Технология молока и молочных продуктов
 Скачать 3.66 Mb.
|
ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ИЗ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКАМОЛОЧНО-БЕЛКОВЫЕ КОНЦЕНТРАТЫМолочный белок получают из обезжиренного молока путем направленного воздействия на весь белковый комплекс молока – казеин и сывороточные белки. Способ был обоснован и разработан в нашей стране проф. П.Ф. Дьяченко. Позднее за рубежом продукт, получаемый на этом принципе, назвали «копреципитат». В нашей стране и за рубежом проведено значительное количество исследований по разработке технологии получения молочного белка во влажном и сухом видах, гель-форме, гранулах, которые находят применение в качестве обогатителей пищевых продуктов и компонента полноценных кормовых смесей. Проблематичным является получение растворимых форм копреципитатов. Сущность технологии заключается во введении в нагретое до 96±1°С обезжиренное молоко с кислотностью не выше 21Т хлорида кальция (CaCl2) строго определенного количества. При этом в результате катионного обмена снижается агрегативная устойчивость казеинат-кальций-фосфатного комплекса (ККФК): [ККФК] Н+ + CaCl2 [ККФК] Са++ + 2 HCl ККФК молока обогащается кальцием, за счет образования соляной кислоты происходит подкисление молока со снижением рН с 6,5 до 5,0 ед. Электронно-микроскопические исследования четко фиксируют процесс агрегирования мицелл казеина в результате потери термоустойчивости. Образуются рыхлые агрегаты казеина, которые, укрупняясь, образуют хлопья с денатурированными сывороточными белками – происходит выделение белкового комплекса молока (термокальциевая коагуляция). Установлена оптимальная доза CaCl2 - 1,5 г/л, что обеспечивает коагуляцию 97% белков молока. Естественно происходит обогащение получаемого молочного белка кальцием и фосфором, количество которых можно направленно регулировать. Технологический процесс производства молочного белка включает следующие операции: приемка и подготовка исходного сырья – обезжиренного молока, реагентов и вспомогательных материалов, коагуляцию казеина и сывороточных белков (осаждение копреципитата); отделение молочной сыворотки; обработку белковой массы; расфасовку, фасование и хранение. В зависимости от вида молочного белка разработано несколько вариантов технологических линий для его получения. Аппаратурно-процессовое оформление технологии достаточно простое и поддаётся полной автоматизации. Сухой молочный белок пищевых кондиций получают путем осаждения белков хлоридом кальция, диспергирования белковой массы с обезжиренным молоком и последующей сушкой на распылительных сушилках. Варианты: смешивание белковой массы с растворителем (триполифосфат натрия) и нейтрализатором (натрий углекислый) с целью получение концентрата молочно-белкового сухого, либо в блоках; прессование белковой массы для получения белка молочного пищевого свежего и консервированного (соленого, замороженного соленого и несоленого). Концентраты растворимые с регулируемым содержанием кальция получают путем направленной обработки белковой массы - промывки водой, растворения гидроксидом и триполифосфатом натрия с последующей сушкой распылительным способом. Состав получаемых продуктов приведен в табл. Состав молочно-белковых концентратов
Имеются разработки по коагуляции белков молока 20%-ным раствором лактата кальция (кальций молочнокислый) при температуре 90-96ºС с дозировкой 25-50мл раствора на 1 л обезжиренного молока. При этом выделяется 97,5±0,5% белков диетического назначения. Аналогичный процесс происходит при введении в нагретое свыше 95°С обезжиренное молоко сильных кислот (термокислотная коагуляция), например соляной. Это направление разработано за рубежом, в частности в США E.С.Скоттом. Особый интерес представляют растворимые формы молочного белка, технология которых разработана Н.