Введение и задачи дисциплины

Модуль1

Лекция 1

1. Введение и задачи дисциплины.

2. Ассортимент выпускаемой продукции.

Питание обеспечивает основные жизненные функции организма. Молоко и молочные продукты занимают существенное место в пищевом рационе человека.

По данным Института питания РАМН, человек должен потреблять за год 392 кг молока и молочных продуктов. В 1990 г. в России эта величина составила 382 кг. Сегодня эта цифра значительно ниже.

Первостепенное значение приобретает проблема улучшения структуры питания людей за счет увеличения доли продуктов массового потребления высокой пищевой и биологической ценности, функциональной направленности (рис. 1).

Стратегия развития пищевой промышленности, в том числе молочной, определена Концепцией государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2010 года. При этом главное внимание обращено на качество пищевых продуктов и их соответствие медико-биологическим требованиям.

Рекомендуемые материалы

Среди тенденций развития молочного рынка можно выделить три основные направления: продукты, имеющие более продолжительный срок хранения, продукты наибольшего спроса и функциональные молочные продукты.

В нашей стране и за рубежом произошли значительные изменения в технологии производства цельномолочной продукции, расширился ассортимент, внедрены новые способы ее обработки. Вновь разработанные технологии дают возможность покупателю выбирать продукт, соответствующий его потребительским предпочтениям и материальным возможностям

Динамика производства цельномолочной продукции в пересчете на молоко за 2000-2005 г.

2000 – 6148,2 тыс. т

2001 – 6739,2

2002 – 7747,1

2003 – 8139,4

2004 – 9023,5

2005 – 9452,4

Рост цельномолочной продукции в пересчете на молоко за рассматриваемый период составил 54 %.

Основными критериями при выборе молока являются:

Вкусовые качества – 89 %

Собственный опыт – 65 %

Жирность – 62 %

Срок хранения – 54 %

Литраж – 42 %

Привычка покупать определенную марку – 34 %

Удобство упаковки – 22 %

Цена – 20 %

Известность марки – 12 %

Советы знакомых – 12 %

Реклама – 6 %

Большинство россиян – 74 % от числа опрошенных покупают молоко не реже 1 раза в неделю, при этом 33 % покупают молоко 2-3 раза в неделю, 21 % - каждый день, а 20 % - 1 раз в неделю.

80 5 респондентов покупают пастеризованное молоко

15 % - предпочитают стерилизованное

4 % топленое

 1 % - десертное

Молоко пониженной жирности  предпочитают 20 %

От 2,5 до 3,2 % жирности– 75 %

С м.д.ж. : % - 5 % от числа опрошенных.

По видам упаковки

Картонные пакеты – 68 % опрошенных

Полиэтиленовые пакеты – 14 %

Пластиковые бутылки – 6 %

Стеклянные бутылки – 4 %

Пластиковые кувшины – 3 %

Кроме обычного молока в последнее время на рынке все большим спросом пользуется ароматизированное молоко. Наиболее популярными вкусами ароматизированного молока являются клубничный и шоколадный, доля предпочитающих ванильное молоко немного меньше.

Безусловные марки-лидеры этого сегмента – «Мажитель», «Чудо» (Чудо –молоко», «Чудо-шоколад», «Чудо-коктейль»), «Рыжий Ап» и Nesquik. Развитие данного сектора рынка происходит по 2 направлениям:

Продукция, ориентированная на детей - «Рыжий Ап», Nesquik, «Чудо» и на людей, стремящихся вести здоровый образ жизни: серия продуктов Neo – сокосодержащие напитки «Мажитель» и Joy-Fit.

Современное производство молочных продуктов – сложный комплекс последовательно выполняемых взаимосвязанных химических, физико-химических, микробиологических, биохимических, биотехнологических, теплофизических и других процессов.

Технология – это наука о способах воздействия на сырье, материалы или полуфабрикаты соответствующими орудиями производства и о закономерностях происходящих в сырье процессов при его превращении в готовый продукт. Сущность технологии заключается в рассмотрении основных принципов и схем производства в совокупности с множеством сопряженных друг с другом явлений и процессов, происходящих под влиянием технологических факторов.

Основная задача технологии и используемого технологического оборудования – максимально сохранить пищевую и биологическую ценность исходного сырья.

 молочный продукт: Пищевой продукт, изготовляемый из молока и/или его составных частей и/или вторичного молочного сырья без использования в нем не молочных жира и белка.

