Сухие молочные продукты

В соответствии с техническим регламентом:

сухое цельное молоко - сухой молочный продукт, массовая доля сухих веществ молока в котором составляет не менее чем 95 процентов, массовая доля белка в сухих обезжиренных веществах молока - не менее чем 34 процента и массовая доля жира - не менее чем 20 процентов;

сухое обезжиренное молоко - сухой молочный продукт, массовая доля сухих веществ молока в котором составляет не менее чем 95 процентов, массовая доля белка в сухих обезжиренных веществах молока - не менее чем 34 процента и массовая доля жира - не более чем 1,5 процента.

Сухое молоко вырабатывают в соответствии с ГОСТ Р 52971-2007 «Консервы молочные. Молоко сухое. ТУ». Продукт в зависимости от массовой доли жира подразделяют на обезжиренный и цельный.

Это продукты, вырабатываемые из нормализованного пастеризованного или обезжиренного молока путем удаления из него влаги за счет выпарки (сгущения) и последующей сушки. СЦМ – содержит лактозу, молочный белок и минеральные вещества молока в той же относительной пропорции, что и свежее молоко, из которого оно получено. В зависимости от вида вырабатываемого сухого продукта в нем регулируют массовую долю жира путем нормализации исходного молока-сырья.

По органолептическим характеристикам продукты должны соответствовать требованиям таблицы 3.

Таблица 3

Наименование показателя	Характеристика
Внешний вид и консистенция	Мелкий порошок или порошок, состоящий из единичных и агломериро­ванных частиц сухого молока. Допускается незначительное количество комочков, рассыпающихся при легком механическом воздействии
Цвет	Белый, белый со светло-кремовым оттенкам
Вкус и запах	Свойственный пастеризованному обезжиренному или цельному молоку без посторонних привкусов и запахов. Допускается привкус и запах кипяченого молока.

По физико-химическим показателям продукты должны соответствовать нормам, указанным в таблице 4.

Наименование показателя	норма для продукта
обезжиренного	цельного
Массовая доля влаги, %, не более, для продукта, упакованного: - в потребительскую тару - в транспортную тару	4,0 5,0	4,0 4,0
Массовая доля жира, %	не более 1,5	не менее 26,0
Массовая доля молочного сахара(лактозы), %	От 47,0 до 54,0 включ.	От 36,0 до 40,0 включ.
Массовая доля белка в сухом обезжиренном молочном остатке, %, не менее	34,0
Индекс растворимости, см3 сырого осадка, не более, для продута, упакованного: - в потребительскую тару - в транспортную тару	0,2 0,2	0,1 0,2
Группа чистоты, не ниже
Кислотность, 0Т (% молочной кислоты)	От 16 до 21 включ. (от 0,126 до 0,189 включ.)

Сухие молочные продукты представляют собой порошкообразные массы и характеризуются сыпучестью, которая зависит от содержания жира и влаги. Хорошую сыпучесть имеет СОМ. Сухие сливки, особенно высокожирные, плохо сыпучи. Многие сухие молочные продукты — хорошо сыпучие порошки, между частицами которых заключен воздух (объем воздуха между частицами порошка составляет его порозность). Степень порозности обычного СЦМ 0,537, агломерированного — 0,653.

К характеристике внешнего вида структуры сухих молочных продуктов относятся когезия — способность частиц продукта сли­паться (она значительно увеличивается при содержании влаги в продукте выше 4%, и при этом продукт имеет меньшую сыпу­честь) и адгезия — способность частиц продукта прилипать к ино­родным твердым поверхностям.

Цвет сухих молочных продуктов зависит главным обра­зом от режима сушки. Определенное влияние может оказывать се­зон года (см. гл. I), а также цвет добавки. Цвет сухого молока зави­сит от выдержки сгущенного молока перед сушкой. Чем она доль­ше, тем сильнее кремовый оттенок.

Органолептическое восприятие структуры и консистенции в зна­чительной степени зависит от микроструктуры, характеризую­щейся дисперсностью жировой, белковой и углеводной фаз, раз­мером и формой частиц сухих молочных продуктов.

