Приемка и оценка качества молока

Очистка (30-35 ºС), охлаждение (4-8 ºС), кратковременное резервирование (меньше 12 ч)

Нормализация

Стабилизация солевого состава

Пастеризация молочной смеси (95 ºС – 10 мин и 110 ºС – 150 ºС 2 с)

Сгущение молочной смеси

(пленочный вакуум-аппарат t 40-60 ºС, 2-3 мин)

Гомогенизация сгущенной молочной смеси (50-60 ºС, 175-200 атм.)

Расфасовка и герметическая укупорка сгущенной молочной смеси

Стерилизация сгущенной гомогенизированной молочной смеси (в потоке t 130-150 ºС 2-3 с, в банках: 116-118 ºС, 14-17 мин.)

Охлаждение продукта

Проверка продукта на стерильность

Схема 5.1 –

Для сгущенного стерилизованного молока применяют молоко, которое полностью отвечает общим требованиям, имеет кислотность не выше 19 °Т и обладает высокой тепловой стойкостью. С повышением кислотности способность казеина к коагуляции при стерилизации молока увеличивается.

По термостойкости для переработки пригодно молоко, в котором при стерилизации белок не коагулирует. Каждую партию молока проверяют на тепловую стойкость по алкогольной пробе.

Для переработки в сгущенное стерилизованное молоко отбирают молоко, которое отвечает требованиям как по титруемой кислотности, так и тепловой стойкости. Наиболее высокую тепловую стойкость имеет молоко сразу после дойки. При хранении рН молока изменяется, тепловая стойкость снижается, поэтому резервирование молока до переработки не должна превышать 12 часов.

Замораживание или частичное подмерзание молока снижает тепловую стойкость молока. Использование такого молока для сгущенного стерилизованного молока нежелательно.

Очистка молока от механических примесей обязательна. Применение сепараторов-кларификсаторов и бактериофуг обеспечивает высокую эффективность очистки молока. При отсутствии их для повышения эффективности очистки применяют двухкратное центрифугирование на обычных молокоочистителях, а для более полного освобождения от спорообразующих микроорганизмов – молоко перед очисткой подогревают до 30-35º. При необходимости кратковременного резервирования (не более 12 часов) молоко охлаждают до 4-8º.

При нормализации отношение Ж_м/СОМО_м, изменяют до планового состава отношения Ж_пр/СОМО_пр = 0,460.

Таблица 5.3 – Нормализация молока при выработке сгущенного стерилизованного молока

Показатели	Молоко для переработки
1 партия	2 партия	3 партия
Состав продукта для расчетов (плановый)
СМОпр, %	26,0	26,0	26,0
Жпр, %	8,2	8,2	8,2
СОМОпр, %	17,8	17,8	17,8
Опр=Жпр/СОМОпр	0,460	0,460	0,460
Состав перерабатываемого молока
СМОм, %	12,1	12,5	12,06
Жм, %	3,5	4,0	3,8
СОМОм, %	8,6	8,5	8,26
Ом= Жм/СОМОм,	0,407	0,470	0,460
Количество перерабатываемого молока, кг
Для нормализации требуются	сливки, т.к. Ом<Опр	обезжиренное молоко, т.к. Ом>Опр	нормализация не требуется, т.к.Ом=Опр
Расчет обезжиренного молока, Ко, кг Жо=0,05 %, СОМОо=8,8 %	-		-
Расчет сливок, Ксл, кг Жсл=30 %, СОМОсл=6,6 %		-	-
Количество молочной смеси, Ксм, кг Осм= Жсм/СОМОсм	0,460	0,460	0,460

Стабилизацию солевого состава производят для сбалансирования солей кальция и магния казеиновой, лимонной и фосфорной кислот. Если молоко содержит кальция и магния больше, а фосфатов и цитратов меньше, чем требуется для равновесного распределения кальция и магния между казеином, фосфатами и цитратами, то солевое равновесие в молоке нарушается. Избыточный кальций и магний соединяются с казеином, нейтрализуют его заряд, в результате чего стабильность казеина снижается.

