МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра технологии хранения и переработки животного сырья КУРС ЛЕКЦИЙ по дисциплине «МОЛОЧНОЕ ДЕЛО» для студентов дневной формы обучения по специальности 1-74 03 01 "Зоотехния" Гродно 2011 1 УДК 637.1 (075. 8) ББК 36.95 я73 УДК 637.2 (075. 8) 637.3 (075. 8) М 69 Рецензенты: заместитель директора по научной работе РУП «Институт мясомолочной промышленности», кандидат технических наук Дымар О.В.; мастер производственного цеха ОАО «Молочный мир» А.В. Гончаров. Михалюк, А.Н. М 69 Курс лекций по дисциплине «Молочное дело» для студентов по специальности 1-74 03 01 – «Зоотехния» / А. Н. Михалюк – Гродно: ГГАУ, 2011 – 142 с. Курс лекций предназначен для освоения дисциплины «Молочное дело» студентами биотехнологического факультета дневной формы обучения. УДК 637.1 (075. 8) ББК 36.95 я73 УДК 637.2 (075. 8) 637.3 (075. 8) М 69 Рекомендовано учебно-методической комиссией инженерно-технологического факультета УО «ГГАУ» (протокол № 9 от 25 мая 2011 г.) ©УО «Гродненский государственный аграрный университет», 2011 ©А. Н. Михалюк, 2011 2 Содержание Лекция 1 Введение. Химический состав молока (Часть 1). Лекция 2 Химический состав молока (Часть 2). Лекция 3 Химический состав молока (Часть 3). Лекция 4 Состав и свойства молока. Факторы, влияющие на состав и свойства молока. Лекция 5 Состав и свойства молока. Факторы, влияющие на состав и свойства молока Лекция 6 Гигиена получения молока (Часть 1). Лекция 7 Гигиена получения молока (Часть 2). Лекция 8 Уход за доильной аппаратурой и молочным оборудованием Лекция 9 Первичная обработка молока в хозяйстве Лекция 10 Технология производства питьевого молока и сливок (Часть 1). Лекция 11 Технология производства питьевого молока и сливок (Часть 2). Лекция 12 Технология приготовления кисломолочных продуктов Лекция 13 Маслоделие Лекция 14 Сыроделие Лекция 15 Фермские молочные и их функции Вторичное сырье от переработки молока Лекция 16 Молочные консервы (Часть 1). Лекция 17 Молочные консервы (Часть 2). 3 4 10 18 22 27 31 37 46 50 56 65 68 80 103 121 125 136 Лекция № 1 Тема: Введение. Химический состав молока. Вопросы: 1. Значение дисциплины "молочное дело" в подготовке биотехнолога. 2. Понятие о молоке, его пищевые достоинства. 3. Компоненты молока и их состояние. Молоко, как полидисперстная система. 4. Предшественники основных компонентов молока. 5. Процессы образования и выведения молока. 6. Вода в молоке, ее значение. 7. Сухое вещество молока. 1. Молочное дело – наука, которая изучает состав и свойства молока, технологию его получения и переработки в молочные продукты. Соответственно молочное дело включает два раздела: 1. Молоковедение; 2. Технология производства молока и молочных продуктов с основами организации молочного дела на сельскохозяйственных и промышленных предприятиях. Качество продуктов питания зависит от качества сырья Качество сырья зависит от соблюдения технологических процессов его получения 4 Зооинженер Здоровье человека зависит от качества продуктов питания 1. 2. 3. 4. 5. 6. Курс молочного дела изучает: Химический состав и физико-химические свойства молока. Изменение свойств молока под влиянием различных факторов Условия первичной обработки молока на ферме Требования предъявляемые к молоку как к сырью. Технология получения различных молочных продуктов. Получение доброкачественного молока. 2. Молоко – это секрет молочной железы самок млекопитающих необходимое для скармливания новорожденных. С точки зрения биохимии молоко это полидисперсная система состоящая из дисперсионной среды (вода, плазма), дисперсионной фазы. С точки зрения питания молоко это уникальный природный продукт с 95-98% хорошей перевариваемостью и усвояемостью. С точки зрения промышленности молоко это сырье необходимое для перерабатывающих предприятий. Молоко является источником витаминов, белков, молочного сахара. Хорошо выводит из организма радиоактивные вещества и соли тяжелых металлов. Молоко вызывает повышение аппетита, является источником полезных микроорганизмов. В молоке иммеются α-лактоальбумины снижают риск заболевания раком. Молоко слегка желтоватого сладковатый вкус. цвета, 5 имеет специфический запах и Вода 87 г Белки Казеин – 2,6 г Сыв. бел. – 0,65 г -лактоальб. – 0,12 г Альбумин сыв. крови –0,03 г иммуноглобулин – 0,05 г протеозо-пейтоны –0,15 Минеральные вещества Макр., мг Мик., мгк Са – 122 Fe – 70 Нg - 0,3 Р – 92 Сu – 12 Cd – 1 K – 148 Z - 400 Pb - 5 N a - 50 -4 As -4 Mg - 13 Al – 30 Ni – 2 Cl – 110 Mn – 6 Se – 4 Mo – 5 - 18 Co-0,08 Si- - Sn – 15 200 Cr – 2 Br – 15 B-18 Гормоны Пролактин Окситоцин Кортикостероиды Андрогены Эстрогены Прогестерон Липиды Жир – 3,6 г Фосфор – 0,03 г Стерин – 0,01 г Сухой остаток 13 г Углеводы Лактоза – 4,8 г Глюкоза – 0,05 мг Галактоза-0,08 мг Ферменты Дегидрогенады Ксантиноксидаза Пероксидаза Каталоза Литаза Фосфаты Амилаза Лизоцим Протеины Постоянные хим. в-ва Антибиотики Пестициды Витамины А – 0,025 мг Д – 0,05 мкг Е – 0,09 мг С – 1,5 мг В6 – 0,005 мг В12 – 0,40 мкг В3 – 0,38 мг Ниацин – 0,1 мг Рибофлавин-0,15мг Тиамин – 0,04 мкг Фолацин – 5 мкг Биотин – 3,2 мкг Пигменты b –каротин – 0,015 г Ксантофил-слезы Детергенты Дезинфектаны Афлатоксины и др. Все сухие вещества в молоке находятся: Ионно-молекулярном состоянии Дисперсионном состоянии Коллоидном состоянии Ионно-молекулярные вещества – полностью растворяются в воде такой раствор называют истинным (раствор минеральных веществ и лактозы) Величина частиц истинного раствора не превышает 1 миллимикрона. Они не подвергаются центрифугированию. Коллоидные вещества – величина частиц от 1 до 100 миллимикрон. Находятся в частично растворенном, частично во взвешенном состоянии (белок, минеральные соли). 6 Грубодисперстные вещества – размеры частиц свыше 100 миллимикрон (жировые шарики). Молоко представляет собой полидисперстную систему, то есть состоит из дисперстной среды и дисперстной фазы. Дисперстная среда Вода Вода+лактоза+минеральные вещества Вода+лактоза+минеральные вещества+белок Дисперстная фаза Сухое вещество Белок+жир Жир Состав частиц входящих в состав молока: Истинные (белок, молочный сахар, фермененты, витамины). Не истинные (не свойственные вещества: ингибирующие (антибиотики, пестициды, афлотоксины, соли тяжелых металлов, радиоактивные вещества). ИСТИННЫЕ: главные – (вода, молочная кислота, молочный жир, белок) второстепенные – лимонная кислота, соли, минеральные вещества, ферменты, витамины, газы). Наличие этих веществ резко изменяется под влиянием разных факторов. Группы факторов влияющие на состав молока: 1. Физиологическая – порода, стадия лактации, возраст животного, продолжительность сухостойного периода, индивидуальные особенности, охота, линька, состояние здоровья. 2. Внешние – кормление и качество кормов, распорядок дня, технология содержания, мацион, сезон года, смена погоды. 3. Условия – получение молока, частота доения, способ доения, скорость и полнота выдаивания, квалификация оператора и доярки, массаж вымени. 4. Компоненты молока и их предшественники: Компоненты Предшественники Вода крови (эксудат и растворенные в нем химические вещества) Липиды: молочный жир, холестерин, Жирные кислоты (поступают с эргостерин, лецитин, кефалин растительных жиров корма и Вода 7 синтезируются с продуктов углеводного и белкового обмена) Белки: Казеин, альбумин, глобулин Глобулины, аминокислоты и часть небелковых азотсодержащих веществ. Небелковый азот: креатин, креатинин, Продукты обмена веществ мочевина, аммиак, мочевая кислота молочной железы и частично отфильтрованные с крови. Углеводы Глюкоза корма и частично продукты распада белков и молочной кислоты Минеральные вещества: кальций, Минеральные вещества кормов с фосфор, калий и др. возможной молекулярной перестройкой их под влиянием ферментов молочной железы. Каратиноиды, ксантофилы, лактахром Непосредственно кровь и др. красящие вещества. Витамины: жиро- и водорастворимые. Витамины и каратин кормов. Различная белковые и небелковые соединения, а также продукты жизнедеятельности микрофлоры рубца. Ферменты Белки и небелковые соединения Газы Продукты обмена веществ молочной железы. 5. Процесс образования молока может быть представлен следующим образом: питательные вещества, поступающие с кормом, в желудочнокишечном тракте расщепляются на простые соединения и образуются новые соединения, так называемые предшественники молока. Предшественники молока кровью доносятся к молочной железе, где в эпителиальной ткани молочной железы, которая обладает избирательной способностью отбирает только те вещества, которые необходимы для образования молока. Часть питательных веществ молока синтезируется в молочной железе – жир, казеин, молочный сахар. Другие элементы, такие как альбумин, глобулин, витамины, минеральные вещества, практически без изменений поступают в молоко сразу из крови. Молоко образуется из тех же веществ, что и кровь, но по составу кардинально отличается от нее. В молоке в 90 раз больше сахара, в 9 раз больше жира, в 10-15 раз больше кальция, фосфора и калия, чем в крови. Питательные вещества молока и по химическому составу отличаются от крови. 8 Образование и выделение молока это сложный процесс обмена веществ, какие регулируются нервной системой. Выделение (доение) молока – сложный нейрогуморальный, условнорефлекторный процесс. Поэтому при любом способе доения необходимо строго придерживаться режима доения и обеспечивать правильный уход за дойным стадом. 6. ВОДА в молоко поступает из крови. В молоке вода выполняет роль плазмы. Растворенные в воде компоненты сухого вещества образуют коллоидную систему. Устойчивость коллоидной системы позволяет переливать, пастеризовать кипятить, стерилизовать молоко. Потребность в воде молодняка в первые дни жизни полностью удовлетворяется за счет молозива. В молоке в среднем 87 % воды. Основная часть воды находится в свободном состоянии (95-97%). Вода хорошо выпаривается, при температуре ниже 0 оС замерзает. Связанная вода 2,5-3,0 % содержится в белках, углеводах, фосфатидах. При выслушивании молока связанная вода не доступна бактериям. Вода набухания находится лиофильных коллоидах с мицелярным строением (белки). Связанная вода играет важную роль в приготовлении молочных продуктов, так как она является одним из факторов обеспечивающих консистенцию готовых молочных продуктов. Кристаллизационная вода, связанная с кристаллами вещества, находится в молочном сахаре, который кристализуется с одной молекулой воды. 7. СУХОЕ ВЕЩЕСТВО или сухой остаток молока, называется то, что остается после высушивания молока. В молоке 12,5% СВ. Определяют путем высушивания навески при температуре t=102-105 oC. Состав сухого вещества зависит от многих факторов. Сухое вещество можно расчитать по формуле. Так как между плотностью и содержанием жира существут зависимость. СМО=(4,9*ж+d)/4+0,5(%) – сухой молочный остаток. СОМО=ж/5+d/4+0,76 (%) СОМО=СМО-ж – сухой обезжиренный молочный остаток. СОМО величина более постоянная нежели СМО и оставляет 8,0-9,0%. Если СОМО меньше 8,0%, то молоко разбавлено водой. Сухое вещество это те вещества, которые и придают молоку специфический вкус, полезные свойства, что способствует приготавливать такие разнообразные продукты. 9 Лекция № 2 Тема: Химический состав молока. Вопросы: 1. Жир и жироподобные вещества молока. 2. Белок. Состав и свойства основных и сывороточных белков, их значение и использование в технологии молочных продуктов. Небелковые азотистые вещества. 3. Молочный сахар его состав и свойства, роль в технологии молочных продуктов. 4. Минеральные вещества молока. 1. МОЛОЧНЫЙ ЖИР. Молочный жир в молоке находится в виде жировых шариков в коллоидном состоянии. Молочный жир это синтез глицерина и жирных кислот. Глицерин синтезируется в клетках молочной железы из глюкозы или поступает из крови. Низкомолекулярные жирные кислоты (С4 — С14) и некоторая часть высокомолекулярных кислот синтезируются клетками молочной железы из ацетата и оксибутирата, которые интенсивно образуются в рубце жвачного при сбраживании клетчатки корма микроорганизмами. Температура застывания молочного жира 18-23 оС. Жиры в молоке находятся в виде жировых шариков. Они овальной формы. Жировой шарик имеет следующее строение: СХЕМА ЖИРОВОГО ШАРИКА фосфолипиды+ферментные белки+гликопротеид+гидрофобный белок Высокоплавкие триглицериды Ядро жировой глобулы Молочный жир ценен своей высокой усвояемостью (95-98%), а также калорийностью (1 г жира содержит 9,3 ккал), и содержанием дефицитных жирорастворимых витаминов. Молочный жир считается самой ценной частью молока, хотя с биологической точки зрения и физиологии кормления белки превосходят молочный жир. За закупаемое молоко в Республике мол. заводы рассчитываются с производителями за базисную жирность (3,4%). 10 Жирные кислоты принимают большее участие в образовании вкуса и аромата сыра, чем аминокислоты и продукты их распада: Жирные кислоты Муравьиная, уксусная, пропионовая Масляная, валериановая Капроновая Каприловая, каприновая, лауриновая Миристеновая, пальметиновая, стеариновая Ненасыщенные жирные кислоты, олеиновая и линолевая Запах Едкий Запах пота Затхлый (запах корма) Восковой запах Расплавленного воска Без запаха Интересно то, что свободные жирные кислоты, которые в молоке и масле вызывают пороки вкуса, в некоторых видах сыра создают характерный и желаемый аромат — таких видов сыра, как рокфор. Жир молока представлен не только собственно молочным жиром, но также Липоидами (жироподобными веществами). В молочном жире присутствуют липоиды: • Фосфотиды (0,03-0,1%) Лецитин (при его расщеплении масло приобретает рыбный привкус и запах) часто такое возникает при порче соленого кислосливочного масла. Кефалин Сфингомиелин Цереброзид Фосфатиды не смотря на малое содержание принимают участие в окислительно-восстановительных процессах в организме. В молочных продуктах они играют роль антиоксидантов или проксидантов (усилителей окислительных реакций) в присутствии металлов. В масле и сухих молочных продуктах фосфотиды выступают как антиокиданты и их действие тем сильнее чем выше температура и длительнее нагревание жира при изготовлении продуктов. Обьясняется это тем, что при более высокой температуре липопротеидный комплекс разрушается, фосфатиды растворяются и выделяются в свободном состоянии. В молочных продуктах с высоким содержанием влаги фосфотиды проявляют себя как катализаторы окисления и вызывают нежелательные окислительные процессы. Они участвуют в синтезе жира в молочной железе, являяесь его предшественником. Фосфатиды обладают хорошим эмульгирующим свойством. • Стерины. –0,2 – 0,5%, Холестерин 11 Эргостерин Они вместе с жирорастворимыми витаминами и следами углеводов образуют неомыляемую часть молочного жира. Из стеоринов в молоке содержится холестерин и эрогостерин. В молоке холестерин находися в виде истинного раствора. Холестерин участвует в кроветворении, регуляции обмена солей кальция и фосфорной кислоты, в образовании витамина Д. Эргосттерин участвует в образовании оболочек жировых шариков. Под действием ультрофиолетовых лучей эргостерин превращается в витамин Д. Молочный жир под влиянием различных факторов изменяет свою структуру, то есть подвергается порче. ВИДЫ ПОРЧИ МОЛОЧНОГО ЖИРА: Гидролиз (омыление). Окисление (осаливание). Прогоркание. Полимеризация. ГИДРОЛИЗ – расщепление молочного жира в присутствии воды на глицерин и жирные кислоты ОКИСЛЕНИЕ – в присутствии солнечных лучей, высокой температуры ненасыщенные жирные кислоты окисляются и переходят в высокомолекулярные (пальмитиновую и стеариновую). ПРОГОРКАНИЕ – химическое прогоркание развивается в результате длительного контакта жира с атмосферным воздухом вследствие плохих условий хранения, а биохимическое – в результате загрязнения жира микрофлорой. Для определения глубины химического прогоркания жира в последнее время все чаще используют методы количественного определения карбонильных соединений – альдегиды и кетонов. ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ – возникает при разрыве двойных связей и присоединении двух молекул глицеридов, имеющих остатки ненасыщенных жирных кислот. При полимеризации поверхность молочного жира темнеет. Повышению жирности молока способствуют хорошее сено, концентраты, жмыхи и шроты. Снижают жирность молока жом, борда, недоброкачественные корма, высококонцентратный тип кормления. На жирность молока также влияют: время года, стадия лактации, порода. Физические свойства молочного жира: 1. Температура (точка) плавления – температура, при которой жир переходит из твердого состояния в жидкое (27-36 ºС); 2. Температура (точка) застывания – это температура, при которой он из жидкого состояния переходит в твердое (18-23 ºС); 3. Плотность – отношение массы вещества к его объему (при 20ºС – 0,918-0,927 г/см3); 4. Коэффициент преломления. Выражается числом рефракции и равно 4245. 12 Для оценки свойств жира определяют физико-химические константы (числа): 1. Число Рейхерта-Мейсля (в среднем 25, колеблется от 17 до 35); 2. Число Гюбля (йодное число, колеблется от 25 до 35); 3. Число Кеттсторфера (число омыления, равно 222-235) 4. Кислотное число Увеличение числа Рейхерта-Мейсля влечет за собой возрастание числа омыления. Число рефракции находится в обратной зависимости с числом Рейхерта-Мейсля. Зимой это число достигает самого высокого значения, весной оно снижается, увеличивается в первые 3-4 месяца лактации и в конце ее. 2. Молочный белок ценнее яичного в 1,3 раза. Количество белка в молоке зависит от внешних, физиологических и других факторов. Состав белка молока изменяется мало. Зависит от породы. Самая высокая концентрация белка в молоке у джерсейской породы 4 %. Белок это высокомолекулярное соединение, образованое аминокислотами. БЕЛОК МОЛОКА Основной белок: Сывороточные белки: α-казеин альбумин β-казеин глобулин γ-казенин κ-казеин Белки оболочек жировых шариков Фракции казеина отличаются между собой содержанием фосфора. γ-глобулин не сворачивается под действием сычужного фермента в отличии α- и β- фракций. Есть еще одна фракция это κ-казеин. 13 Характеристика фракций казеина Фракции Содержание Содержится Под действием сычужных в казеине, ферментов Р, % Са, % % 36 1,1 0,72 Хорошо свертывается α-казеин 56 0,6 0,86 Несколько хуже β-казеин 7,8 0,11 1,03 Не свертывается γ-казеин 0,2 Разрушается κ-казеин (каппа) В чистом виде казеин аморфный (не имеющий кристаллического строения) порошок, частично растворяется в воде. В молоке находится в коллоидном состоянии в виде мицелия, что и придает молоку белый цвет. СВОЙСТВА КАЗЕИНА 1. Казеин обладает высокой термоустойчивостью, он термостабилен и при пастеризации, стерилизации, УВТ-обработке молока не происходит его коагуляции, даже в течение 60 мин. при температуре 140°С. Сывороточные белки термолабильны, и многие из них полностью денатурируются в процессе нагревания молока при температуре 30°С в течение 10-30 мин. 2. Способен свертываться в присутствии слабых кислот. 3. Сворачивается под действием сычужного фермента в присутствии хлористого кальция. Соли кальция способствуют образованию сгустка. 4. Свертывается при нагревании в присутствии хлористого кальция. 5. Казеин выделяется при гельфильтрации. Пропускают молоко через фильтры с порами разного диаметра. 6. Казеин способен растворятся в сильных кислотах и щелочах. АЛЬБУМИН и ГЛОБУЛИН В растворенном состоянии они близки к истинному раствору. Их свойства: 1. Растворимы в воде 2. Не свертываются под действием слабых кислот. 3. Выпадают в осадок при нагревании. 4. С солями кальция образуют молочный камень. В молоке содержится 0,5 % альбумина. В молозиве 10-12 %. Формы альбумина: α-лактоальбумин β-лактоальбумин 14 γ-альбумин ГЛОБУЛИН Содержание глобулинов в молоке составляет 0,1 %. В молозиве – 8-15 %. Глобулины носители иммуных тел. Фракции: β-лактоглобулин (составляет 55 %) эвглобулин (содержание иммунных глобулинов 13 %) – при хранении молока распадается. БЕЛКИ ОБОЛОЧЕК ЖИРОВЫХ ШАРИКОВ Он не свертывается при нагревании, но осаждается хлористым кальцием при 100 оС или при подкислении среды соляной кислотой до рН 3,9-4. При сбивании сливок белок оболочек переходит в пахту. НЕБЕЛКОВЫЕ АЗОТИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА К ним относят креатин, мочевая кислота, мочевина, креатинин, свободные α-аминокислоты (аланин, глютаминовая кислота, лейцин, валин, аспарагиновая кислота и серин). Для молочной промышленности аминокислоты имеют важное значение, так как они служат источником азотистого питания для бактериальной культуры используемой при получении кисломолочных продуктов. 3. Молочный сахар (лактоза) С12Н22О11 – дисахарид, состоящий из лактозы и галактозы. В молоке содержится в среднем 4,5-5,2 %. Молочный сахар представлен лактозой и галактозой отличаются они лишь пространственной изометрией молекулы. Молочный сахар пока обнаружен лишь в молоке. В других продуктах его нет. Наибольшую значимость лактоза имеет в первые дни жизни. Она в ходит в состав ферментов, которые участвуют в синтезе жиров, белков и витаминов. Лактоза необходима также для активной работы сердца, почек и других внутренних органов. В растворенном состоянии лактоза имеет две формы α- и β-, которые свободно могут переходить из одного состояния в другое. Молочный сахар хорошо усваивается, с другой стороны он в основном является причиной порчи молока, так как лактоза является хорошей питательной средой для микроорганизмов. Но не всегда сквашивание является отрицательным процессом. Приготовление большинства молочных продуктов основано на сбраживании молока. 15 Молочнокислое брожение: вызывается ферментами молочнокислых бактерий (продукт – молочная кислота С3Н6О3). Молочнокислое брожение протекает в анаэробных условиях, но может происходить и в аэробных. Молочная кислота, накапливаясь в молоке, вызывает свертывание белков и изменение его свойств. Это брожение лежит в основе производства кисломолочных продуктов, сыров и кислосливочного масла. Пропионовокислое брожение: имеет место при созревании швейцарского, советского и других твердых сыров и протекает под действием ферментов, выделяемых пропионовокислыми бактериями (продукт – молочная кислота, уксусная кислота С3Н6О2, С2Н4О2). Спиртовое брожение имеет место при выработке кефира, кумыса, курунги и других кисломолочных продуктов. Возбудителем являются дрожжи, они сбраживают глюкозу с образованием этанола, углекислоты и других веществ: изобутил, глицерин, уксусная, янтарная, пропионовая кислоты, ацетоин и диацетил (продукт–этиловый спирт С2Н5ОН). Маслянокислое брожение происходит под действием маслянокислых бактерий, сбраживает глюкозу и молочную кислоту. Известно несколько типов этого брожения, которые различаются по образуемым продуктам. При одном типе образуются масляная, укусусная кислоты, углекислота и Н2 (продукт–масляная кислота С4Н8О2). Этот вид брожения нежелателен при производстве молочных продуктов, так как они портятся приобретают неприятный вкус и запах. Этот вид брожения возникает при антисанитарных условиях хранения и переработки молока, а также при приготовления молочных продуктов. В молоко маслянокислые бактерии попадают из навоза, подстилки, воздуха при нарушении технологии доения и содержания животных. 4. В молоке содержится лишь 1 % минеральных веществ, но они играют важную роль и в жизнедеятельности организма и в приготовлении молочных продуктов. Соли органических и неорганических кислот, в молоке находятся в ионно-молекулярном, коллоидном, и нерастворимом состоянии. Определяют содержание минеральных веществ путем сжигания навески при температуре 660 оС. Минеральные вещества поддерживают колоидноравновесное состояние. В молоке больше всего кальция 120 мг%. Фосфора меньше 95 мг%, больше находится в овечьем молоке, женское молоко бедно фосфором. 70-77 % фосфора находится в связанном состоянии. Белок, содержащий фосфор более устойчив к действию протеолитических бактерий. Кальций (120 мг%). В молоке треть кальция в растворенном состоянии и две третьи в связанном с казеином. При скисании молока почти весь кальций отщепляется от казеинового комплекса и переходит в сыворотку. От 16 содержания кальция зависит качество молочнокислых продуктов, так как он влияет на образование сгустка. При сквашивании молока почти весь кальций отщепляется от казеинового комплекса и растворяется в сыворотке. При тепловой обработке молока тяжело растворимые соли выпадают в осадок. От количества кальция в молоке зависит плотность образования сгустка при сворачивании молока. Соли фосфора способствуют развитию полезных бактерий, что улучшает качество молочных продуктов. Влияние микроэлементов на приготовление молочных продуктов не установлено. Но есть данные, что излишек меди способствует самоокислению молочного жира, и окислению аскорбиновой кислоты. Микроэлементы имеют огромное значение в питании. Практически все микроэлементы в молоке находятся в ионном состоянии. 17 Лекция № 3 Тема: Химический состав молока. Вопросы: 1. Ферменты молока. (Их классификация, характеристика и практическое значение. Роль ферментов при оценке качества молока). 2. Витамины молока. Пути повышения витаминности молока. 3. Газы, гормоны, пигменты, лимонная кислота и другие составные части молока. 4. Несвойственные молоку компоненты. Методы борьбы с ними.. 1. Ферменты – высокомолекулярные вещества с большой удельной массой, образуют коллоидные вещества. Они бывают растительного, животного и микробиологического происхождения. Ферменты являются катализаторами обменных процессов в организме. В водных растворах нестойкие ферменты разрушаются при температуре 60 оС, хотя в сухом виде выдерживают температуру 120-130 оС. Низкие температуры снижают действия ферментов вплоть до остановки биохимических реакций. После размораживания свойства ферментов восстанавливаются. Активность ферментов зависит от рН среды. Ферменты разрушаются под действием рентгеновских лучей и других радиоактивных излучений, под действием солей тяжелых металлов. Г. С. Иннихов предложил классифицировать ферменты в зависимости от специфического действия их на различные субстраты: ГИДРОЛАЗЫ И ФОСФОРИЛАЗЫ: Липаза (образуется микроорганизмами. Расщепляет жир) Фосфотаза (кислая и щелочная, катализирует гидролиз сложных эфиров фосфорной кислоты) Протеиназа (расщепляет белок с образованием пептонов, полипептидов и аминокислот) Карбогидразы: 1.Лактаза (образуется молочнокислыми бактериями. Фермент расщепляет молочный сахар до глюкозы и галактозы) 2.Амилаза (образуется железами молочной железы. Амилаза участвует в расщеплении гликогена до молочного сахара) ФЕРМЕНТЫ РАСЩЕПЛЕНИЯ: Каталаза (поступает из секреторных клеток молочной железы или из бактериальных клеток, главным образом гнилостных. Расчепляет перекись водорода до воды и молекулярного кислорода. О содержании каталазы судят по каталазному числу. В свежем молоке каталазное число составляет от 1 до 4. Если каталазное число выше, то это говорит о том, что это молоко больной коровы, или маститное или с добавкой молозива). 18 ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОСТАНОВИТЕЛЬНЫЕ: Редуктаза (фермент – продукт жизнедеятельности микроорганизмов. Пробой на редуктазу оценивает санитарные условия получения молока. Чем выше количество бактерий в молоке, тем выше содержание редуктазы. Редуктаза разрушается при пастеризации в течении 5 мин при температуре 75 оС. Пероксидаза (выделяется клетками молочной железы. Фермент разлагает перекись водорода на воду и атомарный кислород, который окисляет йодистый калий. (Проба с крахмалом. Пероксидазная проба характеризует степень пастеризации) При добавлении крахмала йод дает синее окрашивание, если проба не изменила окраски значит молоко нагревали и пероксидаза разрушена. При пастеризации при низкой температуре или короткое время пастеризации пероксидаза восстанавливается. Пероксидаза полностью разрушается при температуре 85 оС в течение 10 с). АЛЬДОЛАЗА (катализирует распад фруктозы. При центрифугировании переходит в сливки). АЦЕТИЛЭСТЕРАЗА (Расщепляет сложные эфиры уксусной кислоты. Разрушение этого фермента происходит при тех же условиях, что и пероксидазы, поэтому проба на ацетилэстеразу также является характеристикой качества пастеризации молока). 2. Витамины также жизненно необходимы для организма. Содержание их в молоке в большей мере зависит от кормления животных. Содержание витамина А зависит от содержания в кормах каротина. Каротин влияет и на цвет молока. Содержание витамина В1 зависит от состояния в рубце полезной микрофлоры. Так как он в основном образуется в результате биосинтеза. Одна из загадок природы в том, как все витамины, содержащиеся в молоке, не вступают в реакцию друг с другом. Конечно, кое, что уже известно. Например витамин А содержится в жировых шариках. Витамин С в плазме молока. В молоке содержатся все витамины. Однако многие витамины не выдерживают тепловой обработки и разрушаются, кроме того, сами витамины в молоке содержатся в микродозах. Поэтому в последнее время стоит задача о витаминизации молока и молочных продуктов. Теперь в продаже имеются витаминизированное питьевое молоко, и молочные продукты с добавлением моно и поливитаминных препаратов. Все витамины подразделяются на: 19 1. Водорастворимые: витамин С, группы В, холин, биотин, фолиевая кислота. 2. Жирорастворимые: витамин А, витамин Д, Е, К, F. 3. В молоке обнаружены гормоны, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма, а также для регуляции выделения молока. В молоко гормоны попадают из крови. ПРОЛАКТИН. Выделяется передней долей гипофиза, стимулирует выделение молока. ЛЮТЕОСТЕРОН. Выделяется желтым телом яичников, затормаживает действие пролактина и выделение молока. К концу беременности действие лютеостерона активизируется, что приводит к запуску. ФОЛЛИКУЛИН. Образуется в ткани яичников, способствует развитию железистой ткани молочной железы. ТИРОКСИН. Гормон щитовидной железы. Содержит йод и регулирует в организме белковый углеводный и жировой обмен. В молоке обнаружены также и такие гормоны как АДРЕНАЛИН, ОКСИТОЦИН, ИНСУЛИН и другие. ИММУННЫЕ ТЕЛА И ПИГМЕНТЫ. Иммунные тела обеспечивают бактерицидные свойства молока. Много иммунных тел в молозиве, они обеспечивают колостральный иммунитет. Иммунные тела в молоко и молозиво попадают из крови. К пигментам молока относят КАРОТИНОИДЫ, определяющие окраску молока и молочного жира. Их содержание в крови зависит от корма, породы, содержания и др. ЛАКТОФЛАВИН (витамин В2) обусловливает желто-зеленую окраску сыворотки. ГАЗЫ. В молоке содержатся те же газы, что и в крови. На долю углекислого газа приходится 55-70 %, кислорода – 5-10 %, Азота –20-30 %. Содержатся следы аммиака. Углекислый газ является основным компонентом молока, который создает естественную кислую среду. При фильтрации молока в нем увеличивается содержание кислорода и азота, снижается содержания диоксида углерода. ЛИМОННАЯ КИСЛОТА В молоке мало лимонной кислоты всего 0,15 мг%, но она играет очень важную роль. Цитрат влияет на стойкость молока, на его вкус и аромат. 20 Лимонная кислота участвует в минеральном обмене. Благодаря наличию в молоке лимонной кислоты оно способно выводить из организма соли тяжелых металлов и радиоактивные вещества. 4. К несвойственным веществам молока относятся: антибиотики, моющие и дезинфицирующие вещества, гербициды, пестициды, микотоксины, нитраты, тяжелые металлы, радиоактивные изотопы и др. В молоко антибиотики попадают через кровь при лечении животных и в случае применения кормовых антибиотиков. Это вызывает привыкание патогенной микрофлоры к антибиотикам, что затрудняет лечение. Моющие и дезинфицирующие вещества попадают в молоко при плохой промывке молочной посуды после мытья растворами. Гербициды попадают в молоко при скармливании кормов с не соблюденными сроками выдержки после проведения химической прополки. Или после обработки долго разлагаемыми пестицидами. Пестициды, нитраты и нитриты в молоко попадают при неправильном проведении агротехнических работ, удобрении, подкармливании растений, применении стимуляторов роста. Микотоксины опадают в молоко при скармливании заплесневевшими кормов, а также концентратов пораженных черной головней. Тяжелые металлы попадают в молоко при стравливании травы около автострад и скармливании кормов заготовленных в таких местах. Тяжелые металлы могут попасть в почву при неправильном хранении их. Ртуть обладает способностью испарятся. В Волковысске был случай, когда жом выгрузили на площадку, где до того лежали разбитые аккумуляторы. Произошло отравление свинцом, погибло более 200 голов. Радиоактивные изотопы попадают при выращивании крупного рогатого скота на территории с радиоактивным загрязнением. МЕТОДЫ БОРЬБЫ: 1. Необходимо постоянно вести контроль качества кормов, проверять на содержания вышеперечисленных веществ. 2. Необходимо строго соблюдать правила хранения кормов. Нельзя закладывать корма на хранения с повышенной влажность. Соблюдать температурный и влажностный режимы хранения. 3. Строго соблюдать агротехнические работы. Вносить удобрения, подкормки, гербициды только в рекомендуемых дозах. 4. При выращивании крупного рогатого скота на территориях с радиоактивным загрязнением использовать завозные корма, молоко подвергать сепарированию (снижает содержание радионуклидов). 21 Лекция № 4 (Часть 1) Тема: Состав и свойства молока. Факторы, влияющие на состав и свойства молока. Вопросы: 1. Органолептические свойства. Пороки молока. Меры предупреждения изменения цвета, запаха, вкуса, консистенции молока. 2. Физические свойства. Значение плотности, вязкости, поверхностного натяжения, точки замерзания и кипения, электропроводности, удельной теплоемкости, теплопроводности, осмотического давления и др. при оценке качества молока. Использование физических свойств при переработке молока. 3. Биохимические свойства. Активная и титруемая кислотность, буферная емкость, их практическое значение. 4. Бактерицидные свойства. Микрофлора молока. Формирование антибактериальных факторов. Бактерицидная фаза молока и факторы, влияющие на ее продолжительность. Практическое значение бактерицидных свойств при производстве высококачественного молока. 