Современные технологии сгущенных молочных консервов
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ,
МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПИТАНИЯ И ТОРГОВЛИ
Кафедра технологий переработки плодов, овощей и молока
Реферат
по дисциплине «НПП в консервной промышленности»
на тему: «Современные технологии сгущенных
молочных консервов»
Выполнила: студентка 5 курса,
ННИПТБ, группы ТКМ-57м
Изотова А. И.
Проверил: к. т. н. Погаская В.В.,
асист. Берестова А.А.
Харьков-2012
План
ВВЕДЕНИЕ 3
- Современные технологии сгущенных молочных консервов 4
- Технология производства сгущенного молока без привкуса «песка» 6
- Разработка технологии сгущенного молока с промежуточной влажностью 9
- Перспективы производства сгущенных молочных консервов с сахаром и плодово-ягодными наполнителями 13
- Инновационные решения в производстве сгущенных молочных консервов 18
ВЫВОДЫ 21
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 22
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Сгущённое молоко - пищевой продукт, изготовленный путём удаления из коровьего молока части содержащейся в нём воды и дальнейшей его обработки.
Идея получения сгущенного молока возникла в 1810 г. у француза Н. Аппера. Первый завод по производству сгущенного молока был построен в 1858 г. в США. Сегодня производство продуктов со сложным жировым составом является развивающимся направлением пищевой промышленности. Это обусловлено формированием новых взглядов на рациональное питание, развитием современных технологий, дефицитом качественного молочного сырья и высокой его стоимостью, ростом конкуренции со стороны импортной продукции.
Сегодня в Украине действует ДСТУ 4274:2003 «Консерви молочні. Молоко незбиране згущене з цукром», он распространяется на молоко цельное сгущенное с сахаром, которое изготовляют из пастеризованного, восстановленного сухого молока выпариванием части влаги в вакуум-выпарных аппаратах и консервированием сахаром. Согласно ДСТУ 4274:2003, для производства сгущенного молока используют молоко коровье цельное и обезжиренное, молоко сухое, сливки, маслянку (остается при производстве масла), сахар и лактозу, воду [6].
Различают различные типы сгущенного молока:
- сгущенное обезжиренное молоко без сахара;
- сгущенное обезжиренное молоко с сахаром, которое используют в качестве полуфабриката в производстве мороженого, кондитерской, хлебопекарной и т.п. и потребляют в натуральном виде;
- сгущенные молочные консервы несладкие стерилизованные и пастеризованные, нормализованные по жиру [7].
- Современные технологии сгущенных молочных консервов
В современных условиях на предприятиях отрасли все большее значение приобретает внедрение линий по расфасовке молочных консервов, особенно таких, которые предусматривают мелкое фасование сухих молочных продуктов и сгущенных молочных консервов. С 2003 года отдельные виды отечественных сгущенных молочных консервов расфасовывают в евро-банку по 400 граммов с крышкой «easy-open» и стики из многослойной полимерной пленки массой по 15 и 40 граммов. За рубежом разработаны линии фасовки сгущенного молока с сахаром в комбинированные асептические пакеты.
В ассортименте молочноконсервных комбинатов, производящих сгущенные молочные консервы с сахаром, основным продуктом является сгущенное цельное молоко с сахаром (массовая доля жира 8,5%), производимой по традиционной технологии. Внедрение непрерывно-поточного способа возможно только при условии приобретения специальных линий с пленочными вакуум-аппаратами.
В августе 2003 года ОАО «Овручский молочноконсервный комбинат» начал выпускать новый продукт – молоко сгущенное с фруктозой. Продукт разработан в тесном содружестве специалистов комбината и сотрудников кафедры технологии молока и молочных продуктов Национального университета пищевых технологий. Новые молочные консервы не содержат сахара, а потому могут рекомендоваться разным категориям населения, в том числе людям, больным сахарным диабетом, сердечно-сосудистыми заболеваниями, ожирением и т.д.
Продукт разрешен Минздравом Украины для диабетического питания, потому, как подсластитель, фруктоза не вызывает поступление инсулина в кровь, подобно сахарозы и глюкозы. Фруктоза в процессе усвоения не превращается в жир, поэтому продукт рекомендуется тем, кто следит за своим весом.
