Обоснование технологических режимов при производстве сухого обезжиренного молока

Охлаждение и резервирование обезжиренного молока

Обезжиренное молоко, полученное в результате сепарирования, оценивают по качеству и микробиологическим показателям, охлаждают и резервируют. Кислотность не должна превышать 20 °Т, температура (2-4) °С.

Однако при хранении охлажденного сырого молока и пахты даже при низких положительных температурах отмечается частичное разрушение витаминов, нарушение исходного физико-химического равновесия отдельных компонентов и, главное, интенсивное развитие психротрофных микроорганизмов, обладающих высокой липолитической и протеолитической активностью. Кроме того, из мицеллы белка частично выделяются фосфор, кальций и растворимый казеин, накапливаются свободные жирные кислоты, частично гидролизуется белок, нарушаются мембраны жировых шариков, мицеллы казеина приобретают мягкое, желеобразное состояние. При длительном хранении охлажденного сырого молока снижается термоустойчивость, поэтому при изготовлении из такого молока сухого молока его качество при хранении интенсивно ухудшается.

Из ферментов присутствующих в сыром молоке (охлажденном), липаза наиболее заметно изменяет его свойства. Она вызывает гидролитический распад молочного жира на глицерин и смесь жирных кислот. Липолиз, как показатель активации липазы, сопровождается биохимическими превращениями и физическими изменениями в молоке

- содержание свободных жирных кислот в жире увеличивается;

- поверхностное натяжение снижается, так как образующиеся моно- и диглицериды являются поверхностно – активными веществами;

- ухудшается вкус.

В молоке встречаются липазы нативного и микробного происхождения, но те и другие могут быть причиной выраженных пороков вкуса и запаха готовых продуктов. Нативная липаза образуется в нем как продукт деятельности молочной железы и представлена в молоке двумя видами

- мембранной, связанной с мембранами жировых шариков,

- плазменной, слабо связанной с казеином (составляет 90% всей липазы).

Следовательно, по всей технологической цепочке – получение молока на фермах, охлаждение, транспортировка, приемка на заводе, первичная обработка – имеют место термические и механические воздействия, которые активируют липолиз в молоке. В результате происходят неизбежные изменения его свойств.

Именно поэтому санитарные правила по производству молочных продуктов также не допускают резервирование молока до тепловой обработки более 12 ч.

Пастеризация обезжиренного молока в подогревателях вакуум-выпарного аппарата

Пастеризация является основным видом тепловой обработки молока и пахты, предназначенных для сушки. При пастеризации молока значительно изменяются его физико-химические свойства. На качество, состав и свойства сухих продуктов наибольшее влияние оказывают изменения состояния белковых и жировых фракций, а также менеральных веществ молока. Кроме того пастеризация существенно влияет на ферменты молока.

При производстве сухих молочных продуктов для обеспечения их стойкости режимы пастеризации следует выбирать такими, чтобы основные ферменты молока были инактивированы. Из ферментов на качество сухого молока наибольшее влияние оказывают протеаза и липаза. Протеаза весьма устойчива к нагреванию. Активность ее снижается при температуре нагревания 77^оС, но сама протеаза на разрушается даже при 93^оС

В связи с тем, что состав и состояние минеральных веществ молока находятся в определенной взаимосвязи со степенью дисперсности белков, то изменения структуры белковых фракций сопровождаются изменениями и солевого состава молока. Так, при пастеризации количество растворимых форм кальция уменьшается примерно на 20%, фосфорной кислоты — на 20-25% и лимонной кислоты — на 50% и более. Переход растворимых форм солей кальция, магния, фосфора и цитратов в нерастворимое состояние приводит к нарушению нативной структуры мицелл казеина.

В результате пастеризации происходят некоторые изменения структуры жировых шариков и их оболочек. В незначительной степени меняется и дисперсность жировых шариков.

В случае пастеризации при (65-80)°С вкус сухого обезжиренного молока после хранения существенно изменяется, а также наблюдается расщепление и окисление жира. В меньшей степени эти изменения были отмечены при температуре пастеризации молока 95° С.

Прямой связи между режимами пастеризации и растворимостью сухого обезжиренного молока установлено не было. Сухое обезжиренное молоко, при производстве которого применяли температуры пастеризации выше 95° С, имело более низкое качество (вкус, растворимость), чем продукт, полученный из молока, пастеризованного при 95° С

Стойкость сухого обезжиренного молока при хранении ухудшается, если в исходном молоке большая часть сывороточных белков остается в неденатурированном состоянии. При производстве сухих продуктов оптимальной температурой пастеризации молока является температура 95° С. При этом особо следует подчеркнуть, что температура пастеризации молока не должна быть ниже 90^оС.

Сгущение обезжиренного молока

При производстве сухих молочных продуктов сушке предшествует процесс сгущения. Это объясняется рядом причин. Одна из них заключается в том, что при сушке на удаление 1 кг влаги расходуется примерно в 10 раз больше теплоты, чем при сгущении. Вторая причина состоит в том, что сухой продукт, полученный из молока без предварительного сгущения, по качеству хуже, чем сухой продукт, выработанный из сгущенного.

Физико-химические свойства и качество как сгущенного, так и сухого продукта зависят от степени и температуры сгущения молока. При производстве сухих молочных продуктов эти два технологических параметра являются важнейшими.

Общей закономерностью является снижение растворимости сухого продукта при повышении температуры сгущения. При этом следует подчеркнуть, что особо заметно ухудшается растворимость сухого продукта в зависимости от температуры сгущения при повышении концентрации сгущенного продукта и от продолжительности процесса сгущения.

Температура сгущения продукта зависит в значительной степени от вида или типа используемых вакуум-выпарных установок и необходимой степени сгущения.