1. Показатели Свойства Пороки молока Белый с Во время заболевания животных желтухой, Цвет желтоватым пироплазмозом, при поедании некоторых оттенком. растений (зубровки) молоко приобретает Желтоватый интенсивно желтый цвет. Мастит, оттенок туберкулез вымени, микроорганизмы придают вырабатывающие пигменты, а также липохромы некоторые растения (полевой хвощ) молочного придают молоку розовое, синеватое или жира. голубоватый оттенок. Специфический При ненадлежащем получении и хранении Запах молока, оно приобретает затхлый, аммиачный, рыбный, силосный, нефтепродуктов. Специфический При поедании животными полыни, полевой Вкус , сладковатый горчицы молоко приобретает горьковатый вкус. При мастите, туберкулезе, стародойное молоко имеет солоноватый привкус. Некоторые микроорганизмы придают молоку привкус мыла или горечи. Молоко разбавленное водой имеет более Консистенц Однородная, без слизи, жидкую консистенцию. При заболевании ия. сгустков коров маститом, при повышенном содержании микроорганизмов молоко 22 имеет творожистую консистенцию, имеет сгустки. При производстве молока корма должны быть качественными, не должны содержать повышенную концентрацию эфирных масел, корма не должны содержать также повышенное содержание меди и железа, так как молочный жир будет склонен к окислению. Необходимо соблюдать правила дойки (следить за тем, чтобы в молокопровод не попал навоз, подстилка и др. веществ). 2. Физические свойства молока обусловливаются концентрацией, размером и соотношением составных его частей. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛОКА: Плотность. Это масса вещества при 20 оС, заключенная в единице объема (кг/м3). Показатель плотности используется для пересчета молока из объема в массу и обратно, для установления натуральности молока, расчета по формулам массовой доли сухого вещества и сухого остатка. Вязкость. Сопротивление, которое оказывают частицы молока при перемещении относительно друг друга. Единица измерения сантипуаза. Показатель обусловлен массовой долей сухого остатка. Вязкость характеризует консистенцию продуктов. Вязкость повышают белки и соли. Поверхностное натяжение. Это сила, действующая вдоль поверхности жидкости. Поверхностное натяжение определяют при контроле качества при изготовления сгущенки, мороженного и масла. Поверхностное натяжение обрата = 52-53 * 10-3 Н/м, сливок = 42-45* 10-3 Н/м, молока = 49 * 10-3 Н/м. Точка замерзания. Под точкой замерзания понимают температуру, при которой молоко превращается в твердое состояние. Ее устанавливают при помощи термометра Бекмана. Нормальное коровье молоко замерзает при – 0,54 оС (– 0,53 – – 0,57 оС). Точка замерзания молозива (– 0,57 – – 0,58 оС). Температура замерзания молока у больных коров снижается особенно при мастите. Этот показатель используется при установлении фальсификации молока и расчете количества добавленной воды. Точка кипения. Нормальное молоко при давлении 760 мм ртутного столба кипит при 100,2-100,5 оС. Электропроводность молока. Молоко является хорошим проводником электрического тока. Электропроводность повышается при заболевании маститом. При добавлении в молоко воды электропроводность снижается. Средняя электропроводность молока равна 43,91*10-4 Ом-1*см-1. 23 Удельная теплоемкость. Количество тепла в кДж, необходимое для нагревания 1 кг молока на 1 оС. Удельная теплоемкость цельного молока равна 3,81-3,88 кДж/кг. Теплопроводнось. Свойство молока передавать тепло от более теплых точек к более холодным. Окислительно-востановительный потенциал. Его создают содержащиеся в молоке вещества способные легко окислятся и восстанавливаться (витамин С, лактофлавин, токоферол, пигменты). При развитии в молоке микробов снижается окислительно-восстановительный потенциал. Показатель преломления. Показатель преломления основан преломлении луча света. Величина преломления прямопропорциональна количеству веществ находящейся в молоке. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ МОЛОКА: 1. По показателям плотности судят о качестве сырья и молочных продуктов. 2. По вязкости контролируют правильность технологических процессов, с учетом вязкости молока делают расчет при конструкции испарительных агрегатов, сепараторов и т.д. 3. Поверхностное натяжение учитывается в маслоделии. Связь липопротеидной оболочки с жировой глобулой препятствует выделению масла. В свежем молоке поверхностное натяжение имеет наибольшее значение, и лишь через 10-12 часов этот показатель становится оптимальным для сбивания масла. 4. Осмотическое давление и температура замерзания учитывается при определении фальсификации молока. 5. По электропроводности можно судить о физиологическом состоянии животного, контролировать выпаривании воды при приготовлении продуктов, а также качество растворения сухого молока. 3. Биохимические свойства молока. Эти свойства широко используются при определении качества молока и сохранении первоначальных свойств молока. 1. рН молока: существует общая (титруемая) и активная (рН молока 6,3-6,9). 2. В Республике Беларусь используется титруемая кислотность, зарубежом активная. Кислотность молока выражается в градусах Тернера (оТ). Титруемая кислотность свежего молока 16-18 оТ. 24 Кислотность молока в основном зависит от содержания в молоке лимонной кислоты и углекислого газа. Кислотность зависит от многих факторов даже от породы. Недостаток кальция повышает кислотность молока. Маститное молоко имеет низкую кислотность 6-8 оТ. Показатель кислотности используется при определении сортности молока. 3. Буферная емкость молока. Буферные свойства молока придают белки, цитраты, рН и вещества, которые способствуют замедлению роста микроорганизмов. Определяется буферная емкость молока количеством кислоты или щелочи необходимой для изменения рН на единицу. Буферная емкость молока имеет огромное значение в процессе производства молочных продуктов, так как в молоке лишь из-за буферной емкости возможно развитие полезных микроорганизмов даже при повышенной кислотности среды. Данные показатели в технологии приготовления молочных продуктов имеет огромное значение, так как с кислотностью связана стабильность полидисперстной системы молока и условий роста микроорганизмов. Активная кислотность влияет на процессы созревания сыров, на термоустойчивость при пастеризации. В некоторых странах степень свежести молока при приемке на перерабатывающие предприятия определяют по рН, так как рН сыродойного молока примерно на 0,2 ниже, чем охлажденного. рН повышается также при добавлении воды и нагреванием до 100 градусов Цельсия. При удалении влаги рН снижается. Все это говорит, что измерение активной кислотности более точный метод. 4. В вымени молоко содержит малое количество микроорганизмов, так как оно обладает бактерицидными свойствами. Микроорганизмы, которые поступают в молоко через соски, не развиваются, а постепенно гибнут. Бактерицидные свойства молока. Первые 2-3 часа молоко сохраняет свои свойства, та как в нем содержатся вещества затормаживающие развитие микроорганизмов. Промежуток времени, в течение которого сохраняются свойства молока называется бактерицидной фазой молока. Бактерицидная фаза молока удлиняется при охлаждении. При температуре 0 оС бактерицидная фаза молока составляет 48 часов, но может быть и короче все зависит от состава попавших микроорганизмов. Природа бактерицидных свойств молока полностью не раскрыта. Считается, что основными веществами молока являются антитела связанные 25 с γ-глобулиновой фракцией. Установлено, бактерицидные вещества молока тесно связаны с его иммунными качествами. Бактерицидные вещества при нагревании молока до 70є С почти полностью разрушаются, а в кипяченом и стерилизованном их нет. Попав в такое молоко бактерии очень быстро развиваются. Продолжительность бактерицидной фазы зависит от следующих факторов: 1. Промежутка времени, прошедшего с момента выдаивания до охлаждения молока. Чем короче этот промежуток, тем дольше сохраняются бактерицидные свойства. 2. Степени охлаждения. Чем ниже температура, до которой охладили молоко, тем дольше действуют бактерицидные вещества. 3. Степени бактериальной загрязненности молока во время доения коров и сражу же после него. Молоко в бактерицидную фазу практически не изменяет своих свойств, поэтому для производства высококачественных продуктов, молоко необходимо, чтобы поступало на молокоперерабатывающие предприятия в бактерицидную фазу. 26 Лекция № 5 (Часть 2) Тема: Состав и свойства молока. Факторы, влияющие на состав и свойства молока. Вопросы: 1. Факторы, влияющие на состав и свойства молока. 2. Характеристика молозива, его значение при выращивании молодняка животных. 3. Селекционно-племенная работа в молочном скотоводстве согласно требованиям перерабатывающей промышленности к составу и свойствам молока. 1. Факторы, влияющие на состав и свойства молока, можно объединить в следующие группы: физиологические: порода, стадия лактации возраст, продолжительность сухостойного периода, индивидуальные особенности, линька, течка, состояние здоровья; технологические: качество кормов и уровень кормления, условия выращивания животного, распорядок дня, моцион, сезон года, смена погоды; факторы получения молока: кратность, способы и скорость доения, полнота выдаивания, массаж вымени, квалификация операторов и др. ПОРОДА Животные различных пород отличаются не только продуктивностью, но и составом молока. Это связано с различным обменом веществ у животных различных пород. Джерсейская порода знаменита своей жирностью молока (6,0 %), бурый скот знаменит своей высокобелковостью молока (3,7 %). ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ (возраст, состояние здоровья) У одного и того же животного продуктивность, а так же состав и свойства молока с возрастом меняются. Продуктивность коровы повышается от первой до 6-7 лактации. После чего идет постепенный спад, но при качественном содержании возможно поддержание уровня лактации, а иногда и подъем. С возрастом животного изменяются биологические качества молока. Наиболее высокий уровень витаминов в молоке животных среднего и пожилого возраста. Связано это с тем, что молодые животные много витаминов потребляют для своих нужд. С возрастом коров снижается кислотность молочного жира и снижается общее количество летучих жирных кислот, а содержание органических кислот повышается. 27 Хорошее состояние здоровья – одно с главных условий получения качественного молока, которое отвечает всем технологическим и санитарногигиеническим нормам. Основными причинами травм вымени являются нарушения правил доения (передержка доильных аппаратов, высокий или низкий вакуум, нарушение ритма пульсации и т.д.), антисанитарное содержание животных. В результате возникают маститы. Для профилактики маститов необходимо соблюдать правила доения, гигиенические нормы содержания, постоянно вести диагностику на мастит (современные доильные установки позволяют это делать при каждом доении (по электропроводности молока). При заболевании коров туберкулезом, бруцеллезом и некоторыми другими заболеваниями состав и свойства молока изменяются: в зависимости от заболевания снижается или повышается кислотность, повышается или снижается жир. При заболевании ящуром количество жира возрастает на 7075 %. ТИП И УРОВЕНЬ КОРМЛЕНИЯ При полноценном кормлении затраты корма на единицу продукции снижается (это подтвердили все ученые Мира). Наиболее опасен постоянный недокорм животных, нежели резкий однократный. Грубые корма (сено, сенаж, солома). Недостаток и избыток их приводит к нарушению пищеварения, что в свою очередь приводит к недополучению молока, а также к изменению его химического состава. Грубые корма являются основными поставщиками летучих жирных кислот, которые являются предшественниками молочного жира. Сочные корма (силос, корнеклубнеплоды, жом, борда и др.). Это молокогонные корма. Особое значение для крупного рогатого скота имеет силос. Это основной корм крупного рогатого скота. Это и спасение для хозяйств и их беда. Спасение в том, что это достаточно дешевый корм, быстро заготавливается, не требует особых погодных условий. Беда в том, что необходимо следить за условиями заготовки, при несоблюдении которых корм может получиться некачественным. Сам по себе силос кислый корм, что приводит к нарушению пищеварения. Установлено, что кислые корма снижают синтез витаминов в рубце. Телята, при постоянном кормлении кислыми кормами коров, рождаются слабыми. Сахарная свекла повышает жирность молока на 0,5 %. Зеленые корма. Их влияние на продуктивность и состав молока зависит от видового состава кормов. При пасьбе коров на культурных пастбищах удой повышается на 20-22 %. Количество каротина в молоке увеличивается в 5 раз, витаминов в 2-3 раза, фосфолипидов на 15-20 %. Одним из условий пасьбы является близость расположения пастбищ. От фермы до пастбища должно быть не более 2-х километров. При более далеком расположении пастбища много энергии затрачивается на переход, 28 что снижает продуктивность. Или использовать летне-лагерное содержание. Внесение на поля микроэлементных добавок улучшает химический состав молока. УСЛОВИЯ СОДЕРЖАНИЯ Под условиями содержания в первую очередь понимают микроклимат помещений. Микроклимат должен быть оптимальным. Крупный рогатый скот менее чувствителен к низкой температуре при условии нормальных параметров влажности и скорости движения воздуха, а также оборудования стойлового помещения. Содержание на глубокой подстилке позволяет согреваться животным. При выпасе животных повышенная влажность повышает белковость и жирность молока. Если погода жаркая и сухая, то положительный эффект дает купание в проточной воде или полив из шланга. Большое значение на продуктивность оказывает освещенность. Световой коэффициент должен быть 1:10. Положительно влияет на продуктивность моцион. Животное в день должно проходить не менее 3-х километров. Жирность при этом повышается на 0,30 %. Пассивный моцион повышает продуктивность лишь на 0,11 %. Нарушение распорядка дня, присутствие посторонних лиц в животноводческом помещении во время доения коров, необычные звуки отрицательно влияют на удои и качество молока. Погодные условия напрямую влияют на продуктивность связано это с тем, что изменение освещенности, температуры, влажности, скорости движения воздуха влияет на рецепты центральной нервной системы, что приводит к изменению обмена веществ. СПОСОБЫ И МЕТОДЫ ПОДГОТОВКИ К ДОЕНИЮ Известно, что чем чаще доят корову, тем больше она дает молока. Перевод с четырехкратного на трехкратное снижает удой на 5-8%, на двухразовое, на 7-10 %. Снижается жирность молока. Но при двукратном доении на 20-25 % меньше затраты труда, что значительно позволяет снизить себестоимость продукции. Процесс физиологической молокоотдачи у коровы длится 5-7 минут, поэтому сам процесс доения коровы не должен превышать этого времени. Это позволит снизить энергозатраты на доение, так как молоко отделяется значительно быстрее. Для выработки условного рефлекса для доения необходимо строго по порядку доить коров и перед дойкой постоянно проводить одни и те же манипуляции (например, массаж вымени). Иначе у коровы наступает рефлекс молокоотдачи сразу при включении дойки. Если корова последняя в очереди для дойки, то затраты на ее доение будут значительно выше. Необходимо помнить, что последние порции молока наиболее богаты жиром, соответственно необходимо следить за додаиванием животного. 29 Кроме того, животного. при неполном выдаивании снижается продуктивность 2. Молозиво – секрет молочной железы млекопитающих в первые дни лактации (5-7 дней). Характеризуется высоким содержанием минеральных веществ, белков, жиров, углеводов и витаминов. По консистенции более густое, чем молоко, желтоватого цвета. Химический состав молозива коров Показатели Количество Общий белок, % 14,9 Казеин, % 5,1 Альбумин и глобулин, % 8,4 Молочный сахар, % 4,0 Жир, % 6,3 Минеральные вещества, % 1,01 Кислотность, оТ 53 3 Плотность, кг/м 1040 Молозиво содержит все необходимые питательные вещества для новорожденного организма. Молозиво за счет содержащихся в нем глобулинов обеспечивает колостральный иммунитет. Пищеварение у молодняка устроено так, что иммунные тела способны всасываются в кровь не перевариваясь. Но это возможно лишь в первые сутки. В связи с этим необходимо следить за тем, чтобы молозиво выпаивалось раньше, нежели в пищеварительный тракт попадут болезнетворные микроорганизмы. 3. В последнее время стоит вопрос не толь о повышении молочной продуктивности животных и повышении жирномолочности, но и о выведении пород животных с высоким содержанием белка. Это связанно с тем, что в последнее время возрос спрос на молочные продукты с высоким содержанием белка (сыры, творог, йогурты и другие кисломолочные продукты). Молоко является скоропортящимся продуктом, поэтому разрабатываются новые способы консервации его. Например, в последнее время появился такой способ консервации как стерилизация, который предусматривает обработку молока при температуре свыше 100 оС и под давлением. Но не все вещества молока способны выдержать такие условия. Ученые установили, что у разных коров различная устойчивость к высокой температуре. Поэтому стоит вопрос о выведении пород крупного рогатого скота, молоко которых будет устойчиво к ультравысокой температурной обработке. 30 Лекция № 6 (Часть 1) Тема: Гигиена получения молока. Вопросы: 1. Показатели, характеризующие санитарно-гигиеническое состояние молока. 2. Источники бактериального загрязнения молока. 3. Личная гигиена обслуживающего персонала. 4. Подготовка коров к доению и правила ухода за выменем и оборудованием. 1. Качество молока это комплекс свойств и показатели состава молока, которые могут подразделяться на две группы: Состав молока (содержание его основных компонентов (жир, белок, сухое вещество, СОМО, а также физико-химический состав молока, плотность, рН, органолептические свойства, температура замерзания)). Санитарно-гигенические показатели молока (бактериальная обсемененность, механическая загрязненность, наличие соматических клеток, ингибирующие свойства). ПОКАЗАТЕЛИ ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ КАЧЕСТВО МОЛОКА: 1. Бактериальная обсемененность. Показывает условия получения, хранения и транспортировки молока. Определяют пробой на редуктазу с резазурином и метиленовой синью. Периодичность контроля – не реже одного раза в декаду. 2. Титруемая кислотность молока. Периодичность контроля – в каждой партии. 3. Содержание ингибирующих веществ (антибиотики, ядохимикаты, моющие вещества). Показывает условия и качество выращивания животных и условия получения молока. Контролируют одновременно с определением в молоке общего количества микроорганизмов один раз в декаду или чаще при подозрении на их присутствие в молоке. 4. Механическая загрязненность молока. Характеризует качество получения молока, определяют путем фильтрации 250 мл молока через прибор Рекорд-2. Периодичность контроля – в каждой партии. 5. Количество соматических клеток. Соматические клетки молока - это на 70-75 % – лейкоциты, 25 % – клетки эпителия. Показывает благополучность 31 стада по заболеваниям. Периодичность контроля – не реже одного раза в декаду. Количество белка в молоке. Не менее 3 %. Температура молока. Не ниже 10 оС, если выше, то молоко несортовое. Плотность. Должна быть не ниже 1,027 г/см3 и не выше 1,032, для молока высшего сорта 1,028 г/см3. Доброкачественное молоко должно: Иметь оптимальный химический состав. Быть пригодным для переработки в молочные продукты. Не представлять опасности для здоровья человека. 2. Микроорганизмы, попав в молоко, быстро размножаются, выделяют ферменты, при этом повышается рН молока. ИСТОЧНИКИ БАКТЕРИАЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ МОЛОКА: 1. Вымя животного. 2. Молочная посуда и оборудование. Количество бактерий в различных порциях молока. Порции молока Количество бактерий (в 1мл молока, тыс.) Первые порции 3630 После сдаивания первых порций 320 Общий удой без сдоев первых порций 1070 Самый большой источник патогенных микроорганизмов это мастит. Возбудитель мастита - золотистый стафилококк. Он выделяет токсин, который вызывает отравление и даже смерть. Маститы возникают в результате неправильного доения. Необходимо вымя обмывать дез. растворами, сдаивать первые порции молока на пол, после доения делать массаж вымени. После сдаивания в течение 30-40 сек срабатывает рефлекс молокоотдачи и длится 7 минут. Источники попадания микроорганизмов: Воздух (микроорганизмы и их споры могут перемещаться с воздушными массами). 32 Корма (порченые, плесневелые корма являются источником попадания микроорганизмов в воздух, а оттуда при доении в молоко); При несоблюдении личной гигиены оператора машинного доения (через грязные руки микроорганизмы попадают на вымя животного, на молочную посуду, а оттуда в молоко); Насекомыми (одна муха переносит 1,5 млн микроорганизмов); Молочная железа (при заболевании маститом); Соски вымени (при загрязнении их навозом); Доильный аппарат (один доильный аппарат приходится на несколько коров, поэтому он может явится источником не только загрязнения молока но и перезаражения коров); Молочная посуда (остатки молока в молочной посуде являются питательной средой для развития патогенной микрофлоры). Вся микрофлора подразделяется на 3 группы: 1. Полезная для человека. (Все молочнокислые бактерии, молочные дрожжи) 2. Вредная для человека и животных. (Вызывает заболевания человека и животных: туберкулез, лейкоз, сибирская язва, бруцелез, ящур, дезентерия, паратиф). 3. Ухудшает санитарно-гигиеническое состояние молока. (Кишечные палочки, микрококки, протеи, плесени) Стадии развития микрофлоры: 1. Бактерицидная (бактериостатическая) фаза Время в течении которого не развиваются бактерии. ( В свежем молоке при t 20 оС бактерицидная фаза длится 3 часа. При охлаждении молока бактерицидная фаза удлиняется). 2. Стадия развития смешанной микрофлоры. В эту фазу развивается вся микрофлора молока. При t 20 оС фаза длится 24 часа. Идет повышение кислотности. При повышении кислотности более 3 оТ молоко сворачивается. 3. Стадия развития кисломолочной микрофлоры Стадия длится около 24 часов. Сильно повышается кислотность, молоко сворачивается в плотный сгусток. Стадия нежелательна при первичной переработке молока. 4. Стадия развития плесени и молочных дрожжей (порча). По окончании 3 стадии молочнокислая микрофлора погибает от кислой среды. Начинает развиваться нитевая молочная плесень. Снижается кислотность и развиваются дрожжи и гнилостные бактерии. 33 3. При несоблюдении правил личной гигиены операторы машинного доения, скотники и другие работники фермы могут оказаться причиной загрязнения молока микробами. Возбудители таких болезней, как бруцеллез, туберкулез, мастит, сибирская язва, паратиф, дизентерия, брюшной тиф и другие, могут попасть в молоко через руки операторов машинного доения, салфетки, воду для подмывания вымя. Степень бактериального загрязнения молока при разных условиях его получения Источники Количество микробов в молоке, Во сколько загрязнения тыс. в 1 мл. раз меньше При нарушении при строгом правил получения выполнении молока правил Кожное покрытие 800 100 8 Вымя коровы 920 50 18 Руки операторов 550 25 22 Доильное ведро 200 1,5 133 Молочный фильтр 1277 1 1277 Молокоприемная ванна 1800 5 860 Молочная фляга 6500 6 1080 Охладитель молока 4000 4 1000 Таким образом, количество микроорганизмов в молоке можно снизить в десятки раз и даже тысячи раз, когда обмывать вымя коровы теплой водой, вытирать чистым полотенцем или салфеткой, сдаивать в отдельную посуду первые струйки молока, тщательно мыть и дезинфицировать молочную посуду и оборудование, строго выдерживать правила личной гигиены оператора. 4. Подготовка коров к доению: 1. Составьте и соблюдайте порядок доения. Начинать доение следует с молодых, недавно отелившихся коров и здоровых телок. Затем приступают к доению старых коров. Последними доят коров, молоко которых нельзя сдавать на молокозавод. (ЗОЛОТИСТЫЙ СТАФИЛОКОКК ЛЕГКО ПЕРЕДАЕТСЯ В ПРОЦЕССЕ ДОЕНИЯ ЧЕРЕЗ ДОИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ) Не допускается использовать для производства пищевых продуктов сырое молоко, полученное в течение первых семи дней со дня отела животных, и в течение не менее трех недель перед их отелом, и (или) от больных животных, и (или) находящихся на карантине животных 34 2. Перед началом работ всегда соблюдайте правила личной гигиены. Обязательно вымойте руки с мылом и обработайте применяемым в пищевой промышленности дезинфектантом. -Используйте спецодежду (резиновые, нитриловые либо латексные перчатки, нарукавники, фартук, комбинезон, резиновые сапоги). - После обслуживания каждой коровы руки в перчатках смывайте струей воды. -После работы с больным животным руки дополнительно продезинфицируйте. 3. Регулярно проверяйте состояние вымени коров. Всегда проверяйте первую порцию выдаваемого молока. Никогда не выливайте первое выдоенное молоко на пол. Сначала соберите молоко в отдельную чашку. Посмотрите, нет ли в молоке хлопьев или сгустков, не изменен ли его цвет. Если в молоке визуально видны изменения, его нельзя сдавать вместе с нормальным молоком. Не реже одного раза в месяц проверяйте состояние вымени коров при помощи теста для выявления. Сохраняйте результаты проверки каждой коровы. Никогда не сдавайте на молокозавод молоко, при тестировании которого был получен положительный результат; 4. Тщательно мойте соски коров. СДЕЛАЙТЕ МАССАЖ. Перед началом доения вымойте и обработайте соски коровы. Пользуйтесь только приемлемыми апробированными дезинфицирующими средствами. Для обработки вымени коров пользуйтесь одноразовыми бумажными полотенцами. Предпочтительнее использовать увлажненные полотенца. Примечание. Никогда не используйте одно и то же полотенце для обработки сосков у разных коров. Сильно загрязненные соски следует тщательно промыть теплой водой. После этого следует насухо вытереть вымя и соски. Ни в коем случае не мойте вымя до начала сдаивания! Несоблюдение этого правила может привести к тому, что бактерии, размножившиеся в каналах сосков, будут перенесены выше к вымени. Перед обработкой сосков нужно обязательно выдоить несколько капель молока из каждого соска! 5. Проверьте уровень вакуума в доильной системе. Изготовитель оборудования указывает оптимальный уровень вакуума. Всегда проверяйте уровень вакуума перед началом доения. Частота пульсаций и соотношение фаз пульсации должны соответствовать стандартам; 6. Подключайте доильный аппарат сразу же после обработки вымени. Не допускайте засасывания воздуха. Следите за положением подвесной части. Длинный молочный и короткий пульсаторный 35 шланги должны располагаться параллельно. Вымойте доильные стаканы снаружи; 7. Не передаивайте коров. Наблюдайте за процессом доения. Рекомендуется использовать индикаторы потока молока. Применение доильных установок с регулировкой потока снижает риск передаивания. Не занимайтесь посторонними делами во время доения; 8. Проверьте, требуется ли додаивание. -Сожмите вымя двумя руками с разных сторон так, чтобы молоко из альвеол основания вымени перетекло ниже в протоки и ближе к соскам (отжим вымени). -Во время отжима еще раз пропальпируйте каждую долю вымени, обратите внимания, нет ли уплотнений. -Выполните додаивание с помощью доильного аппарата, оттянув его рукой вниз и назад. -Перекройте вакуум. -Пальцем отожмите сосок так, чтобы в аппарат поступил воздух и выровнялось давление. -Снимите доильный аппарат. Снимайте все четыре стакана одновременно. 9. Проведите массаж вымени; -Массаж вымени после доения выполняется в виде интенсивного растирания для увеличения притока крови к вымени. -Приток крови стимулирует молокообразование (продуктивность увеличивается на 10-15%). -Кровь приносит к вымени антитела, препятствующие возникновению маститов. -Большим эффектом массаж обладает при использовании специальных массажных кремов для вымени. 10. Немедленно продезинфицируйте соски коровы. После снятия подвесной части немедленно обработайте соски коровы путем погружения или опрыскивания дезинфицирующим раствором. Пользуйтесь апробированными дезинфицирующими средствами. Более поздняя обработка сосков менее эффективна. Только регулярная санация сосков вымени оказывает ощутимый результат при борьбе с инфекциями и болезнями; 11. Охлаждение препятствует размножению бактерий. Следите за температурой охлаждения (соблюдайте рекомендации молокозавода). Примечание. Холодильный танк и танк для хранения молока следует промывать сразу же после слива содержимого; 12. Промывайте доильную установку сразу же по окончании доения. Ополосните шланги теплой питьевой водой (35-45C). Отмерьте нужное количество моющих средств. Прокачайте раствор по замкнутой системе в течение 10 - 15 минут и более (соблюдайте указанный в инструкциях 36 температурный режим). Затем промойте систему чистой питьевой водой. Шланги необходимо промыть и просушить. Извлеките доильные аппараты из промывочной ванны или чашек для промывки. Просушите их. Правила ухода за оборудованием: 1. Перед доением необходимо проверить аппараты на наличие механических повреждений патрубков и сосковой резины. 2. Проверить уровень вакуума в системе. 3. После доения промыть систему водой и моюще-дезинфицирующими растворами. Доильные аппараты вешаются строго на свои места по группам. 37 Лекция № 7 (Часть 2) Тема: Гигиена получения молока. Вопросы: 5. Несвойственные молоку примеси. 6. Болезни, передающиеся через молоко. 7. Молоко коров, больных маститом, и выявление его скрытых форм. 8. Руководство по ведению сельского хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения территории республики в части производства молока, нормативно-техническая документация на заготовляемое молоко. 1. Вещества не свойственные молоку называются ингибирующие. Попадают в организм животных с водой, кормами, при лечении. Антибиотики. (Антибиотики уничтожают полезную микрофлору, вызывают привыкание болезнетворных микроорганизмов к лекарственным препаратам. Антибиотики могут накапливаться в организме, вызывая аллергию. Определяют содержание антибиотиков лабораторным методом (норма 0,001 ИЕ в 1 кг молока). Пестициды, инсектициды, афлотоксины. (Хлорорганические и фосфорорганические пестициды наиболее опасны. (Норма 0,005 мг/л молока). Афлотоксины – химические токсины вырабатываемые плесенью aspergillius flavus, которая развивается на семенах. При обработке аммиаком афлотоксины разрушаются). Остатки моющих средств. Соли тяжелых металлов. (Свинец, ртуть, кадмий. Попадают в организм с водой, воздухом, кормом. Трудно выводятся из организма). Радиоактивные вещества. (Стронций 90 и Цезий 137 – основные радионуклиды). При переработке молока радиационный фон продуктов снижается в результате естественного распада и сепарирования. На молокозаводах молоко с ингибирующими веществами не принимают. 2. Если у лактирующего животного выявлены заболевания, оценку молока проводят в соответствии с требованиями санитарных и ветеринарных правил для молочных ферм. Категорически запрещено продавать молоко животных, больных сибирской язвой; эмфизематозным карбункулом; бешенством; паратуберкулезом; 38 оспой; злокачественной катаральной горячкой; лептоспирозом; ящуром; повальным воспалением легких; Ку-лихорадкой; некробактериозом и актиномикозом вымени; сальманелезом; эндометритом; гастроэнтеритом; маститом; туберкулезом; бруцеллезом и лейкозом; а также в других случаях, предусмотренных соответствующими инструкциями. Все вышеперечисленные заболевания или передаются человеку или на столько изменяют химический состав молока, что оно становится опасным для употребления. Такое молоко нельзя использовать при производстве пищевых продуктов. Это молоко или после кипячения утилизируют или, при некоторых заболеваниях, используют для кормления. 3. Мастит — воспаление молочной железы вследствие простуды, травм или инфекционного характера. Мастит изменяет биохимический состав молока, изменяет количество в молоке сахара. При острой форме мастита в молоке резко уменьшается концентрация питательных веществ. Оно приобретает солоноватый привкус, встречаются сгустки крови и гноя. Молоко коровы, заболевшей маститом, можно выявить по димастиновой, лейкоцитной, бромтимоловой пробам, хлорсахарному числу и при помощи специальных приборов. Эти методы применяются только при заболевании отдельных коров; в сборном молоке отклонения от нормы могут быть обнаружены лишь при массовом заболевании коров маститом. До сих пор наиболее точный способ это лабораторный. Он позволяет не только обнаружить мастит, но и определить его характер и стадию. Методы диагностики мастита: 1. Инструментальные (по электропроводности или по ионному составу молока) 2. Химические. А) Проба с димастином (цвет и консистенция) Б) Бромтимоловая проба (цветная реакция) В) Хлорсахарное число ( нормальное молоко 4. маститное 10-15 ед.) Г) Проба с маститодиагностом (консистенция, цвет) 39 4. В результате аварии на ЧАЭС значительная часть территории нашей страны оказалась загрязнена долгоживущими радионуклидами. Ведение животноводства в условиях радиоактивного загрязнения направлено на получение продукции, которая по содержанию радионуклидов цезию и стронцию отвечает допустимому уровню их содержания в пищевых продуктах и питьевой воде. С этой целью разработано Наставление по ведению агропромышленного производства в условиях радиоактивного загрязнения земельРеспублики Беларусь, в основании которого лежат результаты исследований Академии аграрных наук. Главным источником попадания радионуклидов в организм являются корма (97 %), в меньшей степени – вода (около 2 %) и воздух. У высокопродуктивных животных коэффициент перехода радионуклидов с кормов в организм, как правило, ниже, чем у низкопродуктивных. Существенно влияет на коэффициент перехода радионуклидов, сбалансированность рационов по главных и особенно минеральных веществ. Поскольку радиоцезий является химическим аналогом калия, а радиостронций – кальция. Поэтому первостепенное значение имеет обеспечение данными элементами. Молоко пригодно к употреблению, когда содержание радиоцезия составляет 3*10-9 Ки/кг,Стронция-90 –0,85*10-9 Ки/кг. Радиоизотопы йода-131 и стронция –90 на 80-90 % связан с белковой фракцией молока, цезий-137 находится в ионной форме. Эти данные имеют существенное значение при дезактивации. Лучший способ дезактивации молока – сепарирование и переработка сливок на масла, а отгона – на творог. При этом получаются относительно чистые продукты: масло и чистый казеин. Снижение радиоактивности молока за счет распада короткоживущих изотопов при продолжительной выдержке можно получит при его переработке на сгущенное и сухое молоко. 