Особенности технологии отдельных видов сухих молочных продуктов

Схема технологических процессов производства сухих молочных продуктов

Сухое цельное молоко выпускают следующих видов: молоко сухое 20 %-ной жирности; молоко сухое 25 %-ной жирности; молоко сухое для производства продуктов детского питания.

В зависимости от способа обработки сухое молоко 25 % жирности подразделяют на распылительное, получаемое высушиванием на распылительных сушильных установках и пленочное, получаемое высушиванием на вальцовых сушильных установках.

Сухое молоко 20 % жирности для производства продуктов детского питания вырабатывается только на распылительных сушильных установках.

Для производства сухого цельного молока должно применяться следующее сырье:

§ молоко коровье заготовляемое не ниже второго сорта по ГОСТ Р 52054-2003;

§ сливки с массовой долей жира не более 40 % и кислотностью плазмы не более 26 °Т;

§ молоко обезжиренное кислотностью не более 20 °Т;

§ пахту, получаемую при производстве несоленого сладкосливочного масла, по действующей нормативно-технической документации.

В зависимости от органолептических, физико-химических и микробиологических показателей сухое цельное молоко подразделяют на два сорта: высший и первый.

По органолептическим показателям сухое молоко для производства продуктов детского питания должно соответствовать требованиям высшего сорта.

В розничную торговлю сухое цельное молоко выпускают только в потребительской таре.

Технологический процесс производства сухого цельного молока состоит из следующих последовательно осуществляемых операций.

§ приемка состава молока и подготовка сырья;

§ нормализация состава молока;

§ пастеризация нормализованного молока;

§ сгущение нормализованного молока;

§ гомогенизация сгущенного молока;

§ сушка сгущенного молока;

§ охлаждение сухого молока;

§ упаковка и маркировка;

§ хранение и транспортировка;

§ приемка и подготовка сырья.

С целью получения сухого цельного молока, удовлетворяющего требованиям действующего стандарта, исходное молоко нормализуют обезжиренным молоком, пахтой или сливками.

Условные обозначения, принятые в расчетных формулах:

Ж_м, Ж_с, Ж_сл, Ж_н, Жё - массовые доли жира в молоке, обезжиренном молоке, сливках, нормализованном молоке, продукте, %;

СМО_м, СМ0_о, СМО_н, СМО_сл - массовые доли сухого молочного остатка в молоке, обезжиренном молоке, нормализованном молоке, сливках, %;

СОМО_м, СОМО_сл, СОМО_о, СОМО_н, СОМО_пр - массовые доли сухого обезжиренного молочного остатка в молоке, сливках, обезжиренном молоке, нормализованном молоке, готовом продукте, %;

Д_м, Д_о - плотность молока, обезжиренного молока при 20 ºС, градусы лактоденсиметра;

О_м, О_пр - отношение массовой доли жира к массовой доле сухого обезжиренного молочного остатка в молоке, продукте;

О_р - отношение массовой доли жира к массовой доле сухого обезжиренного молочного остатка в продукте с учетом нормируемых потерь жира и сухого молочного остатка;

К - коэффициент, учитывающий величины нормируемых потерь жира (%) и сухого молочного остатка (%);

М_м, М_о, М_сл, М_н, М_пр - масса молока, обезжиренного молока, сливок, нормализованного молока, продукта, кг;

П_ж, П_смо - нормируемые потери жира и сухого молочного остатка, %.

Нормализацию проводят, исходя из следующего планового состава продукта:

для сухого молока 20%-ной жирности: Ж_пр - 21,1 %,СОМО_пр -75,9 %, влага - 3,0 %;

О_пр = Ж_пр/СОМО_пр = 21,1/75,9 = 0,278

для сухого молока 25 %-ной жирности: Ж_пр - 26,1 %, СОМО_пр - 70,9 %, влага - 3,0 %;

О_пр = Ж_пр/СОМО_пр = 26,1/70,9 = 0,368

Примечание: В связи с сезонными изменениями состава молока допускается изменять указанные выше планово-расчетный состав продукта, но при этом состав готового продукта должен удовлетворять требованиям действующего стандарта.

В молоке, предназначенном для нормализации, необходимо определить:

§ плотность, градусы лактоденсиметра;

§ массовую долю жира, %;

§ массовую долю сухого молочного остатка, %;

§ массовую долю сухого обезжиренного молочного остатка, %;

§ отношение массовой доли жира к массовой доле сухого обезжиренного остатка.

