Технологии переработки продукции животноводства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

По Технологии переработки продукции животноводства

Выполнил:

Агаджанян А.Х.

Москва 2012



План

1. Химический состав и свойства молочного жира

2. Технология производства сметаны

2.1 Общая технология производства сметаны

2.2 Особенности технологии

3. Технология производства восстановленного молока

3.1 Растворение сухого молока

3.2 Установки для производства восстановленного молока

3.3 Упаковывание

3.4 Реализация

Литература



1. Химический состав и свойства молочного жира

В коровьем молоке содержится в среднем 3,6--6,1% жира. Жирность молока обусловлена генетически (генотипом) на 60--80%. Кроме того, на содержание жира в молоке влияют половой цикл, стадия лактации, состояние здоровья, условия содержания и кормление. Жирность молока различна как у разных пород скота, так и у отдельных животных одной породы.

Молочный жир в молоке находится в виде эмульсии, состоящей из жировых капель, или жировых шариков. Жировые шарики -- это жировые ядра с окружающими их оболочками. Диаметр жировых шариков -- 2,5--5,0 мкм. В 1 мл молока находится от 2 до 6 млрд. жировых шариков.

Непосредственно за жировым ядром, которое состоит из триглицеридов, радиально располагается слой фосфолипидов, углеродные цепи которых сцеплены с жировой фазой.В состав фосфолипидов входят: лецитин,кефалин, сфингомиелин и цереброзиды. В слое фосфолипидов находится также холестерин, который погружен в гидрофильные группы окружающей их белковой оболочки таким же образом, как и фосфолипиды в гидратную оболочку наружной белковой мембраны. В слое фосфолипидов содержится большая часть каратиноидов.

Белки оболочки, которая окружает слой фосфолипидов, придают молочному жиру хорошие эмульгирующие качества и коллоидно-химическую стабильность. В белковом слое оболочки, обращенной к водной фазе, находятся ферменты и минеральные вещества, связанные с белками.(Рис.1)



Рисунок 1- Строение жировых шариков.

1-ядро;2- протеин; 3- фосфолипиды; 4-триглицерины.

Молочный жир представляет собой смесь три-, ди-и моноглицеридов, жирных кислот, стеринов, каратиноидов, жирорастворимых витаминов ( A, D, Е и К) и других сопутствующих веществ в весьма незна-чительных количествах. В состав оболочек жировых шариков входят фосфолипиды, липопротеины, протеины, цереброзиды, ферменты, витамины (каротин, витамин А) и др. В оболочке также обнаружены следы металлов (Мо, Fe, Cu, Zn, Ca, Mg, Se, K, Na) и вода в связанном состоянии. Состав и толщина оболочек жировых шариков не являются постоянными, поскольку между плазмой молока и оболочкой происходит обмен веществ.

Триглицериды, составляющие основу молочного жира - это эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. Последние составляют 90% молочного жира. Среди них есть насыщенные и ненасыщенные, с одной или несколькими двойными связями, четным или нечетным, малым (4) и большим (18 и выше) числом атомов углерода в цепи.(табл.1)



Таблица 1. Насыщенные жирные кислоты молочного жира с прямой цепью.

Жирные кислоты	Количество углеродных атомов	Содержание в молочном жире, %
Пальмитиновая (n-гексадекановая)	C16	23,8
Стеариновая (n-октадекановая)	C18	13,2
Миристиновая (n-тетрадекановая)	C14	8,9
Каприновая (n-декановая)	C10	3,0
Каприновая (n-декановая)	C12	2,9

Доля прочих насыщенных жирных кислот с прямой и непрямой углеродной цепью составляет менее 2%. Их можно отнести к малочисленным жирным кислотам. С удалением из молока олеиновой кислоты (октадекановая кислота С18), 29% которой входит в состав молочного жира, удельная масса простых ненасыщенных кислот, будет составлять менее 2%. Из ненасыщенных жирных кислот с несколькими двойными связями определенное значение имеет в количественном отношении только линолевая кислота (октадекадиновая кислота), которой содержится в молочном жире 2,1%. Ненасыщенные жирные кислоты хотя частично заменимы, однако имеют существенное значение в питании человека. В то же время при производстве масла избыточное количество ненасыщенных жирных кислот может принести вред. В молоке, полученном летом при пастбищном содержании коров, относительно много ненасыщенных жирных кислот и этим обуславливается мягкая консистенция масла. Масло, которое приготовлено из молока, полученного зимой при кормлении коров грубыми кормами, напротив, является твердым, то есть содержит мало ненасыщенных жирных кислот. Скармливая коровам зимой силос, можно повысить и молоке содержание ненасыщенных жирных кислот и тем самым улучшить консистенцию масла.

Свойства молочного жира зависят от химического состава, структуры и расположения в молекуле триглицеридов жирных кислот, входящих в него. В свою очередь, содержание отдельных жирных кислот в молочном жире в большей степени зависит от времени года, кормов и условий содержания животных.

Наиболее значимыми из физических свойств с точки зрения практической применимости являются способность молочного жира к плавлению и кристаллизации, оптические свойства, теплофизические свойства.

Молочный жир может быть подвергнут фазовым изменениям. Он может пребывать в кристаллическом, или расплавленном состоянии, при этом, его температура застывания -- 18-23 °С, а температура плавления 27-34 °С. Плотность такого молочного жира, при условии, что температура 20 °С, составляет 0, 930-0, 938 г/см³, , число рефракции 40-46, показатель преломления (при 40 ° С) 1,453. В зависимости от термических условий той среды, в которой пребывают глицериды молочного жира, они могут формировать кристаллические формы, которые отличаются строением своей кристаллической решётки, а также формой кристаллов и температурой плавления.