40 В случае контактного загрязнения радиоизотопами твердых молочных продуктов (оседание на поверхности) их дезактивируют снятием 2-3 миллиметрового слоя продукта скребком. После чего проверяют на уровень радиации. РЕЖИМЫ СОДЕРЖАНИЯ ЖИВОТНЫХ В ЗОНАХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ Чтобы уменьшить ущерб, сохранить здоровье животных, обеспечить их воспроизводство, получить доброкачественную и незагрязненную РВ продукцию на зараженной местности, необходимо правильно организовать режим содержания животных. Кормление животных является главным. Во-первых, потому, что основное количество РВ поступает в организм животного с кормами, а вовторых, получение чистых кормов – первоочередная задача, без решения которой нельзя рассчитывать на успех. Решая вопрос о режиме содержания животных на территории загрязненной РВ, надо ставить три неразделимые между собой цели: создать безопасные условия для работы обслуживающего персонала, второе – обеспечить безопасность животных и третье – получить животноводческую продукцию с минимальными (допустимыми) концентрациями РВ. Если во время выпадения радиоактивных осадков животные находились на пастбище, их надо немедленно перегнать на незагрязненную территорию. Кратчайший путь в данном случае – маршрут, проложенный под углом 90' к направлению движения радиоактивного облака. На незагрязненной территории или там, где уровни радиации допустимы, животные проходят ветеринарный осмотр и дозиметрический контроль. В зависимости от показаний, ветспециалисты сортируют их, 41 направляя на ветеринарную обработку или в хозяйство на стойловое содержание. Те животные, которые проходили ветеринарную обработку, могут быть направлены на убой, на лечение или в хозяйство, где должны содержаться отдельно от других, под постоянным наблюдением ветеринаров. Если при приближении радиоактивного облака животные были вблизи фермы, их следует немедленно укрыть. После этого лишний обслуживающий персонал покидает помещение, плотно закрыв двери, и уходит в укрытие или другое защищенное помещение. Для дежурства остается 2-3 человека. Сразу же после размещения животных им задают немного грубых кормов из запасов, созданных внутри фермы. Продолжительность пребывания в помещениях зависит от температур наружного воздуха, скорости ветра, количества животных. В кирпичном типовом помещении (при норме 16 м3 – на корову, 12-13 м3– на голову молодняка крупного рогатого скота, 6 м3 – на свинью) животных можно содержать без вреда для их здоровья: зимой при температуре воздуха до -25'С и скорости ветра 2 – 4 м/с – до 72 ч; при ветре 5-6 м/с – до 90 ч; летом при температуре наружного воздуха от 10 до 20' С и скорости ветра до 3 м/с – до 24 ч. Если замечено, что у животных участилось дыхание, появилось слюноотделение и потливость, значит, повысилось содержание углекислого газа (зажженная спичка моментально гаснет при содержании в воздухе 5 % СО2) и им не хватает кислорода. В этом случае нужно немедленно проветрить помещение, открыв окна и двери с подветренной стороны, выдвинуть задвижки вентиляционных труб. Животных содержат в помещениях до тех пор, пока не будет ликвидирована опасность поражения, то есть уровень радиации на местности не снизится до установленных норм. Первое кормление и дойку следует провести через 4 – 6 ч после укрытия. В последующем их проводят раз в сутки, Корм и вода даются одновременно. При недостатке воды следует использовать сочные корма – картофель, свеклу, турнепс, капусту, морковь и другие корнеплоды. Соль на этот период из рациона исключается. Минимальная суточная норма кормов для укрытых животных на одну голову примерно такая: крупному рогатому скоту – 5-6 кг сена или 4-5 кг сена и 1-2 кг концентратов, 20 – 30 л воды; овцам и козам – 0,5 – 1 кг сена, 45 л воды; свиньям 2-3 кг концентратов, 6 - 8 л воды. Кормить животных в начальный период после выпадения радиоактивных осадков рекомендуется “чистыми” кормами. Основную угрозу для человека и животных в это время представляет радиоизотоп йод131. Через 1-2 месяца, когда уменьшится опасность поражения йодом-131, главными и наиболее опасными радионуклидами останутся на длительное время стронций-90, цезий-134 и 137. 42 Основу кормовых рационов должны составлять сеяные травы или другие корма, полученные с полевых севооборотов. Такие корма при прочих равных условиях меньше будут загрязнены РВ, чем полученные с естественных лугов и пастбищ, где радиоактивные вещества после выпадения концентрируются в верхнем 5-сантиметровом слое (дернине). Сено с естественных лугов не должно превышать половину суточного рациона. Чернобыль подтвердил, что при составлении рационов для различных групп животных необходимо учитывать следующее: дойным коровам и беременным животным скармливать в первую очередь зерно, грубые корма злаковых культур, кукурузу, картофель. Крайне нежелательно включать в рацион ботву корнеплодов, так как в ней содержится повышенное количество стронция-90. Необходимо увеличить количество минеральных добавок, содержащих калий и кальций. Их можно давать в виде мясокостной или костной муки и трикальцийфосфата. Если в рационе дойных коров увеличить долю кальция с 50 – 70 г до 220 – 240 г в сутки, то концентрация стронция-90 в молоке снизится на 30%. Чернобыль также показал, что при уровне загрязнения до 0,05 мР/ч скот можно пасти без ограничений. При 0,15 – 0,40 мР/ч – только рабочий и откормочный скот, а также дойных коров, но при условии, что их молоко будет перерабатываться на масло. Если возникнет необходимость эвакуировать скот, то в первую очередь это осуществляется из района, непосредственно примыкающего к месту аварии. Прибывший из зоны заражения скот осматривают и подвергают дозиметрическому контролю. Опыт ликвидации аварии на Чернобыльской ЛЭС показал, что в тех хозяйствах, где своевременно приступили к проведению мероприятий по рациональному ведению сельского хозяйства на территории загрязненной РВ, уже сейчас получают чистую продукцию животноводства, пригодную для питания человека и всех видов переработки. ОЧИСТКА МОЛОКА ОТ РАДИОНУКЛИДОВ Мы уже установили, что наибольшую опасность для человека представляют радиоизотопы (радионуклиды) йода-131, цезия-137, стронция90. В организм животного они попадают через желудочно-кишечный тракт, органы дыхания и кожные покровы. Радионуклиды способны накапливаться, а выделяться частично, в том числе и с молоком. Существует два основных метода удаления радиоизотопов из молока – технологический и ионообменный. Технологическая переработка загрязненного РВ молока на сливки, сметану, сливочное и топленое масло, творог, сыры, сгущенное и сухое молоко позволяет получить продукт с низким содержанием радиоизотопов. 43 Чтобы разрушить соединения стронция с белками и перевести его в растворимую фазу, молоко подкисляют лимонной или соляной кислотами, с которыми он образует соли, свободно переходящие в водную среду, легко удаляющиеся с сывороткой, пахтой. В процессе сепарирования основная масса радионуклидов удаляется с обезжиренным молоком, и получаются сливки с очень малым содержанием РВ. Чем выше жирность сливок, тем меньше в них радионуклидов. В среднем с обезжиренным молоком удаляется до 90 % йода-131, цезия-137, стронция-90. При сбивании сливок в масло происходит дальнейшее удаление радиоизотопов, и в готовый продукт переходит не более 1-3 % от первоначального содержания радионуклидов. Основная часть РВ остается в пахте. Уже в топленом масле содержание стронция-90 и цезия-137 практически равны нулю, а йода-131 снижается до десятых долей процента, радионуклиды почти полностью удаляются с оттопками. Население, имеющее в личном пользовании дойных коров или других животных, может осуществлять дезактивацию молока, в домашних условиях – сепарируя молоко, получая сливочное масло или сбивая сливки, или перерабатывая его в топленое масло. Из обезжиренного (от сепарированного) или цельного молока можно изготовить домашний творог или сыр обычным способом. Оставшиеся после переработки сыворотка, пахта, оттопки в зависимости от степени их загрязнения радионуклидами, как правило, уничтожаются. Дезактивация молока методом ионного обмена с применением ионообменных смол основана на их способности обмениваться на катионы стронция-90 и цезия-137 или анионы йода-131, находящиеся в загрязненном молоке. Метод имеет две разновидности. Первая – “дозированный обмен”, т.е. смешивание смолы и загрязненного радионуклидами молока с последующей фильтрацией. Вторая предусматривает использование ионообменных колонок, где загрязненное молоко пропускается через слой ионообменной смолы. После того как оно пропущено через катионообменную смолу, содержание стронция и цезия в нем уменьшается на 80 – 90 %. Если же пропустить через анионообменную смолу, содержание йода снизится более чем на 90 %. Для дезактивации 1 л молока требуется 35 – 40 г целлюлозного волокна. Есть два способа дезактивации смолами – динамический и статический. Суть первого состоит в том, что молоко протекает через пучок целлюлозных нитей (волокна) ЦМ-А2. В процессе движения радионуклиды как бы прилипают (притягиваются) к поверхности волокон. При статическом методе молоко наливают в банку или иную посуду. И туда опускают пучок целлюлозных волокон и помешивают. Через 15 мин вилкой вынимают 44 отработавший пучок и опускают новый. Так делается 3-4 раза. После того как удалена последняя порция, молоко необходимо профильтровать через слой ваты, марли, ткани, чтобы избавиться от мельчайших частичек целлюлозы. Таким способом, его очищают от радионуклидов йода-131 почти на 90 %. Такое молоко перед употреблением необходимо прокипятить, а затем оно может быть переработано в любой молочный продукт. Отработанная целлюлоза сжигается. Зола подлежит захоронению в установленном месте. 45 Лекция №8 ТЕМА: Уход за доильной аппаратурой и молочным оборудованием. Вопросы: 1. Требования к молочной посуде, инвентарю, оборудованию. 2. Характеристика моющих и дезинфицирующих веществ, их классификация. 3. Правила мойки и дезинфекции аппаратуры и оборудования, контроль за их санитарным состоянием. 1. Требования к молочной посуде, инвентарю, оборудованию. В процессе получения и переработки молоко непосредственно соприкасается с молочной посудой, оборудованием и инвентарем. В связи с этим к ним предъявляются следующие требования: В местах соприкосновения с молоком должно иметь гладкую поверхность; Легко мыться; Быть химически стойкой; Легко разбираться; Не выделять вредные вещества; По возможности иметь меньше швов и острых углов; На шероховатой поверхности молоко может задерживаться, в микротрещинах могут оставаться микроорганизмы даже после применения сильных дезинфицирующих веществ. Гладкая поверхность позволяет легкому скатыванию остатков молока и моющих средств, что продлевает срок службы оборудования. Материал, из которого изготовлено оборудование не должен вступать в реакцию с моющими веществами. Стекло, пищевая резина, пластик и силикон являются качественными материалами. Алюминий, используемый в молочном производстве до сих пор, может вступать в реакцию с моющими веществами, окислятся, избыток его в организме провоцирует заболевание Альцгеймера. В швах и острых углах молокопровода также может оставаться молоко, дезинфицирующие вещества. Сложные детали должны легко разбираться для облегчения мойки. 2. Характеристика моющих и дезинфицирующих веществ, их классификация. Загрязнение молока происходит в основном двумя путями: а) Через молочную посуду. б) Через молочную железу. ТРЕБОВАНИЯ К МОЮЩЕ-ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИМ СРЕДСТВАМ: Должны обладать хорошим смачивающим свойством. Должны хорошо растворять белки. Должны эмульгировать жиры. 46 Должны удалять с поверхности молочный камень. Должны обладать способностью убивать микроорганизмы. Не должны быть не токсичны. Не должны вызывать коррозию металла. Не должны иметь постороннего запаха. Не должны вызывать раздражения рук и открытых участков тела. МОЮЩЕ-ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА: Физические Химические Химические: ♦ Соли ♦ Кислоты ♦ Щелочи ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ Физические: Горячая вода. Горячий пар. Высокая температура. Солнечные лучи. Ультрафиолетовые лучи. Моющие кислотные средства ТМС «Рапин КН» марки А (ООО «НПК «Навигатор») ТМС «Рапин КН» марки О (ООО «НПК «Навигатор») ТМС «Рапин АКН» (ООО «НПК «Навигатор») «Санди-мол СК» (ЗАО «БелАсептика») ДТМС CircoSuper AF (ООО «ГЕА ВестфалияСёрдж») Моющие щелочные средства ТМС «Рапин» марки В (ООО «НПК «Навигатор») ТМС «Рапин» марки ВН (ООО «НПК «Навигатор») ДТМС «Рапин САХ» марки ВА (ООО «НПК «Навигатор») «Санди-мол-СЩ» (ЗАО «БелАсептика») ДТМС CircoSuper SF (ООО «ГЕА ВестфалияСёрдж») Дезинфицирующие средства ДТМС «Рапин САХ» марки Б (ООО «НПК «Навигатор») ДС «Нависан-1» (ООО «НПК «Навигатор») ДС «Суперсепт» (ООО «НПК «Навигатор») «Сандим-Д» (ЗАО «БелАсептика») Вироцид (ООО «Рабос) 47 3. Правила мойки и дезинфекции аппаратуры и оборудования, контроль за их санитарным состоянием. Мойку и дезинфекцию доильного оборудования и молочной посуды проводят после каждого доения. 1. Подготовка оборудования. 1.1 После окончания доения обеспечить своевременное отключение и снятие доильных стаканов (молокопроводы). 1.2 Участок труб, подвергающийся мойке, отсоединить заглушками во избежание попадания воды и промывных жидкостей в продукт. 1.3 Ополоснуть линию и фляги водой до полного смывания остатков продукта. 2. Щелочная мойка. Цель – обезжиривание поверхности, удаление белкового загрязнения. 2.1 Промыть объекты мойки щелочным раствором (условия применения в соответствии с инструкциями по применению на данные средства). 2.2 Ополоснуть объекты мойки водой в течение 3-7 минут (в зависимости от длины молокопровода и обрабатываемой площади) до отсутствия остатков щелочного раствора. 3. Кислотная мойка. Цель – удаление молочного камня, солей различного происхождения. 3.1 Промыть объекты мойки кислотным раствором (условия применения в соответствии с инструкциями по применению на данные средства). 3.2 Ополоснуть объекты мойки водой в течение 3-7 минут (в зависимости от длины молокопровода и обрабатываемой площади) до отсутствия остатков кислотного раствора. 4. Дезинфекция. Цель – уничтожение микроорганизмов 4.1 Промыть объекты мойки дез. раствором (условия применения в соответствии с инструкциями по применению на данные средства). 4.2 Ополоснуть объекты мойки водой в течение 3-7 минут (в зависимости от длины молокопровода и обрабатываемой площади) до отсутствия остатков дез. раствора. Контроль санитарной обработки доильного оборудования осуществляется в соответствии с методическими указаниями по контролю качества дезинфекции и санитарной обработки объектов, подлежащих ветеринарно-санитарному надзору (Минск, 2007). Осуществляется он путем визуального осмотра и бактериологического исследования смывов с их рабочих поверхностей. При визуальном контроле в первую очередь обращают внимание на труднодоступные для мойки места: в доильных аппаратах – внутренняя поверхность сосковой резины, коллектора и 48 шлангов; на доильных установках – внутренняя поверхность молокопровода, фильтра и резиновых флангов. Общее бактериальное обсеменение смывов с рабочих поверхностей молочного оборудования определяют перед очередным доением коров. Смывы берут стерильными ватными тампонами путем двукратного протирания во взаимно перпендикулярных направлениях со 100 см2 площади обследуемого объекта (танк для хранения молока). Смывы с некоторых узлов доильных аппаратов берут без учета площади: со всей поверхности коллектора и на длину стерженька тампона (12 см) при обследовании трубопроводов, резиновых шлангов и сосковой резины. Непосредственно перед взятием смыва тампон переносят в пробирку с 10 см3 стерильного МПБ, отжимают о стенку пробирки от избытка влаги. После взятия смыва тампон погружают в эту же пробирку, устанавливают вертикально в штатив и в таком положении транспортируют для исследования в ветеринарную лабораторию. Согласно Ветеринарно-санитарным правилам для молочно-товарных сельскохозяйственных организаций по производству молока (2005 г.), микробная обсемененность исследуемой поверхности доильных установок не должна превышать 100 микробных клеток (1×102) на 1 см2. Патогенная микрофлора не допускается. 49 Лекция 9 Тема: Первичная обработка молока в хозяйстве. Вопросы: 1. Характеристика операций первичной обработки молока. 2. Особенности обработки молока больных животных. 3. Организация центровывоза молока. 1. Характеристика операций первичной обработки молока. Первичная обработка молока осуществляется на ферме, а вторичная на молокоперерабатывающих предприятиях. Схема первичной обработки молока Молоко Прием, учет, анализы Очистка от механических примесей Фильтрование Центробежная Термическая обработка Охлаждение Кипячение Пастеризация Топление Стерилизация Хранение Реализация 50 Центровывоз Транспортом хозяйства Прием, учет, анализы. Полученное молоко необходимо как можно быстрее вывезти с фермы для переработки. Это связанно со многими факторами: Молоко легко усваивает посторонние запахи; Быстро портится; Быстро теряет питательные вещества. Для фермской молочной оборудуется Производительность оборудования подбирается количеству производимого молока. отдельная комната. по максимальному Прием и учет молока ведется с целью установления количества получаемого молока от коровы и в целом с фермы. Отсюда виды учета (индивидуальный, групповой и общий). Молокомеры Счетчики Весы 1.Поплавковые 1.Шестеренчатые 1.Гирные 2.Шаровые 2.Камерные 2.Циферблатные 3.Цилиндрические 3.Мензурные 3.Шкальные Общий учет на ферме ведется с помощью весов и мерной линейки. Очистка. Очистку молока производят до учета с использованием фильтров, цедилок. Для фильтров используют следующие материалы: лавсан, иглопробивные нетканые термостабильные полотна. Недостаток цедилок в том, что молоко соприкасается с воздушной средой, что приводит к окислению некоторых составляющих молока. Недостатки очистки фильтрами: задерживаются только крупные примеси, мелкие и микроорганизмы пропускаются. Для этого используют сепараторы-очистители ОМ-1 и ОМА (очиститель молока автоматический), ОПФ (очистка и пастеризация) производительность 3-5 т молока в час. Охлаждение. После очистки молока идет охлаждение, чтобы продлить бактерицидную фазу. Молоко охлаждают льдом, холодной проточной водой, хладогенами (фреон, аммиак). Используют холодильные установки открытые и замкнутые. Молоко может охлаждаться в потоке и непосредственно в резервуаре. Современные холодильные установки работают на фреоне. Такие установки позволяют охлаждать молоко до более 51 низкой температуры, вплоть до замораживания, а также с большей экономией электроэнергии. По существующим требованиям на ферме молоко может хранится не более 20 часов. Емкости для хранения молока бывают горизонтальные и вертикальные. Обработка молока высокими температурами. На фермах иногда применяют высокотемпературную обработку молока. Это делают в тех случаях: 1. Если на ферме обнаружено заразное заболевание и молоко перерабатывающие предприятия принимают только пастеризованным. 2. Если молоко подлежит длительной транспортировке. 3. Если хозяйство само реализует молоко в пищевых точках (столовые, рестораны). Но на молокоперерабатывающих предприятиях обязательна температурная обработка молока. Различают следующие виды тепловой обработки молока: Пастеризация обеззараживание молока нагреванием при температуре от 63-98 оС и времени от 30 мин до нескольких сек. Пастеризация не обеспечивает полного уничтожения микроорганизмов. Максимум 99,9 %. Стерилизация нагревание молока свыше 100 оС под давлением. Стерилизация обеспечивает полное уничтожение даже спор микроорганизмов. Кипячение простое нагревание молока до температуры кипения 100,2-100,5 оС. Актинизация обработка молока инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами. Режимы температурной обработки молока Виды обработки Режим обработки о С длительност ь Место использования 63-65 30 мин Хозяйственные нужды, общественное питание Кратковременная высокотемпературная 72-76 15-20 сек Цельномолочные продукты, сыроделие Мгновенная высокотемпературная 85-95 Не более 2 сек Маслоделие, сыроделие Пастеризация: Длительная низкотемпературная 52 Длительная высокотемпературная 70-80 30 мин При некоторых заболеваниях коров Длительная высокотемпературная 95-97 10 мин Кисломолочные продукты Ультравысокотемпературная 135-150 1-2 сек Цельномолочные продукты, питьевое молоко Стерилизация: 115-120 1-2 мин Питьевое и сгущенное молоко Кратковременная 125-145 2-10 с Питьевое и сгущенное молоко Кипячение 100,2 Разное время При некоторых заболеваниях коров, общественное питание, в быту Актинизация Одновременная обработка молока инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами с длинной волны 250 и 3000 нм. Длительная Рекомендуется применять на заводах средней и малой мощности и молочных фермах. Убиваются все микроорганизмы, но при повторном попадании быстро развиваются. Хранение и транспортировка. Полученное молоко подлежит вторичной переработке. Молокоперабатывающие предприятия должны находится на расстоянии от скотных дворов. Поэтому встает вопрос о транспортировке молока. По существующим требованиям молоко не должно хранится на ферме более 20 часов, а транспортировка не должна превышать 45 минут. Нужно отметить, что в развитых странах молоко охлаждают до температуры 1-3 оС и вывозят его раз вдвое суток. В некоторых странах, где транспортировка затруднена, молоко замораживают. Транспортировку осуществляют раз в 7-10 дней. В основном у нас в республике используют автомобильный транспорт. От населения молоко транспортируют гужевыми тележками. 53 КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ МОЛОКА: Мобильные Тележки Ручные Гужевые Самоходные Цистерны Автомобильные Речные Железнодорожные Стационарные Молокопроводы Самотечные Вакуумные Напорные В основном у нас в республике используют автомобильный транспорт. От населения молоко транспортируют гужевыми тележками. 2. Особенности обработки молока больных животных. Если у лактирующего животного выявлены заболевания, оценку молока проводят в соответствии с требованиями санитарных и ветеринарных правил для молочных ферм. Молоко от коров больных опасными заболеваниями утилизируется. Если молоко получено от коров больных маститом не осложненных и острых форм, туберкулезом, ящуром подвергается кипячению, в крайнем случае длительной пастеризации и используется на корм животных. Но к этому следует прибегать лишь в том случае, если молока, подлежащего утилизации очень много. Если молока немного, и экономические потери несущественны, то молоко выгоднее утилизировать так как, затраты на кипячение и длительную пастеризацию могут превысить экономический эффект. 3. Организация центровывоза молока. Транспортировка с использованием центровывоза. Для организации центровывоза заключается договор молокоперерабатывающим заводом. Договор в 3-х экземплярах. Хозяйство обязуется: 1. Производить молоко отвечающее требованиям СТБ. 2. Хозяйство должно сдавать молоко согласно графика. с На сдаваемое молоко оформляется товарно-транспортная накладная в пяти экземплярах, все накладные разного цвета. В накладных указывается жир, плотность, рН, температура, объем или масса молока. Молокоперерабатывающее предприятия обязуется: 1. Забирать молоко согласно графика. 2. Контролировать качество молока, (проводят пробу на редуктазу и т.д.) 54 Доставка молока на перерабатывающее предприятие не должно превышать 45 минут. Центровывоз молока организовывают в тех хозяйствах, которые не имеют возможности закупить специализированные машины или производят небольшое количество молока. В Беларуси практически все хозяйства имеют свои молоковозы. Пока это выгоднее, чем организовывать центровывоз. 55 Лекция № 10 (Часть 1) Тема: Технология производства питьевого молока и сливок Вопросы: 1. Классификация питьевого молока и требования нормативнотехнической документации на него. 2. Технология производства питьевого молока. 3. Изменение состава и физико-химических свойств молока при механической, тепловой обработке, хранении и транспортировке. 4. Рекомендуемая технологическая схема производства питьевого молока в перерабатывающих цехах хозяйств. 5. Состав, физико-химические показатели, пищевое и кормовое значение сливок и обезжиренного молока. 6. Технология производства сливок. 7. Факторы, влияющие на полноту обезжиривания молока при сепарировании. 1. Питьевое молоко это продукт, выпускаемый молочным заводом или цехом и предназначен для непосредственного употребления. Питьевое молоко классифицируют: по способу обработки 1. Пастеризованное 2. Топленое 3. Стерилизованное по содержанию жира, сухих веществ и добавок 1. Цельное 2. Нормализованное 3. Восстановленное 4. Повышенной жирности 5. Белковое 6. Витаминизированное и др. Продукт упаковывают в потребительскую тару: 1. Бутылки из полиэтилентерефталата для пищевых продуктов; 2. Пакеты из пленки полиэтиленовой; 3. Пакеты из материала комбинированного для упаковывания на автоматах «Тетра–Брик»; 4. Пакеты из заготовок материала комбинированного на основе картона для упаковывания на автоматах типа «Пюр-Пак». 56 В зависимости от молочного сырья продукт: подразделяют: 1. из цельного молока; 2. из нормализованного молока; 3. из восстановленного молока; 4. из рекомбинированного молока; 5. из их смесей. В соответствии с СТБ 1746-2007 по органолептическим показателям молоко питьевое должно соответствовать показателям, указанным в таблице 1. Таблица 1 – Органолептические показатели продукта Наименование показателя Характеристика Внешний вид и Однородная непрозрачная жидкость без консистенция осадка, хлопьев белка и отстоя сливок. Для стерилизованного продукта допускается незначительный отстой жира, исчезающий при перемешивании. Вкус и запах Чистые, без посторонних, не свойственных молоку привкусов и запахов. Для топленого и стерилизованного продукта – выраженный привкус кипячения. Для восстановленного и рекомбинированного продукта – сладковатый привкус. Цвет Белый, равномерный по всей массе, для топленого и стерилизованного продукта – с кремовым оттенком. По физико-химическим показателям молоко должно отвечать требованиям, приведенным в табл. 2. Таблица 2 - Физико-химические показатели продукта Наименование показателя Плотность, кг/м3, не менее: -пастеризованного и топленого - стерилизованного Массовая доля белка, % не менее Кислотность, ºТ, не более Группа чистоты, не ниже Температура продукта при выпуске с предприятия, ºС: -пастеризованного и топленого - стерилизованного Норма для продукта с массовой долей жира, % От 0,5 до 1,0 От 1,1 до 2,4 От 2,5 до 4,5 От 4,6 до 9,0 1029 1029 1028 1028 1027 1026 1024 1024 2,8 2,6 21 1 20 6±2 От 2 до 20 57 Требования к сырью: Для приготовления пастеризованного и топленого молока применяют: - молоко коровье не ниже второго сорта по СТБ 1598; - молоко обезжиренное и сливки, полученные путем сепарирования молока коровьего по СТБ 1598, соответствующего вышеуказанным требованиям; - молоко цельное сухое высшего сорта по ГОСТ 4495; - молоко сухое обезжиренное распылительное по ГОСТ 10970; - сливки сухие по ГОСТ 1349 - масло сливочное несоленое по ГОСТ 37; - пахту, получаемую при изготовлении сладко-сливочного масла; - воду питьевую по СТБ 1188 (для восстановленного и рекомбинированного продукта). Для изготовления стерилизованного продукта применяют: - молоко коровье не ниже первого сорта по СТБ 1598 с содержанием соматических клеток не более 500 тыс/ см3, термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже третьей группы по ГОСТ 25228; - молоко цельное сухое распылительное высшего сорта по ГОСТ 4495, кислотностью не более 18ºТ, термоустойчивостью по алкогольной пробке после восстановления не ниже третьей группы по ГОСТ 25228; - молоко сухое обезжиренное распылительное по ГОСТ 10970, кислотностью не более 19 ºТ, термоустойчивостью по алкогольной пробе после восстановления не ниже третьей группы по ГОСТ 25228; - пахту, получаемую при изготовлении сладко-сливочного масла, кислотностью не более 17 ºТ, плотностью не менее 1027 кг/м3; - воду питьевую по СТБ 1188 (для восстановленного продукта). Таблица 3 - Бактериологические показатели питьевого молока Объем продукта (см3), в которой не Количество допускаются мезофильных аэробных и Бактерии Патогенные S.aureus факультативно группы микроорган Наименование анаэробных кишечной измы, в том микроорганизмо палочки числе в КОЕ/см3, не (коли-формы) сальмонелл более: ы Молоко, сыворотка молочная, пахта, продукты на их основе пастеризованные: в потребительск 1х105 0,1 25 1,0 ой таре во флягах и 2х105 0,1 25 1,0 цистернах Ультрапастери зованное (без 100 10,0 100 10,0 асептического розлива) 58 Примечания L. monocytogenes в 25 г не допускаются L. monocytogenes в 25 г не допускаются L. monocytogenes в 25 г не допускаются 2. Молоко на переработку должно поступать не ниже второго сорта по СТБ 1598. Технологическая схема приготовления питьевого молока (пастеризованное) МОЛОКО Приемка и качественная оценка Очистка Нормализация по жиру Пастеризация Гомогенизация Охлаждение Розлив Упаковка Хранение Транспортировка Пастеризованное молоко. Молоко принимают по массе, затем его подвергают органолептической оценке и химическому анализу. Очищают молоко от механических примесей путем фильтрования или на сепараторахмолокоочистителях. Нормализацию осуществляют: в потоке на сеператоре59 нормализаторе посредством отбора части сливок от исходного молока, совмещая эту операцию с очисткой сливок; путем расчета по квадрату. Чтобы не было отстоя сливок, для повышения вкусовых качеств молока и усвояемости его жира молоко подвергают гомогенизации. Осуществляют ее после очистки нагретого молока по выходе из пастеризационноохладительной установки. Пастеризованное молоко, вышедшее из пастеризационноохладительной установки температурой 4-6ºС, поступает на розлив. Хранят пастеризованное молоко при 0-8 ºС не более 36 ч с момента окончания технологического процесса. Топленое молоко. Для его получения сырое молоко нагревают до побурения при 95-99 ºС в течение 3-4 ч. Через каждый час молоко перемешивают в течение 2-3 мин, чтобы на поверхности не образовался слой из белка и жира. Топленое молоко выпускают жирностью 4 и 6 %, кислотностью не более 21ºТ. Процесс производства топленого молока аналогичен производству пастеризованного. Молоко стерилизованное. Выпускают молоко, подвергнутое гомогенизации и стерилизации в таре из материала комбинированного на основе картона для упаковывания на автоматах типа «ПюрПак».Температура стерилизации при производстве одноступенчатым способом (в автоклавах) 116±1 ºС с выдержкой 20-30 мин или 120±1 ºС с выдержкой 15 мин. 3. В процессе высокотемпературной обработки молока происходят необратимые изменения его составных частей. Происходит полная или частичное разрушение витаминов, ферментов, сывороточных белков, минеральные вещества выпадают в осадок, молоко изменят цвет и приобретает специфический вкус и запах. Казеин обладает большей термоустойчивостью. Молочный сахар при нагревании более 100 оС карамелизуется, разрушается до молочной и муравьиной кислоты, преобразовывается в меланоидины (бурый цвет топленого молока). Сам молочный жир не подвержен изменениям при повышенной температуре, но изменяется оболочка жировых шариков при температуре 120 о С жир вытапливается, но этого не происходит в гомогенизированном молоке. При нагревании молока до 62 оС жировые шарики склеиваются, от чего происходит более быстрое отстаивание сливок. Механическая обработка молока кардинально не влияет на состав молока, но изменения могут быть и существенны. Например, фильтрация через цедилки повышает в молоке содержание кислорода, а он является сильнейшим окислителем. Процесс гомогенизации изобретен для 60 механического разбивания жировых шариков, что снижает скорость отстаивания сливок. При хранении молока также возникают различные процессы: идет заселение молока микроорганизмами (первичное или повторное). Содержащиеся в молоке ферменты, и ферменты, выделяемые микроорганизмами, изменяют физический и химический состав молока. 4. В хозяйствах можно организовывать перерабатывающие цеха, хотя в последнее время это стало гораздо сложнее. Так как государство не дает на эту деятельность лицензий. Здесь несколько причин: 1. При наличии у всех хозяйств перерабатывающих цехов будут простаивать молокозаводы, а это потеря рабочих мест. 2. Хозяйство заинтересованно продать молоко любого качества, и молочные цеха позволяют переработать и продать молоко ненадлежащего качества. Кроме того, в последнее время рентабельность производства молока превышает рентабельность переработки. Хозяйства с большей охотой сдают молоко и забывают. Однако если хозяйство имеет собственный ресторан или столовую, то рекомендуется иметь цех по переработке молока. Это позволит выпускать более качественный продукт, нежели просто кипяченое молоко. Рекомендуемая технологическая схема по переработке молока в хозяйствах. МОЛОКО Приемка и качественная оценка Очистка Пастеризация Охлаждение Разлив в тару Хранение 61 Транспортировка 5. Цельное молоко подвергают сепарированию для разделения его на две фракции — сливки и обезжиренное молоко, а также для очистки от загрязнении. Сливки — концентрированная жировая часть молока, получаемая путем сепарирования. В основном сливки используют при получении масла и сметаны. Сливки имеют высокую калорийность, содержат жирорастворимые и водо-растворимые витамины. Обрат — обезжиренное молоко. Обрат в свою очередь имеет низкую калорийность, но богат белком и водо-растворимыми витаминами. Обрат используют для производства молочных продуктов с пониженным содержанием жира, для производства белкового молока, конфет, ЗЦМ и тд. 6. Сливки производят 6 %, 8 %, 10 %, 30 % и 35 % жирности. Могут производится сырые, пастеризованные, стерилизованные и сливки с наполнителем. Кислотность сливок должна составлять не более 19 оТ. Технология производства сливок: 1. Приемка и оценка качества 2. Сепарирование 3. Нормализация. 4. Гомогенизация 5. Пастеризация (кислотность плазмы сливок при пастеризации не должна превышать 33 оТ иначе сливки могут свернуться) 6. Охлаждение (до 8 оС) 7. Упаковка 8. Хранение (рекомендуется хранить при температуре 8 оС) 9. Транспортировка. 