Технология производства згущенки

1. за принципом абіозу - стерилізовані молочні консерви;
2. за принципом осмоанабіозу - згущені молочні консерви з цукром;
3. За принципом ксероанабіозу - сухі молочні продукти.

Жоден із принципів, покладених в основу цієї класифікації, не може бути реалізований на практиці в чистому вигляді. Однак  кожен метод консервування характеризується перевагою якогось одного принципу, і тому наведена класифікація допомагає  краще усвідомити сутність цих методів.

Асортимент  молочних консервів

На формування асортименту молочних консервів впливають: вид основної сировини, термічна її обробка, добавки, вміст жиру, призначення.

Залежно від термічної  обробки молочні консерви поділяють  на згущені і стерилізовані[12].

За видами основної сировини вони бувають з молока і вершків.

В залежності від методів консервування які використовуються, молочні консерви ділять на згущені  і сухі.

Згущені молочні консерви діляться на: консервування стерилізацією; підвищенням осмотичного тиску (додаванням сахарози); сухі молочні консерви.

     Згущене молоко випускають незбираним і нежирним. Залежно від наповнювачів незбиране згущене молоко може бути з цукром, з цукром і кавою, з цукром і кавовими напоями, з цукром і какао, вітамінізоване; нежирне — без цукру, з цукром, вітамінізоване. Згущені молочні продукти з цукром та добавками виробляють для безпосереднього вживання і як сировину для різних галузей харчової промисловості, а також використовують у виробництві морозива[10].

Згущені вершки бувають з  цукром, з цукром і кавою, з цукром і кавовими напоями, з цукром і  какао. Стерилізоване молоко за вмістом  жиру поділяється на нежирне, незбиране (жиру 7,8%) і концентроване (жиру 8,6%). Випускають також стерилізовані вершки.

1.3 Основні технологічні процеси виробництва молочних консервів

Загальними технологічними операціями виготовлення всіх видів  згущених молочних консервів є такі: приймання, сортування та очистка молока, вершків й іншої сировини, нормалізація молока і вершків за вмістом жиру, додавання цукру (консерви з цукром), пастеризація суміші при 85—95° С, фільтрація суміші для відокремлення скоагульованого альбуміну, охолодження суміші до температури 50—55° С, згущення, охолодження і розлив у тару[11].

Згущене незбиране молоко з цукром

В згущеному  молоці з цукром повинно міститися  не більше 26,5% вологи, не менше 43,5% бурякового цукру (сахарози), не менше 28,5% загальної  кількості сухих речовин молока, в тому числі не менше 8,5% жиру. Кислотність  його не повинна перевищувати 45°Т. Наявність  солей свинцю не допускається; допустимий вміст солей олова в перерахунку  на олово — не більше 100 мг на 1 кг продукту, солей міді в перерахунку на мідь — відповідно не більше 5 мг. Чистота по еталону для цільного молока — не нижче II групи[4].

За мікробіологічними  показниками згущене молоко з  цукром повинно відповідати наступним  вимогам: загальна кількість мікроорганізмів  в 1 г — не більше 50000, титр кишкової палички — не нижче 0,3, вміст патогенних мікроорганізмів не допускається[3].

Готовий продукт повинен мати солодкий чистий смак з присмаком пастеризованого  молока, консистенцію при 15-20°С в’язку, текучу, однорідну по всій масі, без  відчутних кристалів молочного  цукру. Основні фізико- хімічні показники: густина — 1280-1295 кг/м³, теплоємність — 2,26-2,43 кДж/(кг-К), теплопровідність — 0,27-0,29 Вт/(м-К), в’язкість — 2-4 мПа-с, pH 6.1, електропровідність — 6,7 • 10"⁴ Ом. Калорійність згущеного молока з цукром середнього складу рівна 1430-1440 кДж.

Технологічний процес виробництва згущеного незбираного  молока з цукром включає операції, загальні для виробництва всіх молочних консервів (приймання, очищення, охолодження  молока, проміжне зберігання, нормалізацію, пастеризацію і згущення) і специфічні: розрахунок необхідної кількості цукру, приготування цукрового сиропу, внесення його в молоко при згущенні, охолодження  продукту, розфасовку і зберігання[5].