Молочный жир не слишком устойчив к воздействию больших температур, а также световых лучей, водяных паров, кислородного воздуха, растворов щелочей и кислот. Под влиянием данных факторов, молочный жир может прийти в состояние гидролиза, осаливаться, окисляться и прогорать. Помимо нейтральных жиров, в составе молока имеются жироподобные составляющие: фосфатиды (фосфолипиды) и стерины. Основные из фосфатидов -- лецитин и кефалин, а из стеринов -- холестерин и эргостерин.

Энергетическая ценность молочного жира представляется 37, 7 кДж, усвояемость -- 95%.

Из химических свойств наиболее важные - способность жира к окислению, гидролизу, осаливанию и прогорканию, поскольку они определяют качество молочного жира и молочных продуктов при их производстве и хранении.

Пищевая ценность молочного жира обусловлена своеобразным сочетанием различных жирных кислот (линолевой, линоленовой, арахидоновой), играющих большую роль в процессах обмена веществ. Первые две относятся к числу незаменимых, поскольку они не синтезируются в организме.

Холестерин молочного жира также необходим как предшественник некоторых гормонов. Кроме того, он участвует в процессах кроветворения. Фосфолипиды, входящие в состав жировой фракции молока, участвуют в синтезе белка, составляют основную массу липидов мозга, а также обусловливают эмульсиионное состояние молочного жира. Липиды молока - носители жирорастворимых витаминов A, D, E и К, которых мало в других жирах.

Высокая дисперсность, наличие оболочки и электрического заряда обеспечивают частицам молочного жира проникновение в организм человека в нативной форме, без предва-рительного расщепления липолитическими ферментами. Усвояемость молочного жира очень высока и составляет 98%, чему способствует также его низкая температура плавления.



2. Технология производства сметаны

В технологическом цикле производства сметаны различных видов из свежих сливок большинство операций являются общими: приемка сырья, сепарирование молока, пастеризация, гомогенизация, охлаждение заквашивание и сквашивание сливок, фасование и упаковывание, охлаждение и созревание сметаны.

Сметану вырабатывают резервуарным и термостатным способами. Эти способы различаются между собой только методом сквашивания сливок.

При резервуарном способе подготовленные заквашенные сливки сквашивают в крупных емкостях (резервуарах, ваннах), образовавшийся при сквашивании сгусток сливок перемешивается и фасуется в потребительскую или транспортную тару, после чего направляется в холодильную камеру для охлаждения и созревания.

При термостатном способе производства сметаны сливки после заквашивания в емкости немедленно фасуют в потребительскую тару и сквашивают в термостатной камере, а затем направляют в холодильную камеру. Этот способ производства сметаны применяется в основном при выработке низкожирных сортов сметаны.

2.1 Основные технологические операции

Приемка сырья (молока сливок). Проводят инспекцию емкостей в которых доставлено сырье (цистерн, фляг), обмывают водой, вскрывают отбирают пробы, определяют массу молока или его объем. Пересчет объема молока на массу производят по его фактической плотности. Массу сливок устанавливают по массе.

Пробы молока и сливок проверяют по органолептическим показателям, температуре, кислотности, массовым долям жира и белка, плотности, термоустойчивости (при необходимости), механической загрязненности, наличию ингибирующих веществ. На основании проведенных исследований устанавливают сортность сырья (молока по ГОСТ 13264 -70, сливок по ТУ 10.02.867 - 90 ) и его пригодность для выработки сметаны.

Сепарирование молока. Молоко сепарируется в целях получения сливок, предназначенных для выработки сметаны. При сепарировании происходит и очистка молока. Оптимальная температура сепарирования молока 35 - 45 ? С. Массовая доля жира в получаемых сливках должна быть близка к требуемой для каждого вида сметаны. Чтобы предотвратить повышение кислотности, сливки и обезжиренное молоко, полученные при сепарировании, должны быть немедленно переработаны или охлаждены до температуры не выше + 6 ?С.

Таблица 2. Физико- химические показатели сметаны.

Продукт сметана	Массовая доля жира, %, не менее	Кислотность, ?Т	Температура при выпуске с предприятия,? С, не выше.
10 %-ой жирности	10	От60 до 90	6
15%-ой жирности	15	От 60 до 90	6
20%-ой жирности	20	От 60 до 100	6
25%-ой жирности	25	От 60 до 100	6
30%-ой жирности (высший и первый сорт)	30	От60 до 90	6

Хранение сырья. Молоко и сливки хранят при температуре 2 - 6 ?С не более 6 ч. Нормализация сливок. Для того чтобы получить сметану стандартной жирности , сливки нормализуются по жиру. Если исходные сливки имеют более высокую жирность, чем требуется для выработки сметаны, их нормализуют путем добавления цельного или обезжиренного молока, а также свежей пахты. Если исходные сливки имеют меньшую жирность, чем требуется, то нормализация производится более жирными сливками. Требуемую жирность в нормализованных сливках устанавливают с учетом нормы вносимой закваски и вида молока, на котором она приготовлена(цельном или обезжиренном). Требуемую массовую долю жира в нормализованных сливках Ж_сл( в %) определяют по формуле:

Ж_сл=

где Ж_см, Ж_з- массовая доля жира в сметане и закваске;

К_з- масса закваски, вносимая в сливки, %.

В случае использования добавок и наполнителей массовую долю жира в нормализованных сливках устанавливают с учетом массы и жирности. Массу молока (цельного и обезжиренного), которое необходимо добавить к сливкам при нормализации, М_м (в кг), определяют по формуле:

М_м,

где М_сл - масса сливок,подлежащих нормализации, кг;

Ж_сл, Ж_м - массовая доля жира в сливках, подлежащих нормализации, и молоке, % ,

Ж_н - требуемая массовая доля жира в нормализованных сливках, %.

Массу сливок с более высокой массовой долей жира, необходимую для нормализации сливок, М_в( в кг), рассчитывают по формуле:

Ж_в=,

где Ж_в- массовая доля жира в сливках с более высокой массовой долей жира, требуемых для нормализации, %.

