Практикум по технологии молока и молочных продуктов составители И. С. Хамагаева, Р. А. Васильева, Г. Б. Лев, Н. И. Хамнаева
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Восточно-Сибирский государственный технологический университет Кафедра Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ТЕХНОЛОГИИ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ Составители И.С.Хамагаева, Р.А.Васильева, Г.Б.Лев, Н.И.Хамнаева, А.В.Романова, А.С.Столярова, С.Б.Тумунова Улан-Удэ, 2000 г. ББК 36.95 Л. 12 УДК 637.1.03 (076.5) Лабораторный практикум по технологии молока и молочных продуктов /И.С.Хамагаева, Р.А.Васильева, Г.Б.Лев, Н.И.Хамнаева, А.В.Романова, А.С.Столярова, С.Б.Тумунова -Улан-Удэ.: Изд-во ВСГТУ, 2000. СВ работе изложены методики постановки лабораторного практикума по отдельным разделам курса Технология молока и молочных продуктов. Указаны требования при контроле знаний и оговорены условия зачета. Лабораторный практикум предназначен для студентов специальности 271100, а также других специальностей при прохождении курса Основы технологии пищевых производств и курса Технология молока и молочных продуктов. Рецензенты Проректор по НР КемТИПП, д.т.н., проф. Остроумов Л.А. к.т.н., доц. ВСГТУ Кокшарова ТЕ. Печатается по решению ред.-изд. совета Восточно-Сибирского государственного технологического университета ББК 36.95 Коллектив авторов © ВСГТУ, 2000. ВВЕДЕНИЕ Курсы Общая технология отрасли и Технология молока и молочных продуктов являются основными профильными дисциплинами. Они построены на знании студентами основных фундаментальных курсов химии, биохимии, микробиологии и других дисциплин. Программой предусмотрено наряду с лекционным курсом, выполнение лабораторного практикума. Цель последнего – закрепить теоретические знания по разделам курса, приобрести практические навыки в вопросах производства и исследования молочных продуктов. Большое влияние при выполнении практикума уделяется анализу факторов, влияющих на эффективность технологических процессов. На основании знаний, полученных из практикума, студент должен уметь обоснованно выбирать режимы обработки сырья, уметь самостоятельно выполнять расчеты по определению объема компонентов, закваски и т.д. При анализе полученных результатов студент должен хорошо ориентироваться в выборе методов исследования и уметь интерпретировать полученные результаты. При выполнении лабораторного практикума студент должен знать - химический состав молока и его изменение под влиянием различных факторов - методы оценки химического состава и качественной характеристики сырья, продукта - основные операции технологического процесса (для разделов кисломолочное, консервное производство, маслоделие и сыроделие - влияние технологических факторов на эффективность процессов - технологические схемы производства отдельных видов молочных продуктов. Уметь - использовать основные микробиологические понятия, знания важнейших биохимических процессов в объяснении тех или иных превращений сырья походу технологического процесса - работать с химической посудой и приборами - выполнять химические и микробиологические анализы - выполнять все виды расчетов, связанных с нормализацией, составлением рецептур - составлять алгоритм выполнения работ - уметь работать с нормативно-технической документацией (ОСТы, ГОСТы, РТУ, МРТУ, технологические инструкции) и специальной литературой. На самостоятельную работу вынесено - подготовка к лабораторным работам, обработка материала - подбор методик для выполнения работ - составление алгоритма выполнения лабораторной работы. Лабораторный практикум включает методические указания по 4 основным разделам курса - цельномолочное производство, в т.ч. продукты детского питания - производство кисломолочных продуктов - маслодельное производство - консервное производство. Каждая работа сопровождается вводной теоретической частью, заданием на реализацию цели работы, требованиями по оформлению отчета и контрольными вопросами, отражающими общее содержание работы. Выполнение лабораторных работ осуществляется в учебной лаборатории и на филиале кафедры. Работы выполняются бригадами по 3-4 человека с назначением бригадира, в функции которого входит планирование и распределение обязанностей по эксперименту, общее руководство. Для индивидуализации каждый студент (или 2-3 в зависимости от объема задания) получают карточку-задание. В случае пропуска занятий студент обязан отработать в согласованное с лабораторией кафедры время, предоставив для отработки необходимое сырье и вспомогательные материалы. Качество выполнения лабораторных работ контролируется путем устных и письменных опросов, проведения контрольной лабораторной работы (цельномолочное производство, организации круглого стола (производственное совещание по кисломолочному производству) или путем устной защиты полученных результатов. Определение рейтинга студентов Общая оценка по лабораторному практикуму включает подготовку и выполнение индивидуальных заданий и их