Лек. 6 Требования к качеству сырья для производства масла. Лекция 6 требования, предъявляемые к качеству сырья для производства масла план лекции
 Скачать 110.78 Kb.
|
|
Лек. 6 Требования к качеству сырья для производства масла________________ ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ Модуль 3 «Технология производства масла» Плакат 1 Лекция 6 ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КАЧЕСТВУ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАСЛА План лекции 1 Классификация, ассортимент, основные понятия и определения 2 Подготовка сырья к переработке на масло. Основные технологические операции Литература Гаврилова Н.Б. Технология молока и молочных продуктов: традиции и инновации: учебник / Н.Б. Гаврилова, М.П. Щетинин. – М.: КолосС, 2012. – 544 с. Вышемирский Ф.А. Этюды о масле, маслоделии и маслоделах: научно-производственное издание / Ф.А. Вышемирский. – М.: Молочная пром-сть, 2008. – 363 с. Степанова Л.И. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 2. Масло коровье и комбинированное. – СПб: ГИОРД, 2002. – 336 с. Фиалков Д.М. Технология сливочного масла: учеб. пособие / Фиалков Д.М., Гаврилова Н.Б., Щетинин М.П., Рыбченко Т.В. – Омск, Барнаул: Издательство ОмГАУ, 2003. – 280 с. Плакат 2 1 Классификация, ассортимент, основные понятия и определения Основные понятия и определения: масло из коровьего молока – молочный продукт или молочный составной продукт на эмульсионной жировой основе, преобладающей составной частью которой является молочный жир, которые произведены из коровьего молока, молочных продуктов и (или) побочных продуктов переработки молока путем отделения от них жировой фазы и равномерного распределения в ней молочной плазмы с добавлением не в целях замены составных частей молока немолочных компонентов или без их добавления; сливочное масло – масло из коровьего молока, массовая доля жира в котором составляет от 50 до 85 % включительно; сладко-сливочное масло – сливочное масло, произведенное из пастеризованных сливок; кисло-сливочное масло – сливочное масло, произведенное из пастеризованных сливок с использованием молочнокислых микроорганизмов; сливочное подсырное масло – сливочное масло, произведенное из сливок, получаемых при производстве сыра; топленое масло – масло из коровьего молока, массовая доля жира в котором составляет не менее чем 99 %, которое произведено из сливочного масла путем вытапливания жировой фазы и имеет специфические органолептические свойства; масляная паста – молочный продукт или молочный составной продукт на эмульсионной жировой основе, массовая доля жира в которых составляет от 39 до 49 % включительно и которые произведены из коровьего молока, молочных продуктов и (или) побочных продуктов переработки молока путем использования стабилизаторов с добавлением не в целях замены составных частей молока немолочных компонентов или без их добавления; сладко-сливочная масляная паста – масляная паста, произведенная из пастеризованных сливок; кисло-сливочная масляная паста – масляная паста, произведенная из пастеризованных сливок с использованием молочнокислых микроорганизмов; подсырная масляная паста – масляная паста, произведенная из сливок, получаемых при производстве сыра; молочный жир – молочный продукт, массовая доля жира в котором составляет не менее чем 99,8 %, который имеет нейтральные вкус и запах и производится из молока и (или) молочных продуктов путем удаления молочной плазмы; сливочно-растительный спред – продукт переработки молока на эмульсионной жировой основе, массовая доля общего жира в котором составляет от 39 до 95 % и массовая доля молочного жира в жировой фазе - от 50 до 95 %; сливочно-растительная топленая смесь – продукт переработки молока, массовая доля жира в котором составляет не менее чем 99 %, и который произведен из сливочно-растительного спреда путем вытапливания жировой фазы или с использованием других технологических приемов. Классификация и ассортиментный состав В настоящее время вырабатывают следующие продукты маслоделия: масло из коровьего молока; масляную пасту из коровьего молока; спреды и топленые смеси. Классификация масла и масляных паст в зависимости от технологии изготовления представлена на рис. 1 и 2 . По составу сырья спреды и топленые смеси подразделяют: на сливочно-растительные; растительно-сливочные; растительно-жировые. В зависимости от массовой доли жира различают спреды: высокожирные (с м.