7. СЕПАРИРОВАНИЕ – разделение молока на сливки и обрат. Раньше, да и теперь в домашних условиях молоко отстаивают. На поверхности концентрируется молочный жир. Метод основан на разной плотности обрата и молочного жира. Молочный жир после отстаивания сливают отсюда пошло название сливки. В середине 19 столетия отстаивание сливок ускорили центрифугированием. В 1877 г Ловаль изобрел сепаратор с тарелками. СЕПАРАТОРЫ: 1. Сепараторы-сливкоотделители (сливки и обрат) 2. Сепараторы-очистители 62 3. Сепараторы-нормализаторы (выдает молоко с заданной жирностью) 4. Сепараторы диспергаторы (очистка молока и дробление жировых шариков) 5. Сепараторы-бактериоотделители. 6. Универсальные сепараторы (проделывают несколько операций). По конструкции сепараторы делятся: - Открытые (типа сатурн, молоко, обрат и сливки соприкасаются с воздухом) - Полузакрытые (подача молока открытым способом, тоесть идет соприкосновение с воздухом, а отвод сливок и обрата по трубопроводу без соприкосновения с воздухом) - Герметичные (подвод молока и отвод сливок и обрата по трубопроводу) Состав сепаратора: - корпус - привод - барабан - молочная посуда или патрубки Факторы влияющие на разделение молока: 1. Температуры: холодное молоко имеет большую вязкость, препятствующую выделению жировых шариков. Перед сепарированием молоко подогревают до 25 – 30 ˚С или сепарируют его парным. 2. Скорости вращения барабана: чем больше оборотов в 1 мин делает барабан, тем быстрее и полнее выделяются жировые шарики. 3. Количества молока, поступающего в барабан: чем меньше молока поступает в единицу времени, тем продолжительнее оно находится под действием центробежной силы, тем лучше обезжиривается. 4. Величины жировых шариков: чем крупнее жировые шарики, тем быстрее и полнее они выделяются. 5. Чистоты молока: при значительном количестве механических примесей, они откладываются не только в грязевом пространстве барабана, но и на периферии тарелок, в результате чего, степень обезжиривания молока резко понижается. Кислотности: повышенная кислотность молока приводит к частичной коагуляции белков, которые заполняют грязевое пространство и зазоры между тарелками. Это ухудшает обезжиривание молока и увеличивает отход жира в обрат 63 Количество сливок, которое получаем из молока называется абсолютным выходом сливок (Вс), рассчитывается по формуле: Вс = М,кг/С,кг или Вс = (Жс-Жо)/(Жм-Жо) М,кг –масса молока С,кг – маса сливок Жс – жирность сливок Жо – жирность обрата Жм – жирность молока Количество сливок, которое получают из 100 кг молока называют ОТНОСИТЕЛЬНЫМ ВЫХОДОМ СЛИВОК Вотн = (Жм-Жо)/(Жс-Жо)*100 При выборе сепараторов необходимо знать: 1. Максимальное количество молока получаемого в сутки в июне месяце. 2. Необходимо учитывать потребность в молоке при выпойке молодняку. 3. Сепарирование должно продолжаться 1,5-2 часа, жирность обрата не должна превышать 0,05 %. 64 Лекция № 11 (Часть 2) Тема: Технология производства питьевого молока и сливок Вопросы: 1. Состав, физико-химические показатели, пищевое и кормовое значение сливок и обезжиренного молока. 2. Технология производства сливок. 3. Факторы, влияющие на полноту обезжиривания молока при сепарировании. 1. Цельное молоко подвергают сепарированию для разделения его на две фракции — сливки и обезжиренное молоко, а также для очистки от загрязнении. Сливки — концентрированная жировая часть молока, получаемая путем сепарирования. В основном сливки используют при получении масла и сметаны. Сливки имеют высокую калорийность, содержат жирорастворимые и водо-растворимые витамины. Обрат — обезжиренное молоко. Обрат в свою очередь имеет низкую калорийность, но богат белком и водо-растворимыми витаминами. Обрат используют для производства молочных продуктов с пониженным содержанием жира, для производства белкового молока, конфет, ЗЦМ и тд. 2. Сливки производят 6 %, 8 %, 10 %, 30 % и 35 % жирности. Могут производится сырые, пастеризованные, стерилизованные и сливки с наполнителем. Кислотность сливок должна составлять не более 19 оТ. Технология производства сливок: 1. Приемка и оценка качества 2. Сепарирование 3. Нормализация. 4. Гомогенизация 5. Пастеризация (кислотность плазмы сливок при пастеризации не должна превышать 33 оТ иначе сливки могут свернуться) 6. Охлаждение (до 8 оС) 7. Упаковка 8. Хранение (рекомендуется хранить при температуре 8 оС) 9. Транспортировка. 3. 65 СЕПАРИРОВАНИЕ – разделение молока на сливки и обрат. Раньше, да и теперь в домашних условиях молоко отстаивают. На поверхности концентрируется молочный жир. Метод основан на разной плотности обрата и молочного жира. Молочный жир после отстаивания сливают отсюда пошло название сливки. В середине 19 столетия отстаивание сливок ускорили центрифугированием. В 1877 г Ловаль изобрел сепаратор с тарелками. СЕПАРАТОРЫ: 7. Сепараторы-сливкоотделители (сливки и обрат) 8. Сепараторы-очистители 9. Сепараторы-нормализаторы (выдает молоко с заданной жирностью) 10. Сепараторы диспергаторы (очистка молока и дробление жировых шариков) 11. Сепараторы-бактериоотделители. 12. Универсальные сепараторы (проделывают несколько операций). По конструкции сепараторы делятся: - Открытые (типа сатурн, молоко, обрат и сливки соприкасаются с воздухом) - Полузакрытые (подача молока открытым способом, тоесть идет соприкосновение с воздухом, а отвод сливок и обрата по трубопроводу без соприкосновения с воздухом) - Герметичные (подвод молока и отвод сливок и обрата по трубопроводу) Состав сепаратора: - корпус - привод - барабан - молочная посуда или патрубки Факторы влияющие на разделение молока: 1. Температуры: холодное молоко имеет большую вязкость, препятствующую выделению жировых шариков. Перед сепарированием молоко подогревают до 25 – 30 ˚С или сепарируют его парным. 2. Скорости вращения барабана: чем больше оборотов в 1 мин делает барабан, тем быстрее и полнее выделяются жировые шарики. 3. Количества молока, поступающего в барабан: чем меньше молока поступает в единицу времени, тем продолжительнее оно находится под действием центробежной силы, тем лучше обезжиривается. 66 4. Величины жировых шариков: чем крупнее жировые шарики, тем быстрее и полнее они выделяются. 5. Чистоты молока: при значительном количестве механических примесей, они откладываются не только в грязевом пространстве барабана, но и на периферии тарелок, в результате чего, степень обезжиривания молока резко понижается. 6. Кислотности: повышенная кислотность молока приводит к частичной коагуляции белков, которые заполняют грязевое пространство и зазоры между тарелками. Это ухудшает обезжиривание молока и увеличивает отход жира в обрат Количество сливок, которое получаем из молока называется абсолютным выходом сливок (Вс), рассчитывается по формуле: Вс = М,кг/С,кг или Вс = (Жс-Жо)/(Жм-Жо) М,кг –масса молока С,кг – маса сливок Жс – жирность сливок Жо – жирность обрата Жм – жирность молока Количество сливок, которое получают из 100 кг молока называют ОТНОСИТЕЛЬНЫМ ВЫХОДОМ СЛИВОК Вотн = (Жм-Жо)/(Жс-Жо)*100 При выборе сепараторов необходимо знать: 1. Максимальное количество молока получаемого в сутки в июне месяце. 2. Необходимо учитывать потребность в молоке при выпойке молодняку. 3. Сепарирование должно продолжаться 1,5-2 часа, жирность обрата не должна превышать 0,05 %. 67 Лекция 12 Тема: Технология приготовления кисломолочных продуктов. Вопросы: 1. Общая характеристика кисломолочных продуктов. 2. Биохимические процессы при производстве кисломолочных продуктов. 3. Совокупность факторов, влияющих на качество кисломолочных напитков. 4. Особенности технологии производства отдельных видов жидких кисломолочных продуктов. Обоснование режимов технологических процессов. 5. Пороки кисломолочных продуктов. 1. Общая характеристика кисломолочных продуктов. Кисломолочные продукты можно разделить на следующие группы: - кисломолочные напитки; - сметана; - творог и творожные продукты. Получают кисломолочные продукты путем сквашивания пастеризованного, стерилизованного или топленого молока, сливок, пахты и обезжиренного молока заквасками, в состав которых входят различные молочнокислые бактерии и дрожжи, а для получения продуктов лечебнопрофилактического назначения — бифидобактерии. Для выработки кисломолочных продуктов используют также сухое, сгущенное молоко, казеинаты, сыворотку, плодово-ягодные наполнители, сахар-песок, пищевые ароматизаторы, красители, подсластители и стабилизаторы структуры продукта. Вырабатывают кисломолочные напитки и на основе сои. Сущность изготовления кисломолочных продуктов состоит в том, что создаются оптимальные условия для развития микрофлоры молока, которая вырабатывает ферменты. Эти ферменты участвуют в молочнокислом и спиртовом брожении лактозы, образуя молочную кислоту, в результате чего повышается кислотность молока, происходит коагуляция казеина, изменяется вкус и запах молока, продукт приобретает плотный сгусток. Поскольку в состав заквасок входят молочнокислые кокки, молочнокислые палочки и дрожжи, то различные комбинации этих микроорганизмов позволяют получить разнообразные кисломолочные 68 продукты и создают микробиологическую основу технологии молочных продуктов. В результате биохимических процессов, протекающих при сквашивании молока, кисломолочные продукты приобретают диетические и лечебные свойства. Кисломолочные продукты легче усваиваются организмом, чем цельное молоко из-за того, что казеин приобретает мелкодисперсную структуру и соответственно легко переваривается. Молоко в течение часа переваривается на 31-35 %, а кисломолочные продукты на 91-95%. На диетические и лечебные свойства кисломолочных продуктов указывал И. И. Мечников, который считал, что преждевременное старение человеческого организма является следствием воздействия на него ядовитых веществ, накапливающихся в кишечнике в результате жизнедеятельности гнилостных микроорганизмов. Молочная кислота, образующаяся в процессе молочнокислого брожения, подавляет гнилостную микрофлору, и тем самым, предохраняет организм от медленного отравления. Кисломолочные продукты широко применяют для профилактики и лечения многих заболеваний, особенно желудочно-кишечного тракта. В процессе производства кисломолочные продукты обогащаются витаминами, особенно С и В12, что объясняется способностью некоторых молочнокислых бактерий синтезировать эти витамины. Образующиеся в диетических кисломолочных продуктах молочная кислота и диоксид углерода, влияют на секреторную деятельность желудочно-кишечного тракта, вызывая более интенсивное выделение желудочного сока и ферментов. При этом улучшается аппетит и ускоряется переваривание пищи. Белки молока частично распадаются на более простые, легкоусвояемые вещества. Пища усваивается с наименьшей затратой энергии, что очень важно при восстановлении ослабленных болезнью организмов. Поэтому диетические кисломолочные продукты используют для питания больных. Ацидофильные продукты используют при лечении воспалительных процессов в кишечнике, колитов и гнойных ран. Кефир полезен при малокровии, истощении организма, хронических колитах. Кумыс применяют для профилактики и лечения туберкулеза, так как микроорганизмы, содержащиеся в кумысе, вырабатывают антибиотик низин, подавляющий развитие туберкулезной палочки. Сметана отличается от других кисломолочных продуктов высокой массовой долей жира. В сметане большое количество витаминов, особенно богата она жирорастворимыми витаминами. 69 Творог содержит большое количество полноценных и легкоусвояемых белков, солей, а также жира. Наличие таких важных аминокислот, как метионин и лизин, позволяет использовать творог для профилактики и лечения некоторых заболеваний печени, почек, а также атеросклероза. В твороге содержится значительное количество минеральных веществ (кальция, фосфора, магния, железа и др.), необходимых для нормальной деятельности сердца, центральной нервной системы, мозга и обмена веществ в организме. Соли кальция и фосфора находятся в твороге в наиболее усвояемой организмом форме. Вырабатывают витаминизированные кисломолочные продукты, обогащенные как отдельными витаминами, так и поливитаминными премиксами. К ним относятся кисломолочные напитки с различной массовой долей жира: простокваша, йогурт, варенец, ряженка и кефир. Кроме того, выпускают витаминизированные творожные изделия, молочные пудинги и желе. Разработаны кисломолочные продукты на основе сои и растительного жира: кисломолочные напитки, кефир и йогурт молочно-растительные, сметана с массовой долей жира 10; 15; 20 %, творог молочно-растительный, соевые пасты и др. Для профилактики и лечения желудочно-кишечных дисбактериозов разработаны содержащие бифидобактерии кисломолочные продукты: «Бифитат», «Биофилин», бифидокефир, сметана с добавлением бифидобактерий. 2. Биохимические процессы, происходящие при производстве кисломолочных продуктов. Биохимические и физико-химические процессы, протекающие при выработке всех видов кисломолочных продуктов, сопровождаются изменением внешнего вида, консистенции, вкуса и запаха молока. Качество готовых продуктов зависит от характера образующегося сгустка, а также от степени накопления вкусовых и ароматических веществ. Характер сгустков определяется уровнем накопления молочной кислоты, способностью белков удерживать влагу, интенсивностью механического воздействия на сгусток. Образование вкусовых и ароматических веществ зависит от состава бактериальных заквасок, условий сквашивания, охлаждения, созревания. Главные биохимические процессы при производстве кисломолочных продуктов: - брожение молочного сахара; - коагуляция казеина. 70 Под действием ферментов, выделенных микроорганизмами, происходит процесс глубокого распада молочного сахара (брожение) с образованием более простых соединений (молочной кислоы, спирта, диоксида углерода и др.). Вместе с этим процессы брожения сахара могут быть причиной порчи молочных продуктов. Существует несколько типов брожения лактозы, различающихся составом конечных продуктов. В молочной промышленности может происходить 4 вида брожения молочного сахара: молочнокислое, спиртовое, пропионовокислое, маслянокислое. При выработке кисломолочных продуктов используют молочнокислое, спиртовое и смешанное брожение. Молочнокислое брожение — основной процесс при производстве кисломолочных продуктов (простокваша, йогурт, ацидофилин, творог, сметана). В процессе молочнокислого брожения в молоке накапливается молочная кислота, изменяется кислотность. Когда рН молока достигнет 4,6-4,7, казеин теряет растворимость и коагулирует, при этом образуется сгусток. Многие молочнокислые бактерии при сбраживании лактозы, кроме молочной кислоты образуют ряд других химических веществ, придающих кисломолочным продуктам специфический вкус и аромат (летучие жирные кислоты: уксусную, пропионовую, валериановую; карбонильные соединения: диацетил, ацетон, ацетальдегид; спирт, углекислоту). При спиртовом брожении лактозы образуются этиловый спирт и диоксид углерода. В таких кисломолочных продуктах как кефир и кумыс, спиртовое брожение сопутствует молочнокислому брожению. В наибольшей степени спиртовое брожение проявляется в кумысе. Возбудителем спиртового брожения в этих продуктах являются молочные дрожжи. Способность дрожжей вырабатывать спирт и углекислоту зависит от многих факторов: вида используемых дрожжей, количества молочного сахара в исходном сырье, температуры, рН среды. Поэтому, в готовом продукте спирта содержится: - кумысе - 1-2,5% - кефире - 0,01%-0,03% Молочнокислые бактерии по характеру продуктов сбраживания лактозы можно отнести к гомоферментативным и гетероферментативным. Гомоферментативные - образуют главным образом молочную кислоту (90% и более) и незначительное количество побочных продуктов. 71 Гетероферментативные - около 50% глюкозы превращают в молочную кислоту, а остальное количество в этиловый спирт, уксусную кислоту и углекислый газ. Путем определенного комбинирования различных видов молочнокислых бактерий и регулирования температур сквашивания можно получить продукт с нужными вкусовыми, ароматическими качествами, консистенцией и диетическими свойствами. Важнейшими процессами, происходящими при выработке кисломолочных продуктов являются коагуляция казеина и гелеобразование (переход коллоидной системы молока из свободнодисперсного состояния (золь) в связаннодисперсное (гель). От правильности их проведения зависит не только консистенция свежих кисломолочных напитков и сметаны, но и способность продуктов сохранять первоначальную структуру в процессе хранения, а также восстановление структуры после перемешивания сгустков при выработке кисломолочных напитков резервуарным способом. Важную роль эти процессы играют и при производстве творога. Коагуляцию казеина вызывает образующаяся при молочнокислом брожении молочная кислота, т.е. происходит кислотная коагуляция казеина. Сущность кислотной коагуляции казеина состоит в том, что молочная кислота накапливается в результате брожения молочного сахара и снижает отрицательный заряд мицелл казеина, в результате чего достигается равенство положительных и отрицательных зарядов, т.е. наступает изоэлектрическое состояние казеина (рН 4,6-4,7), происходят изменения макромолекул белка, они теряют свою растворимость и устойчивость. Кроме снижения отрицательного заряда мицелл казеина под действием молочной кислоты нарушается структура ККФК – от него отщепляются фосфат Са и органический Са. Так как органический Са и фосфат Са являются важными структурными элементами ККФК, их переход в плазму молока дестабилизирует мицеллы казеина и вызывает их диспергирование. Образующаяся молочная кислота сильно влияет на солевой состав молока, что приводит к изменению его физических свойств. Как более сильная кислота, она вытесняет фосфорную и лимонную кислоту из их соединений, разрушая тем самым буферные системы молока. При этом фосфаты и цитраты молока переходят в более растворимые лактаты кальция. Это способствует лучшему усвоению кальция организмом человека при употреблении кисломолочных продуктов по сравнению с молоком. При постепенном понижении рН молока и приближении его к изоэлектрической точке частицы казеина при столкновении образуют нерастворимые в воде агрегаты и нити, одновременно с этим наблюдается их распад. Затем процесс агрегирования начинает преобладать и происходит формирование единой пространственной сетки молочного сгустка, в петли которой захватывается дисперсионная среда с шариками жира и другими 72 составными частями молока. Наступает процесс гелеобразования – необратимого превращения золя в гель. Характер сгустков кисломолочных продуктов различный. В одних случаях он плотный (хорошо или плохо отделяющий сыворотку), в других - ровный и нежный. Тиксотропия - способность структуры после разрушения в результате какого-нибудь механического воздействия восстанавливаться во времени. Синерезис - самопроизвольное уплотнение структуры за счет перегруппировки частиц и увеличения числа контактов между ними, т.е. сжатия геля и выпрессовывания из него дисперсионной среды. Процесс гелеобразования при кислотном свертывании белков можно разделить на 4 стадии: - индукционный период; - стадия массовой или явной коагуляции; - стадия уплотнения сгустка; - стадия синерезиса. Продолжительность отдельных стадий процесса кислотного свертывания определяется температурой свертывания, составом молока и бактериальной закваски, и др. факторами. Но независимо от условий свертывания наблюдается постоянство соотношений продолжительности основных стадий процесса. Кроме того, можно точно определить момент перемешивания сгустка при выработке кисломолочных напитков или разрезки сгустка при производстве творога. Для этого используют ротационный вискозиметр или специальный прибор. 3. Совокупность факторов, влияющих на качество кисломолочных напитков К кисломолочным напиткам относятся различные виды простокваш: (простокваша обыкновенная и мечниковская, варенец, ряженка, йогурт), кефир, кумыс, ацидофильные напитки. Кроме того, вырабатывают кисломолочные напитки из пахты и сыворотки. Для получения кисломолочных напитков используют молоко цельное и обезжиренное, сливки, сгущенное и сухое молоко, пахту и другое молочное сырье, а также плодово-ягодные и овощные наполнители, пищевые ароматизаторы, красители, подсластители, стабилизаторы структуры. Определяющими факторами, влияющими на качество готовых кисломолочных продуктов, являются: 1. Состав и свойства исходного молока. Они обуславливают скорость свертывания белков молока и прочность сгустков. От состава и свойств молока зависит развитие микроорганизмов бактериальных заквасок, способность молока свертываться под действием сычужного фермента. Состав, и свойства изменяются в течение года, в 73 зависимости от стадии лактации, при заболеваниях животных. Весной и осенью наблюдается медленное сквашивание молока, это вызвано снижением его биологической полноценности. Весной в молоке снижается содержание витаминов, свободных аминокислот, микроэлементов, которые необходимы для размножения молочнокислых бактерий. В молоке могут быть бактериофаги, антибиотики, которые подавляют развитие молочнокислых бактерий. Плохо молочнокислые бактерии развиваются в стародойном молоке, в молоке коров больных маститом. Весной ухудшаются технологические свойства молока – снижается скорость образования и плотность сгустка. Это объясняется уменьшением содержания в молоке сухих веществ, казеина, повышением кислотности молока. 2. Состав бактериальных заквасок. Методом подбора культур млочнокислых бактерий можно регулировать вкусовые качества и консистенцию сгустка. 3. Режимы тепловой обработки. С повышением t пастеризации увеличивается прочность кислотного и кислотно-сычужного сгустка. При повышении t пастеризации молока с 63 до 90оС снижается интенсивность отделения сыворотки от сгустка. Это объясняется повышением содержания в сгустке денатурированных сывороточных белков, которые увеличивают жесткость пространственной структуры и влагоудерживающую способность казеина. Путем регулирования режимов тепловой обработки молока можно улучшить консистенцию кисломолочных продуктов. При высоких t пастеризации (85-87оС с выдержкой 5-10 мин или при 90-92оС с выдержкой 2-3 мин) можно добиться увеличения прочности сгустков и предотвращения выделения сыворотки при хранении кисломолочных напитков. 4. Гомогенизация. Ее производят перед заквашиванием. В результате гомогенизации повышается дисперсность жира, измельченный жир распределяется более равномерно, увеличивается прочность сгустка и снижается выделение сыворотки. Вязкость продукта после гомогенизации повышается. 5. Температура и продолжительность сквашивания. В процессе сквашивания молочный сахар сбраживается до молочной кислоты, которая вызывает кислотную коагуляцию казеина, вместе с которым в сгусток включаются денатурированные при пастеризации сывороточные белки. Структурные изменения, которые начались во время пастеризации и гомогенизации продолжаются во время сквашивания. Температура сквашивания должна соответствовать оптимальной температуре развития микроорганизмов закваски - мезофильных или термофильных видов модлочнокислых бактерий и дрожжей. Окончание сквашивания устанавливают по получению достаточно прочного сгустка и титруемой кислотности 75-85оТ. Дополнительно проверяют вязкость сгустка перед 74 перемешиванием и охлаждением (по времени истечения из пипетки 100 мл при 20 оС или вискозиметром). Иногда наблюдается жидкая консистенция и отстой сыворотки. Это говорит о неправильном выборе момента перемешивания сгустка. 6. Охлаждение и созревание продукта. Для прекращения молочнокислого брожения и упрочения структуры сгустка кисломолочные продукты охлаждают до 8 оС и хранят при этой температуре. Продукты смешанного брожения перед охлаждением подвергают созреванию (для развития дрожжей) при температуре 14-16оС. В процессе созревания и выдерживания в холодильной камере при 6-8 оС в продуктах накапливаются летучие кислоты, спирт, углекислота, происходит частичный распад белка, образуются свободные аминокислоты, влияющие на консистенцию, вкус и запах. Существуют два способа производства кисломолочных напитков — резервуарный и термостатный. 4. Особенности технологии производства отдельных видов жидких кисломолочных продуктов. Обоснование режимов технологических процессов. Кефир относится к кисломолочным продуктам смешанного типа брожения (молочнокислого и спиртового), где наряду с молочной кислотой образуются сравнительно большие количества этилового спирта и углекислого газа. Вырабатывают кефир путем сквашивания нормализованного молока закваской, приготовленной на кефирных грибках, без добавления чистых культур молочнокислых микроорганизмов и дрожжей, т. к. эти микроорганизмы уже входят в состав закваски. Кислотность определяется составом бактериальной закваски, температурой и продолжительностью сквашивания. Образование сгустка вызывает молочная кислота. Из-за перемешивания и выделения углекислого газа кефир имеет сметанообразный или хлопьевидный сгусток. При выработке кефира резервуарным способом очень важно избежать отделения сыворотки. Для этого необходимо правильно определить момент перемешивания сгустка. Обычно его устанавливают по нарастанию кислотности и вязкости сгустка. В кефире, в отличие от простокваши, происходит интенсивный распад белков. Его вызывают протеолитические ферменты молочнокислых бактерий и дрожжей. Вкус и запах формируется во время сквашивания, созревания и охлаждения. Продукт согласно стандарту (СТБ 970- 2007) изготавливают из: 75 цельного молока; обрата; нормализованного молока; восстановленного молока; рекомбинированного молока; их смесей. Продукт изготавливается согласно типовой технологической инструкции и по рецептурам, согласованным и утвержденным в установленном порядке. Все показатели качества готового продукта должны соответствовать СТБ 970- 2007. Кефир допускается вырабатывать с массовой долей жира от 1 до 9 %, либо обезжиренный, массовая доля белка не менее 2,6 – 2,8 %, кислотностью от 85 до 130 оТ. По микробиологическим показателям кефир должен соответствовать следующим требованиям: БГКП в 0,1 см3 продукта не допускаются; Патогенные микроорганизмы, в т. ч. сальмонеллы, в 25 см3 продукта не допускаются; Золотистый стафилоккок в 1 см3 не допускается; Количество молочнокислых микроорганизмов в конце срока годности, не менее 107 КОЕ в 1 г , дрожжей – не менее 104 КОЕ в 1 г. Наличие пероксидазы не допускается. Кефир вырабатывают резервуарным и термостатным способами. Кефир фруктовый только резервуарным способом. Резервуарный способ производства кефира включает следующие операции: Приемка и подготовка сырья Очистка, нормализация (по жиру, по сухим веществам) Гомогенизация (давление 15 МПа, темп. 45-85 оС) Пастеризация (темп. 90-94 оС с выд. 2-8 мин., или при темп.85оС с выд. 10-15 мин.) Охлаждение (до темп. 18-25 оС) Внесение вит. С (для кефира с вит. С) Заквашивание ( 5% от массы смеси) Сквашивание (8-12 ч до 85-100 оТ и образования сгустка) Охлаждение и перемешивание сгустка (12-14 оС.) Созревание (9-13 ч) Внесение плодово-ягодного наполнителя (для фруктового кефира) Разлив, маркировка 76 Нормализацию смеси по сухим веществам проводят путем добавления к смеси, нормализованной по массовой доле жира, сухого цельного или обезжиренного молока, которое предварительно восстанавливают. По окончании сквашивания в рубашку резервуара подают ледяную воду (темп. 2оС). Через 1-1,5 ч включают мешалку на 10-30 минут. Далее перемешивают периодически каждый час до температуры сгустка 12-14 оС. Затем идет процесс созревания сгустка в течение 9-13 ч, при этом выключают подачу ледяной воды. Охлаждение кефира до темп. 6 оС производят либо на установках для кисломолочных напитков, либо в холодильной камере. Допускается направлять кефир на розлив непосредственно после окончания сквашивания. При этом созревание и доохлаждение кефира осуществляется в холодильной камере при темп. 4-6 оС. При выработке фруктового кефира в охлажденный до темп. 4-6 о С сгусток вносят плодово-ягодный наполнитель согласно рецептуре и перемешивают. Упаковку и маркировку готового продукта проводят в соответствии с требованиями стандарта РБ на данный вид продукта. Термостатный способ производства кефира осуществляется следующим образом: Приемка и подготовка сырья Очистка, нормализация (по жиру, по сухим веществам) Гомогенизация (давление 15 МПа, темп. 45-85 оС, допускается выработка кефира термостатным способом из негомогенизированного молока) Пастеризация (темп. 90-94 оС с выд. 2-8 мин., или при темп.85оС с выд. 10-15 мин.) Охлаждение (до темп. 18-25 оС) Внесение вит. С (для кефира с вит. С) Заквашивание ( 5% от массы смеси) Разлив, упаковка, маркировка (в течение не более 30 мин.) Сквашивание (в термостате 8-12 ч при темп. 18-21 оС летом и 23-25 оС зимой, до кислотности 75-80 оТ). Охлаждение и созревание (в холодильной камере при темп.6оС в течение 9-13 ч) Все данные по ходу технологического процесса производства кефира записывают в технический журнал типовой формы. Простокваша обыкновенная производится термостатным или резервуарным способом из пастеризованного молока путем сквашивания его чистыми культурами мезофильных молочнокислых стрептококков. 77 Простокваша мечниковская – производится из пастеризованного молока путем сквашивания его чистыми культурами термофильного стрептококка и болгарской палочки. Основные биохимические и физико-химические процессы - это молочнокислое брожение лактозы и коагуляция казеина. Кислотность продукта и формирование структуры сравнительно прочного сгустка зависят от состава бактериальной закваски (соотношения молочнокислого стрептококка и палочек), режимов пастеризации, гомогенизации, t и продолжительности сквашивания. В формировании чистого кисломолочного вкуса и запаха участвуют главным образом ароматические вещества, накапливаемые в период сквашивания молока: молочная кислота, летучие жирные кислоты, диацетил, уксусный альдегид и др. Дополняют вкус и запах соединения, образующиеся при тепловой обработке молока. Технологический процесс производства простокваши резервуарным способом состоит из следующих операций: приемки; очистки и нормализации молока по жиру; подогрева нормализованной смеси (до 65 ± 2 °С); гомогенизации (при темпер. 65 ± 2 °С и давлении от 10 до 15 Мпа); пастеризации (три режима: 87 + 2 °С с выдержкой 12 + 3 мин, 92 ± 2 °С с выдержкой 4 мин, 102 ± 2 °С без выдержки). охлаждения до температуры заквашивания (30 ± 2 °С при обычном сквашивании и до 35-37 оС при ускоренном сквашивании); заквашивания; сквашивания; охлаждения сгустка до температуры 14 ± 2 °С; фасования; доохлаждения продукта в холодильной камере (при темп. 4-6 оС). В качестве закваски можно использовать культуры прямого внесения, которые не нуждаются в предварительной подготовке (например, активизации). Сквашивают продукт при обычном способе в течение 12 - 14 ч, а при ускоренном 6 - 8 ч до кислотности 75 - 85 °Т (рН 4,5...4,4). Срок годности продукта, герметично упакованного при температуре 4 ± 2 ºС, составляет 7 сут. Варенец - продукт, вырабатываемый из стерилизованного молока путем сквашивания чистыми культурами термофильного стрептококка с использованием или без использования болгарской палочки. 78 Ряженка - продукт производимый из топленого молока путем сквашивания его чистыми культурами термофильного стрептококка с добавлением или без добавления болгарской палочки. Вырабатывают ее резервуарным способом. Технологический процесс производства ряженки состоит из следующих операций: нормализации; гомогенизации (при давлении 15 ± 2,5 МПа и температуре 45...85°С); пастеризации (при 97 + 2 °С); томление (выдерживают при температуре 97 + 2 °С 3-4 ч до выраженного светло-кремового цвета; охлаждение до температуры заквашивания 38 ± 1 °С заквашивание; сквашивание (9... 12 ч); охлаждение; перемешивание (15-40 мин); разлив, маркировка, упаковка. Кислотность ряженки составляет 70... 100 оТ. Доохлаждение продукта до 6 °С происходит в холодильной камере. Йогурт – это кисломолочный продукт с повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ молока (СОМО). Производится из обезжиренного или нормализованного по жиру и сухим веществам молока (или молочных продуктов), подвергнутых тепловой обработке, путем сквашивания чистыми культурами термофильного молочнокислого стрептококка и болгарской палочки. Вырабатывают йогурт следующих видов: без добавления сахара, сладкий, ароматизированный, с фруктами, витаминизированный, с добавленим бифидобактерий. Согласно СТБ 1552-2005 выпускают йогурт с массовой долей жира 0,1...9,5 %, сливочный - не менее 10%. Массовая доля сухих обезжиренных веществ: для йогурта с ароматом или витаминами не менее 9,5 %, йогурта с фруктами – не менее 8,5 %. Массовая доля сахарозы не менее 5 %. Для выработки йогурта допускается использовать различные виды сырья и пищевых добавок: молоко цельное и обезжиренное, молоко цельное сухое, молоко обезжиренное сухое, сливки пастеризованные и сухие, пахту, молоко нежирное сгущенное, масло сливочное, концентрированный молочный жир, стабилизаторы консистенции, сахарпесок, пищевые ароматизаторы и красители, витамины, фруктовые наполнители, подсластители, питьевую воду. 79 Существует два способа производства йогурта — термостатный и резервуарный. Срок годности йогурта без стабилизаторов при температуре 4 ± 2 °С составляет 5 сут, со стабилизатором — 14 сут. Йогурт молочно-растителъный вырабатывают из пастеризованной нормализованной (по массовой доле жира) смеси цельного молока, обезжиренного молока, масла сливочного (либо растительного жира), соевого белка. Ацидофильные напитки (ацидофилин и ацидолакт) вырабатывают из пастеризованного и нормализованного по массовой доле жира или нежирного молока, сквашенного специально подобранными заквасками, с добавлением или без добавления сахара, вкусовых и ароматических веществ. Ацидофилин изготовляют из пастеризованного нормализованного или обезжиренного молока путем сквашивания заквасками, приготовленными на чистых культурах ацидофильной палочки, молочнокислых стрептококков и кефирных грибков. Ацидолакт (прежнее название «ацидофильное молоко») производят путем сквашивания молока закваской, приготовленной на чистых культурах вязких и невязких штаммов ацидофильной палочки. Для выработки ацидофильных напитков применяют резервуарный и термостатный способы. Вырабатывают ацидофильные напитки с массовой долей жира 3,2; 2,5; 1,0 % и нежирные. Предусматривается выработка ацидофильных напитков с лактулозой. 