Технологические схемы производства

Модуль 1

Лекция 3

1. Технологические схемы производства.

2. Обоснование режимов тепловой обработки и гомогенизации.

3. Виды упаковки, способы упаковывания и режимы хранения.

4. Особенности технологии рекомбинированного молока

Гомогенизация

В производстве молока пастеризованного для повышения однородности и улучшения его стойкости при хранении применяется процесс гомогенизации.

Количество и размер жировых шариков в молоке непостоянны и зависят от породы, условий кормления и содержания, стадии лактации, возраста животного и целого ряда других факторов. В среднем в 1 см³ молока цельного находится около 3 млрд жировых шариков. Размеры жировых шариков колеблются в широких пределах ‑ от 0,1 до 20 мкм.

Рекомендуемые материалы

В процессе производства молока пастеризованного молочный жир в основном сохраняет свои исходные состав и свойства. Тепловое и механическое воздействия не вызывают существенных изменений жировой фазы молока.

Нормализованное по массовой доле жира и очищенное молоко гомогенизируют при давлении (12,5 ± 2,5) МПа и температуре       45–70 ^оС. Гомогенизацию нормализованного молока можно проводить раздельно. Для этого нормализованное молоко, подогретое до температуры 55–65 °С, сепарируют. Полученные сливки с массовой долей жира 16–20% гомогенизируют на двухступенчатом гомогенизаторе при давлении на первой ступени 8–10 МПа и на второй – 2–2,5 МПа. Гомогенизированные сливки смешиваются в потоке с обезжиренным молоком, выходящим из сепаратора-сливкоотделителя, и направляются в секцию пастеризации пастеризационно-охладителыюй установки. Сливки можно гомогенизировать также перед их смешиванием с обезжиренным молоком при составлении нормализованного молока.

Наибольшее применение в молочной отрасли получили гомогенизаторы клапанного типа, представляющие собой многоплунжерные насосы высокого давления с гомогенизирующей головкой. Жир нормализованного молока при продавливании его через кольцевую клапанную щель гомогенизирующей головки, диспергируется. Необходимое давление создается насосом. При производстве цельного молока размер жировых шариков с 3–4 мкм уменьшается до 0,7–0,8 мкм.

Пастеризация молока – одна из основных операций технологического процесса при производстве молока пастеризованного, применяемая для предохранения его от порчи и повышения стойкости при хранении.

Выбор режимов тепловой обработки молока проводят, соблюдая два основных положения:

снижение микробиологической обсемененности продукта для повышения его стойкости;

сохранение питательной ценности продукта.

Согласно теории пастеризации, эффективность ее определяется зависимостью температуры пастеризации от продолжительности тепловой обработки:

                       ln t_д = a – bt,

где t_д – достаточная продолжительность пастеризации, с; a,b – коэффициенты, зависящие от устойчивости микрофлоры и среды; t – температура пастеризации, ^оС.

Г.А. Кук установил, что практически полное уничтожение патогенной и максимально возможное – всей другой микрофлоры при сохранении исходного качества молока обеспечивается, если a = 36,84 и b = 0,48.

Для предостережения от стремления увеличить продолжительность теплового воздействия в целях повышения эффективности пастеризации был предложен критерий завершенности процесса – критерий Пастера. Это безразмерная величина, представляющая собой отношение фактической продолжительности пастеризации t_ф к достаточной t_д:

                          Ра = t_ф/ t_д.

Процесс пастеризации считается оптимальным и завершенным, если t_ф = t_д.

На основании кривых гибели патогенных микроорганизмов и инактивации фосфатазы был определен режим пастеризации в производстве молока пастеризованного: 72 ^оС с выдержкой 15 с. Дальнейшими исследованиями было установлено, что при наличии в сыром молоке большого количества микроорганизмов (десятки и сотни миллионов бактерий в 1 см³) такой режим не обеспечивает необходимую эффективность пастеризации. Было предложено повысить температуру пастеризации до 74–76 ^оС, а выдержку увеличить до 20 с. В этом случае общее количество бактерий снижается до десятков или немногих сотен тысяч клеток.

При тепловой обработке изменяются физико-химические и органолептические свойства молока.

Степень денатурации сывороточных белков при принятых в промышленности режимах пастеризации молока составляет 9–30%.

