.RU

ОСОБЕННОСТИ ПАСТЕРИЗАЦИИ, СГУЩЕНИЯ И ГОМОГЕНИЗАЦИИ МОЛОКА - Молока и молочных продуктов


^ ОСОБЕННОСТИ ПАСТЕРИЗАЦИИ, СГУЩЕНИЯ И ГОМОГЕНИЗАЦИИ МОЛОКА


При выработке сухих молочных продуктов пастеризация должна обес­печивать инактивацию липазы при возможно минимальном тепловом воздействии на белки и соли молока. Температуру пастеризации необхо­димо устанавливать в зависимости от метода сушки, так как в процессе сушки молоко подвергается дополнительному тепловому воздействию.
При пленочном способе сушки температура вальцов достигает 106— 128°С, поэтому пастеризацию молока и молочной смеси ЗЦМ следует про­водить (для уменьшения теплового воздействия на белки и соли) при 75— 77°С. При распылительной сушке, проводимой в более мягких условиях (температура молока в зоне распыления 60—75°С), рекомендуется в целях полной инактивации липазы температуру пастеризации цельного или обез­жиренного молока повысить до 90—95 и 85—87°С (при выработке ЗЦМ -до 85—90°С). Дальнейшее повышение температуры способствует денату­рации сывороточных белков и выпадению фосфата кальция, что вызывает понижение растворимости сухих молочных продуктов.
Степень сгущения цельного и обезжиренного молока и режим сгуще­ния влияют на качество готового продукта. От степени сгущения зависит вязкость направляемого на сушку молока или молочной смеси. Ее уста­навливают, исходя из состава смеси и способа сушки.
При выработке сухих продуктов распылительным способом концен­трация сухих веществ в молоке (смеси) влияет на размер капель при рас­пылении и, следовательно, на размер частиц готового продукта. При по­вышении концентрации сухих веществ до определенного предела увели­чивается размер частиц и улучшается растворимость порошка. Низкая концентрация сухих веществ в поступающем на распыление сырье спо­собствует получению готового продукта с мелкими частицами, повыше­нию гигроскопичности и увеличению количества свободного жира. Вы­сокая концентрация сухих веществ (например, выше 55% при выработке сухого цельного молока) способствует резкому повышению вязкости молока и получению продукта с чрезмерно крупными частицами. Это приводит к слеживаемости порошка, образованию комочков и пониже­нию его растворимости.
При выработке сухого цельного молока распылительным способом молоко сгущают до концентрации сухих веществ 43—48% (реже до 52— 54%). При производстве ЗЦМ степень сгущения обезжиренного молока снижают до содержания сухих веществ 40—43%, учитывая дальнейшее его увеличение в смеси после внесения в молоко жировых и других ком­понентов (животных и гшшогенизиоованных жиров, соевой муки, эмуль­гаторов, витаминного премикса, минеральных веществ, антибиотика цинкбацитроцина и др.).
Режим сгущения влияет на вязкость молока и дисперсность жира: с увеличением температуры и продолжительности сгущения повышается вязкость и уменьшается дисперсность жира. Наличие в сгущенном мо­локе значительного количества крупных жировых шариков (диаметром более 8 мкм) приводит к появлению в процессе последующей сушки сво­бодного жира. Свободный жир ухудшает смачиваемость сухого порошка и снижает скорость его растворения. При хранении продукт слеживает­ся и приобретает салистый привкус. Приготовленное из него восстанов­ленное молоко имеет на поверхности жировые капли.
Для уменьшения количества свободного жира перед сушкой необходи­мо гомогенизировать сгущенное молоко. Гомогенизация способствует сни­жению содержания свободного жира в сухих молочных продуктах до 2—6%.
При производстве сухих ЗЦМ гомогенизация должна также обеспечивать эмульгирование смеси после внесения в молоко жировых компонентов.
Низкая температура гомогенизации (ниже 50°С) способствует повы­шению вязкости смеси и не обеспечивает качественное ее эмульгирова­ние. Высокие температура (выше 55—60°С) и давление (более 15 МПа) вызывают, наряду с диспергированием, укрупнение жировых шариков и необратимые физико-химические изменения белков, что приводит к сни­жению стабильности жировой эмульсии и растворимости готового про­дукта.
Оптимальные режимы гомогенизации: при производстве сухого мо­лока —• температура 55—60°С, давление 10—15 МПа, при получении ЗЦМ — температура 50—55°С, давление 10—15 МПа.

