Спосіб виготовлення замороженого гомогенізованого молока

Спосіб виготовлення замороженого гомогенізованого молока, який передбачає очищення молока, охолодження, нормалізацію вихідного молока, пастеризацію при температурі 72-74°С, який відрізняється тим, що молочну суміш згущують, для чого подають у вакуум-апарат через закриту проміжну ємкість (резервуар), потім готові молочні продукти (згущене молоко, згущені відвійки, сир, вершкові масла) розфасовують у спеціальне упакування (гофротара, поліетилен, пергамент і т.д.) і 3 зберігання молока до 4 місяців і більше, при повному збереженні всіх корисних складників і смакових властивостей продукту, що дасть можливість виробляти всі види кисломолочної продукції із збереженням її високих смакових, органолептичних показників. Поставлена задача вирішується способом виготовлення замороженого гомогенізованого молока, який передбачає прийом і перевірку якості молока, очистку, охолодження (до 4-6°С) і короткочасне резервування, нормалізація, пастеризація молочної суміші та згущення її. Постачання молока на молочний завод здійснюють транспортом, як самого підприємства, так і транспортом постачальника молочної сировини. Перед відправкою молоко охолоджують і транспортують в термоізоляційних цистернах. Прийомку молока від молочних ферм, прийомних пунктів індивідуального сектора проводять в відповідності з вимогами ГОСТ 13264 -70 “Молоко коровье”. Очищення молока. Молоко може бути очищено або фільтрацією під тиском через бавовняну тканину, або за допомогою відцентрових молокоочищувачів. При фільтрації, коли молоко проходить через фільтр, тверді й слизуваті частки залишаються на внутрішній його поверхні. Тривалість безперервної роботи фільтрів залежить від величини фільтруючої поверхні, якості вихідного молока, його кислотності й температури і становить 20-30 хвилин. Тому, з метою забезпечення безперервності виробництва, на лінії монтують два фільтри-очисники паралельно. Коли в одному фільтрі міняють фільтруючу тканину, за допомогою другого фільтрують молоко. Однак через низьку ефективність очищення молока фільтрацією через бавовняну тканину (часта зміна тканини, необхідність підігріву молока, можливість розмиву й розчинності механічних забруднень) даним способом користуються рідко. Найбільш досконалим способом очищення молока є використання сепараторівмолокоочищувачів, у яких під дією відцентрової сили, що розвивається барабаном, відбувається розділення вихідного молока на очищене молока й механічні домішки. Очищене молоко відводиться з очисника, а забруднення, як більше важка фракція, осаджуються на стінках барабана, поступово заповнюючи його грязьовий простір. Барабан очисника влаштований таким чином, що безперервний процес очищення триває 3-4 години, після чого його зупиняють, розбирають і миють. Для безперервної роботи лінії протягом всієї робочої зміни очисники також монтують паралельно. Найбільший ефект очищення досягається при очищенні молока, підігрітого до температури 40-45°С. Сепарування молока. Сепарування - це процес поділу молока на вершки й знежирене молоко на сепараторівершковідділювачі. На сепарування надходить молоко температурою 45-50°С. Під дією відцентрової сили, що утворюється при обертанні барабана сепаратора, відбувається відділення жиру від плазми молока. За допомогою спеціальних пристроїв вершки й знежирене молоко безперервно відводяться з барабана сепаратора. 