Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технология производства молока. 4

Введение

В настоящее время молочная промышленность является одной из важнейших среди перерабатывающих пищевых отраслей народного хозяйства.

Становление и развитие промышленности связаны с развитием научных основ технологии. Технология молочных продуктов относится к числу прикладных отраслей знания и базируется на целом ряде дисциплин: химии, микробиологии, биохимии, химии и физике молока.

Развитие молочной промышленности РФ привело к созданию новых комбинатов и заводов по переработке молока в молочную продукцию. Молочная промышленность по удельному весу валовой продукции (14,9%) занимает третье место в общем объеме пищевой промышленности.

Развитие молочной промышленности в нашей стране все глубже стремится к технологии получения новых молочных продуктов. В наши дни специалисты молочной промышленности должны знать и уметь объяснить сущность биохимических процессов, происходящих при выработке и хранении молочных продуктов, правильно выбрать технологические режимы обработки и переработки молока, разработать меры, предупреждающие возникновение пороков молочных продуктов, и т.д. От них в значительной мере зависит и выполнение Продовольственной программы России. Вместе с другими работниками пищевой промышленности они добиваются дальнейшего улучшения структуры питания российских людей за счет увеличения потребления ими молока и молочных продуктов. Молоко и молочные продукты должны стать незаменимыми продуктами питания людей всех возрастов.

Экономическое развитие молочной промышленности связано с необходимости поддержания экспорта отечественной продукции. Это могут быть как экспортные субсидии, так и товарная интервенция на внутреннем, а также широкая реклама о пользе молочной продукции, что будет способствовать увеличению ее потребления. Рост объемов переработки молока и производства молочных продуктов, может быть, достигнут в основном в результате улучшения использования производственных мощностей, внедрения передовой технологии, механизации и автоматизации производственных процессов. Решение новых больших проблем требует совершенствования организации производства, улучшения деятельности промышленных предприятий и органов управления. Необходимо полнее использовать резервы производства, обеспечить устойчивый рост производительности труда и прирост производства без дополнительной численности рабочих.

I.Технологическая характеристика сырья, требования к его качеству.

В нашей стране выпускается широкий ассортимент молока, различающегося по тепловой обработке, по химическому составу, с внесением или внесения наполнителей.

Молоко и другое сырье принимают по массе и качеству, установленному ОТК (лабораторией) предприятия.

Из молока изготовляют такие продукты как йогурты, творог, сметану, сыры, простоквашу, кефир, молочные продукты.

Отобранное по качеству молоко нормализуют по массовой доле жира. При этом нормализацию молока по жиру осуществляют с таким расчетом, чтобы массовая доля жира в готовом продукте была не менее массовой доли жира, предусмотренной стандартом.

Молоко – натуральный, высокопитательный продукт, включающий все вещества, необходимые для поддержания жизни и развития организма в течение длительного времени (отделяется молочной железой в период вскармливания детенышей). Молоко улучшает соотношение составных частей пищевого рациона, повышая их усвояемость. Оно содержит все необходимые для человеческого организма питательные вещества (белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины) в легкоперевариваемой форме, при этом соотношение питательных веществ в молоке является сбалансированным, т.е. оптимальным для удовлетворения потребности организма в них. Пищевые вещества, хорошо сбалансированные и легко усвояемые, однако имеют ряд дополнительных полезных потребительских качеств. Они накапливают углекислоту, молочную кислоту и другие вкусовые вещества, возбуждающие аппетит, стимулирующие выделение желудочного сока, улучшающие обмен веществ.

Химический состав молока несколько различается для разных видов и пород животных, может варьироваться в зависимости от условий кормления животных. Наиболее ценной составной частью молока являются белки, составляющие около 3, 3%, в том числе казеина – 2, 7%, альбумина – 0, 4%, глобулина – 0, 12%. Казеин содержится в виде кальциевой соли (казеината кальция), относится к сложным белкам фосфопротеинам, придает молоку белый цвет. В свежем молоке казеин образует коллоидный раствор; в кислой среде молочная кислота отщепляет от молекулы казеина кальций, свободная казеиновая кислота выпадает в осадок, и образуется молочнокислый сгусток ' Белки молока содержат все незаменимые аминокислоты и являются полноценными.

1.Требования к качеству сырья.

Молоко должно быть без осадка, в виде однородной жидкости. Цвет молока белый, может иметь слегка желтоватый оттенок. Вкус и запах чистые, без посторонних привкусов и запахов. Стандартом нормируются физико-химические показатели: кислотность — не более 21 °Т; для белкового — не более 25°Т; жирность в %; степень чистоты и др.