5. Пороки жидких кисломолочных продуктов. Пороки консистенции обусловлены нарушением технологических режимов производства или развитием посторонней микрофлоры. Пороки вкуса и запаха имеют кормовое, технологическое или бактериальное происхождение. - отделение сыворотки - вызвано получением сгустка со слабой структурой, которая плохо восстанавливается после перемешивания и самопроизвольно уплотняется с выделением сыворотки. - излишне кислый вкус - при накоплении больших количеств молочной кислоты. - пресный вкус – сквашивание при пониженных температурах, охлаждение продукта до его готовности. - кормовой привкус – некачественное сырье. 80 - горький вкус – развитие пептонизирующих бактерий в случае длительного хранения сырого молока при пониженных температурах (при этом молочнокислые бактерии не развиваются). - нечистый вкус – развитие посторонней микрофлоры. 81 Лекция 13 1. 2. 3. 4. 5. Тема: Маслоделие. Вопросы: Общая характеристика продукта. Требования к качеству согласно ТНПА. Требования к сырью. Производство масла методом сбивания сливок. Производство масла методом преобразования ВЖС. Оценка качества масла. Пороки масла. 1. Общая характеристика продукта. Требования к качеству согласно ТНПА. Сливочное масло — пищевой продукт, вырабатываемый из коровьего молока, состоящий преимущественно из молочного жира и плазмы, в которую частично переходят все составные части молока — белки, молочный сахар, минеральные вещества, витамины и вода. Вырабатывают продукт согласно СТБ 1890-2008 «Масло из коровьего молока». Настоящий стандарт распространяется на масло, изготовляемое из коровьего молока и продуктов, полученных из коровьего молока, и предназначенное для непосредственного употребления в пищу, а также для использования в кулинарии и общественном питании. Масло допускается использовать для промышленной переработки на пищевые цели. Готовый продукт должен быть изготовлен по типовой технологической инструкции с соблюдением санитарных норм и правил. Масло из коровьего молока (МДЖ от 50 до 85%) – молочный продукт или молочный составной продукт в виде жировой эмульсии, преобладающей составной частью которой является молочный жир, произведенный из коровьего молока, молочных продуктов и (или) побочных продуктов переработки молока путем отделения от них жировой фазы и равномерного распределения в ней молочной плазмы с добавлением не в целях замены составных частей молока, немолочных компонентов или без их добавления; Масляная паста – молочный продукт или молочный составной продукт в виде жировой эмульсии с массовой долей жира от 39 до 49 % включительно, который произведен из коровьего молока, молочных продуктов и (или) побочных продуктов переработки молока с использованием стабилизаторов и добавлением не в целях замены составных частей молока, немолочных компонентов (или без их добавления); Кислосливочное масло – сливочное масло, произведенное из пастеризованных сливок с использованием молочнокислых микроорганизмов; Кислосливочная масляная паста – масляная паста, произведенная из пастеризованных сливок с использованием молочнокислых микроорганизмов; 82 Вкус и запах сливочного масла обусловлены наличием в нем веществ, переходящих в него из исходного молока и сливок, а также образущихся в результате тепловой обработки, физического и биологического созревания сливок. Вкусовые компоненты сливочного масла — это диацетил, летучие жирные кислоты, лецитин, белок, жиры и молочная кислота. Желтую окраску сливочному маслу придает бета-каротин. В зависимости от содержания каротина масло имеет сочную с темно-желтым оттенком или бледно-желтую окраску, а иногда почти белую. Пищевая ценность сливочного масла обусловлена его химическим составом: молочным жиром, жирными кислотами, фосфолипидами, минеральными веществами, витаминами. Кроме сливочного масла производят комбинированное масло (со сложным сырьевым составом), а также жировые продукты — спреды и топленые смеси. Комбинированное масло вырабатывают из смеси молочных и «растительных» сливок, которые получают на основе растительного масла или аналогов молочного жира. Спред — эмульсионный жировой продукт с массовой долей общего жира от 39 до 95 %. Для производства спредов используется как молочное сырье (молочный жир, сливки, сливочное масло), так и немолочное сырье (растительные масла натуральные, фракционированные, переэтерифицированные, гидрогенизированные). В зависимости от состава сырья спреды и топленые смеси подразделяют на сливочно-растительные (массовая доля молочного жира в составе жировой фазы не менее 50 %), растительно-сливочные (массовая доля молочного жира в составе жировой фазы от 15 до 49 %) и растительно-жировые, вырабатываемые только из немолочного сырья. При производстве спредов и топленых смесей используют пищевкусовые добавки, ароматизаторы и витамины. Классификация сливочного масла. Согласно СТБ 1890-2008 масло в зависимости от технологии производства и от массовой доли жира подразделяют на: - сливочное масло с МДЖ от 50% до 85%; -топленое масло с МДЖ не менее 99%. В зависимости от сырьевого состава и органолептических показателей: - сладкосливочное: соленое или несоленое; - кислосливочное : соленое или несоленое. Сливочное масло должно соответствовать СТБ 1890-2008 по органолептическим, физико-химическим, микробиологическим показателям. 83 Таблица 1 - Физико-химические показатели масла Наименование и норма показателя Наименование Массовая доля % Титруемая Температура продукта при жира влаги Поварен- кислотность масла о выпуске с ной соли плазмы, Т предприятия, о С Масло Не более Не выше 4 сладкосливочное: 50-85 26(30)-для - несоленое 43-14 ---60% и ниже - соленое 42-13 1 Масло Не выше 4 кислосливочное: 50-85 От 40 до 65 - несоленое 43-14 ---- соленое 42-13 1 Масло топленое Не Не ------------------Не выше 4 менее более 99 1 Масло «Любительское» Не более 26 сладкосливочное: Не выше 4 20 - несоленое 78 19 1 - соленое 78 От 40 до 65 кислосливочное: 78 20 - несоленое 78 19 1 - соленое Масло «Крестьянское» Не более 26 сладкосливочное: 25 Не выше 4 - несоленое 72,5 - соленое 72,5 24 1 кислосливочное: От 40 до 65 - несоленое 72,5 25 - соленое 72,5 24 1 Масло «Бутербродное» сладкосливочное: Не более 26 - несоленое 61,5 35 ------Не выше 4 кислосливочное: От 40 до 65 61,5 35 ------- несоленое 84 Масло по органолептическим показателям должно соответствовать следующим требованиям. Таблица 2 - Органолептические показатели сливочного масла Наименование Характеристика масла показателя Сладкосливочного Кислосливочного Топленого Выраженный Сливочный, с Специфический, Вкус и запах сливочный с выраженным характерный для привкусом кисломолочным вытопленного пастеризации, без привкусом, без молочного жира, посторонних посторонних без посторонних привкусов и привкусов и привкусов и запахов, запахов; запахов; допускается допускается допускается недостаточно недостаточно недостаточно выраженный выраженный выраженный сливочный, сливочный, и вкус слабокормовой (для кисломолочный вытопленного масла 1 сорта). слабокормовоймолочного жира. для масла 1 сорта. пластичная, однородная, Плотная, Консистенция Плотная, и внешний вид поверхность на срезе блестящая или гомогенная или сухая на вид; Допускается поверхность зернистая при с наличием одиночных мелких капелек температуре 12 о С; влаги. в расплавленном виде- прозрачная без осадка. От белого до желтого, однородный по От светлоЦвет всей массе. желтого до темно-желтого, однородный по всей массе. Органолептические показатели масла, его упаковку и маркировку оценивают по 20 балльной шкале. Таблица 3 - Балльная оценка масла Наименование показателя Вкус и запах Консистенция и внешний вид Цвет Упаковка, маркировка ИТОГО: Баллы 10 5 2 3 20 85 С учетом балльной оценки масло разделяют по сортам: высший и первый. Таблица 4 - Сорт масла с учетом балльной оценки Сорт Общая Оценка, не менее оценка вкуса и консистенции цвета запаха Высший 16-20 7 4 2 Первый 12-15 5 3 2 Масло по микробиологическим показателям должно следующим требованиям: упаковки и маркировки 3 2 соответствовать Таблица 5 - Требования к маслу по микробиологическим показателям Наименование показателя КМАФАнМ, КОЕ/г, не более БГКП Масса (колиформы) продукта в г, Staphylococcus в которой не aureus допускаются: Патогенные микроорганизмы: сальмонеллы Listeria monocytogenes Норма для масла сладкосливочного с МДЖ, % топленого От 70 до 85 От 50 до 69 1х105 5х105 1х103 0,01 0,001 1,0 ______ 0,1 0,1 25 25 25 25 25 ______ Плесневые грибы, КОЕ/г не более Дрожжи, КОЕ/г не более 100 в 100 в 200 сумме сумме 100 в 100 в _______ сумме сумме Кислосливочное масло по содержанию КМАФАнМ не нормируется, по остальным показателям – на уровне сладкосливочного масла соответствующего наименования По содержанию токсичных элементов, микотоксинов, пестицидов и радионуклидов масло не должно превышать допустимых уровней согласно ТНПА. 86 2. Требования к сырью. Для производства масла используют сливки, полученные из коровьего молока. Помимо стандартных требований, при производстве масла к молоку предъявляют особые требования: по содержанию жира в молоке, химическому составу молочного жира. Для производства масла целесообразно направлять молоко повышенной жирности. С повышением жирности молока увеличивается выход масла и улучшается использование жира, т. е. относительно меньшее количество жира остается в обезжиренном молоке и пахте. На технологические режимы производства масла влияет химический состав молочного жира. От содержания в молочном жире различных жирных кислот зависит температура плавления и отвердевания масла. Зимой в молочном жире увеличивается количество насыщенных жирных кислот, вследствие чего масло приобретает твердую консистенцию. Летом в жире значительно возрастает содержание ненасыщенных жирных кислот и жидких фракций жира, масло имеет более мягкую консистенцию. Сливки состоят из тех же составных частей, что и молоко, но с другим соотношением между жиром и плазмой, вследствие чего физикохимические свойства молока и сливок (плотность, кислотность и др.) различаются. Кислотность сливок измеряют в единицах титруемой кислотности (градусах Тернера) и активной — рН. В зависимости от органолептических, физико-химических и микробиологических показателей сливки делят на сорта: высший, первый и второй. Вкус и запах сливок высшего сорта характеризуется как выраженный сливочный, чистый, сладковатый; первого сорта — сливочный, сладковатый со слабо выраженным кормовым привкусом и запахом; второго сорта — недостаточно выраженный сливочный, сладковатый, недостаточно чистый и (или) с кормовым привкусом и запахом. Консистенция сливок высшего и первого сортов должна быть однородная, гомогенная; при этом для сливок первого сорта допускается наличие единичных комочков жира; консистенция сливок второго сорта — неоднородная, с единичными комочками жира и хлопьями белка. Цвет сливок независимо от сорта — белый с кремовым оттенком, однородный по всей массе. Сливки должны обладать достаточной термоустойчивостью, которая определяется по пробе на кипячение или хлоркальциевой пробе. По этим пробам сливки высшего сорта характеризуются отсутствием хлопьев белка; первого сорта — наличием отдельных хлопьев белка; второго — наличием отдельных крупных хлопьев белка. 87 При этом кислотность жира не должна превышать 1,5 оК для сливок высшего сорта; 2 °К — для сливок первого сорта и 2,5 °К — для сливок второго сорта. Микробиологические показатели для сырых сливок высшего сорта — проба на редуктазу не ниже I класса, ориентировочное количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (МАФАнМ) не должно превышать 5×105 КОЕ/см3; для первого сорта — проба на редуктазу не ниже II класса, МАФАнМ — до 4×106 КОЕ/см3; для второго сорта — проба на редуктазу не ниже III класса, МАФАнМ — до 2×107 КОЕ/см3. Для выработки всех видов масла, кроме вологодского, можно применять сливки, полученные в результате сепарирования подсырной сыворотки (подсырные сливки). Различают два способа производства масла: сбивание сливок и преобразование высокожирных сливок. 3. Производство масла методом сбивания сливок. При выработке масла способом сбивания концентрирование жировой фазы достигается сепарированием молока и последующим разрушением эмульсии молочного жира при сбивании полученных сливок. Содержание влаги регулируют во время обработки масла. Кристаллизация глицеридов молочного жира завершается во время физического созревания до механической обработки масла. Технология масла способом сбивания сливок предусматривает выполнение следующих последовательно осуществляемых операций: 1. приемка молока 2. охлаждение 3. сепарирование молока и получение сливок 4. тепловая обработка сливок 5. физическое созревание сливок 6. сбивание сливок 7. промывка масляного зерна 8. посолка масла (только для соленого масла) 9. механической обработки 10. фасование и хранение масла Для выработки масла в маслоизготовителях непрерывного действия используют сливки с массовой долей жира 36...50 %. Такая концентрация жира способствует ускорению образования масляного зерна и повышает производительность маслоизготовителя. При выработке масла способом 88 сбивания в маслоизготовителях периодического действия используют сливки средней жирности с массовой долей жира 32...37 %. При использовании сливок с массовой долей жира ниже указанных пределов уменьшается производительность оборудования и увеличиваются потери жира. После тепловой обработки сливки быстро охлаждают до температуры ниже точки отвердевания молочного жира и выдерживают определенное время (физическое созревание). В результате физического созревания сливок отвердевает молочный жир внутри жировых шариков, изменяются состояние оболочки жировых шариков и свойства сливок: устойчивость эмульсии и дисперсность жира, вязкость сливок. Отвердевание молочного жира — основная цель низкотемпературной обработки сливок; оно играет важную роль в процессе маслообразования. Только при наличии отвердевшего жира при сбивании сливок можно выделить молочный жир в виде масляного зерна и обеспечить хорошую консистенцию сливочного масла и нормальный отход жира в пахту. В охлажденных сливках только часть жидкого жира переходит в твердое состояние.Отношение количества отвердевшего жира к первоначальному его количеству в процентах называют степенью отвердевания жира. Каждой температуре охлаждения сливок соответствует максимально возможная степень отвердевания молочного жира. Для получения масла хорошей консистенции необходимо, чтобы степень отвердевания жира составляла не менее 30...35 %. Степень отвердевания жира зависит от температуры охлаждения и продолжительности выдержки сливок при этой температуре и влияет на жирность пахты при выработке масла. Состояние оболочек жировых шариков при созревании сливок существенно изменяется. Некоторые вещества оболочки жировых шариков, в частности фосфолипиды, переходят в плазму. Оболочки жировых шариков становятся более тонкими и хрупкими и легче разрушаются при сбивании сливок в масло. Молочный жир — сложная по составу смесь глицеридов, имеющих различные точки плавления и отвердевания. При кристаллизации молочного жира во время физического созревания сливок образуются главным образом две группы смешанных кристаллов: низкоплавкая с температурой плавления 15...25 °С и высокоплавкая с температурой плавления 27...35 °С. Для получения масла хорошей консистенции соотношение легкоплавкой и высокоплавкой групп кристаллов должно составлять 2:1. С этой целью регулируют температуру созревания сливок. Если в жире преобладают легкоплавкие глицериды (весенне-летний период), то созревание сливок проводят при более низких температурах, чем 89 для жира с преобладанием высокоплавких глицеридов (осенне-зимний период года). При выборе режимов низкотемпературной подготовки сливок учитывают содержание плазмы в масле. При выработке сливочного масла с высоким содержанием плазмы в нем (выше 20 %) повышают температуру и увеличивают длительность выдержки сливок во время физического созревания, чтобы повысить способность масла удерживать влагу во время механической обработки. Сбивание сливок. Сущность сбивания сливок заключается в разрушении оболочек и агрегации (слипании) жировых шариков, заканчивающейся образованием масляного зерна. Теоретические основы сбивания сливок в масло. В настоящее время нет единой теории, которая давала бы исчерпывающие ответы на вопросы механики и сущности маслообразования. Все теории маслообразования можно разделить на три группы: гидродинамические (Г. Кук, Р. Асейкин, А. Грищенко, В. Сурков, А. Гордиенко); коллоидно-химические (Я. Зайковский, М. Казанский, В. Пискарев, Ю. Глаголев) и физико-химические (А. Белоусов, О. Ран, Н. Кинг). Факторы, влияющие на сбивание сливок. Сбивание сливок в масло — сложный процесс. Он зависит от многих факторов, из которых следует выделить следующие: - частота вращения рабочего органа маслоизготовителя; - начальная температура сбивания сливок; - жирность сливок - степень заполнения маслоизготовителя сливками. Степень заполнения маслоизготовителя сливками влияет на продолжительность сбивания сливок. Оптимальной считают степень заполнения маслоизготовителя 40...50 %. При степени заполнения маслоизготовителя более 50 % нарушается нормальный процесс сбивания сливок, что приводит к повышению содержания жира в пахте. Минимальная степень заполнения маслоизготовителя составляет 25 % общего объема. При степени заполнения маслоизготовителя менее 25 % центробежная сила прижимает сливки к стенке маслоизготовителя тонким слоем. Прекращается перемешивание сливок, и в результате сбивания сливок не происходит. Частоту вращения рабочего органа маслоизготовителя выбирают с таким расчетом, чтобы центробежное ускорение, возникающее при его вращении, было меньше ускорения свободного падения. В этом случае при подъеме и падении сливок создаются условия для образования масляного зерна: возникает градиент скорости в потоке сливок и происходит диспергирование воздуха. 90 Температуру сбивания сливок устанавливают с учетом химического состава жира, зависящего от времени года, жирности сливок и степени отвердевания жира. В весенне-летний период года при повышенном содержании ненасыщенных жирных кислот в молочном жире сливки сбивают при 7015 оС. В осенне-зимний период года, когда молочный жир состоит главным образом из высокоплавких глицеридов, содержащих насыщенные жирные кислоты, температуру сбивания сливок повышают на 1...1,5°С. Промывка масляного зерна Чтобы создать условия, неблагоприятные для развития микроорганизмов в масле, осуществляют промывку масляного зерна, во время которой часть плазмы удаляется вместе с водой, вследствие чего уменьшается содержание питательных веществ, но стойкость масла при хранении повышается. При промывке вместе с плазмой удаляются вещества, обусловливающие жизнедеятельность посторонней микрофлоры, что повышает стойкость масла в процессе хранения. Промывка позволяет воздействовать на консистенцию масла. Чтобы исправить консистенцию масляного зерна, для промывки применяют воду. Температура воды должна соответствовать температуре пахты, если консистенция масляного зерна нормальная. При промывке мягкого зерна температуру воды понижают на 1...2°С. Температура воды для промывки грубого, крошливого масляного зерна должна быть на 1...2 °С выше температуры пахты. Посолка Посолка придает маслу умеренно соленый вкус и повышает стойкость масла при хранении. Растворяясь в плазме масла, соль повышает осмотическое давление, вследствие чего прекращается развитие микрофлоры в масле. Для прекращения развития всех видов бактерий, плесеней и дрожжей массовая доля соли в масле должна быть не менее 4 %, но масло в этом случае имело бы резко соленый вкус, поэтому стандартом предусмотрена массовая доля соли в масле не более 1,5 %. Механическая обработка. Механическую обработку применяют для формирования из разрозненных масляных зерен сплошного пласта масла, регулирования содержания влаги в соответствии с требованиями стандарта, равномерного распределения и диспергирования влаги и получения масла требуемой структуры и консистенции. Несоленое масло обрабатывают сразу после промывки, а соленое — после посолки или параллельно с ней. Процесс механической обработки масла в маслоизготовителях непрерывного и периодического действия можно условно разделить на три стадии. 91 На первой стадии разрозненные масляные зерна постепенно соединяются в сплошной рыхлый пласт. На второй стадии масло способно удерживать влагу; при этом больше врабатывается влаги в масло, чем отжимается из него. На второй стадии наряду с вработкой влаги происходят диспергирование в первую очередь крупных капель влаги и равномерное распределение ее в объеме масла На третьей стадии обработки увеличивается содержание влаги в масле и почти полностью прекращается ее отжатие, продолжается диспергирование капель плазмы и равномерное их распределение. Третья стадия заканчивается после прекращения механического воздействия. Структура масла должна быть однородной и пластичной. Один из показателей завершенности процесса механической обработки — степень дисперсности капель плазмы. В производственных условиях для определения размеров капель и распределения их используют индикаторные бумажки. При отсутствии отпечатков на индикаторной бумажке распределение влаги считается хорошим. Технологический процесс производства масла способом сбивания с использованием маслоизготовителей периодического действия осуществляется на технологической линии. Принятое молоко подогревается и сепарируется. Сливки поступают в емкость для промежуточного хранения сливок, откуда их направляют на пластинчатую пастеризационно-охладительную установку для сливок. После пастеризации, дезодорации и охлаждения сливки поступают в емкости, где выдерживаются для физического созревания. Сливки после физического созревания поступают в маслоизготовитель периодического действия, где осуществляются сбивание сливок, промывка масляного зерна, посолка и обработка масла. Сливки в маслоизготовитель подаются под вакуумом или с помощью высокопроизводительных насосов (плунжерного типа, ротационных, винтовых) в количестве, необходимом для обеспечения оптимальной степени наполнения (40...50%). Люки закрывают, и маслоизготовитель включают в работу на рабочей скорости сбивания. Сливки во время сбивания подвергаются сильному механическому воздействию в виде ударов. При вращении маслоизготовителя периодического действия сливки поднимаются на определенную высоту, а затем падают вниз. Продолжительность сбивания составляет 50...60 мин. После получения масляного зерна выпускают пахту, процеживая ее через сито. Промывку масляного зерна осуществляют после удаления пахты. Для промывки в маслоизготовитель подается необходимое количество воды и 92 плотно закрывается люк. Маслоизготовитель вращается со скоростью сбивания, после чего промывная вода сливается. Промывку проводят дважды, используя заранее подготовленную воду в количестве 50...60 % массы сливок. Температуру промывной воды устанавливают равной температуре пахты, а при второй промывке— на 1...2°С ниже. При выработке соленого сливочного масла осуществляют посолку масла сухой солью или рассолом. Посолку сухой солью проводят внесением соли в масляное зерно или в пласт масла. Наиболее распространена посолка сухой солью в пласт. При этом способе посолки в большей степени используют соль по сравнению с посолкой в зерне. Но в этом случае могут появиться пороки: наличие нерастворившихся кристаллов соли, неравномерное распределение влаги и соли и сопутствующий этому пороку неоднородный цвет масла. При посолке рассолом эти пороки не возникают. При посолке рассолом используют водный раствор соли с массовой долей соли 25 %. Рассол вносят после удаления пахты (промывной воды) в масляное зерно или пласт масла в количестве 10... 15 % массы масляного зерна (пласта) и врабатывают при закрытых кранах и люке. После 8... 15 отжатий рассол спускают. Затем в маслоизготовитель вносят вторую порцию рассола и врабатывают ее до получения требуемого содержания влаги в масле. После этого рассол сливают. Затем проводят механическую обработку масла, во время которой при вращении маслоизготовителя продукт подвергается многократным ударам от падения со стенок или лопастей вращающегося аппарата. Обработка масла продолжается 15...50 мин, 5...8 мин процесс обработки проходит при закрытых кранах, а с образованием пласта краны открывают для вытекания влаги. При достижении критического момента обработки маслоизготовитель останавливают, берут пробу для определения влаги в масле. По результатам пробы рассчитывают недостающее количество влаги и вносят ее в виде пахты или воды. Обработку продолжают до полного распределения влаги в масле. Готовое масло выгружается в специальные тележки, из которых оно подается в тару или бункер автомата для фасования. Из некоторых маслоизготовителей масло выгружают с помощью сжатого воздуха. Технологический процесс производства масла способом сбивания с использованием маслоизготовителей непрерывного действия осуществляется на технологической линии. Сливки с массовой долей жира 36...50 % после пастеризации, дезодорации и охлаждения поступают в емкости, где они выдерживаются для физического созревания. Созревшие сливки до начала сбивания охлаждают или подогревают в емкостях до температуры сбивания и выдерживают при этой температуре в течение 30...40 мин. В течение выдержки устанавливается равновесие между 93 твердым и жидким жиром. Затем сливки поступают в маслоизготовитель непрерывного действия, где осуществляются сбивание сливок, промывка масляного зерна, посолка и обработка масла. Содержание влаги в масле регулируют изменением производительности маслоизготовителя. При увеличении производительности маслоизготовителя возрастает степень заполнения первой шнековой камеры маслом, повышается прессующее давление шнеков, ускоряется выпрессовывание пахты. Это приводит к уменьшению массовой доли влаги в масле. При уменьшении производительности, наоборот, массовая доля влаги в масле повышается. Уменьшение производительности маслоизготовителя на 10 % приводит к увеличению массовой доли влаги в масле примерно на 1 %. Вакуумирование масла. В блоке посолки и регулирования влажности масло перемешивается и направляется в вакуум-камеру. Масло, выработанное в маслоизготовителях непрерывного действия, содержит больше газовой фазы по сравнению с маслом, полученным на маслоизготовителях периодического действия. Содержание газовой фазы в масле, выработанном на маслоизготовителе непрерывного действия, регулируют вакуумированием масла с помощью вакуум-насоса, а также изменением параметров сбивания и обработки масла. Масло вакуумируют в вакуум-камере обработника при разрежении 0,02...0,08 МПа. Вакуум-камера должна быть постоянно заполнена маслом приблизительно до половины. С увеличением степени разрежения в вакуумкамере содержание газовой фазы в масле уменьшается. Однако увеличивать степень разрежения выше 0,08 МПа не рекомендуется, так как наблюдается подсос плазмы и масла в вакуум-провод. Обработанное под вакуумом масло содержит меньше воздуха и более стойко в хранении. Из вакуум-камеры масло, поступающее в блок механической обработки, продавливается через различного диаметра отверстия металлических решеток и перемешивается трехлопастными крыльчатками. Затем масло проходит через коническую насадку, уплотняется и выходит из маслоизготовителя. С момента поступления сливок до выхода масла проходит 3...5 мин. Готовое масло подается в машины для крупноблочного и мелкого фасования. 4. Производство масла способом преобразования ВЖС Сущность способа – концентрация жировой фазы молока в сепараторе и последующее преобразование полученных высокожирных сливок в масло. Высокожирные сливки – высококонцентрированная эмульсия молочного жира в плазме молока. По структуре – ВЖС представляют собой концентрат плотно упакованных жировых шариков с ненарушенными 94 оболочками. При высокой температуре, когда молочный жир находится в расплавленном состоянии, такая эмульсия достаточно устойчива. Охлаждение ВЖС до температуры ниже точки отвердевания жира и механическая обработка приводят к необратимому разрушению структуры жирового шарика. Это свойство используют при термомеханической обработке высокожирных сливок для преобразования их в масло. Преобразование ВЖС в масло во время термомеханической обработки это сложный физико-химический процесс, включающий в себя обращение фаз, массовую кристаллизацию глицеридов, формирование пространственной структуры масла (этот процесс полностью не завершается, а продолжается во время охлаждения и хранения масла). Технологический процесс производства сливочного масла методом преобразования ВЖС осуществляется в соответствии со схемой и состоит из следующих операций: - приемка сырья - сепарирование молока (получение сливок средней жирности) - пастеризация и дезодорация сливок - сепарирование сливок (получение высокожирных сливок) - нормализация высокожирных сливок (по влаге) - преобразование высокожирных сливок в масло - фасовка и охлаждение готового продукта - хранение готового продукта Сливки средней жирности (32-37%) пастеризуются на установке трубчатого типа (при темп. 85-92 оС) и подаются на сепаратор для высокожирных сливок (темп.сеп. 60-80 оС). Полученные высокожирные сливки поступают в емкость для нормализации. ВЖС при необходимости нормализуют по влаге, жиру, СОМО. Для этого используют пахту, цельное пастеризованное молоко или сливки, сухое молоко, сухую пахту. Нормализованные сливки подаются насосом-дозатором в маслообразователь, где они преобразуются в масло. Для получения масла из высокожирных сливок предназначены цилиндрический, пластинчатый, вакуумный маслообразователи. Состоит из 3 последовательно сообщающихся цилиндров с рубашками, в которые подается рассол или ледяная вода. В каждом цилиндре есть вытеснительный барабан, который при вращении перемешивает и продвигает сливки по спирали вдоль барабана. На барабане закреплены два откидывающихся при вращении плоских ножа, которые снимают с внутренней охлаждающей поверхности цилиндра отвердевший слой высокожирных сливок. Сливки при температуре 60...70°С поступают вначале в нижний, а затем в средний и верхний цилиндры. 95 В нижнем цилиндре сливки интенсивно охлаждаются до 22...23 оС, сохраняя свойства эмульсии жира в плазме, и перемешиваются для ускорения образования центров кристаллизации. В среднем цилиндре происходит дополнительное охлаждение. При достижении начальной температуры кристаллизации молочного жира начинается во всем объеме высокожирных сливок массовая кристаллизация глицеридов, которая сопровождается сменой фаз. В верхнем цилиндре происходит обработка кристаллизующегося продукта, в результате чего формируются требуемая структура и консистенция масла. Темп. масла на выходе из верхнего цилиндра - 13-17 о С. Продолжительность механической обработки в аппарате должна быть достаточной для кристаллизации глицеридов в количестве, необходимом для формирования структуры, обусловливающей в необходимой степени твердую и пластичную консистенцию масла. Требуемая продолжительность перемешивания сливок в зоне кристаллизации составляет летом 140...160 сек, а зимой, когда в молочном жире содержится больше высокоплавких глицеридов и большее его количество может перейти в твердое состояние — 180...200 сек. В случае получения масла твердой, крошливой консистенции увеличивают продолжительность обработки продукта в зоне кристаллизации путем снижения производительности маслообразователя и понижают температуру масла на выходе из аппарата. При мягкой консистенции масла сокращают продолжительность обработки продукта в зоне кристаллизации путем увеличения производительности маслообразователя и повышают температуру масла на выходе из аппарата. Регулируют температуру масла на выходе из маслообразователя путем изменения расхода или температуры хладоносителя (рассола, ледяной воды), используемого для охлаждения. Уменьшение количества хладоносителя или повышение его температуры приводит к повышению температуры продукта на выходе из аппарата. Увеличение подачи хладоносителя или снижение его температуры способствует снижению температуры продукта на выходе из маслообразователя. Современный трехцилиндровый маслообразователь позволяет получать 750... 1000 кг масла в 1 ч. В таком маслообразователе процессы охлаждения высокожирных сливок и механическая обработка продукта происходят в различных аппаратах, для чего маслообразователь дополнительно укомплектован специальным обработником. Отвердевание пробы свежевыработанного масла в течение 30...70 с в летний период и 40... 