^ СУШКА МОЛОКА


При сушке (особенно пленочным способом) в результате физико-хи­мических процессов изменяются первоначальные свойства молока: де­натурируют сывороточные белки, выпадает фосфат кальция, выделяется из жировых шариков свободный жир. Эти изменения приводят к час­тичному снижению растворимости продукта. Во время сушки наблюда­ется также разрушение ферментов и части витаминов. Витамин С разру­шается на 20%, витамин В12 — на 10—35%, витамин В6 — на 34%, осталь­ные витамины изменяются незначительно.
Максимальное сохранение витаминов и растворимости белков обес­печивает метод сублимационной сушки, сочетающий два процесса: за­мораживание и сушку. Методом сублимации особенно целесообразно сушить бактериальные закваски и кисломолочные продукты (просток­вашу, йогурт, ацидофильную пасту), которые трудно консервировать с помощью тепловой сушки.
Физико-химические свойства сухих молочных продуктов, получен­ных распылительным способом сушки (размер частиц, растворимость и др.), зависят от способа распыления и режимов сушки.
При распылении сгущенного молока в сушильной камере желатель­но получить однородные по размеру капли. Неравномерно распыленное молоко может содержать недосушенные комочки слипшихся частиц, что снижает растворимость порошка.
Способ распыления влияет на размер частиц, количество в продукте свободного жира и заключенного внутри него частиц воздуха. Данные показатели определяют скорость растворения порошка и окисления мо­лочного жира при хранении сухих молочных продуктов.
Существенно влияют на качество продуктов температура горячего воздуха на входе в сушильную башню и температура воздуха на выходе из нее. Нарушение оптимальных температурных режимов сушки (повышение температуры воздуха до 190°С и выше) приводит к увеличению раз­мера частиц сухого продукта, содержания в них воздуха и свободного жира, снижению растворимости продукта и его стойкости при хранении
Отрицательно влияет на растворимость продукта длительное тепло­вое воздействие на распыленные частицы молока в процессе сушки и после нее. При воздействии высоких температур происходят значитель­ная денатурация сывороточных белков и повышение содержания свобод­ного жира. Важным условием повышения качества продукта (помимо уменьшения продолжительности процесса сушки) является быстрое «о охлаждение после выхода из сушильной камеры до температуры точки плавления (18—23°С) жира.
На выделение свободного жира и структуру порошка влияют последующие транспортирование из сушилок, хранение в бункерах и фасование.
Основные физико-химические показатели сухих молочных продук­тов — содержание влаги, растворимость, относительная скорость распю-рения, смачиваемость, объемная масса — обусловливаются технологи­ческими режимами производства.
Растворимость продукта, а также смачиваемость и скорость раство­рения зависят от размеров, формы, внутренней структуры частиц, коди-чества свободного жира на их поверхности, содержания в порошке воз­духа и т. д.
Эти показатели определяются способом сушки. Так, сухое молоко, полученное пленочной сушкой, состоит из угловатых пластинок разме­ром 250—470 мкм (рис. 56, а); сухое молоко, изготовленное методом рас­пылительной сушки, — из одиночных круглых частиц средним диамет-


ром около 50 мкм (рис. 56, б). ЗЦМ, полученный способом распылитель­ной сушки, имеет средний размер частиц 30—40 мкм. Некоторая часть частиц может быть объединена меж­ду собой в группы — небольшие аг­ломераты размером до 250 мкм. Мелкие частицы (диаметром менее 5—10 мкм), как правило, сплошные; крупные (более 50 мкм) — полые, имеющие одну или нескольких внут­ренних пустот (вакуолей), в которые включен воздух (рис. 57). Быстрора­створимое сухое молоко содержит в основном агломераты размером от 250 до 1000 мкм (0,25—1 мм).

