Спосіб виробництва молочного продукту та пристрій для його здійснення

1 Способ производства молочного продуїсга, включающий стадию ультрафильтрации молока, стадию созревания полученного ретентата, с последующей стадией модификации текстуры с получением гомогенного продукта, отличающийся тем, что модификация текстуры включает по меньшей мере одну стадию сжатия указанного продукта в заключительной фазе стадии гомогенизации, вслед за которой следует по меньшей мере одна стадия распределения, позволяющая обеспечить переход от жидкой фазы к твердой фазе данного продукта для получения жидкой сырной массы, и по меньшей мере одну стадию расширения, предназначенную для формования сырной массы, а также по меньшей мере одну стадию разрезания полученного твердого продукта на куски 2 Способ по п 1, отличающийся тем, что для увеличения объема продукта в жидкий ретентат вводят газообразную среду, а именно углекислый газ или азот 3 Способ по пп 1 или 2, отличающийся тем, что в жидкую сырную массу включают вкусовые, структурные или пищевые реагенты, возможно немолочного происхождения, причем эти введенные реагенты распределяют гомогенным и однородным образом 4 Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что упомянутую стадию разрезания твердого продукта на куски осуществляют путем воздействия на сырный жгут по меньшей мере одного режущего узла (20), комбинированно с воздействием на этот сырный жгут узла формования и маркировки (18,21) 5 Способ по п 4, отличающийся тем, что предусматривает управление операциями данного способа, которое предпочтительно осуществляют вш с помощью системы (35) автоматического контроля и управления, выполненной на основе вычислительных процессоров и программируемых автоматических устройств, с целью обеспечения возможности отслеживания, с машинным темпом, движения режущего узла и обжимных губок узла формования и маркировки 6 Установка для производства молочного продукта, содержащая узел ультрафильтрации молока, узел созревания ретентата, а также узел гомогенизации и средства модифицирования текстуры полученного продукта, отличающаяся тем, что средства модифицирования текстуры содержат по меньшей мере один узел, выполненный в виде пластины (3), снабженной множеством отверстий 7 Установка по п 6, отличающаяся тем, что узел гомогенизации содержит у своего выхода по меньшей мере один блок сжатия и конструктивно выполнен в виде гомогенизатора (4), содержащего узел (6) клапанного типа, тарированный посредством системы регулируемых пружин (7), в котором сжимается упомянутый жидкий продукт 8 Установка по п 6 или 7, отличающаяся тем, что отверстия (9) упомянутой пластины (8) соединены с несколькими, предпочтительно, пятью, соплами или шайбами (111), выполненными из карбида вольфрама 9 Установка по п 8, отличающаяся тем, что отверстия упомянутой пластины (8) обеспечивают возможность прохода различных компонентов, добавляемых впрыскиванием, которые вовлекаются в движение при помощи завихрений движущейся сырной массы 10 Установка по п 8, отличающаяся тем, что имеет ось (12), перпендикулярную плоскости посадочного места каждого из отверстий (9), в которое установлено сопло или шайба (11), наклоненную на угол величиной от 5 до 20 градусов, предпочтительно 13 градусов, относительно оси (14) упомянутого отверстия 11 Установка по любому из пп 8-10, отличающаяся тем, что она содержит для расширения продукта несколько колен (17), по меньшей мере одно из которых выполнено расширяющимся и открытым в трубчатый участок или трубу (18) произвольного поперечного сечения 12 Установка по п 11, отличающаяся тем, что внутренние стенки упомянутой трубы обладают О ю 41959 соответствующими поверхностными свойствами, обеспечивающими высокое скольжение, в частности, при контакте поверхности с сырной массой, причем упомянутая труба (18) выполнена из пластического материала, а именно типа лолиметилметакрилата (РММА) 13 Установка по пп 11 или 12, отличающаяся тем, что узел формования представлен в виде трубы формования (21), которая является удлиненной и оборудована двойной стенкой, обеспечивающей возможность прохождения текучего теплоносителя, обеспечивающего нагревание или охлаждение сырной массы 14 Установка по любому из пп 11-13, отличающаяся тем, что труба (18) наклонена таким образом, что ее продольная ось (19) образует угол величиной от 5 до 30 градусов, предпочтительно, 15 градусов, относительно горизонтальной плоскости 15 Установка по любому из пп 6-14, отличающаяся тем, что упомянутый узел формования (18, 21) снабжен матрицами (22), профиль которых