д.ж. от 70,0 до 95,0 %); среднежирные (с м.д.ж. от 50,0 до 69,9 %); низкожирные (с м.д.ж. от 39,0 до 49,9 %). Плакат 3  Рис. 1 Классификация масла из коровьего молока Плакат 4  Рис. 2 Классификация масляных паст из коровьего молока Спреды каждой подгруппы могут выпускаться диетического назначения, принадлежность к которым должна быть подтверждена органами здравоохранения Российской Федерации в установленном порядке. Сырьем для производства масла является молоко и, полученные из него сливки, которые должны быть свежими, чистыми, охлажденными их характеристика приведена в табл. 1. Таблица 1 – Требования к заготовляемым сливкам
2 Подготовка сырья к переработке на масло. Основные технологические операции Плакат 5 Основные понятия и определения: топление – процесс выдержки молока или продуктов его переработки при повышенной температуре в целях достижения ими характерных органолептических свойств – кремового или светло-коричневого цвета и специфических вкуса и запаха. Топление продуктов переработки молока (за исключением масла, смеси топленой) осуществляется при температуре от 85 до 99 °С с выдержкой не менее чем три часа или при температуре выше 105 °С не менее чем 15 мин; сбивание масла – процесс получения сливочного масла путем выделения из сливок жировой фазы в виде масляного зерна. Сбивание масла осуществляется при температуре от 7 до 16 °С с последующим его комкованием и пластификацией путем интенсивного механического воздействия. Одной из основных операций в технологии сливочного масла является получение сливок в результате сепарирования молока. Сущность операции сепарирования заключается в разделении молока на сливки и обезжиренное молоко и описывается формулой Стокса:  (1)где V – скорость выделения жировых шариков, см/с; R – средний радиус рабочей части тарелки сепаратора, см; r – радиус жирового шарика, см; n – частота вращения барабана сепаратора, с-1; ρпл, ρмж – плотность плазмы и молочного жира, кг/м3; μ – коэффициент динамической вязкости, Па·с. Как видно из формулы 1 процесс проводится в поле центробежной силы и основан на разности плотностей жировой фазы молока (930 кг/м3) и плазмы (1036 кг/м3). Из формулы также следует, что скорость выделения жировых шариков находится в прямой зависимости от частоты вращения барабана и радиуса тарелки сепаратора, размера жировых шариков, разности показателей плотности жира и плазмы и обратно пропорциональна вязкости молока. В свою очередь вязкость молока зависит от температуры. С повышением последней вязкость молока снижается, улучшая тем самым условия сепарирования и степень обезжиривания. Из приемной (поплавковой) камеры сепаратора цельное молоко по центральной трубке поступает в нижнюю часть барабана, откуда через каналы тарелкодержателя попадает в отверстия пакета тарелок и дальше движется вверх, проникая в межтарелочное пространство, где и происходит процесс разделения жировой фазы и плазмы молока. Распределяясь между тарелками тонкими слоями, молоко перемещается со сравнительно небольшой скоростью (около 2-3 см/с). Двигаясь в ламинарном потоке жировые шарики, как более легкая фракция, оттесняются под действием центробежной силы к центру (к оси вращения), а обезжиренное молоко (плазма молока), более тяжелая фракция, устремляется к периферии барабана. Под напором постоянного притока в барабан новых порций молока обезжиренное молоко и сливки вытесняются из него вверх и раздельно удаляются из барабана. Кроме факторов входящих в формулу Стокса, степень обезжиривания зависит также и от расстояния между тарелками сепаратора, оптимум которого составляет 0,33 мм. При таком расстоянии шарик успевает достичь поверхности тарелки до того как будет унесен потоком. Оптимальная температура сепарирования лежит в пределах 35- 45 °С. Такая температура, во первых, соответствует температуре подогрева молока в секции регенерации современных пластинчатых пастеризационно-охладительных установок, а во вторых, в этом интервале температур, наряду с уменьшением вязкости молока, быстрее возрастает разность плотностей жира и плазмы (плотность жира (ρмж) при нагревании снижается быстрее, чем плотность плазмы (ρпл) и несколько увеличиваются размеры жировых шариков). Превышение температуры сепарирования (выше 45 °С) приводит к более интенсивному отложению в шламовом пространстве барабана