§ массовую долю жира и плотность молока определяют в соответствие с требованиями действующих стандартов.

Массовую долю сухого цельного молочного остатка рассчитывают по формуле:

(4.4)

В формуле допускается изменение величины 0,5 в зависимости от состава молока. Эту величину ежемесячно устанавливает лаборатория комбината на основании трехкратных аналитических определений сухого молочного остатка в соответствии с ГОСТ 3626-73.

Массовую долю сухого обезжиренного молочного остатка в молоке рассчитывают по формуле:

СОМО_м = СМО_м - Ж_м, (4.5)

Отношение массовой доли жира к массовой доле сухого обезжиренного молочного остатка в молоке (О_м) изменяют до заданного соотношения в готовом продукте (О_пр), т.е. до 0,368 для сухого молока 25 % жирности и до 0,278 – для сухого молока 20 %-ной жирности.

Нормализацию состава молока проводят двумя способами:

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

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

1 способ. При выработке компонента нормализации сравнивают О_м с О_пр для упрощения расчетов без учета потерь. Если О_м больше О_пр нормализацию проводят путем смешивания исходного молока с обезжиренным молоком или пахтой (М_н = М_м + М_о); если О_м меньше О_пр, то к молоку прибавляют сливки (М_н = М_м + М_сл); если О_м равно О_пр, то при равных потерях жира и СМО нормализацию молока не производят (М_н = М_м).

Массу компонентов, применяемых для нормализации определяют по О_р, которое рассчитывают по формуле:

О_р = О_пр · К, (4.6)

Коэффициент "К", учитывающий потери жира и СМО рассчитывают по формуле:

(4.7)

В обезжиренном молоке необходимо определить:

§ массовую долю жира, %;

§ массовую долю сухого молочного остатка, %;

§ массовую долю сухого обезжиренного молочного остатка, %.

Массовую долю сухого молочного остатка в обезжиренном молоке рассчитывают по формуле:

(4.8)

В формуле допускается изменение величины 0,59 в зависимости от состава молока. Эту величину ежемесячно устанавливает лаборатория комбината на основании трехкратных аналитических определений массовой доли сухого молочного остатка в соответствии с ГОСТ 3626-73.

Массовую долю сухого обезжиренного молочного остатка в обезжиренном молоке рассчитывают по одной из следующих формул:

СОМО_о = СМО_о - Ж_о, (4.9)

(4.10)

Массу обезжиренного молока (пахты), необходимую для нормализации исходного молока, (М_о, кг) рассчитывают по формуле:

, (4.11)

Нормализация молока.

2 способ. При нормализации состава молока с помощью сепараторов Ом изменяют до заданного в готовом продукте, т.е. до 0,368 для молока сухого 20 %-ной жирности смешиванием в потоке массы одного из продуктов сепарирования (сливок или обезжиренного молока) с частью массы другого.

Неиспользованные для регулирования состава молока сливки или обезжиренное молоко в процессе нормализации отбираются.

Если О_м больше О_пр, то отбираются сливки (М_н = М_м - М_сл), если О_м меньше О_пр, то отбирают обезжиренное молоко (М_н = М_м – М_о), если О_м равно О_пр, то при равных потерях жира и СМО нормализацию молока не производят (М_Н = М_м).

Массу сливок, полученных при сепарировании молока, рассчитывают по формуле:

, (4.12)

где М_м - масса молока, направляемая на сепарирование, кг.

Массу обезжиренного молока, полученную при сепарировании молока, рассчитывают по одной из следующих формул:

, (4.13)

М_о = М_м - М_сл

Массу сливок, которую необходимо отобрать при сепарировании, рассчитывают по одной из следующих формул:

(4.14)

(4.15)

где М_м - масса молока, направляемая на сепарирование, кг;

М_сл - масса сливок, полученная при сепарировании молока, кг;

М_о - масса обезжиренного молока, полученная при сепарировании молока, кг.

Массовую долю сухого обезжиренного молочного остатка в обезжиренном молоке рассчитывают по формуле:

, (4.16)

где М_м - масса молока, направляемая на сепарирование, кг; Мо - масса обезжиренного молока, получаемая после сепарирования, кг.

Массу обезжиренного молока, которую необходимо отобрать при сепарировании, рассчитывают по одной из следующих формул:

(4.17)

(4.18)

где М_о, М_сл – масса обезжиренного молока, сливок, полученных при сепарировании молока, кг.