выбран таким образом, чтобы поддерживатьформование сырного жгута в габаритах, определенных пользователем 16 Установка по п 15 отличающаяся тем, что упомянутые матрицы (22) снабжены в полостях (23) несколькими обжимающими губками (24), на которых выполнены выступы (25), имеющие профиль, аналогичный форме матрицы (22), и выдвигающиеся в направлении сырного жгута, предназначенные для нанесения отпечатка (26) на движущийся продукт Настоящее изобретение относится к способу переработки молока и молочных субпродуктов Более конкретно, оно относится к способу, позволяющему обеспечить, из ретентата, получаемого в результате сверхтонкой фильтрации молока, содержащего, возможно, биокаталитические или химические вещества, однако подкисленного термофильными и/или мезофильными молочнокислыми бактериями, переход от жидкого состояния к твердому "сырообразному" состоянию продукта, который можно механически обрабатывать и нарезать и который может начать созревать в рассоле Известные способы изготовления сыра предполагают использование ряда последовательных технологических циклов, в частности, образование молочного студня молочнокислым и/или ферментативным подкислением, формование сырного сгустка в формах, обезвоживание или отжимание этого сгустка с целью повышения его слипаемости и получения блока, соответствующего по размеру готовому продукту, слив подсырной сыворотки, удаление сыра из форм, посол и созревание Эти способы основаны на технологии, которая обеспечивает получение жидких предсырных масс или ретентатов путем сверхтонкой фильтрации, которые содержат большую часть сыворотных белков (см патент Франции № 17 Установка по п 16, отличающаяся тем, что упомянутые обжимающие губки (24) перемещаются по направлению к стенкам сырного жгута с помощью нескольких приводных средств (27), например, таких как пневматические силовые цилиндры (28) 18 Установка по п 17, отличающаяся тем, что приводные средства (27) являются силовыми цилиндрами (28), у которых свободные концы штоков взаимодействуют с шарнирными соединениями (29) на соответствующих обжимающих губках (24), причем упомянутые шарнирные соединения (29), в частности, шаровые шарниры, допускают комбинацию осевого и радиального движения обжимающих губок (24), когда эти губки прижимаются к стенкам сырного жгута 19 Установка по любому из пп 15-18, отличающаяся тем, что имеет режущий узел (20) для разрезания выходящего продукта, выполненный с натянутой металлической или пластмассовой нитью, установленной на качающемся кронштейне (31), совершающем постоянные возвратнопоступательные движения с задаваемым темпом и в определенной фазе с кинематикой упомянутых обжимающих губок (24) и фронтальными стенками (32) матриц (22), чтобы резать продукт на уровне его средней зоны (33), не имеющей отпечатка (26) любой из обжимающих губок (24) 20 Установка по п 19, отличающаяся тем, что режущий элемент узла (20) расположен наклонно так, что плоскость разреза (34) образует угол величиной от 5 до 20 градусов, предпочтительно от 8 до 12 градусов, относительно плоскости (32) выхода продукта 2052121), и характеризуется высоким выходом продукта (непрерывное получение ретентата), что ведет к экономии сычужного фермента Тем не менее, принимая во внимание тот факт, что явление синерезиса, т е агломерация, со временем, частиц в студне, практически отсутствует в жидкой предсырной массе, от применения сычужного фермента или биокаталитического вещества полностью отказаться невозможно, что влечет за собой необходимость использования форм для размещения в них сырных сгустков Производство сыров требует наличия больших количеств форм на продолжительный промежуток времени, а также применения трудоемких операций по обслуживанию и транспортировке (извлечение из форм, промывка, отжатие и т п ) Продукты, получаемые в результате применения способов, основанных на приложении сдвигающих усилий к ретентату, получаемому в результате ультратонкой фильтрации, и использовании техники модификации консистенции, обусловленной этим фактором, тем более известны (см патент Германии № 2430199 и патент Франции № 2589331) Как правило, такие способы коагуляции применяются к жидким продуктам, особенно напиткам или свежеприготовленным пастам 41959 Целью настоящего изобретения является устранение указанных выше недостатков, что достигается предлагаемым способом, который позволяет получить из ретентата, получаемого в результате ультратонкой фильтрации, продукт, в особенности сыр, без необходимости обязательного добавления коагулянта для обеспечения перехода из жидкого состояния