Пастеризация сливок. Пастеризация сливок производится не только для максимального уничтожения посторонней микрофлоры сливок, инактивации ферментов, но и для обеспечения в сметане необходимой консистенции и вкуса, повышение стойкости при хранении.

При выработке сметаны сливки пастеризуются при 94 ± 2?С с выдержкой 20 с или при 86 ± 2 ?С с выдержкой от 2 до 10 мин. Для сохранения образовавшихся при пастеризации ароматических веществ и уменьшения степени разрушения витаминов сливки следует пастеризовать и выдерживать в закрытой системе . Режим пастеризации выбирают в зависимости от качества перерабатываемого сырья и вида сметаны. При переработке сливок низкого качества с посторонними привкусами, с большой бактериальной обсемененностью используют более высокие температуры пастеризации 94 ± 2?С. При обработке несвежих сливок с недостаточной термоустойчивостью белков ограничиваются более низкими температурами пастеризации 85 ±1 ? С. При необходимости увеличивают выдержку в целях обеспечения надлежащего бактерицидного эффекта. Эффективность пастеризации должна быть не ниже 99, 9 %.

Гомогенизация сливок.Гомогенизация сливок - процесс дробления жировых шариков путем воздействия на сливки значительных внешних усилий. Гомогенизация воздействует как на жировую, так и на белковую фазы сливок. При гомогенизации происходит дробление жировых шариков, увеличивается их количество, повышается стойкость жировой эмульсии.

Стабильность белков при гомогенизации снижается, изменяются структура и форма белковых частиц, наблюдается их агрегация. Эффективность гомогенизации зависит главным образом от примняемых давления и температуры, а такуже от содержания жира в продукте.

Оптимальные режимы для гомогенизации сливок неодинаковы для разных видов сметаны. Чем выше жирность вырабатываемой сметаны, тем меньше величина применяемого давления гомогенизации сливок от 8 до 20 МПа.

Применяют одно- и двухступенчатую гомогенизацию сливок. Суммарное давление при двухступенчатой гомогенизации должно быть выше (на 2,3 МПа), чемпри одноступенчатой. При этом давление гомогенизации на второй ступени составляет примерно половину давления на первой. Если сметана получается с недостаточно густой консистенцией , давление на второй ступени повышают на 1- 2 МПа и, наоборот, снижают, если продукт имеет излишне густую консистенцию.

При испольвании двухступенчатой гомогенизации сливок продукт получается с однородной, более устойчивой к температурным и механическим воздействиям консистенцией, обладает большей забеливающей способностью, чем сметана из сливок, подвергавшихся одноступенчатой гомогенизации.

Однако при производстве некоторых видов низкожирной сметаны (10%-ой и 15%- ой жирности и др.) не применяют двухступенчатую гомогенизацию сливок, так как она не всегда может обеспечить в готовом продукте желаемую, достаточно густую консистенцию.

При установлении режима гомогенизации сливок учитывается качество и свойства сырья, а также сезон. Давление гомогенизации снижают при переработке несвежих сливок с низкой термоустойчивостью белков, а также сливок, полученных в осеннее-зимний период, когда в составе жира больше тугоплавких глицеридов, а сливки содержат больше сухих веществ.

Процесс гомогенизации можно осуществлять как перед пастеризацией сливок, так и после нее. Последовательность этих операций зависит от целей и задач, которые ставят при выработке продукта. Когда стремятся обеспечить необходимую однородную (без крупинок) консистенцию сметаны, гомогенизацию проводят после пастеризации сливок при 70 °С. В целях повышения гигиенической надежности, улучшения микробиологических показателей готового продукта гомогенизацию осуществляют перед пастеризацией.

Охлаждение и физическое созревание сливок. Сливки после пастеризации и гомогенизации немедленно охлаждают до температуры заквашивания, которую устанавливают в зависимости от вида вырабатываемой сметаны. Охлажденные сливки направляют на заквашивание и сквашиваиие. Допускается хранение пастеризованных сливок, охлажденных до 2 °С, не более 6 ч. Для улучшения консистенции всех видов сметаны наряду с гомогенизацией применяют низкотемпературную обработку (физическое созревание) сливок. Гомогенизированные и пастеризованные сливки быстро охлаждаются до низких температур (4 ± 2 °С) и при этих температурах выдерживаются в течение 1--2 ч. При этом происходит массовая кристаллизация жира с образованием смешанных кристаллов.

Большая часть жира, отвердевшего при физическом созревании, сохраняется во время сквашивания сливок и участвует в формировании структуры сгустка сквашенных сливок. Сливки, подвергнутые низкотемпературной обработке, осторожно (при перепаде температур греющей воды и сливок 3--4 °С) нагреваются до температуры заквашивания не выше 30 °С, во избежание расплавления отвердевшего жира.

Заквашивание и сквашивание сливок. Вкус и запах, а также консистенция сметаны во многом зависят от условий сквашивания сливок, состава и свойств применяемых заквасок. Заквашивание производят немедленно после охлаждения сливок до необходимой температуры. Хранение подготовленных сливок при повышенных температурах перед заквашиванием не допускается, так как при отсутствии в них молочнокислых бактерий будет активно развиваться посторонняя остаточная микрофлора и, как следствие, могут возникать пороки сметаны. Подготовленную закваску вносят в сливки в разные моменты: спустя некоторое время от начала наполнения емкости сливками; одновременно со сливками (в потоке) или после наполнения емкости. Во время внесения закваски сливки обязательно перемешиваются для равномерного распределения закваски в объеме продукта и недопущения образования хлопьев белка. Объемную долю вносимой закваски (1--5 % общей массы сливок) можно увеличить в зависимости от качества сырья, свойств закваски и условий производства. Уменьшение количества закваски (1--2 %) применяют в том случае, когда она приготовлена на стерилизованном молоке и имеет высокую активность. Закваску, приготовленную на пастеризованном молоке, вносят в количестве 2--5 %. Норму вносимой закваски увеличивают при поступлении на заводы неполноценного (весной) сырья или сырья низкого качества, при снижении активности заквасок, а также при стремлении ускорить процесс сквашивания сливок.