К. Растросой (МГУПБ), а так же исследования ВНИМИ (В. Д. Харитонов) по получению молочного белка в гель-форме. Эти разработки полностью соответствуют мировым тенденциям по механизированному производству растворимых копреципитатов. Казеин. Сущность технологии заключается в обеспечении кислотной или сычужной коагуляции казеина с последующим отделением осадка, его промывкой, обезвоживанием и сушкой. Технологический процесс производства казеина включает следующие операции (блоки): приемку и подготовку исходного сырья – обезжиренного молока, реагентов и вспомогательных материалов, в том числе промывной воды, коагуляцию казеина; отделение молочной (казеиновой) сыворотки; промывку и обезвоживание казеинового зерна (фильтрация, прессование, центрифугирование); измельчение казеиновой массы (гранулирование); сушку казеиновых гранул; фасование, упаковывание и хранение. Казеин получают периодическим и непрерывным способами с обеспечением качества по требованиям потребителей и стандарту ММФ. Для производства казеина высокого качества при любом способе его получения необходимо доброкачественное обезжиренное молоко с кислотностью не выше 21Т, массовой долей жира не более 0,05 % и минимальной бакобсемененностью. Обезжиренное молоко пастеризуют при температуре 72–74С с выдержкой 15–20 с и охлаждают до 30–39С. Следует обратить внимание на строгое соблюдение режима пастеризации, так как повышение температуры приводит к реакции меланоидинообразования белков и лактозы, что придает готовой продукции желтый и даже коричневый цвет. Для получения казеина пищевых категорий качества, особенно при поставках на экспорт, наряду с пастеризацией рекомендуется проводить микрофильтрацию обезжиренного молока. При периодическом способе казеин коагулируют (осаждают) тремя способами: внесением фермента, сквашиванием заквасками чистых культур и внесением реагентов (молочной, соляной, серной, уксусной и др. кислот). По первому способу в обезжиренное молоко с температурой 341С вносят соли кальция (200–400 г на 1000 кг смеси в виде 355 % водного раствора) и молокосвертывающий фермент. Для улучшения процесса коагуляции рекомендуется кроме солей кальция вносить и закваску молочнокислых бактерий (3–5 % к объему смеси). Количество фермента рассчитывают исходя из времени коагуляции казеина и образования молочного сгустка – 3010 мин. Смесь тщательно перемешивают в течение 3–5 минут и оставляют в покое для обеспечения коагуляции казеина. Механизм коагуляции казеина аналогичен гелеобразованию, рассмотренному в сыроделии. Полученный сгусток разрезают, измельчают до размера зерен 4–6 мм, нагревают до 60C и вымешивают в течение 15–20 мин, что обеспечивает инактивацию фермента и необходимую степень обезвоживания частиц (зерен) скоагулировавшего казеина. По второму способу в обезжиренное молоко при температуре 25–30С вносят закваску чистых культур молочнокислых бактерий в количестве 3–5% к массе исходного сырья, смесь тщательно перемешивают и оставляют в покое на 10-12 ч для коагуляции казеина (образования сгустка). Механизм кислотной коагуляции казеина под действием молочной кислоты, образующейся в результате молочнокислого брожения, протекает следующим образом. В начальный период сквашивания обезжиренного молока происходит агрегация частиц казеинаткальцийфосфатного комплекса (ККФК) в результате потери ими отрицательных зарядов Н-ионов молочной кислоты. Это явление хорошо наблюдается в электронном микроскопе. По мере увеличения количества молочной кислоты активная кислотность приближается к изоэлектрической точке казеина (рH 4,6) происходит т.н. "химическое разложение ККФК", высвобождаются свободный казеин и минеральная часть комплекса в виде лактатов и фосфатов кальция: [ККФК] + C3Н 6О2 Осадок казеина [R] + Лактат Са + Фосфат Са молочная кислота В результате коагуляции образуется сгусток казеина, из которого можно удалить направленной промывкой балластные вещества – лактозу и минеральные соли, что определяет качество готового продукта. Контроль процесса ведут по кислотности – оптимум соответствует 80–90Т и пробе на излом – четкие грани и прозрачная сыворотка зеленоватого цвета. Сгусток разрезают на кубики (зерно) и медленно нагревают до 40–50С, повышая температуру примерно на 1С в мин. Нагретое зерно вымешивают, измельчая до размера 4–5 мм и одновременно повышая температуру массы до 60–65С. Затем нагревание прекращают, массу вымешивают еще 10–15 мин. Готовность зерна (скоагулировавшего казеина) к дальнейшей обработке определяют визуально – при слабом сжатии и растирании оно должно легко рассыпаться. Обработку сгустка возможно осуществлять с помощью эжектора, что рекомендуется при небольших объемах производства