Питательная ценность вторичного сырья в молочной промышленности, эффективное использование. Производство заменителей молока для сельско

Контрольная  работа

по дисциплине: «Технология производства и переработки  продукции животноводства» 

по теме: «Питательная ценность вторичного сырья в молочной промышленности, эффективное использование. Производство заменителей молока для сельскохозяйственных животных» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2008

СОДЕРЖАНИЕ       

     ВВЕДЕНИЕ  ………………………………………………………………..3

1. ПИТАТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ В МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ.…………………………………………………………….5

   1.1. СОСТАВ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА, ПАХТЫ И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ……………………………………………………………………..5

   1.2. СВОЙСТВА ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА, ПАХТЫ И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ.  ……………………………………………………………………8

   1.3. ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОДУКТОВ  ИЗ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА, ПАХТЫ  И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ………………………………………………………………...….10

   1.4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ИЗ ОБЕЗЖИРЕННОГО  МОЛОКА…………………………………………………………………………12

   1.5. ПРОДУКТЫ ИЗ ПАХТЫ………………………………………………...14

    1.6. ПРОДУКТЫ ИЗ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ…………………………16

2. ПРОИЗВОДСТВО ЗАМЕНИТЕЛЕЙ МОЛОКА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ. …………………………  19

     2.1. ЗАМЕНИТЕЛИ ЦЕЛЬНОГО МОЛОКА…………………………….....19

     2.2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗАМЕНИТЕЛЕЙ  ЦЕЛЬНОГО МОЛОКА …………………………………………………………………...……21

     2.3. ПРИМЕНЕНИЕ ЗАМЕНИТЕЛЕЙ ЦЕЛЬНОГО  МОЛОКА……..…....24

ВЫВОД………………………………………………………………………..…26

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………...27

                                                ВВЕДЕНИЕ

     Молоко  – один из самых популярных продуктов  животного происхождения, который  употребляется в непереработанном виде.

       В этом продукте есть всё  необходимое для обеспечения  нормальной жизнедеятельности человека  от рождения и до глубокой  старости. По полноте химического  состава с молоком не может  сравниться никакая другая естественная  пища. Более 100 различных ценных  компонентов содержит молоко. Вот основные части этого уникального комплекса: белки, жиры, молочный сахар, минеральные соли, витамины, десятки ферментов и гормонов. Каждая из составных частей молока отличается выдающейся биологической ценностью.

     В молоке собраны буквально все элементы таблицы Д.И. Менделеева. По сравнению со многими продуктами, идущими на построение костей, зубов, крови, нервных тканей. Кальций молока усваивается лучше, чем кальций крупы. Хлеба и овощей, что делает его особенно ценным для растущего организма, для беременных и кормящих женщин, а также пожилых людей. В молоке содержатся и необходимые для организма микроэлементы, такие как соли, железо, медь и йод.    
Во все времена года в молоке содержится обширный комплекс витаминов, ферментов, гормонов и, конечно, иммунных тел, которые весьма эффективно ведут борьбу с болезнетворными микробами.

       Большая часть заготовляемого молока расходуется на переработку, в результате чего получают основной продукт и побочный (вторичный). При производстве сливок, сметаны побочным продуктом является обезжиренное молоко, при выработке масла — обезжиренное молоко и пахта, а при изготовлении сыра, казеина, творога — сыворотка. Из общего количества сухого вещества молока при производстве масла используется около 30%, а 70% переходит в обезжиренное молоко и пахту, при выработке сыра, казеина и творога используется 50 — 55 %, а 45 — 50 % переходит в сыворотку. Общее количество побочных продуктов составляет около 43 млн. т, в том числе обезжиренное молоко и пахта — 32,8 млн. т, сыворотка — 10,2 млн.т.

     На  основе обезжиренного молока вырабатывают заменители цельного молока (ЗЦМ). Для  выпойки молодняка сельскохозяйственных животных (телят, ягнят, поросят и  др.). Теоретическая сущность технологии ЗЦМ заключается во введении в обезжиренное молоко или его смесь с пахтой и сывороткой заменителей молочного жира в количестве 2,5%, эмульгаторов (ПАВ), антиокислителей, комплекса витаминов, минеральных веществ и антибиотиков. Для удешевления ЗЦМ в последнее время во всем мире широко используют молочную сыворотку, промежуточные продукты переработки молочного сахара (альбуминное молок и меласса), а также растительный (в основном соевый) белок. Ведется активный поиск по получению комбинированных ЗЦМ на основе «молока» из протеина соков зеленых трав (клевер и др.).

1. ПИТАТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ В МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ. 

     1.1. СОСТАВ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА, ПАХТЫ И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ. 

