Роль ученых Вологодского молочного института в решении теоретических и практических проблем маслоделия

     С переходом от кустарно-артельного производства масла к промышленному и распространению  маслоделия почти по всей территории СССР потребовалось заново создавать  типизированный технологический процесс производства вологодского масла на механизированных маслодельных предприятиях. Одной из важнейших проблем стало регулирование влажности масла, так как в 1926-1930 гг. масло на экспорт вырабатывалось с пониженным содержанием влаги (10,1-14,0 % вместо допустимого на мировом рынке 16 %), а перерасход жира на 3,0-5,0 % не оплачивался и приносил большие убытки промышленности.

     В Вологодском молочно-хозяйственном  институте (А.Ломунов, М.Казанский, А.Макарьин, Л.Фетисова) были проведены чрезвычайно широкие исследования по изучению факторов, обусловливающих изменения в содержании и распределении влаги в масле в зависимости от режимов пастеризации, физического созревания и сбивания сливок в масло, режимов и степени обработки масла. Устанавливаются закономерности взаимосвязи и взаимообусловленности этих факторов при использовании сливок различной жирности и варьировании степени загрузки маслоизготовителя при механической обработке и диспергировании влаги. Здесь впервые подчеркивается роль степени отвердевания жира в выборе режимов физического созревания и сбивания сливок в масло, влияние ее на консистенцию зерна, отход жира в пахту, на характер выработки и распределения влаги в масле, на его консистенцию и возникновение пороков консистенции - засаленности, излишней твердости, вытекания крупных капель влаги. В более позднее время эти вопросы изучаются Ю.М.Сорокиным и Г.В.Твердохлеб.

     В результате было установлено, что избранием  соответствующих режимов обработки  масла можно получить любое содержание в нем влаги. Были разработаны принципы регулирования содержания влаги при использовании только что появившихся в России маслоизготовителей. Все разработанные рекомендации вошли не только в учебную литературу, но и были узаконены в технологических инструкциях и до настоящего времени являются основополагающими в производстве масла методом сбивания с использованием маслоизготовителей периодического действия.

       Проводятся исследования (М.Казанский,  А.Ломунов, А.Макарьин) по стандартизации  сливок в маслоделии с целью повышения качества масла и снижения отходов жира в пахту. Было признано (Г.С.Инихов, Флейшман и др.), что для получения вологодского масла необходимо использовать сливки низкой жирности -23-27 %. Использование сливок более высокой жирности приводит к получению масла более мягкой консистенции, с мутной "слезой", высоким отходом жира в пахту. Проводится большой ряд исследований (А.Ломунов, А.Макарьин, М.Казанский) по разработке оптимальных норм жирности сливок для выработки различных видов масла, использования различного типа сбивальных аппаратов.

     Изучая  зависимость температур коагуляции белка в сливках различной  жирности от концентрации молочной кислоты, М.М.Казанский устанавливает принятые до сих пор нормативы максимально  допустимой кислотности сливок в  зависимости от содержания жира, составляет таблицы критических температур пастеризации сливок при различной кислотности их плазмы.

     В период 1928-1929 гг. в Вологодском молочном институте проводятся работы по раскислению (нейтрализации) сливок в маслоделии (М.Казанский, А.Ломунов), которые были в тот период важны при отсутствии изотермических средств транспортировки сырья. Исследуются различные нейтрализаторы для раскисления сливок в производстве сладкосливочного и кислосливочного масла, изучается влияние нейтрализаторов на процесс сбивания масла и отход жира в пахту, на стойкость масла при хранении. Устанавливается химизм действия нейтрализаторов на сливки, разрабатываются инструкции по их применению.

     С внедрением в промышленность различных  схем производства масла и систем пастеризации потребовалось изучение их влияния на эффективность пастеризации и повторное обсеменение микрофлорой (М.Казанский, Н.Миронова, М.Лечицкая). В результате промышленности были рекомендованы оптимальные схемы в зависимости от объема производства.

     В 1926-1933 гг. вырабатывается значительное количество соленого масла с применением различных методов поселки. Проводится сравнительное изучение способов посолки и регулирования влаги в масле, стойкости соленого масла при хранении в зависимости от степени посолки, кислотности и температуры хранения (М.Казанский, Е.Измайлова, Н.Миронова). Раскрывается сущность консервирующего действия соли и молочной кислоты и их влияние на стойкость масла при хранении с различными температурами. Результаты этих исследований вошли в технологическую инструкцию по посолке масла, сыграли большую роль в определении объемов производства различных видов масла при нехватке холодильных площадей в то время и отсутствии хороших дорог.