При производстве сметаны используют многоштаммовые закваски, состоящие из кислотообразующих и ароматобразующих культур мезофильных молочнокислых стрептококков.

При выработке некоторых видов сметаны (10%-ной жирности, 15 %-ной жирности, ацидофильной и др.) применяют комбинированные закваски, в состав которых входят культуры мезофильных и термофильных стрептококков или культуры ароматобразую-щих стрептококков и ацидофильной палочки. Чистые культуры молочнокислых бактерий поступают на предприятия в виде сухих или жидких заквасок, сухого бактериального концентрата из специальных лабораторий.

Закваска для сметаны должна удовлетворять требованиям стандартов: закваска для сметаны -- ТУ 10--02--02--789--65--91; концентрат бактериальный сухой мезофильных и термофильных молочнокислых стрептококков КМТС-сух. --ТУ 10--02-- 02--50--87; концентрат бактериальный сухой мезофильных молочнокислых стрептококков КМС-сух. -- ТУ 10--02--02--789--31--90; концентрат бактериальный сухой мезофильныхлактококков „КДС" для сметаны -- ТУ 10--02--02--789--160--94; концентрат бактериальный лиофилизированный для кисло- сливочного масла и сметаны (БК--Углич--СМ, БК-- Углич-- СМТ) -- ТУ 9229--030--04610209--95. На заводах закваски готовят на цельном или обезжиренном молоке высокого качества. Свойства применяемой закваски в значительной степени предопределяют органолептические и структурно-механические показатели сметаны. Закваски, обладающие вязкими свойствами, позволяют улучшить консистенцию и свойства сметаны, что особенно важно при получении низкожирных видов продукта. При использовании таких заквасок сметана получается с умеренно вязкой, более однородной и устойчивой к механическим воздействиям консистенцией, с большей влаго- удерживающей способностью.

Перед использованием закваска тщательно перемешивается.

При термостатном способе производства сметаны сливки после внесения в них закваски тщательно перемешиваются, чтобы закваска равномерно распределилась по всей массе сливок. Заквашенные сливки немедленно разливают в потребительскую тару, укупоривают и направляют в термостатную камеру для сквашивания. Продолжительность фасования заквашенных сливок из одной емкости не должна превышать 2 ч во избежание образования хлопьев белка и получения сметаны с неоднородной консистенцией. При выработке сметаны резервуарным способом сливки сквашивают в той же емкости, в которой их заквашивали. Повторное перемешивание сливок производят через 1--1,5 ч после первого, а затем оставляют в покое до конца сквашивания. При сквашивании сливок в результате жизнедеятельности микрофлоры заквасок образуется не только молочная кислота, но и ароматические вещества (диацетил, ацетоин, летучие жирные кислоты, спирты, эфиры). Эти соединения в значительной степени определяют специфический вкус и запах сметаны.

Большое значение для формирования определенных органолептических свойств сметаны имеют условия сквашивания, и прежде всего температура.

При выработке сметаны 20-, 25- и 30 %-ной жирности с закваской, в состав которой входят мезофильные культуры молочнокислых бактерий, сливки сквашивают в теплое время при 27 ± 1 °С, а в холодное -- при 29 ± 1 °С. Сквашивание сливок при температуре выше 30°С приводит к образованию более грубой структуры сгустка, получению сметаны с недостаточно выраженным ароматом, меньшей способностью к восстановлению консистенции после перемешивания и перекачивания, к усилению выделения сыворотки. Кроме того, повышенные температуры сквашивания способствуют развитию посторонних микроорганизмов (термоустойчивых молочнокислых палочек), излишнему нарастанию кислотности. Пониженные температуры сквашивания сливок (18-- 19 °С) тормозят развитие молочнокислого процесса, приводят к образованию слабого, дряблого сгустка и получению сметаны с недостаточно густой консистенцией, невыраженным вкусом или посторонними привкусами. При выработке сметаны (10-, 15 %-ной жирности и др.) с применением комбинированной (смешанной) закваски, в которую входят мезофильные и термофильные культуры молочнокислых стрептококков, сливки сквашивают при 28-32°С. При такой температуре активно развивается как мезофильная, так и термофильная микрофлора, ускоряется процесс сквашивания.

Сливки являются менее благоприятной средой для развития молочнокислой микрофлоры, чем молоко, вследствие повышенного содержания жира, уменьшения количества плазмы и доступных питательных веществ. Поэтому процесс сквашивания сливок более длительный, чем процесс сквашивания молока. Продолжительность сквашивания зависит также от физиологических особенностей культур, входящих в состав заквасок. При использовании закваски, в состав которой входят мезофильные молочнокислые бактерии, продолжительность сквашивания при 27 ± 1 °С составляет до 10 ч. Нарастание кислотности и образование сгустка происходят быстрее при использовании комбинированной (смешанной) закваски, состоящей из мезофильных и термофильных молочнокислых стрептококков. В этом случае продолжительность сквашивания сливок при 30 ± 2 °С составляет 7--10 ч. Окончание сквашивания сливок устанавливают по кислотности и плотности образовавшегося сгустка. Для разных видов сметаны кислотность в конце сквашивания сливок неодинакова.

Процесс сквашивания сливок можно регулировать путем изменения температуры и продолжительности сквашивания, количества вносимой закваски, путем использования закваски разной активности, а также путем применения не одновременного заквашивания сливок во всех емкостях (при наличии нескольких), а последовательного с учетом времени фасования продукта из каждой емкости после сквашивания.