Контактная сушка: Частицы угловатой формы в виде пластинок размером 250...470 мкм. Частицы одиночные или объеди­ненные в небольшие агломераты

Распылительная сушка: Частицы круглые, средний диаметр около 50 мкм. Частицы одиночные, и некоторая часть объединена в небольшие агломераты размером до 250 мкм. Частицы размером более 50 мкм полые, с одной или несколь­кими внутренними воздушными пустотами.

На размер частиц сухого мо­лока, определяющих его струк­туру и консистенцию, влияют: степень сгущения молока перед сушкой, температура сушки, способ распыления и вид сухого молока.

Нарушение оптимальных режимов сушки, в частности повы­шение температуры входящего воздуха до 190 °С и выше, приводит к увеличению размера частиц сухого продукта, содержания в нем воздуха. На структуру сухих молочных продуктов оказывает влия­ние место отбора пробы.

Для характеристики структуры сухих молочных продуктов ис­пользуют такие показатели, как растворимость, полнота и ско­рость растворения.

Скорость растворения (диспергируемость) служит основным показателем восстановления сухого продукта и выражается вели­чиной содержания сухих веществ (%) в фильтрате смеси сухого продукта и воды (при температуре 24 °С). Диспергируемость СОМ быстрорастворимого 62 %, СОМ обычного 16...35, СЦМ 11 %. Ди­апазон температуры 40...50 °С считают наиболее оптимальным для определения относительной скорости растворения сухих молоч­ных продуктов. Максимальное значение скорости растворения су­хого молока при этих температурах около 80 %.

Сухое молоко со значительным количеством сравнительно не­больших частиц (50 мкм и менее) плохо смачивается и растворяет­ся. Это объясняется тем, что образуется насыщенный вязкий слой, препятствующий контакту других частиц с водой (при органолептической оценке со слюной). Крупные частицы (150...200 мкм) хоро­шо смачиваются, но растворяются медленнее, так как набухают, что затрудняет проникновение жидкости (слюны) во внутренние слои частиц. Таким образом, величина частиц сухих молочных продуктов имеет существенное значение при органолептической оценке.

Не менее важный фактор, определяющий смачиваемость и ско­рость растворения сухих молочных продуктов, — содержание сво­бодного жира. Так, при концентрации свободного жира на поверх­ности частиц 1,8 % относительная скорость растворения 19,9 %, а при концентрации жира 1,35 % — 27,5 %.

При опробовании сухих молочных продуктов определяют пори­стость их частиц. Чем выше пористость частиц, тем они лучше смачиваются слюной. По достаточно выраженной капиллярно- пористой структуре сухих молочных продуктов можно объективно судить об органолептической оценке в целом.

На оценку структуры и консистенции сухих молочных продук­тов влияют величины их объемной массы, фактической плотности и текучести. Объемная масса — это видимое прекращение усадки определенного количества продукта в мерке путем легкого посту­кивания либо вибрации. Объемная масса увеличивается с умень­шением размера частиц и повышением влажности продукта. Фак­тическая плотность зависит от соотношения частиц различных размеров, их компактности и формы. Она снижается с увеличени­ем размера частиц. Текучесть — это количество продукта, высыпа­ющего из отверстия определенного диаметра за единицу времени. Она снижается при повышении влажности продукта.

Запах, вкус и аромат. Эти свойства сухих молочных продуктов зависят от условий получения молока на фермах и пара­метров технологических процессов. Такие показатели сухих мо­лочных продуктов, как пористость, смачиваемость и раствори­мость, величина и форма частиц, а также содержание свободного жира на поверхности частиц в значительной степени обусловлива­ют восприятие их запаха, вкуса и аромата.