сепараторной слизи. При этом происходит вспенивание получаемых сливок и обезжиренного молока, дробление жировых шариков, вследствие чего, повышается жирность обезжиренного молока. С повышением температуры проявление этих факторов становится более заметным. При температуре ниже 35 °С молоко можно сепарировать только при использовании специальных сепараторов. Сепарирование молока интенсифицирует процессы дестабилизации жировой дисперсии и способствует увеличению (в 4 раза) в сливках свободного жира. С повышением массовой доли жира в сливках степень дестабилизации в них жировой эмульсии в процессе сепарирования увеличивается. Разрушение оболочки у части жировых шариков и выделение свободного жира может привести к ухудшению консистенции конечного продукта. Для сбивания в маслоизготовителях периодического действия, получают сливки с содержанием жира 32-37 %, в маслоизготовителях непрерывного действия – 36-45 %. Плотность мелких жировых шариков, вследствие значительного увеличения в них массовой доли белково-лецитиновой оболочки, приближается к плотности плазмы, поэтому выделить их при обычных скоростях вращения барабана практически невозможно. Вследствие чрезвычайно малой скорости их движения они уносятся с потоком обезжиренного молока. С учетом этого предельный размер «улавливания» жировых шариков в современных моделях сепараторов-сливкоотделителей составляет 0,8-1,0 мкм. Регулирование жирности сливок осуществляют специальным винтом с учетом требований производства. Результаты сепарирования оценивают по степени обезжиривания молока. При правильном сепарировании жирность обезжиренного молока составляет 0,01-0,03 %, допустимая 0,05 %. Улучшить степень обезжиривания можно: повышением температуры сепарирования; увеличением частоты вращения барабана; уменьшением притока молока, т. е. снижением производительности сепаратора. Молоко, подлежащее сепарированию, нежелательно выдерживать длительное время при низкой плюсовой температуре (1-8 °С), так как в этих условиях на поверхности жировых шариков адсорбируется белок плазмы, что увеличивает их плотность, ухудшая процесс сепарирования. Молоко, предназначенное для сепарирования, не следует подвергать сильному механическому и тепловому воздействию. На степень обезжиривания влияют массовая доля жира в исходном молоке и получаемых сливках, период года, чистота сепарируемого молока и другие факторы. Пастеризация сливок наряду с уничтожением патогенной и другой микрофлоры имеет целью инактивацию ферментов, ускоряющих порчу продукта. Ферменты галактаза и липаза инактивируются при температурах выше 85 С. Эффективность пастеризации зависит от температуры нагревания и продолжительности выдержки сливок при этой температуре. Эти величины связаны уравнением Кука:  (2)где τ – время выдержки; a и b – коэффициенты, характеризующие устойчивость микроорганизмов; t – температура продукта, С. Выбор режима пастеризации обуславливается видом вырабатываемого масла, жирностью и качеством сливок. Для сладкосливочного масла сливки пастеризуют при 85-87 С, для вологодского масла температуру поднимают до 93-97 С – с целью получения специфического запаха и орехового привкуса. В процессе сквашивания (биологического созревания) сливок создаются благоприятные условия для развития микрофлоры. Чтобы исключить возможность развития посторонних микроорганизмов, сливки для кислосливочного масла пастеризуют при температуре 90-92 С. С повышением жирности сливок уменьшается их теплопроводность. Жир, а также посторонние включения (слизь, грязь и др.), снижают эффект пастеризации, поэтому сливки повышенной жирности, а также сливки низкого качества, пастеризуют при более высоких температурах. Целесообразно повышать температуру до 93-95 С при пастеризации сливок с посторонними привкусами. Исключение составляют сливки с металлическим привкусом. Высокие температуры усиливают данный порок, поэтому такие сливки пастеризуют при 75 С с выдержкой 10 мин. При выборе режимов высокотемпературной обработки следует учитывать кислотность обрабатываемых сливок. С повышением кислотности устойчивость белка к термокоагуляции снижается. При этом следует учитывать, что молочная кислота находится в плазме сливок, и при равной титруемой кислотности плазма у сливок с более высокой жирностью будет иметь более низкий рН. На практике это значит, что при равной кислотности более жирные сливки будут менее термоустойчивы. Допустимая кислотность сливок различной жирности, при которой они могут выдержать пастеризацию без коагуляции белков, приведена в табл. 2. Таблица 2 – Допустимая кислотность сливок для различных режимов пастеризации, Т
