При определении массы сухого или сгущенного молока учитывают его растворимость и содержание влаги.
Гомогенизация молока
Гомогенизация молока (сливок, молочной смеси) — процесс дробления жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий.
Механизм дробления жировых шариков объясняется следующим образом. В гомогенизирующем клапане на границе седла гомогенизатора и клапанной щели резко изменяется сечение потока. Во время движения по каналу седла и клапанной щели жировая капля меняет направление и скорость движения. При переходе через щель передняя часть капли увлекается с огромной скоростью в поток, вытягивается и отрывается от нее. В то же время оставшаяся часть капли продолжает двигаться через сечение и дробиться на мелкие частицы.
Эффективность гомогенизации зависит от многих факторов, обусловленных режимами ее проведения (температура, давление), а также свойствами и составом молока (массовая доля жира и сухих веществ, кислотность, вязкость, плотность).
Процесс гомогенизации может быть эффективен только в том случае, когда жир находится в жидком состоянии. Поэтому гомогенизацию следует проводить при температуре не ниже 50 - 60°С.
С повышением массовой доли жира и сухих веществ продукта температура гомогенизации должна быть выше, что обусловлено его повышенной вязкостью. Давление гомогенизации продуктов с повышенным содержанием жира и сухих веществ должно быть ниже, что обусловлено необходимостью снижения энергетических затрат и обеспечения стабильности жировой эмульсии.
В процессе дробления жировых шариков при гомогенизации происходит перераспределение оболочечного вещества. На построение оболочек образовавшихся мелких жировых шариков дополнительно расходуются белки плазмы, что приводит к стабилизации высокодисперсной жировой эмульсии гомогенизированного молока. В гомогенизированном молоке средней жирности свободного жира почти не образуется, скопления мелких жировых шариков отсутствуют. При повышении массовой доли жира в молоке в результате гомогенизации могут возникать скопления жировых шариков.
В настоящее время применяют следующие виды гомогенизации: одно-и двухступенчатую, а также раздельную.
При одноступенчатой гомогенизации могут образовываться агрегаты мелких жировых шариков, а при двухступенчатой происходят разрушение этих агрегатов и дальнейшее диспергирование жировых шариков.
При раздельной гомогенизации обработке подвергается не все молоко, а только его жировая часть в виде сливок 16 - 20 %-ной жирности. Сливки гомогенизируют в две ступени, а затем смешивают с обезжиренным молоком. Раздельная гомогенизация позволяет значительно снизить энергозатраты.
При гомогенизации отмечается повышение температуры молока на 5-10°С, что необходимо учитывать при дальнейших технологических процессах.
Пастеризация
Пастеризация осуществляется при температурах ниже точки кипения молока (от 65 до 95°С). Выбор температурно - временных комбинаций режима пастеризации зависит от вида вырабатываемого продукта и применяемого оборудования, обеспечивающих требуемый бактерицидный эффект (не менее
99,98 %), и должен быть направлен на максимальное сохранение первоначальных свойств молока, его пищевой и биологической ценности. Цели пастеризации следующие:
- уничтожение патогенной микрофлоры, получение продукта, безопасного для потребителя в санитарно-гигиеническом отношении;
- снижение общей бактериальной обсемененности, разрушение
ферментов сырого молока, вызывающих порчу пастеризованного молока,
снижение его стойкости в хранении;
- направленное изменение физико-химических свойств молока для
получения заданных свойств готового продукта, в частности,
органолептических свойств, вязкости, плотности сгустка и т. д.
Основным критерием надежности пастеризации является режим термической обработки, при котором обеспечивается гибель наиболее стойкого из патогенных микроорганизмов — туберкулезной палочки (температурный оптимум 65°С). Косвенным показателем эффективности пастеризации является разрушение в молоке фермента фосфатазы, имеющего температурный оптимум несколько выше, чем туберкулезной палочки, поэтому считают, что, если в молоке в результате пастеризации разрушена фосфатаза, уничтожены и болезнетворные патогенные микроорганизмы (в
частности, туберкулезная палочка).
Эффективность пастеризации (в %) выражается отношением количества уничтоженных клеток к содержанию бактериальных клеток в исходном сыром молоке.
Эффективность уничтожения в молоке остальных микроорганизмов зависит от режимов пастеризации, а также от первоначальной обсемененности сырого молока. Чем больше в исходном молоке сапрофитов, тем ниже эффективность пастеризации молока. Эффективность пастеризации молока, хранившегося в течение продолжительного времени, особенно при повышенных температурах, всегда ниже, чем свежего охлажденного, так как при хранении развиваются микроорганизмы кишечного происхождения, более стойкие к температурным воздействиям.