В процессе сушки возрастает доля крупных шариков жира в ре­зультате разрушения оболочек, дестабилизации и коалесценции мелких шариков жира, в сухом продукте увеличивается количество свободного жира. Снижению содержания его в сухих молочных продуктах способствуют гомогенизация молока при 10...15МПа (сливок —при 5...6МПа) при температуре 55...60°С, увеличение сечения распылительной форсунки, снижение температуры суш­ки для молока от 190 до 160 °С и другие меры.

Чистота запаха, вкуса и аромата сухих молочных продуктов мо­жет быть обусловлена временем года и пороками используемых молока, сливок. Так, степень окисленности жира в сухом молоке, выработанном зимой и весной, почти в 2 раза больше, чем летом. Содержание СЖК и 1,3-диглицеридов в сухом молоке, выработан­ном зимой, 6,4 %, весной — 6,2, летом — 3,5 и осенью — 3,4 %. В связи с этим в зимне-весенний период года необходимо макси­мально предотвращать возможные пути, ведущие к окислительной порче молочного жира в сухих молочных продуктах.

Технологическая схема производства:

-подготовка сырья

- пастеризация (t=85С)

-гомогенизация (Р=17,5 МПа, температура 60…65С)

-сгущение (выпаривание, концентрирование)

-сушка.

Технология предусматривает сгущение (выпаривание) молока перед его сушкой. При выпаривании осуществляют степень сгущения молока, примерно, в 4,5раза, что выше, чем при производстве сгущенных консервов.

Применяют два способа сушки:

- распылительный;

- вальцовый – для получения сухого обезжиренного молока.

При распылительной сушке в сушильную башню попадает сгущенное молоко и горячий воздух (t=160-175ºC). Сгущенное молоко с помощью вращающегося диска или форсуночного устройства диспергируется на капельки диаметром 50-100 мкм. За счет большой суммарной поверхности капелек и высокой температуры сушильного воздуха в течение долей секунды происходит испарение влаги из этих капелек, т.е. их сушка. Далее сухие частицы потоком воздуха уносятся к специальным устройствам (циклонам или фильтрам), где происходит отделение сухих частиц от воздуха. Сухие частицы

в продукте, полученном способом распылительной сушки, имеют круглую форму

При вальцовой (иначе её называют - контактной, пленочной) сушке сгущенное обезжиренное молоко в виде тонкого слоя (пленки) наносят на горячую поверхность вальца (т.е. барабана, внутрь которого подают пар). За неполный оборот вальца пленка высыхает и затем снимается с поверхности специальным ножом. Сухая пленка попадает шнековое устройство, где измельчается и подается на расфасовку.

Во время вальцовой сушки молоко нагревается до более высокой температуры, чем при распылительной, и продолжительность контакта с горячей поверхностью тоже высокая. Поэтому изменения товарных свойств молока более существенны, чем при распылительной сушке. В нем значительно более низкие показатели растворимости. Частицы сухого молока пленочной сушки имеют угловатую форму в виде пластинок размерами 0,2…0,5мм. Для характеристики свойств сухих продуктов большое значение имеет его растворимость и скорость растворения (диспергируемость, зависящая от смачиваемости). Мелкие частицы плохо смачиваются, крупные смачиваются хорошо, но растворяются медленнее. От смачиваемости, растворимости, размеров и формы частиц зависит восприятие запаха и вкуса.

Пороки сухих молочных продуктов

Из-за нарушения параметров технологического процесса про­изводства сухих молочных продуктов, использования недоброка­чественного молочного сырья, добавок, тароупаковочных мате­риалов, неправильных условий хранения продукт приобретает собственные пороки органолептических свойств. В ре­зультате неферментативных, ферментативных и окислительных процессов в сухих молочных продуктах изменяется цвет, появля­ется прогорклый, горьковатый, окисленный и другие посторон­ние запахи и вкусы. Эти процессы обусловлены наличием 0₂, ос­таточной активностью гидролитических ферментов, а также экзо- ферментов микрофлоры, интенсивно развивающейся при высо­кой температуре хранения и повышенной влажности продукта.