16272 4 Гомогенізація молока. Гомогенізація молока (вершків, молочної суміші) - процес інтенсивної механічної його обробки з метою диспергування жирових кульок на більш дрібні. Молоко гомогенізують у спеціальних апаратах (гомогенізаторах), що представляють собою трьохплунжерний насос, на нагнітальній лінії якого встановлений гомогенізуючий клапан. Клапан щільно притиснутий пружиною до сідла (отвір клапана) діаметром 5-10мм. Під дією високого тиску, створюваного плунжерним насосом, клапан трохи відкривається, і через вузьку щілину проходить молоко. Великі жирові кульки при цьому диспергуются на більш дрібні. Механізм диспергування жирових кульок у гомогенізаторі молока полягає в наступному. При переході молока через вузьку щілину різко змінюється перетин потоку, а отже його швидкість (сопло Лаваля). Жирові краплі (молоко при цьому має температуру більше 60°С ) при переході із зони малих швидкостей у зону високих з округлої форми витягаються в еліпсовидну, відриваються від неї, утворюючи дрібні жирові кульки. Чим вищий тиск, тим більша швидкість руху молока й тем більша інтенсивність витягування жирової кульки в еліпсовидну форму, що нагадує вузький циліндр; чим менший діаметр цього циліндра, тим менші частки округлої форми після їх розпаду. Ефективність гомогенізації залежить від конструкції гомогенізатора, тиску й температури гомогенізації молока. Найбільш ефективно процес гомогенізації протікає при температурі 60-65°С, тому, що при цьому забезпечується певна дисперсність жиру й мінімальна в'язкість молока. Тому гомогенізацію молока краще робити після пастеризації молока і його проміжного охолодження до температури 60-65 С. Пастеризація молока. При пастеризації молочної суміші знищуються мікроорганізми й інактивуются ферменти. Чим менше бактерій і ферментів у молочній суміші, тим ефективніші методи консервування молока. Пастеризація молочної суміші є обов'язковою у виробництві всіх видів молочних консерв. Застосовувані в молочній промисловості режими пастеризації по-різному впливають на мікроорганізми, ферменти й складові частини молока. Для молочних консерв необхідні режими пастеризації, що забезпечують високу ефективність її і мало змінюють фізико-хімічні властивості молока. При виготовленні молочних продуктів (особливо з високим змістом жиру) у пастеризованій молочній суміші не повинно бути ферменту ліпази, а в залишковій мікрофлорі не допускаються ліполітичні мікроорганізми. При температурі 90°С і вищій інактивуєтся ліпаза, знищуються ліполітичні мікроорганізми й забезпечується висока загальна ефективність пастеризації. Залежно від виду продуктів у виробництві молочних консерв застосовують пастеризацію при 90-95 С без витримки й при температурах вище 100°С без витримки. Витримка пастеризованого молока при температурах нагрівання більше 90°С небажана, тому, що при цьому більш помітно змінюються складові частини моло 5 ка. У виробництві молочних консерв рекомендується швидке охолодження пастеризованого при кожній з названих температур молока до 70-75°С, тому, що при цій температурі ступінь денатурації сивороткових білків менша. Для кожного продукту режими пастеризації вибирають із урахуванням зміни складу й властивостей молока по порах року, забезпечення необхідної ефективності теплового впливу на мікрофлору й ферменти й, можливо, більш повного збереження складових частин молока. Молочні суміші пастеризують, як правило, у трубчастих пастеризаційних установках або в підігрівниках вакуум апаратів. Збереженість молочних консерв без псування протягом тривалого часу залежить від якості молока, прийомів підготовки його до переробки й дотримання технологічних режимів обробки з метою консервування. Для всіх видів молочних консервів технологічна схема однакова: Приймання й оцінка якості молока Очищення Охолодження (до 4-6°С ) і короткочасне резервування Нормалізація Пастеризація молочної суміші Згущення. Згущення молочної суміші. Пастеризовану молочну суміш подають у вакуум-апарат через закриту проміжну ємкість (резервуар). Надходження профільтрованої пастеризованої молочної суміші у вакуум-апарат у гарячому стані забезпечує моментальне закипання її й інтенсивну циркуляцію по трубках калоризатора. Це виключає можливість місцевого перегріву й утворення пригару (в основному за рахунок термічне малостійких білків - альбуміну й глобуліну). Згущення молочної суміші необхідно для видалення з неї частини води. При згущенні