Если при избытке кальция и магния в молоке также много фосфатов и цитратов, то кальций и магний, соответственно солевому равновесию, распределяется между казеином, фосфатами и цитратами. Казеин связывает оптимальное количество кальция и магния, стабильность его не снижается.

Способы стабилизации солевого состава: ионный обмен и прибавление в молоко солей-стабилизаторов.

Ионный обмен осуществляют пропусканием молока через катионитовые фильтры по схеме Nа-катионирования. При этом катионы кальция и магния обмениваются на катионы натрия и калия.

2[Kaт]Na + CaHPO₄ Na₂ НРО₄ + [Kaт]₂ Са

От партии молока через фильтр пропускают 2-5 %. После фильтрации это молоко смешивают с остальным. При такой обработке цвет и вкус молока почти не изменяются, число бактерий снижается, баланс солей восстанавливается. Оптимальным считают снижение ионов кальция на 15 % до конечного содержания в молоке 112-117 мг%. Ионный обмен производят до пастеризации молока.

Из солей стабилизаторов, прибавляемых в молоко, применяют двухосновной фосфорнокислый натрий Na₂ НРО₄ · 12 Н₂О, который хорошо растворяется, не ухудшает вкуса продукта, не вызывает затруднений при сгущении или лимоннокислый натрий Na₃С₆Н₅О₇· 5Н₂О, который также легко растворяется, при оптимальной дозировке улучшает вкус продукта, подавляя свойственный стерилизованному молоку вкус топленого молока.

Соль-стабилизатор внося в молоко перед пастеризацией.

Применяют следующие режимы пастеризации: 95º с выдержкой 10 минут и выше 100º (110-150º) с выдержкой не более 2 секунд. Наиболее прогрессивна высокотемпературная пастеризация инжекцией пара непосредственно в поток молока. При такой пастеризации обеспечивается высокая эффективность и почти полное сохранение натуральных свойств молока.

Молочную смесь сгущают до содержания сухого молочного остатка 25,5-26,5 %, что соответствует плотности при 50-60º 1,053-1,056 г/см³ или при 20º 1,063-1,065 г/см³. Сгущение до содержания сухого молочного остатка выше 26,5 % нежелательно. Тепловая стойкость молока при пересгущении утрачивается необратимо. Для более высокой транспортабельности и более экономного расходования тары необходима более высокая степень сгущения, но при содержании сухого молочного остатка в продукте выше 30 % трудно предотвратить коагуляцию казеина в сгущенном молоке при стерилизации, так как освобождение молока от избыточного кальция имеет предел.

Для сгущения молочной смеси применяют одно- или двухкорпусные циркуляционные вакуум-аппараты периодического или поточного действия. Более прогрессивно поточное сгущение в пленочном вакуум-аппарате: температура 40-60º, продолжительность 2-3 минуты, поточный выпуск продукта с заданным содержанием сухого молочного остатка, регулируемым автоматическим плотномером.

Возможный отстой жира при хранении продукта предупреждают гомогенизацией сгущенной молочной смеси при температуре 50-60º и давлении 175-200 атмосфер. Увеличение давления выше 200 атмосфер незначительно увеличивает эффективность гомогенизации, но при этом возможна коагуляция казеина, вследствие хлопьеобразования. Жировые шарики с 3-5 мкм дробятся до 0,75-1,5 мкм. По плотности такие шарики приближаются к плазме, благодаря чему исключается отстой жира в продукте. При гомогенизации частицы казеина приобретают хлопьевидную структуру и частично объединяются в конгломераты. Повышение вязкости сгущенного молока после гомогенизации объясняется увеличением суммарной поверхности жировых шариков и образованием казеиновых конгломератов.

Применяют два способа тепловой стерилизации:

1) нагревание продукта в таре (банках);

2) нагревание продукта в потоке до расфасовки.

Более прогрессивна тепловая стерилизация в потоке при температуре 130-150º в течение 2-3 секунд, с последующей расфасовкой в асептических условиях.