100 с в зимний, а также прирост температуры в монолите масла 1,5...2,5 °С свидетельствуют о том, что процесс выработки 96 масла проведен правильно и готовый продукт будет иметь нормальную консистенцию. Продолжительность отвердевания менее 30 с и значительный прирост температуры в монолите масла (3...5 °С) указывают на продолжающуюся интенсивную кристаллизацию молочного жира в готовом продукте. Такое масло после стабилизации структуры имеет грубую, крошливую консистенцию. Причина — недостаточная термомеханическая обработка продукта в маслообразователе. Отвердевание более 70 с в летний период и 100 с в зимний, а также прирост температуры менее 1,5 °С указывает на излишне продолжительную обработку масла в маслоизготовителе и излишне мягкую консистенцию готового продукта. Пластинчатый маслообразователь. Он состоит из теплообменного аппарата (охладителя) и камеры для кристаллизации молочного жира и механической обработки продукта. В нем можно проводить термомеханическую обработку высокожирных сливок более интенсивно. Охладитель имеет чередующиеся между собой продуктовые и охлаждающие пластины, выполненные в виде полой плиты. Пластины имеют отверстие в центре для прохода продукта, а также два отверстия по углам для входа и выхода хладоносителя. Внутри камер продуктовых пластин размещены диски-турбулизаторы с ребрами-ножами. Камера для кристаллизации представляет собой цилиндр, закрытый конусной насадкой и выходным патрубком. Внутри камеры расположены отражатель и лопастная мешалка. Высокожирные сливки подаются в камеру первой продуктовой пластины и по щели, образуемой поверхностью охлаждающей пластины и диском-турбулизатором, движутся к центру. Затем сливки проходят через центральное отверстие охлаждающей пластины и движутся к периферии камеры следующей продуктовой пластины, проходя последовательно весь охладитель. Охлажденные сливки поступают в камеру кристаллизации, где подвергаются интенсивной механической обработке. Кристаллизация молочного жира, начавшаяся в охладителе, продолжается в камере кристаллизации. При продавливании продукта через дисковую решетку разрушаются грубые кристаллические структуры молочного жира и под действием крыльчатки продукт выталкивается через патрубок. Пластинчатый маслообразователь входит в состав линии производительностью 1000 кг масла в 1 ч. Основные показатели термомеханической обработки ВЖС на пластинчатом маслообразователе – удельные затраты мощности на 97 механическую обработку, продолжительность механической обработки, температура масла на выходе из аппарата. Для масла нормальной консистенции удельные затраты мощности составляют 20-60 Вт/кг. Конечная температура масла на выходе из аппарата в зависимости от времени года колеблется от 16,5 до 18,5 °С. В весенне-летний период для обеспечения достаточно твердой консистенции масла уменьшают удельные затраты мощности, не снижая производительности аппарата. Для этого уменьшают частоту вращения вала охладителя и вала обработника по сравнению с этими же параметрами в осенне-зимний период. Температуру продукта на выходе из аппарата при этом снижают на 0,5 °С. В осенне-зимний период для получения масла пластичной, мягкой консистенции удельные затраты энергии на механическую обработку продукта повышают путем увеличения частоты вращения вала охладителя и обработника, не снижая производительности аппарата. Повышают температуру продукта, выходящего из охладителя и обработника, на 0,5 оС. Вакуум-маслообразователъ. Состоит из вакуум-камеры и шнекового текстуратора. В состав вакуум-камеры входит трубопровод, заканчивающийся распылительной форсункой. Внутри камеры имеется лопастная мешалка. Масло со стенок снимается ножами лопастной мешалки. Текстуратор представляет собой шнековый пресс и состоит из двух шнеков, вращающихся навстречу один другому, и конической насадки. Для отвода теплоты, выделяющейся при механической обработке масла, текстуратор снабжен рубашкой, где циркулирует холодная вода. Высокожирные сливки температурой 70...75 °С под действием вакуума засасываются в камеру и, проходя через форсунку, распыляются. Сливки, попадая в камеру с глубоким вакуумом, оказываются перегретыми, вследствие чего вскипают, теряя 6...8 % влаги. Испарение сопровождается потерей значительного количества тепла, в результате чего каждая частица охлаждается до 3-8 о С. Происходит быстрое отвердевание жира (50%), разрыв оболочек и агрегирование жира в масляные зерна. Масляное зерно направляется на шнеки текстуратора, уплотняется, продавливается через отверстия решеток и перемешивается крыльчатками на концах шнеков. Из аппарата выходит пласт масла, который направляют на упаковку. Фасовка масла. Масло, выработанное способом преобразования высокожирных сливок, в жидком состоянии поступает из маслообразователя непосредственно в ящик, выстланный упаковочным материалом, или на автомат для фасования в коробочки (стаканчики). При фасовании в брикеты масло предварительно выдерживают в холодильной камере при температуре не выше 5 °С не более 24 ч для отвердевания и стабилизации структуры. 98 После фасования масло сразу помешают в камеру хранения масла, где его хранят при относительной влажности не более 80 % во избежание плесневения продукта. Фасованное монолитами масло хранят при положительной температуре (не выше 5 °С) не более 3 сут, при отрицательной (-5°С) - до 10 сут. Транспортировка. Транспортируют масло всеми видами транспорта с соблюдением соответствующих санитарных правил. Чтобы предохранить масло в процессе транспортирования от возможных загрязнений и предупредить повышение его температуры, используют авторефрижераторы с машинным (компрессорным) охлаждением или автомашины с изотермическим кузовом. При перевозке масла в бортовых автомашинах применяют специальные укрытия. Рефрижераторы необходимо поддерживать в надлежащем санитарном состоянии - систематически мыть и дезинфицировать. Независимо от вида используемого транспорта нельзя перевозить сливочное масло совместно с другими продуктами и материалами, имеющими резко выраженные запахи. 6. Оценка качества масла. Пороки масла. Основой оценки показателей качества масла служит 20-балльная шкала, где каждому показателю отводят предельное количество баллов: вкус и запах — 10, консистенция и внешний вид — 5, цвет — 2, упаковка и маркировка — 3. В зависимости от балльной оценки масло относят к одному из 2 сортов: высший — при оценке качества масла 13...20 баллов, в том числе не менее 6 баллов за вкус и запах; первый сорт — при балльной оценке 5... 12 баллов с оценкой за вкус и запах не менее 2 баллов. Вологодское масло не подразделяют на сорта. При несоответствии его требованиям, предусмотренным для данного вида масла по органолептическим показателям, вологодское масло относят к несоленому сладкосливочному маслу с его оценкой качества. Образцы масла в момент органолептической оценки должны иметь температуру 10...12 °С. В масле могут быть выражены различные пороки: вкуса и запаха, консистенции, цвета, обусловленные, как правило, качеством используемого сырья и нарушением технологических режимов производства и условий хранения и транспортирования продукта. Пороки вкуса и запаха масла. Причинами пороков вкуса и запаха масла может быть использование сырья с различными пороками, нарушение 99 технологических режимов и санитарных условий производства, несоблюдение условий транспортирования и хранения масла. Кормовые привкусы. При использовании некачественного силоса, поедании животными пахучих растений (лука, чеснока, полыни и др.), несоблюдении кормового рациона в масле появляются кормовые привкусы. Для предупреждения порока необходимо перерабатывать сливки с кормовыми привкусами отдельно от сливок первого сорта, дезодорировать сливки и повышать температуру тепловой обработки. Нечистый, затхлый, гнилостный вкус. Причина порока — развитие в масле посторонней микрофлоры и накопление продуктов расщепления белков плазмы и жира. Развитию порока способствует длительное хранение сливок на заводе до начала их переработки, недостаточно высокая температура тепловой обработки, плохое диспергирование влаги в масле, низкий санитарно-гигиенический уровень производства. Кислый вкус. Одна из причин порока для сладкосливочного масла — интенсивное развитие молочнокислой микрофлоры в сливках и масле, вследствие чего происходит излишнее накопление молочной кислоты. Для предупреждения порока необходимо соблюдать требуемые режим тепловой обработки сливок и условия хранения масла. Прогорклый вкус. Порок появляется в масле вследствие гидролиза жира с окислением продуктов гидролиза и образованием низкомолекулярных кислот, альдегидов, кетонов и других продуктов под действием нативной и микробной липаз, а также кислорода воздуха. Для предупреждения данного порока следует обрабатывать сливки при высокой температуре, хранить масло при низкой температуре, соблюдать санитарно-гигиенические условия производства. Горький вкус. Обусловлен накоплением горьких пептонов вследствие гидролиза белков протеолитическими ферментами различных микроорганизмов: бактерий, дрожжей и плесеней. Для предупреждения порока необходимо проводить тепловую обработку сливок при температуре не ниже 85...90 °С и строго соблюдать санитарно-гигиенические режимы производства. Плесневелый привкус. Обусловлен развитием плесени на поверхности масла. Во избежание плесневения масла следует предупредить возможность обсеменения продукта плесенями. Для этого необходимо строго соблюдать режим тепловой обработки сливок, правильно обрабатывать масло, плотно набивать монолит во избежание воздушных прослоек, быстро и глубоко охлаждать его, хранить продукт при низких температурах и относительно низкой влажности воздуха, соблюдать санитарно-гигиенические условия производства. Штафф (поверхностное окисление масла). Порок вызывается полимеризацией глицеридов и окислением молочного жира из-за развития на поверхности аэробных бактерий и плесеней. При этом на поверхности 100 монолита образуется полупрозрачный слой, имеющий специфический запах и неприятный горьковатый, а иногда приторно-едкий вкус. Окраска масла в слое штаффа значительно темнее остальной массы продукта. Образованию штаффа продукта способствует действие солнечного света, высокой влажности и кислорода воздуха. Предупредить порок можно, используя упаковочные материалы с низкой газо-, влаго- и светопроницаемостью, а также хранением масла при отрицательных температурах. Пороки консистенции масла. Консистенция сливочного масла — один из основных показателей его качества и оценивается как хорошая, удовлетворительная и неудовлетворительная. Обусловлена консистенция химическим составом жировой фазы, характером кристаллизации глицеридов, соотношением массовых долей твердого и жидкого жиров, количеством и дисперсностью плазмы в масле, содержанием газовой фазы и характером ее распределения в монолите. Крошливая консистенция. Порок определяется главным образом состоянием жировой фазы — степенью ее отвердевания, формой образующихся кристаллов, равномерностью их распределения, а также преобладанием в масле структуры кристаллизационного типа и недостатком свободного жидкого жира. Причинами крошливости масла могут быть длительное созревание сливок при пониженных температурах, низкая температура промывной воды, неправильные режимы хранения масла и др. При выработке масла способом преобразования высокожирных сливок причиной крошливости может быть недостаточно продолжительная термомеханическая обработка продукта в аппарате, поэтому необходимо путем снижения производительности аппарата увеличить продолжительность обработки масла, чтобы интенсифицировать кристаллизацию жира непосредственно в маслообразователе. При использовании маслоизготовителей непрерывного действия для усиления кристаллизации молочного жира увеличивают удельные затраты энергии на механическую обработку масла путем повышения частоты вращения шнеков. Мягкая, мажущаяся консистенция. Характеризуется низкой термоустойчивостью вследствие преобладания коагуляционной структуры из низкоплавких глицеридов в составе отвердевших глицеридов. Причина порока заключается в недостаточной степени отвердевания молочного жира во время физического созревания, а также в нарушении температурного режима при сбивании и обработке масла. Для предупреждения порока используют ступенчатые режимы физического созревания сливок, а сбивание сливок и механическую обработку масляного зерна проводят в установленных режимах. 101 При выработке масла способом преобразования высокожирных сливок причиной данного порока может быть излишне длительная механическая обработка сливок при снижении температуры масла, выходящего из аппарата. Предупреждают порок снижением удельных затрат энергии на механическую обработку высокожирных сливок путем увеличения производительности маслооб-разователя или уменьшения частоты вращения рабочих органов маслообразователя. Кроме того, целесообразно термостатировать масло при 8...10 ºС в течение 2...3 сут. Мучнистая консистенция. Если масло охлаждается медленно, в нем появляются крупные кристаллы жира. Образующиеся крупные кристаллоагрегаты жира отличаются повышенной по сравнению с остальной массой тугоплавкостью. Указанный порок масла чаще встречается в производстве масла способом преобразования высокожирных сливок и вызывается нарушением установленной температуры масла, выходящего из маслообразователя, а также образованием свободного жидкого жира в процессе тепловой обработки, сепарирования и нормализации высокожирных сливок. Для предупреждения образования мучнистой консистенции следует избегать повышения температуры масла, выходящего из маслообразователя, сверх установленных величин, не допускать на производство масла сливки подмороженные и с повышенной кислотностью, длительную выдержку сливок при высокой температуре перед сепарированием, а также длительную выдержку высокожирных сливок в ваннах для нормализации. Пороки цвета масла. Цвет масла оказывает влияние на его товарные показатели. По этому показателю масло осенне-зимней выработки заметно уступает продукции, получаемой в весенне-летний период года. В последние годы освоено промышленное производство провитамина А, который можно использовать для подкрашивания масла. Белое (бледное) масло. Порок обусловлен недостатком пигментов в молочном жире и характерен для масла, выработанного в осенне-зимний период. Причиной белого, матового цвета масла может послужить также порок засаленность. Пестрое, полосатое, мраморное масло. Порок обусловлен неравномерным диспергированием рассола в соленом масле и наличием крупных капель плазмы, смешиванием масла различной окраски, недостаточной зачисткой штаффа при фасовании на холодильнике. 102 Лекция 14 Тема: Сыроделие. Вопросы: 1. Общая характеристика и классификация сыров. 2. Требования к качеству сырья для производства сыра. 3. Общая схема технологического процесса производства сыра. 1. Общая характеристика и классификация сыров. Сыр представляет собой пищевой продукт, вырабатываемый из молока путем коагуляции его белков, обработки полученного белкового сгустка с последующим созреванием сырной массы. При созревании все составные части сырной массы подвергаются глубоким изменениям, в результате которых в ней накапливаются вкусовые и ароматические вещества, приобретаются свойственные данному виду сыра консистенция и рисунок. Среди продуктов питания сыр занимает одно из первых мест по пищевой и энергетической ценности. Пищевая ценность сыра определяется высоким содержанием в нем белка, молочного жира, а также минеральных солей (в основном фосфорнокальциевые) и витаминов в хорошо сбалансированных соотношениях и легкопереваримой форме. Калорийность сыра достигает до 4000 ккал, что больше чем у говядины. Суточная потребность человека в животном белке может быть удовлетворена 200 г сыра, 140-150 г полножирного зрелого сыра заменяют 250-300 г мяса или 300-350 г рыбы. В 100 г сыра жирностью 50% в сухом веществе содержится около 28 г белка, 32 - 33 г жира, около 1 г кальция, 0,8 г фосфора. В сыре содержится большое количество свободных аминокислот, в том числе все незаменимые, свободные жирные кислоты, в том числе ненасыщенные. Средний состав сыра жирностью 50 % в сухом веществе: Вода – 36 % Сухие вещества – 64 %, в том числе: жир – 32 % белок – 25 % прочие вещества – 7 % Для обогащения сыров полиненасыщенными жирными кислотами часть молочного жира при выработке сыра заменяют на растительный жир. Для профилактики и лечения желудочно-кишечных дисбактериозов вырабатывают сыры, содержащие бифидобактерии. Важной особенностью сыра как пищевого продукта является его способность к длительному хранению. 103 С целью систематизации многообразия видов сыров разработаны различные схемы их классификации. В сыроделии приняты товароведная и технологическая классификации. В основу товароведной классификации положены товарные и потребительские свойства продукта. В основу технологической классификации, для изучения и систематизации большого ассортимента вырабатываемых сыров, положены как товароведные, так и технологические признаки: - параметры производства, - вид бактериальных культур, применяемых при выработке и созревании сыра, - характер протекания и направленность микробиологических и биохимических процессов созревания сыров, - физико-химические и органолептические свойства сыров. Поскольку в настоящее время нет общепринятой классификации, то предлагается технологию сыров изучать по следующим группам: натуральные сыры и переработанные сыры. К группе натуральных сыров относят: Твердые сычужные сыры, созревающие при участии молочнокислой микрофлоры: с высокой температурой второго нагревания; с низкой температурой второго нагревания; с низкой температурой второго нагревания и повышенным уровнем молочнокислого брожения; твердые сычужные сыры, созревающие при участии молочнокислых бактерий и микрофлоры сырной слизи; сыры мягкие; рассольные сыры; сыры и сырные массы для выработки плавленых сыров. К группе переработанных сыров, при производстве которых используют как сычужные, так и кисломолочные сыры, относятся: плавленые сыры; сыры в керамической таре; сухие сыры и др. Самое большое распространение получили плавленые сыры. 2. Требования к качеству сырья для производства сыра. 104 Сыроделие предъявляет особые требования к качеству молока. Молоко должно иметь чистые вкус и запах, без посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов. По внешнему виду и консистенции оно должно представлять собой однородную жидкость без осадка и хлопьев, цветом от белого до слабожелтого. Сыропригодному молоку свойственны определенные физикохимические и гигиенические показатели. Молоко коровье должно быть не ниже 1 сорта, то есть: плотность молока должна быть не менее 1027 кг/м 3 , титруемая кислотность — 16... 18 °Т, массовая доля жира — не менее 3,2 %, белка — не менее 3,0 %, температура поступающего на завод молока должна быть не выше 10 °С, степень чистоты по эталону не ниже I группы, бактериальная обсемененность по пробе на редуктазу — не ниже I класса (т. е. в 1 см3 молока должно содержаться не более 500 тыс. клеток бактерий). Примесь маститного молока в сборном в количестве более 6 % приводит к резкому снижению качества сыра. Получается дряблый сгусток, биохимические и микробиологические процессы при созревании протекают замедленно и сыры получаются с пороками вкуса, консистенции и рисунка. Маститное молоко может содержать недопустимое число патогенных стафилококков, что приведет к отравлениям токсинами, выделяемыми этими микроорганизмами. В сыроделии предусматривается контроль молока на мастит по содержанию соматических клеток. Количество соматических клеток должно быть не более 500 тыс. в 1 см3. Непригодно на сыр молоко, получаемое в хозяйствах, неблагополучных по бруцеллезу, туберкулезу, ящуру и сальмонеллезу. Одно из важнейших свойств молока — способность свертываться под действием сычужного фермента. Часто свертывание молока происходит медленно, требуются увеличенные дозы сычужного фермента. Такое молоко называют сычужно-вялым. В нем плохо развиваются микроорганизмы. Для характеристики молока по его способности свертываться сычужным ферментом и определения наличия в молоке бактерий группы кишечных палочек обязательно проводят сычужно-бродильную пробу, основанную на контроле качества сгустка. По результатам сычужнобродильной пробы молоко делят на три класса. Для производства сыра пригодно молоко I и II классов (не ниже 2 класса). Высокие требования предъявляют к молоку по таким показателям как: наличие ингибирующих веществ. Молоко с наличием веществ, ингибирующих рост молочнокислых микроорганизмов (остатков моющих и дезинфицирующих средств, консервантов, антибиотиков и других лекарственных средств, химических 105 средств защиты животных и растений), не допускается перерабатывать на сыр. Молоко не должно содержать значительного количества газообразующей микрофлоры (маслянокислые бактерии, кишечная палочка): кишечная палочка вызывает раннее вспучивание сыров, маслянокислые бактерии — позднее вспучивание. Маслянокислые бактерии образуют споры, которые не погибают при пастеризации. Развиваясь в сыре, эти микроорганизмы вызывают образование неприятной по вкусу масляной кислоты и водорода, который приводит к появлению многочисленных глазков, трещин и вспучиванию сыра. Для того, чтобы предотвратить этот порок сыра, в поступающем молоке определяют количество спор мезофильных анаэробных лактатсбраживающих маслянокислых бактерий (количество которых допускается не более 10 спор в 1 см3 , а для сыров с высокой температурой обработки сырного зерна — не более 2 спор в 1 см3 молока). Приемка молока заключается в определении массы молока, его качества и в проведении сортировки. После перемешивания молока определяют его органолептические показатели: запах, цвет, консистенцию и измеряют температуру. Оценку вкуса проводят только после кипячения пробы. Ежедневно в пробах молока от каждой партии определяют кислотность, группу чистоты, массовую долю жира, плотность и число соматических клеток. В пробах молока от каждого поставщика определяют класс молока по сычужно-бродильной пробе, бактериальную обсемененность по редуктазной пробе, наличие в молоке веществ, ингибирующих рост молочнокислых микроорганизмов, количество спор мезофильных анаэробных лактатсбраживающих маслянокислых бактерий. При подозрении на фальсификацию молоко проверяют на натуральность (определяют массовую долю СОМО, а при необходимости — точку замерзания, присутствие аммиака, соды, перекиси водорода). На основании результатов органолептической оценки, а также физико-химических и гигиенических показателей устанавливают сыропригодность молока. 3. Общая схема технологического процесса производства сыра. Схема технологического процесса выработки сыра включает в себя следующие общие этапы: - резервирование и созревание молока; - нормализация молока; 106 - тепловая обработка молока; - внесение в молоко необходимых компонентов (хлорида кальция, нитрата калия, бактериальной закваски, молокосвертывающего фермента); - свертывание молока; - обработка сгустка и сырного зерна (разрезание, вымешивание зерна, второе нагревание, обсушка зерна); - формование сыра; - самопрессование и прессование; - посолка сыра; - упаковка сыра в защитную пленку; - созревание сыра; - оценка качества сыра; - упаковывание в тару, хранение, транпортировка сыра. Резервирование и созревание молока. Механизация и автоматизация производства сыра могут быть осуществлены только при использовании одинакового по составу и свойствам сырья. Однако состав и свойства партий молока, поступающих на завод, неодинаковы. С целью получения однородного сырья на сутки работы завода молоко резервируют. Резервирование молока заключается в его хранении при температуре от 2 до 6 °С не более 24 ч после дойки, очистки и охлаждения. Сыр нельзя вырабатывать из парного молока и охлажденного непосредственно после дойки до 4 ± 2 °С. После дойки молоко находится в бактерицидной фазе: в таком молоке микрофлора не развивается. Для получения сыра высокого качества необходимо, чтобы свежее молоко созрело. Свежее незрелое молоко направляют на созревание в сыром виде. На созревание оставляют до 30 % перерабатываемого молока. Созревание молока заключается в выдержке его при температуре 10 ± 2 оС в течение 12 ± 2 ч с добавлением 0,1...0,3 % или без добавления закваски молочнокислых бактерий. Во время созревания состав и свойства молока изменяются. Созревание происходит при низкой температуре и длительной выдержке, в этом случае повышается растворимость солей кальция. Во время созревания молока развиваются молочнокислые бактерии, которые сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты. Созревание молока сопровождается повышением титруемой кислотности (на 1-2ºТ) и понижением рН на 0,09-0,1. При снижении рН происходит частичная деминерализация мицелл казеина с образованием растворимых солей кальция в водной фазе молока. 107 При созревании молока происходит ферментативный распад белков (протеолиз), в результате чего в молоке увеличивается содержание различных азотистых соединений. Созревание сопровождается снижением окислительно-восстановительного потенциала молока. Все эти изменения состава и свойств молока при созревании положительно влияют на свертывание молока, развитие микробиологических и биохимических процессов в сыре и его качество. В результате созревания значительно улучшается свертываемость молока сычужным ферментом, активнее развивается микрофлора закваски, ускоряется выделение сыворотки из зерна и энергичнее нарастает кислотность. Ускоряются процессы выработки и созревания сыра. Нормализация молока. После созревания молоко направляют на сепаратор-нормализатор. Нормализацию молока проводят в потоке. Молоко нормализуют для получения стандартного по составу сыра. Тепловая обработка. Проводят тепловую обработку молока для уничтожения технически вредной для сыроделия и патогенной микрофлоры, вирусов и бактериофагов. Нормализованное молоко поступает на пастеризационно-охладительную установку. Для пастеризации молока используют пластинчатые пастеризационно-охладительные установки, в которых молоко нагревают до температуры пастеризации, выдерживают и охлаждают до температуры свертывания. Но, при тепловой обработке происходит частичная денатурация казеина, растворимые соли кальция переходят в нерастворимую форму, денатурируют сывороточные белки. Вследствие этого ухудшается способность молока свертываться под действием сычужного фермента. Денатурированные сывороточные белки при свертывании молока захватываются казеиновым сгустком, поэтому задерживается обезвоживание, (так как сывороточные белки имеют более высокие гидратные свойства, чем казеин) и ухудшается качество сгустка. Продолжительность свертывания значительно увеличивается с ростом температуры пастеризации. Поэтому в сыроделии приняты не очень высокие температуры пастеризации (от 70 до 72 °С) с выдержкой 20-25 с. Поскольку режимы пастеризации, применяемые в сыроделии, таковы, что споровые формы микроорганизмов и часть термофильной микрофлоры не уничтожаются, то целесообразно сочетать обработку молока на сепараторе-бактериоотделителе с последующей пастеризацией. Обработка молока на сепараторе-бактериоотделителе позволяет очистить молоко от вегетативных клеток спорообразующих бактерий, 108 термофильных микроорганизмов и спор маслянокислых бактерий. Такая очистка молока с последующей пастеризацией при температуре от 70 до 72 °С снижает содержание общего числа бактерий на 99,9 % первоначального числа бактерий в молоке. Внесение в молоко необходимых компонентов. Внесение хлорида кальция, нитрата калия или натрия. Пастеризованное и охлажденное до температуры свертывания молоко через счетчик подают в аппарат выработки сырного зерна. Добавление в пастеризованное молоко хлорида кальция является обязательной операцией, так как пастеризованное молоко медленно свертывается под действием молокосвертывающих ферментов и не образует плотного сгустка, плохо отделяется сыворотка из сырного зерна. Хлорид кальция восстанавливает исходный солевой состав молока, нарушенный во время пастеризации, и улучшает сычужную свертываемость молока. Хлорид кальция вносят в пастеризованное молоко в количестве от 10 до 40 г безводной соли на 100 кг молока в виде раствора, массовая доля безводной соли в котором составляет 40 %. Растворяют хлорид кальция в воде температурой 85 ± 5 °С из расчета 1,5 дм3 воды на 1 кг соли. Оптимальную дозу хлорида кальция устанавливают в зависимости от свойств молока с учетом показаний прибора для сычужной пробы и характера сычужного свертывания молока в предыдущих выработках сыра. Чтобы предотвратить вспучивание сыра, в смесь вносят нитрат калия или нитрат натрия в количестве 10-30 г на 100 кг молока. Внесение заквасок и бактериальных концентратов. Используют в сыроделии бактериальные закваски и бактериальные концентраты. Из сухих и жидких бактериальных заквасок приготовляют лабораторную закваску, которую используют для получения производственной закваски. Бактериальный концентрат можно применять для непосредственного приготовления производственной закваски. Кроме того, бактериальный концентрат можно вначале активизировать, а затем использовать либо непосредственно в производстве сыра, либо для приготовления производственной закваски. Активизацию бактериального концентрата проводят путем выдержки в течение 2-3ч в небольшом объеме стерилизованного молока при оптимальной температуре развития микрофлоры. Производственные бактериальные закваски или активизированный бакконцентрат вносят в молоко перед свертыванием. Формирование вкуса, запаха и консистенции сыров происходит в результате микробиологических и биохимических процессов. Во время 109 выработки и созревания сыра микроорганизмы развиваются в сыре и воздействуют на сырную массу. В производстве сыров используют различные микроорганизмы: молочнокислые бактерии, пропионовокислые бактерии, сырную слизь, плесени. Ведущая роль принадлежит молочнокислым бактериям, они преобразуют основные составные части молока (лактоза, белки, жир) в соединения, обусловливающие вкусовые и ароматические свойства сыра, активизируют действие молокосвертывающих ферментов, принимают участие в формировании рисунка сыра и его консистенции, создают неблагоприятные условия для развития посторонней микрофлоры путем быстрого сбраживания лактозы и образования молочной кислоты. В сыродельной промышленности применяют закваски, обладающие антагонистическим действием по отношению к бактериям группы кишечной палочки, а также против возбудителей маслянокислого брожения. Молочнокислые бактерии, используемые в сыроделии, можно разделить по их свойствам на следующие группы: - мезофильные гомоферментативные молочнокислые кокки Lc. lactis и Lc. cremoris, сбраживающие лактозу преимущественно до молочной кислоты; - мезофильные гетероферментативные молочнокислые кокки Lc. lactis subsp., diacetilactis, Leuc.cremoris, Leuc.lactis и молочнокислые палочки L. plantarum и L. casei, сбраживающие цитраты в присутствии углеводов с образованием диоксида углерода, уксусной кислоты, ацетоина, диацетила; - термофильные гомоферментативные молочнокислые кокки Sc. thermophilus и молочнокислые палочки L. lactis, L. helveticus, L. bulgaricus. Чтобы предупредить развитие специфических бактериофагов и поражение ими заквасочной микрофлоры, проводят постоянную, через каждые 3 - 4 дня, смену партий бактериальных заквасок и концентратов при приготовлении производственной закваски. Доза вносимой закваски составляет от 0,5 до 3 % объема перерабатываемого молока. Конкретную дозу закваски выбирают в зависимости от вида сыра, зрелости и физико-химических свойств молока. Некоторые сыры (латвийский, пикантный и др.) созревают с участием сырной слизи, образующейся на поверхности сыра. В микрофлору сырной слизи входят дрожжи, микрококки и неспоровые палочки Brevib. linens двух разновидностей — красная и желтая. Микрофлора сырной слизи выделяет протеолитические и липолитические ферменты, образует большое количество щелочных продуктов распада белка, что приводит к снижению кислотности в поверхностных слоях сыра и гидролизу казеина и жира с образованием специфических вкусовых и ароматических веществ. 110 Обсеменение сыров микрофлорой сырной слизи выполняют разбрызгиванием водой взвеси бактерий на поверхность сыра пульверизатором. Налет бактерий с твердой питательной среды смывают стерильной или кипяченой водой (10 см3) в чистую колбу, разбавляют водой до 0,5 дм3, после чего разбрызгивают на поверхность сыра. Бактериями сырной слизи обсеменяют сыры после посолки по мере их поступления в помещение для обсушки. В том случае, когда в помещении для обсушки и в камерах созревания наблюдается достаточное развитие слизи на сырах и без обсеменения, его прекращают. Возобновляют обсеменение при ослаблении развития слизи. В созревании отдельных видов мягких сыров наряду с молочнокислыми бактериями принимают участие плесени. В созревании сыров «Русский камамбер», смоленский участвуют белые плесени Penic. caseicolum и Penic. camemberti, специально культивируемые на поверхности сыров. Плесень, развивающаяся на поверхности с рН от 4,7 до 4,9, потребляет молочную кислоту и нейтрализует продуктами своей жизнедеятельности поверхностный слой сыра, что способствует распаду белков сырной массы. Поэтому эти сыры созревают постепенно от корки к центру сыра. С развитием белой плесени появляется специфический грибной (шампиньонный) привкус сыра. В производстве сыра рокфор используют зелено-голубую плесень Penic. roqueforti, развивающуюся внутри сырной массы. Споры плесени вносят в молоко или сырную массу при ее формировании. Сыры на 8-10-й день после посолки прокалывают, чтобы кислород воздуха поступал внутрь пористой массы сыра для развития плесени. Плесень, развиваясь внутри сыра, выделяет фермент липазу, которая расщепляет молочный жир на ряд жирных кислот (масляную, капроновую, каприловую и др.), придающих сыру специфические острые, пикантные, слегка перечные вкус и аромат. Выращивают указанные виды плесеней на подкисленном сером хлебе, в дальнейшем высушивая его и размалывая в порошок. Свертывание молока. Для свертывания молока в сыроделии применяют молокосвертывающие ферменты животного происхождения: сычужный фермент и пепсин, а также ферментные препараты на их основе. Сычужный фермент получают из желудков (сычугов) молочных телят, ягнят и козлят. Он представляет собой смесь ферментов химозина (реннина) и пепсина. Промышленный препарат сычужного фермента содержит 30-40 % пепсина. Используют его в виде порошка, состоящего из смеси сычужного фермента и хлорида натрия в таких пропорциях, что молокосвертывающая активность сычужного порошка составляет 100 000 усл. ед. 111 Молокосвертывающую активность определяют по количеству частей молока, свертываемых одной частью порошка при температуре 35 °С в течение 40 мин. Важные условия для действия сычужного фермента — кислотность и температура молока. В сыроделии обычно применяют температуру свертывания молока 2836 °С. Для твердых сычужных сыров температура свертывания 32-36 °С, для мягких температуру свертывания снижают до 28-30°С с целью увеличения продолжительности свертывания и получения более мягкого сгустка. Раствор сычужного порошка на воде готовят за 20-30 мин до внесения его в молоко. Требуемое количество ферментного препарата растворяют в пастеризованной при температуре 85 оС и охлажденной до 34 о С воде из расчета 2,5 г на 150 ± 50 см3 воды. Пепсин получают из желудков взрослых животных: крупного рогатого скота, овец, коз, свиней и птицы (цыплят и кур). Свертывающая способность препаратов пепсина такая же, как и сычужного порошка. Активность пепсина усиливается в более кислой среде. Рабочие растворы пепсина для свертывания молока готовят на кислой (60...70 °Т) пастеризованной сыворотке. В сыродельной промышленности применяют также ферментные препараты, представляющие собой смесь различных молокосвертывающих ферментов — СГ-50, СГ-25, КС-50, КГ-50, КГ-30. Эти ферментные препараты, носят названия, отражающие их видовой и количественный состав, при этом буква «С» обозначает сычужный фермент, «Г» — говяжий пепсин и «К» — куриный. Цифры указывают массовую долю (%) фермента, обозначенного первой буквой. Продолжительность свертывания молока сычужным ферментом устанавливают в зависимости от вида сыра в пределах от 25 до 80 мин. Готовность сгустка определяют следующим образом: шпателем разрезают сгусток, затем вдоль разреза приподнимают сгусток, и по расколу судят о его свойствах. Если сгусток дает раскол с нерасплывающимися, острыми краями, без образования хлопьев белка и с хорошо выделяющейся сывороткой светло-зеленого цвета, то он готов к разрезке. Неровный излом с мелкими кусочками сгустка и мутная беловатая сыворотка указывают на недостаточную прочность сгустка. Более точным является определение готовности сгустка с помощью специальных приборов. Обработка сгустка и сырного зерна. Цель обработки сгустка — удаление не связанной с белками влаги (сыворотки) с растворенными в ней составными частями молока. 