     Большие исследования были проведены по изучению процесса образования масла и использования жира при сбивании масла, влиянию температуры сбивания и охлаждения сбиваемой массы на качество масла, разработке технологических параметров для отдельных стадий производства масла (М.М.Казанский, А.А.Ломунов, А.М.Макарьин, Л.А.Фетисова). В результате в промышленности отказались от считавшегося в то время обязательным охлаждения сбиваемой массы водой или льдом, что приводило к повторному чрезмерному обогащению масла микрофлорой и ухудшало его консистенцию; были пересмотрены требования к качеству масляного зерна, к оптимальным начальным и конечным температурам сбивания.

     Пересмотр технологических способов и параметров производства масла потребовал теоретических  обоснований, в связи с чем  проводятся углубленные исследования по физико-химической сущности процессов. Изучается жировая фаза в молоке (Г.С.Инихов, М.М.Казанский), сливках и масле, изменение сливок при различных технологических режимах их обработки и маслообразование при сепарировании молока (М.М.Казанский, Е.А.Осминин), при пастеризации в различных системах (П.Болдырев, Е.Осминин, М.Казанский); исследуются процессы, предшествующие сбиванию сливок в масло (М.М.Казанский); создаются теоретические представления о механизме маслообразования, связанном с поверхностными явлениями (Я.С.Зайковский); разрабатываются представления о структуре масла (М.М.Казанский); проводится разработка реологического метода для характеристики пластических свойств масла (Е.А.Осминин). В последующие годы изучаются вопросы образования масла в аспекте современных физико-химических и коллоидных явлений (Ю.Ф.Глаголев).

     Следующей, очень важной проблемой в разработке технологического процесса маслоделия являлось изучение физико-химических процессов при созревании сливок (М.М.Казанский, В.И.Сирик). Было установлено, что режим созревания сливок предопределяет консистенцию масла и оказывает существенное влияние на сам процесс маслообразования. Были раскрыты основные закономерности отвердевания жировой фазы при физическом созревании сливок в зависимости от глубины охлаждения и продолжительности выдержки и другие очень важные закономерности. Так, установлено, что температура физического созревания оказывает большее влияние на степень отвердевания глицеридов жира, чем продолжительность выдержки. При температуре выше "критической" (10-13 °С) не достигается необходимой степени отвердевания жира. При физическом созревании сливок происходит также резкое снижение электрозаряженности жировых шариков и их кучеобразование, утечка поверхностно-активных веществ с оболочек жировых шариков в плазму, повышение степени отвердевания жировой фазы при перемешивании, повышение вязкости сливок. В результате были разработаны принципы непрерывнопоточного метода производства масла сбиванием, сконструирован непрерывнопоточный сливкоподготовитель (В.И.Сирик). Эти разработки опубликованы в монографии и доложены на X Международном конгрессе (Милан, 1934 г.). Принципы непрерывно-поточного метода и сливкоподготовитель легли в основу и послужили прототипом разработки маслоизготовителей непрерывного действия конструкций "Фритц" и "Симон-Фрер", а также аппарата для непрерывного физического созревания сливок перед сбиванием их в масло.

     Эти теоретические разработки В.И.Сирика и М.М.Казанского были использованы в стахановском движении маслоделов всей страны (О.Сулаев, А.Мироненко) по сокращению сроков физического созревания сливок до 0,5-1,0 часа при 0,5-2,0 °С.

     Позднее (1953 г.) М.М.Казанский и Г.В.Твердохлеб сформулировали современную теорию термомеханической подготовки сливок к сбиванию с позиций физико-химической сущности изменения их жировой фазы. Провели глубокие и всесторонние исследования (1952-1961 гг.) фазовых изменений глицеридов молочного жира, раскрывая закономерности фракционной и смешанной их кристаллизации, сокристаллизации полиморфных превращений и их роли в процессах маслообразования, формирования первичной и вторичной структуры и консистенции сливочного масла. Эти теоретические исследования, проведенные в основном Г.В.Твердохлеб, открыли новое направление в физико-химии маслоделия, явились основой для разработки новых способов производства масла и интенсификации существующих [69, 71, 114-122].

