Факторы, влияющие на гомогенизацию

Гомогенизация молока

Массовая доля жира в сливках

Степень чистоты молока

Молоко с высокой степенью загрязнения быстро заполняет грязевое пространство в сепараторе и грязь начинает откладываться на тарелках, что ухудшает сепарирование, необходимо раньше останавливать сепаратор для чистке. Здесь используют саморазгружающиеся сепараторы, работающие до 20 часов.

Свежесть молока – если на сепарирование идёт молоко с повышенной кислотностью, то при температуре 40ºС может происходить коагуляция белков и сепаратор быстро загрязняется.

Скорость поступления молока в сепаратор – молоко направляют на сепарирование с массовой долей жира до 4%, при более высокой жирности обезжиривание ухудшается, так как повышается динамическая вязкость. При сепарировании молока повышенной жирности нужно увеличивать температуру или снизить скорость подачи молока в сепаратор.

Эффективное отделение жира идёт при жирности получаемых сливок 30-35%, если она выше, то повышается жирность обезжиренного молока.

При хранении молока жир отстаивается вследствие разности плотности дисперсных фаз. Гомогенизация – процесс интенсивной механической обработки молока с целью раздробления жировых шариков на более мелкие.

Гомогенизатор – 3-х ступенчатый плунжерный насос, на нагнетательной трубке которого имеется клапан, плотно прижатый пружиной к отверстию диаметром 5-10 мм. Под давлением открывается щель, в клапане резко изменяется сечение и скорость потока возрастает, при этом передняя часть жирового шарика движется с большей скоростью, а задняя с меньшей, происходит дробление шарика, диаметр жирового шарика после гомогенизации должен быть не больше 1 мкм (до гомогенизации 10-20 мкм). Скорость отстаивания жира в сливках описывается уравнением Стокса

Ʋ=2/9∙g∙r² ((ρ _пл – ρ_ж)/ η), где

g – ускорение свободного падения

С уменьшением радиуса жирового шарика и повышением динамической вязкости молока, скорость оседания жировых шариков падает, после гомогенизации скорость всплывания уменьшается в 100 раз.

Давление. Чем выше создаваемое давление, тем эффективнее дробление жировых шариков. При повышении давления до 12-14 МПа (120-140 атм), то происходит уменьшение диаметра жировых шариков, а затем при давлении 14-20 МПа этот процесс протекает значительно медленнее. Оптимальное значение давления 15±2,5МПа.

Температура. Молоко гомогенизируют при разных температурах, начиная с точки плавления жира 26-36ºС, повышение температуры приводит к понижению вязкости молока, оптимальной температурой является 60-65ºС. Дальнейшее повышение не улучшает эффективность, а ухудшает гомогенизацию. На практике процесс ведут при температуре пастеризации.

Массовая доля жира. С её повышением давление гомогенизации необходимо снижать – зависимость вязкости от давления. При гомогенизации липопротеиновая оболочка жировых шариков разрушается, суммарная поверхность шариков повышается и для построения новых оболочек нужен белок, он берётся из сухого обезжиренного остатка молока (СОМО), но в молоке его содержание 10-11%, а в сливках 30% жирности – от 5 до 8%. Чем больше жира в сливках, тем меньше в них белка.

Прочные оболочки формируются при соотношении СОМО к жиру больше 0,6.

Нормализация молока – направленное изменение состава молока с целью получения готового продукта, отвечающего требованиям стандарта по массовым долям составных частей молока и немолочных компонентов. Чаще всего нормализацию проводят по жиру 2-мя способами:

- в потоке (непрерывно)

- периодически (путём смешивания)

Непрерывную нормализацию проводят с помощью сепаратора-нормализатора – часть сливок отбирается и молоко выходит из сепаратора с заданной жирностью, процесс ведётся при 40-45ºС.

Нормализацию путём смешивания проводят в ёмкостях, оборудованных мешалками, т.е. смешивают молоко и сливки, или молоко и обезжиренное молоко, рассчитывая количество сливок, которое необходимо добавить.

Тепловая обработка молока – пастеризация и стерилизация.

Пастеризация – обработка молока ниже его точки кипения, она преследует следующие цели:

- полное уничтожение патогенных микроорганизмов

- снижение общего количества микроорганизмов до минимального количества

- инактивация ферментов молока

- разрушение иммунных тел и антибактериальных веществ молока

- создание благоприятных условий для развития нудной микрофлоры в молоке, предназначенном для производства кисломолочных продуктов

- придание специфических вкусов, запахов, консистенции

Впервые ввёл Пастер в 1830-1840 г. При пастеризации уничтожается до 99,98% вегетативных форм м/о в молоке – это повышает стойкость молочных продуктов. Пастеризация в сочетании с дезодорацией может ослабить пороки вкуса и запаха молока (улучшаются многие свойства молока). Эффективность пастеризации определяется степенью уничтожения м/о в процессе обработки, т.е. определяется отношением:

Эффективность пастеризации = (количество уничтоженных м/о/общее количество м/о)100%

Об эффективности пастеризации судят и по бактериям группы кишечной палочки, бродильному титру – наименьшее количество продукта, в котором обнаружены БГКП. Коли-титр – наименьшее количество продукта, в котором обнаружена кишечная палочка.

Бродильный титр пастеризованного молока не менее 0,1 мл; бродильный титр выходящего из секции молока не менее 10 мл. Уничтожение м/о и изменение физико-химических свойств молока при воздействии температуры зависит и от температуры выдержки. Молоко пастеризуют при температуре 74-76ºС и время выдержки рассчитано 3,7 сек. На практике используют пастеризацию в течение 20 сек.