Перемешивание и упаковывание сквашенных сливок. Перемешивание производится в целях достижения однородного состава и консистенции продукта. Продолжительность перемешивания сгустка сквашенных сливок должна быть минимальной (3--15 мин). Она зависит от вязкости сгустка, отстоя жира при сквашивании и др. Перемешивание сгустка следует осуществлять не слишком интенсивно (около 20 оборотов мешалки в минуту). Последующие перемешивания сквашенных сливок проводят во время фасования в течение 3--6 мин через каждый час. Фасование сквашенных сливок производят сразу по окончании процесса сквашивания и перемешивания сгустка, не допуская его старения, которое усиливает отделение сыворотки. Сквашенные сливки направляют на фасование при температуре сквашивания.

Вслучае необходимости торможения молочнокислого процесса допускается охлаждение сквашивания сливок до 17 ± 1 °С путем пуска ледяной воды в межстенное пространство резервуара. Сквашенные сливки рекомендуется направлять на фасование самотеком. При этом достигается менее значительное разрушение структуры сгустка. Для вытеснения сквашенных сливок из резервуара разрешается применение очищенного сжатого воздуха с давлением 0,05 ± 0,02 МПа. Для обеспечения высокого качества сметаны стремятся к минимальной продолжительности фасования, которая не должна превышать 4 ч из одной емкости. Попадание воздуха в продукт на любом этапе технологического процесса должно быть исключено.

Охлаждение и созревание сметаны. Сметана после упаковывания охлаждается до4 ± 2 °С. Продолжительность охлаждения и созревания сметаны, упакованной в потребительскую тару, составляет 6 - 12 ч; упакованной в крупную тару - 12 - 48 ч. Во время охлаждения и созревания перемешивать сметану не допускается. В процессе охлаждения и созревания сметаны приостанавливается биохимические процессы, нарастание кислотности затормаживается или притормаживается, значительная часть молочного жира кристаллизуется, сметана приобретает более густую консистенцию. После охлаждения и созревания сметана готова к реализации. Срок годности продукта, имеющего температуру 4 ± 2 °С, упакованного в тару с негеометричной укупоркой, составляет трое суток; свежевыработанного, упакованного в потребительскую тару с геометричной укупоркой - 7 суток с момента окончания технологического процесса.

2.2 Особенности технологии

Сметана 10-, 15-, 20-, 25- и 30 %-ной жирности. Вырабатывают резервуарным и термостатным способами. Сметана может вырабатываться по ускоренной технологии.

Сметана указанных видов различается не только содержанием жира, но и другими свойствами. Если в формировании структуры и консистенции сметаны 30 %-ной жирности основную роль играет молочный жир, то прочность структуры и консистенции сметаны 20 %-ной жирности в значительной степени зависят от содержания СОМО и, главным образом, белка. Для обеспечения хорошей, достаточно густой консистенции сметаны 20%-ной жирности необходимо предъявлять более высокие требования к качеству сырья. На выработку этого вида сметаны следует направлять молоко плотностью не ниже 1,028 г/см³, с массовой долей белка не ниже 3 %. Содержание СОМО в молоке должно быть не менее 8,5%, а в сливках не менее 7,2%. Сырье для этой сметаны должно обладать высокой термоустойчивостью белков.

Сметана с наполнителем(10%-ая, 15%-ая и 20%-ая) В целях улучшения консистенции и свойств сметаны, повышения ее биологической ценности, а также обеспечения более рационального питания населения при производстве некоторых видов сметаны применяют различные молочно-белковые добавки.

В качестве молочно-белковых наполнителей используют молоко коровье сухое обезжиренное, молоко сгущенное обезжиренное, казеинат натрия влажный творожный, казеинаты пищевые, копреципитаты пищевые растворимые, белок молочный пищевой свежий, концентрат натурального казеина жидкий и сухой, концентрат структурирующий пищевой.

Сухие наполнители перед внесением растворяются в молоке или сливках при 40--60 °С и интенсивном перемешивании в течение 30--40 мин. Масса молока или сливок Должна быть больше массы наполнителя не менее чем в 15 раз.

Жидкие и вязкие добавки (молоко сгущенное обезжиренное, казеинат натрия влажный творожный) перед внесением тщательно перемешиваются с молоком, предназначенным для нормализации сливок, при 40--60 °С.

Дозы наполнителей от массы изготовляемой сметаны составляют: казеинатов пищевых и копреципитатов пищевых растворимых 0,5 %; молока сухого обезжиренного 1,5 %; молока сгущенного обезжиренного в таком количестве, чтобы при пересчете на молоко сухое обезжиренное она составила также 1,5 %. При использовании казеината натрия влажного творожного и белка молочного пищевого свежего их массу определяют в зависимости от состава таким образом, чтобы при пересчете на сухое вещество оно составило 0,5 % от массы вырабатываемой сметаны.

Сметана ацидофильная. Особенность этого вида сметаны в том, что заквашивание сливок происходит на чистых культурах ацидофильной палочки и ароматобразующего стрептпкокка.



3. Технология производства восстановленного молока

Молоко -- скоропортящийся продукт, вследствие этого во многих странах, где молочная промышленность не развита, оно является дефицитным продуктом. Свежее молоко имеет ограниченный срок хранения и легко портится при воздействии бактериальных ферментов, прямого солнечного света и т.д. В случаях, когда поставки молока трудноосуществимы -- например, в странах с тропическим климатом или в регионах, где производители находятся на значительном удалении от потребителя, -- свежее молоко заменяется видами молока, обладающими длительным сроком хранения, такими как сгущенное и стерилизованное (УВТ) молоко.

Восстановление является альтернативным способом снабжения продуктом, который имеет сходство со свежим молоком, где существует его реальный дефицит. Развитие производства восстановленного молока и молочных продуктов находится на высоком уровне, имеется широкий ряд разработанных технологий и оборудования. В основе подобных технологий лежат одинаковые принципы, которые во многом совпадают. Первоначально они применялись к питьевому молоку, затем последовало производство концентрированного молока и подслащенного сгущенного молока. В настоящее время с помощью рекомбинации производят йогурт, масло и сыр. На протяжении многих лет эти технологии были усовершенствованы от простых периодических до сложных высокопроизводительных систем.

