Технологический процесс производства молока и кисломолочных продуктов

Для производства кисломолочных напитков используется молоко не ниже второго сорта кислотностью не выше 19°Т, которое предварительно подвергают очистке. Обезжиренное молоко, пахта, сливки, сгущенное и сухое молоко, казеинат натрия и плодово-ягодные наполнители должны быть доброкачественными без посторонних привкусов и запахов и пороков консистенции.

Кисломолочные напитки вырабатывают с различной массовой долей жира: 6; 4; 3,2; 2,5 1,5; 1 %. Поэтому исходное молоко соответственно нормализуется до требуемой массовой доли жира. Нормализация молока осуществляется в потоке на сепараторах-нормализаторах или смешением. Нежирные продукты вырабатываются из обезжиренного молока.

При нормализации сырья смешением массу продуктов для смешения определяют по формулам материального баланса или по рецептуре.

Нормализованное сырье подвергается тепловой обработке. В результате пастеризации уничтожаются микроорганизмы в молоке и создаются условия, благоприятные для развития микрофлоры закваски. Наилучшие условия для развития микроорганизмов создаются, если молоко пастеризуется при температурах, близких к 100 °С. При этих условиях происходит денатурация сывороточных белков, которые участвуют в построении структурной сетки сгустка, повышаются гидратационные свойства казеина и его способность к образованию более плотного сгустка, хорошо удерживающего сыворотку. Поэтому при производстве всех кисломолочных напитков, кроме ряженки и варенца, исходное сырье пастеризуется при температуре 85—87 °С с выдержкой 5—10 мин или при 90— 92 °С с выдержкой 2—3 мин, ряженки и варенца — 95—98 °С с выдержкой 2—3 ч. Кроме того, при выработке варенца используется и стерилизация молока.

Тепловая обработка молока обычно сочетается с гомогенизацией. В результате гомогенизации при температуре 55—60 °С и давлении 17,5 МПа улучшается консистенция кисломолочных продуктов и предупреждается отделение сыворотки.

После пастеризации и гомогенизации молоко охлаждается до температуры заквашивания. При использовании закваски, приготовленной на термофильных бактериях, молоко охлаждается до 50 — 55°С, мезофильных — 30—35°С и кефирной закваски — 18 -25 °С.

В охлажденное до температуры заквашивания молоко должна быть немедленно внесена закваска, соответствующая виду продукта. Наиболее рационально вносить закваску в молоко в потоке. Для этого закваска через дозатор подается непрерывно в молокопровод и в смесителе смешивается с молоком.

Сквашивание молока проводят при температуре заквашивания. В процессе сквашивания происходит размножение микрофлоры закваски, нарастает кислотность, коагулирует казеин и образуется сгусток. Окончание сквашивания определяют по образованию достаточно плотного сгустка и достижению определенной кислотности.

По окончании сквашивания продукт немедленно охлаждается. Кисломолочные продукты, вырабатываемые без созревания, немедленно направляются на охлаждение.

Кефир, вырабатываемый с созреванием, после сквашивания охлаждается до 14—16°С и при этой температуре созревает. Продолжительность созревания кефира не менее 10—12 ч. Во время созревания активизируются дрожжи, происходит процесс спиртового брожения, в результате чего в продукте накапливаются спирт, углекислота и другие вещества, придающие этому продукту специфические свойства.

Технологическая линия производства кисломолочных напитков резервуарным способом представлена на рис. 45. Молоко из емкости для сырого молока подается в балансировочный бачок, откуда направляется в рекуперативную секцию пастеризационно-охладительной установки, где подогревается до 55—57 °С.

Для пастеризации молока используются пастеризационно-охладительные установки для кисломолочных продуктов, в которых можно проводить пастеризацию с необходимой выдержкой и последующим охлаждением до температуры сквашивания. Подогретое молоко направляется сначала в сепаратор-нормализатор, а затем — на гомогенизатор.