Кислотность молока измеряется в градусах Тернера (°Т): количество миллиметров децинормального раствора щелочи, пошедшего на нейтрализацию кислот, которые содержатся в 100 мл молока.

К молоку предъявляются санитарные требования, ограничивается общее содержание бактерий и титр кишечной палочки.

Молоко — полноценный продукт питания. Академик И. П. Павлов писал: «Между сортами человеческой еды в исключительном положении находится молоко... пища, приготовленная самой природой».

Легкая усвояемость — одно из наиболее важных свойств молока как продукта питания. Более того, молоко стимулирует усвоение питательных веществ других пищевых продуктов. Молоко вносит разнообразие в питание, улучшает вкус других продуктов, обладает лечебно-профилактическими свойствами.

В молоке содержится более 120 различных компонентов, в том числе 20 аминокислот, 64жирные кислоты, 40 минеральных веществ, 15 витаминов, десятки ферментов и т.д.

Энергетическая ценность 1 л сырого молока составляет 2797 кДж. Один Литр молока удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в жире, кальции, фосфоре, на 53% — потребность в белке, на 35% — в витаминах А, С и тиамине, на 26% — в энергии.

Уменьшение калорийности молочных продуктов осуществляется снижением или почти полным исключением жира при сохранении или повышении биологической ценности продуктов путем обогащения витаминами (D, С, группы В), кальцием (добавление сухого молока, трикальцийфоофата, глюконата кальция). Молоко представляет собой сложную дисперсную систему, содержащую более сотни органических (белки, жиры, углеводы, ферменты, витамины) и неорганических (вода, минеральные соли, газы) веществ. Химический состав молока несколько различается для разных видов и пород животных, может варьироваться в зависимости от условий кормления животных. Наиболее ценной составной частью молока являются белки, составляющие около 3, 3%, в том числе казеина – 2, 7%, альбумина – 0, 4%, глобулина – 0, 12%. Казеин содержится в виде кальциевой соли (казеината кальция), относится к сложным белкам фосфопротеинам, придает молоку белый цвет. В свежем молоке казеин образует коллоидный раствор; в кислой среде молочная кислота отщепляет от молекулы казеина кальций, свободная казеиновая кислота выпадает в осадок, и образуется молочнокислый сгусток ' Белки молока содержат все незаменимые аминокислоты и являются полноценными.

Содержание жира в молоке – от 2, 8 до 5%. Молоко является природной эмульсией жира в воде: жировая фаза находится в плазме молока в виде мелких капель, шариков жира, покрытых защитной лецитино-белковой оболочкой, При разрушении оболочки появляется свободный жир, образуются комки жира, что ухудшает качество молока. Для обеспечения устойчивости жировой эмульсии молока необходимо сокращать до минимума механические воздействия на дисперсную фазу молока при транспортировке, хранении и обработке, избегать его вспенивания, правильно проводить тепловую обработку (длительная выдержка при высоких температурах может вызвать денатурацию структурных белков оболочки и нарушение ее целостности), применять дополнительное диспергирование жира путем гомогенизации. Молочный жир состоит из сложной смеси ацилглицеринов (глицеридов), свойства жиров определяются составом и характером распределения жирных кислот в молекулах триглицеридов. Среди насыщенных кислот преобладают пальмитиновая, миристиновая и стеариновая (60–75%), среди ненасыщенных олеиновая (около 30%). Содержание стеариновой и олеиновой кислот повышается летом, а миристиновой и пальмитиновой – зимой. Молочный жир содержит низкомолекулярные летучие насыщенные жирные кислоты: масляную, капроновую, каприловую и каприновую (4–10%). Они обусловливают специфический вкус молочного жира. Более низкое содержание низкомопекулярных кислот является признаком фальсификации молочного жира другими жирами. Кроме олеиновой кислоты, содержатся также в небольших количествах ненасыщенные жирные кислоты – линолевая, линоленовая и арахидоновая (3–5%). Ненасыщенные и низкомолекулярные жирные кислоты придают молочному жиру легкоплавкость, его температура плавления – 27–34 °С. Эти кислоты имеют более ценные биологические свойства, чем высокомолекулярные насыщенные. Низкая температура плавления и высокая дисперсность обеспечивают хорошую усвояемость молочного жира.

