Технологические параметры процесса охлаждения сгущенных молочных консервов

Технологическими параметрами, характеризующими процесс охлаждения — кристаллизации сгущенных молочных консервов, являются температура, продолжительность, давление.

Для определения скорости охлаждения фиксируется температура продукта к началу охлаждения, начало и конец подачи продукта на вакуум-охладитель, продолжительность подачи продукта из вакуумвыпарного аппарата в вакуум-охладитель, температура продукта в конце охлаждения, общая продолжительность процесса.

Температура продукта находится в прямой зависимости от таких параметров, как разрежение в вакуум-охладителе к началу подачи продукта, давление и температура пара на пароструйные насосы.

Получение сгущенных молочных консервов высокого качества невозможно без внесения затравки при температуре усиленной кристаллизации лактозы. Поэтому обязателен контроль температуры внесения затравки и ее количества.

Строгое соблюдение технологических параметров обеспечивает необходимое направление кристаллизации лактозы и соответствие линейных размеров ее кристаллов в готовом продукте требованиям стандарта.

Современные методы оценки консистенции сгущенных молочных консервов по дисперсности кристаллов лактозы

Контроль показателей консистенции сгущенных молочных консервов по однородности кристаллов лактозы.

Для оценки однородности кристаллизации лактозы в промышленности согласно стандартам используются методики Л. В. Чекулаевой (определение среднего размера кристаллов лактозы по наибольшему измерению, систематизация кристаллов по группам в зависимости от размеров); и Фигуровского (расчет коэффициента однородности кристаллизации).

По методике Л. В. Чекулаевой перед оценкой размеров кристаллов молочного сахара продукт тщательно перемешивают. В окуляр микроскопа между верхней и нижней линзами вставляют окуляр-микрометр. Для определения абсолютного деления окуляр-микрометра используют объект-микрометр. Каждое деление объект-микрометра равно 10 мкм. Абсолютное деление окуляр-микрометра находят, поместив на столик микроскопа объект-микрометр вместо предметного стекла (счетной камеры Горяева) и установив, скольким делениям объект-микрометра соответствует одно деление окуляр-микрометра. Для проведения анализа небольшую каплю продукта помещают в счетную камеру Горяева глубиной 0,1 мм и накрывают покровным стеклом, плотно прижимая его к поверхности камеры.

Размеры не менее чем 100 кристаллов молочного сахара определяют при увеличении в 600 раз. Величину кристалла измеряют по длине грани.

Все кристаллы разделяют на четыре группы. По средней величине кристаллов в каждой группе и их количеству высчитывают средний размер кристаллов сгущенного молока с сахаром (табл. 6.9) и оценивают консистенцию продукта.

Таблица 6.9

Зависимость консистенции продукта от размеров кристаллов молочного сахара.

Среднее значение размера кристаллов лактозы М определяют по формуле.

где п — частота кристаллов; а — линейный размер кристаллов, мкм.

Для определения однородности кристаллизации по методике Фигуровского используют коэффициент однородности И:

где V — расхождение данного размера со средним, мкм; Да — предел размера кристаллов, мкм.

В дополнение к этому методу Жижин предложил формулу.

Коэффициент однородности можно определить расчетно-графическим способом по методике К. К. Полянского. Чтобы аппроксимировать в линейном виде гранулометрический состав кристаллической лактозы в сгущенном молоке с сахаром, используем логарифмически нормальное распределение, получающееся, если в нормальную гауссову функцию подставить в качестве аргумента не размер частиц, а его логарифм:

где 5 — медиана распределения; lg, а — стандартное (среднеквадратичное) отклонение логарифмов размеров от их среднего значения.

Интеграл, входящий в уравнение, выразим через элементарные функции нового аргумента:

Аргумент t — нормированная нормально распределенная величина, среднее значение которой равно нулю. Данное распределение удобно изобразить графически на логарифмически вероятностной сетке координат (рис. 6.9).

Рис. 6.9. Гранулометрический состав кристаллов лактозы молока цельного сгущенного с сахаром.

Среднее квадратичное отклонение логарифмов размеров определим по формуле.

При t = ±1, lg cj = ±(lg 5 — lg 5₅₀). Значениям t = ±1 соответствует процентная доля кристаллов: Д = 84,1, Д = 15,9, отсюда lgo = lg6₅₀ — lg5₈₄₁ ⁼ = lg8₁₅₉ — lg5₅₀ или о = И = 8₅₀ / 5_84j1 =5_15>9 /8₅₀. Для нахождения этих величин строится график распределения гранулометрического состава продукта, где ось ординат — процентная доля кристаллов данного размера, а ось абсцисс — линейный размер кристаллов.

Международной комиссией по унификации единых методов анализа для оценки качества сахаров рекомендуется определять вместо коэффициента однородности коэффициент неравномерности (неоднородности) кристаллов V, %, по формуле.

где а = -у/(Х ^па2 / ?^п) ~ М² — среднеарифметическое отклонение; М — среднеарифметический линейный размер кристалла, мкм.

Значения коэффициентов однородности, рассчитанные по разным формулам для одного и того же продукта, различны, что объясняется их неодинаковым математическим обоснованием. Выбор способа расчета, прежде всего, связан с задачами исследований. Для более глубокого изучения однородности кристаллов лактозы на основе закона их распределения рекомендуется метод К. К. Полянского.

Контроль показателей консистенции сгущенных молочных консервов по массовости кристаллизации.

Для оценки массовости кристаллизации лактозы в промышленности применяется методика Л. В. Чекулаевой.

Всего делают 100 измерений кристаллов и разбивают их на четыре группы. Кристаллы молочного сахара чаще встречаются в форме пинокоидов и ромбоидов. Величину кристалла определяют по наиболее длинной грани, а не по диагонали; ширина перпендикулярна грани длины. По средней величине кристаллов в каждой группе и их количеству рассчитывают средний размер кристаллов молочного сахара в сгущенном молоке. Если кристаллов немного и их размер не менее 1 мкм, то при увеличении в 100 раз их легко сосчитать во всей камере Горяева.

При увеличении в 600 раз пользуются окулярной сеткой. Если ее нет, то счет производят во всем поле зрения, предварительно определив его диаметр объект-микрометром. Величину кристаллов измеряют окулярмикрометром.

По среднему размеру кристаллов находят количество кристаллов лактозы в 1 мм³ продукта, т. е. ожидаемую массовость кристаллизации (табл. 6.10).

Зависимость массовости кристаллизации лактозы от размеров ее кристаллов.

Для расчета числа кристаллов лактозы в 1 мм³ продукта возможно использование предложенной К. К. Полянским зависимости:

Таким образом, для осуществления оценки консистенции сгущенных молочных консервов по дисперсности кристаллов лактозы необходимо использовать рассмотренные методы контроля. Они просты, надежны, доступны для производственных лабораторий, внедрены и широко используются в молочно-консервной промышленности, обеспечивая оценку предусмотренных инструкциями параметров технологического процесса и условий хранения продуктов.