Рис. 57. Микрофотография частиц сухого молока

Частицы сухих молочных про­дуктов распылительной сушки име­ют следующую структуру. Каждая от­дельная частица содержит жировые шарики, равномерно распределен­ные в аморфной лактозе и белке, представляющих собой непрерывную фазу. Свободный жир может находиться на поверхности частицы, в по­верхностном слое и во внутренних пустотах. Аморфная лактоза очень гиг­роскопична, поэтому сухие молочные продукты способны поглощать влагу из воздуха. Происходящая при этом кристаллизация лактозы вы­зывает образование в частицах трещин и капилляров, что, с одной сторо­ны, улучшает растворимость продукта, так как влага по ним проникает внутрь частиц, а с другой стороны, при хранении продуктов по трещи­нам на поверхность частиц выходит свободный жир, который ухудшает их смачиваемость. Кроме того, свободный жир на поверхности частиц легко окисляется в присутствии кислорода воздуха и вызывает пороки вкуса сухого молока. Содержание свободного жира в сухих молочных про­дуктах зависит от режимов гомогенизации, сгущения и сушки. Так, ко­личество свободного жира в отдельных партиях сухого цельного молока колеблется от 1,5% и выше, в ЗЦМ — 2—2,5% и более.

^ ПОРОКИ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ


В зависимости от характера физико-химических изменений состав­ных частей молока в процессе изготовления и хранения в продуктах по­являются те или иные пороки.
Загустевание относится к основным порокам сгущенного молока с са­харом. Оно появляется во время хранения продукта. В результате само­произвольного загустевания продукт приобретает излишне вязкую конси­стенцию и становится нестандартным (продукт, хранившийся от 2 до 12 мес, должен иметь вязкость не более 15 Па • с). Реже порок наблюдается при хранении сгущенного стерилизованного молока. Основные причины порока — изменение физико-химических свойств белков и нарушение ус­тойчивости коллоидной системы молока. Механизм загустевания сгущен­ного молока заключается в следующем. Казеиновые мицеллы под воздей­ствием высоких температур и нарушенного солевого равновесия теряют стабильность, взаимодействуют друг с другом и коагулируют (образуя структурную сетку). Процесс агрегирования казеиновых мицелл усилива­ют денатурированные сывороточные белки, которые выполняют роль сши­вающих мостиков между частицами. В сгущенном стерилизованном мо­локе роль сшивающих мостиков могут выполнять также карбонильные соединения (продукты реакции Майара). Загустевание молочных консер­вов, по последним данным, может вызвать термостабильная нативная про-теиназа молока (плазмин), расщепляющая (3-казеин молочных смесей.
Возникновение порока зависит от времени года, рационов кормле­ния, периода лактации, болезней животных. Как правило, сгущенное молоко с сахаром загустевает весной и в начале лета. Появлению порока способствуют повышенное содержание белков, изменение солевого со­става, высокая кислотность молока и нарушение технологических режи­мов производства молочных консервов (тепловой обработки, гомогени­зации и т. п.). Порок можно предупредить, применяя высокотемператур­ную пастеризацию (выше 100°С), внося соли-стабилизаторы и т. д.
^ Комковатая и хлопьевидная консистенция сгущенного молока с сахаром характеризуется наличием мелких хлопьев и комочков казеина, образу­ющихся при частичной коагуляции белка. Появляется в продукте, выра­ботанном из молока повышенной кислотности (например, из молока с примесью молозива и т. д.).
^ Мучнистая и песчанистая консистенция сгущенных молочных консервов вызывается нарушением процесса кристаллизации лактозы в сгущенном молоке с сахаром. Допускаемые размеры кристаллов лактозы в продукте составляют не более 15 мкм. Медленное нерегулируемое охлаждение про­дукта может привести к образованию кристаллов размером 16—20 мкм или более (см. табл. 35) и, как следствие, появлению порока. Необходи­мо строго соблюдать режимы охлаждения сгущенного молока с сахаром.
^ Пониженная растворимость сухих молочных продуктов наблюдается при сильной денатурации сывороточных белков в процессе сушки. По­рок также возникает при хранении продукта с увеличенным содержани­ем свободного жира, который переходит на поверхность сухих частиц и снижает смачиваемость. Выделению свободного жира способствует по­вышенное содержание влаги в продукте (более 7%). Влага вызывает кри­сталлизацию лактозы с одновременной дестабилизацией жира. Повы­шенная влажность сухих молочных продуктов, а также хранение в негер­метической упаковке приводят к уменьшению растворимости за счет де­натурации белков и образования плохо растворимых меланоидинов. Бел­ки денатурируют при наличии в продуктах свободной влаги (связанная влага не изменяет коллоидных свойств белка). В связи с этим содержа­ние влаги в сухом молоке не должно превышать 4—5%.