При тепловой стерилизации продукта в таре применяют стерилизаторы периодического действия (автоклавы) или стерилизаторы непрерывного действия. Для интенсификации нагрева используют вращение, толкание, встряхивание, вибрацию наклонных течек, по которым перемещаются банки

В пищевой промышленности режимы стерилизации подбирают для каждого продукта отдельно в зависимости от термостойкости микрофлоры, физико-химических свойств продукта и скорости проникновения тепла к центру банки. Режимы, достаточные для отмирания спорообразующих микроорганизмов, надежны и для инактивации ферментов.

Тепловая стерилизация проходит в три стадии: нагрев до температуры стерилизации, выдержка при температуре стерилизации и охлаждение. Запись основных параметров процесса производят схематически по так называемой формуле стерилизации

где а – время подогрева продукта до температуры стерилизации непосредственно в таре, мин,

в – время выдержки при температуре стерилизации, мин,

с – время охлаждения продукта, мин,

Т – температура собственно стерилизации, ºС.

В промышленности в летний период применяют следующие формулы стерилизации:

для стерилизаторов периодического действия

для стерилизаторов непрерывного действия

20+15 – соответственно, нагрев до 95º и 117º.

Допускается колебание температуры стерилизации молока в пределах 116-118º и продолжительности выдержки в пределах 14-17 минут. В целях смягчения режимной стерилизации применяют антибиотик низин, позволяющий сокращать продолжительность стерилизации. Низин нарушает обмен веществ у микроорганизмов, инактивирует их ферментные системы. В присутствии низина выдержку сокращают до 10 минут. Эффективность стерилизации по приведенным формулам стерилизации высокая. Число бактерий, выдерживающих этот режим, невелико. Качественный состав микрофлоры: анаэробные палочки, маслянокислые и гнилостные анаэробы.

После стерилизации во избежание уплотнения пристенного слоя содержимое банки встряхивают на специальных машинах.

Кратковременная высокотемпературная стерилизация сгущенного молока в потоке по сравнению с длительной в таре обеспечивает больший бактериологический эффект и меньшее воздействие на составные части молока.

Сгущенное стерилизованное молоко расфасовывают только в мелкую, герметически закрывающуюся, тару. Применяют жестяную банку № 7, вмещающуюся 320 г продукта. Упаковку герметизируют нанесением на концы (крышки) двойного слоя водно-аммиачной пасты.

Перед выпуском с завода продукт проверяют на стерильность, применяя для этого один из следующих способов:

1) Выдержку всей продукции в термокамере при 37º в течение 10 дней;

2) Продукцию в термокамере не выдерживают, если микробиологический анализ увеличенного числа банок покажет стерильность продукта. При обнаружении банок с нестерильным продуктом – вся партия проверяется первым способом.

Сгущенные продукты с сахаром

Сгущенное молоко с сахаром

Сгущенное молоко с сахаром – продукт, вырабатываемый из пастеризованного молока путем выпаривания из него части воды и консервированием сахаром. Состав продукта по стандарту: содержание влаги в процентах, не более 26,5, содержание свекловичного сахара (сахарозы) в процентах не менее 43,5, общее количество сухих веществ молока в процентах, не менее 28,5, в том числе жира в процентах, не менее 8,5. Кислотность в градусах, не более 48, содержание солей свинца не допускается, содержание солей олова в пересчете на олово в мг на 1 кг продукта, не более 100, содержание солей меди, в пересчете на медь, в мг на 1 кг продукта, не более 5. Группа чистоты по эталону для коровьего молока, не ниже ІІ группы.

По микробиологическим показателям: общее количество микроорганизмов в 1 г не более 50000, титр кишечной палочки не ниже 0,3, содержание патогенных микроорганизмов не допускается.

При общем содержание сухих веществ около 74 %, продукт обладает текучестью. Оптимальная вязкость сгущенного молока с сахаром 30-40 Па·с. Плотность при 20° колеблется в пределах 1,295-1,310 г/см³. Калорийность колеблется в пределах 3400-3500 ккал/кг. Гарантийный срок хранения в мелкой упаковке 1 год.