и дефиците площадей. Сгусток обезжиренного молока засасывают за счет подачи острого пара в камеру эжектора, где он раздробляется на мелкие зерна, одновременно нагревается и уплотняется. Полученная масса казеина направляется в резервуар для промывки. По третьему способу коагуляцию казеина осуществляют по так называемому "зерненому способу" кислой сывороткой (молочная кислота) или минеральными кислотами - соляной, серной, уксусной. Механизм коагуляции аналогичен второму методу. В случае применения минеральных кислот, особенно соляной, благодаря хорошей растворимости хлоркальциевых солей представляется возможным получить кислотный казеин с меньшей зольностью. В обезжиренное молоко при температуре 35–37С вносят кислую сыворотку с той же температурой при непрерывном перемешивании смеси. Кислую сыворотку готовят заранее путем сквашивания казеиновой сыворотки от предыдущих выработок до кислотности 180–200ºТ. Для сквашивания сыворотки по последним данным рекомендуется использовать штаммы невяжущей ацидофильной палочки. Кислую сыворотку рекомендуется вносить в два этапа. На первом - для коагуляции казеина и постановки зерна кислотность доводят до 50–55 ºТ с получением прозрачной сыворотки в смеси. На втором – для обсушки зерна и снижения зольности в т. ч. удаления кальция. Кислотность отделяемой сыворотки повышают до 70–75Т. Скорость вращения мешалок должна обеспечить получение зерна размером 3–5 мм. Для интенсификации процесса оба этапа целесообразно осуществлять с новыми порциями обезжиренного молока последовательно 2–3 раза в одном и том же резервуаре (ванне) – путем слива сыворотки и заполнения резервуара следующей порцией обезжиренного молока. После достижения сывороткой кислотности 50–55ºТ зерно вымешивают в течение 10–15 мин с целью его уплотнения. В качестве коагулянта, наряду с кислой сывороткой (молочная кислота) при периодическом способе получения казеина, возможно использование соляной, серной и уксусной кислот. Соляная кислота является наиболее распространенной и предпочтительна, т.к. обеспечивает высокое качество технического казеина. Серная кислота дает трудно растворимые кальциевые соли, готовый продукт имеет ограниченное применение в текстильной промышленности. Уксусная кислота - дорогой и дефицитный реагент, применяется для получения казеина особо чистых кондиций. Готовому зерну, полученному одним из трех способов коагуляции дают осесть, сливают сыворотку, осадок казеина промывают. Промывка казеина традиционно считается операцией, обеспечивающей качество готового продукта, за счет освобождения его от примесей - минеральных солей, молочного сахара, молочной кислоты и частично молочного жира. Следует обратить внимание, что промывка связана с удалением примесей, находящихся вне зерен казеина. Считается, что для проведения промывки необходима чистая, мягкая вода, отвечающая требованиям к качеству питьевой, водопроводной по стандарту. Специфические требования, связанные с обеспечением качества казеина, сводятся к следующему:
На практике применяется трехкратная промывка казеина: первая – теплой водой с температурой 35–40С, вторая – водой с температурой 20–25С и третья - холодной водой с температурой 10–15С. Общий объем промывной воды рассчитывается исходя из принципа – 1 литр воды на каждый литр молочной сыворотки. При каждой промывке казеин перемешивают с водой в течение 10 мин. Для исключения склеивания зерен температуру воды при первой и второй промывке, в случае необходимости, допускается снижать на 5–10С, т. е. до 15–20С. Следует обратить внимание, что для первой и второй промывок казеина используется принцип регенерации за счет применения воды третьей промывки. Это позволяет снизить расход промывной воды в 1,5–3,0 раза. Промытый казеин содержит до 80 % воды и является полуфабрикатом высокой степени готовности, особенно для получения растворимых форм молочного белка. При необходимости хранения промытый казеин подлежит обезвоживанию. Обезвоживание промытого казеина до стандартной влаги (не более 12 %) достигают путем прессования или центрифугирования (60–62 % влаги) с последующей сушкой в сушилках периодического или непрерывного действия камерных и туннельных, а также во взвешенном состоянии с флюидизацией. Перед сушкой отпрессованную