По органолептическим показателям сгущенное молоко с фруктозой максимально приближено к традиционному, имеет приятный сладкий вкус, аромат пастеризованного молока, однородную, умеренно вязкую консистенцию, приятный кремовый цвет.
Технологический процесс производства молока сгущенного с фруктозой осуществляется на существующем оборудовании, но имеет определенные особенности.
Дефицит молочного сырья побуждает развитие рекомбинированых (на основе восстановленного сухого обезжиренного молока и растительных жиров) и комбинированных (на основе соевого молока) сгущенных молочных консервов с сахаром. Соевые сгущенные молочные консервы с сахаром изготавливаются из смеси коровьего и соевого молока. Смесь готовится в процентном соотношении 80:20,70:30,60:40, 50:50. Исходным сырьем может быть жидкое соевое молоко или сухие соевые концентраты.
Расширить
ассортимент сгущенных молочных
консервов можно при
Тепловой обработкой расфасованного сгущенного молока с сахаром получают сгущенное вареное или карамелизированное молоко.
Разработана технология производства сгущенного молока с сахаром, обогащенного комплексом витаминов фирмы «Roche» (Швейцария), содержащего 12 жизненно важных витаминов: А, С, D, Е, РР, В1, В2, В5, В6, B12.Bc, и биотин. Новый продукт выпускает Овручский МКК и называется «Вита-Лия».
Сгущенное стерилизованное молоко без сахара на Украине не производится, но такой продукт есть у наших ближайших соседей (Беларусь, Польша, Прибалтика).Технология продукта включает приемку сырья, нормализацию, тепловую обработку, сгущения в многокорпусных вакуум-аппаратах, гомогенизацию.
Следующие технологические операции могут осуществляться: по традиционной схеме упаковка в металлические банки и стерилизация в автоклавах периодического действия или стерилизаторах специальных конструкций. Тепловая обработка продукта при температуре 117 - 120 оС и выдержкой 15-20 минут обусловливает кремовый цвет и приятный привкус перепастеризации. При использовании современного оборудования – установок для очень высоких температур – сгущенное молоко нагревают до температуры 140 оС за 3 секунды, немедленно охлаждают до 20 оС и фасуют в асептических условиях в многослойные пакеты. Полученное таким образом сгущенное молоко без сахара имеет белый цвет и по внешнему виду напоминает сливки.
В молочноконсервной отрасли в 2003 – 2005 годах разрабатывается и вводится новая нормативно-техническая документация: ГОСТ на термины и определения (Технологический институт молока и мяса УААН), сгущенные молочные консервы и продукты молочные: сухие, сгущенные молокоростительные продукты с сахаром, соевые сгущенные молоковместительные продукты с сахаром (Институт пищевой химии итехнологии НАНУ).
Продолжается работа над проектом ДСТУ относительно методов определения в молоковместительных консервах таких показателей: массовой доли жира, сухих веществ, влаги, сахарозы, органолептических показателей, вязкости, кислотности (Институт пищевой химии и технологии НАНУ) [1].
2. Технологи производства сгущенн
Перед технологами стоит очень важная проблема: как добиться однородности продукта и чтобы в нем не кристаллизовалась лактоза в процессе хранения.
Ведь при неправильном подборе компонентов существует высокий риск «испортить» всю партию сгущенного молока, которую нельзя продать ни одному покупателю.
Сгущенное молоко один из популярнейших продуктов среди населения, а как сырьё широко используется в кондитерской промышленности. Благодаря повышенному сроку хранения, сгущенное молоко с сахаром является стратегическим продуктом.
Вырабатывается сгущенное молоко путем выпаривания из свежего молока части воды и добавлением в него свекловичного или тростникового сахара. Консервирование основано на принципе осмоанабиоза и достигается за счет увеличения концентрации сухих веществ молока и добавления сахарозы с целью повышения осмотического давления. Эффект консервирования достигается также за счёт тепловой обработки и герметичности упаковки.
Производство цельного сгущенного молока с сахаром состоит из таких основных операций:
— подготовка молока и его пастеризация;
— сгущение;
— добавление сахарного сиропа;
— охлаждение и расфасовка.