защиту. Таблица 1 № Перечень составляющих Виды Всего 20 баллов 1. Контроль готовности к выполнению лабораторной работы Устный опрос (машинный, безмашиннный), письменный допуск к лабораторной работе 4 2. Выполнение работы Качество выполнения (самостоятельность, скорость, чистота опыта) 10 3. Защита работы Достоверность полученных результатов, степень аргументации, качество оформления (выполнение не ниже 9) “4” – 13-15 (выполнение не ниже 8) “3” – 10-13 (выполнение не ниже 7) При сумме баллов ниже 10 – работа не засчитывается. РАЗДЕЛ ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА ЦЕЛЬНОМОЛОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО Лабораторная работа 1 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА МОЛОКА ПОГОСТУ В настоящее время при сдаче молока на молокоперерабатывающие предприятия его оценивают по ГОСТ 13264-88 Молоко коровье. Требования при закупках или ГОСТ 28283- 83. В соответствии с ГОСТом молоко должно быть получено от здоровых коров с соблюдением санитарно-ветеринарных требований, профильтровано и охлаждено до температуры не выше 10 о С. Допускается сдача неохлажденного молока в течение одного часа после доения при согласовании с предприятиями молочной промышленности и ветеринарно-санитарными органами надзора. Контроль качества заготовляемого молока осуществляют в соответствии со схемой, приведенной в табл. 2. Таблица 2 Показатели качества заготовляемого сырья Контролируемый показатель Периодичность контроля Место отбора проб Методы контроля, измерительные приборы 1 2 3 4 Запах, вкус, цвет, консистенция Ежедневно Из каждой транспортной емкости Органолептические по ГОСТу 13264-88 или ГОСТу 28283-83 Температура, о С Ежедневно В каждом отсеке цистерны в х флягах каждой партии, в сомнительных случаях в 100% фляг Термометр жидкостный или ТС-101 по ГОСТу 26754-85 Кислотность Ежедневно Из каждого отсека цистерны, точечная проба Тетрометрически по ГОСТу 3624-92 Плотность, кг/м Ежедневно Из каждого отсека цистерны или партии фляг в пробе для анализа, выделенной из объединенной пробы Ареометрический по ГОСТу 3625-84 Определение чистоты по эталону Ежедневно -“- Фильтрование молока и сравнение Фильтра с эталоном по ГОСТу 8218-89 Массовая доля белка, % Не реже 1 раза в декаду Из каждого отсека цистерны или партии фляг в пробе для анализа, выделенной из объединенной пробы Калориметрический по ГОСТу 2579-90 или по Кьельдалю по ГОСТу Массовая доля жира, % Каждая партия- Кислотный по ГОСТу 5867-90 Эффективность тепловой обработки Ежедневно в случае поставки пасте- ризов. молока- По фосфатазной пробе по ГОСТу 3623-73 Термоустой- чивость При необходимости в каждой партии- Алкогольная проба по ГОСТу 25228-82 Натуральность При подозрении на фальсификацию в -“- Проведение стойловой пробы. Определение точки замерзания. каждой партии Рефрактометрический. Наличие Перек. водорода Соды Аммиака -“- -“- -“- -“- -“- -“- По ГОСТу 24067-80 По ГОСТу 24065-80 По ГОСТу 24066-80 Ингибирующие Не реже 1 раза в декаду- По ГОСТу 23454-79 Бактериальная обсемененность, тыс/см 3 -“- В средней пробе от каждой партии С индикатором по ГОСТу 9225-84 Соматические клетки, тыс/см 3 -“- -“- С мастопримом по ГОСТу 23453-91 Наличие Ртути Мышьяка Меди Свинца В соответствии с утвержденной инструкцией Из каждого отсека цистерны или партии фляг в пробе для анализа, выделенной из объединенной пробы По ГОСТу 26947-86 По ГОСТу 26930-86 По ГОСТу 26931-86 По ГОСТу 26932-86 Кадмия Цинка Афлатоксинов По ГОСТу 26933-86 По ГОСТу 26934-86 По методике, утвержденной Минздравом РФ В зависимости от санитарно-гигиенических показателей молоко принимается по сортам, что обуславливает его цену. Цель работы Научиться определять сортность заготовляемого молока и делать заключение о возможности использования его для производства молочных продуктов. Задание 1. Ознакомиться с требованиями, предъявляемыми к качеству заготовляемого молока по ГОСТ 13264-88 (ГОСТ 28283-83). 1.1. Изучить структуру ГОСТа и оформить таблицу по сортности (табл. 3). Таблица 3 Сорт Показатели В/с 1 сорт 2 сорт Органолептические Цвет …… Физико-химические Плотность …… Санитарно-гигиенические Механическая загрязненность …… 1.2. Указать для каких производств, какие показатели определяют дополнительно. Результаты оформить в виде таблицы (табл. 4). Таблица 4 Дополнительные показатели качества Вид производства Какой показатель дополнительно определяется Допустимые значения 1.3. Заполнить таблицу, в которой указать причину отказав приемке молока (табл. 5). Таблица 5 Причины отказав приемке молока Причины отказа Показатели Задание 2. Ознакомиться с правилами отбора проб и подготовки их к анализу по ГОСТу 13928-84 и ГОСТ 26809-86. 2.1. Законспектировать основные понятия партия, средний образец, средняя проба, точечная проба. 2.2. Составить схему последовательно выполняемых операций при отборе проб для среднего образца. Задание 3. Ознакомиться с ГОСТами на методы определения качества заготовляемого молока. Проработать соответствующие методы и оформить таблицу 6. Таблица 6 Методы, используемые в оценке качества молока Наименование показателей № ГОСТа Методика выполнения Обработка результатов Органолептический показатель, t и т.