     В Вологодском молочном институте  уже с 30-х годов уделяется должное  внимание разработке режимов получения  высокожирных сливок (М.М.Казанский) и  преобразованию их в масло. Они легли в основу поточного способа производства масла из высокожирных сливок. На протяжении 30 лет М.М.Казанский активно участвует в содружестве с В.А.Мелешиным и Н.И.Лукьяновым в теоретических разработках этого метода; дает идею своему аспиранту Ф.А.Выше-мирскому и руководит разработкой метода получения масла из высокожирных сливок вакуум-маслообразованием (В.Страхов).

     После внедрения на ряде маслодельных заводов  Вологодской области непрерывных  маслоизготовителей конструкции "Фритц", вывезенных М.М.Казанским из Германии по репарациям после войны 1941-1945 гг., в Вологодском молочном институте в содружестве с маслоделами вологодских маслозаводов (мастера В.Меев, Беляков) изучались возможности использования этих маслоизготовителей для выработки вологодского масла. Был учтен опыт работы передовиков вологодского маслоделия и разработаны технологические условия по эксплуатации непрерывных маслоизготовителей для вологодского масла (М.М.Казанский, Г.В.Твердохлеб, Н.Н.Баранов).

     В 1951 году под руководством М.М.Казанского проводится большая работа по изучению и обобщению передового опыта мастеров маслоделия Вологодской области.

     В Вологодском молочном институте  поднимается и длительное время  решается одна из важнейших проблем  вологодского маслоделия - повышение качества и стойкости сливочного масла, особенно вологодского. Еще в 1928 г. М.М.Казанский публикует одну из первых своих работ о совместимости аромата и стойкости парижского (вологодского) масла, о методах сохранения его аромата. Он глубоко изучает вопросы стойкости различных видов сливочного масла в зависимости от температур хранения, различных методов и степени биохимического сквашивания, степени обработки и диспергирования в нем масла, от воздушной фазы и ферментативных процессов (аспирантка М.М.Казанского Н.Е.Панфилова) и др.

     Стремление  сохранить наибольшую выраженность "орехового" привкуса и аромата  вологодского масла и в связи  с этим резкое ограничение промывки масла или отказ от нее приводили  к обогащению масла белком и молочным сахаром, которые являлись благоприятным субстратом для развития посторонней микрофлоры. Динамика микробиологических процессов в парижском (вологодском) масле (С.Королев, С.Панфилов) показала значительный рост в нем микроорганизмов и, в частности, плесеней, быстро понижающих сохранность масла. Поэтому проблема совместимости аромата и стойкости вологодского масла представляла новую практическую задачу, над решением которой работали многие исследователи в Вологодском молочном институте.

     Специальные исследования по изучению температурных режимов хранения вологодского масла (М.Казанский, М.Лечицкая, И.Казанская) показали, что в условиях отрицательных температур хранения вологодское масло способно длительное время сохранять выраженный аромат пастеризации и не снижать свою стойкость. В связи с этой проблемой было проведено большое число работ по борьбе с плесневением масла (С.А.Королев, С.Панфилов, А.А.Ломунов, Г.Г.Блок, С.Г.Геймберг). Этими исследователями не только найдены практические рекомендации к предупреждению плесневения масла, но и разработаны защитные меры, ограничивающие возможность развития плесени в масле.

     Усиленное диспергирование влаги при обработке  масла, плотность набивки монолита масла и снижение количества воздушной  фазы в масле оказались теми решающими  факторами, которые и до настоящего времени используются в борьбе с этим пороком. С.А.Королев, а впоследствии Г.Г.Блок, С.Г.Геймберг, Г.И.Блок применили культуру особого вида дрожжей в борьбе с плесневением масла. Эти методы получили широкое практическое распространение и применяются не только в вологодском маслоделии, но и для повышения сохранности всех видов масла.

     С той же целью повышения сохранности  масла без ослабления выраженности его аромата были проведены исследования по применению антиокислителей А.А.Ломуновым и под руководством М.М.Казанского аспиранткой О.Г.Котовой. Дело в том, что при исключении или резком ограничении бактериальных процессов при низких температурах хранения опасность окислительных процессов остается реальной и естественных защитных свойств масла недостаточно, чтобы противостоять порче жира. Эти работы дали возможность не только снизить опасность процессов окисления, но и повысить содержание витаминов в масле, так как многие из витаминов обладают антиокислительными свойствами.