Основным углеводом молока является лактоза (молочный сахар), моносахариды (глюкоза, галактоза и др.) присутствуют в нем в меньшем количестве, более сложные олигосахариды – в виде следов. При брожении под воздействием ферментов лактоза распадается на кислоты (молочная, масляная, пропионовая, уксусная), спирты, эфиры, газы и пр. Минеральных веществ в молоке содержится до 1%, в их состав входит более 50 элементов. Основными минеральными веществами молока являются кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и сера. В 1 л молока содержится 1, 2 г кальция. Кальций необходим для формирования костей, для регулирования кровяного давления. Около 22% всего кальция молока связаны с казеином, остальное количество составляют соли – фосфаты и др. Эти соединения содержат фосфор, он входит также в состав казеина, фосфолипидов и др. Соли кальция имеют большое значение не только для человека, но и для процессов переработки молока.

Например, недостаточное количество солей кальция обусловливает медленное сычужное свертывание молока при изготовлении сыров, а их избыток – коагуляцию белков молока при стерилизации. Магний выполняет такую же роль, что и кальций, и встречается в таких же солях. Натрий и калий содержатся в виде солей (ионов), и некоторое их количество связано с казеином и оболочками шариков жира. Соли калия и натрия содержатся в молоке в ионно-молекулярном состоянии в виде хорошо диосоциирующих

хлоридов, фосфатов и цитратов (соли лимонной кислоты) и др. Хлориды натрия и калия обеспечивают определенную величину осмотического давления крови. Их фосфаты и карбонаты входят в состав систем, поддерживающих постоянство концентрации водородных ионов. Микроэлементами принято считать минеральные вещества, концентрация которых невелика и измеряется в микрограммах на 1 кг продукта. К ним относятся железо, медь, кремний, селен, олово, хром, свинец и др.

В молоке они связаны с оболочками шариков жира (Fe, Си), казеином и сывороточными белками (Fe, Си, Zn, Mn, Al, I, Se и др.), входят в состав ферментов (Fe, Мо, Mn, Zn), витаминов (Со), гормонов (1, Zn, Си). Микроэлементы обеспечивают построение и активность жизненно важных ферментов, витаминов и гормонов, необходимых для обмена веществ в организме. Загрязнение молока большими количествами этих элементов снижает его качество и опасно для здоровья потребителя молока. Из ферментов класса оксидоредуктазы в молоке содержатся редуктаза, пероксидаза, каталаза и др. Из ферментов класса гидролаз в молоке обнаружены фосфатазы, липазы и др. Липаза катализирует гидролиз триглицеридов молочного жира.

Фермент связан в основном с казеином и иммуноглобулинами. В молоке в результате охлаждения может происходить перераспределение липазы с белков на оболочку шарика жира. При этом наступает гидролиз жира, выделяются низкомолекулярные жирные кислоты (масляная, капроновая, каприловая и др.), и молоко прогоркает. Спонтанное прогоркание молока вследствие гидролиза жира под действием липазы (липолиз) характерно для стародойного и маститного молока.

При хранении молочных продуктов токоферолы разрушаются, и их антиокислительные свойства нарушаются. Витамин В1 – тиамин, суточная потребность в нем – 2 мг. В молоке его содержится около 0, 5 мг/кг. В кисломолочных продуктах содержание тиамина увеличивается за счет синтеза некоторых рас молочнокислых бактерий. При тепловой обработке молока (пастеризация и сушка) витамин В1 разрушается незначительно. Разрушается в щелочной среде. Витамин В2 – рибофлавин. Суточная потребность – 2 мг. В молоке содержится в среднем 1, 5–2 мг/кг. Пастеризация молока почти не снижает содержание витамина В2. В кисломолочных продуктах содержание витамина В2 возрастает. В сливочном масле содержится незначительное его количество.

Содержание в молоке – 0, 2 – 1, 7 мг/кг. Витамин РР – никотиновая кислота. Суточная норма –150 мг. В молоке содержится 1, 5 мг/кг. Витамин РР в молоке устойчив, не разрушается при окислении, под действием света и щелочей. В кисломолочных продуктах его несколько меньше, чем в исходном молоке, так как молочнокислые бактерии потребляют никотиновую кислоту. Витамин С – аскорбиновая кислота.

Молоко и молочные продукты бедны витамином С. Суточная потребность – 75–100 мг. В свежевыдоенном молоке содержание витамина С достигает 10–25 мг/кг, но при хранении молока количество его быстро снижается. Витамин С чувствителен к окислению действию металлов (меди, железа), свету и нагреванию

Гормоны выделяются эндокринными железами животного (эндогенные гормоны) и попадают в молоко из крови. Другие (экзогенные) гормоны являются остатками гормональных препаратов, применяемых для стимулирования продуктивности, усвоения кормов и т.п. В молоке растворены газы, имеющие в свежем молоке вполне определенный уровень – 60–80 мл в 1 л молока. В этом объеме углекислый газ составляет 50–70%, кислород – 5–10%, азот – 20–30%, а также имеется некоторое количество (около 0,2*10-3 м) аммиака.

