Сухое молочное сырье

Продукты, выработанные на основе сухих молочных консервов, имеют более низкую бактериальную обсемененность по сравнению продуктами на основе молока цельного. Это объясняется тем, что при сушке из молока удаляется часть воды и ее количество доводится до такого, при котором микробиологические и ферментативные процессы не могут протекать интенсивно. Если микробные клетки находятся в сухой среде (3—6% влаги), то они отдают осмотическим путем свою влагу, плазмолизируют и прекращают жизнедеятельность. Это состояние называют физиологической сухостью. Вегетативная микрофлора погибает в сухих молочных продуктах.

Эффективность процесса растворения зависит, в первую очередь, от качества сухого молока и аппаратурного оформления процесса.

Аппараты, применяемые для растворения сухого молочного сырья, классифицируют по двум признакам: организационно-техническому и форме воздействия. По форме воздействия выделяют две группы: аппараты динамического действия и статического действия.

В аппаратах динамического действия растворение осуществляется за счет механического воздействия на сырье специальными функциональными устройствами, а в аппаратах статического действия для восстановления используется кинетическая энергия потока жидкости, подаваемой в аппарат под давлением.

Выбор оборудования для восстановления сухого молочного сырья зависит от объемов производства, необходимого уровня жесткости режимов смешивания и технологического регламента производства.

Сущность процесса растворения заключается во взаимодействии сухих молочных продуктов с водой. Он включает несколько этапов:

• 1) растворение лактозы и минеральных веществ;
• 2) распределение белка и жира в растворе;
• 3) гидратация дисперсной фазы;
• 4) выделение из продукта избыточного воздуха.

Завершенным процесс восстановления можно считать тогда, когда физико-химические свойства восстановленного молока будут соответствовать свойствам натурального. Интенсивность этого процесса зависит от комплекса качественных характеристик сухого молочного сырья и воды-растворителя.

К основным свойствам, определяющим растворимость сухих молочных продуктов, относятся:

• • смачиваемость, т. е. способность частиц продукта смачиваться водой при данной температуре без перемешивания;
• • проникаемость (пенетрабельность) — способность частиц пропитываться водой до известной глубины;
• • погружаемость (оседаемость) — способность частиц молока после проникновения в них воды оседать на дно сосуда;
• • гранулометрический состав — показатель, характеризующий размер частиц; содержание воздуха и др.

К основным технологическим факторам, определяющим эффективность процесса растворения сухих молочных продуктов, следует отнести:

• • количественное соотношение сухого молока и воды;
• • температуру сухого молочного сырья и воды;
• • интенсивность и уровень жесткости механического воздействия при растворении.

Массу воды, идущей на восстановление, чаще всего устанавливают исходя из требований к продукту, т. е. к регламентируемому количеству сухих веществ в нем. Это наиболее распространенный вариант восстановления. Однако известно, что наиболее эффективно процесс растворения и последующего восстановления протекает при условии первоначального смачивания продукта водой в количестве порядка 100% к массе сухого молока, при условии интенсивного перемешивания. После этого содержание сухих веществ доводится до требуемого добавлением недостающего количества воды.

Оптимальными температурными режимами восстановления являются: температура воды 40—60 °С, температура сухого молока 35—60 °С. При таких режимах достигается наилучшая смачиваемость и наибольшая скорость растворения. В то же время установлено, что максимальный эффект отмечается при использовании водопроводной воды, предварительно нагретой до 95 °C и охлажденной до 50 °C, но учитывая экономические показатели производства, целесообразно при восстановлении сухого молочного сырья воду предварительно нагревать до 75 °C.

С повышением интенсивности процесса перемешивания эффективность процесса растворения возрастает. При этом роль продолжительности перемешивания незначительна.