Примечания

1 Молочный продукт изготовляют из натурального, нормализованного, восстановленного, рекомбинированного, замороженного молока и / или их смесей.

2 Допускается добавление пищевых добавок, фруктов, овощей и продуктов их переработки.

3 К составным частям молока относят молочный жир, молочный белок, молочный сахар, ферменты молока, витамины молока, соли молока.

 молокосодержащий продукт: Пищевой продукт, изготовляемый из молока и / или его составных частей, и/или вторичного молочного сырья и жиров и/или белков, и/или ингредиентов немолочного происхождения с массовой долей сухих веществ молока в сухих веществах продукта не менее 25%.

  молоко: Продукт нормальной физиологической секреции молочных желез коровы, овцы, козы, верблюдицы, буйволицы, кобылы, полученный от одного или более животных от одного или нескольких доений.

Примечание —В зависимости от вида животного молоко называют «коровье молоко», «козье молоко», «овечье молоко»и т. д.

  питьевое молоко: Пресный молочный продукт массовой долей жира не более 9,5%, изготовляемый из молока без добавления немолочных компонентов, подвергнутый термообработке.

Примечание — В зависимости от термообработки питьевое молоко называют «термизированное молоко», «пастеризованное молоко», «топленое молоко», «стерилизованное молоко», «ультравысокотемпературно-обработанное молоко».

          сливки: Пресный молочный продукт с массовой долей жира 10,0 % и более, изготовляемый из молока, представляющий собой дисперсную систему «жир в воде», без добавления немолочных компонентов.

           натуральное молоко (Ндп. натуральный продукт): Молоко-сырье без извлечений и добавок молочных и немолочных компонентов.

Примечание — Допускается очистка молока от механических примесей и охлаждение до температуры (4 ±2) 'С.

           нормализованное (-ые) молоко [сливки]: Молоко [сливки], значения массовой доли жира, и/или белка, и/или сухого обезжиренного молочного остатка которого или их соотношения приведены в соответствие с нормами, установленными в нормативных или технических документах.

           восстановленное (-ый) молоко [молочный, молокосодержащий продукт]: Молоко [молочный,молокосодержащий продукт], изготовляемое (-ый) из концентрированного, сгущенного или сухого молока [молочного, молокосодержащего продукта] и воды.

           рекомбинированное (-ый) молоко [молочный, молокосодержащий продукт]: Молоко [молочный, молокосодержащий продукт}, изготовляемое (-ый) из отдельных частей молока [молочного, молокосодержащего продукта] и воды.

Модуль 1

Лекция 2

1. Питьевое молоко и сливки.

2. Пищевая и биологическая ценность пастеризованного молока и сливок.

3. Характеристика продуктов.

4.  Технология питьевого пастеризованного молока и сливок.

Технология питьевого молока

Популярным продуктом питания является питьевое молоко. В соответствии с ГОСТ Р 52738, питьевое молоко это молочный продукт c массовой долей жира не более 9,0%, изготовленный из сырого молока и/или молочных продуктов, термически. Обработанный, как минимум пастеризацией.

Производство питьевого молока в России, в общем, характеризуется достаточно стабильным уровнем. При этом в последнее время отмечается прирост объемов производства на 1,6–1,7% в год.

Питьевое молоко по массовой доле жира может быть ненормализованное (натуральное, цельное без добавления обезжиренного молока или без частичного сепарирования и не содержащее каких-либо наполнителей или добавок), нормализованное (с добавлением обезжиренного молока или сливок для установления требуемой массовой доли жира, наполнителей и добавок), обезжиренное (полученное сепарированием натурального цельного молока).

В соответствии с ГОСТ Р 52090, питьевое молоко в зависимости от молочного сырья производится:

из натурального молока;

из нормализованного молока;

из восстановленного молока;

из рекомбинированного молока;

из их смесей.

В зависимости от режима тепловой обработки питьевое молоко подразделяется на:

пастеризованное;

топленое;

стерилизованное;

УВТ-обработанное;

УВТ-обработанное стерилизованное.

В зависимости от диапазона массовой доли жира питьевое молоко определяется как:

обезжиренный продукт (массовая доля жира не более 0,1%);

нежирный продукт (массовая доля жира от 0,3 до 1,0%);

маложирный продукт (массовая доля жира от 1,2 до 2,5%);

классический продукт (массовая доля жира от 2,7 до 4,5%);

жирный продукт (массовая доля жира от 4,7 до 7,0%);

высокожирный продукт (массовая доля жира от 7,2 до 9,5%).