Кислотность плазмы Кn (Т) легко рассчитать, зная кислотность сливок и массовую долю жира в них, а следовательно, и плазмы по следующему уравнению:  (3)где КСЛ – кислотность сливок, Т; ЖСЛ – массовая доля жира в сливках, %. Кислотность сливок высокой жирности (свыше 40 %) не следует пересчитывать на кислотность плазмы, поскольку в таких сливках на титруемую кислотность заметно влияет и кислотность жира. Как видно из уравнения Кука на гибель микроорганизмов температура пастеризации действует в большей степени чем выдержка, поэтому в последние годы в маслоделии стали применять более высокие температуры тепловой обработки – до 115 С. Чтобы предотвратить пригорание белка, в пластинчатом аппарате, сливки нагревают до 65 С, а окончательный нагрев до 95-115 С проводят в трубчатом. Дезодорация сливок производится в случае необходимости одновременно с их пастеризацией. При температуре 80 С сливки в потоке подают в вакуум-дезодорационную камеру, где при разряжении 0,04-0,06 МПа они кипят в течение 4-5 с при 65- 70 С. Повышение разряжения приводит к излишнему удалению ароматических веществ, поэтому процесс регулируют изменением температуры сливок на входе в аппарат. Для более полного удаления кормовых привкусов дезодорацию проводят при температуре 92-95 С и разряжении в осенне-зимний период 0,02-0,04 МПа, в весенне-летний период – 0,01-0,03 МПа. Эффективность дезодорации зависит от условий обработки сливок. Исчерпывающих данных о свойствах веществ, присутствие которых обусловливает те или иные пороки вкуса и запаха, нет. В связи с этим нет возможности дать исчерпывающие рекомендации по термо-вакуумной обработке сливок с тем или иным пороком. На практике режимы дезодорации приходится уточнять на основании сравнения органолептической оценки сливок, обработанных при различных режимах, и качества полученного масла. Следует, однако, учитывать, что дезодорация неэффективна при температуре пастеризации (90- 93 °С) и разряжении в аппарате более 0,05 МПа и менее 0,03 МПа. При низком разрежении из-за температурного перепада, недостаточного для вскипания сливок (9,4-11,6 °С), не происходит эффективного удаления из сливок посторонних привкусов и запахов. При разрежении большем 0,05 МПа и высоких температурах поступающих сливок во время дезодорации удаляется значительное количество сульфгидрильных групп, лактонов и других летучих веществ, придающих сливкам и маслу специфический вкус пастеризации. При высоком разряжении 0,06-0,07 МПа в сливках могут проявиться кормовые вкус и запах. Они обусловлены нелетучими посторонними веществами, устойчивыми к нагреванию и не удаляемыми во время дезодорации. Наличие в сливках сульфгидрильных групп и лактонов маскирует кормовой привкус, в их отсутствие он проявляется четче. Для повышения эффективности дезодорации предлагается разбрызгивание сливок в слое инертных (из фторопласта) шарообразных тел с предварительным введением в сливки карбоната аммония в количестве 0,02 %, что способствует повышению термоустойчивости сливок. Термо-вакуумная обработка сливок ведет к частичной дестабилизации жировой фазы и образованию жидкого жира. При 90-93 С степень дестабилизации возрастает с 3,0 до 6,79, то есть в два раза. Одновременно идет укрупнение жировых шариков. Испарение влаги и удаление углекислого газа ведет к повышению массовой доли жира и снижению кислотности. Повышение разряжения в камере дезодоратора также ведет к деэмульгированию жира и укрупнению жировых шариков. При этом изменяется структура оболочек жировых шариков, что впоследствии влияет на процесс кристаллизации жира и устойчивость жировой дисперсии. При температуре 85 С 22-30 % сывороточных белков выпадает в осадок. Происходит полимеризация казеина, изменяется его состав и структура. От казеин-кальций-фосфатного комплекса отщепляется органический фосфор и кальций. За счет окисления двойных связей кислородом воздуха уменьшается количество витаминов. Гидрофосфат кальция переходит в плохо-растворимый фосфат кальция и оседает на молекулах казеинаткальцийфосфатного комплекса и на греющей поверхности пастеризатора. Вышеперечисленные изменения сказываются