Порок	Причина	Меры снижения или предотвращения
Внешний вид
Слежавшаяся, неоднородная масса	Высокая степень сгущения	Не превышать оптимальную степень сгущения перед сушкой (40...45 %)
Цвет
Потемнение до кремового цвета	Реакция меланоидинообра- зования в условиях хра­нения при увлажнении продукта более 5 % и тем­пературе выше 20...25 "С. Хранение в негерметичной упаковке	Избегать увлажнения продукта при упаковке и хранении более 4-5 %.Хранить продукт в герметичной упаковке при температуре не выше 10 0С
Неоднородный	Излишнее количество при­горелых темных частиц, об­разующихся при длитель­ной сушке и высокой тем­пературе сушительного агента, или темных частиц солодового экстракта	Избегать нахождения продукта на стенках сушильной установки бо­лее 10 мин. Изолировать воздухо­воды, кожухи и турбины. Охлаж­дать конус распылительной башни и быстро удалять из нее продукт. Использовать сушилки прямоточ­ного типа. Контролировать расход и качество солодового экстракта
Структура и консистенция
Ухудшение сма­чиваемости	Хранение продукта с высо­ким содержанием свобод­ного жира и влаги. Денату­рация белка. Негерметич­ность упаковки	Не допускать содержания влаги бо­лее 3...4%. Непродолжительное хранение продукта при содержа­нии свободного жира более 7 %
Комковатая (ко­мочки или глыб- ки). Плохая сы­пучесть, слежива- емость, спека- емость	Фасование продукта в не­охлажденном состоянии. Увлажнение продукта Кристалли­зация лактозы при содержа­нии влаги более 6...7 %	Быстро охлаждать продукт на выхо­де из сушильной установки. Не до­пускать увлажнения продукта при хранении
Наличие белых крапинок в быст­рорастворимом СЦМ	Суммарное давление при двухступенчатой гомогени­зации 20 МПа. Высокая (190... 195 °С) температура входящего воздуха	Снижать давление гомогенизации до 15 МПа и температуру входящего до 155 0С и выходящего воздуха до менее 100 0С
Запах, вкус и аромат
Нечистые, затхлые, несвежие	Герметичная упаковка не­охлажденного продукта. Хранение продукта влаж­ностью более 4 %. Хра­нение продукта при темпе­ратуре выше 20...25 °С.	Быстро охлаждать продукт перед фасованием. Избегать увлажнения продукта при хранении. Хранить продукт при тем­пературе не выше 10 °С
Окисленный (металлический, маслянистый, са­листый), старый, рыбный вкусы	Окисление липидов в про­цессе переработки сырья и хранения продукта. Пасте­ризация молока при тем­пературе ниже 80 °С. Не­достаточная степень сгуще­ния. Длительное хранение сгущенного продукта перед сушкой. Фасование про­дукта в крупную тару без охлаждения и длительное хранение (см. выше «Ком­коватая	Использовать термизацию (60... 65 °С) сырья — молока на ферме или пастеризацию (72...74 °С) пос­ле поступления молока на завод с немедленным охлаждением. Пас­теризовать молоко при 90...95 °С. Обеспечить оптимальную степень сгущения перед сушкой (40...45 %). Не допускать длительного хране­ния сгущенного продукта перед сушкой и сухого неохлажденного продукта. Обязательно проводить гомогенизацию. Вносить анти­окислители. Упаковывать продукт в среде азота с предварительным вакуумированием, использовать встряхивание.
Прогорклый, слабогорький, горький вкусы, вкус испорчен­ного ореха	Липолиз в молоке (слив­ках) или в продукте при хранении, особенно неох­лажденного или при повы­шенной температуре хра­нения. Высокая степень сгущения	То же
Сенной вкус	Длительное хранение СОМ, обогащенного витамином А	Вносить витамин А в готовый про­дукт путем сухого смешивания и исключать длительное хранение
Пригорелый вкус	Медленная выгрузка сухо­го продукта из сушильной башни	Обеспечить быструю выгрузку су­хого продукта из сушильной баш­ни. Изолировать воздуховоды. Охлаждать конус распылительной башни