в твердое состояние и, следовательно, способный пройти приведенные ниже стадии приготовления конечного продукта В соответствии с настоящим изобретением предложено, в частности, использовать явление модификации консистенции, которую претерпевает молочный продукт, при заданных физикохимических условиях с приложением сдвигающих усилий Таким образом, жидкая предсырная масса переходит из жидкого состояния в твердое состояние, в котором продукт может быть нарезан и транспортирован Способ, предложенный в соответствии с настоящим изобретением, преимущественно исключает - потенциальное введение жидкого ретентата в контакт с сычужным ферментом для образования сырного сгустка, - использование форм, и позволяет - получить готовый продукт, который сразу же может быть подвергнут непрерывному посолу, - обеспечить производство сыра различных размеров и форм, - взбивать и/или добавлять маркеры или отдушки, - обеспечить непрерывное или прерывистое введение наполнителей Для достижения этой цели способ получения молочных продуктов, включающий по меньшей мере одну стадию сверхтонкой фильтрации и созревания, характеризуется тем, что он включает по меньшей мере одну стадию, предусматривающую воздействие на указанный продукт давлением в конце стадии гомогенизации, после чего следует по меньшей мере одна стадия распределения, обеспечивающая возможность перевода продукта из жидкой фазы в твердую фазу, и затем по меньшей мере одну стадию увеличения объема или декомпрессии, проводимую в целях формования, и, наконец, по меньшей мере одну стадию нарезания указанного твердого продукта на порции Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения очевидны из следующего ниже описания, ведущегося со ссылками на сопровождающие его чертежи, которые иллюстрируют примерный вариант осуществления изобретения, ни в коей мере не ограничивающий его объема, и на которых представлены фиг 1 - установка для осуществления способа, предложенного в соответствии с настоящим изобретением, содержащая, главным образом, секцию созревания, секцию гомогенизации, секцию твердения и образования студня, секцию нарезания и секцию посола, фиг 2 - вид в разрезе секции твердения и образования студня, фиг 3 - вид спереди в разрезе плиты, содержащей сопла или насадки, которые обеспечивают изменение фазового состояния продукта, фиг 4 - вид сбоку плиты, снабженной насадками, фиг 5 - вид спереди в разрезе секции предварительного формования, снабженной маркировочными щеками, фиг 6 - вид сверху в разрезе секции предварительного формования, снабженной маркировочными щеками В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления способа, предложенного согласно настоящему изобретению, способ включает последовательные стадии, которые позволяют изготавливать из жидкого ретентата, получаемого в секции 1 сверхтонкой фильтрации, твердые порции продуктов, в частности, сырных изделий Получаемый в результате сверхтонкой фильтрации жидкий ретентат поступает в резервуар 2 для созревания, в котором он подвергается при необходимости подкислению термофильными и/или мезофильными молочнокислыми бактериями, после чего ему сообщаются свойства, позволяющие произвести формование, что осуществляется в условиях необходимого для этого физико-химического режима, в особенности, путем подбора режима охлаждения и рН В качестве примера могут быть приведены, в частности, для молочного продукта, содержащего термофильные молочнокислые бактерии, такие параметры, как температура охлаждения - порядка 45°С, но не менее 36°С, и рН, величина которой колеблется в пределах от 5,00 до 5,90 По выходе из резервуара 2 для созревания жидкий ретентат подается бустерным насосом 3 в направлении секции 4 гомогенизации, содержащей, в частности, два приемника 5 воздушного давления, которые поднимают давление продукта Стадия 4 гомогенизации включает по меньшей мере одну стадию воздействия давлением, обеспечивающую принудительную подачу жидкого продукта в по меньшей мере один декомпрессионный узел 6, в частности, клапанного типа, причем регулирование этого узла осуществляется системой установочных пружин 7 На стадии воздействия давлением среднее давление ретентата составляет примерно 300 бар (1 бар = 0,1 МПа), при этом он пропускается через узел 8, который выполнен в виде плиты, снабженной множеством каналов 9, которые обеспечивают изменение фазового состояния ретентата или жидкой предсырной массы в сырный студень Плита содержит множество каналов 9, расположенных с образованием равно отстоящиходин от другого секторов 10 на круглой плите 8, причем указанные