Подготовка молока включает очистку и нормализацию по жиру путем добавления обезжиренного молока или сливок. Пастеризацию проводят для инактивации (разрушения) ферментов и снижения общего количества микроорганизмов. Ведь сгущенное молоко с сахаром после расфасовывания не стерилизуют. Оно долго храниться за счет удаления значительного количества воды и добавления сахара, который выступает консервирующим веществом. Стерилизации подвергают сгущенное молоко, которое вырабатывается без сахара.
Сгущение продукта производят в вакуум-аппаратах. Сахар добавляют ближе к концу процесса в виде горячего сиропа. Охлаждение сгущенного молока - очень важный технологический этап, поскольку в молоке содержится молочный сахар - лактоза, которая при охлаждении кристаллизуется и выпадает в осадок. Если процесс охлаждения проведен правильно, то кристаллы образуются мелкие и незаметные. Если же допущены огрехи при охлаждении, то образуются крупные, ощутимые на вкус кристаллы.
Возникает вопрос - как избавиться от этого порока, который может привести к браку всей партии?
В этом случае необходимо контролировать два важных момента:
Во-первых, важен правильный технологический процесс охлаждения сгущенного молока.
Горячий продукт направляют в кристаллизаторы, где в среде вакуума и непрестанного механического воздействия, он охлаждается до 20°С в течение 20-25 минут. Все эти манипуляции нужны для того, чтобы избежать образование крупных кристаллов лактозы, которая ведёт к образованию такого порока как песчанистость.
Во-вторых, необходимо внесение затравки для создания множественных центров кристаллизации лактозы, что в свою очередь препятствует образованию крупных кристаллов. В качестве затравки используют мелкокристаллическую лактозу с размером фракции 2-3 мкм.
Процесс кристаллизации лактозы практически не управляем, и результатом его является образование крупных кристаллов. Для получения продукта высокого качества необходимо, чтобы размеры кристаллов лактозы не превышали 10 мкм. Если образуются кристаллы большего размера, то консистенция сгущенного продукта становится мучнистой и даже песчанистой. Для интенсификации кристаллизации и образования мелких кристаллов лактозы в сгущенный продукт вносят затравку - сухую мелкокристаллическую лактозу с размером кристаллов 2—3 мкм. Количество затравки соответствует 0,02% массы продукта. Лактозу перед внесением прогревают при температуре 105 ± 2 °С не менее 1 ч. После внесения лактозы в сгущенное молоко увеличивается число зародышей кристаллизации, которые способствуют образованию мелких кристаллов. Температура кристаллизации лактозы 25-35 °С.
О правильно проведенной кристаллизации лактозы судят по ее размерам. Согласно ГОСТ однородность консистенции продукта определяют по средним размерам и распределению кристаллов по группам, а их количество - подсчетом под микроскопом с применением окуляров- микрометров. Величину кристалла измеряют по длине грани. Все кристаллы делят на 4 группы. По средней величине кристаллов в каждой группе и их количеству вычисляют средний размер кристаллов в сгущенном молоке с сахаром. При определении размеров кристаллов молочного сахара измеряют не менее 100 кристаллов. В зависимости от размеров кристаллов молочного сахара выделяют следующую консистенцию продукта: до 10 мкм - консистенция, однородная по всей массе; от 11 до 15 - мучнистая; от 16 до 25 - песчанистая; более 25 - хрустящая на зубах.
Лактоза (молочный сахар) мелкокристаллический с размером частицы 2-3 мкм, вырабатывается предприятием ФДУП Экспериментальный сыродельный завод г. Углич, Россия. Это полностью натуральный продукт, который вырабатывается по специальной запатентованной технологии. Процесс производства такой лактозы достаточно трудоемкий, который включает несколько этапов измельчения и несколько этапов просеивания для получения однородной структуры.
Более 200 российских, белорусских и украинских производителей сгущенного молока отдали свое предпочтение именно этой лактозе. По мнениям экспертов, сгущенное молоко, произведенное с применением лактозы мелкокристаллической г. Углич, имеет высокие дегустационные оценки и стабильные физико-химические свойства [2].
