Описание объекта исследования

Сухое молоко имеет свойственный свежему пастеризованному молоку вкус и запах. По консистенции это мелкий сухой порошок или порошок, состоящий из агломерированных частиц сухого молока, белого цвета, с легким кремовым оттенком.

По органолептическим и питательным качествам оно не уступает пастеризованному натуральному молоку.

Пищевая и биологическая ценность молока заключается в том, что:

· Его компоненты хорошо сбалансированы.

· Они легко усваиваются.

· Компоненты молока используются в основном для синтетических и "строительных" (пластических) целей.

· Аминокислоты молока настолько хорошо сбалансированы, что его белки усваиваются на 98%. По этому показателю они уступают (и только на 2%) белкам яйца, аминокислотный баланс которого принят Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) за эталон (100%). Кроме того, некоторые необходимые организму вещества встречаются только в молоке. Назовем лишь дефицитную арахидоновую кислоту и биологически активный белково-лецитиновый комплекс. Оба эти компонента препятствуют развитию атеросклеротических процессов в организме.

Кальций молока самый легкоусваиваемый из существующих в природе. Исключительно благоприятно сбалансирован в нем комплекс витаминов А, В2, D3, каротина, холина, токоферолов, тиамина и аскорбиновой кислоты. Все это оказывает нормализующее влияние на уровень холестерина сыворотки крови.

В желудке человека молоко под действием соляной кислоты створаживается в некоторое подобие кефира. Лишь после этого оно переваривается. В молоке представлены в основном три вида белка:

· Казеин (казеиноген).

· Лактоальбумин.

· Лактоглобулин.

Кроме того, в нем содержится небольшое количество белка оболочек жировых шариков.

Казеина в молоке - 2,7% (81,9% от общего количества всех белков). Лактоальбумина - 0,4% (12,1%). Лактоглобулина - 0,2% (6%).

Белки молока отличаются тем, что связаны в едином комплексе с фосфором и кальцием, а также особенностями коллоидной структуры.

Молочный жир считается наиболее ценным по своим пищевым и биологическим свойствам. В молоке он находится в состоянии эмульсии с очень высокой степенью дисперсности. Сумма липидов в 100 г коровьего молока составляет 3,6 г. В основном это триглицериды (3,5 г). Есть также небольшое количество фосфолипидов (0,03 г) и холестерина (0,01 г). Лецитинбелковый комплекс стабилизирует жировые эмульсии молочных продуктов. Низкомолекулярные кислоты молочного жира (которые встречаются еще только в пальмовых маслах) отличаются высокой биологической активностью. В молочном жире их - 8%. Наибольшее количество лецитина (фосфолипидов) сосредоточено в фосфолипидно-белковой оболочке жировых шариков. В молоке содержится 0,03% фосфолипидов. Из стеринов молока наибольшее значение имеют холестерин (0,01%) и эргостерин, который при облучении молока ультрафиолетом может преобразовываться в витамин D2 (эргокальциферол).

Углеводы в молоке представлены в основном лактозой, которая нигде больше не встречается. В отличие от детей, у которых молоко усваивается нормально, не у всех взрослых людей (примерно у 40%) присутствуют ферменты, расщепляющие лактозу, что вызывает вздутие кишечника и слабительный эффект.

Те, кто не переносит молоко, вполне могут заменить его кефиром или другими кисломолочными продуктами. Отмечено, что непереносимость молока сопровождается, как правило, понеженной или нормальной секрецией желудочного сока. Люди с повышенной секрецией (повышенной кислотностью) молоко переносят хорошо.

В минеральном составе молока преобладают кальций и фосфор. Первый - в виде неорганических солей (70%), и в соединении с казеином (22%). Неорганические соли кальция представлены растворимыми (33%) и коллоидными (45%) формами. Около 7% от общего количества кальция молока ионизировано. Около 65% фосфора молока входит в неорганические соли и 35% в opганические соединения казеина и фосфолипидов. Около 20% фосфора ионизировано.

Сухое молоко получают из нормализованного пастеризованного коровьего молока путем высушивания. В зависимости от способа обработки сухое молоко 25%-ной жирности подразделяют на молоко распылительной сушки, получаемое высушиванием в распылительных сушильных установках, и пленочной сушки, получаемое путем высушивания в вальцовых сушильных установках. Сухое молоко 20%-ной, жирности и для производства продуктов детского питания вырабатывают только в распылительных сушильных установках.

Для производства сухого молока применяют следующее сырье: для сухого молока 20%- и 25%-ной жирности — молоко коровье заготовляемое не ниже второго сорта по ГОСТ 13264 — 88, сливки с массовой долей жира не более 40% и кислотностью плазмы не более 26°Т из свежего коровьего молока (по ГОСТ 13264 — 88 не ниже второго сорта), молоко обезжиренное кислотностью не более 20°Т, полученное сепарированием молока не ниже второго сорта по ГОСТ 13264 — 88, пахту, полученную при производстве несоленого сладко сливочного масла, по нормативно-технической документации; для сухого молока для производства продуктов детского питания — молоко коровье заготовляемое, соответствующее требованиям, предъявляемым к молоку для детского питания.

Технологический процесс производства сухого молока представлен в приложении Б

Молоко и сливки доставляют на комбинат в автомолцистернах, железнодорожных цистернах и флягах. После органолептической оценки, определения температуры, кислотности, отбора средней пробы и сортировки по качеству определяют их массу и, если они удовлетворяют необходимым требованиям, направляют на очистку в центробежных сепараторах, молокоочистителях, сепараторах-диспергаторах или сепараторах-нормализаторах с подогревом или без подогрева в зависимости от конструкции применяемого оборудования.