д. Дополнительно в таблице отразить показатель – содержание жира, а также методы оценки натуральности молока. Задание 4. Дать оценку качества исследуемой пробы молока. 4.1. Провести анализы в пробе молока, результаты анализов занести в таблицу 7. Таблица 7 Анализ сортности молока Показатели Единицы измерения Полученные значения. Дать заключение о соответствии исследуемой пробы молока требованиям ГОСТа, установить сортность молока. При несоответствии качества молока требованиям ГОСТа указать причины отклонения их от нормы. Контрольные вопросы 1. Какие требования предъявляют к заготовляемому молоку по органолептическим показателям. Какие требования предъявляют к заготовляемому молоку по физико-химическим показателям. Какие требования предъявляют к заготовляемому молоку по санитарно-гигиеническим показателям 4. Каков порядок контроля заготовляемого молока 5. Какое молоко является несортовым? 6. В каких случаях определяют контрольную (стойловую) пробу молока 7. Какова периодичность определения качественных показателей молока 8. Основные правила отбора проб молока для анализов Литература 1. ГОСТ 13264-88 Молоко коровье. Требования при закупках. – М Стандарты, 1988. -С. 2. Молоко, молочные продукты и консервы молочные Сборник стандартов. -М Стандарты. -С. Приборы, материалы и реактивы 1. 10 образцов натурального молока пол проб с разным содержанием жира и с различной плотностью. 2. 10 образцов цельного молока пол для контроля. 3. Ареометры для молока. 4. Цилиндры стеклянные на 250 мл. 5. Термометры. 6. Водяная баня. 7. Жиромеры для молока. 8. Прибор ОМУ. 9. Пластинки ПМК-1 или вискозиметр. 10. Редуктазник. 11. Стаканы на 100 мл. 12. Пробирки на 10 мл. 13. Пипетки на 1 мл стерильные. 14. Пипетки на 10,77 мл. Лабораторная работа 2 КОНТРОЛЬ НАТУРАЛЬНОСТИ МОЛОКА В практике молокоперерабатывающих предприятий нередки случаи фальсификации, когда к молоку добавлены посторонние вещества или из него удален жир. Различают характер фальсификации, те, что добавлено к молоку и степень фальсификации – какое количество добавлено посторонних веществ. Для определения характера и степени фальсификации необходимо исследовать одновременно стойловую и опытную пробы молока на содержание сухого вещества (СМО), СОМО, жира, плотности и кислотности. По характеру фальсификации молоко может быть разбавлено - водой (для увеличения веса и понижения кислотности - обезжиренным молоком или подснятыми сливки (для увеличения веса и плотности молока- водой и обезжиренным молоком (двойная фальсификация) для увеличения веса без изменений показателя плотности и кислотности. Кроме того в молоко могут быть добавлены различные посторонние примеси - сода (для снижения кислотности - перекись водорода (для предохранения молока от сквашивания - аммиак (для уничтожения в молоке афлатоксинов); - ингибирующие вещества ( для снижения общей бактериальной обсемененности ); - крахмал (для увеличения плотности и содержания сухих веществ. Все виды фальсификации изменяют свойства сырья и непргодны к переработке. Если молоко разбавлено водой, то степень фальсификации можно определить по формуле 100 СОМО 1 СОМО -СОМОВ, ( 1 ) где В – количество добавленной воды, %; СОМО – сухой обезжиренный молочный остаток молока стойловой (контрольной) пробы, %; СОМО 1 – сухой обезжиренный молочный остаток молока опытной пробы, %. Примечание СОМО в контрольной и опытной пробах определяют расчетным методом по формуле 2 или на ИРФ-64. ; м Ж 5 , 0 4 м 4,9Ж СОМО − + + = d ( 2 ) где Ж м – содержание жира в молоке, %; d – плотность, о А. При добавлении в молоко обезжиренного молока или при подснятии сливок изменяется содержание жира, поэтому степень фальсификации можно определить по формуле 100 м Ж м1 Ж м Ж м О ⋅ − = , ( 3 ) где Ом – количество прибавленного обезжиренного молока, %; Ж м – содержание жира в стойловой пробе, %; Ж м1 – содержание жира в опытной пробе, %. Для большей достоверности можно произвести расчет по определению жира в сухом веществе молока по формуле 100 1 1 Ж св Ж ⋅ = СМО , ( 4 ) где Ж св – содержание жира в сухом веществе молока, %; Ж – содержание жира в опытной пробе, %; СМО 1 – сухое вещество в опытной пробе молока, %. Если жира в сухом веществе менее 25%, то это указывает на добавление к молоку обезжиренного молока или на поднятие сливок. 10 При установлении двойной фальсификации пользуются следующими формулами ; м Ж м1 Ж 100 -Д ( 5 ) где Д – общее количество воды и обезжиренного молока, %. ; СОМО 1 СОМО 100 -В ( 6 ) где В – содержание воды в опытной пробе. ОД В где О – содержание обезжиренного молока в опытной пробе, %. Цель работы Научиться определять характер и степень фальсификации молока. Задание 1. Составить алгоритм выполнения работы последующей схеме Отбор показателей для оценки натуральности молока ↓ Подбор методов для определения показателей ↓ Проведение исследований ↓ Обработка результатов Задание 2. 