112 От количества воды в сырной массе зависит развитие микробиологических и биохимических процессов при созревании сыра. Чем больше сыворотки выделится из сырной массы, тем меньше в ней останется молочного сахара и других веществ, которые служат питательной средой для микроорганизмов, тем замедленнее протекают микробиологические и биохимические процессы при созревании сыра и тем меньше образуется молочной кислоты. Для удаления избыточного количества влаги из сгустка служат следующие технологические операции: разрезание сгустка, постановка зерна, вымешивание зерна, тепловая обработка сырного зерна (второе нагревание), обсушка зерна. Разрезание сгустка и постановка зерна. Сгусток разрезают специальными режущими устройствами вначале вдоль, а затем поперек. В результате получаются столбики квадратного сечения со сторонами 7-10 мм в зависимости от вида сыра. Разрезка сгустка длится 10-15 мин со скоростью, соответствующей прочности сгустка. Нежный сгусток режут медленно, чтобы не образовалась сырная пыль, более плотный сгусток режут быстрее, чтобы не допустить преждевременного уплотнения. Для каждой группы сыров получают зерно определенной величины — проводят постановку зерна. При выработке швейцарского сыра в результате постановки получают зерно размером 2-З мм, при выработке голландского сыра —5-6, а для мягких сыров — 20-30 мм. После постановки зерна удаляют 30 % сыворотки. Вымешивание зерна. После постановки продолжают вымешивание зерна в целях его обсушки. В процессе вымешивания выделяется сыворотка, уменьшается объем зерна, оно становится круглым. В конце вымешивания зерно характеризуется упругостью, достаточной прочностью и потерей первоначальной клейкости. Второе нагревание проводят с целью улучшения отделения сыворотки. При выработке сыров с низкой температурой второго нагревания(38-42 оС) продолжительность его составляет 10 - 20 мин, а для сыров с высокой температурой второго нагревания (52-58 оС) — 25-40 мин и более. Для регулирования молочнокислого брожения нагревание проводят путем добавления предварительно пастеризованной и охлажденной до 50-60 °С питьевой воды. При добавлении воды в количестве 5 % массы молока, кислотность снижается примерно на 1 °Т. Количество вносимой в сырную массу воды, зависит от кислотности сыворотки и составляет 5-20 % массы перерабатываемого молока. В результате снижаются кислотность сыворотки и содержание молочного сахара в отпрессованном сыре. 113 Второго нагревания недостаточно для выделения необходимого количества сыворотки из сырного зерна, поэтому после нагревания его вымешивают определенное время. Вымешивание зерна после второго нагревания называют обсушкой. В производстве сыров типа голландского обсушка продолжается 15-30 мин, типа швейцарского, советского — 40-60 мин. Продолжительность обсушки зерна зависит от многих факторов. В производстве твердых сыров требуется больше выделить влаги из сырной массы и, следовательно, необходима более длительная обсушка зерна, чем при выработке мягких сыров. При выработке сыра из более жирного молока на обсушку зерна затрачивается больше времени, чем при переработке менее жирного молока. Крупное зерно обсыхает медленнее, чем мелкое. На продолжительность обсушки влияет кислотность сырного зерна: с повышением кислотности обсушка сырного зерна ускоряется. В процессе обсушки из сырного зерна удаляется излишняя сыворотка, зерно обсыхает, сжимается, приобретает более округлую форму. По мере удаления влаги клейкость зерна уменьшается. В технологии сыра важно правильно установить момент окончания обсушки зерна. Если обсушка закончена преждевременно, то в сырной массе остается излишнее количество влаги, а сыр получается слишком мягким, легко деформирующимся и предрасположенным к вспучиванию. При пересушивании зерно может полностью потерять клейкость, и из него будет трудно сформировать головки сыра. Из такого зерна получается слишком твердый, медленно созревающий, иногда с трещинами, сыр. Существуют субъективный и объективный способы определения готовности зерна к формованию. Субъективным способом готовность зерна к формованию определяют следующим образом. Небольшое количество зерна сжимают в руке и проверяют его клейкость и упругость. Достаточно обсушенное зерно при сжатии склеивается, при легком встряхивании комок рассыпается, а при растирании между ладонями зерна разъединяются. Для объективной оценки готовности сырного зерна к формованию создан прибор — тестер ВНИИМСа, позволяющий оценивать состояние сырного зерна на всех стадиях его обработки и определять готовность зерна. Формование сыра. Цель формования сыра — соединение сырных зерен в монолит, которому придают определенную форму, и выделение части межзерновой сыворотки. 114 Важный фактор формования сыра и получения плотной массы — температура, поэтому, чтобы сырная масса не охлаждалась, ее формуют быстро, а в помещении поддерживают температуру 18-20°С. В зависимости от вида вырабатываемого сыра применяют следующие способы формования: из пласта, наливом и насыпью. Формование из пласта. Из сырного зерна получают пласт сырной массы. Этим способом формуют преимущественно твердые сыры с плотной однородной структурой сырной массы, с правильным рисунком, характеризующимся сравнительно крупными глазками округлой формы. Формование из пласта можно осуществлять в аппарате выработки сырного зерна. Однако в настоящее время используют специальные аппараты формования сырной массы периодического и непрерывного действия. При формовании сыра в аппаратах выработки сырного зерна пласт образуется следующим образом. Не отливая сыворотку после окончания обсушки, зерно с помощью зернособирателя или режущих устройств сдвигают к торцевой стенке аппарата и спрессовывают в пласт до необходимых размеров и толщины. Сырную массу собирают в пласт под слоем сыворотки, чтобы исключить попадание воздуха внутрь сырной массы и предупредить образование неправильного пустотного рисунка сыра. Пласт подпрессовы-вают 20-30 мин при давлении 3...5 кПа. Продолжительность прессования пласта можно сократить до 15 мин, постепенно увеличивая давление до 5-7 кПа. Готовый пласт разрезают на куски требуемого размера и помещают в формы. В аппаратах формования сырной массы периодического действия, представляющих собой прямоугольные ванны, процесс осуществляется следующим образом. После обсушки из аппарата выработки сырного зерна удаляют до 60 % сыворотки (от количества перерабатываемого молока). Затем зерно с оставшейся сывороткой при непрерывном помешивании подают в аппарат для формования, где зерно оседает на дно, образуя под слоем сыворотки пласт, строго установленного размера. Подпрессовывание длится 10-30 мин при давлении 1...10 кПа. Формование насыпью. Осуществляют формование после удаления из аппарата выработки сырного зерна 60-70 % сыворотки (от массы перерабатываемого молока). Зерно с оставшейся сывороткой подают на отделитель сыворотки, затем зерном заполняют формы. Формование наливом. Применяют формование наливом в производстве сыров различных видов и особенно в производстве мягких сыров. Наиболее эффективно формование наливом в групповые или большие формы крупноблочных сыров, где отпадает необходимость в строгом дозировании сырной массы. Процесс ведут после удаления из аппарата выработки сырного зерна 50 % сыворотки (от массы перерабатываемого молока), разливая по формам смесь зерна и оставшейся сыворотки. Смесь 115 сырного зерна с сывороткой подается в формы, которые располагают близко одна к другой. Заполняются сразу несколько форм. Самопрессование и прессование сыра. Цель самопрессования и прессования — удаление излишков сыворотки, а также максимально допустимое для каждого вида сыра уплотнение сырной массы, при этом на сыре образуется замкнутый и прочный поверхностный слой (корка). Самопрессование осуществляется под действием веса сыра. Прессование — под действием внешнего давления. Самопрессование сыра. Мягкие, рассольные и некоторые твердые (латвийский, пикантный и др.) сыры не прессуют, а только подвергают самопрессованию. В процессе самопрессования продолжает развиваться молочнокислое брожение в сырной массе, происходит ее дальнейшее обезвоживание. В зависимости от вида сыра делают 5-8 переворачиваний. Уплотнение сырной массы — длительный процесс, поэтому самопрессование мягких сыров длится от 3 до 24 ч. Необходимое условие самопрессования - поддержание температуры сырной массы, поэтому температура воздуха в помещении при самопрессовании должна быть 15...20 °С. Для прессуемых сыров самопрессование — обязательный процесс, который предшествует прессованию. Если сырную массу сразу после формования поместить под пресс, то поверхностный слои сыра настолько уплотняется, что препятствует выделению сыворотки, особенно из сыров, формуемых наливом. Тогда в сырной массе остается много межзерновой сыворотки. Поэтому предварительное самопрессование, а затем прессование с постепенным увеличением давления способствует более полному обезвоживанию сыра. Продолжительность самопрессования для твердых сыров составляет 30...40 мин с одним или двумя переворачиваниями. Для некоторых твердых сыров самопрессование не проводят. Это относится к сырам, имеющим плотную массу, практически не содержащую межзерновой сыворотки после формования. Такие сыры (например, чеддер) после формования сразу прессуют. Окончанием самопрессования считают прекращение выделения сыворотки, достаточное уплотнение сырной массы, приобретение сыром требуемой формы и достижение необходимого для каждого вида сыра уровня рН. Прессование сыра. 116 Сыр прессуют в специальных формах. В зависимости от вида дренажного материала прессование может быть салфеточным и бессалфеточным. Салфеточное прессование осуществляют в формах, для которых дренажным материалом служит хлопчатобумажная или синтетическая ткань (бязь, лавсан, серпянка и т. п.). Бессалфеточное прессование осуществляют в перфорированных формах, для которых дренажным материалом служат сетчатые вставки из тонкой листовой нержавеющей стали и сетчатые вставки из полимерных материалов. Кроме того, используют формы из проницаемых полимерных материалов. Прессуют сыры при различных нагрузках. Сыры, имеющие плотную структуру, прессуют, как правило, под большими нагрузками. Например, сыр чеддер, тесто которого характеризуется отсутствием глазков, прессуют под нагрузкой 84 кПа; швейцарский сыр, отличающийся крупными, но редко расположенными глазками, — под нагрузкой 64 кПа; под меньшими нагрузками прессуют голландский брусковой, пошехонский, степной — 35-40 кПа; угличский, волжский — 24-28 кПа. Продолжительность прессования различна для отдельных видов сыра. Сыры типа голландского достаточно прессовать 1,5-2 ч, типа советского — 4.-6 ч, типа швейцарского — 16-18 ч. Прессование заканчивают при достижении требуемого уровня молочнокислого брожения; для большинства сыров после прессования рН 5,3-5,8. Отпрессованный сыр должен иметь ровную, гладкую поверхность без морщин, пор и трещин. Во время самопрессования, а для некоторых сыров во время или после прессования сыры маркируют разными способами: впрессовыванием окрашенных казеиновых или пластмассовых цифр в процессе самопрессования; оттисками металлических цифр, которые помещают под салфетку и после прессования удаляют; путем выплавления цифр на сыре после прессования специальным маркировочным устройством. Цифры располагают в центре верхнего полотна головки сыра следующим образом: с левой стороны ставят число, с правой стороны — месяц выработки, а под датой выработки — номер варки. Мягкие и рассольные сыры не маркируют. Дату их выработки указывают в карточке. Посолка сыра. Осуществляют посолку сыра хлоридом натрия (поваренной солью), который играет роль вкусового ингредиента, придающего продукту специфический вкус, и регулирует микробиологические и ферментативные 117 процессы. Массовая доля хлорида натрия в различных видах зрелых сыров составляет 1,2-7%. При посолке сыра происходит два физико-химических процесса: диффузия соли в сыр и перенос сыворотки из сыра в рассол. Можно проводить посолку как несформованного, так и сформованного сыра. При посолке несформованного сыра хлорид натрия вносят в сырное зерно (посолка в зерне) или в сырное тесто перед формованием. Для посолки сформованного сыра применяют различные способы: посолку в рассоле, сухую посолку (сухой солью или соляной гущей), комбинированную посолку. Самый распространенный способ — посолка в рассоле. За все время посолки прессуемых сыров соль проникает в них только на глубину 2,5 ± 0,5 см. Равномерное распределение соли по всей массе сыра достигается не раньше чем через 1-1,5 мес. Посолка в рассоле. Осуществляют ее путем погружения сыра в рассол, представляющий собой водный раствор хлорида натрия (поваренной соли), и выдержки в нем до окончания просаливания. Продолжительность посолки в рассоле зависит от состава и свойств (плотность наружного слоя, влажность сырной массы после прессования) и удельной поверхности сыра, параметров рассола (концентрация и температура). Наибольшее значение имеет влажность сырной массы. Чем больше первоначальная влажность сыра, тем выше скорость проникновения соли внутрь сыра. Посолку осуществляют в специальном помещении в солильном бассейне, разделенном на секции с таким расчетом, чтобы каждая секция бассейна вмещала сыры одной выработки. Сыры солят в основном в циркулирующем рассоле с массовой долей хлорида натрия 18-20%. Температуру рассола поддерживают на уровне 10 ± 2 °С. В солильное отделение направляют сыры с замкнутой поверхностью, хорошо отпрессованные. Малейшие изъяны на поверхности сыра или недостаточная ее механическая прочность приводят к появлению щелей и трещин, а в дальнейшем при созревании сыра — к развитию подкорковой плесени, образованию свищей и гнилостных колодцев. Для механизации посолки используют специальные контейнеры. Контейнер с сыром погружают в рассол и извлекают из него с помощью подъемных механизмов. В процессе посолки снижается массовая доля хлорида натрия в рассоле в результате перехода соли в сыр и выделения сыворотки из сыра в рассол. Рассол обогащается молочной кислотой, молочным сахаром, азотистыми веществами, частицами сырной массы, что создает условия для 118 развития вредной микрофлоры в рассоле. Повышается температура и кислотность рассола, он становится непригодным для использования. Поэтому при достижении кислотности 35 °Т (для твердых сыров) и 65 °Т (для мягких сыров) рассол заменяют новым или восстанавливают. Созревание сыра. Свежая сырная масса имеет чистый молочный вкус и эластичную, резиноподобную, грубую консистенцию. В процессе созревания сыр приобретает вкус и аромат. Консистенция становится более пластичной, мягкой, а для некоторых сыров мажущейся. Созревание сыра представляет собой сложный комплекс микробиологических, биохимических и физико-химических процессов, протекающих в сырной массе. При этом все составные части (молочный сахар, белки, жир, минеральные вещества) претерпевают определенные изменения с образованием различных веществ, формирующих присущие данному виду сыра органолептические показатели (вкус, запах, консистенция) и рисунок. Изменения составных частей сырной массы происходят под влиянием главным образом микробных и частично молокосвертывающих ферментов. Максимальное число микроорганизмов накапливается в сыре в первые дни после его выработки. Развитие микроорганизмов продолжается до тех пор, пока остается несброженный молочный сахар. После полного его сбраживания (в течение 5-10 сут после выработки сыра) число микроорганизмов постепенно снижается. Титруемая кислотность всех видов сыров возрастает быстро в первые часы и дни после выработки. В дальнейшем она повышается медленно и в конце созревания может понизиться вследствие накопления щелочных продуктов распада белков. Ферментативный гидролиз белков (протеолиз) считают основным в процессе созревания сыра. Источники протеолитических ферментов — молочнокислые бактерии и молокосвертывающий препарат. Белки сырной массы распадаются с образованием многочисленных растворимых в воде азотистых соединений и аминокислот. При нормальном брожении в сыре образуется рисунок, состоящий из шарообразных пустот (глазков), более или менее равномерно распределенных в массе сыра. Глазки образуются в результате накопления в сыре газообразных продуктов. В глазках сыра иногда появляется прозрачная жидкость, которую обычно называют «слезой», — это сырный сок, выделившийся в глазки. В сырах происходит также ферментативный гидролиз молочного жира (липолиз). Основным источником липаз служит микрофлора заквасок, плесени и сырной слизи. В процессе липолиза образуются свободные 119 жирные кислоты — масляная, капроновая, каприновая, каприловая, валериановая. В твердых сырах их содержание незначительно. Многие из жирных кислот обусловливают характерные острые вкус и запах мягких сыров. 120 Лекция 15 Тема: Фермские молочные и их функции Вторичное сырье от переработки молока. Вопросы: 1. Типы прифермских молочных и их значение. 2. Санитарно-гигиенические требования к молочным. 3. Вторичное сырье от переработки молока (обрат, сыворотка, пахта), их состав, свойства, питательная ценность. ЗЦМ. 1. Типы прифермских молочных и их значение. В молочных должны быть созданы условия, отвечающие современным санитарно-техническим требованиям. Работники молочного хозяйства в своей деятельности руководствуются " Ветеринарно-санитарные правила для молочно-товарных ферм организаций, осуществляющих деятельность по производству молока (Постановление Совета Министров № 16 от 17.03.2007 г.)". Конкретные функции персонала молочных сводятся к выполнению мероприятий, способствующих получению молока высокого качества и общему подъему культуры скотоводства. Основные его обязанности: 1. Активно помогать дояркам-операторам повышать продуктивность коров и получать молоко высокого качества; 2. Систематически учитывать надоенное молоко и выработанные из него молочные продукты; 3. Анализировать рекламации по качеству реализованного молока; 4. Устанавливать причины недоброкачественности продукции и добиваться их устранения; 5. Осуществлять первичную обработку молока для сохранения его в свежем состоянии до сдачи на завод или до реализации; 6. При транспортировке способствовать предохранению молока от загрязнения, нагревания или замерзания; 7. Знать химический состав молока отдельных коров в целях увеличения их продуктивности и совершенствования племенных качеств; 8. Обеспечивать молодняк необходимым количеством ЗЦМ или обезжиренного молока, перерабатывать часть его в ацидофилин, предназначенный для кормления; 9. Помогать в приобретении необходимого оборудования и инвентаря, реактивов и материалов; 10. Содержать в чистоте (мыть и дезинфицировать) молочную посуду, аппаратуру и инвентарь, своевременно их ремонтировать. 121 Перечисленные мероприятия могут дополняться и изменяться в зависимости от задач, стоящих перед прифермскими молочными. Существующие молочные условно можно разделить на несколько типов. В зависимости от назначения, пропускной способности, вида вырабатываемых продуктов и других условий в молочных могут быть отдельные помещения для приемки, хранения, переработки молока, лаборатория, моечная с навесом для хранения чистой посуды, помещение для источников тепла и холода, машинно-насосная и др. 1. Молочная при скотном дворе или на пастбище. Ее задачи — приемка молока, фильтрация и транспортировка на приемный пункт или на центральную молочную хозяйства. В молочной такого типа молоко не хранят и не перерабатывают, его иногда лишь сепарируют. На фермах с машинным доением коров обычно есть пристройка, в которой расположена молочная и насосно-машинное отделение. 2. Центральная молочная для обработки и хранения молока. Как правило, молочная такого типа обслуживает несколько скотных дворов. Это обособленное помещение, где молоко фильтруют, охлаждают и хранят до отправления. Здесь молоко сепарируют, иногда пастеризуют и вырабатывают ацидофилин. Как правило, сотрудники таких молочных (где есть водопровод) участвуют в заготовке льда. Лаборант в течение зимы намораживает в бунты потребное количество льда. 3. Молочный завод. Молоко на заводе не только обрабатывают, но и перерабатывают в молочные продукты. Здесь выполняют процессы, связанные с пастеризацией и охлаждением молока, производством кефира, ацидофилина, творога, сметаны и других продуктов. На фермах—молочных заводах не только получают молоко, но и выпускают его готовым к продаже. На таких фермах коров доят на доильных установках с молокопроводом. Вымя коров подмывают из трубопроводов, по которым подается свежая вода к автопоилкам, а во время дойки — подогретая. По другим трубам молоко поступает в помещение молочного завода, где с помощью аппаратов его очищают, нормализуют и пастеризуют. В следующем помещении молоко машиной-автоматом дозируется и упаковывается в пакеты, которые транспортером подаются или в автомашину сразу для отправки в магазин, или для хранения в камеру холодильника. Большая часть заготовляемого молока расходуется, а переработку, в результате чего получают основной продукт и побочный (вторичный). При производстве сливок, сметаны побочным продуктом является обезжиренное молоко, при выработке масла – обезжиренное молоко и пахта, а при изготовлении сыра, казеина, творога – сыворотка. Из общего количества сухого вещества молока при производстве масла используется около 30 %, а 70 % переходит в обезжиренное молоко и пахту, при выработке сыра, казеина и творога используется 50 %, а 45 – 50 % переходит в сыворотку. 122 2. Санитарно-гигиенические требования к молочным. При строительстве молочных необходимо соблюдать санитарные и ветеринарные правила. Молочные должны быть удалены от источников загрязнения, навозохранилищ, выгульных площадок для скота, силосных сооружений, водоемов со стоячей водой и магистральных дорог. Прифермскую молочную отделяют от коровника коридором или тамбуром. Двери должны плотно закрываться. Санитарные узлы оборудуют дополнительными тамбурами, где устанавливают раковины. Полы делают влагонепроницаемыми, прочными. Стены на высоте 1,3-1,5 м облицовывают плиткой. В молочной должна быть хорошая вентиляция. Сточные воды надо отводить через трубы в колодцы, очищаемые через 10-15 дней. Пути подъезда к молочной, а также площадку около молочной асфальтируют. Молочную необходимо обеспечить доброкачественной питьевой водой. Расход воды обычно в 3-4 больше количества получаемого молока. 3. Вторичное сырье от переработки молока (обрат, сыворотка, пахта), их состав, свойства, питательная ценность. ЗЦМ. ОБЕЗЖИРЕННОЕ МОЛОКО По химическому составу обезжиренное молоко отличается от цельного только содержанием жира. Жирорастворимых витаминов, поскольку они концентрируются в жировой фазе, в обезжиренном молоке мало. Других компонентов в обезжиренном молоке практически содержится столько же, сколько и в цельном. Калорийность, характеризующая питательную ценность обезжиренного молока, составляет около 325 – 350 ккал. Следовательно, по питательности 2 кг обезжиренного молока равноценны 1 кг цельного молока. ПАХТА Химический состав и свойства пахты зависят от жирности и кислотности сливок, условий температурной и механической обработки их. Пахта, полученная при изготовлении кислосливочного масла, содержит меньше лактозы, так как часть ее сбраживается ферментами, выделяемыми молочнокислыми бактериями. Пахта содержит много белка, оболочек жировых шариков, лецитина. В жире пахты находятся высокоценные жирные кислоты: линолевая, линоленовая и арахидоновая. В белках пахты имеются также такие жизненно необходимые аминокислоты, как цистин, лизин, метионин, а также жирорастворимые витамины. МОЛОЧНАЯ СЫВОРОТКА При выработке сыра, казеина, молочного белка, творога остается 70 – 85 % сыворотки от массы исходного белка. Если считать, что в среднем в 123 сыворотку переходит 50 % сухого вещества молока, то по отдельным компонентам этот переход составит: жир – 10 – 22 %, белок – 20 – 25 %, лактоза – 85 – 95 %, минеральные вещества – 55 – 65 %. В сыворотке содержатся все водорастворимые витамины. ЗЦМ По химическому составу ЗЦМ представляют собою сложные кормовые смеси, содержащие в легко перевариваемой и усвояемой форме питательные вещества. С сухом ЗЦМ массовая доля сухого вещества составляет 93 %, а массовая доля жира 17 – 20 %. В жидком ЗЦМ массовая доля сухого вещества составляет 10 %, а жира 2 %. В соответствии с рецептурой в заменителях в необходимых количествах содержатся витамины, минеральные вещества, эмульгированные животные и растительные жиры. 124 Лекция 16 Тема: Молочные консервы (Часть 1). Вопросы: 1. Сущность и способы консервирования молока. Требования к сырью при консервировании молока. Общие технологические операции. 2. Сгущенные молочные консервы. 1. Сущность и способы консервирования молока. Требования к сырью при консервировании молока. Общие технологические операции. Молочные консервы — это продукты, выработанные из натурального молока с применением сгущения (с последующей стерилизацией или добавлением сахара) и сушки. Они имеют высокую энергетическую ценность благодаря концентрации в них составных частей молока. Кроме того, молочные консервы характеризуются хорошей транспортабельностью и значительной стойкостью при хранении. Консервирование — это обработка продуктов особыми способами в целях предохранения их от порчи. Главная причина изменения качества продуктов при хранении — действие микроорганизмов. Поэтому в основе всех способов консервирования лежат приемы, направленные или на уничтожение самих микроорганизмов, или на подавление их жизнедеятельности. В результате консервирования продукт приобретает способность храниться длительное время. Для производства молочных консервов используют два принципа: абиоз и анабиоз. Принцип абиоза - основан на полном уничтожении находящихся в продукте микроорганизмов (стерилизация). При производстве молочных консервов используют тепловую стерилизацию, которую осуществляют под действием высоких температур, в результате чего погибают не только вегетативные, но и споровые формы микроорганизмов. Полученное таким образом молоко выдерживает длительное хранение. Принцип анабиоза - заключается в подавлении развития микроорганизмов химическими или физическими средствами. В производстве молочных консервов используют только физические средства: повышение осмотического давления (осмоанабиоз) и высушивание (ксероанабиоз). Консервирование повышением осмотического давления основано на нарушении естественного обмена веществ между живой клеткой и средой. Поступление питательных веществ в микробную клетку и удаление из нее продуктов обмена происходит вследствие разности концентраций 125 питательного раствора и вещества клетки. Когда концентрация веществ, растворенных во внешней среде, больше концентрации веществ внутри клетки, осмотический перенос раствора направлен из клетки наружу. При этом создаются условия, неблагоприятные для жизнедеятельности микробной клетки. Осмотическое давление в молоке составляет 0,74 МПа. Микроорганизмы, внутриклеточное давление которых составляет 0,4...0,6 МПа, попадая в молоко, из-за незначительной разницы в давлениях при достаточном количестве влаги и питательных веществ хорошо в нем развиваются, что вызывает порчу продукта. Повысить осмотическое давление в молоке можно путем увеличения содержания сухого молочного остатка сгущением молока и растворением в нем сахара. В сгущенном молоке осмотическое давление достигает 18 МПа, что создает неблагоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов. Однако некоторые микроорганизмы, попадающие в продукт, легко адаптируются к повышенному осмотическому давлению, поэтому молоко необходимо предохранять от попадания в него вторичной микрофлоры. Консервирование высушиванием основано на удалении из продукта влаги и создании физиологической сухости, обусловливающей увеличение разности между осмотическим давлением в бактериальной клетке и давлением окружающей среды. Необходимое условие для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов - это достаточное содержание влаги во внешней среде и высокое содержание воды в клетках (80-85 %). Вода участвует в обмене веществ и обеспечивает нормальное равновесие между микробной клеткой и окружающей средой. Минимальное содержание воды в продукте для нормального протекания процессов жизнедеятельности микроорганизмов составляет около 25-30 %. Если количество влаги в продукте будет ниже минимума, то стойкость продукта при хранении повысится. Массовая доля влаги в сухом молоке составляет 3-4 %, при этом сильно повышается концентрация растворенных в воде веществ и создаются условия, приводящие микроорганизмы в анабиотическое состояние. Чтобы сохранить продукт от развития остаточной микрофлоры, его нужно предохранять от поглощения влаги. Продукт следует хранить в герметично укупоренной таре при относительно низких температурах (не выше 10 °С), тормозящих протекание биохимических реакций. Кроме перечисленных способов, на которых основано промышленное консервирование для уничтожения микроорганизмов и инактивации ферментов, самостоятельно или в комплексе с другими способами консервирования применяют облучение ультрафиолетовыми лучами, ионизирующие излучения, антибиотики. Например, в дополнение к тепловой стерилизации при консервировании молока допускается использовать 126 антибиотик низин, который, активно воздействуя на бактерии, позволяет уменьшить продолжительность стерилизации без снижения ее эффективности. Молоко и молочные продукты можно сохранить в течение длительного срока, воздействуя на них всевозможными факторами, но любая обработка не должна сопровождаться необратимыми изменениями составных частей сухого вещества молока. Требования к сырью. К сырью, предназначенному для производства молочных консервов, предъявляют повышенные требования, так как пороки сырого молока в результате концентрирования сухих веществ усиливаются. Для консервирования пригодно натуральное молоко, соответствующее требованиям ГОСТ 13264—88. Оно должно быть термоустойчивым, иметь кислотность 16-18 оТ (для концентрированного молока), не выше 19 °Т (для стерилизованных консервов) и не выше 20 °Т (для других видов молочных консервов), а также иметь невысокую бактериальную обсемененность. При подборе молока для консервов необходимо учитывать его химический состав и свойства. Массовая доля воды в молоке должна составлять 87,5 %, жира 4,0 %, СОМО 8,75 %, соотношение жира к СОМО должно быть в пределах 0,4-0,69. Кроме того, учитывают содержание сывороточных белков, которые понижают термоустойчивость молока. Поэтому молозиво и стародойное молоко считается непригодным для выработки консервов. Таким образом, пригодность сырья устанавливают по результатам физико-химических и бактериологических анализов, а также органолептической оценки. Общие технологические операции. Производство молочных консервов характеризуется рядом общих приемов подготовки и обработки сырья: приемка, очистка, охлаждение и резервирование, нормализация, пастеризация, гомогенизация, сгущение. Приемка, очистка молока. Осуществляются аналогично выполнению этих операций при производстве молочных продуктов. Для обеспечения бесперебойной работы оборудования (вакуумвыпарных установок) и подбора термостойкого молока возникает необходимость в охлаждении и резервировании молока. Режимы охлаждения выбирают в зависимости от продолжительности резервирования. Оптимальные условия — это охлаждение до 4-8 °С и хранение не более 12 ч. Нормализация исходной смеси. Осуществляется для получения в молочных консервах необходимого соотношения между составными частями сухого вещества. При этом соотношения массовых долей двух любых составных частей сухого вещества в нормализованной смеси и готовом продукте должны быть одинаковыми. 127 Пастеризация. Нормализованную смесь перед сгущением пастеризуют при температуре 90±2 оС или 107± 2°С без выдержки. Сразу после пастеризации рекомендуется охладить молоко до 70-75 °С, чтобы предотвратить денатурацию сывороточных белков и другие нежелательные физико-химические изменения. После охлаждения молоко направляют на сгущение. Сгущение – это концентрирование сухих веществ молока путем выпаривания влаги в вакуум-выпарных установках при давлении ниже атмосферного. Применение вакуума позволяет снизить температуру кипения молока и в наибольшей степени сохранить его свойства. Вакуум-выпарные установки могут быть непрерывно-поточного и периодического действия. По способу заполнения выпариваемой жидкости различают циркуляционные (объемные) установки с циркуляцией определенного объема жидкости и пленочные, в которых происходит выпаривание из пленки толщиной 2-10 мм. При такой толщине пленки интенсифицируется теплообмен и сокращается продолжительность теплового воздействия. В целях экономии теплоты, расходуемой на сгущение, установки конструируют многокорпусными. В периодически действующую вакуум-выпарную установку поступает определенный объем молока или смеси, и сгущение продолжают до достижения требуемой концентрации сухих веществ. Продукт быстро выгружают и направляют на охлаждение в вакуум-охладитель. После выгрузки продукта в вакуум-выпарные установки поступает новая партия подготовленной смеси и процесс сгущения повторяют. При непрерывно-поточном способе проводится непрерывное выпаривание. Смесь, частично сгущаясь в первом корпусе, последовательно проходит остальные корпуса, где выпаривается до конечной концентрации сухих веществ, поступает в емкость для продукта и на охлаждение. По сравнению с периодическим способом при непрерывно-поточном снижаются затраты времени в 1,36 раза на обработку 1 т молока, расход пара в 1,55 раза и воды в 1,46 раза. Кроме того, непрерывно-поточный способ позволяет автоматизировать технологический процесс. При выпаривании основными параметрами процесса являются температура, продолжительность воздействия и кратность концентрирования. Температура выпаривания в зависимости от числа корпусов установки и содержания сухих веществ в смеси изменяется от 45 до 82 "С. Продолжительность теплового воздействия зависит от вида вакуумвыпарных установок. В однокорпусной циркуляционной установке она колеблется от 1 (при сгущении от 11 до 25 % сухих веществ) до 10 ч (при сгущении от 6 до 60 %). В пленочной вакуум-выпарной установке продолжительность выпаривания составляет от 3 до 15 мин. При сгущении состав молочных консервов можно определить в соответствии с кратностью концентрирования (или сгущения). Кратность 128 концентрирования показывает, во сколько раз увеличиваются массовые доли сухого остатка и его составных частей или во сколько раз уменьшается масса сгущенного продукта по сравнению с массой исходного сырья. 