^ Потемнение молочных консервов возникает при образовании большо­го количества меланоидинов в результате реакции между аминогруппа­ми белков и альдегидной группой лактозы и глюкозы. Порок образуется в результате длительного хранения сгущенного молока с сахаром при высокой температуре (35—40°С) и сухих молочных продуктов в негерме­тичной таре (в условиях повышенной влажности). В сгущенном молоке с сахаром изменяется цвет, появляется сильный привкус карамели, повы­шается кислотность (до 53—67Т), возрастает вязкость. Образование ме­ланоидинов в сухом молоке сопровождается потемнением продукта, по­явлением неприятных специфических привкуса и запаха и понижением растворимости.
Реакции меланоидинообразования в сгущенном молоке с сахаром способствует инвертный сахар. Поэтому необходимо принимать меры к устранению причин, вызывающих инверсию сахарозы. Предохранение продукта от потемнения достигается путем снижения количества саха­розы, увеличения содержания СОМО, внесения в сгущенное молоко ас­корбиновой кислоты и других добавок. Для предупреждения потемне­ния сухого молока необходимо соблюдать требования по содержанию влаги (3—4%) и герметичности упаковки.
Потемнение сгущенного стерилизованного молока возникает в ре­зультате длительного воздействия высоких температур при стерилизации. Пороку способствуют увеличение содержания сухих веществ, повышен­ная кислотность сырья, некоторые соли-стабилизаторы, наличие меди и железа.
^ Прогорклый вкус обусловлен гидролизом жира под действием остав­шейся после пастеризации липазы. Встречается в сухих молочных про­дуктах распылительной сушки и в сгущенном молоке с сахаром низкой вязкости. В сгущенном молоке с сахаром фермент действует на отстояв­шийся слой жира. Для предупреждения порока молоко следует пастери­зовать при температуре выше 95°С и вырабатывать сгущенное молоко с сахаром вязкостью не ниже 3,0 Па • с. Вязкость продукта можно повы­сить, увеличивая содержание СОМО или осуществляя гомогенизацию молока при давлении 2—2,5 МПа после сгущения.
^ Салистый и другие (рыбный, металлический и др.) привкусы возникают при хранении сухих молочных продуктов и ЗЦМ. При порче в первую очередь окисляется свободный жир, находящийся на поверхности час­тиц сухих продуктов. Появлению салистого и других привкусов способ­ствует наличие в сухом молоке 9—16% и более дестабилизированного жира. Порок возникает в результате окисления ненасыщенных жирных кислот под действием кислорода воздуха. Окисление ускоряют воздей­ствие света, наличие солей меди и железа, повышение температуры хра­нения и влажности воздуха.
Для предохранения сухого молока от порчи необходимо устранить причины, способствующие повышению в продукте количества свобод­ного жира.
Устойчивость сухих молочных продуктов к окислению увеличивается при добавлении антиокислителей жира: при производстве сухого моло­ка — аскорбиновой кислоты, кверцетина и додецилгаллата; при произ­водстве ЗЦМ — бутилокситолуола и сантохина.
Контрольные вопросы и задания. L Какие методы консервирования используют при произ­водстве молочных консервов? 2. От каких факторов зависит устойчивость белков при сгуще­нии молока?3. Как влияют режимы пастеризации на вязкость сгущенного молока с сахаром? 4. Как изменяется жировая фаза при сгущении молока с сахаром ?5. Для чего необходимо быст­ро охлаждать сгущенное молоко с сахаром? 6. Что мы понимаем под «термоустойчивостью» молока, и как ее определяют ? 7. Какие процессы происходят при выработке сгущенного стери­лизованного молока ? 8. Расскажите об изменении жира в процессе сушки молока. 9. Опишите структуру частиц сухого молока, полученного методом распылительной сушки. 10. Каковы причины загустевания сгущенного молока с сахаром и меры его предупреждения? П. Почему может меняться цвет молочных консервов? 12. Можно ли избежать салистого вкуса сухого молока ?
Глава 11
2010-07-19 18:44 Читать похожую статью
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • © Помощь студентам
    Образовательные документы для студентов.