2.1. Сравнительным анализом в двух пробах молока установить фальсифицирована ли опытная проба молока и если – да, то чем. Результаты исследований занести в табл. 8. Таблица 8 Оценка натуральности молока Показатели Ед. из м. Контрольные натуральные) образцы Опытные фальсифицированные) образцы 2.2. По результатам анализов сделать вывод о характере и степени фальсификации молока. При обработке результатов следует учесть, что - при добавлении воды в молоко показатели плотности, кислотности, жира и СОМО уменьшаются - при добавлении обезжиренного молока или подснятии сливок кислотность и плотность несколько повышаются, а содержание жира уменьшается - при двойной фальсификации содержание жира и СОМО уменьшаются, а кислотность и плотность остаются неизменными или изменяются незначительно в зависимости от соотношения добавленных компонентов - при добавлении соды понижается кислотность (менее 14 о Т), остальные же показатели остаются без изменения - при добавлении перекиси водорода и аммиака основные показатели остаются без изменений, наличие их обнаруживают с помощью качественных показателей - при добавлении крахмала показатели плотность и СОМО увеличиваются, кислотность и содержание жира не изменяются. Контрольные вопросы 1. Что означает термин фальсификация 2. Что понимают под характером и степенью фальсификации 3. Как изменятся физико-химические показатели молока при различном характере фальсификации 4. Что такое двойная фальсификация 5. Методы обнаружения в молоке соды 6. Методы обнаружения в молоке перекиси водорода 7. Методы обнаружения в молоке аммиака 8. Методы обнаружения в молоке крахмала 9. Пути сохранения и повышения качества заготовляемого молока Литература 1. ГОСТ 13264-88 Молоко коровье. Требования при закупках. – М Стандарты, 1988. -С. 2. Молоко, молочные продукты и консервы молочные Сборник стандартов -М Стандарты с. 3. Патратий А.П., Аристова В.П. Справочник для работников лабораторий предприятий молочной промышленности. М Пищевая промышленность, 1980. -240 с. Приборы, материалы и реактивы 1. 10 образцов цельного молока пол для контроля. 2. 2 пробы натурального молока пол проб фальсифицированного молока с водой (10%); с обезжиренным молоком с содой с аммиаком с перекисью водорода. 4. Ареометры для молока. 5. Цилиндры стеклянные на 250 мл. 6. Термометры. 7. Водяная баня. 8. Жиромеры для молока. 9. Прибор ОМУ. 10. Пластинки ПМК-1 или вискозиметр. 11. Редуктазник. 12. Стаканы на 100 мл. 13. Пробирки на 10 мл. 14. Пипетки на 1 мл стерильные. 15. Пипетки на 10,77 мл. Лабораторная работа 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СЕПАРИРОВАНИЯ МОЛОКА Сепарирование – наиболее распространенный способ механической обработки молока. В настоящее время на предприятиях молочной промышленности находятся в эксплуатации сепараторы различных типов, предназначенные для получения сливок средней жирности от 10 до 45%, высокожирных сливок – жирностью от 65 до 90%, сепараторы, используемые для нормализации, очистки, гомогенизации молока, выделения белка и жира из сыворотки, выделения белка из сгустка при производстве творога, бактофуги для удаления микроорганизмов из молока. Проведение исследований в области сепарирования ведется с целью повышения эффективности этого процесса. Совершенствование процесса сепарирования позволяет лучше использовать составные части молока на пищевые цели, что является большим резервом производства. Эффект сепарирования молока оценивается в основном по количеству жира, содержащемуся в обезжиренном молоке. Современные сепараторы позволяют получать обезжиренное молоко с содержанием жира 0,01-0,05%. Эффект сепарирования даже при правильно установленном и отрегулированном сепараторе зависит от целого ряда факторов размера жировых шариков, чистоты, свежести и температуры молока, интенсивности его поступления и др. Предварительная обработка, охлаждение, подогревание, пастеризация молока и механические воздействия на него (перекачивание насосами) отрицательно влияют на степень обезжиривания, что следует учитывать при организации переработки молока. Цель работы Освоить процесс сепарирования молока и изучить влияние наиболее значимых технологических факторов на степень обезжиривания. Задание 1. Ознакомиться с устройством лабораторного сепаратора и подготовить его к работе. 1.1. Разобрать сепаратор и его барабан, ознакомиться с устройством и принципом работы (по паспорту. 1.2. Собрать сепаратор в рабочее состояние и подготовить его к работе. Задание 2. Составить алгоритм выполнения работы последующей схеме Отбор технологических параметров, влияющих на эффективность процесса обезжиривания ↓ Установление предела оптимальных значений ↓ Установление предела варьирования параметров ( в зависимости от вида сырья) ↓ Проведение исследований ↓ Обработка результатов Задание 3. Исследовать влияние температуры нагрева молока на степень обезжиривания. В пробе молока определить температуру, кислотность, плотность и содержание жира. 3.2. Разделить молоко на 3 равные порции, подобрать возможные для исследования режимы нагрева молока. 