     При сепарировании молока, производстве сметаны, сливочного масла, натуральных сыров, творога и молочного белка по традиционной технологии получаются побочные продукты - обезжиренное  молоко, пахт и молочная сыворотка, которые называют вторичным молочным сырьем. При разделении молока нетрадиционными методами получают ультрафильтрат и бесказеиновую фазу, которые по аналогии причисляют к молочной сыворотке.

     При производстве 1 т сливочного масла  получают до 20 т обезжиренного молока и 1,5 т пахты; при производстве 1 т  сыра или 1 т творога – до 9 т  молочной сыворотки. Обезжиренное молоко получают также при нормализации цельного молока по жиру. Химический состав обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки приведен в таблице 1. 

     Таблица 1. Химический состав обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки

     В обезжиренное молоко, пахту и молочную сыворотку переходит 50…75% сухих веществ молока. Степень перехода сухих веществ цельного молока в обезжиренное молоко, пахту и сыворотку составляет соответственно 70,4; 72,8 и 52% . При этом почти полностью переходит молочный сахар (98,5; 97,5 и 96,0%). Белки переходят в обезжиренное молоко и пахту практически полностью (97,5 и 98,0%), а степень перехода их в молочную сыворотку составляет 24,3%. Если в обезжиренном молоке и пахте содержатся все молочные белки (степень перехода их составляет соответственно 97,5 и 98,0%), то в молочную сыворотку переходят 22,5% казеина и 95% сывороточных белков.

     Молочный  жир переходит в обезжиренное молоко, пахту и молочную сыворотку  в небольших количествах; степень  перехода жира  составляет соответственно 1,4; 14 и 5,5% . Отличительная особенность этого жира – высокая степень его дисперсности, размер жировых шариков составляет 0,5…1,0мкм.

     Минеральные вещества цельного молока почти полностью  переходят в обезжиренное молоко, пахту и молочную сыворотку. Степень перехода их составляет соответственно 98; 97,5 и 96%. В молочной сыворотке минеральных веществ содержится несколько меньше, чем в обезжиренном  молоке и пахте, так как некоторая часть солей переходит в основной продукт (сыр, творог, казеин). В молочную сыворотку переходят также и те соли, которые используются при выработке основного продукта.

     Кроме основных частей цельного молока в  обезжиренное молоко, пахту и молочную сыворотку попадают фосфатиды, небелковые азотистые соединения, витамины, ферменты, гормоны и другие соединения. Среди фосфатидов особое значение имеет лецитин как регулятор холестеринового обмена, его особенно много содержится в пахте. В пахту переходит до 75% фосфолипидов. Пахта содержит минимальное количество холестерина (10мг в 100г).

     Во  вторичном молочном сырье в сравнении с цельным молоком (табл. 2) значительно ниже содержание жирорастворимых витаминов. Это следует учитывать при переработке обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки, обогащая продукты из них витаминами А, D, Е.

     2. Содержание витаминов в обезжиренном молоке, пахте и молочной сыворотке.

     В то же время содержание пиридоксина (В₆), холина и рибофлавина (В₂) в молочной сыворотке превышает показатели в молоке, что обусловлено жизнедеятельностью кисломолочных бактерий.

     Состав  обезжиренного молока, пахты и  молочной сыворотки свидетельствует  о том, что это полноценные виды сырья; по своей биологической ценности  она практически не уступают цельному молоку. Однако энергетическая ценность  обезжиренного молока и пахты почти в 2 раза, а сыворотки в 3,5 раза ниже, чем цельного. Это обусловливает целесообразность использования обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки в производстве продуктов диетического питания. Данные по энергетической ценности обезжиренного  молока, пахты и сыворотки приведены ниже.

     Таблица 3. Энергетическая ценность обезжиренного  молока, пахты и сыворотки

     1.2. СВОЙСТВА ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА, ПАХТЫ И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ.

     При переработке обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки следует учитывать, что по некоторым физико-химическим свойствам они отличаются от цельного молока.

     Вода  вторичного молочного сырья по формам связи с сухим веществом отличается от воды цельного молока. Прежде всего, воды в этих  видах молочного  сырья несколько  больше, чем в цельном молоке. Кроме того, она связана с сухим веществом более энергоемко, что отражается на эффективности процессов удаления влаги (выпаривание, сушка).

     В связи с незначительным содержанием  жира плотность обезжиренного  молока, а вязкость меньше вязкости цельного молока примерно на 8…15%. Из-за низкого содержания сухих веществ плотность и вязкость молочной сыворотки меньше, чем цельного молока (табл. 4). 

     Таблица 4. Физические и химические свойства обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки

     В случае необходимости хранения обезжиренное молоко охлаждают  до 4…8⁰С. Оптимальный способ сохранения качества обезжиренного молока – использование пастеризации и охлаждения.