Высокая пищевая и биологическая ценность молока обусловлена прежде всего содержащимися в нем белками, которые характеризуются оптимальным аминокислотным составом.

Молочный жир легко расщепляется, хорошо эмульгируется. Жира в молоке от 3,0 до 6%, он имеет низкую температуру плавления (27—34°С), поэтому также хорошо усваивается.

Молочный сахар (лактоза) придает молоку сладковатый вкус, лактоза необходима для нормальной работы сердца, почек, печени.

Под действием ферментов лактоза подвергается брожению и образуется молочная кислота. Это свойство лактозы используется для получения кисломолочных продуктов — йогурта, простокваши, кефира, сметаны, творога и др.

Молоко и молочные продукты являются важнейшими источниками кальция, который содержится в оптимальном соотношении с фосфором, что и определяет эффективность их усвоения. В молоке содержатся микроэлементы — цинк, йод, кобальт, фтор, олово и др.

В молоке насчитывается достаточно большое количество витаминов, содержание которых возрастает в весенне-летний период.

В пищу используется молоко коз, овец, оленей, кобылиц; в продажу поступает в основном коровье.

Органолептические и физико-химические и биологические свойства молока

Таблица 1

Показатель	Характеристика и нормы сорта
Показатель	Первый сорт	Второй сорт
Внешний вид и консистенция	Однородная жидкость белого или слабо-кремового цвета, без осадка и хлопьев
Вкус и запах	Свойственные для свежего молока, без посторонних привкуса и запаха. Допускается слабо выраженный кормовой привкус и запах в весенний период года
Кислотность, Т⁰	От 16 до180	От 16 до180
Плотность (при 200С),кг/м3,не менее	1027	1027
Степень чистоты по эталону не ниже группы	1	2
Бактериальная обсемененность, КОЕ в 1см3	5х105	4х106
Содержание соматических клеток, тыс/ см³, не более	1000	1000
Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы в25 см3 продукта	Не допускаются	Не допускаются
Наличие ингибирующих (моющие, дезинфицирующие и консервирующие в-ва	Не допускаются	Не допускаются

Показатели качества сырого молока

Таблица 2

Показатель	Характеристика и нормы
Показатель	первого сорта	Второго сорта
консистенция	Однородная жидкость без осадка и хлопьев. Замораживание не допускается.	Однородная жидкость без осадка и хлопьев. Замораживание не допускается.
Вкус и запах	Чистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему натуральному молоку.	Допускается в зимне-весенний период слабовыраженный кормовой привкус и запах
Цвет	От белого до светло-кремового	От белого до светло-кремового

Физико-химические показатели молока

Таблица 3

Показатель	Норма для молока сорта
Показатель	первый сорт	второй сорт
Кислотность, ⁰Т	От 16,00 до 18,00
Плотность, кг/м3, не менее	1027,0	1027,0
Температура замерзания, ⁰С*	Не выше минус 0,520	Не выше минус 0,520

Микробиологические показатели сырого молока

Таблица 4

Наименование продукта	КМАФАнМ, КОЕ/г, не более	Масса продукта (г), в которой не допускается		Дрожжи, КОЕ/г, не более	Плесени, КОЕ/г, не более	Примечание
Наименование продукта	КМАФАнМ, КОЕ/г, не более	БГКП (колиформы)	Патогенные, в том числе сальмонеллы	Дрожжи, КОЕ/г, не более	Плесени, КОЕ/г, не более	Примечание
Молоко сырое: 1 сорт	5*10 (5)	_	25	_		Соматические клетки не более 1тыс в см³
Молоко сырое: 2 сорт	4*10 (6)	_	25	_		Соматические клетки не более 1тыс в см3

Содержание токсичных элементов в молоке

Таблица 5

Наименование показателя	Допустимые уровни
Токсичные элементы, мг/кг, не более
свинец	0,1
мышьяк	0,03
кадмий	0,05
ртуть	0,005
Антибиотики, мг/кг, не более
левомицетин	менее 0,01
тетрациклиновая группа	Менее 0,01 ед/г
гризин
бацитрацин
Пестициды, мк/кг, не более
гексахлорциклогексан (α, β, γ)	0,05 (1,25 для сливок в пересчете на жир)
ДДТ и его метаболиты	0,05 (1,0 для сливок в пересчете на жир)
Радионуклиды, мк/кг, не более
цезий - 137	100 Бк/л (кг)
стронций- 90	25 Бк/л (кг)

II.Технологическая схема производства йогурта 1,5 % жирности, ее обоснование

Механические примеси

Фруктовый

наполнитель

Схема 1. Технологическая схема производства йогурта

Технологический процесс производства йогурта резервуарным способом (рис. 1) состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья и материалов, нормализация по жиру и сухим веществам, очистка, гомогенизация смеси, пастеризация, охлаждение, заквашивание, внесение наполнителей и красителей, сквашивание, перемешивание, охлаждение, розлив, упаковывание, маркирование и хранение.