Наиболее важными операциями, которые лежат в основе процесса восстановления и рекомбинации, являются следующие:

- переработка сырья

- взвешивание и смешивание

- фильтрование, гомогенизация и пастеризация.

Восстановленное молоко -- это молоко, полученное добавлением воды к сухому обезжиренному или цельному молоку.

Рекомбинированное молоко -- это жидкое молоко, полученное добавлением воды к сухому обезжиренному молоку и добавлением молочного жира в количестве, необходимом для получения требуемой массовой доли жира молока.

Сухое молоко.

СОМО для рекомбинированного молока обычно поставляется в форме сухого обезжиренного молока, получаемого обезжириванием цельного молока в центробежных сепараторах с последующим удалением воды из обезжиренного молока, осушением и сушкой.

Продукт может храниться месяцами или даже годами, не подвергаясь порче, и легко растворяется в воде, образуя восстановленное обезжиренное молоко. Наиболее распространена классификация сухого обезжиренного молока по способу его изготовления и по тепловой обработке, которой обезжиренное молоко подвергается перед сгущением и распылительной сушкой.

В процессе тепловой обработки молока сывороточные белки денатурируют в различной степени в зависимости от температуры и длительности процесса. Степень денатурации можно классифицировать в соответствии с азотным индексом сывороточных белков (АИСБ). Например при тепловой обработке при температуре ? 70 °С/ 15 сАИСБ составляет 6.0 мг / г, а при тепловой обрабртке =135 °С/ 30 с АИСБ < 1,4 мг/ г.

Жиры и масла.

Несоленое сливочное масло может использоваться для изготовления рекомбинированных молочных продуктов, но оно должно храниться в охлаждаемых хранилищах. Наиболее распространенным сырьем, используемым в качестве источника молочного жира для рекомбинации, является обезвоженный молочный жир (ОМЖ), который не требует подобных условий хранения. Обычно он расфасовывается во фляги по 19,5 кг или по 196 кг. При соблюдении требований при производстве этого продукта и исключении попадания воздуха в процессе упаковки в среде инертного газа (азота) ОМЖ может храниться в течение 6-12 месяцев даже при повышенной окружающей температуре 30-40°С.

Молочный жир, упакованный во фляги, можно расплавить погружением в горячую воду при 80°С в течение 2-3 часов. Для плавления ОМЖ, упакованного в бочки, требуется больше времени. Обычно перед использованием бочки помещают в горячие камеры при 45-50°С на 24-28 часов, или используют паровые камеры или туннели, где содержимое бочек плавится примерно в течение 2 часов. После плавления ОМЖ подается в танк для хранения с двойными стенками для поддержания температуры. Подобные системы подачи можно применять и для твердых растительных масел, используемых в производстве рекомбинированных молочных продуктов с наполнителями.

Вода.

Вода является сырьем, используемым при производстве всех видов восстановленных или рекомбинированных молочных продуктов. Она должна характеризоваться высокими органолептическими показателями, не содержать патогенных микроорганизмов и иметь приемлемый показатель жесткости, отражаемый содержанием карбоната кальция (СаС0₃), т.е. <100 мг/л, что соответствует 5° жесткости. Так как при производстве сухого молока удаляется только «дистиллированная» вода, то и вода, используемая для восстановления, должна быть чистой; избыточное содержание минеральных солей будет нарушать солевой баланс восстановленных или регенерированных продуктов, что вызовет проблемы при пастеризации.

Повышенное содержание меди или железа в воде может вызывать появление посторонних привкусов вследствие окисления жира. Максимально допустимое содержание составляет:

- Сu (медь) 0,05 мг/л

- Fe (железо) 0,1 мг/л.

Добавки.

Сухие добавки, такие как сахар, стабилизаторы и эмульгаторы, должны подаваться таким же образом, как и сухое молоко, т.е. разгружаются из мешков либо непосредственно в смесительные сосуды или же в смесительные системы.

3.1 Растворение сухого молока

Факторами, влияющими на растворение сухого молока, являются:

- смачиваемость

- осаждаемость

- дисперсность

- растворимость.

Смачиваемость.

Степень смачиваемости в очень сильной степени зависит от объема частицы и в особенности от капиллярности. Агломерированные частицы обладают повышенной капиллярностью, что увеличивает смачиваемость. Увеличение размера частиц (130-150 мкм) также приводит к повышению смачиваемости. Хорошаясмачиваемость не превышает 30 секунд.

Осаждаемость.

Осаждаемость зависит от удельного объема и размера частицы. Обычно сухое молоко с агломерированными частицами обладает наилучшейосаждаемостью.

Дисперсность.

Хорошая дисперсность достигается в случае, когда при прибавлении воды к порошку он распадается на отдельные частицы, не оставляя комков. Важна структура частиц порошка, а также конфигурация молекул белка. Сухое молоко с высоким содержанием денатурированных белков очень трудно диспергируется. Для сухого молока, предназначенного для рекомбинирования, нормальным считается показатель дисперсности не менее 90%.

Растворимость.

Данное свойство характеризует способность сухих продуктов растворяться и образовывать устойчивые суспензии. Растворимость очень сильно зависит от технологии, используемой для получения сухого продукта.

Значение индекса растворимости не должно превышать 0,25 мл нерастворимого осадка в 50 мл восстановленного молока.

Температура восстановления и продолжительность гидратации.

Смачиваемость сухих продуктов возрастает с увеличением температуры воды от 10°С до 50°С. Между 50°С и 100°С улучшения смачиваемости не наблюдается, причем возможен даже обратный эффект. Сухое молоко, обработка которого осуществлялась при низкой температуре, растворяется легче, чем выработанное высокотемпературным способом. Важно, чтобы белки достигли своего обычного состояния гидратации, что занимает менее 20 минут при 40-50°С.