массу казеиновых зерен дробят на гранулы с размером 3–5 мм. Температура сушки гранул казеина регулируется на уровне 50–75С. Сухой продукт охлаждается и упаковывается в бумажные мешки с вкладышами из полиэтиленовой пленки. Наибольший интерес и перспективу имеет технология и аппаратурно-процессовое оформление производства казеина в потоке непрерывным способом с использованием в качестве коагулянта соляной кислоты или кислой сыворотки, схема технологической линии которой приведена на рис. Полготовку обезжиренного молока, реагентов и вспомогательных материалов и сквашивание молочной сыворотки, осуществляют также, как и при периодическом способе производства казеина (третий метод). Рабочий раствор соляной кислоты, использованной для коагуляции казеина, готовят разведением концентрированной соляной кислоты (37,2%) в 7–8 раз по объему. Коагуляцию казеина и формование зерна на первой стадии осуществляют, смешивая охлажденные до 8–12С обезжиренное молоко с кислой сывороткой и рабочим раствором соляной кислоты в насосе-смесителе. Расход кислой сыворотки по отношению к объему обезжиренного молока составляет 25–30%, соляной кислоты – 4,50,5%. Затем смесь нагревают паровым инжектором в трубчатом выдерживателе для формирования сгустка. Технологические параметры процесса: температура коагуляции 40–46С, рН – 4,50,1, продолжительность выдержки 1,0–1,5 мин. После коагуляции (осаждении) казеина сформировавшееся зерно отделяют от сыворотки в потоке на отделителе и промывают водой на установке непрерывного действия. Двукратная промывка, с повторным использованием воды, обеспечивает необходимое качество продукта и снижение расхода воды на 15–30%. Промытое казеиновое зерно с влажностью около 80% обезвоживают прессованием или центрифугированием до влажности 60±2%. Полученную массу дробят (гранулируют) до размера частиц 3–5 мм. Сушат казеин в сушилках непрерывного действия. Расфасовка, упаковка и хранение аналогичны периодическому способу. На предприятиях в настоящее время вырабатывается казеин технический и пищевой, который подразделяется на виды (по типу коагуляции) и сорта (в зависимости от уровня организации процесса). В табл. приведены требования к качеству пищевого кислотного казеина. Строгое соблюдение требований технологической инструкции, бесперебойное функционирование оборудования и средств управления обеспечивает получение готового продукта на уровне требований мировых стандартов, с содержанием белка 90–95 %, жира 0,2–0,8 %, золы 1,4–1,8 %, растворимостью 0,1 мл сырого осадка и кислотностью 20–27 ºТ. Требования к качеству казеина
При отклонении от технологии и особенно низком качестве исходного сырья в готовом продукте могут наблюдаться пороки. Повышенная массовая доля жира приводит к прогорканию казеина. Высокая вязкость требует усиления промывки. Повышенная зольность – результат неполного освобождения ККФК от минеральных компонентов и недостаточной промывки. Посторонний (гнилостный, затхлый) запах возникает при хранении продукта во влажном помещении и промывке казеиновых зерен недоброкачественной водой. Неполная растворимость связана с денатурацией белка при высоких температурах сушки. Одновременно изменяется и цвет продукта, особенно при наличии лактозы в результате слабой промывки (меланоидинообразование). Темный и серый цвета появляются при длительном хранении и повышенной температуре. С использованием мембранной техники, физико-химических и биотехнологических способов разработана технология получения казеина в нативном виде. Ультрафильтрация позволяет направленно выделять казеин из обезжиренного молока в виде белковой массы (концентрата) с повышением концентрации казеина в 2–5 раз. Однако при этом в белковую массу переходит значительное количество других компонентов молока (лактозы, минеральных солей). Диафильтрация (разбавление и ультрафильтрация белковой массы) позволяет несколько очистить белок, однако при этом усложняется процесс, повышаются энергозатраты. Концентрат натурального казеина. В ИОНЭС РАН и НИИКИМ теоретически обоснована и разработана технология разделения обезжиренного молока полисахаридами – биополимерами (рис. ), в частности пектином, с получением концентрата натурального (нативного) казеина (КНК), средний состав которого приведен ниже.