Качественные характеристики сухого молока, интересующие производителей восстановленных молочных консервов, в зависимости от вида конечного продукта, возможно представить как комплекс физико-химических и микробиологических параметров, наиболее важными из которых являются следующие:

• • белок;
• • жир;
• • лактоза;
• • минеральные вещества;
• • влага;
• • титруемая кислотность;
• • индекс растворимости;
• • индекс сывороточных белков;
• • термостойкость;
• • микробиологическая обсемененность.

Главными требованиями к сухому молоку являются его изначально высокие качественные характеристики. Это кислотность — не выше 18 °Т, влаги — не более 4,0%, жира — не более 1,5% для обезжиренного и не менее 25% для цельного сухого молока, индекс растворимости — не более 0,3 мл сырого осадка. О степени денатурации сывороточных белков и классификации сухого молока по режимам тепловой обработки можно судить по так называемому индексу сывороточного белка, по которому в ряде стран классифицируют качество сухого молока: низкотемпературной сушки — не менее 6,0; среднетемпературной сушки — от 1,5 до 6,0; высокотемпературной сушки — не более 1,5 мг/кг сухого молока. Безусловно, крайне важно, чтобы уровень механического и микробиологического загрязнения сухого молока был минимальным.

Расчет нормализованной смеси, подготовку компонентов осуществляют следующим способом.

Массу сухого молока 25 и 20%-й жирности М_см (кг на 1 т восстановленного молока) рассчитывают по формуле.

где Н — норма расхода сырья на 1 т пастеризованного молока с учетом потерь при 100%-й растворимости сухих молочных продуктов, кг; Ж_м — массовая доля жира в восстановленном молоке, %; Р — фактическая растворимость сухого цельного молока в воде, используемой предприятием для восстановления молока, %; — фактическая массовая доля жира в сухом цельном молоке.

Массу сухого обезжиренного молока М_со, кг, определяют в зависимости от его фактической растворимости:

где М_п0 — масса обезжиренного молока 100%-й растворимости по рецептуре, кг; Р₀ — фактическая растворимость сухого обезжиренного молока, %.

Массу сухой пахты М_сп, кг, рассчитывают по формуле

где М_ср — масса сухой пахты 100%-й растворимости, кг; Р_п — фактическая растворимость сухой пахты, %.

Массу сухих сливок М_ссл, кг, с учетом фактической растворимости и фактической массовой доли жира рассчитывают по формуле.

где Ж_ссл — фактическая массовая доля жира в сухих сливках, %.

Массу воды В, л на 1 т восстановленного молока, необходимую для растворения сухих молочных продуктов, определяют по следующим формулам:

• для растворения сухого молока 25%-й или 20%-й жирности.

• при выработке пастеризованного молока из сухого обезжиренного молока и сливок.

где — масса свежих сливок, кг.

• при выработке пастеризованного молока из сухого обезжиренного молока и сухих сливок.

• при выработке пастеризованного молока из сухих сливок и обезжиренного молока.

где М₀ — масса обезжиренного молока, кг.

Масса сухого обезжиренного молока и сухой пахты, необходимые для нормализации цельного молока, кг на 1000 кг продукта с учетом потерь, принимается согласно приведенным ниже рецептурам:

При растворимости сухого обезжиренного молока, сухой пахты, сухого цельного молока и сливок менее 100% их массу увеличивают с расчетом на пополнение нерастворившейся части.

Сухое молоко растворяется в воде при температуре 38—42 °С. Растворенное молоко направляется на дальнейшую обработку для очистки от крупных нерастворившихся комочков. Для этого оно пропускается через металлическое сито с отверстиями диаметром не более 3 мм.

Сухие сливки восстанавливаются в воде, температура которой 38—42 °С; при этом на одну часть массы сухих сливок берут две или три части массы воды. Полученная смесь сначала гомогенизируется при давлении 10 МПа и температуре 55—60 °С, а затем охлаждается до 58 °C непосредственно после растворения и выдерживается при этой температуре не менее 3—4 ч в целях набухания белков, устранения водянистого вкуса и достижения требуемой плотности.