- Разработка технологии сгущенного молока с промежуточной влажностью
По прогнозам аналитиков одним из приоритетных направлений развития пищевой промышленности является увеличение сроков годности продуктов. При этом в индустриально развитых странах прогнозируется более массовое применение сложных технологических систем нетермических (или слабо термических) методов консервирования, применение компьютерных программ для прогрессивного моделирования процессов, максимальная автоматизация технологий, производственного контроля и др.
Известно, что эффективность хранения консервированных продуктов зависит от двух основных факторов: уровня подавления процессов порчи ферментативного характера, в том числе и микробиологической природы, и степени торможения неферментативных (химических) реакций разложения, протекающих в продукте во времени. Применяемые на сегодняшний день жесткие технологические режимы не позволяют регулировать не ферментативную порчу, при этом зачастую сказываются на органолептических показателях продукта. В связи с этим возрос интерес по замещению жестких режимов на нетермические технологии, такие как высокое гидростатическое давление (ультравысокое давление), электрические разряды высокого напряжения (электропорация), лазеры высокой интенсивности или некогерентные световые импульсы, пульсирующие магнитные поля высокой интенсивности, а также сочетание умеренного нагревания и обработкой ультразвуком (ультрасоникация) и немного повышенным давлением (манотермосоникация). Принципы некоторых из этих технологий уже известны в течение нескольких десятилетий. Однако из-за технологических трудностей и недостаточных технических средств не нашли широкого применения.
Надо также отметить специфичность молочного сырья и, в частности, низкую стабильность белковой (коагуляция) и углеводной (кристаллизация) фаз, особенно в случае повышенных концентраций сухих веществ при различных по природе воздействиях.
На сегодняшний день существует множество способов консервирования пищевых продуктов, основанных на трех основных биологических принципах — биоз, анабиоз и абиоз или их различных сочетаниях. Молочные консервы, выпускаемые в промышленных масштабах молочноконсервной отраслью в существующем ассортименте, по методам консервирования основаны на принципах анабиоза и абиоза:
- по принципу ксероанабиоза — сухие молочные продукты;
- по принципу осмоанабиоза — сгущенные молочные консервы с сахаром;
- по принципу абиоза — стерилизованные молочные консервы.
Разработанные по этим принципам
традиционные продукты основаны на факторе
внешнего воздействия без научного
обоснования синергетических
В последние годы в зарубежной литературе все чаще стало встречаться понятие «барьерных технологий» консервирования, которое ввел Л.Лейстнер (L.Leistner). Суть данных технологий заключена в том, что технологический процесс консервирования представляется как ряд взаимосвязанных тормозящих факторов (барьеров), замедляющих процессы порчи при условии их наличия в достаточном количестве и на необходимом минимальном уровне.
На наш взгляд, вне зависимости от возможных путей развития современных методов технологического воздействия следует активно развивать именно это направление. Это обусловлено тем, что данные технологии учитывают прогнозируемые свойства консервируемых систем и подразумевают комплексный подход к частной технологии.
При этом целесообразно провести градацию между барьерами: технологические (в соответствии с названием) и импозиционные (учитывающие синергетические процесы консервирования функционально-технологические свойства сырья). Так как технологические барьеры непосредственно связаны с техническим обеспечением, что в свою очередь непосредственно связано с развитием науки и техники, на первый план следует вынести исследования импозиционных барьеров, регулирование которых позволит также прогнозировать хранимоспособность.
В молочноконсервной
В качестве демонстрации «барьерных технологий» применительно к молочноконсервной отрасли рассмотрим технологию сгущенного молока с сахаром в двух паралельных интерпретациях (рис. 1): технологическая схема (А) и возможные барьеры (Б).
Рис. 1. Демонстрационная схема технологии (А) и возможных «барьеров» (Б) в производстве сгущенного молока с сахаром:
где: С — стабильное состояние в хранении, обусловленное незначительной динамикой микроорганизмов и физико-химических процессов; 1 — нормализованная молочная смесь; 2 — сахарный сироп; 3 — пастеризация; 4 — гомогенизация; 5 — сгущение; 6 — охлаждение; 7 — внесение консерванта (если предусмотрено технологией); 8 — упаковка и хранение; 3' — температура; 4' — давление; 5' — температура и образованные компонационные барьеры (Aw, рН, Eh); 6' — композиционные барьеры. (Aw, рН, Eh) и температура; 7' — композиционный барьер-консервант, 8' — упаковка.