на свойствах конечного продукта. Повышение температуры пастеризации снижает упругость масла, уменьшает количество свободного жидкого жира. Также масло содержит более мелкие лучше распределенные кристаллы жира. Их поверхность хорошо смачивается жидким жиром, что снижает его вытекание. Коалесценция жировых шариков в пастеризуемых сливках приводит к образованию крупных кристаллов и мучнистой консистенции масла. Пастеризация оказывает влияние на вкус масла, идет накопление свободных аминокислот, лактонов и карбонильных соединений. SH-группы, наряду с формированием вкуса пастеризации, понижают окислительно-восстановительный потенциал плазмы, повышая хранимоспособность масла. Плакат_1_ТРЕБОВАНИЯ,_ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ_К_КАЧЕСТВУ_СЫРЬЯ_ДЛЯ_ПРОИЗВОДСТВА_МАСЛА__План_лекции'>Плакат 1 ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КАЧЕСТВУ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАСЛА План лекции 1 Классификация, ассортимент, основные понятия и определения 2 Подготовка сырья к переработке на масло. Основные технологические операции Литература Гаврилова Н.Б. Технология молока и молочных продуктов: традиции и инновации: учебник / Н.Б. Гаврилова, М.П. Щетинин. – М.: КолосС, 2012. – 544 с. Вышемирский Ф.А. Этюды о масле, маслоделии и маслоделах: научно-производственное издание / Ф.А. Вышемирский. – М.: Молочная пром-сть, 2008. – 363 с. Степанова Л.И. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 2. Масло коровье и комбинированное. – СПб: ГИОРД, 2002. – 336 с. Фиалков Д.М. Технология сливочного масла: учеб. пособие / Фиалков Д.М., Гаврилова Н.Б., Щетинин М.П., Рыбченко Т.В. – Омск, Барнаул: Издательство ОмГАУ, 2003. – 280 с. Плакат 2 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ: масло из коровьего молока – молочный продукт или молочный составной продукт на эмульсионной жировой основе, преобладающей составной частью которой является молочный жир, которые произведены из коровьего молока, молочных продуктов и (или) побочных продуктов переработки молока путем отделения от них жировой фазы и равномерного распределения в ней молочной плазмы с добавлением не в целях замены составных частей молока немолочных компонентов или без их добавления; сливочное масло – масло из коровьего молока, массовая доля жира в котором составляет от 50 до 85 % включительно; сладко-сливочное масло – сливочное масло, произведенное из пастеризованных сливок; кисло-сливочное масло – сливочное масло, произведенное из пастеризованных сливок с использованием молочнокислых микроорганизмов; сливочное подсырное масло – сливочное масло, произведенное из сливок, получаемых при производстве сыра; топленое масло – масло из коровьего молока, массовая доля жира в котором составляет не менее чем 99 %, которое произведено из сливочного масла путем вытапливания жировой фазы и имеет специфические органолептические свойства. Плакат 3 КЛАССИФИКАЦИЯ МАСЛА ИЗ КОРОВЬЕГО МОЛОКА  Плакат 4 КЛАССИФИКАЦИЯ МАСЛЯНЫХ ПАСТ ИЗ КОРОВЬЕГО МОЛОКА  Плакат 5 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ: топление – процесс выдержки молока или продуктов его переработки при повышенной температуре в целях достижения ими характерных органолептических свойств – кремового или светло-коричневого цвета и специфических вкуса и запаха. Топление продуктов переработки молока (за исключением масла, смеси топленой) осуществляется при температуре от 85 до 99 °С с выдержкой не менее чем три часа или при температуре выше 105 °С не менее чем 15 мин; сбивание масла – процесс получения сливочного масла путем выделения из сливок жировой фазы в виде масляного зерна. Сбивание масла осуществляется при температуре от 7 до 16 °С с последующим его комкованием и пластификацией путем интенсивного механического воздействия. Одной из основных операций в технологии сливочного масла является получение сливок в результате сепарирования молока. Сущность операции сепарирования заключается в разделении молока на сливки и обезжиренное молоко и описывается формулой Стокса: где V – скорость выделения жировых шариков, см/с; R – средний радиус рабочей части тарелки сепаратора, см; r – радиус жирового шарика, см; n – частота вращения барабана сепаратора, с-1; ρпл, ρмж – плотность плазмы и молочного жира, кг/м3; μ – коэффициент динамической вязкости, Па·с. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||