Затем осуществляется пастеризация нормализованного молока. Выбор температуры пастеризации основан на получении продукта высокого качества и стойкого в хранении. Мягкий режим дает наименьшее снижение растворимости, но при этом могут остаться ферменты (протеаза и липаза) и при хранении они будут портить продукт. Поэтому пастеризацию осуществляют при температуре не менее 90 ºС без выдержки в трубчатых, пластинчатых, или параконтактных пастеризаторах или трубчатых подогревателях, входящих в комплект вакуум-выпарных аппаратов. Необходимо тщательно следить за установленным режимом пастеризации, записывая данные в журнал пастеризации.

В принципе можно вырабатывать сухое молоко без предварительного сгущения. Однако эта операция введена в технологическую схему с учётом экономических факторов

Если вырабатывать сухое молоко без сгущения образуются мелкие частички, которые хуже смачиваются при растворении, уменьшается насыпная масса, что влияет на заполнение тары. Поэтому сгущение является обязательной операцией.

Для сгущения нормализованного молока используют многокорпусные вакуум-выпарные аппараты, работающие по принципу падающей пленки или циркуляционные вакуум-выпарные аппараты. В пленочных – в меньшей степени изменяются составные части молока при сгущении.

При использовании вакуум-выпарных аппаратов, работающих по принципу падающей пленки, пастеризованное молоко после подогревателей или пастеризационной установки падают непосредственно в первую ступень вакуум-выпарного аппарата.

При использовании циркулярных вакуум-выпарных аппаратов пастеризованное молоко накапливают в промежуточной емкости в количестве, необходимом для заполнения рабочего объема вакуум-выпарного аппарата.

Температура испарения молока в вакуум-выпарных аппаратах должна быть в указанных ниже пределах.

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

Для контроля процесса сгущения аппаратчик по сгущению молока ведет "Журнал вакуум-выпарного отделения", занося в него основные данные, характеризующие работу аппарата.

Для снижения массовой доли свободного жира в сухом цельном молоке сгущенное молоко, выпускаемое из вакуум-выпарного аппарата, гомогенизируют при температуре, с которой оно выходит из аппарата и следующем давлении:

на одноступенчатом гомогенизаторе – 10-15 МПа;

на двухступенчатом гомогенизаторе:

на первой ступени – 11,5 -12,5 МПа;

на второй ступени – 2,5 - 3,0 МПа.

Режим гомогенизации сгущенного молока перед сушкой (температуру и давление) отмечают в техническом журнале. На предприятиях, не оснащенных гомогенизаторами, допускается вырабатывать сухое цельное молоко без гомогенизации.

Сгущенное гомогенизированное молоко направляют в промежуточную емкость, оборудованную мешалкой и нагревательной рубашкой, фильтруя при этом продукт через несколько слоев стерильной или прокипяченной марли или другого материала, разрешенного Минздравом РФ.

Из промежуточной емкости сгущенное молоко подают насосом в сушильную башню, при этом запас его в промежуточной емкости не должен превышать часовой производительности сушильной установки.

Сгущенное молоко в промежуточной емкости периодически перемешивают в период сушки во избежание отстоя жира, загустевания и выработки нестандартного по жиру сухого цельного молока.

Температура сгущенного молока, поступающего в сушильную башню, должны быть: для вакуум-выпарного аппаратов, работающих по принципу падающей пленки не менее 40 °С, а для циркуляционных вакуум-выпарных аппа­ратов не менее 55 °С.

Для снижения вязкости и улучшения условий распыления, особенно у при повышения массовой доле сухих веществ, рекомендуется подогрев сгущенного молока в промежуточной емкости непосредственно перед сушкой до температуры 55-60 °С.

Сушилка должна быть подготовлена к работе в соответствии с действующей инструкцией по эксплуатации.

В соответствии с техническими характеристиками распылительных сушилок и опытом их эксплуатации необходимо соблюдать следующие режимы сушки (таблица 1).

Таблица 1 – Температурные параметры работы сушилок

Тип сушилок	Температура, ° С
горячего воздуха, поступающего в сушильную башню	отработанного воздуха на выходе из сушильной башни
Распылительные сушильные установки прямоточного типа, с параллельным движением сушильного воздуха и продукта	165-180 (в зависимости от конструкции сушилки)	65-85
Распылительные сушильные установки со смешенным движением сушильного воздуха и продукта	140-170	65-80

По выходе из сушильной башни сухое цельное молоко необходимо просеивать на встряхивающем сите, сетка которого выполнена из нержавеющей стали с размером ячеек не более 2x2 мм. Исправность сетки должны проверять каждую смену.