При рассмотрении технологий в этом ракурсе отдельным последним барьером следует рассматривать упаковку продукта, подбор которой имеет принципиальное значение как для стабильности продукта в хранении, так и для биологии в целом. Упаковочные материалы в разрабатываемых технологиях возможно условно разделить на активные (участвующие в технологии) и пассивные. Применение активных упаковок позволит частично проводить становление качественных показателей продукта непосредственно после розлива в таре.
В целом по проблеме нами выделен массив задач и начаты исследования базирующиеся на изучении модельных и реальных моно- и поликомпонентных системах с целью получения гериментального материала по функционально-технологическим свойствам сырьевых компонентов (композиционный барьер) и технологическим барьерам, а также возможно сопутствующим синергетическим эффектам технологической природы применительно к молочному сырью. Комплекс проведенных исследований позволит разработать целенаправленный научный подход по консервированию молочных продуктов с промежуточной влажностью. Практические результаты от разработок — научно обоснованный технологический подход по разработке продуктов с промежуточной влажностью с длительным сроком годности и программным обеспечением по расчету рациональных рецептур для многокомпонентных систем, в том числе функционального назначения.
Результаты исследований будут иметь социальный, стратегический и экономический эффект. Социальный эффект обусловлен тем, что потребитель получит новую группу высокопитательных продуктов с длительным сроком годности при комнатной температуре, что, в свою очередь, будет иметь стратегическое значение. Экономический эффект от данных разработок также непосредственно связан с нерегулируемыми температурными режимами хранения продукции. Надо отметить, что данные технологии не подразумевают дорогостоящего оборудования и высококвалифицированного персонала [3].
4. Перспективы производства сгущенных молочных консервов с сахаром и плодово-ягодными наполнителями
В соответствии с современными тенденциями, которые сложились на потребительском рынке пищевых продуктов, молочноконсервная отрасль Украины развивается в направлении разработки рентабельных, энергосберегающих технологий с интенсификацией производственных процессов, предусматривающий производство новых видов сгущенных молочных продуктов с заданными органолептическими, физико-химическими свойствами, повышенной биологической ценностью. Применение усовершенствованных современных технологий в производстве сгущенных молочных консервов часто предполагает использование нетрадиционной для отрасли растительного сырья. Ведь понятно, что добавки растительного происхождения – это один из рациональных путей преодоления дефицита витаминов, углеводов, минеральных веществ в ежедневном рационе питания человека.
Анализ существующего ассортимента молочно-консервной отрасли показывает, что наполнители сгущенных молочных продуктов с сахаром включают кофе, цикорий, какао. Разработаны технологии сгущенных молочных консервов с сахаром и биологически полноценными наполнителями: пектином, каротином, чаем, экстрактами лекарственных растений.
Использование цикория в технологии сгущенных молочных консервов обусловлено его общеукрепляющим, сахароснижающим, противовоспалительным, противомикробным и успокаивающим действиями. Кроме того, он улучшает пищеварение и регулирует обмен веществ в организме. В качестве наполнителя используют сгущенный растворимый цикорий, порошок цикория или цикорну крупку, экстракт цикория.
Благодаря
своим биологическим свойствам
пектин является важным ингредиентом
продуктов профилактического и
диетического питания, он используется
в пищевых технологиях для
получения продуктов с
Промышленное производство сгущенных молочных продуктов с сахаром и указанными наполнителями не налажено. Однако, выпускают сгущенные молочные продукты с ароматизаторами и красителями. В зависимости от вида внесенного ароматизатора продукты подразделяются по ассортименту на: сгущенные с сахаром и ароматом традиционных наполнителей (кофе, какао, шоколада); сгущенные с ароматом плодов и ягод, которые характерны для нашей страны (вишни, смородины, персика, малины); сгущенные с ароматом экзотических плодов (цитрусовых, тархуна, дыни, ананасов и т.п.). Доза внесения ароматизаторов колеблется в пределах 0.03-0,1% от общей массы продукта.