По виду добавок и наполнителей – белковое, витаминизированное (с добавлением витамина С), молоко с какао, молоко с кофе и др.; по виду упаковки – пастеризованное во флягах или цистернах, пастеризованное или стерилизованное в бутылках или пакетах.

Пастеризованное молоко: молоко, подвергнутое термической обработке и соответствующее требованиям санитарной безопасности, установленным нормативными правовыми актами Российской Федерации, предъявляемым к пастеризованным продуктам.

Предприятиями молочной промышленности в вырабатывается молоко пастеризованное со сроком хранения не более 36 ч. Его выпускают нежирным и с массовой долей жира 1,5; 2,5; 3,2; 3,5; 3,8 и 6,0%; топленым нежирным и с массовой долей жира 1,0; 4,0 и 6,0%; белковым с массовой долей жира 1,5; 2,5 и 3,2%; восстановленным и с наполнителями (кофе или какао), согласно действующей нормативной документации (табл.1.1).

Пастеризованное молоко представляет собой однородную жидкость белого цвета, без осадка, с легким желтоватым оттенком. Топленое молоко имеет кремовый, а нежирное – легкий синеватый оттенок. Отстой сливок не допускается для топленого молока с массовой долей жира 3,5%. Пастеризованное коровье молоко имеет чистые, без посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов. Молоко, выработанное с применением сухих молочных продуктов, имеет сладковатый привкус.

Схема и режимы проведения технологических операций для производства этого продукта представлены на рис. 1.1.

Технологический процесс начинается с приемки цельного молока. Высокое качество питьевого молока и стойкость его при хранении обуславливается высоким качеством сырья. Сырьем для выработки различных видов питьевого молока служит молоко цельное не ниже II сорта, согласно ГОСТ Р 52054, кислотностью не выше 19 ^оТ; сливки из коровьего молока с массовой долей жира не более 30%, кислотностью плазмы не выше 24 °Т; молоко обезжиренное кислотностью не более 19 °Т; молоко цельное сухое высшего сорта распылительной сушки по ГОСТ 4495; сливки сухие высшего сорта распылительной сушки по ГОСТ 1349; пахта, полученная при производстве сладкосливочного масла, с кислотностью не более 17 °Т, плотностью не менее 1024 кг/м³.

Каждую принимаемую партию молока перемешивают и отбирают из нее пробу для определения кислотности, плотности и содержания массовой доли жира.

Для получения продукта высокого качества важно как можно быстрее охладить получаемое сырье для предотвращения развития микрофлоры, накопления молочной кислоты и, как следствие, нарастания кислотности молока цельного. Наиболее часто в промышленности используются пластинчатые охладители, которые позволяют в потоке снизить температуру молока до 6-8 ^оС. При этом в сыром молоке изменяется содержание аминного азота, увеличивается вязкость, снижается термоустойчивость. Особенно возрастает роль охлаждения при необходимости резервирования сырья. Хранение молока от 30 мин до 1 ч отрицательно не сказывается на качестве продукта.

 

  Рис.  Производство молока питьевого пастеризованного

Нормализация

Отобранное по качеству молоко нормализуют по массовой доле жира. Нормализацию проводят двумя способами: смешением и в потоке.

В соответствии с инструкциями для получения продукта, стандартного по массовой доле жира, нормализацию проводят следующим образом:

добавляют к цельному молоку обезжиренное молоко, пахту или их смесь, если массовая доля жира нормализованного молока меньше массовой доли жира цельного;

сепарируют часть молока в сепараторах-сливко-отделителях-нормализаторах с целью отбора сливок или обезжиренного молока;

добавляют к цельному молоку сливки, если массовая доля жира нормализованного молока выше, чем цельного.

Массу добавляемых при нормализации сливок М_сл или обезжиренного молока М_о определяют из уравнений материального баланса:

          М_сл = М_н(Ж_н – Ж_м)/(Ж_сл – Ж_н);

           М_о =М_м(Ж_м – Ж_н)/(Ж_н – Ж_о),

где М_н – масса нормализованного молока, кг; Ж_н, Ж_м, Ж_сл, Ж_о – массовая доля жира в нормализованном, цельном молоке, сливках и обезжиренном молоке, %.

Также возможно проведение нормализации в соответствии с рецептурами.

