Технологія одержання сухих молочних продуктів

Технологічний процес виробництва сухих молочних продуктів складається зі стадій від приймання до згущення молока, які є за­гальними для виробництва молочних консервів.

Під час виробництва сухого знежиреного молока охолоджене молоко нормалізують за жиром, додаючи до нього вершки, знежи­рене молоко чи сколотини. У нормалізованому молоці співвідно­шення жиру і СЗМЗ повинне бути таким, як і в готовому продукті. Пастеризують нормалізоване молоко за температури не менше 90°С без витримки у трубчастих, пластинчастих чи пароконтактних пас­теризаторах.

Для згущення нормалізованого молока використовують бага­токорпусні вакуум-випарні установки, що працюють за принципом падаючої плівки, чи циркуляційні установки. Оптимальний ступінь згущення молока у першому випадку 52...54%, у другому — 43...48%; тривалість згущення складає 3...4 хвилини та 50 хвилин відповідно.

Після згущення молочної сировини її в обов'язковому порядку піддають гомогенізації. Необхідність гомогенізації згущеного мо­лока зумовлюється тим, що під час механічної, теплової обробки та згущення відбувається дестабілізація жирової фракції молока (виділення вільного жиру), що сприяє окислюванню жиру та псуванню продукту під час зберігання. Тому для підвищення стабіль­ності та зниження вмісту вільного жиру молоко гомогенізують. Го­могенізація здійснюється за температури 55...60°С та тиску 10...15 Мпа для одноступеневого гомогенізатора, для двоступене­вого гомогенізатора за тиску 11,5... 12,5 МПа на першому ступені та 2,5...3,0 МПа — на другому ступені. У гомогенізованому молоці масова частка вільного жиру складає від 2 до 6%. Після гомогені­зації згущене молоко надходить у проміжну ємність, а потім на су­шіння.

Розпилювальний спосіб сушіння здійснюється в результаті контакту розпорошеного згущеного продукту з гарячим повітрям. Розпорошується згущене молоко у сушильній камері за допомогою дискових розпилювачів, де під дією відцентрової сили диска, що обертається, молоко з сопла вилітає зі швидкістю 150...160 м/с та роздроблюється на дрібні краплі внаслідок опору повітря, чи форсуночних розпилювачів, у які згущене молоко подається під висо­ким тиском (до 24,5 МПа).

Під час сушіння на розпилювальних сушарках згущене моло­ко розпорошується у верхній частині апарата, куди подається гаря­че (165...180°С) повітря. Гаряче повітря, змішуючись з дрібними краплями молока, віддає їм частину тепла, під дією якого з поверхні часток випаровується волога. За рахунок дифузії на місце вилуче­ної піднімається волога з внутрішніх шарів, яка також випаровується. Таким чином, частки молока швидко висушуються. Висока швид­кість сушіння (випаровування) зумовлена великою поверхнею зіткнення мелкодисперсного молока з гарячим повітрям. Під час швидкого випарювання вологи повітря прохолоджується до 75...95°С, тому тепловий вплив на продукт незначний і розчинність його висо­ка. Висушене молоко у вигляді порошку осідає на дно сушильної вежі, а звідти безупинно віддаляється спеціальним пневматичним пристроєм. Перебування у сушильній камері протягом 10 хвилин може призвести до повної коагуляції білків молока унаслідок висо­кої температури, в результаті чого цілком втрачається розчинність сухих молочних продуктів.

Під час виходу із сушильної вежі сухі молочні продукти про­сіюють на струшуючому ситі та направляють на охолодження. Найбільш раціональними та прогресивними є високопродуктивні прямоточні розпилювальні сушарки, у яких ступінь розчинності су­хого молока досягає 96....98%.

Форма часток молока розпилювального сушіння кругла, розмір коливається від 20 до 120 мкм, залежно від ступеня попереднього згущення молока. Більш великі частки має молоко з більш висо­ким ступенем попереднього згущення.

Плівковий спосіб сушіння здійснюють на вальцьових сушиль­них установках. Попередньо згущену до концентрації сухих речо­вин 34...48% молочну сировину наносять чи розпилюють тонким шаром на вальця, що обертаються з однаковою частотою в проти­лежні сторони назустріч один одному, поверхня яких нагріваєть­ся парою до температури 105...130°С. Подають згущену молочну сировину в сушарки по-різному: у простір між вальцями (у цьому випадку поверхня вальців використовується тільки на 65...70%) або у спеціальні жолоби, розташовані зовні посеред обох вальців (що дозволяє збільшити їх корисну поверхню до 85...87%). В результаті контакту продукту з гарячою поверхнею вальців молоко висушуєть­ся у вигляді тонкої плівки за один їх оберт. Ця плівка знімається спеціальними ножами і подається у відцентровий млин, у якому подрібнюється у порошок.