В качестве красителей чаще применяют β-каротин и красный кармин, которые вносятся в вакуум-охладитель перед фасовкой в количестве 0,01 - 0,1% от массы продукта.
Учитывая, что в современных условиях особое внимание уделяется разработке и внедрению в производство продуктов, обеспечивающих сбалансированное питание, была поставлена задача разработать технологию сгущенных молочных консервов с сахаром и плодоао-ягодными наполнителями. Плодово-ягодное сырье и продукты, изготовленные с ее добавлением, отличаются высокой потребительской ценностью и легко усваиваются организмом человека.
Наиболее значимым фактором в выборе наполнителя для новых видов молочных консервов можно считать консистенцию. Для того, чтобы наполнитель распределялся равномерно по всей сгущенной массе, он должен быть однородным, без кусочков. Отсутствие возможности превращения частиц наполнителя на центры кристаллизации - залог его успешного использования в технологии сгущенных молочных консервов с сахаром и наполнителями.
Для исследований использовали различные виды плодово-ягодных наполнителей. Среди них подварки, сиропы джемы.
Отмечено, что внесение в сгущенную молочно-сахарную смесь пидварок из клубники, абрикосов, приводит к получению продукта, который имеет неоднородную консистенцию, нестандартные качественные показатели, неравномерный цвет.
Сгущенные проюдукты с плодово-ягодными джемами также имели качественные показатели, не соответствующие установленным требованиям к качеству молочных консервов. В таких сгущенных продуктах отмечено неоднородную консистенцию, в которой частицы наполнителей стали центрами кристаллизации, а также неоднородный цвет, повышенные показатели вязкости. Положительные результаты были получены лишь в случае добавления плодово-ягодных сиропов.
Использование плодово-ягодных
сиропов имеет преимущества благодаря
длительному сроку хранения по сравнению
со свежей сырьем, при том, что сиропы
имеют хорошие
Минеральные вещества (макро- и микроэлементы), входящих в состав плодово-ягодных сиропов играют важную роль в биохимических процессах, происходящих в организме человека.
Витамины также является ценной составной частью плодово-ягодных сиропов. Они содержат витамин С (аскорбиновая кислота), провитамин А (каротин), витамины группы В, РР и т.д..
В таблице 1 приведен химический состав плодово-ягодных соков (вишневого, смородинового, шиповникового), которые использовались как сырье для изготовления сиропов.
Нами предложен способ получения сгущенных молочных консервов з плодово-ягодными сиропами, согласно которому массу наполнителя нужно вносить в сгущенную молочную основу в процессе охлаждения в вакуум-кристаллизаторе. Согласно этому обоснованный способ введения плодово-ягодных сиропов в охлажденный до 20 ± 2 оС сгущенный молочный продукт, обеспечивающий минимальное воздействие на составные части сгущенных молочных консервов. Добавление сиропа на этапе смешивания всех компонентами привело бы к необходимости проведения дополнительной технологической операции, а именно раскисления молочной основы путем внесения пищевой соды в количестве до 0,02%.
Согласно
условиям консервирования по принципу
осмоанабиозу массовая доля сахара в сгущенных
молочных консервах с сахаром должна составлять
43,5-45% для образования осмотического давления
16-18 МПа. Согласно предложенной технологии
дозу сахара в виде сахарного сиропа нужно
уменьшить, поскольку сахар попадает в
продукт и за счет плодово-ягодных сиропов.
Согласно проведенным экспериментальных
выработок продукта, этот показатель колеблется
в пределах от 38% до 41%. При этом, доза внесения
плодово-ягодных сиропов составляет 13-18%,
а готовый продукт - молоко цельное сгущен-

- Современные технологии сестринского дела
- Современные технологии строительства
- Современные технологии упаковывания
- Современные технологии управления персоналом
- Современные технологии управления стрессом
- Современные технологии упроченных трубных сталей
- Современные технологии юзабилити тестирования
- Современные технологии производства резервуарных металлоконструкций
- Современные технологии производства сена, сенажа, силоса
- Современные технологии производства шерсти в овец коз
- Современные технологии производства этикеток
- Современные технологии производства яиц
- Современные технологии рециклинга и утилизации тары
- Современные технологии сбора, обработки маркетинговой информации