При выработке молока пастеризованного нежирного, а также 1,5; 2,5; 3,2 -и 3,5%-ной жирности, с использованием сухих молочных продуктов, расчет нормализованной смеси, подготовку компонентов осуществляют следующим образом.

Массу сухого молока 25 и 20%-ной жирности М_см (кг на 1 т восстановленного молока) рассчитывают по формуле:

              М_см=1000 Н Ж_м / Р Ж_см ,

где Н – норма расхода сырья на 1 т пастеризованного молока с учетом потерь при 100%-ной растворимости сухих молочных продуктов, кг; Ж_м – массовая доля жира в восстановленном молоке, % (Ж_м = 3,2% или Ж_м = 2,5%); Р – фактическая растворимость сухого цельного молока в воде, используемой предприятием для восстановления молока, %, Ж_см – фактическая массовая доля жира в сухом цельном молоке.

Массу сухого обезжиренного молока М_со (в кг) определяют в зависимости от его фактической растворимости:

                  М _со = 1000М_по /Р_о ,

где М_по – масса обезжиренного молока 100%-ной растворимости по рецептуре, кг; Р_о – фактическая растворимость сухого обезжиренного молока.

Массу сухой пахты М_сп (в кг) рассчитывают по формуле:

                   М_сп = 100 М_ср/ Р_п ,

где М_ср – масса сухой пахты 100%-ной растворимости, кг; Р_п – фактическая растворимость сухой пахты, %.

Массу сухих сливок М_ссл (в кг) с учетом их фактической растворимости и фактической массовой доли жира рассчитывают по формуле:

               М_ссл =100НЖ_м /Р_с Ж_ссл ,

где Ж_ссл – фактическая массовая доля жира в сухих сливках, %.

Массу воды В (в кг на 1 т восстановленного молока), необходимую для растворения сухих молочных продуктов, определяют по следующим формулам:

- для растворения сухого молока 25- или 20%-ной жирности

                    В=(Н–М_см)Р/100;

- при выработке пастеризованного молока из сухого обезжиренного молока и сливок

              В=(Н–М_сл – М_со) Р_о /100;

- при выработке пастеризованного молока из сухого обезжиренного молока и сухих сливок

       В= Н–М_со (Р_с/100 – М_ссл )Р_с /10О;

- при выработке пастеризованного молока из сухих сливок и обезжиренного молока

            В= (Н– М_ссл)/(Р_с /100) - М_о .

где М_сл – масса свежих сливок, кг; М_о – масса обезжиренного молока, кг.

Масса сухого обезжиренного молока и сухой пахты, необходимые для нормализации цельного молока (в кг на 1000 кг продукта с учетом потерь), принимается согласно приведенным ниже рецептурам:

Сырье                                                Норма

Молоко сухое обезжиренное

100%-ной растворимости                          85,3

Вода питьевая                                   914,7

 Итого                                                         1000,0

Пахта сухая 100%-ной растворимости

массовой долей жира 5%                           100

Вода питьевая                                   900

 Итого                                                         1000

При растворимости сухого обезжиренного молока, сухой пахты, сухого цельного молока и сливок менее 100% их массу увеличивают с расчетом на пополнение нерастворившейся части.

Сухое молоко растворяется в воде при температуре 38-42 °С. Растворенное молоко направляется на дальнейшую обработку для очистки от крупных нерастворившихся комочков. Для этого его пропускают через металлическое сито с отверстиями диаметром не более 3 мм.

Сухие сливки восстанавливаются в воде, температура которой 38–42 °С при этом на одну часть массы сухих сливок берут две или три части массы воды. Полученная смесь сначала гомогенизируется при давлении 10 МПа и температуре 55–60 °С, а затем охлаждается до 5–8 °С непосредственно после растворения и выдерживается при этой температуре не менее 3–4 ч в целях набухания белков, устранения водянистого вкуса и достижения требуемой плотности.

Приготовление смеси для выработки пастеризованного молока из сухих молочных продуктов осуществляют и по рецептурам

Молоко топленое -  молочный продукт, подвергнутый термической обработке при температуре от 85 °С до 99 °С с выдержкой не менее 3 ч. до достижения специфических органолептических показателей (ГОСТ Р 52738).