Для гомогенизации предназначены гомогенизаторы клапанного типа. Из гомогенизатора молоко сначала поступает в секцию пастеризации, далее через пульт управления — в емкость для выдерживания и возвращается в рекуперативную секцию и. в секцию охлаждения пастеризационно-охладительной установки, где охлаждается до температуры заквашивания. Если по выходе из секции пастеризации молоко не достигло заданной температуры, то оно с помощью возвратного клапана направляется в балансировочный бачок для повторной пастеризации. Охлажденное молоко поступает в емкость для производства кисломолочных напитков, перемешиваясь в смесителе с закваской.

Сквашивание молока проводят в специальных двустенных вертикальных емкостях, оборудованных мешалками с автоматическим устройством.

Мешалка устроена таким образом, чтобы не взбалтывала кефир и не резала бы его на пласты и кубики, а равномерно и одновременно перемешивала всю массу кефира. Частичное перемешивание или разрезка сгустка приводит к отделению сыворотки, а взбалтывание мешалкой — к пенообразованию, что в свою очередь вызывает отделение сыворотки.

Автоматическое устройство обеспечивает протекание сквашивания по определенному циклу: перемешивание — покой — перемешивание, а также служит для включения системы охлаждения. Охлаждение осуществляют холодной водой или рассолом, циркулирующим по кольцевому зазору между внутренней и средней емкостями. Средняя емкость снабжена теплоизоляцией, облицованной защитным кожухом.

Для выработки кисломолочных продуктов используются емкости вместимостью 2000, 4000, 6000 и 10000 л.

Заквашенное молоко сквашивается в емкости до требуемой кислотности. Полученный сгусток охлаждается в той же емкости, при этом через каждые 30—40 мин включается мешалка для размешивания сгустка и более быстрого его охлаждения. Если требуется созревание, то сгусток охлаждается до температуры созревания и оставляется в емкости на созревание.

Охлаждение продукта можно проводить в потоке. Для этого молоко заквашивается в емкости, а по достижении заданной кислотности продукт подается на пластинчатый охладитель, где охлаждается в потоке до требуемой температуры и поступает в промежуточную емкость, откуда направляется на фасовку.

Кисломолочные напитки фасуются в термосвариваемые пакеты или в стеклянную тару на автоматах для фасовки жидких молочных продуктов.

 

 

5. Экспериментальная часть

 

Для эксперимента использовались следующие образцы:

1. Молоко «Любимая чашка» завод  молочный «Новосибирский» г. Новосибирск.

2. Молоко «Домик в деревне»  ВМК, 3,2%

3. Кефир «Домик в деревне»  ВМК

4. Кефир «Родимая сторонка» Уссурийский  молочный комбинат.

Требования. Предъявляемые к измерению содержания жира в молоке изложены в ГОСТе 5867-92 «Молоко и молочные продукты».

 

5.1 Методы определения жира в молоке

 

Автоматическое определение содержания жира в молоке и молочных продуктах используют фотоэлектрические, ультразвуковые, высокочастотные, кондуктометрические, термоэлектрические и другие методы и средства.

Фотоэлектрические жиромеры

Принцип действия их основан на изменении степени поглощения или рассеивания светового потока слоем жировых шариков молока.

Через ёмкость с испытуемым продуктом пропускают световой поток от источника излучения. Интенсивность этого потока изменяется по сравнению с исходной в зависимости от оптической плотности молока, которая зависит от его жирности. Полученный поток регистрируют фотоэлектрическим датчиком. Градуировку приборов периодически проверяют с помощью калибровочного фильтра с оптической плотностью, соответствующей определённой плотности молока.

Ультразвуковые жиромеры

Принцип действия ультразвуковых жиромеров заключается в измерении скорости распространения, степени поглощения или рассеивания ультразвука в продукте, которые зависят от содержания жира в молоке. Эта зависимость сильнее выражена при температуре 50ºС.

Типичная схема построения ультразвуковых жиромеров такова.

Ультразвуковые колебания, которые передаются датчиком погружного или проточного типа в молоко, воспринимаются вторичным прибором, который преобразует их в электрические сигналы. Блок счёта импульсов в соответствии с полученными сигналами формирует показания прибора.

На точность измерения влияет температура продукта. Поэтому поддержание постоянной температуры молока 50ºС является необходимым условием измерений с высокой точностью (до 0,1% жира). Ультразвуковые жиромеры по сравнению с фотоэлектрическими имеют то преимущество, что не требуют гомогенизации продукта и его разбавления или обработки. Однако сложность конструкции и эксплуатации, а также высокая стоимость ограничивают применение этих приборов. Мы воспользовались кислотным методом определения жира в молоке, достаточно точным, доступным и широко используемым на молочных заводах.