3.3. Провести сепарирование каждой порции молока, определить количество обезжиренного молока и сливок. Составить баланс сепарирования. Результаты занести в табл. 9. Задание 4. Исследовать влияние кислотности молока на степень обезжиривания. 4.1. Исследовать пробу молока по показателям кислотности, плотности и жира. 4.2. Разделить молоко на 2-3 равные порции и подобрать возможные для исследования значения кислотности. 4.3. Провести подкисление отдельных порций молока до выбранных значений. 4.4. Провести сепарирование каждой порции молока при постоянной оптимальной температуре. Определить количество обезжиренного молока и сливок. Составить баланс сепарирования. Результаты занести в табл. 9. Задание 5. Исследовать влияние плотности молока на степень обезжиривания. 5.1. Исследовать пробу молока по показателям кислотности, плотности и жира. 5.2. Разделить молоко на 2-3 равные порции и подобрать возможные для исследования значения плотности молока. (Добавляя крахмал, обезжиренное молоко или воду увеличить или уменьшить плотность молока до нужных значений. 5.3. Провести сепарирование каждой порции молока при оптимальной температуре. Определить количество обезжиренного молока и сливок. Составить баланс сепарирования. Результаты занести в табл. 9. Задание 6. Исследовать влияние предварительной тепловой обработки молока насте- пень обезжиривания. 6.1. Исследовать пробу молока по показателям кислотности, плотности и жира. 6.2. Разделить молоко на 2-3 равные порции и провести пастеризацию и охлаждение одной из проб молока. 6.4. Провести сепарирование каждой порции молока при оптимальной температуре. Определить количество обезжиренного молока и сливок по показателям плотности и жира. Составить баланс сепарирования. Результаты занести в табл. 9. Таблица 9 Баланс сепарирования Бригада (№ зад) Исходное молоко Продукты сепарирования Результат О/молоко Сливки Вид сырья Вес, кг Жирность Плотность, о А Ки слот но- ст ь, о Т Вес, кг Ж , % d, о А Вес , кг Ж , Степень обезжиривания Потери жира при сепа- рир. Пж, % 1 Холодное подогретое до t …… …. 2 Свежее кислое Плотность Сырое пасте- риз. Результаты сепарирования оценить по 2 показателям - по степени обезжиривания, %; - по потере жира при сепарировании, Пж. Степень обезжиривания определить по формуле ; 100 ) о Ж сл Ж ( м Ж ) о Ж м Ж ( сл Ж ⋅ − − = η ( 7 ) где Ж сл , Ж м , Ж о – соответственно жирность сливок, цельного и обезжиренного молока, %. Потери жира при сепарировании определить по формуле м ж М о ж М сл ж М жм М Пж , 100 ) ( ⋅ + − = ( 8 ) где М жм , М ж сл , Мм о – количество жира соответственно в цельном молоке, сливках и обезжиренном молоке, кг. Жирокилограммы во всех случаях определить по формуле , 100 сл) о, (м, Ж сл) о, (м, М ЖКГ ⋅ = ( 9 ) где М – вес сырья (м – молоко, о – обезжиренное молоко, сл – сливки, кг Ж - % жира. Баланс сепарирования по ЖКГ определить по формуле ЖКГм = ЖКГсл + ЖКГо ( 10 ) Контрольные вопросы 1. Назначение процесса сепарирования в молочной промышленности 2. Виды сепараторов, используемых для сепарирования 3. Устройство и принципы действия сепаратора-сливкоотдели-теля. 4. Факторы, влияющие на степень обезжиривания молока 5. Какова допустимая норма содержания жира в обезжиренном молоке и каковы допустимые потери жира при сепарировании 6. Как составить баланс сепарирования Литература 1. Липатов Н.Н. Сепарирование в молочной промышленности. М Пищевая промышленность. -с. 2. Твердохлеб Г.В. и др. Технология молока и молочных продуктов, -М Агропромиз- дат, 1991. -360 с. 3. Молоко, молочные продукты и консервы молочные Сборник стандартов -М Стандарты. -С. 4. Соколова З.С. Сборник задач по технологии молока и молочных продуктов. М Пищевая промышленность, 1978. Приборы, материалы и реактивы 1. 7 образцов натурального молока пол (один из них образец подкисленного молока до кислотности 23-24 о Т). 2. Сепаратор Сатурн. 3. Жиромеры для молока и для сливок, обезжиренного молока. 4. Ареометры для молока. 5. Цилиндры стеклянные на 250 мл. 6. Термометры. 7. Водяная баня. 8. Стаканы на 500 мл – 7 шт. 9. Пипетки на 10,77 мл. 10. Весы с разновесами. Лабораторная работа 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГОМОГЕНИЗАЦИИ МОЛОКА Гомогенизация широко применяется в молочной промышленности как один из прогрессивных технологических приемов, значительно повышающих качество продукции. Повышение дисперсности жировой фазы позволяет избежать ряд нежелательных явлений отстаивания жира при хранении, развития окислительных процессов, дестабилизации жира при интенсивном перемешивании и т.д. Кроме того, гомогенизация улучшает консистенцию молочных продуктов, т.