     При необходимости хранения пахты способы  обработки и выбирают в зависимости  от ее вида. При производстве сливочного масла способом сбивания сливок пахта  получается с температурой 12…16⁰С. Для ее хранения необходимо охлаждение до 6…8⁰С. При производстве сливочного  масла способом преобразования высокожирных сливок пахту получают с температурой 70…85⁰С. Ее следует охладить от 6…8⁰С и хранить в закрытых емкостях до переработки или транспортирования. Необходимо исключить попадание в пахту промывных вод, особенно при сбивании сливок в маслоизготовителях  периодического действия. Для контроля можно использовать  метод определения плотности, так кА при попадании воды этот показатель уменьшается. Вода снижает качество пахты и затрудняет ее переработку.

     Молочная  сыворотка в процессе производства основного продукта значительно  обсеменяется молочнокислыми бактериями, а в процессе сбора, хранения и  дальнейшей обработки – различной  посторонней микрофлорой. К тому же из основного производства сыворотка поступает с температурой 30⁰С, что соответствует оптимальному режиму жизнедеятельности микроорганизмов. Вследствие  развития  микроорганизмов во время сбора и хранения молочной сыворотки состав и свойства ее могут изменяться, а качественные показатели ухудшаться.

     Так, лактоза подвергается молочнокислому брожению с образованием молочной кислоты, что приводит к повышению титруемой  кислотности и потерям лактозы. Кроме того, происходит  гидролиз белков и жира, изменяется вкус сыворотки, могут накапливаться нежелательные и даже вредные вещества. В результате хранения без обработки в течение 12 ч молочную сыворотку практически нецелесообразно использовать для производства молочного сахара. Поэтому молочную сыворотку рекомендуется перерабатывать  в течение 1…3 ч после ее получения. Если переработка задерживается, то для  сохранения исходных свойств молочной  сыворотки ее подвергают специальной обработке (тепловой обработке, консервированию).

     Тепловую  обработку молочной сыворотки проводят  при температуре 72±2⁰С (тепловой порог денатурации сывороточных белков) с последующим охлаждением до 6±2⁰С. После такой обработки сыворотка может храниться в течение 24…36ч.

     Кроме того, применяют различные консерванты: 30%-ный раствор пероксида водорода в количестве 0,03 %; 40%-ный раствор формальдегида в количестве 0,025%; хлорид натрия 5…10%-ной концентрации. В ряде случаев можно использовать этиловый спирт, сорбиновую кислоту и др. 

     1.3. ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ   ПРОДУКТОВ ИЗ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА, ПАХТЫ И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ.

     Использование побочных продуктов переработки  молока для выработки молочных продуктов. Из обезжиренного молока и пахты вырабатывают сыры, творог, пищевой и технический казеин. Сыворотка содержит от 0,2 до 0,7 % жира, ее сепарируют, а из полученных сливок получают подсырное масло. Используют сыворотку и для выработки белковой массы, молочного сахара.

     В настоящее время все большее  значение приобретают сгущение и сушка обезжиренного молока, пахты и сыворотки. Консервы из побочных продуктов переработки молока широко применяются при производстве различных молочных продуктов (плавленых сыров, мороженого, кисломолочных продуктов). Обезжиренное молоко, пахта и сыворотка все большее применение   находят    в   пищевой    промышленности.

     Известны  три основных направления промышленной переработки обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки:

     - полное использование всех компонентов  сырья (напитки, сгущенные и  сухие продукты, ЗЦМ);

     - раздельное использование компонентов сырья (извлечение молочного жира, белков, лактозы);

     - получение производных составных  частей молочного сырья (гидролизаты  казеина и сывороточных белков, глюкозы-галактозные сиропы, этиловый  спирт, лактулоза, лактитол и др.).

     Обезжиренное  молоко широко используют при производстве продуктов питания, кормовых средств, медицинских препаратов и технических полуфабрикатов. Наиболее  рациональна переработка обезжиренного молока в молочные продукты для непосредственного потребления. Ассортимент продуктов из обезжиренного молока включает питьевое нежирное молоко и напитки, нежирные кисломолочные напитки, нежирные сыры, белковые нежирные кисломолочные продукты, нежирные молочные консервы, молочно-белковые концентраты, а также заменители молока для молодняка сельскохозяйственных животных.

     Наибольший  интерес в отношении пищевой  ценности представляют молочные продукты с полным использованием сухих веществ  обезжиренного молока – напитки, особенно  кисломолочные и с  наполнителями. Технология таких продуктов практически не отличается от технологии продуктов из цельного молока. То же самое относится к производству белковых кисломолочных продуктов (сыров, творога, паст, кремов) и нежирного сыра.

     Особое  значение имеет получение из обезжиренного  молока молочно-белковых концентратов.