збільшується вміст всієї сухої речовини молока й будьякої складовій його частини в суміші в те саме число раз. Співвідношення між складовими частинами сухої речовини вихідної суміші протягом усього процесу згущення не змінюються. У виробництві молочних консерв для видалення води застосовують тільки теплове випарювання. При цьому вода молока перетворюється в пару в результаті випарювання або кипіння. Основні вимоги до теплового вакуумного випарювання молока: згущення повинне бути безперервним і відбувається до такого вмісту сухих речовин, при якому згущена суміш не губить плинності й при наступному розведенні водою добре й повністю відновлюється; температура випарювання й тривалість теплового впливу на молоко повинні забезпечити, як можна більш повне збереження його вихідних властивостей. Процес згущення характеризують двома показниками: кінцевим вмістом сухої речовини в згущеному продукті й ступенем згущення. Кінцевий вміст сухої речовини в згущеному продукті визначається у відсотках і залежить від виду його й способів згущення. Ступінь згущення (або коефіцієнт випарювання) показує, у скільки разів збільшується вміст сухої речовини молока при згущенні. Ступінь згущення прийнято позначати як відношення вмісту сухої речовини в згущеному продукті до 16272 6 вихідного вмісту його в молоці, прийнятому за одиницю. Її можна розрахувати й по співвідношенню вмісту будь-якої складової частини сухої речовини в згущеному продукті й вихідному молоці. При нетривалому нагріванні молока до температури не вище 50°С властивості його істотно не змінюються. У даний час для згущення молока застосовують вакуум випарні установки: однокорпусні циркуляційні періодичної дії, однокорпусні плівкові безперервної дії, багатокорпусні циркуляційні періодичної дії й багатокорпусні плівкові безперервної дії. Процес заморожування і зберігання гомогенізованого молока. При заморожуванні гомогенізованого молока (обрата) спостерігається менше розшаровування його складових частин. Але в не замороженій частині гомогенізованого молока (обрата) міститься більше жиру й СОМО, ніж у замороженій. Якщо у верхньому шарі замороженого не гомогенізованого молока (обрата) спостерігається шар відстояного жиру, то в гомогенізованому молоці (обрате) розподіл жиру залишається рівномірним. При відтаюванні замороженого гомогенізованого молока спостерігається тенденція до підвищення концентрації СОМО й молочного жиру в нижній частині посудини, а на поверхні молока (обрата) з'являється водянистий шар. Його товщина пропорційна тиску гомогенізації. У нижніх шарах (15%) повільно відталого замороженого гомогенізованого молока (обрата) міститься 7,7% жиру й 24,6% сухих речовин, у той час як у верхніх шарах такої ж товщини цього молока було 2% жиру й 5,5% сухих речовин. У замороженому гомогенізованому молоці (обрате) молочний жир не відстоюється , він поступово осідає, особливо при повільному відтаюванні. При швидкому відтаюванні це явище менш виражене. При швидкому заморожуванні молока ступінь дестабілізації білків менша, ніж при повільному заморожуванні. Дестабілізація білків замороженого гомогенізованого молока (обрата) більш помітна при підвищених температурах зберігання, при цьому ступінь осадження білка підвищується зі збільшенням тиску гомогенізації. Дестабілізація спостерігається тільки при самовільному відтаюванні молока (обрата) без розмішування, коли осаджується білок. Якщо заморожене молоко (обрат) /після нетривалого зберігання/ розмішується при відтаюванні, то шар осадженого білка не утворюється; розмішування не допомагає, якщо заморожене молоко (обрат) зберігалося тривалий строк. На концентрацію сухих речовин у нижніх шарах замороженого гомогенізованого молока (обрата) температура заморожування й зберігання не впливає. На його стійкість впливає температура зберігання; при температурі -32,8°С його можна зберігати більше 4-х місяців без помітних змін. Температура зберігання