Как правило, для свежего сухого молока высокого качества требуется наименьшее количество времени для гидратации. Недостаточная продолжительность гидратации может вызвать мучнистость в конечном продукте.

Можно восстанавливать молоко при 10°С и затем хранить его при этой температуре в течение ночи для достижения максимальной степени гидратации. Большая часть частиц сухого молока остается нерастворенной при температуре смешивания 10-20°С по сравнению с 35-45°С, даже если смесь выдерживается в течение 24 часов. В молоке с содержанием сухих веществ 8% это различие очень мало. Доля нерастворенных частиц в молоке, нагретом по меньшей мере до 40°С после регенерации, достаточно низкая даже при содержании сухих веществ в смеси, равном 26%. Содержание воздуха в восстановленном молоке возрастает при понижении температуры смешивания.

Жир добавляют при температурах выше точки его плавления. Для достижения этого ОМЖ необходимо добавлять при температуре выше 40°С. Рекомбинированное молоко не хранят при высокой температуре смешивания более двух часов из-за роста бактерий.

Содержание воздуха в восстановленном молоке повышается при понижении температуры смешивания.

Добавление жира и эмульгирование.

Жир не добавляют в рекомбинированное молоко до полного завершения процесса гидратации. Избегают добавления жира одновременно или перед добавлением сухого молока, так как это может вызвать технологические проблемы и ухудшение качества продукта. Для облегчения и ускорения эмульгирования молочного жира часто добавляют эмульгаторы. После введения жира в молоко в резервуаре для смешивания его тщательно размешивают, при этом обычно используются высокоскоростные мешалки для обеспечения однородного распределения жира в продукте перед подачей его в пастеризатор. Даже если в состав установки входит гомогенизатор, важно добиться равномерного распределения жира до подачи на пастеризацию.

Содержание воздуха.

Обычно сухое обезжиренное молоко содержит 40% воздуха от общего объема, и этот воздух включает воздух внутри частиц и между ними. Дополнительное количество воздуха может попадать также и через оборудование для смешивания -- в случае его неудовлетворительного обслуживания. Содержание воздуха в восстановленном обезжиренном молоке, растворенном при 50°С при содержании сухих веществ 14-18%, такое же, как в обычном обезжиренном молоке. При температуре смешивания 30°С содержание воздуха на 50-60% больше даже после выдержки в течение часа. При содержании сухих веществ 41% содержание воздуха в смеси превышает в 10 раз содержание воздуха в обычном обезжиренном молоке.

Повышенное содержание воздуха в восстановленном молоке является причиной следующих явлений:

- вспенивание

- пригорание в пастеризаторе

- кавитация в гомогенизаторе

- повышенный риск окисления жира.

Подача сухого молока.

Дозировка сухого обезжиренного молока основана на том простом правиле, что вес сухого продукта составляет одну десятую веса производимого молока.

3.2 Установки для производства восстановленного молока

Установка для восстановления молока переодического действия.

При мелкомасштабном производстве (1000-2000 л) смешивание и обработка производятся в резервуарах для смешивания, снабженных рубашкой, двухскоростной мешалкой и устройствами для нагревания и охлаждения. Такая установка показана на рис. 1.

В танк подается необходимое количество воды, нагревается до 43-49°С, после чего равномерно подается сухое молоко. Далее смесь перемешивается до полного растворения сухого молока. Образующийся раствор оставляют в покое на 20 минут после выключения мешалки. По истечении этого времени мешалка вновь запускается и добавляется молочный жир, предварительно расплавленный в течение ночи в горячей камере при 38-45°С, затем температура повышается до 54-65°С. Если обработка продолжается в резервуаре, то мешалка на несколько минут переключается на высокую скорость с целью равномерного распределения жира. Затем мешалка переключается на пониженную скорость для перемешивания жира, и процесс завершается пастеризацией с последующим охлаждением до температуры упаковки.



Рисунок 1. Установка для восстановления молока переодического действия.

Установка для восстановления молока с подчей жира в танки для смешивания.

На рис.2 показана крупнотоннажная установка для восстановления молока непрерывного действия, в котором жир дозируется в резервуары для смешивания.



Рисунок 2. Установка для восстановления молока с подачей жира в танки для смешивания.

Перед подачей в танки для смешивания (7) питьевая вода нагревается в пластинчатом теплообменнике, т.к. сухое обезжиренное молоко лучше растворяется в теплой воде, чем в холодной.

Циркуляционный насос (5) запускается после того, как резервуар заполняется наполовину и вода проходит через обводную линию из резервуара для смешивания к высокоскоростной смесительной системе (4). В высокоскоростном смесителе, показанном на рис. 6, сухие ингредиенты пропускаются через загрузочный бункер со скоростью до 45 кг в минуту. Между циркуляционным насосом (5) и вспомогательным насосом (6) создается вакуум, который втягивает ингредиенты в отверстие крыльчатки смесителя.

В трубе-диффузоре жидкие и сухие ингредиенты подаются раздельно до тех пор, пока они не достигнут отверстия крыльчатки. Шиберная заслонка, активированная вручную или с помощью дистанционного управления, прерывает подачу в приемный бункер, как только последний из сухих ингредиентов поступит в смесительную камеру. Мешалка в резервуаре для смешивания запускается одновременно с циркуляционным насосом. В процессе смешивания вода продолжает поступать в резервуар до тех пор, пока не будет подано необходимое ее количество.

После окончания подачи сухого молока мешалка и циркуляционный контур останавливаются, а содержимое резервуара выдерживается до полного растворения сухого обезжиренного молока. Продолжительность этого процесса при температуре воды 35-45°С составляет около 20 минут. После этого мешалка активируется опять. Одновременно смеситель подсоединяется для приема следующей партии ингредиентов для восстановления. Теперь подается обезжиренный молочный жир из танка для хранения жира (1). Его количество измеряется с помощью весового бункера (3). Мешалка, специально предназначенная для оптимального распределения жира, включается на несколько минут и тонко диспергирует частицы жира в обезжиренном молоке.