Для определения жира в молоке использовались приборы и материалы:

дозаторы для отмеривания изоамилового спирта и серной кислоты, центрифуга для центрифугирования с частотой вращения 1000 об/сек, жиромеры для молока с пределом измерения от 0 до 6% и ценой деления 0,1%, баня водяная, штатив для жиромеров, термометры с ценой деления 0,5ºС, кислота серная (ГОСТ 4204), спирт изоамиловый (ГОСТ 5830), вода дистиллированная (ГОСТ 6709).

 

5.2 Методика определения жира при выполнении анализа

 

Пробы молока тщательно перемешиваем, нагреваем до t=20ºС. В молочный жиромер с пределом измерения от 0 до 6% и ценой деления 0,1% наливаем дозатором 10 мл серной кислоты, плотностью 1815-1820 г/м³.

Пипеткой на 10 мл отмериваем пробу перемешанного молока объёмом 10 мл прибавляем дозатором 1 мл изоамилового спирта. Закрываем жиромер сухой резиновой пробкой, встряхиваем жиромер до полного растворения содержимого, переворачиваем жиромер 2-3 раза.

Молоко ВМК

Из одного образца готовим две пробы для получения более точного результата. Центрифугирование проводим в центрифуге в течении 5 мин. Вынимаем жиромеры, ставим их в баню в штатив на 5 мин пробкой вниз.

Фиксирование результатов на жиромере: столбик жира на делениях жиромера отсутствует.

Вывод: в исследуемом образце молока жира нет.

Согласно данным на этикетке молоко должно содержать 3,2% жира, что не соответствует действительности, (см Приложение 1, таблица 1).

 

5.3 Органолептическая оценка качества молока

 

Внешний вид – непрозрачная жидкость.

Консистенция – жидкая, однородная.

Вкус и запах – нехарактерный для молока: водянистый вкус, отсутствие запаха.

Цвет – белый, равномерный с сероватым оттенком.

Согласно ГОСТ Р 52090-2003 органолептические характеристики на продукт должны соответствовать нормам, (см Приложение 1, таблица 2).

 

5.4 Определение кислотности  молока и кефира

 

Для определения кислотности молока и кефира использовались материалы и приборы:

Приборы: колбы вместительностью 250 мл, пипетки по 20 мл, воронки, бюретки для титрования.

Материалы: 0,1 Н раствора КОН для титрования, фенолфталеин, 70% спиртовой раствор с концентрацией 10г/дм³, кобальт сернокислый с концентрацией 25 г/дм³, вода дистиллированная.

Готовим контрольный эталон окраски: в колбу объёмом 250 мл отмеряем пипеткой 10 мл исследуемого продукта, 20 мл дистиллированной воды и 1 мл 2,5% раствора CoSO4.

Для определения кислотности указанных продуктов в колбы отмериваем по 10 мл продуктов.

В каждую колбу добавляем по 20 мл дистиллированной воды и по 3-5 кап спиртового раствора фенолфталеина.

Колбы хорошо взбалтываем. Титруем 0,1 Н раствором NaOH до получения устойчивого розового оттенка идентичного контрольному образцу. Для получения точных результатов оставим по две пробы каждого образца.

Обработка результатов.

Расход щелочи на титрование и кислотность продукта.

 

продукт	название	расход щелочи	кислотность
молоко	«Любимая чашка»	1,6 мл	1,6*10 = 16º Т
молоко	«Домик в деревне»	1,9 мл	1,9*10 = 19º Т
кефир	«Домик в деревне»	10,0 мл	10*10 = 100º Т
кефир	«Родимая сторонка»	10,5 мл	10,5*10 = 105º Т

 

Вывод: исследуемые образцы: молоко «Домик в деревне», кефир «Домик в деревне», «Родимая сторонка» имеют кислотность в пределах требования ГОСТа Р 52090-2003.

Молоко «Любимая чашка» к концу срока хранения (6 месяцев) имеет низкую кислотность.