Сгущенное молоко с сахаром предназначается для непосредственного употребления. Только в исключительных случаях его перерабатывают в другие продукты (мороженое, кондитерские изделия).

Молоко перерабатывают в сгущенное молоко с сахаром двумя способами: периодическим и непрерывнопоточным.

При периодическом способе производства перерабатывают цельное молоко в сгущенное молоко с сахаром по следующей схеме:

Приемка и оценка качества молока

Очистка, охлаждение, кратковременное

резервирование молока

Нормализация молока

Пастеризация молочной смеси Расчет, подготовка и внесение

компонента нормализации

Сгущение молочной смеси

Сгущение молочной Расчет, подготовка

смеси с сахаром и внесение сахара

Охлаждение продукта

Расфасовка и упаковка продукта

Схема 5.2 -

Молоко на варку, отвечающее требованиям технологической инструкции, подвергают очистке, как правило, без предварительного подогрева, охлаждению до 4-8° и кратковременному резервированию. Возможна переработка молока без резервирования и охлаждения.

1 – центробежный насос; 2 – рольганг; 3 – флягоопрокидыватель; 4 – весы для молока; 5 – молокоприемный бак; 6 – вертикальный танк; 7 – пастеризатор с вытеснительным барабаном; 8 – сепаратор-сливкоотделитель; 9 – сепаратор-молокоочиститель; 10 – пластинчатый охладитель; 11 – горизонтальный танк; 12- трубчатый пастеризатор; 13 – фильтр; 14 – вакуум-аппарат; 15 – вакуум-кристаллизатор; 16 – машина для мойки порожных банок; 17 – наполнитель банок; 18 – закаточная машина; 19 – транспортер для банок; 20 – машина для мойки наполненных банок; 21 – лакировочная машина; 22 – этикетировочная машина; 23 – банкоукладочная машина; 24 – автопогрузчик; 25 – наклонный транспортер; 26 – бункер для сахара; 27 – шнекопитатель; 28 – нория; 29 – весы платформенные; 30 – тележка-бункер; 31 - сироповарочный котел

Рисунок 5.1 – Схема технологического процесса производства сгущенного молока с сахаром

периодическим способом

При проведении нормализации рассчитывают молочную смесь и необходимое количество свекловичного сахара. Сравнивая величины отношений Ж_м/СОМО_м и Ж_пр/СОМО_пр, выясняют компонент нормализации и рассчитывают его по формулам. После расчетов молочной смеси производят расчеты свекловичного сахара.

Чтобы получить в сгущенном молоке с сахаром стандартное содержание сахарозы, необходимо прибавить к молочной смеси такое количество сахара, которое обеспечит в смеси заданное для расчетов отношение содержания сахара к жиру в продукте, то есть САХ_см/Ж_см = САХ_пр/Ж_пр. решая эту пропорцию находят:

;

где К_{сахарозы} – количество сахарозы в свекловичном сахаре, кг,

К_см – количество молочной смеси (молоко+сливки или молоко+обезжиренное молоко), кг,

Ж_см – содержание жира в смеси, %,

САХ_пр – содержание сахарозы в продукте, %,

Ж_пр – содержание жира в продукте, %,

САХ_см – содержание сахарозы в молочной смеси, %.

Учитывая, что в свекловичном сахаре имеются примеси и при подготовке его неизбежны потери, расчет количества свекловичного сахара производят с учетом примесей и потерь по формуле:

По этой формуле рассчитывают необходимое количество свекловичного сахара при выработке всех видов молочных консервов, в которых нормируется содержание жира и сахарозы.

В таблице 5.4 приведены порядок и содержание расчетов компонента нормализации сухого молочного остатка, молочной смеси и свекловичного сахара для сгущенного молока с сахаром планового состава в зависимости от состава перерабатываемого молока.

