Контрольная работа по переработке молока

       Смачиваемость сухих продуктов возрастает с увеличением температуры воды от 10°С до 50°С. Между 50°С и 100°С улучшения смачиваемости не наблюдается, причем возможен даже обратный эффект. Сухое молоко, обработка которого осуществлялась при низкой температуре, растворяется легче, чем выработанное высокотемпературным способом. Важно, чтобы белки достигли своего обычного состояния гидратации, что занимает менее 20 минут при 40-50°С.

       Как правило, для свежего сухого молока высокого качества требуется наименьшее количество времени для гидратации. Недостаточная продолжительность гидратации может вызвать

мучнистость в конечном продукте.

       Можно восстанавливать молоко при 10°С и  затем хранить его при этой температуре в течение ночи для достижения максимальной степени гидратации. Большая часть частиц сухого молока остается нерастворенной при температуре смешивания 10-20°С по сравнению с 35-45°С, даже если смесь выдерживается в течение 24 часов. В молоке с содержанием сухих веществ 8% это различие очень мало. Доля нерастворенных частиц в молоке, нагретом по меньшей мере до 40°С после регенерации, достаточно низкая даже при содержании сухих веществ в смеси, равном 26%. Содержание воздуха в восстановленном молоке возрастает при понижении температуры смешивания.

       Жир добавляют при температурах выше точки его плавления. Для достижения этого ОМЖ необходимо добавлять при температуре выше 40°С. Рекомбинированное молоко не хранят при высокой температуре смешивания более двух часов из-за роста бактерий.

       Содержание  воздуха в восстановленном молоке повышается при понижении температуры смешивания.

Добавление  жира и эмульгирование.

       Жир не добавляют в рекомбинированное молоко до полного завершения процесса гидратации. Избегают добавления жира одновременно или перед добавлением сухого молока, так как это может вызвать технологические проблемы и ухудшение качества продукта. Для облегчения и ускорения эмульгирования молочного жира часто добавляют эмульгаторы. После введения жира в молоко в резервуаре для смешивания его тщательно размешивают, при этом обычно используются высокоскоростные мешалки для обеспечения однородного распределения жира в продукте перед подачей его в пастеризатор. Даже если в состав установки входит гомогенизатор, важно добиться равномерного распределения жира до подачи на пастеризацию.

Содержание  воздуха.

       Обычно  сухое обезжиренное молоко содержит 40% воздуха от общего объема, и этот воздух включает воздух внутри частиц и между ними. Дополнительное количество воздуха может попадать также и через оборудование для смешивания — в случае его неудовлетворительного обслуживания. Содержание воздуха в восстановленном обезжиренном молоке, растворенном при 50°С при содержании сухих веществ 14-18%, такое же, как в обычном обезжиренном молоке. При температуре смешивания 30°С содержание воздуха на 50-60% больше даже после выдержки в течение часа. При содержании сухих веществ 41% содержание воздуха в смеси превышает в 10 раз содержание воздуха в обычном обезжиренном молоке.

       Повышенное  содержание воздуха в восстановленном молоке является причиной следующих явлений:

- вспенивание

- пригорание в пастеризаторе

- кавитация в гомогенизаторе

- повышенный риск окисления жира.

Подача  сухого молока.

       Дозировка сухого обезжиренного молока основана на том простом правиле, что вес  сухого продукта составляет одну десятую веса производимого молока.

2. Установки для производства     восстановленного молока.

Установка для восстановления молока переодического действия.

       При мелкомасштабном производстве (1000-2000 л) смешивание и обработка производятся в резервуарах для смешивания, снабженных рубашкой, двухскоростной мешалкой и устройствами для нагревания и охлаждения. Такая установка показана на рис. 1.