После очистки молоко и сливки сразу перерабатывают или охлаждают до температуры 2-8ºС и хранят в емкостях до переработки. Приемка, оценка качества и очистка молока ничем, по существу, не отличаются от обычно принятых при производстве других молочных продуктов.

Нормализация состава молока

Для получения сухого цельного молока, удовлетворяющего требованиям действующего стандарта, продукт вырабатывают из молока, нормализованного по содержанию жира и сухих веществ обезжиренным молоком, пахтой или сливками.

В связи с сезонными изменениями состава молока операция «нормализация состава молока» имеет существенное значение для получения готового продукта, отвечающего требованиям стандарта по физико-химическим показателям.

Нормализуют молоко двумя способами:

1 Смешиванием цельного молока с компонентом нормализации большими массами (в емкостях) или малыми в потоке с помощью дозаторов;

2 Сепарированием исходного молока с последующим смешиванием продуктов сепарирования в требуемых соотношениях.

Пастеризация нормализованного молока

Пастеризуют при температуре не менее 90ºС без выдержки в трубчатых, пластинчатых или пароконтактных пастеризаторах, либо трубчатых подогревателях, входящих в комплект вакуум-выпарных аппаратов.

Сгущение нормализованного молока

Для сгущения нормализованного молока используют многокорпусные вакуум-выпарные аппараты, работающие по принципу падающей пленки или циркуляционные вакуум-выпарные аппараты.

При использовании первых пастеризованное молоко после подогревателей или пастеризационной установки подают непосредственно на первую ступень вакуум-выпарного аппарата.

При использовании вторых пастеризованное молоко накапливают в промежуточной емкости в количестве, необходимом для заполнения рабочего объема вакуум-выпарного аппарата. Технические вопросы эксплуатации вакуум-выпарного аппаратов (подготовка к работе, параметры сгущения и т.д.) регламентируются специальными инструкциями.

Нормализованное молоко сгущают до массовой доли сухих веществ 43 — 52 % в зависимости от типа применяемого аппарата.

При достижении заданной массы сухих веществ сгущенное молоко направляют в промежуточную емкость.

Гомогенизация сгущенного молока

Для снижения массовой доли свободного жира в сухом цельном молоке сгущенное молоко гомогенизируют в одноступенчатом или двухступенчатом гомогенизаторе при температуре, которую оно имеет при выходе из аппарата и давлении в зависимости от типа гомогенизатора.

На предприятиях, не оснащенных гомогенизаторами, допускается вырабатывать сухое цельное молоко без гомогенизации.

Сушка сгущенного молока

Сгущенное гомогенизированное молоко направляют в промежуточную емкость с мешалкой и нагревательной рубашкой при одновременной фильтрации. Далее насосом его подают в сушильную башню, при этом продукт в промежуточной емкости не должен превышать часовой производительности сушильной установки.

Температура сгущенного молока, поступающего в сушильную башню, должна быть для вакуум-выпарных аппаратов, работающих по принципу падающей пленки, не менее 40ºС, для циркуляционных вакуум - выпарных аппаратов — не менее 50ºС.

Сушильная установка должна быть подготовлена к работе в соответствии с действующей инструкцией по эксплуатации, в которой также определены режимы сушки: температура поступающего горячего воздуха - 165-180 и 140-170ºС в зависимости от конструкции установки, отработанного воздуха на выходе из сушильной башни—65-85 и 65-80ºС.

Фильтры для воздуха, поступающего в калориферы, и тканевые фильтры для улавливания порошка из отработанного сушильного воздуха необходимо содержать в исправном состоянии, т.е. периодически очищать. Тканевые фильтры для сухого молока следует менять не реже чем через 25 дней или согласно указаниям в инструкции по эксплуатации.

По выходу из сушильной башни сухое цельное молоко необходимо просеивать на встряхивающем сите, сетка которого выполнена из нержавеющей стали с размером ячеек не более 2х2 мм.

Наиболее совершенной, эффективной и перспективной является двухстадийная сушка, заключающаяся в выведении из камеры продукта с повышенной против нормы массовой доли влаги (6-9%), придающей ему термопластические свойства, способствующие агломерации частиц.

Досушивается продукт в вибрационных конвективных сушилках, где молочный порошок переводится в псевдоожиженное состояние и высушивается в виде агломератов до конечной массовой доли влаги в виброкипящем слое. Через слой частиц продукта пропускается воздух температурой 80-90 градусов, частицы теряют контакт, перемещаются, слой расширяется и напоминает кипящую жидкость.

На первой стадии сушки продукт распыляется с помощью форсунок или диска. При форсуночном распылении можно сгущать смеси до более высокой массовой доли сухих веществ. При двустадийной сушке на первой стадии используется воздух температурой 200-220 градусов. Благодаря этому идентифицируется процесс сушки, увеличивается скорость движения частиц в потоке воздуха. Производительность сушилок по сухому продукту увеличивается на 20%, удельные энергозатраты снижаются на 15-20%. По сравнению с одностадийной сушкой продукты характеризуются повышенной объемной массой, на 50-60% уменьшается содержание свободного жира, размеры агломератов достигают 200-250мкм, уменьшается количество одиночных частиц, уменьшается гигроскопичность.

Охлаждение продукта

После просеивания сухое цельное молоко охлаждают до температуры 15 — 20ºС в системе пневмотранспорта на пути от сушильной башни до упаковки или в аппаратах в виброкипящем слое. В случае отсутствия специальных аппаратов или устройств для охлаждения допускается его охлаждать в сушильном цехе в фанерно-штампованных бочках, бумажных мешках, куда оно поступает с рассева.

Принципиальная схема производства сухого молока представлена на рис. 1 в приложении А