Остаточная микрофлора молока состоит в основном из термофильных стрептококков, микрококков, стрептококков кишечного происхождения, споровых палочек. Оптимальной температурой пастеризации сырого молока, полученного от благополучных в санитарно - ветеринарном отношении хозяйств, является 72 °С с выдержкой 15 - 45 с. При сильном обсеменении молока посторонней микрофлорой режимы пастеризации молока поднимают до 75 - 77°С с выдержкой 15-35 с.
В промышленности принят режим 75 - 76 °С с выдержкой 15 - 20 с, который обеспечивает гигиеническую надежность, уничтожение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, сохранение пищевой и биологической ценности молока, его защитных факторов.
Стерилизация
Стерилизация молока проводится в целях получения безопасного в санитарно-гигиеническом отношении продукта и обеспечения его длительного хранения при температуре окружающей среды без изменения качества.
Из известных способов стерилизации (химический, механический, радиоактивный, электрический, тепловой) наиболее надежным, экономически выгодным и нашедшим широкое применение в промышленности является тепловой.
Сущность тепловой стерилизации заключается в тепловой обработке молока при температуре выше 100 °С с выдержкой в целях уничтожения в нем всех бактерий и их спор, инактивации ферментов при минимальном изменении его вкуса, цвета и питательной ценности.
Эффективность стерилизации находится в прямой зависимости от температуры и продолжительности ее воздействия.
В молочной промышленности стерилизация молока и молочных продуктов осуществляется в таре и в потоке.
Стерилизация молочного продукта в таре может осуществляться одноступенчатым способом (после розлива в тару и ее герметичной укупорки при ПО – 120 °С с выдержкой 15-30 мин) и двухступенчатым (первоначально в потоке сначала до розлива в тару при 130-150°С в течение нескольких секунд, затем вторично после розлива продукта в тару и ее герметичной укупорки при 110 - 118 °С в течение 10-20 мин).
Готовый продукт можно хранить и употреблять в течение года. Для упаковывания этого продукта обычно используют стеклянные бутылки или жестяные банки.
Наиболее прогрессивной является стерилизация продукта в потоке при ультравысокотемпературном режиме (135-150°С с выдержкой несколько секунд) с последующим фасованием его в асептических условиях в стерильную тару.
Ультравысокотемпературная (УВТ) обработка позволяет увеличить продолжительность хранения продуктов до 6 месяцев. При фасовании молочных продуктов в асептических условиях применяют пакеты из комбинированного материала, пластмассовые бутылки, пакеты из полимерного материала, а также металлические банки и стеклянные бутылки.
Молоко, стерилизованное в потоке при ультравысокотемпературных режимах с кратковременной выдержкой, по своим качественным показателям приближается к пастеризованному молоку.
Приемное отделение
Секция приемки предназначена для осуществления коммерческого учета поступающего сырья, первичной очистки и удаления растворенного в молоке воздуха, получения лабораторных образцов капельным методом на протяжении всего процесса приемки. При необходимости может быть оборудована необходимыми приборами для качественной оценки поступающего сырья, контроля и учета входящей продукции. Разгрузка автоцистерн осуществляется посредством вакуумного насоса (не требуется заглубление секций), исключающего вспенивание.
Диспергированный воздух, находящийся в молоке, может являться причиной следующих проблем:
- неточности в измерении объема молока;
- пригорания к нагревающим поверхностям пастеризатора;
- уменьшения степени обезжиривания;
- снижения точности автоматической нормализации в процессе
обработки;
- концентрирования воздуха в сливках, что приводит к неточной
нормализации по жирности
- пригоранию сливок на поверхностях теплообменных аппаратов
- преждевременному сбиванию сливок, приводящему к потерям при
производстве масла
- налипанию жира в верхней части упаковки
- уменьшения стабильности кисломолочных продуктов (отделения
сыворотки).
Представленная установка предполагает процесс приемки молока с удалением из него избыточного воздуха, а также макрофильтрацию, с помощью спаренных фильтров с промываемыми катриджами.
Учет количества принятого молока производится расходомером электромагнитного типа. Данные по приемке записываются в память программно-логического контроллера и могут быть в любой момент
распечатаны или переданы на центральный компьютер предприятия. Учтенное молоко перекачивается через теплообменник, где происходит охлаждение сырого молока до 4 °С (при температуре ледяной воды 1 - 2°С).