       В танк подается необходимое количество воды, нагревается до 43-49°С, после чего равномерно подается сухое молоко. Далее смесь перемешивается до полного растворения сухого молока. Образующийся раствор оставляют в покое на 20 минут после выключения мешалки. По истечении этого времени мешалка вновь запускается и добавляется молочный жир, предварительно расплавленный в течение ночи в горячей камере при 38-45°С, затем температура повышается до 54-65°С. Если обработка продолжается в резервуаре, то мешалка на несколько минут переключается на высокую скорость с целью равномерного распределения жира. Затем мешалка переключается на пониженную скорость для перемешивания жира, и процесс завершается пастеризацией с последующим охлаждением до температуры упаковки. 

Рисунок 1. Установка для восстановления молока переодического действия.

 
 
 
 

Установка для восстановления молока с подчей жира в танки для  смешивания.

       На  рис.2 показана крупнотоннажная установка для восстановления молока непрерывного действия, в котором жир дозируется в резервуары для смешивания.

Рисунок 2. Установка для восстановления молока с подачей жира в танки для смешивания.

         Перед подачей в танки для  смешивания (7) питьевая вода нагревается в пластинчатом теплообменнике, т.к. сухое обезжиренное молоко лучше растворяется в теплой воде, чем в холодной.

       Циркуляционный  насос (5) запускается после того, как резервуар заполняется наполовину и вода проходит через обводную линию из резервуара для смешивания к высокоскоростной смесительной системе (4). В высокоскоростном смесителе, показанном на рис. 6, сухие ингредиенты пропускаются через загрузочный бункер со скоростью до 45 кг в минуту. Между циркуляционным насосом (5) и вспомогательным насосом (6) создается вакуум, который втягивает ингредиенты в отверстие крыльчатки смесителя.

В трубе-диффузоре  жидкие и сухие ингредиенты подаются раздельно до тех пор, пока они не достигнут отверстия крыльчатки. Шиберная заслонка, активированная вручную или с помощью дистанционного управления, прерывает подачу в приемный бункер, как только последний из сухих ингредиентов поступит в смесительную камеру. Мешалка в резервуаре для смешивания запускается одновременно с циркуляционным насосом. В процессе смешивания вода продолжает поступать в резервуар до тех пор, пока не будет подано необходимое ее количество.

       После окончания подачи сухого молока мешалка  и циркуляционный контур останавливаются, а содержимое резервуара выдерживается до полного растворения сухого обезжиренного молока. Продолжительность этого процесса при температуре воды 35-45°С составляет около 20 минут. После этого мешалка активируется опять. Одновременно смеситель подсоединяется для приема следующей партии ингредиентов для восстановления. Теперь подается обезжиренный молочный жир из танка для хранения жира (1). Его количество измеряется с помощью весового бункера (3). Мешалка, специально предназначенная для оптимального распределения жира, включается на несколько минут и тонко диспергирует частицы жира в обезжиренном молоке.

       Трубопроводы  для нагретого жира обычно изолированы с целью предотвращения снижения температуры жира ниже точки плавления. После тщательного перемешивания всех добавленных компонентов в одном танке процесс повторяется в следующем. Смесь обезжиренного молока и жира перекачивается из танка после окончательного смешивания с помощью насоса (8), который подает смесь на сдвоенные фильтры (9), где удаляются все посторонние включения, например веревки, куски мешковины.

       После предварительного нагрева в теплообменнике (10) продукт перекачивается в гомогенизатор (12), где завершается диспергирование жировых шариков. В процессе растворения сухого молока содержание воздуха в продукте значительно увеличивается, что может явиться причиной пригорания продукта в пастеризаторе и вызвать проблемы при его гомогенизации.

       Для его удаления перед гомогенизатором может быть установлен деаэратор (11). Продукт подогревается на 7-8°С выше температуры гомогенизации перед подачей в деаэратор, в котором разрежение отрегулировано таким образом, что продукт на выходе имеет температуру, необходимую для гомогенизации, обычно 65°С. Гомогенизированное молоко пастеризуется и охлаждается в пластинчатом теплообменнике (10), а затем перекачивается в танки для промежуточного хранения (13) или на упаковку.

Установка с непрерывной  подачей жира.