Комочки сухого цельного молока, оставшиеся на встряхивающем сите, следует пропустить через дробилку и полученную раздробленную массу вновь просеять.

Мелкий порошок, получаемый при просеивании, прибавляют к обычному порошку на встряхивающем сите, а оставшуюся крупку растворяют и используют при выработке очередной партии сухого цельного молока.

Для контроля процесса распылительной сушки молока аппаратчик по сушке молока ведет "Журнал сушки", занося в него основные данные, характеризующие работу установки.

После просеивания сухое цельное молоко охлаждают до температуры 15-20 °С в системе пневмотранспорта на пути от сушильной башни до упаковки или в аппаратах, где охлаждение молока происходит в виброкипящем слое.

В случае отсутствия специальных аппаратах или устройств для охлаждения, допускается охлаждать сухое цельное молоко в сушильном цехе в фанерно-штампованных бочках, бумажных мешках, куда оно поступает с рассева.

Сухое цельное молоко упаковывают:

а) в потребительскую тару:

§ металлические банки со сплошной или съемной крышкой массой нетто 250, 500 и 1000 г. Допускается упаковывание в металлические банки со сплошной или съемной крышкой массой нетто более 1000 г; комбинированные банки со съемной крышкой массой нетто 250 и 500 г;

§ клееные пачки массой нетто 250, 400 и 500 г с внутренним герметично заделанным пакетом из алюминиевой фольги, бумаги, лавсана и других материалов, покрытых полиэтиленом или другими полимерными материалами, допущенными к применению Министерством здравоохранения РФ для упаковки молочных продуктов;

§ клееные пачки с целлофановыми вкладышами массой нетто 250 г.

б) в транспортную тару:

§ бумажные непропитанные четырех- и пятислойные мешки, картонные навивные барабаны;

§ фанерно-штампованные бочки, с мешками-вкладышами из полиэтилена массой нетто 20-30 кг;

§ полиэтиленовые мешки-вкладыши изготовляют или из пленки или рукавов марки А, толщиной 0,045-0,08 мм из нестабилизированного полиэтилена высокого давления или других марок, разрешенных Министерством здравоохранения РФ для упаковки молочных продуктов. Горловину мешка-вкладыша сваривают или туго перевязывают двойным узлом с перегибами;

§ допускается упаковывать сухое цельное молоко в фанерноштампованные бочки с мешками-вкладышами из плотных и прочных мате­риалов: пергамента, целлюлозной пленки (целлофан) и других, допущенными Министерством здравоохранения РФ для упаковки молочных продуктов.

Для отдельных единиц упаковки допускаемые отклонения массы нетто сухого цельного молока, выпускаемого в потребительской таре, должны быть не более ± 3 % и в транспортной таре ± 1 %.

Средняя масса нетто единицы упаковки сухого цельного молока в партии должна быть не менее указанного на этикетке.

Сухое цельное молоко в потребительской таре должно быть упаковано в ящики из гофрированного картона, ящики дощатые.

Фанерно-штампованные бочки, картонные набивные барабаны, бумажные мешки с сухим цельным молоком банках, пачках размешают на чистых, сухих решетках или поддонах. Не разрешается ставить тару с продуктом на пол.

Бочки, картонные навивные барабаны, бумажные мешки и ящики с сухим цельным молоком одной сушки следует складывать в отдельные штабеля указывая на стороне, обращенной к проходу, номер сушки и дату выработки. Между штабелями необходимо оставлять промежутки шириной не менее 10 см.

При размещении сухого цельного молока в складе готовой продукции по отдельным сушкам, учитывают очередность их выпуска их со склада.

Штабеля тары с готовой продукцией не должны прилегать вплотную к наружным стенам и отопительным приборам. Между ними необходимо оставлять расстояние не менее 30 см.

Бочки, картонные навивные барабаны с продуктом укладывают высотой в 2-3 ряда, ящики – по 12 рядов, с прокладкой между рядами легких решеток. Бумажные ящики с сухим цельным молоком укладывают высотой не более 8 рядов.