Процес сушіння на вальцьових сушарках не повинен переви­щувати 2...5 с, тому що висока температура поверхні нагрівання викликає істотні зміни у молоці, що висушується.

Сухе молоко вальцьового сушіння за якістю поступається про­дукту розпилювального сушіння. Незважаючи на швидкість проце­су, у прошарку молока, що стикається з нагрітими вальцями за тем­ператури більше 100°С, відбувається незворотня теплова коагуля­ція молочних білків. Тому ступінь розчинності сухих молочних про­дуктів вальцьового сушіння складає 80...85%. Крім того, в резуль­таті контакту з нагрітою поверхнею вальців, а також значного ме­ханічного впливу (зрізання плівки ножами, розмелювання в поро­шок) до 90% молочного жиру виявляється не захищеним оболон­кою. Такий "вільний" жир швидко окислюється під час зберігання, що призводить до псування продукту. У зв'язку з цим на вальцьо­вих сушильних установках не можна сушити жирні молочні про­дукти і плівковий спосіб застосовують для вироблення сухих зне­жиреного молока, сколотин, молочної сироватки.

Сухі молочні продукти, отримані плівковим способом сушіння, відрізняються від продуктів розпилювального сушіння також розм­ірами та формою часток (рис. 2.4). Так, сухе молоко, отримане плівковим способом, складається з кутастих великих часток розмі­ром 250...470 мкм, що значно більше, ніж у часток молока розпи­лювального сушіння.

Сублімаційний спосіб сушіння полягає у видаленні вологи з заморожених молочних продуктів з вмістом сухих речовин до 40%. Процес сублімаційного сушіння здійснюється за температури за­мороженого продукту -25°С та залишкового тиску в субліматорі 0,0133...0,133 кПа.

Під час сублімаційного сушіння продукт не контактує з киснем повітря. Основна кількість вологи (75...90%) видаляється під час сублімації льоду, коли температура матеріалу складає від -39°С до 0°С, а під час подальшого підвищення температури (до 40°С) видаляється тільки залишкова волога. Завдяки таким умовам сушін­ня максимально зберігаються всі первісні властивості продукту — смак, структура, хімічний склад. З погляду збереження якості про­дукту сублімаційний спосіб сушіння найбільше досконалий з усіх способів.

Рис. 2.4. Частки сухого молока під мікроскопом: а — плівкового сушіння; б — розпилювального сушіння

Сублімаційний сушінням одержують сухі кисломолочні про­дукти, закваски, суміші для морозива. Такі продукти за умов упа­кування в спеціальну герметичну тару тривалий час зберігаються за позитивної нерегульованої температури, легко відновлюються, зберігають свої основні біологічні та живильні властивості.

Спосіб сушіння у стані піни. Сутність процесу полягає у вве­денні газу під тиском 15 МПа у згущену молочну суміш перед ви­ходом її з розпилюючого сопла в сушильній камері. Газ та продукт змішуються у співвідношенні 5:1. Частки одержаного продукту - тверді, пористі, міцні, мають підвищену змочуваність та розчинність. Після закінчення процесу сушіння продукт фракціонують за розмі­рами часток просіюванням.

Сухі молочні продукти після сушіння будь-яким способом ви­водяться з сушильної установки та просіюються. Після просіюван­ня їх охолоджують до температури 15...20°С та направляють на фасування й упакування.

Розфасування й упакування

Сухі молочні продукти рекомен­дується упаковувати в герметичну споживчу та транспортну тару. До споживчої тари належать металеві банки з суцільною чи з'ємною кришкою та масою нетто 250,500 і 1000 г; комбіновані банки зі з'ємною кришкою, що мають масу нетто 250, 400 і 500 г із внутрішнім герметично закритим пакетом з алюмінієвої фольги, паперу та інших матеріалів; клеєні пачки масою 250,400 і 500 г із внутрішнім герме­тично закритим пакетом з алюмінієвої фольги, паперу, лавсану; клеєні пачки з целофановими вкладишами масою нетто 250 г. Швид-корозчинне сухе молоко упаковують у звичайних умовах чи у сере­довищі азоту з попереднім вакуумуванням.

Металеві та картонно-металеві банки для сухих молочних продуктів маркірують. На дні чи кришці банки повинні бути виштамповані в два ряди наступні позначення: у верхньому ряді — М (індекс галузі); номер підприємства-виготовлювача; асортимент­ний номер продукції; номер зміни; у нижньому ряді — дата виго­товлення (число, місяць, рік) по 2 знаки, розділені крапками.

Асортиментні номери сухих молочних продуктів: молоко ко­ров'яче незбиране сухе — 77, вершки сухі — 82, кисломолочні про­дукти сухі — 101, молоко сухе цільне швидкорозчинне — 403, мо­локо сухе "Домашнє" — 411.

Дата добавления: 2015-07-08