не повинна бути вища 10°С. Якщо під час зберігання температура підвищується, то стійкість молока (обрата) знижується. Негативно впливає й короткочасна витримка (не більше однієї години) замороженого молока (обрата) при кімнатній температурі, особливо якщо на 7 16272 далі підвищується й температура зберігання - при відтаюванні таке молоко (обрат) може дістати кислуватий присмак. У замороженому гомогенізованому молоці (обрате) після відтаювання не відзначалося змін смаку, кислотності, стійкості, а так само зміни кількості бактерій у порівнянні зі свіжим гомогенізованим молоком. Встановлено, що високоякісне молоко може витримуватися перед заморожуванням до 5 діб при температурі 1,67°С без зміни стійкості замороженого молока. Стабілізатор - пектин, динатрій фосфат, хлористий кальцій і карбоксиметилцелюлоза - не перешкоджають розшаровуванню й розвитку сторонніх присмаків у гомогенізованому молоці, замороженому й витриманому при - 17,8°С. Перекис водню й сечовина злегка затримують розшарування, але не перешкоджають розвитку сторонніх присмаків. Лимоннокислий натрій (2г на 1л молока) і сахароза (2%) перешкоджають розшаруванню й розвитку сторонніх присмаків при чотирьохмісячному зберіганні; у молоці без добавок ці зміни наступають після двомісячного зберігання. Додавання лимоннокислого натрію разом з аскорбіновою кислотою більш ніж у два рази збільшує строк зберігання, при якому в гомогенізованому молоці, замороженому при - 17,8°С, не розвиваються сторонні присмаки. Після відтаювання замороженого гомогенізованого молока, що зберігалося 2 місяці, спостерігається підвищення його в'язкості. У гомогенізованому згущеному молоці (обрате) після заморожування не виявляється відстою жиру, у ньому менше розвивається кислий присмак. Тиск гомогенізації 141-211 атмосфер. При заморожуванні гомогенізованого згущеного молока (обрата) спостерігається дестабілізація білка, що більше помітна при проведенні гомогенізації після згущення, ніж до нього. Дестабілізація білка менша, ніж при заморожуванні гомогенізованого незбираного молока. Комп’ютерна верстка М. Ломалова 8 Готові молочні продукти (згущене молоко, згущені відвійки, сир, вершкове масло) розфасовують у спеціальне упакування (гофротара, поліетилен, пергамент і т.д.) і поміщають у камеру «шокової» заморозки при температурі -30°С й інтенсивному обдуванні. Після повної заморозки (залежно від обсягу розфасовки й упакування заморожування може коливатися за часом) продукція надходить у камеру схову з температурою 20°С і нижче. У міру необхідності (як правило, у зимовий період) законсервовані молочні продукти виймаються з морозильної камери, відтаюють, при необхідності нормалізують й пускають у виробництво. Відтаювання сиру і вершкового масла відбувається природним шляхом у технологічних охолоджуваних камерах при температурі +5°С. Згущений заморожений обрат розтоплюється в спеціальній установці шляхом омивання підготовленою водою при температурі +60 - +90°С. У процесі розморозки й нормалізації молочної сировини, на кожному етапі проводяться лабораторні аналізи, з метою визначення кислотності, жирності, наявності білків і СОМО. Промислове застосування. Спосіб зберігання замороженого гомогенізованого молока, впроваджено на підприємстві ЗАТ "Севастопольський молокопереробний завод". Використання даного процесу дало можливість взимку 2004 року нормалізувати роботу підприємства і уникнути простою через відсутність сировини. Технічний результат - створено спосіб виготовлення замороженого гомогенізованого молока, шляхом "шокової" заморозки при температурі 30°С і інтенсивному обдуванні, підвищено термін зберігання молока до 4 місяців і більше, при повному збереженні всіх корисних елементів і властивостей продукту, що дало можливість виробляти всі види кисломолочної продукції із збереженням її високих смакових, органолептичних показників. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601