Типовая установка показана на рис. 3. Участок технологической линии для восстановления такой же, как на установке с подачей жира в танки, с прохождением двух процессов поочередного заполнения резервуаров и смешиванием с сухим обезжиренным молоком при помощи обводной линии.

Рисунок 3. Установка для восстановления молока с непрерывной подачей жира.

 

         Подача сухого молока может  быть ручной или механизированной в зависимости от мощности оборудования и потребности. После заполнения танка для смешивания и выдержки содержимого до полной гидратации компонентов сухого обезжиренного молока восстановленное обезжиренное молоко перекачивается через сдвоенные фильтры (6) в балансный танк (7). Это обеспечивает постоянную скорость потока во время технологического процесса. Центробежный насос (8) подает обезжиренное молоко через секцию предварительного нагрева пластинчатого теплообменника (9).

       Технологическая схема, представленная на рис. 2, предусматривает введение молочного жира в танки для смешивания. Добавление жира приводит к снижению пенообразования, вызываемого захватом воздуха. В данном случае пенообразование весьма интенсивное, поэтому рекомендуется устанавливать в линию деаэратор (10) после секции подогрева теплообменника (9). Молоко подогревается до температуры примерно на 8°С выше температуры гомогенизации, после чего происходит мгновенная деаэрация, как это описано выше. Затем молоко подается через встроенный инжектор (13), подающий жир из резервуара для плавления жира (11) в поток с помощью объемного дозирующего насоса (12). Смешивание в потоке завершается в смесителе (14), установленном после инжектора. Немедленно после смешивания восстановленное молоко поступает в высокопроизводительный гомогенизатор (15), где повышается степень дисперсности жировой фазы. Затем гомогенизированное молоко опять подается в теплообменник (9) для пастеризации и охлаждения. После выхода из пастеризатора молоко готово к упаковыванию.

3.3 Упаковывание.

       Молоко  должно быть упаковано как можно  быстрее после его изготовления. Молоко, прошедшее высокотемпературную обработку (UHT-обработку), должно подаваться по асептической линии на упаковочную машину для упаковывания в картонные пакеты или жестяную тару.

       Пастеризованное молоко может разливаться в бумажные или пластиковые пакеты и стеклянные бутылки. Используемые бутылки должны быть изготовлены из темного стекла, предохраняющего органолептические свойства молока от изменения под воздействием света.

       Упаковка  всегда должна быть непроницаемой для воздуха, чтобы предотвратить окисление компонентов молока. Она должна быть также достаточно прочной для укладки в ящики или коробки.

3.4 Хранение и реализация.

       Обычно  восстановленное молоко подается на упаковку непосредственно после производственной линии. Для компенсации временных остановок на линиях производства и расфасовки может потребоваться буферный резервуар. При производстве стерилизованного молока этот резервуар должен быть асептическим (рис. 4) для предотвращения риска повторного попадания микроорганизмов.

Рисунок 4. Асептический танк исключает возможность повторного обсеменения микроорганизмами 

       

         Упакованное стерилизованное молоко может храниться в любых условиях при обеспечении целостности упаковки. Пастеризованное молоко должно храниться в охлаждаемых складских помещениях. Молоко, подвергнутое высокотемпературной обработке, и стерилизованное молоко часто используется на рынках, где хранение при пониженных температурах отсутствует или недостаточно развито.

       Температура окружающей среды и другие условия не являются столь критичными для молока, подвергшегося ультравысокотемпературной обработке и стерилизованного молока по сравнению с пастеризованным. Фактор времени также не является столь важным. Молоко, прошедшее ВТ-обработку, например, можно перевозить в обычных грузовиках на дальние расстояния и выставлять на продажу в магазинах без холодильных устройств, куда люди приходят за покупками, может быть, раз в неделю. Для пастеризованного молока, напротив, требуется транспортировка в изотермических фургонах, обеспечивающих хранение продукта при пониженных температурах, охлаждаемые прилавки в магазинах, продажа в течение суток, и предпочтительно хранение пастеризованного молока в домашних условиях осуществлять в холодильнике.