к. в молоке при гомогенизации изменяется состав адсорбционных слоев жировых шариков, перераспределяются некоторые составные части молока между дисперсной фазой и молочной плазмой, а также изменяются состав и свойства белков молока. В настоящее время эффективность гомогенизации оценивают различными методами - по отсутствию слоя отстоявшихся сливок при хранении или центрифугировании - по однородности и размерам жировых шариков (микроскопирование - по сравнению оптической плотности гомогенизированных и негомогенизированных образцов. Так как метод оценки эффективности гомогенизации по оценке однородности является приближенными субъективным, то его применяют только в том случае, если отсутствуют более точные методы оценки качества гомогенизированного молока. Наиболее точным, но продолжительным является метод оценки эффективности гомогенизации по отстаиванию сливок при хранении или центрифугировании (гравитационный метод. В первом случае молоко в емкости (примерно 1 л) выдерживают 48 часов при температуре 15-18 о С. Затем отбирают нижние 100 мл молока. Затем определяют содержание жира отдельно в нижнем слое ив оставшемся объеме (в средней пробе. Эффективность гомогенизации определяют по формуле ; 100 ср Ж м Ж ср Ж С ⋅ − = ( 11 ) где С – отстаивание жира, %; Ж ср – содержание жира в средней пробе молока, %; Ж м - содержание жира в нижнем слое отстоявшегося молока, %. В гомогенизированном молоке отстаивание жира выше 10% указывает на неудовлетворительное проведение процесса гомогенизации. Косвенным методом оценки эффективности гомогенизации молока является измерение оптической плотности молока в ближней инфракрасной области или видимой части спектра. Сравнивают интенсивность светового потока, прошедшего через слой молока определенной толщины с интенсивностью светового потока оттого же источника, прошедшего через такой же слой прозрачной дисперсной среды, не содержащей рассеивающих частиц. Цель работы Освоить методы оценки эффективности гомогенизации молока и исследовать влияние различных факторов на эффективность гомогенизации. Задание 1. Установить факт гомогенизации молока. 1.1. Получить 2 пробы молока, одна из которых гомогенизирована, а другая негомоге- низирована. Установить в какой из проб была проведена гомогенизация. При определении содержания жира в отстоявшемся молоке осторожно по стенке стакана опустить пипетку на дно, закрыв пальцем ее отверстие сверху. Затем отобрать необходимое количество молока. При определении Жср пробу после отбора порции из нижней части тщательно перемешать. Микроскопирование произвести методом раздавленной капли. Для определения оптической плотности пробу разбавить дистиллированной водой в соотношении (1:100). Результаты занести в таблицу 10. Таблица 10 № проб Характеристика λ = 625 нм микроскоп отстаивание Разбавлено водой (1:100) рисунок Жн, % Жср, % С, % Вывод Задание 2. Исследовать влияние технологических факторов на эффективность гомогенизации. Задание 2.1. Составить алгоритм выполнения работы последующей схеме Отбор технологических факторов, влияющих на эффективность гомогенизации ↓ Установление предела оптимальных значений ↓ Установление предела варьирования параметров ↓ Проведение исследований ↓ Обработка результатов Задание 2.2. Исследовать влияние температуры молока на эффективность процесса гомогенизации. Получить 3 пробы молока и подобрать возможные для исследования режимы нагрева молока. 2.2.2. Провести гомогенизацию каждой пробы при постоянных оптимальных значениях скорости обработки и продолжительности гомогенизации. 2.2.3. Промикроскопировать каждую пробу молока и определить оптическую плотность. Результаты занести в таблицу 11. Таблица 11 Показатели Характеристика Вариант) микрокар- тина оптическая плотность Задание 2.3. Исследовать влияние скорости гомогенизации на эффективность процесса. 2.3.1. Получить 3 пробы молока и подобрать возможные для исследования режимы скорости гомогенизации. 2.3.2. Провести гомогенизацию каждой пробы при постоянных оптимальных значениях температуры и времени гомогенизации. 2.3.3. Тоже, что в п. 2.2.3. Задание 2.4. Исследовать влияние времени гомогенизации на эффективность процесса. 2.4.1. Получить 3 пробы молока и подобрать возможные для исследования значения времени гомогенизации. 2.4.2. Провести гомогенизацию каждой пробы при постоянных оптимальных значениях температуры и скорости гомогенизации. 2.4.3. Тоже, что в п. 2.2.3. Сделать выводы о соответствии полученных закономерностей теории гомогенизации. При обработке результатов следует помнить, что в гомогенизированном при оптимальных значениях молоке оптическая плотность и степень гомогенизации увеличиваются. Контрольные вопросы Назначение гомогенизации молока Факторы, влияющие на эффективность гомогенизации Какими методами определяется эффективность гомогенизации молока Какова сущность одно- двухступенчатой гомогенизации молока. Литература 1. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. –М.:Пищевая промышленность. -С. 2. Патратий А.П., Аристова В.П. Справочник для работников лабораторий предприятий молочной промышленности. М Пищевая промышленность, 1980. -240 с. 3. Соколова З.