каналы 9 снабжены множеством вставленных в них сопел или насадков 11, в частности, в количестве пяти, изготовленных из карбида вольфрама При необходимости на уровне плиты 8 может быть предусмотрено множество каналов, обеспечивающих пропускание различных компонентов, нагнетаемых насосом и вводимых в сырную массу за счет явления турбулентности В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения ось 12, перпендикулярная плоскости гнезда 13 в каждом из каналов 9, которое предназначено для приема насадки 11, которая наклонена по отношению к оси 14 канала на угол а, составляющий несколько градусов, в частности, 41959 5-20°, предпочтительно 13° Такое конструктивное выполнение позволяет, с одной стороны, создавать возмущенные струи в направлении внутренних стенок 15 и, с другой стороны, обеспечить плоскостность профиля скоростей сырного студня, причем форма профиля скоростей является фактором критическим с точки зрения надлежащего распределения продукта и с точки зрения плотности сырного студня После этой технологической стадии обработки следует по меньшей мере одна стадия 16 увеличения в объеме или декомпрессии студня и формования рулета Эти операции выполняются с помощью множества коленчатых патрубков 17, по меньшей мере один из которых расширяется и переходит в трубчатый участок 18 любого типа поперечного сечения Внутренние стенки 15 этого трубчатого участка имеют, с точки зрения контактирующего с ними сырного студня, благоприятные поверхностные свойства, в частности, в отношении состояния их поверхности, так, трубчатый участок 18 выполняется из пластического материала, в частности, из полиметилметакрилата, характеристики которого в отношении обеспечения скольжения являются важным фактором Кроме того, целесообразно, чтобы продольная ось 19 трубчатого участка 18 была наклонена по отношению к горизонтальной оси на несколько градусов, в частности, на угол р, равный 5-30°, предпочтительно 15° Такое согласование обеспечивает, с одной стороны, создание условий для постоянного наполнения трубчатого участка вследствие потери напора и, с другой стороны, создание условий, облегчающих последующую нарезку рулета на порции Расширительная труба обеспечивает превращение студня в однородную и густую массу, лишенную жидкого экстракта, консистенция которой определяет консистенцию конечного продукта Плотность консистенции по выходе из сопла может быть измерена с использованием следующей методики Кусок сыра помещается в держатель, описанный в стандарте DIN 10 331 Совершенно ровный отрезок длиной 25 мм в виде натянутой струны диаметром 0,3 мм подводится к образцу сверху вниз со скоростью 0,1 мм/с Температура образца поддерживается на уровне 15 °С Усилие, необходимое для проникновения струны в образец, замеряется соответствующим устройством, причем скорость такого проникновения поддерживается постоянной Так, для сыров, полученных способом, который является объектом настоящего изобретения, были зарегистрированы следующие значения усилия проникновения струны от 0,2 до 2,2 Н Эти значения следует сравнить с получаемыми для сыров на основе свежеприготовленных паст от 0,04 до 0 1 Н Последняя стадия представляет собой нарезание рулета на порции с помощью по меньшей мере одного ломтерезального узла 20, в частности, например, проволоки или пластиковой струны, объединенного по меньшей мере с одним узлом 21 формования и смешивания По выходе из трубчатого участка рулет сырной пасты, который выходит непрерывно за счет непрерывного действия секции 4 создания избыточного давления, проходит через формовочный узел 21, снабженный пресс-формами 22, конфигурация которых выбрана с учетом размеров конечного продукта, определяемых потребителем Таким образом, для того, чтобы получить овальные порции, пресс-формы 22 имеют вогнутую конфигурацию в зоне контакта с поступающим в них рулетом В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения пресс-формы 22 имеют прямоугольную конфигурацию с плоскими стенками В полости 23 этих пресс-форм 22 размещено множество щек 24 с выступами 25, форма которых аналогична конфигурации пресс-формы 22 и которые выступают в направлении рулета с целью образования на проходящем продукте вдавленного оттиска 26 Щеки 24 приводятся в поступательное движение в направлении стенок рулета с помощью множества оперативных элементов 27, например, пневматических домкратов Каждый из домкратов имеет точку 29 для его закрепления на неподвижной раме машины, причем каждый из свободных концов рабочих стержней 28 домкратов наглухо закреплен на соответствующей щеке 24 Шарнирная