Состав и функциональные свойства КНК позволяют использовать его для введения в традиционные и новые виды молочных продуктов (технология БИО-ТОН), применять для обогащения пищевых продуктов. Получаемая в процессе разделения бесказеиновая фаза (БФ) содержит пектин (0,7%), характеризуется улучшенными в сравнении с молочной сывороткой функциональными свойствами: кратность пены (%) – 218 и 176, стойкость пены (ч) – 46,5 и 6,4 соответственно. На основе БФ путём технологической обработки получен концентрат структурирующий пищевой (КСП) для обогащения продуктов функционального питания. Казеинаты пищевые. Сущность технологии казеинатов сводится к переводу казеина в растворимую форму, что значительно расширяет возможности его использования. Используя способность молекулы казеина замещать кислотную группу (–СООН) щелочными или щелочноземельными металлами с образованием солей, разработана и реализована в промышленных масштабах технология получения новых молочных продуктов - казеинатов и казецитов, которые широко используются в пищевых отраслях АПК (обогащение молочных, мясных и пищевых продуктов, детское и диетическое питание). Теоретически процесс замещения можно представить следующим образом: [R]–СООН + Me(ОН) [R]–СООМе + Н20 казеин щелочь казеинат Применяя различные щелочи (NaOH, КОН), соли (Nа2СО3) и их смеси, можно получить соответствующие казеинаты натрия, калия, аммония, которые отличаются составом и функциональными свойствами. Технологический процесс производства казеинатов включает следующие операции: подготовка исходного казеина-сырца, реагентов (щелочи, соли) и вспомогательных материалов; растворение казеина-сырца с обработкой реагентами; сушка раствора казеината; охлаждение, фасование, упаковвывание и хранение. В настоящее время вырабатываются следующие виды казеинатов:
Казеинаты обычный и ферментированный.Схема технологической линии производства казеинатов натрия приведена на рис. . Для получения казеината обычного используют казеин пищевой (свежеосажденный, сырец, сухой) или творог обезжиренный. Измельченный казеин растворяют в горячей воде с температурой 60–65С из расчета получения раствора концентрацией 20 2 %. В горячую воду предварительно вносят гидроксид натрия или гидрокарбонат натрия концентрацией около 10% в количестве 1,7–2,2 кг на каждые 100 кг казеина в пересчете на сухой продукт. Смесь нагревают до 70–75С и выдерживают при этой температуре в течение 25–30 мин при постоянном и эффективном перемешивании. Для уменьшения пенообразования в процессе растворения казеина, особенно при использовании гидрокарбоната натрия, поверхность раствора орошают небольшим количеством воды. Для снижения вязкости раствора щелочи добавляют постепенно. Образование гелеобразной пленки на поверхности раствора исключают интенсивным механическим перемешиванием. Для более полного и тщательного перемешивания (диспергирования) рекомендуется использовать коллоидную мельницу. Активная кислотность раствора в конце процесса должна составлять 6,2–6,9 ед. При использовании нежирного творога в емкость подают воду с температурой не выше 25С, вносят щелочи и творог. Смесь вымешивают в течение 15–20 мин. Нагревание при этом недопустимо, что исключает коагуляцию белка. Затем смесь нагревают до 30–35С, обрабатывают на коллоидной мельнице и собирают в емкость. Активная кислотность раствора должна составлять 6,5–6,9 ед. После этого смесь нагревают до 70–75С и выдерживают при этой температуре 30–35 мин. Перед сушкой раствор казеината натрия для уменьшения вязкости нагревают до 70–78С. Сушат раствор в распылительной сушилке. Температура воздуха на входе в сушильную башню 165 15ºС, на выходе 77,5 2,5С. Для отечественных прямоточных сушилок допускается температура на входе 190 С, на выходе 95С. Фасование, упаковывание и хранение казеината натрия аналогичны сухому молоку распылительной сушки. Состав и свойства казеинатов характеризуются следующими данными:
С целью интенсификации процесса производства казеинатов и повышения их качества (растворимости) используют биотехнологические приемы в т.ч. ферментативный катализ протеазами, например, протосубтилином Г20Х активностью 70 ед/г и дозой 0,1% от массы исходного казеина. Сущность процесса заключается в направленном гидролизе казеина, что повышает растворимость и биологическую ценность готового продукта. При этом несколько изменяется схема растворения казеина. Фермент вносят в раствор при рН не более 7,5 ед. Процесс растворения казеина и ферментации протекают одновременно. Для инактивации фермента раствор подогревают до 80–85С и выдерживают при этой температуре 30 мин. Получаемый продукт обладает хорошей пенообразующей способностью и может служить заменителем яичного меланжа. При производстве ферментированного казеината натрия массовая доля сухих веществ перед сушкой достигает 24–25 %, что позволяет увеличить производительность сушилки на 12–15%. Сокращается расход пара, исключается перегрев поверхностей теплообмена, что облегчает мойку оборудования. Известен казеинат кальция, однако его получение связано с трудностью растворения. Для ускорения процесса растворения казеина используют раствор аммиака, который удаляется при сушке. В литературе имеются упоминания о казеинатах аллюминия для медицины и мясных продуктов; казеинатах серебра, меди, железа и висмута для медицины; казеинатов меди и железа для детского и диетического питания в качестве пищевых добавок. Сообщается о возможности получения казеинатов экструзионной обработкой щелочных растворов казеина концентрацией 10–30%. Перспективным является обогащение казеинатов сывороточными белками молока за счет использования для их производства молочного белка и получение йодированного казеина. Казециты обычные и специальныйполучают аналогично казеинатом из свежеосажденного кислотного казеина пищевых кондиций после тщательной промывки обсушенного зерна доброкачественной водой. Растворение казеина осуществляют в щелочном растворе с цитратами солей натрия, калия или магния. Обычный казицит получают путем растворения свежеосажденного казеина гидрокарбонатом натрия, цитратами натрия и калия с последующей сушкой раствора распылением. Специальный казицит отличается от обычного использованием для растворения солей цитрата магния. Массовая доля сухих веществ должна быть 18–20%, активная кислотность (рH) – 6,6 ед. Раствор пастеризуют при 70–75 С с выдержкой 20–30 мин и сушат распылительным способом. Готовый продукт по составу аналогичен казеинатам. Отличительной особенностью является пониженная бакобсемененность – общее количество клеток должно быть не более 25000 в 1 г продукта. Казециты используют при производстве продуктов детского и диетического питания в качестве легкорастворимых белковых добавок с целью повышения пищевой и биологической ценности. Ангиогенин. ИНБИ РАН, МГУПБ разработана технология выделения биологически активного вещества – ангиогенина из молочного сырья (акад. И.А. Рогов, проф. А.М. Шалыгина, д.б.н. Г.С. Комолова, д.т.н. Н. А. Тихомирова). Ангиогенин – специфическая рибонуклеаза, являющаяся активным фактором роста кровеносных сосудов и основой создания лекарственных препаратов для лечения ран различного генезиса. Одним из источников ангиогенина является молочное сырьё. По имеющимся данным его содержание в различных видах молочного сырья составляет (мг/г): молоко цельное 2,3-9,0  0,07молоко обезжиренное 1,7-5,0 0,09сыворотка молочная 0,5-1,2 0,05пахта 0,09-0,9 0,03ультрафильтрат 0,18-0,8 0,005 Технология извлечения ангиогенина из молочного сырья в виде биологически активной добавки «Милканг» включает следующие операции: приёмку и оценку качества сырья; подготовку сырья – хроматографическую очистку, диализ, микрофильтрацию и стабилизацию системы сублимационной сушкой. Физико-химические показатели БАД после диализа: сухих веществ, % 4,0±0,002 рН, ед 6,9± 0,02 вязкость, Па·с·10-3 1,03± 0,005 Аминокислотный скор БАД имеет дефицит только по валину и изолейцину, что свидетельствует о высокой биологической ценности. Содержание ангиогенина в белковой СМ-фракции составляет в водном растворе 0,1-0,3 мг/мл, в сухом препарате 0,5-1,8 мг/г. Кроме ангиогенина продукт содержит лизоцим, панкреатическую РНК и полипептиды. Текстурированный молочный белок. Используя известные методы текстурирования – прядение, экструзия, криоконцентрирование и др., можно получить на основе белков молока текстураты необходимой макро- и микроструктуры и желательными