Трубопроводы для нагретого жира обычно изолированы с целью предотвращения снижения температуры жира ниже точки плавления. После тщательного перемешивания всех добавленных компонентов в одном танке процесс повторяется в следующем. Смесь обезжиренного молока и жира перекачивается из танка после окончательного смешивания с помощью насоса (8), который подает смесь на сдвоенные фильтры (9), где удаляются все посторонние включения, например веревки, куски мешковины.

После предварительного нагрева в теплообменнике (10) продукт перекачивается в гомогенизатор (12), где завершается диспергирование жировых шариков. В процессе растворения сухого молока содержание воздуха в продукте значительно увеличивается, что может явиться причиной пригорания продукта в пастеризаторе и вызвать проблемы при его гомогенизации.

Для его удаления перед гомогенизатором может быть установлен деаэратор (11). Продукт подогревается на 7-8°С выше температуры гомогенизации перед подачей в деаэратор, в котором разрежение отрегулировано таким образом, что продукт на выходе имеет температуру, необходимую для гомогенизации, обычно 65°С. Гомогенизированное молоко пастеризуется и охлаждается в пластинчатом теплообменнике (10), а затем перекачивается в танки для промежуточного хранения (13) или на упаковку.

Установка с непрерывной подачей жира.

Типовая установка показана на рис. 3. Участок технологической линии для восстановления такой же, как на установке с подачей жира в танки, с прохождением двух процессов поочередного заполнения резервуаров и смешиванием с сухим обезжиренным молоком при помощи обводной линии.

Рисунок 3. Установка для восстановления молока с непрерывной подачей жира.

Подача сухого молока может быть ручной или механизированной в зависимости от мощности оборудования и потребности. После заполнения танка для смешивания и выдержки содержимого до полной гидратации компонентов сухого обезжиренного молока восстановленное обезжиренное молоко перекачивается через сдвоенные фильтры (6) в балансный танк (7). Это обеспечивает постоянную скорость потока во время технологического процесса. Центробежный насос (8) подает обезжиренное молоко через секцию предварительного нагрева пластинчатого теплообменника (9).

Технологическая схема, представленная на рис. 2, предусматривает введение молочного жира в танки для смешивания. Добавление жира приводит к снижению пенообразования,вызываемого захватом воздуха. В данном случае пенообразование весьма интенсивное, поэтому рекомендуется устанавливать в линию деаэратор (10) после секции подогрева теплообменника (9). Молоко подогревается до температуры примерно на 8°С выше температуры гомогенизации, после чего происходит мгновенная деаэрация, как это описано выше. Затем молоко подается через встроенный инжектор (13), подающий жир из резервуара для плавления жира (11) в поток с помощью объемного дозирующего насоса (12). Смешивание в потоке завершается в смесителе (14), установленном после инжектора. Немедленно после смешивания восстановленное молоко поступает в высокопроизводительный гомогенизатор (15), где повышается степень дисперсности жировой фазы. Затем гомогенизированное молоко опять подается в теплообменник (9) для пастеризации и охлаждения. После выхода из пастеризатора молоко готово к упаковыванию.

3.3 Упаковывание

Молоко должно быть упаковано как можно быстрее после его изготовления.

Молоко, прошедшее высокотемпературную обработку (UHT-обработку), должно подаваться по асептической линии на упаковочную машину для упаковывания в картонные пакеты или жестяную тару.

Пастеризованное молоко может разливаться в бумажные или пластиковые пакеты и стеклянные бутылки.

Используемые бутылки должны быть изготовлены из темного стекла, предохраняющего органолептические свойства молока от изменения под воздействием света.

Упаковка всегда должна быть непроницаемой для воздуха, чтобы предотвратить окисление компонентов молока. Она должна быть также достаточно прочной для укладки в ящики или коробки.

молоко сметана сливки пастеризация

3.4 Хранение и реализация

Обычно восстановленное молоко подается на упаковку непосредственно после производственной линии. Для компенсации временных остановок на линиях производства и расфасовки может потребоваться буферный резервуар. При производстве стерилизованного молока этот резервуар должен быть асептическим (рис. 4) для предотвращения риска повторного попадания микроорганизмов.

Рисунок 4. Асептический танк исключает возможность повторного обсеменения микроорганизмами

Упакованное стерилизованное молоко может храниться в любых условиях при обеспечении целостности упаковки. Пастеризованное молоко должно храниться в охлаждаемых складских помещениях. Молоко, подвергнутое высокотемпературной обработке, и стерилизованное молоко часто используется на рынках, где хранение при пониженных температурах отсутствует или недостаточно развито.

Температура окружающей среды и другие условия не являются столь критичными для молока, подвергшегося ультравысокотемпературной обработке и стерилизованного молока по сравнению с пастеризованным. Фактор времени также не является столь важным. Молоко, прошедшее ВТ-обработку, например, можно перевозить в обычных грузовиках на дальние расстояния и выставлять на продажу в магазинах без холодильных устройств, куда люди приходят за покупками, может быть, раз в неделю. Для пастеризованного молока, напротив, требуется транспортировка в изотермических фургонах, обеспечивающих хранение продукта при пониженных температурах, охлаждаемые прилавки в магазинах, продажа в течение суток, и предпочтительно хранение пастеризованного молока в домашних условиях осуществлять в холодильнике.



Литература

1. Арутюнян Н.С. Технология переработки жиров / Арутюнян Н.С., Аришева Е.А., Захарова И.И., Меламуд Н.Л., Янова Л.И. - М.: Агропромиздат, 1985.

2. Мегедь В.И. справочник «Технология производства молочных продуктов» / Мегедь В.И. - Киев: Тетра Пак, 2008.

3. Степанова Л.И. Справочник технолога молочного производства. В трёх томах. Т. 1. Цельномолочные продукты/ Степанова Л.И.-СПб: ГИОРД, 1999.

Размещено на Allbest.ru