Сухое цельное молоко в потребительской таре (кроме клееных пачек с целлофановыми вкладышами) и транспортной таре с полиэтиленовыми вкладышами должны храниться при температуре от 1 до 10 °С и относительной влажности воздуха не более 85 % не более 8 месяцев со дня выработки. Сухое цельное молоко в клееных пачках с целлофановыми вкладышами и фанерно-штампованных бочках с вкладышами из пергамента, целлофана и других материалов должны хранить при температуре от 1 до 20 °С и относительной влажности воздуха 75 % не более трех месяцев со дня выработки.

Допускается хранение сухого цельного молока на предприятиях-изготовителях при температуре не менее 1 °С и не более 20 °С не более 15 суток со дня выработки.

Транспортирование готового продукта должно производиться всеми видами крытого транспорта в соответствие с правилами по перевозке скоропортящихся продуктов, действующими на соответствующий вид транспорта.

ЛЕКЦИЯ №

План лекции:

1 Молоко сухое "Смоленское"

2 Молоко сухое цельное быстрорастворимое. Теоретические основы и способы повышения растворимости сухого молока

3 Сухие молочные консервы на основе вторичного. молочного сырья

4 Смеси сухие многокомпонентные

5 Молоко сухое "Особое"

6 Сухие молочные продукты с растительными компонентами

7 Сухие кисломолочные продукты

8 Пороки сухих молочных продуктов и меры их предупреждения

1 Молоко сухое "Смоленское"

Ассортимент сухого цельного молока расширяется путем уменьшения в продукте доли жира на единицу СОМО (молоко сухое пониженной массовой доли жира, молоко сухое "Домашнее", молоко сухое "Смоленское"), замены части молочного жира на жир масла подсолнечного (молоко сухое с растительным маслом), замены части сухих веществ молока сухими веществами солодового экстракта (молоко сухое с солодовым экстрактом).

Перечисленные выше разновидности сухого цельного молока вырабатываются в основном по технологии молока цельного сухого. При производстве молока сухого с солодовым экстрактом смешивание его с нормализованной смесью осуществляется перед тепловой обработкой. При замене молочного жира растительным рассчитанная масса его смешивается со сгущенной до 43-48 % нормализованной смесью перед сушкой при 55-60 °С.

Для молока сухого "Смоленское" применяется двухстадийная сушка. Вторая стадия процесса осуществляется в инстантайзере, где в первой секции происходит агломерирование частиц (60-80°С), во второй – досушивание (80-115 °С) и в третьей - охлаждение агломератов продукта (6-12 °С).

В сухом молоке основными пороками, понижающими его качество, являются салистые вкус и запах. Факторы, способствующие их появлению, различны: состав и свойства жира, термические воздействия при различных технологических операциях, условия хранения, способ упаковывания. Наименьшей стойкостью к окислению обладает молоко цельное сухое, выработанное весной; наибольшей – полученное летом. Это объясняется повышенной массовой долей в летнем жире естественных антиокислителей.

Для торможения автокаталитического окисления молока цельного сухого рекомендуются искусственные антиокислители: кверцетин или додецилгаллат. Возможно использование аскорбиновой, лимонной и фосфорной кислот, гидрохинона и токоферола. Фосфорная, аскорбиновая и лимонная кислоты не обладают антиокислительными свойствами или являются очень слабыми антиокислителями, но они усиливают ингибирующее действие антиокислителей (синергисты).

Естественный антиокислитель – кверцетин. Он широко распространен в растительном мире, нетоксичен, проявляет Р-витаминную активность, т. е. увеличивает пищевую ценность. Замедляет окислительную порчу жира на длительный период. Кверцетин 3, 5, 7, 3, 4-пентаоксифлавон (молекулярная масса 302,23) – желтый кристаллический порошок без запаха и вкуса. Додецилгаллат (лаурилгаллат) – сложный эфир додецилового спирта и 2, 3, 5 - триоксибензойной галловой кислоты. Температура плавления 96,5-97,0 °С. Кристаллическое вещество белого или бледно-кремового цвета, без запаха.

Молоко цельное сухое, стабилизированное антиокислителями, сохраняет высокое качество (в/с) в течение 6 мес хранения при температуре 37 ºС, тогда как без антиокислителей качество продукта при тех же условиях снижается. Для этого антиокислители (кверцетин или додецилгаллат) вносят в сырое, прошедшее тепловую обработку или сгущенное молоко в количестве 0,01 % к массе жира.