     Отдельная группа продуктов из обезжиренного  молока – кормовые средства, и, прежде всего заменители цельного молока (ЗЦМ) в жидком, сгущенном и сухом виде для молодняка сельскохозяйственных животных.

     Пахта – ценное пищевое и диетическое сырье, что обусловливает  необходимость  ее полного сбора и использования исключительно для производства продуктов питания. Пахта отличается от обезжиренного молока по содержанию жира (в пахте его примерно в 10 раз больше) и содержанию БАВ (например, в пахте фосфатидов в 11 раз больше, чем в обезжиренном молоке). Основные направления промышленной переработки пахты можно сформулировать следующим образом. Пахту, полученную при производстве сладко-сливочного масла, желательно использовать:

• при нормализации молока по жиру в производстве цельномолочной продукции (напитков, в том числе кисломолочных и с наполнителями);
• при выработке белковых продуктов (творог, сыр);
• в производстве сгущенной и сухой пахты;
• при выделении компонентов пахты ультрафильтрацией.

     Пахту, полученную при производстве кисло-сливочного масла, используют по тем же направлениям, а исключением сгущения и сушки, что связано с повышенной кислотностью исходного сырья.

     Ассортимент продуктов из пахты насчитывает  несколько  десятков наименований (более 50) и постоянно расширяется. Продукты из пахты по видовым особенностям можно разделить на следующие группы: напитки свежие, напитки кисломолочные, белковые продукты, сыры, мороженое, пахта сгущенная и сухая. Технология продуктов из пахты аналогична технология продуктов из цельного и обезжиренного молока.

     Молочная  сыворотка (побочный продукт при производстве сыров, творога и казеина) относится к ценному пищевому сырью, из которого можно получить различные молочные продукты и полуфабрикаты. Полное использование всех компонентов молочной сыворотки позволяет вырабатывать продукты не только для непосредственного потребления, но и для длительного хранения. Раздельное использование компонентов дает возможность извлекать молочный жир комплекс белков или их отдельные фракции, лактозу и минеральные соли.

     Ассортимент продуктов из молочной сыворотки  насчитывает более 1000 наименований и постоянно расширяется. Исходя из основных направлений промышленной переработки, можно привести следующий  перечень: выделение жира из молочной сыворотки; производство белковых продуктов, напитков, сгущенной и сухой сыворотки; молочного сахара и его производных (лактулозы, этанол и др.). 

     1.4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ИЗ ОБЕЗЖИРЕННОГО  МОЛОКА.

     На  основе обезжиренного молока вырабатывают две группы продуктов:

     молочно-белковые концентраты: молочный белок, казеин, казеинаты, концентрат натурального казеина и  текстурированный молочный белок;

     заменители  цельного молока для молодняка сельскохозяйственных животных.

     Молочно-белковые концентраты.

     Молочный  белок. Получают его из обезжиренного молока термокальциевой коагуляцией казеина.

     Технология  молочного белка включает следующие  операции: приемку и подготовку исходного  сырья – обезжиренного молока, реагентов и вспомогательных материалов; коагуляцию казеина и сывороточных белков (молочный белок); отделение молочной сыворотки; обработку белковой массы; фасование, упаковывание и хранение.

     Казеин. Получают казеин  из обезжиренного молока путем его кислотной коагуляции при рН 4,6…4,76, т.е. в изоэлектрической точке. В промышленности кислотный казеин вырабатывают периодическим и непрерывным способами.

     Технологический процесс производства казеина периодическим  способом включает операции: приемку  и подготовку сырья, коагуляции казеина, отделение сыворотки, промывку казеина, обезвоживание.

     Технология  казеина непрерывным способом складывается из следующих операций: получения  обезжиренного молока и подготовки его к осаждению казеина, приготовления  коагулянта – сквашенной сыворотки  или рабочего раствора соляной кислоты, осаждения казеина и формирования зерна, отделения сыворотки, подготовки промывной воды, обезвоживания, сушки. Непрерывным способом производят казеин на поточно-механизированных линиях.

     Получение и подготовку обезжиренного молока, а также сквашивание сыворотки осуществляют так же, как и при периодическом способе производства казеина.

     На  предприятиях в настоящее время  вырабатывают казеин технический и  пищевой,  который подразделяют на виды (по типу коагуляции) и сорта (в  зависимости от уровня организации процесса).

     При отклонении от технологии и особенно низком качестве исходного сырья  в готовом продукте могут наблюдаться  пороки:

     - повышенная массовая доля жира  – приводит к прогоранию казеина;

     - высокая вязкость – требуется  усиление промывки;

     - повышенная зональность – результат  неполного освобождения ККФК  от минеральных компонентов и  недостаточной промывки;

     - посторонний (гнилостный, затхлый)  запах – возникает при хранении  продукта во влажном помещении  и промывке  казеиновых  зерен недоброкачественной водой;