С., Лакомова ЛИ, Чекулаева Л.В., Тиняков В.Г., Ростроса Н.К. Лабораторный практикум по технологии молока и молочных продуктов. М Легкая и пищевая промышленность. 1984. -С, 28-30. 4. Вайткус В.В. Гомогенизация молока. М Пищевая промышленность. 1967. -С. Приборы, материалы и реактивы 1. 3 образца по 200 мл натурального молока с разным содержанием жира, прогомоге- низированные при 4000 об/мин и выдержанные без перемешивания 24 часа в холодильнике. 2. 3 образца по 200 мл цельного молока. 3. 3 образца цельного молока пол. Гомогенизатор лабораторный. 5. Фотоэлектрокалориметр. 6. Светофильтр с λ=525 мм. 7. Микроскоп. 8. Водяная баня – 3 шт. 9. Термометры – 3 шт. 10. Предметные и покровные стекла. 11. Мерные колбы на 100 мл – 3 шт. 12. Стаканы или колбы на 250 мл – 11 шт. Лабораторная работа 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СВОЙСТВА МОЛОКА ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ Пастеризация – наиболее распространенный способ обработки молока. Пастеризацией удается уничтожить патогенную и вегетативную микрофлору и сделать молоко и молочные продукты безвредными для потребления. Чтобы установить подвергалось ли молоко пастеризации и достаточно ли была тепловая обработка, проводят исследования на наличие ферментов фосфатазы и пероксидазы. Ферменты довольно чувствительны к нагреву, что позволяет по степени их инактивации определить эффективность различных способов тепловой обработки молока. Длительная и высокотемпературная пастеризация разрушают щелочную фосфатазу, поэтому присутствие активной фосфатазы в пастеризованном молоке указывает либо на некачественную пастеризацию, либо на попадание сырого молока после тепловой обработки. Так как температурный максимум разрушения фосфатазы выше температурного максимума уничтожения патогенных микроорганизмов и токсинов, то отрицательная реакция на фосфа- тазу надежно защищает потребителя от возможности распространения болезней через молоко и молочные продукты. Фермент пероксидаза более термоустойчив. Он разрушается при температуре 75 о С с выдержкой 10 мин, при 80 о С с выдержкой с или 85 о С без выдержки, поэтому по пробе на пероксидазу можно определить эффективность только высокотемпературной пастеризации. Для определения эффективности высокотемпературной пастеризации молока может применяться также лактоальбуминовая проба. Она служит для установления пастеризации при температуре выше 80 о С. Цель работы Исследовать влияние температуры и выдержки на эффективность тепловой обработки. Задание 1. Исследовать влияние режима тепловой обработки молока на инактивацию ферментов. 1.1. Получить 3 пробы молока, обработанные при различных температурных режимах, определить присутствие ферментов и установить при каких температурных режимах они обрабатывались. Наличие ферментов пероксидазы и фосфатазы установить по стандартным методикам, а также наличие альбумина – по нижеприведенной прописи Для анализа смешать 5 мл молока и 20 мл воды, содержимое перемешать и постепенно по каплям из бюретки добавить 0.1 Н раствор НО до полного осаждения казеина. Затем содержимое отфильтровать и от фугата отобрать 5 мл, содержимое вскипятить. Если молоко было пропастеризовано при температуре более 80 о С, тона стенках пробирки не обнаруживаются следы белка. Результаты занести в таблицу 12. Таблица 12 Анализ режимов тепловой обработки Наличие ферментов (+, -) № проб пероксидаза Фосфатаза Лактоальбумино- вая проба 1.2. По результатам исследования сделать соответствующие выводы. Задание 2. Исследовать влияние технологических факторов на эффективность пастеризации. Задание 2.1. Составить алгоритм выполнения работы (см. работу №4). Задание 2.2. Исследовать влияние различных температурных режимов на эффективность пастеризации. 2.2.1 Получить пробу молока, разделить ее на 3-4 части и подобрать возможные для исследований режимы тепловой обработки молока. 2.2.2. Провести пастеризацию пробы при выбранной температуре и постоянной выдержке. Определить наличие ферментов в молоке и технологические свойства молока. Результаты занести в табл. 13. Таблица 13 Влияние режимов обработки на свойства молока Ферменты Режим пероксидаза Фосфатаза Лактоальбуминовая проба (V сырого осадка) t 1 t 2 t 3 τ=const 1 2 3 t=const 2.2.4. По результатам исследований сделать соответствующие выводы. Задание 2.3. Исследовать влияние выдержки при тепловой обработке на эффективность пастеризации. 2.3.1 Разделить пробу молока на 3-4 части и подобрать возможные для исследования значения времени пастеризации. 2.3.2. Провести пастеризацию пробы при постоянной температуре с различными значениями времени. 2.3.3. Определить наличие ферментов в молоке. Результаты занести в табл. 13. 2.3.4. По результатам исследований сделать соответствующие выводы. Контрольные вопросы Цель пастеризации молока. Факторы, влияющие на эффективность пастеризации. 3. Обоснование выбора режимов тепловой обработки при производстве различных молочных продуктов. 4. Какой режим тепловой обработки определяют пробой на фосфатазу? 