Увеличение размера частиц казеина, комплексообразование фракций сывороточных белков и казеина при повышенных температурах тепловой обработки молока (115, 130 ^оС ) обусловливают снижение вязкости молока цельного, так как исключается возможность дальнейшего комплексообразования белков продукта.

Влияние тепловой обработки на молоко питьевое

Особенности технологии рекомбинированного молока

 В соответствии с ГОСТ Р 52738-2007 рекомбинированное молоко - молоко, изготовляемое из отдельных составных частей молока и воды.

Для выработки молока питьевого пастеризованного из рекомбинированного молока применяют следующее сырьё:

молоко натуральное коровье-сырьё не ниже второго сорта по ГОСТ Р 52054;

молоко цельное сухое высшего сорта с индексом растворимости не более 0,3 см³ сырого осадка по ГОСТ 4495;

молоко сухое обезжиренное распылительной сушки по ГОСТ 10970;

масло сливочное несоленое по ГОСТ 37;

сливки сухие высшего сорта по ГОСТ 1349;

пахту, получаемую при производстве сливочного масла, кислотностью не более 17°Т, плотностью не менее 1024 кг/м³;

воду питьевую по СанПиН 2.1.4.1074.

Масло сливочное при необходимости зачищают.

Сухое цельное и обезжиренное молоко, сливки сухие принимают и восстанавливают.

В соответствии с уравнениями материального баланса по массе, жиру и белку масса компонентов на 1 т рекомбинированного молока определяется по следующим формулам:

             М_м + М_см + М _масло = 1000;

 М_мЖ_м/100+М_смЖ_см/100+М _маслоЖ_масло/100 =1000 Ж_нм/100;

Вместе с этой лекцией читают "33.Оппозиция романтической мечты и действительности в романе Флобера Госпожа Бовари".

 М_мБ_м/100+М_смБ_см/100+М _маслоБ _масло/100 =100Б_нм/100,

где М_м– масса молока (натурального, обезжиренного) или воды, кг; М_см – масса сухого молока (цельного, обезжиренного), сливок сухих, кг; М _масло – масса сливочного масла, кг; Ж_м – массовая доля жира в молоке (натуральном, обезжиренном), %; массовые доли жира и белка в воде равны 0; Ж_нм– массовая доля жира в питьевом пастеризованном молоке, %; Ж_см – массовая доля жира в сухом молоке (цельном, обезжиренном), сливках сухих %; Ж_масло – массовая доля жира в масле сливочном, %; Б_масло – массовая доля белка в масле сливочном, %; Б_м – массовая доля белка в молоке (натуральном, обезжиренном), %; Б_см – массовая доля белка в сухом молоке (цельном, обезжиренном), %; сливках сухих, %; Б_нм – массовая доля белка в питьевом пастеризованном молоке, %.

При необходимости нормализации молока по массовой доле белка в молоко вносят сухое молоко (цельное, обезжиренное) при температуре 40–45 ºС при перемешивании до полного растворения. Сливочное масло добавляют в виде жировой эмульсии до требуемой массовой доли жира молока питьевого. Восстановленное молоко нормализуют жировой эмульсией в течение не более 6 ч после его восстановления. Смешивать жировую эмульсию с восстановленным молоком следует непосредственно перед пастеризацией.

Жировую эмульсию готовят следующим образом. Масло разрезают на куски массой 1,5–2,5 кг и плавят на маслоплавителе, установленном над смесительной ванной. В ванну наливают молоко, подогретое до 63-65 ºС, из расчета 3 весовые части на 1 весовую часть масла. Масло может быть расплавлено непосредственно в подогретом молоке. Смесь перемешивают, гомогенизируют при давлении не ниже 10 МПа или эмульгируют на эмульсоре (диспергаторе). Приготовленную таким образом эмульсию смешивают в резервуаре или в ванне с остальной массой молока и немедленно во избежание нарастания кислотности направляют на очистку, гомогенизацию, пастеризацию, охлаждение. Затем производится очистка.

Очищенное рекомбинированное молоко гомогенизируют при давлении (12,5±2,5) МПа и температуре от 45–70 ºС.

Пастеризация, охлаждение рекомбинированного молока производится аналогично процессам производства пастеризованного молока.