При повышении степени сгущения обезжиренного молока изменяются свойства и качество. С увеличением степени сгущения обезжиренного молока повышается объемная масса сухого молока: установлено, что при увеличении содержания сухих веществ в сгущенном молоке от 30 до 48% количество частиц самой мелкой фракции (до 30 мкм) в сухом обезжиренном молоке уменьшается почти в два раза, а объем их — более чем в десять раз.

Доказано также, что чем меньше степень сгущения молока, тем частицы сухого молока более пористые.

Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что степень сгущения положительно влияет на качество вырабатываемого сухого молока. Несмотря на несомненную эффективность этого приема, его почти не используют, так как значительное повышение степени сгущения молока по сравнению с установленными технологическими нормами — задача весьма трудная, особенно при сгущении обезжиренного молока.

При производстве сухих молочных продуктов следует учитывать, что по мере увеличения концентрации сухих веществ в сгущенном продукте увеличивается его вязкость. Это приводит к необходимости использования специальных насосов для перекачивания' сгущенного молока из вакуум-аппарата в сушилку. Кроме того, как уже отмечалось, увеличение вязкости сгущенного молока усложняет процесс распыления.

Сгущение обезжиренного молока проводят до массовой доли 48%, так как повышение содержания сухих веществ сгущенного продукта перед сушкой может значительно увеличить производительность сушильных установок по готовому продукту при одновременном улучшении его качества.

Повышение содержания сухих веществ в высушиваемом сгущенном продукте:

- положительно влияет на растворимость сухого продукта за счет снижения теплового воздействия при сушке;

- повышает объемную массу сухого продукта;

- уменьшает содержание в сухом продукте воздуха, следовательно, и кислорода, поэтому повышает стойкость сухого молока при хранении;

- обеспечивает увеличение размеров частиц сухого продукта и уменьшение объема мелкой фракции, отличающейся низкой смачиваемостью и низкой растворимостью;

- снижает расход молочного сырья на выпуск сухого продукта за счет увеличения диаметра образующихся при распылении частиц и уменьшения их уноса с уходящим воздухом;

- приводит к уменьшению отложений сухого порошка в сушильной башне.

Однако увеличение массовой доли сухих веществ сгущенного продукта более 50-55% сопровождается резким увеличением вязкости, может вызвать гелеобразование в емкости перед сушилкой. Слишком крупные капли сгущенного продукта не успевают высохнуть и с повышенной влажностью оседают на внутренней поверхности сушильной башни. [14]

Сушка сгущенного обезжиренного молока

Горячий воздух, подаваемый в сушилку, — источник тепла и поглотитель влаги. Температура горячего воздуха 180^ОС

Температура воздуха, выходящего из сушилки, (65-90) °С. Пониженная температура соответствует более высокой относительной влажности воздуха и большему содержанию влаги в сухом молоке.

Температура сгущенного продукта, подаваемого на сушку, должна быть не менее (40-50) °С. Повышение температуры распыляемого продукта до (80-90) °С интенсифицирует процесс сушки за счет сокращения первой ее стадии прогрева высушиваемого материала и из-за ослабления гидрофильных связей в жидком продукте.

Повышение температуры концентрата на каждые 5°С увеличивает производительность сушилки на 1 %.

Понижение температуры подаваемого на сушку сгущенного продукта сопровождается увеличением вязкости, что отрицательно влияет на процесс распыления, поэтому запас сгущенного продукта в промежуточной емкости перед сушилкой не должен превышать часовой производительности сушильной установки.

Массовая доля сухих веществ сгущенного продукта, подаваемого на сушку, составляет от 48 %.

Повышение степени предварительного сгущения перед сушкой, являющееся одним из основных способов интенсификации процесса сушки, может:

- значительно увеличить производительность сушильных установок по готовому продукту при одновременном улучшении его качества;

- снизить потери сухого продукта, так как с увеличением концентрации и плотности подаваемого на сушку продукта увеличивается диаметр образующихся при распылении частиц и уменьшается унос сухого молока с уходящим воздухом и отложения сухого порошка в сушильной башне.[14]

Во время работы распылительной сушильной установки следят за температурным режимом сушки. Основным показателем его является температура входящего и выходящего воздуха. Температура воздуха, входящего в распылительную сушилку составляет 180-190^оС. Температура выходящего 75-90^оС.

На выбранной установке сушка осуществляется в две стадии. На первой стадии процесса смесь распыляется в сушильной камере и высушивается потоком горячего воздуха. Окончательное досушивание и охлаждение продукта осуществляется в инстантайзере.

Особенностью технологии является то, что сухой порошок на выходе из сушильной башни имеет массовую долю влаги 6-8 %. При этих условиях продукт имеет термопластические свойства, благодаря которым увеличивается агломерирование вследствие самосцепления частиц. Влажный,горячий порошок из сушильной башни подается в инстантайзер, где окончательно досушивается до массовой доли влаги 3 %.

Транспортировка и хранение сухого обезжиренного молока

Транспортировка сухого обезжиренного молока и пахты осуществляется пневмотранспортом, сухим очищенным воздухом.

Фасование, упаковка и маркировка сухого обезжиренного молока

Фасование и упаковка сухого обезжиренного молока осуществляется в транспортную тару - четырех- и пятислойные мешки по ГОCТ 2226-88 с полиэтиленовыми мешками-вкладышами, массой нетто 25 кг.

Допускается использовать и другие упаковочные материалы, разрешенные к применению для пищевых продуктов. По показателям безопасности упаковка должна соответствовать ФЗ «Технический регламент таможенного союза о безопасности упаковки».

Маркировка сухого обезжиренного молока осуществляется согласно ГОСТ 51074.

Дата добавления: 2015-08-13