Таблица 5.4 – Нормализация молока при выработке сгущенного молока с сахаром

Продолжение таблицы 5.4

Состав перерабатываемого молока:
СМОм, %	12,1	11,88	11,4
Жм, %	3,5	3,65	3,4
СОМОм, %	8,6	8,23	8,0
Ом= Жм/СОМОм,	0,407
Количество молока наварку, кг
Для нормализации требуются	сливки, т.к. Ом<Опр	обезжиренное молоко, т.к. Ом>Опр	нормализация не требуется, т.к.Ом=Опр
Расчет обезжиренного молока, Ко, кг Жо=0,05 %, СОМОо=8,8 %	-		-
Расчет сливок, Ксл, кг Жсл=30 %, СОМОсл=6,6 %		-	-
Количество молочной смеси, Ксм, кг
Осм = Жсм/СОМОсм	0,425	0,425	0,425
Расчет сахара, Ксв · сах, кг   Кпотерь = 1,016 кг	220,26	219,12	204,00
Количество сахара. кг
САХсм/Жсм	5,07	5,07	5,07

Для пастеризации молочной смеси применяют следующие режимы: 90-95°, 104-108°, 108-112°, 115-120° без выдержки. В зависимости от периода года рекомендуется пастеризовать молочную смесь: весной и летом – при 90-95°, 104-106°, 110-112° без выдержки, зимой – при 90-95° с выдержкой и 115-120° без выдержки.

Чтобы исключить выдержку молочной смеси при температуре пастеризации выше 100°, ее быстро охлаждают до 70-75°. Закипание молока в трубчатом пастеризаторе предупреждается пастеризацией под давлением, а быстрое охлаждение его производят в приставке-регенераторе.

Изменением режимов пастеризации регулируют вязкость сгущенного молока с сахаром. Для увеличения вязкости продукта нагретое до 90-95° молоко выдерживают, для уменьшения вязкости нагревают молоко до температуры выше 100° или 90-95° в течение 2-3 секунд и быстро охлаждают до 70-75°.

Режимы пастеризации молочной смеси при температуре выше 100° без выдержки наиболее полно отвечают требованиям, предъявляемым при консервировании молока. Они обеспечивают высокую эффективность, полностью инактивируют липазу, уничтожают липолитические и другие споровые микроорганизмы, повышают невосприимчивость молока к окислению, обеспечивают получение продукта высокого качества. При этих режимах вязкость продукта регулируют: повышением содержания СОМО, гомогенизацией молочной смеси перед пастеризацией.

Сгущение производят в циркуляционных вакуум-аппаратах периодического действия. В однокорпусных установках сгущают при 50-60°, в двухкорпусных, соответственно, в первом – при 70-75° и во втором – при 50-60°.

С сахаром молочную смесь смешивают при сгущении. Применяют следующие способы смешивания:

1) молочную смесь сгущают раздельно до содержания сухого молочного остатка не выше 35-40 %, после чего в вакуум-аппарат вводят сахар в виде вводного раствора (сахарный сироп). Концентрация сахарного сиропа 60-70 %;

2) свекловичный сахар растворяют в небольшой части пастеризованной молочной смеси (содержание сухих веществ сахара и молока 50 %); полученный раствор в последнюю очередь вводят в вакуум-аппарат. Каждый из этих способов смешивания имеет свои особенности.

Вязкость смеси, сгущаемой без сахара и с сахаром, изменяется по-разному. При сгущении молочной смеси без сахара вязкость ее практически мало изменяется, если содержание сухого остатка не превышает 40 %. При сгущении молочной смеси с сахаром вязкость ее мало изменяется, если содержание сухих веществ молока и сахара не превышает 60 %. Исходя из этого для первого способа смешивания сахара с молоком принято сгущение молочной смеси до содержания сухих веществ не более 40 %, а для второго – приготовление раствора сахара в молочной смеси с содержанием сухих веществ не более 50 %. На интенсивность сгущения способы смешивания молока с сахаром практически не оказывают влияния. Продолжительность варки при растворении сахара в воде увеличивается соответственно количеству воды, расходуемому на растворение сахара и дополнительно выпариваемому при сгущении.