функциональными свойствами. В ряде зарубежных стран, например в Польше, на этой основе проведены разработки специальных технологий, создано оборудование, имеется практический опыт промышленного внедрения. В нашей стране ИНЭОС РАН предложил принципиально новый способ текстурирования – бесфильерное формование. Двухфазная система казеин-пектин-вода приобретает в потоке при деформации анизатропную структуру, которая фиксируется быстрым переводом обеих фаз в гелеобразное состояние. Хорошими прядильными свойствами обладает кислотный казеин в смеси с низкоэтерефицированным свекловичным пектином. При рН 6,5-7,0 и соотношением 10:1 в воде при температуре 70-80°C образуется двухфазная система. В процессе экструзии образуются волокна, которые фиксируются на барабане, обрабатываются 2%-ным раствором CaCl2 при 90°С в течение 10 мин, выдерживаются в горячей воде с температурой 80-90°С в течение 10 минут и прессуются. Текстурат казеина представляет волокна светло-кремового цвета без вкуса и запаха, прочные, эластичные с рН 5,8-6,0, диаметром 0,5-0,8 мм и длиной 15-20 мм. Химический состав текстуратов приведен ниже:
Полученный продукт испытан с положительным эффектом при производстве мясных изделий с заменой 10-30 % основного сырья. ЗАМЕНИТЕЛИ МОЛОКА ДЛЯ МОЛОДНЯКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХНа основе обезжиренного молока в отрасли освоено производство заменителей цельного молока (ЗЦМ) для выпойки молодняка сельскохозяйственных животных (телят, ягнят, поросят и др.). По классификационной схеме В.С. Гордезиани насчитывается более 50 видов ЗЦМ и регенерированного молока. Теоретическая сущность технологии ЗЦМ заключается во введении в обезжиренное молоко или его смесь с пахтой и сывороткой заменителей молочного жира на уровне 2,5%. Рецептуры также предусматривают введение эмульгаторов (ПАВ), антиокислителей, комплекса витаминов, минеральных веществ и антибиотиков. Регенерированное молоко вырабатывают на основе СОМ либо сухих смесей. На практике ЗЦМ выпускают в жидком, сгущенном (пастообразном) и сухом видах. Для удешевления ЗЦМ в последнее время во всем мире широко используется молочная сыворотка, промежуточные продукты переработки молочного сахара (альбуминное молоко и меласса), а также растительный (в основном соевый) белок. Ведется активный поиск по получению комбинированных ЗЦМ на основе "молока" из протеина соков зеленых трав (клевер и др.). На этой же основе готовятся комбикорма. Схема технологической линии производства сухого заменителя цельного молока для телят приведена на рис. . Технологический процесс производства ЗЦМ включает следующие операции: приемку и подготовку исходного молочного сырья, компонентов и вспомогательных материалов; выбор рецептур ЗЦМ; охлаждение и резервирование молочного сырья, подготовка компонентов, составление смеси с внесением компонентов в исходное или предварительно сгущенное молочное сырье; пастеризация смеси; эмульгирование и (или) гомогенизация смеси; охлаждение смеси - жидкий ЗЦМ; сгущение смеси - сгущеный ЗЦМ; сушка сгущеной стандартной смеси - сухие ЗЦМ; охлаждение ЗЦМ, фасование, упаковывание и хранение. Жидкие заменители молока для телят на основе обезжиренного молока, смеси его с пахтой и (или) молочной сывороткой с добавлением эмульгаторов, животных или растительных жиров и БАВ готовят с массовой долей жира не ниже 2% и кислотностью не выше 22°Т. Исходное сырье пастеризуют при температуре 85-99°С, охлаждают до 70-75°C и направляют в резервуар, куда последовательно вносят эмульгатор, жировой компонент и антибиотики. В качестве эмульгатора (ПАВ) можно использовать казеинат натрия в смеси с обезжиренным молоком 1:15, смесь подогревают до 70°С и тщательно перемешивают до полного растворения. Жировой компонент расплавляют при температуре 55-60°С, при этом фосфатидный концентрат и дистиллированные моноглицериды плавят отдельно. В расплавленный жировой компонент вносят жирорастворимые витамины A1, D2 или D3 и Е, после чего смесь вносят в исходное сырье. Препарат антибиотиков перед внесением растворяют в обезжиренном молоке в соотношении 1:10. Полученный полуфабрикат гомогенизируют при температуре 55-60°С и давлении 8-10 МПа, охлаждают до 4-8°С и разливают в тару. Жидкий ЗЦМ хранят при температуре не более 8°С в течение 24ч с момента выработки, в т.