2.1 Прием сырья. Принимают молоко в соответствии с ГОСТом 13264-88, определяют массовую долю жира, плотность, кислотность, чистоту, проводят органолептическую оценку. (Сухое цельное или обезжиренное молоко предварительно растворяют в небольшом количестве молока ( Т = 45 °С ).

2.2 Очистка сырья. Смесь очищают на сепараторах – молокоочистителях, гомогенизируют при давлении 15±2,5 МПа и температуре 45-85 ^°С.

2.3 Аккумулирование. Накопление молока в цистерны для обработки и приготовлении молочного продукта – йогурта.

2.4 Подогрев до 40-45 °С. При производстве сладкого йогурта нормализованное молоко подогревают до 43±2 ^°С Осуществляется для уменьшения вязкости молока, а также для перевода тугоплавкой фракции жира в жидкое состояние, что в последствии улучшает процесс очистки и отделения сливок.

2.5 Нормализация. Молоко, отобранное по качеству, нормализуют по массовой доле жира и сухих веществ. По жиру молоко нормализуют либо в потоке, применяя сепаратор – нормализатор, либо добавлением к обезжиренному молоку цельного молока или сливок. По сухим веществам молоко нормализуют добавлением сухого молока, которое восстанавливают в соответствии с действующей нормативной документацией. Кроме того, нормализацию по сухим веществам проводят выпариванием пастеризованного и гомогенизированного молока при температуре 55-60 ^°С.

2.6 Внесение компонентов. Вносят сахар, предварительно растворенный в части нормализованного молока при той же температуре в соотношении 1:4, ароматизаторы пищевые (идентичные натуральным).

2.7 Выдержка молочной смеси. Очищенную и гомогенизированную смесь пастеризуют при 92±2 ^°С с выдержкой 2-8 мин или при 87±2 ^°С с выдержкой 10-15 мин.

2.8 Гомогенизация. Допускается гомогенизация и при температуре пастеризации. В смесь вводят подготовленный стабилизатор.

2.9 Пастеризация. Очищенную и гомогенизированную смесь пастеризуют при 92±2⁰C

2.10 Охлаждение. Охлаждают до температуры заквашивания 40±2 ^°С.

2.11 Заквашивание. Смесь заквашивают сразу после её охлаждения подобранными заквасками (например, приготовленными на чистых культурах термофильного стрептококка, болгарской палочки и типа КД в примерном соотношении 7:1:7 с последующим уточнением этого соотношения при микрокопировании препарата). Количество вносимой закваски составляет 3-5% объема заквашиваемой смеси, а закваски, приготовленной на стерилизованном молоке – 1-3%. Закваску вносят в молоко в резервуар для кисломолочных продуктов при включенной мешалке. После заполнения резервуара всю смесь дополнительно перемешивают в течении 15 минут. Закваску можно вносить и перед заполнением резервуара молоком.

2.12 Сквашивание. Важное значение для качества йогурта имеет продолжительность сквашивания и достижение им до охлаждения определенной кислотности. При активной закваске необходимая кислотность 80 - 110 Т обеспечивается в течение 2-3 часов при Т = 42-45 °С.

Йогурт будет лучше, если его охлаждение начать уже при кислотности 75-80 Т. За время охлаждения она еще возрастет, но не более чем до 100-110 Т.

Окончание сквашивания определяют по образованию достаточно прочного сгустка, а также по кислотности сгустка (75-85Т). После окончания сквашивания продукт транспортируют в холодильную камеру для охлаждения до 6 ^°С.

2.13 Охлаждение. Сгусток охлаждают в течение 10-30 мин и перемешивают в целях получения однородной консистенции молочного сгустка и избежание отделения сыворотки.

2.14 Розлив. Сгусток, охлажденный до 16-20 ^°С, направляют на розлив и с помощью машины разливают в пластиковые стаканы или бутылочки (0,250 мл, 0,5 л).

2.15 Упаковывание. Йогурт упаковывают в потребительскую тару различной вместимости, из упаковочных материалов разрешенных Госсанэпиднадзора Минздрава России для контакта с молочными контактами, обеспечивающих качество, безопасность и сохранность йогурта в процессе его производства, транспортирования, реализации и хранения.