2. Сгущенные молочные консервы. 2.1 Стерилизованное и концентрированное молоко В зависимости от содержания сухих веществ вырабатывают два вида консервов без сахара: сгущенное стерилизованное молоко и концентрированное стерилизованное молоко с повышенным содержанием сухих веществ. Массовая доля сухих веществ в сгущенном стерилизованном цельном молоке должна быть не менее 25,5 %, в том числе массовая доля жира не менее 7,8 %, а в концентрированном стерилизованном молоке массовая доля сухих веществ не менее 27,5 %, в том числе жира не менее 8,6 %. Технологический процесс производства сгущенного стерилизованного молока и концентрированного стерилизованного молока состоит из следующих операций: приемки и подготовки молока, нормализации, тепловой обработки и сгущения, гомогенизации и охлаждения, нормализации, внесения солей-стабилизаторов, фасования, стерилизации, хранения. Особенностью технологического процесса производства сгущенных стерилизованных молочных консервов является стерилизация продукта, поэтому для выработки стерилизованных консервов пригодно молоко не ниже 1 сорта, кислотностью не выше 19 °Т и термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже IV группы (для сгущенного стерилизованного молока) и 18 °Т с термоустойчивостью не ниже III группы (для концентрированного стерилизованного молока). Подобранное по качеству и очищенное молоко нормализуют по массовой доле жира и СОМО. Нормализованную молочную смесь перед пастеризацией обязательно проверяют на термоустойчивость, так как при производстве стерилизованных консервов молоко подвергается воздействию высоких температур и при низкой термоустоичивости может происходить свертывание, загустевание и образование хлопьев в готовом продукте. Термоустойчивость молока в значительной степени зависит от его химического состава и, особенно, от равновесия солевого состава. Повышение термоустойчивости молока достигается внесением солейстабилизаторов. Их добавляют в пастеризованную смесь или в сгущенное молоко. 129 Способствует повышению термоустойчивости и режим пастеризации перед сгущением, обеспечивающий наиболее полную денатурацию сывороточных белков. В зависимости от применяемого оборудования молоко пастеризуют при следующих режимах: нагревают в потоке при температуре 88±2 °С, затем при температуре 125 ± 5ºС с выдержкой 30 с с последующим снижением температуры до 86+2°С путем самоиспарения в вакуумной камере или последовательно нагревают в четырех подогревателях вакуумвыпарной установки до температуры 88+5 ºС, затем в высокотемпературном подогревателе до температуры 120±5°С с последующим снижением температуры до 105 °С в вакуумной камере. В пленочных многокорпусных вакуум-выпарных установках непрерывного действия молоко сгущают в стандартном режиме: температура кипения молока не должна превышать в первом корпусе 78 ºС, во втором корпусе 66 ºС, в третьем 56 ºС. Окончание процесса сгущения контролируют по достижению стандартной плотности и массовой доли сухих веществ в продукте. В зависимости от типа применяемой вакуум-выпарной установки молоко сгущается до массовой доли сухих веществ 25-28%. Сгущение молока заканчивают после достижения плотности 1061-1063 3 кг/м (при 20 °С) при производстве сгущенного стерилизованного молока и 1066-1068 кг/м3 при производстве концентрированного молока. Сгущенное молоко гомогенизируют на двухступенчатых гомогенизаторах при температуре 74±2 °С и общем давлении 18±1,0МПа. Целесообразность применения двухступенчатого гомогенизатора обусловлена необходимостью постепенного повышения давления, так как гомогенизация при высоком давлении снижает термоустойчивость сгущенного молока. После гомогенизации сгущенное молоко охлаждают до температуры 4±2 °С. В охлажденное сгущенное молоко вносят солистабилизаторы для восстановления нарушенного при пастеризации и сгущении баланса солей. Для повышения термоустойчивости молока применяют смеси солей, состоящие из цитратов и гидрофосфатов калия и натрия, взятых в соотношении, аналогичном соотношению этих солей в натуральном молоке. Интенсивность взаимодействия белковых и минеральных веществ молока после внесения солей-стабилизаторов зависит от момента внесения солей, а также от продолжительности их взаимодействия с казеинаткальцийфосфатным комплексом. Продукт имеет минимальную вязкость после выдерживания сгущенного молока с солью-стабилизатором перед стерилизацией в течение 6-7 ч. Последующее выдерживание сгущенного стерилизованного молока вновь приводит к повышению вязкости. Это проявляется при добавлении различных солей-стабилизаторов и их смесей независимо от вида и количества вносимой соли. 130 При внесении солей-стабилизаторов в пастеризованное молоко общая продолжительность взаимодействия молока с солями (пастеризация, сгущение, гомогенизация, охлаждение) составляет 6 ч. Вязкость продукта в этом случае идентична вязкости, полученной при выдерживании сгущенного молока с солями-стабилизаторами в течение 6-7 ч до стерилизации. Стерилизация сгущенных консервов может осуществляться двумя способами: в потоке перед розливом и в таре после розлива. Стерилизация сгущенного молока в потоке не получила промышленного применения. Для выработки сгущенных стерилизованных молочных консервов широко используют стерилизацию в таре. Сгущенное или концентрированное молоко, выдержавшее пробную стерилизацию, разливают в предварительно вымытые и пропаренные металлические банки. Наполненные и упакованные банки проверяют на герметичность и направляют на стерилизацию. Для стерилизации продукта в таре используют стерилизаторы непрерывного действия гидростатического или роторного типа, а также стерилизаторы периодического действия. В стерилизаторах гидростатического типа банки со сгущенным или концентрированным молоком стерилизуют при температуре 116-117 °С с выдержкой 15-17 мин. В аппаратах периодического действия стерилизацию осуществляют при температуре 116-118 ºС с выдержкой 14-17 мин. Температура охлаждения стерилизованных консервов должна составлять 20...40 ºС. Готовые продукты хранят при температуре от 0 до 10 °С и относительной влажности воздуха не выше 85 % в течение не более 12 мес со дня выработки. При производстве стерилизованных консервов в зимнее и весеннее время года продукты часто загустевают и портятся из-за низкой термоустойчивости молока, даже при добавлении солей-стабилизаторов. Для предотвращения порчи молочных консервов тепловую обработку их проводят при более низких температурах и выдержке вследствие добавления антибиотика низина. Известно, что низин, являясь безвредным для человека и животных, вызывает гибель вегетативных и споровых форм бактерий. Снижение температуры стерилизации до 112º-115 °С (вместо 118 °С) и выдержки до 12 мин при использовании низина положительно влияет на качество готового продукта. В сгущенном стерилизованном молоке с низином на 30 % снижается вязкость и кислотность продукта, отсутствует привкус карамелизации. ин добавляют в виде водного раствора или раствора в сгущенном продукте при тщательном перемешивании на любом участке технологического процесса от сгущения до фасования. Таким образом, применение низина позволяет вырабатывать высококачественные консервы и увеличивать их объем путем переработки менее термоустойчивого молока. 2.2 Сгущенное молоко с сахаром 131 Продукт вырабатывают из пастеризованного коровьего молока с применением сгущения и добавления сахара для подавления роста микрофлоры. По органолептическим показателям готовый продукт имеет чистый и сладкий вкус без посторонних привкусов и запахов, однородную консистенцию без наличия кристаллов сахара, ощущаемых на вкус. По химическому составу в сгущенном цельном молоке с сахаром массовая доля влаги составляет не более 26,5 %, сахарозы — не менее 43,5, общая массовая доля сухих веществ —28,5, в том числе жира — не менее 8,5 %. Технологический процесс производства сгущенного молока с сахаром осуществляют в такой последовательности: приемка, подготовка и резервирование сырья, нормализация, гомогенизация и пастеризация, приготовление и введение сахарного сиропа, сгущение, охлаждение, фасование и хранение. Кроме технологических операций, общих для производства всех видов консервов, при выработке сгущенного молока с сахаром важными приемами являются внесение сахара, приготовление сахарного сиропа и кристаллизация лактозы при охлаждении сгущенного молока. Остановимся на этих приемах более подробно. Приготовление сахарного сиропа. Качество сахара, являющегося консервантом и составляющего более половины сухих веществ в сгущенном молоке, в значительной степени влияет на качество готового продукта. Поэтому к качеству сахара предъявляют повышенные требования в отношении растворимости, содержания посторонних примесей и влаги, которая способствует развитию микрофлоры в сахаре. Сахар можно добавлять к молоку в сухом виде или в виде водного раствора (сиропа). При внесении сахара в твердом виде и растворении его в молоке значительно упрощается технология, снижаются затраты (на оборудование, тепло, энергию) и продолжительность сгущения. В то же время при растворении сахара в молоке возможно загрязнение пастеризованного молока микроорганизмами, находящимися в сахаре. Вязкость сгущенного молока, выработанного при растворении сахара в молоке, резко увеличивается в процессе хранения. Способ внесения сахара в сухом виде более предпочтителен при производстве сгущенного обезжиренного молока. При выработке сгущенных консервов, предназначенных для резервирования, несмотря на дополнительные затраты, сахар вносят в виде сиропа. Для приготовления сахарного сиропа рассчитывают необходимые массы сахара и питьевой воды. Концентрацию растворов сахара выбирают с учетом интенсивности выпаривания, а также влияния на свойства молока и готового продукта при хранении. Оптимальной массовой долей сухих веществ сахарного сиропа, при которой ингибируется развитие бактерий, является 64-65 % сахара. Предварительно очищенный с помощью сит сахар растворяют в горячей воде (70-80 °С), затем сироп нагревают до кипения без выдержки для 132 обеспечения его стерильности. При температурах выше 100 ºС в сиропе возможна инверсия сахарозы, продуктом гидролиза которой является инвертный сахар. Во избежание инверсии выдержка сахарного сиропа от начала кипения до начала смешивания его с молоком не должна быть более 20 мин. Перед смешиванием с молоком сахарный сироп фильтруют на фильтрах или центрифугах. Сгущение молочно-сахарной смеси заканчивают при достижении массовой доли влаги 29-31 % с учетом дополнительного выпаривания влаги в вакуум-охладителе. Кристаллизация лактозы. В сгущенном молоке с сахаром массовая доля лактозы составляет 11,4 %, или 0,44 кг на 1 кг воды. Растворимость лактозы в чистой воде составляет: при 60 °С — 0,587 кг/кг воды, при 40 ºС — 0,326 кг/кг воды, при 20°С — 0,192 кг/кг воды. Сахароза, присутствующая в сгущенных молочных консервах в соотношении с лактозой 4:1, снижает растворимость лактозы практически в 1,5 раза. Следовательно, уже при 40-60°С, а тем более при 20 °С лактоза находится в пересыщенном состоянии и способна кристаллизоваться. Однако вследствие медленного перехода (3- в а-форму не удается в достаточной мере снять пересыщение и добиться полной кристаллизации лактозы в процессе охлаждения. Это приводит к росту кристаллов во время длительного хранения продукта при низких температурах. Интенсивность кристаллообразования можно усилить путем внесения наряду с мелкокристаллической лактозой поверхностно-активных веществ. Их действие обусловлено тем, что они снижают поверхностную энергию и интенсифицируют процесс зарождения кристаллов лактозы. Охлаждение сгущенного молока с сахаром сопровождается увеличением вязкости продукта в 2-3 раза и кристаллизацией лактозы. Кристаллизация объясняется тем, что при падении температуры растворимость лактозы снижается и получаются пересыщенные растворы, в которых образуются центры кристаллизации. Для массового зарождения кристаллов лактозы продукт быстро охлаждают, интенсивно перемешивают и вносят затравочный материал. Охлаждать сгущенное молоко с сахаром следует таким образом, чтобы получить кристаллы размером не более 10 мкм. Такие кристаллы при органолептической оценке не ощущаются, и продукт имеет однородную консистенцию. Массовой кристаллизации лактозы в продукте способствует внесение затравки из мелкокристаллической лактозы с кристаллами размером не более 3-4 мкм. Затравку вносят в количестве 0,02 % массы продукта при температуре интенсивной кристаллизации (31-37 °С). При этой температуре наступает пересыщение лактозы при минимальном увеличении вязкости молока. Усилению процесса кристаллообразования способствует дополнительное введение льняного или подсолнечного масла в количестве 0,001-0,01 %. Масло вводят при подаче молочной смеси на сгущение или перед поступлением продукта на охлаждение. 133 Наибольшая эффективность достигается при внесении затравочных паст, приготовленных из подсолнечного масла и мелкокристаллической лактозы в соотношении 1:1. Растительное масло перед приготовлением нагревают до 90 ºС в течение 30 мин. Затравочную пасту вносят при температуре интенсивной кристаллизации лактозы. Пальмовое, кокосовое, стеариновое и другие масла с температурой плавления 27-41 °С в результате фазовых превращений, происходящих в них, могут вызвать неконтролируемые процессы кристаллизации лактозы на стадии охлаждения. Сгущенное молоко с сахаром охлаждают до температуры 20 ºС и направляют на упаковывание в потребительскую или транспортную тару. Готовый продукт хранят при температуре от 0 до 10 °С и относительной влажности не более 85 % в течение 12 мес. Для расширения ассортимента сгущенных продуктов с сахаром вырабатывают продукты с вкусовыми и ароматическими наполнителями. При производстве сгущенного молока с сахаром в качестве наполнителей используют кофе, какао, цикорий. Особенность производства кофе со сгущенным молоком и сахаром заключается в экстрагировании сухих веществ, содержащихся в кофе. Разработаны новые виды сгущенных молочных продуктов с сахаром с заменой молочного белка и жира на растительные. Так, сгущенное молоко с сахаром «Отборное» вырабатывают с использованием растительных жиров. В рецептуру продуктов вводят различные наполнители, лактулозу, пищевые добавки, в том числе биологически активные. С целью предотвращения при хранении консервов порчи, вызываемой деятельностью нежелательной микрофлоры и окислителей, применяют консерванты и антиокислители (сорбиновую и аскорбиновуюкислоты). Сгущенное молоко «Сластена» имеет отличительную особенность в технологии, которая состоит в проведении ферментативного гидролиза молочного сахара. При гидролизе лактозы образуются две молекулы простых сахаров — глюкозы и галактозы. Они создают большее осмотическое давление, т. е. усиливают консервирующее действие (по сравнению с лактозой). Они увеличивают сладость продукта, так как сладость лактозы по отношению к сладости сахарозы составляет 16 %, глюкозы — 15%. Эти обстоятельства позволяют уменьшить концентрацию сахарозы в продукте без снижения консервирующего эффекта и сладости. Требуемый консервирующий эффект достигается при массовой доле сахарозы в продукте 32 % (против 43,5 %) и воды 33 % (против 26,5 %). Предусмотрена термизация молока перед внесением фермента. Продукты гидролиза лактозы — глюкоза и галактоза характеризуются большей растворимостью по сравнению с лактозой, после сгущения они не образуют пересыщенных растворов и не кристаллизуются при охлаждении 134 продукта, что позволяет исключить из технологического процесса операцию кристаллизации. Способ внесения сахара — бессиропный, предусмотрена выработка продукта с ароматическими добавками. Продукт рекомендуется людям, страдающим лактазной недостаточностью. 135 Лекция 17 Тема: Молочные консервы (Часть 2). Вопросы: 1. Сухие молочные продукты. 2. Пороки молочных консервов. 1.Сухие молочные продукты 2.1 Сухое цельное молоко Технологический процесс производства сухого цельного молока включает стадии от приемки до сгущения молока, которые являются общими для производства молочных консервов. При производстве сухого молока нормализованное по жиру и сухому веществу молоко пастеризуют при температуре не менее 90 ºС. Для сгущения нормализованного молока используют многокорпусные вакуумвыпарные установки, работающие по принципу падающей пленки, или циркуляционные установки. Технические параметры сгущения поддерживают в пределах, указанных в инструкции по эксплуатации применяемых вакуум-выпарных установок. Необходимость гомогенизации сгущенного молока обусловлена тем, что при механической, тепловой обработке и сгущении происходит дестабилизация жировой фракции молока (выделение свободного жира), способствующая окислению жира и порче продукта при хранении. Поэтому для повышения стабильности и снижения содержания свободного жира молоко гомогенизируют. Гомогенизацию осуществляют при температуре 5060 °С и давлении 10-15 МПа для одноступенчатого гомогенизатора; для двухступенчатого гомогенизатора — при давлении 11,5-12,5 МПа на первой ступени и 2,5-3,0 МПа на второй. После гомогенизации сгущенное молоко поступает в промежуточную емкость и затем на сушку. В сухом цельном молоке массовая доля жира составляет 20-25 % и влаги не более 4-7 %. Исходя из состава сухого молока можно заключить, что оно не является абсолютно сухим, в нем содержится так называемая неудаляемая влага. По мере высушивания оставшаяся в продукте влага все прочнее удерживается в нем вследствие увеличения сил сцепления и возрастания сопротивления движению воды. Поэтому продукт можно высушить только до равновесной влажности, соответствующей относительной влажности и температуре сушильного агента. В зависимости от метода удаления влаги применяют разные способы сушки: пленочный (контактный), распылительный (воздушный) и сублимационный. При пленочном способе сушка осуществляется в вальцовых сушилках. Сгущенное молоко наносят распылением или тонким слоем на вращающиеся вальцы, поверхность которых нагревается паром до температуры 105-130 °С. 136 В результате контакта высушиваемого продукта с горячей поверхностью вальцов молоко высушивается в виде тонкой пленки. Эта пленка снимается специальными ножами и поступает к элеватору мельницы для размельчения. Продолжительность сушки на вальцовых сушилках не должна превышать 2 с, так как высокая температура поверхности нагрева вызывает существенные изменения в высушиваемом молоке. В результате контакта с нагретой поверхностью значительная часть жира оказывается не защищенной оболочкой. В связи с этим и вследствие низкой растворимости готового продукта пленочный способ применяют при производстве сухого обезжиренного молока и сыворотки. При сублимационной сушке удаление влаги происходит из замороженных продуктов с содержанием сухих веществ до 40 %. Сублимационную сушку осуществляют при температуре замороженного продукта —25 °С и остаточном давлении в сублиматоре 0,0133-0,133 кПа. Продукты, полученные при сублимационной сушке, легко восстанавливаются, сохраняют вкус, химический состав и структуру. Сублимационной сушкой получают сухие кисломолочные продукты, закваски и смеси для мороженого. При распылительном способе сушка осуществляется в результате контакта распыляемого сгущенного продукта с горячим воздухом. Сгущенное молоко распыляется в сушильной камере с помощью исковых и форсуночных распылителей. В дисковых распылителях сгущенное молоко распыляется под действием центробежной силы вращающегося диска, из сопла которого молоко выходит со скоростью 150-160 м/с и раздробляется на мельчайшие капли из-за сопротивления воздуха. В форсуночные распылители сгущенное молоко подается под высоким давлением (до 24,5 МПа). При сушке на распылительных сушилках сгущенное молоко распыляется в верхней части сушилки, куда подается горячий воздух. Горячий воздух, смешиваясь с мельчайшими каплями молока, отдает им часть теплоты, под действием которой влага испаряется, и частицы молока быстро высушиваются. Высокая скорость сушки (испарения) обусловлена большой поверхностью соприкосновения мелкодисперсного молока с горячим воздухом. При быстром испарении влаги воздух охлаждается до 7595 ºС, поэтому тепловое воздействие на продукт незначительно и растворимость его высокая. Высушенное молоко в виде порошка оседает на дно сушильной башни. Распылительные сушилки в зависимости от движения воздуха и частиц молока разделяют на три вида: прямоточные, в которых движение воздуха и молока параллельное; противоточные, в которых движение частиц молока и воздуха противоположное; смешанные — со смешанным движением воздуха и частиц молока. 137 Наиболее рациональные и прогрессивные высокопроизводительные прямоточные распылительные сушилки, в которых степень растворимости сухого молока достигает 96-98 %. Подготовленное молоко очищают на центробежном молокоочистителе, затем нормализуют и пастеризуют при режимах, описанных выше. После пастеризации молоко поступает на сгущение в трехступенчатую вакуум-выпарную установку, работающую по принципу падающей пленки. Сгущенное до массовой доли сухих веществ 43-52% молоко гомогенизируют, направляют в промежуточную емкость, снабженную мешалкой и нагревательной рубашкой. Из промежуточной емкости сгущенное молоко насосом подают в сушильную камеру. При этом оно должно иметь температуру не менее 40 °С. В соответствии с техническими характеристиками распылительных сушилок необходимо соблюдать следующие режимы сушки: температура воздуха, поступающего в сушильную установку ямоточного типа, должна быть 165-180 °С, а на выходе из сушильной башни 65-85 °С; для сушильных установок со смешанным движением воздуха и продукта температура воздуха, поступающего в сушильную башню, должна быть 140-170 ºС, а на выходе из башни 65-80°С. По выходе из сушильной башни сухое цельное молоко просеивают на встряхивающем сите и направляют на охлаждение. 2.2 Сухое быстрорастворимое молоко Быстрорастворимое молоко — это сухой порошок, состоящий из агломерированных частиц, со вкусом и запахом, свойственными пастеризованному молоку; с массовой долей жира не менее 25 и 15 %, влаги не более 4 %, соевофосфатидных добавок не более 0,5 %. Особенности производства быстрорастворимого молока заключаются в двухступенчатой сушке, рециркуляции мелких частиц, участвующих в формировании агломератов, и внесении соевофосфатидных добавок. При производстве быстрорастворимого молока на первой ступени сушки получают обычное сухое молоко, которое затем увлажняют. При увлажнении сухого продукта происходят укрупнение частиц молока, т. е. его агломерация, и переход лактозы из аморфного состояния в кристаллическое. На второй ступени проводят досушку увлажненного продукта до стандартной влажности. Высушенные на второй ступени частицы молока благодаря агломерированию приобретают пористую структуру. При растворении молока с пористой структурой вода проникает внутрь частицы и способствует ее растворению. Быстрое проникновение воды достигается также повышением смачиваемости в результате внесения соевофосфатидных добавок. Схема технологической линии производства сухого цельного быстрорастворимого молока аналогична производству сухого молока от приемки до сушки, однако включает следующие дополнительные стадии: 138 агломерацию частиц сухого молока, возврат циклонной фракции, досушку, приготовление соевофосфатидных добавок и внесение их в сухое молоко. Сушку сгущенного молока осуществляют до массовой доли влаги в сухом молоке на выходе из башни 3,75±2,25 %. Полученное сухое молоко подают в агломерационную камеру, где оно дополнительно увлажняется пахтой или обезжиренным молоком до массовой доли влаги 7-9 % и агломерируется в псевдоожиженном слое. При этом в агломерационную камеру возвращается циклонная фракция на повторное увлажнение и агломерацию. Влажный порошок из агломерационной камеры направляется в первую секцию инстантайзера, где в псевдоожиженном слое происходит досушивание продукта до массовой доли влаги 4,25 ± 0,25 % при температуре воздуха 105 +15°С. Смесь соевофосфатидных добавок с топленым маслом, приготовленную согласно рецептуре, расплавляют при температуре 65±5 °С и перемешивают. Затем смесь подают в форсунки и направляют на сухое молоко. После внесения добавок продукт досушивают до стандартной влажности во второй секции инстантайзера при температуре воздуха 75 ± 5 °С. Затем готовый продукт охлаждают до 25 °С в третьей секции инстантайзера. Охлаждение сухого молока можно проводить либо воздухом в системе пневмотранспорта, либо путем в псевдоожижения продукта. Охлажденный сухой продукт из промежуточного бункера для хранения подают на фасование. Сухие молочные продукты упаковывают в герметичную потребительскую и транспортную тару. К потребительской таре относятся: металлические банки со сплошной или съемной крышкой и массой нетто 250, 500 и 1000 г; комбинированные банки со съемной крышкой, имеющие массу нетто 250, 400 и 500 г с внутренним герметично заделанным пакетом из алюминиевой фольги, бумаги и других материалов; клееные пачки с целлофановыми вкладышами массой нетто 250 г. Быстрорастворимое сухое молоко упаковывают в обычных условиях или в среде азота с предварительным вакуумированием. В качестве транспортной тары применяют бумажные непропитанные четырех- и пятислойные мешки; картонныенабивные барабаны; фанерно-штампованные бочки с мешкамивкладышами из полиэтилена массой нетто 20-30 кг. Сухое цельное молоко в потребительской таре (кроме клееных пачек с целлофановыми вкладышами) и транспортной таре с полиэтиленовыми вкладышами хранят при температуре от 0 до 10 °С и относительной влажности воздуха не более 85 % не более 8 мес со дня выработки. Сухое молоко в клееных пачках с целлофановыми вкладышами и фанерноштампованных бочках с вкладышами из целлофана, пергамента хранят при температуре от 0 до 20 °С и относительной влажности воздуха не более 75 % в течение срока не более 3 мес со дня выработки. Сухое быстрорастворимое 139 молоко 15%-ной и 25%-ной жирности хранят при температуре от 1 до 10 °С, относительной влажности не более 85 % и не более 6 мес со дня выработки. Для расширения ассортимента сухих молочных продуктов производят продукты с пониженным и повышенным содержанием жира («Смоленское молоко», сухие сливки), сухие кисломолочные продукты и смеси для мороженого. Сухие кисломолочные продукты вырабатывают из нормализованного сгущенного молока, заквашенного чистыми культурами молочнокислых бактерий, путем высушивания в распылительных сушильных установках. Производство сухих кисломолочных продуктов аналогично производству сухого цельного молока с введением дополнительной операции — заквашивания сгущенного молока. Сухие смеси для мороженого получают путем высушивания на распылительных установках пастеризованных смесей, приготовленных из цельного, обезжиренного молока, сливок, сахара, стабилизатора и наполнителей, или смешиванием сухой молочной основы с сахарной пудрой. Особенности производства сухих смесей для мороженого заключаются в проведении дополнительных операций по подготовке компонентов и составлению смеси. 2. Пороки молочных консервов В зависимости от характера физико-химических изменений составных частей молока в процессе изготовления и хранения в продуктах могут появляться те или иные пороки. Загустевание относится к основным порокам сгущенного молока с сахаром. Оно появляется во время хранения продукта. В результате самопроизвольного загустевания продукт приобретает излишне вязкую консистенцию и становится нестандартным (продукт, хранившийся от 2 до 12 мес, должен иметь вязкость не более 15 Па•с). Реже порок наблюдается при хранении сгущенного стерилизованного молока. Основные причины порока — изменение физико-химических свойств белков и нарушение устойчивости коллоидной системы молока. Механизм загустевания сгущенного молока заключается в следующем. Мицеллы казеина под воздействием высоких температур, а также из-за нарушения солевого равновесия теряют стабильность, взаимодействуют одна с другой и коагулируют (образуя структурную сетку). Агрегирование мицелл казеина усиливают денатурированные сывороточные белки, которые играют роль сшивающих мостиков между частицами. В сгущенном стерилизованном молоке роль сшивающих мостиков могут играть также карбонильные соединения. Возникновение порока зависит от времени года, рационов кормления, периода лактации и болезней животных. Сгущенное молоко с сахаром загустевает, как правило, весной и в начале лета. Появлению порока 140 способствуют повышенное содержание белков, изменение солевого состава, высокая кислотность молока и нарушение технологических режимов производства молочных консервов (тепловой обработки, гомогенизации и т. п.). Порок можно предупредить, применяя высокотемпературную пастеризацию (выше 100 °С), внося соли-стабилизаторы и т. д. Комковатая и хлопьевидная консистенция сгущенного молока с сахаром характеризуется наличием мелких хлопьев и комочков казеина, образующихся при частичной коагуляции белка. Появляется в продукте, выработанном из молока с повышенной кислотностью (например, из молока с примесью молозива и т. д.). Мучнистая и песчанистая консистенция сгущенных молочных консервов вызывается нарушением кристаллизации лактозы в сгущенном молоке с сахаром. Допустимые размеры кристаллов лактозы в продукте составляют не более 15 мкм. Медленное нерегулируемое охлаждение продукта может привести к образованию кристаллов размером 16-20 мкм или более и, как следствие, к появлению порока. Необходимо строго соблюдать режимы охлаждения сгущенного молока с сахаром. Пониженная растворимость сухих молочных продуктов наблюдается при сильной денатурации сывороточных белков в процессе сушки. Порок возникает также при хранении продукта с увеличенным содержанием свободного жира, который переходит на поверхность сухих частиц и снижает их смачиваемость. Выделению свободного жира способствует повышенное содержание влаги в продукте (более 7 %). Влага вызывает кристаллизацию лактозы с одновременной дестабилизацией жира. Повышенная влажность сухих молочных продуктов, а также хранение в негерметичной упаковке приводят к уменьшению растворимости вследствие денатурации белков и образования плохо растворимых меланоиди-нов. Белки денатурируют при наличии в продуктах свободной влаги (связанная влага не изменяет коллоидных свойств белка). В связи с этим содержание влаги в сухом молоке не должно превышать темнение молочных консервов возникает при образовании большого количества меланоидинов в результате реакции между аминогруппами белков и альдегидной группой лактозы и глюкозы. Порок образуется в результате длительного хранения сгущенного молока с сахаром при высокой температуре (35-40 °С) и сухих молочных продуктов в негерметичной таре (в условиях повышенной влажности). В сгущенном молоке с сахаром изменяется цвет, появляется сильный привкус карамели, повышается кислотность (до 53-67 Т), возрастает вязкость. Образование меланоидинов в сухом молоке сопровождается потемнением продукта, появлением неприятных специфических привкуса и запаха и понижением растворимости. Реакции меланоидинообразования в сгущенном молоке с сахаром способствует инвертный сахар. Поэтому необходимо принимать меры к устранению причин, вызывающих инверсию сахарозы. Предохранение 141 продукта от потемнения достигается путем снижения количества сахарозы, увеличения содержания СОМО, внесения в сгущенное молоко аскорбиновой кислоты и других добавок. Чтобы предупредить потемнение сухого молока, необходимо соблюдать требования по содержанию влаги (3-4 %) и герметичности упаковки. Потемнение сгущенного стерилизованного молока возникает в результате длительного воздействия высоких температур при стерилизации. Пороку способствуют увеличение содержания сухих веществ, повышенная кислотность сырья, введение некоторых солей-стабилизаторов, наличие меди и железа. Прогорклый вкус обусловлен гидролизом жира под действием оставшейся после пастеризации липазы. Встречается в сухих молочных продуктах распылительной сушки и в сгущенном молоке с сахаром низкой вязкости. В сгущенном молоке с сахаром фермент действует на отстоявшийся слой жира. Для предупреждения порока молоко следует пастеризовать при температуре выше 95 °С и вырабатывать сгущенное молоко с сахаром вязкостью не ниже 3,0 Па•с. Вязкость продукта можно повысить, увеличивая содержание СОМО или гомогенизируя молоко при давлении 2-2,5 МПа после сгущения или перед стерилизацией (при выработке сгущенного стерилизованного молока). Салистый и другие (рыбный, металлический и др.) привкусы. Возникают при хранении сухих молочных продуктов. При порче в первую очередь окисляется свободный жир, находящийся на поверхности частиц сухих продуктов. Появлению салистого и других привкусов способствует наличие в сухом молоке дестабилизированного жира в количестве 9-16 % и более. Порок возникает в результате окисления ненасыщенных жирных кислот под действием кислорода воздуха. Окисление ускоряют воздействие света, наличие солей меди и железа, повышение температуры хранения и влажности воздуха. Для предохранения сухого молока от этого порока необходимо устранить причины, способствующие повышению в продукте количества свободного жира. Устойчивость сухого молока к окислению увеличивается при добавлении антиокислителей жира: аскорбиновой кислоты, кверцетина и додецилгаллата. 142