При выработке топленого молока нормализация молока проводится с учетом выпаривания влаги при топлении (Ж_нм = Ж_пр – 0,15). Нормализованная смесь нагревается до температуры 95–99 °С, затем выдерживается в емкостях в течение 3–4 ч при выработке топленого молока 4- и 6%-ной жирности и в течение 4–5 ч при выработке топленого молока 1%-ной жирности и нежирного, до появления в молоке светло-кремового цвета. При выдержке молока через каждый час на 2–3 мин включают мешалку для предотвращения образования на поверхности молока слоя, состоящего из белка и жира. После процесса топления молоко сначала охлаждается в резервуаре до 40 °С, а затем подается на охладитель.

Молоко белковое. Приготовление смеси для выработки молока белкового осуществляют в соответствии с рецептурами. При выработке белкового молока сухое цельное или обезжиренное молоко растворяется в небольшом количестве нормализованного по массовой доле жира молока, температура которого       38–45 °С, фильтруется и добавляется при перемешивании в нормализованное молоко перед пастеризацией.

Молоко „Волжское”. Вырабатывают из нормализованного пастеризованного молока 2%-ной жирности с добавлением белково-углеводной основы по ТУ 49 917.

Сухая белково-углеводная основа восстанавливается до массовой доли сухих веществ (11 ± 1)% водой, подогретой до (35 ± 3) °С.

Массу воды В (в кг на 1 т восстановленной смеси), необходимую для растворения сухой основы, рассчитывают по формуле:

              В=(С_п - С_см) 100 / (С_п-1),

где С_п – массовая доля сухих веществ сухой белково-углеводной основы, %; С_см - массовая доля сухих веществ в восстановленной смеси, %.

Плотность белково-углеводной основы составляет 1032 кг/м³.

Белково-углеводную основу вносят в нормализованную смесь перед пастеризацией.

Приготовление смеси осуществляют в соответствии с рецептурами, Молоко нормализуют в потоке в сепараторах-нормализаторах либо путем сепарирования части цельного молока в сепараторах-сливкоотделителях для отбора сливок (если массовая доля жира нормализованного молока меньше, чем цельного) или обезжиренного молока (если массовая доля жира нормализованного молока больше, чем цельного).

Масса отбираемых сливок М'_сл или обезжиренного молока М'_о при нормализации составляет:

         М'_сл  =М_м(Ж_м – Ж_н)/(Ж_сл – Ж_н);

          М'_о = М_м(Ж_н – Ж_м)/(Ж_н – Ж_о),

где М_м – масса цельного молока, кг.

При использовании сепараторов-нормализаторов молоко вначале подают в секцию рекуперации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки для подогрева, затем в сепаратор-нормализатор. Нормализованное до заданной массовой доли жира молоко направляют в секцию пастеризации, а затем в секцию охлаждения пастеризационно-охладительной установки.

В случае применения сепараторов-сливкоотделителей одну часть молока, подогретого в секции рекуперации пастеризационно-охладительной установки, направляют в сепаратор-сливкоотделитель, а другую – в сепаратор-молокоочиститель. Обезжиренный продукт на выходе из сепаратора-сливкоотделителя смешивается в потоке с цельным молоком, поступающим в трубопровод из молокоочистителя. Нормализованная смесь далее поступает в секции пастеризации и охлаждения пластинчатой пастеризационно-охладительной установки.

Рекомендуем посмотреть лекцию "Время появления у евреев жертвоприношений и идея, заключенная в них".

Молоко рекомендуется нормализовать перед пастеризацией. Однако известны и другие варианты, когда молоко с повышенной массовой долей жира после пастеризации смешивают с горячим пастеризованным обезжиренным молоком.

Очистка

Молоко, предназначенное для производства питьевого молока, должно быть очищено от посторонних примесей и микроорганизмов, которые снижают качество продуктов и затрудняют дальнейшую обработку молока механическими и тепловыми приемами. Эффективным способом очистки молока цельного является очистка на сепараторах-молокоочистителях. В сепараторной слизи вместе с механическими примесями оседают белковые частицы, фосфатиды, жировые шарики размером менее 1,5–2 мкм, лейкоциты и микроорганизмы.

В результате центробежной очистки получается молоко I группы чистоты, количество бактерий снижается на 50–80%, и качество молока повышается на один класс по редуктазной пробе.

Центробежной очисткой на сепараторах-молокоочистителях нельзя добиться полного удаления микроорганизмов из цельного молока. Эффект бактериальной очистки до 99,9% дает бактофугирование молока после тепловой обработки при 70–72 ^оС с выдержкой 15 с .

В последние годы за рубежом все шире находит применение процесс микрофильтрации, предназначенный для удаления бактерий и спор из молока.