точка 29, в частности, в виде шарового шарнирного соединения, позволяет щекам 24 в процессе захвата ими стенок рулета сочетать одновременно аксиальное и радиальное движение Кинематика щек 24 может быть проклассифицирована следующим образом - радиальное поступательное перемещение в направлении стенок рулета до тех пор, пока на проходящем продукте не будет образован вдавленный отпечаток, - благодаря тому, что рулет продвигается непрерывно в направлении выпускного отверстия пресс-форм 22, перемещение щек 24 является аксиально-поступательным, - выброс щек 24 и их возврат, в частности, с помощью пружинной системы 30, в исходную плоскость для другого рабочего цикла, причем создаваемое таким образом движение напоминает монотонный шаг Ломте резальный узел 20, в частности, например, проволока, привязанная к качающемуся рычагу 31, совершает непрерывное качательное возвратно-поступательное движение со скоростью, устанавливаемой пользователем, и в фазе с кинематикой щек 24 в медианной зоне 33, оставляемой оттиском 26 каждой из щек 24 у передней стенки 32 пресс-форм 22 В соответствии с другой отличительной особенностью настоящего изобретения секционирующая плоскость 34 наклонена по отношению к выходной плоскости 32 под углом т, равным нескольким градусам, в частности, 5-20°, предпочтительно 8-12°, с целью компенсации деформации студня, который более не поддерживается трубчатым элементом и уже представляет собой сухой экстракт ретентата Способ, являющийся предметом настоящего изобретения, регулируется преимущественно системой 35 управления (на чертежах не представлена) на основе электронно-вычислительных машин и программируемых логических устройств, 41959 обеспечивающей автоматическое управление перемещением ломтерезального узла 20, осуществляемое на уровне регулирования машинного времени Один из вариантов осуществления данного способа предусматривает возможность взбивания жидкого ретентата путем введения в него газообразного текучего вещества, в частности, диоксида углерода или азота Предусмотрена возможность введения в жидкую предсырную массу или в студень различного рода ароматизаторов, улучшителей консистенции или наполнителей, которые, при необходимости, могут быть и немолочного происхождения, при этом распределение вводимых веществ происходит равномерно и однородно Кроме того, способ, составляющий предмет настоящего изобретения, обеспечивает преобразование большей части жидкого концентрата, получаемого на выходе секции 1 сверхтонкой фильтрации, после его пропускания через плиту 8, снабженную соплами или насадками 11, в сгусток, консистенция которого колеблется от пастообразного состояния до плотного состояния, аналогичного консистенции пасты, характеристики которой удовлетворяют, например, стандарту DIN 10 331, в зависимости от рабочих параметров Кроме того, данный способ не сопровождается выделением на поверхности продукта сыворотки, что является значительным улучшением с точки зрения выхода продукта, так как практически все растворимые белки удерживаются в сырном сгустке В качестве серьезного преимущества можно упомянуть также полное отсутствие выделения жидкости после операции нарезания, что ведет к снижению потерь продукта в нарезанных порциях Учитывая возможность взаимозамены формировочной трубы 21 и пресс-форм 22, можно изменить, в весьма короткий промежуток времени, форму, массу, состав, консистенцию и другие характеристики пищевых изделий, получаемых с помощью данного технологического процесса, а также увеличить выпускаемые количества продукта путем умножения установок, используя процесс после секции 1 сверхтонкой фильтрации и перед секцией 36 посола В соответствии с другим вариантом осуществления способа, являющегося предметом настоящего изобретения, формовочная труба 21 выполнена удлиненной и снабжена кожухом, обеспечивающим подвод жидкого хладагента, осуществляющего нагрев или охлаждение пасты С учетом того, что введение сычужного фермента в ретентат или жидкую предсырную массу является фактором несущественным, вероятность "замасливания" корки продукта - явления, которое практически всегда наблюдается в результате коагуляции полученного в результате сверхтонкой фильтрации концентрата, содержащего сычужный фермент, - исключена Разумеется, что настоящее изобретение не ограничивается описанными выше и представленными вариантами его осуществления, приведенными в качестве примеров, и включает все его возможные модификации ( 1) Фиг. 1 41959 Фиг. 2 Фиг. 3 41959 Фиг. 4 41959 •/ Фиг. 6 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3 41959