5. Сущность реакции на пероксидазу. 6. В каких случаях определяют лактоальбуминовую пробу в молоке 7. Как изменяются физико-химические свойства молока при тепловой обработке Литература 1. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. –М.:Пищевая промышленность, с. 2. Патратий А.П., Аристова В.П. Справочник для работников лабораторий предприятий молочной промышленности. М Пищевая промышленность, 1980, с. 3. Соколова З.С. и др. Лабораторный практикум по технологии молока и молочных продуктов. М Легкая и пищевая промышленность. 1984. 4. Твердохлеб Г.В. и др. Технология молока и молочных продуктов. М Агропромиз- дат, 1991, с. Приборы, материалы и реактивы 1. 3 образца натурального молока пола) сырое б) пастеризованное при о в) пастеризованное при о 2. 3 образца цельного сырого молока пол- молоко пастеризованное на комбинате – 3 бут.; - сметана – 200 г - творог – 200 г. 3. Водяная баня – 3 шт. 4. Термометры – 3 шт. 5. Пробирки по 10 мл 6. Пипетки на 2,5 мл или на 10 мл 7. Термостат ЗАЧЕТНАЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА Задания 1. Установить, является ли проба натуральной или она фальсифицирована 2. Если молоко фальсифицировано, определить степень и характер фальсификации. 3. Если молоко натуральное, определить к какому сорту оно относится. 4. Проведена ли гомогенизация 5. Проведена ли тепловая обработка и при каком режиме Порядок выполнения Составить алгоритм выполнения работы, провести исследования. Полученные результаты отразить по форме (табл. 14). В выводах аргументировано доказать правоту своих убеждений, при необходимости провести расчеты и представить результаты. Таблица 14 Результаты оценки качества молока Показатели в оценке качества Размерность Значения РАЗДЕЛ КИСЛОМОЛОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО Лабораторный практикум по кисломолочному производству кроме традиционных работ представлен комплексной работой №1, в задачу которой входит 1) привитие навыков в организации технологического процесса путем непосредственного участия студента в приготовлении закваски и продукта и их качественной оценки 2) исследование влияния наиболее значимых технологических факторов на свойства кисломолочного продукта 3) умение анализировать полученные результаты, вести техсовет, обсуждать производственные ситуации и принимать решения по устранению сбоев в производстве 4) самостоятельная работа с литературой для решения поставленной цели и знание перспективных направлений отрасли. Лабораторная работа 1 ОРГАНИЗАЦИЯ И ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЗАКВАСОК И КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФАКТОРОВ Производство кисломолочных продуктов основано на сложных биохимических процессах, протекающих при сквашивании пастеризованного, стерилизованного или топленого молока, сливок заквасками, в состав которых входят чистые культуры молочнокислых бактерий, дрожжей, уксуснокислых бактерий и их комбинаций и естественной симбиотической закваской (кефирными грибками. Существенную роль в формировании физико-химических, органолептических, реологических и других характеристик кисломолочного продукта играет видовой состав микроорганизмов заквасок и биохимическая активность входящих в него культур. Это позволяет создать новые продукты, регулировать активность процессов и качественные характеристики готового продукта. К важным факторам, регулирующим жизнедеятельность микрофлоры при приготовлении закваски и продукта, относят температуру, степень аэрации, концентрацию растворенных в среде веществ, реакцию среды, свойства субстрата и др. В нормативно-технической документации (ТИ) определены процессы и оптимальные условия регулирования жизнедеятельности микрофлоры, что гарантирует получение закваски и продукта со специфическими для данного вида свойствами. Однако в условиях производства технологу нередко приходится сталкиваться с различными производственными ситуациями, требующими знаний по регулированию процессов выработки, гарантирующих получение стандартной продукции. Алгоритм выполнения работы представлен на рис. 1. Цель работы Изучить и освоить технологические процессы приготовления закваски и продукта. I этап Приготовление закваски - 8 час. ↓ Ознакомление с НТД на производство закваски ↓ Контроль качества сырья и его подготовка ↓ Организация производства закваски ↓ Оценка качества закваски ↓ II этап Приготовление кисломолочного продукта – 14 час. ↓ Ознакомление с НТД на производство кисломолочных продуктов ↓ Изучение и освоение расчетов по нормализации в кисломолочном производстве ↓ Контроль качества сырья и его подготовка ↓ Организация производства кисломолочного продукта ↓ Анализ и оценка технологических процессов и качества кисломолочного продукта III этап Обсуждение итогов работы. Проведение техсовета – 2 часа. Рис. 1. В течение 8 занятий студенты должны выполнить задания согласно плану работы (рис. 1) по индивидуальным карточкам-заданиям бригадой в 2-3 человека. |