ч. на молочном предприятии не более 4ч. На основе рецептуры жидкого ЗЦМ разработаны технологии различных кисломолочных заменителей молока. Особый интерес представляют ЗЦМ с использованием ацидофильной палочки и бифидобактерий, а также пребиотика лактулозы. Кисломолочный жидкий ЗЦМ-К готовят путем заквашивания охлажденной после пастеризации смеси жидкого ЗЦМ до 42-45С. Закваску ацидофильной палочки вносят в количестве 6-8% от массы смеси, тщательно перемешивают со смесью и сквашивают при 38-40С в течение 6-8 ч до кислотности 50-70ºТ. Готовый продукт охлаждают до 8ºС, разливают в тару (фляги) и хранят до использования при температуре 8ºС не более 20 ч, при температуре 20ºС - не более 10 ч. Для придания жидким ЗЦМ бифидогенных свойств в него вносят 2-5% концентрата лактулозы соответствующей категории качества. Сгущенные заменители молока готовят путем сгущения исходной смеси сырья до 42-43% с последующим внесением в нее расчетного количества всех ингредиентов и гомогенизацией. Содержание сухих веществ в таких продуктах составляет не менее 51%, в т.ч. жира – 10%. При необходимости готовую смесь заквашивают ацидофильной палочкой (5-8 %), выдерживают при температуре 38-42°С в течение 3-8 часов для нарастания кислотности до 80-100°Т и охлаждают до температуры 20-22°С. Сухие заменители молока. Схема технологических процессов аналогична технологии сухого молока со специфическими операциями, обусловленными рецептурой ЗЦМ. Для выработки необходимы специальные резервуары (двухстенная ванна с мешалкой), в которых готовят смесь исходного сырья и ингредиентов (ПАВ, жиры, БАВ и антибиотики). Для получения стойкой эмульсии смесь гомогенизируют. Высушивают готовую смесь на распылительных сушилках. Смесь, подаваемая на распыление, должна иметь вязкость не более 310-2 Пас. Сухой ЗЦМ должен содержать не менее 93% сухих веществ, в т.ч. 17% жира. Хранят сухой ЗЦМ до 6 месяцев при температуре не более 10С и относительной влажности воздуха не более 70%. Регенерированное молоко готовят путем смешения сухого обезжиренного молока (возможно добавление сухой сыворотки и бифидогенных кормовых добавок) с комплексом ингредиентов, в том числе растительного происхождения, по рецептуре ЗЦМ. Как вариант – сушка исходного сырья с последующим смешением с ингредиентами. БИО-ЗЦМ. Схема технологического процесса БИО-ЗЦМ, в сравнении с традиционными ЗЦМ, включают следующие операции: подготовку молочной сыворотки; очистку молочной сыворотки от казеиновой пыли, молочного жира и сывороточных белков (осветление); подсгущение осветленной сыворотки в 3 раза; тепловую обработку подсгущенной сыворотки (температура 95-98С, выдержка 30 мин) с последующим охлаждением до 30 ºС; дрожжевание сыворотки в ферментерах с внесением посевного материала (закваска дрожжей - T. Candida ФК), минеральных солей, пеногасителя, молочной кислоты или гидроксида натрия при постоянном перемешивании и аэрации воздухом смеси, продолжительность процесса до 48 ч, остаточное содержание лактозы менее 0,3%; инактивацию дрожжей (температура 80-85С, продолжительность 10 мин); сгущение сброженной (дрожжеванной) сыворотки до 45% сухих веществ. В дрожжеванную сгущенную сыворотку вносят компоненты по выбранной рецептуре ЗЦМ, полученную смесь эмульгируют и (или) гомогенизируют и высушивают. Специально поставленными научно-хозяйственными опытами показана высокая эффективность и идентичность БИО-ЗЦМ традиционным ЗЦМ. На основе дрожжеванной молочной сыворотки после инактивации дрожжей и охлаждения до 10С получают кормовой продукт "Промикс" с содержанием протеина не менее 1,8%. Кормовой продукт "Промикс" по химическому составу и энергетической ценности аналогичен обезжиренному молоку, а по биологическим свойствам, за счет синтеза дрожжами не только микробного белка, но и витаминов, даже превосходит его. Срок хранения продукта составляет 24 часа. Сушка "Промикса" позволяет получить кормовой продукт "Провилакт", аналогичный по составу сухому обезжиренному молоку с содержанием протеина 27,2%, тиамина - 8,7 мг/кг и рибофлавина - 130,6 мг/кг. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||