Згущене збиране молоко з цукром, як правило, виробляють періодичним способом у  вакуум-апаратах періодичної дії, конструкція  яких забезпечує проведення циклічного процесу згущення молока та цукрового  сиропу до потрібної консистенції. При безперервному способі виробництва  конструкція вакуум-апарата забезпечує безперервність процесів згущення (кристалізації) продукту.

Приймання, очищення, охолодження і проміжне зберігання молока. При правильно  і своєчасно проведеній первинній  обробці зберігаються початкові  властивості свіжовидоєного молока. Первинна обробка молока включає  очищення його від механічних домішок, охолодження, зберігання при низькій  температурі, а потім транспортування  на молочні заводи[9].

Якщо  молоко на заводах стандартизують методом  змішування незбираного молока з  розрахованою кількістю знежиреного, то прийняте молоко очищають і охолоджують. Попередньо його нагрівають до 45°С. Підігріте  молоко надходить у сепаратор-молокоочисник, в якому очищається від механічних домішок і направляється у пластинчастий теплообмінник, де охолоджується до температури 4-6°С.

Після очищення молоко зберігається до подальшої переробки  в резервуарах. Тривале зберігання молока в охолодженому стані (більше 36 год) не рекомендується, оскільки при цьому можливе зниження його якості в результаті розвитку психрофільних мікроорганізмів[3].

Стандартизація  і пастеризація молока. До складу згущеного  незбираного молока з цукром має  входити не більш як 26,5 % води, не менш як 28,5 % сухих речовин (у тому числі не менш як 8,5 % жиру) і не менш як 43,5 % цукру. В готовому продукті відношення жиру до СЗМЗ становить 0,425 (СЗМЗ не менш як 20 %, жиру не менш як 8,5 %). Щоб одержати згущене молоко з цукром із зазначеним співвідношенням жиру і СЗМЗ, для  згущення треба використовувати  молоко з таким самим співвідношенням. При випаровуванні молока зменшується  кількість води в ньому, а концентрація сухих речовин у згущеному  молоці за співвідношенням жиру і  СЗМЗ залишається постійною[10].

Згущене молоко з цукром за співвідношенням  жиру та СЗМЗ близьке до молока поширених  у нас порід корів. Щоб довести  це співвідношення до 0,425 (норма), у вихідне  молоко слід додати знежирене. Якщо у  вихідному молоці співвідношення жиру і СЗМЗ менше за норму, то для його стандартизації треба додавати розраховану  кількість вершків.

Стандартизацію  проводять у резервуарах для  зберігання незбираного молока. Залежно  від вмісту жиру до нього додають  розраховану (або визначену за таблицями  нормалізації суміші) масу знежиреного  молока чи вершків. Молоко перемішують  і направляють на теплову обробку[4].

Метою пастеризації молока при виробництві молочних консервів є різке скорочення загальної кількості мікроорганізмів  та інактивація ферментів. У результаті послаблення дії ферментів запобігаються деякі вади при зберіганні згущеного молока. Температура пастеризації суміші (молока) при виробництві згущеного молока з цукром знаходиться в межах 85-90°С. Для пастеризації, як правило, використовують трубчасті пастеризатори, оскільки при виробництві молочних консервів після пастеризації суміш не охолоджується.

Приготування  цукрового сиропу. Цукор-пісок, який використовують у виробництві згущеного  молока з цукром, має бути без  сторонніх присмаків, добре розчинятися у воді без утворення осаду, мати білий колір, містити не менш як 99,75 % чистої цукрози, не більш як 0,05 % редукуючих речовин і не більш як 0,14 % вологи. Цукор дуже гігроскопічний. При підвищенні вологості у ньому може з'явитися плісень, тому його зберігають у спеціальних приміщеннях за відносної вологості повітря не вище 70 %, у бункерах чи в мішках на дерев'яних піддонах.

Цукор вносять  у молоко у вигляді водного  розчину (сиропу) 70- 75%-ї концентрації. За такої густини сироп легко  перекачується і не зацукровується у трубопроводах при незначному його охолодженні[10].

Цукровий  сироп виробляють у сироповарильних котлах, а за вищої продуктивності молококонсервного заводу — на сироповарильних станціях, де забезпечується безперервний процес.

Сироповарильний котел має міжстінний простір для нагрівання водного розчину цукру. Інтенсивне розчинення цукру забезпечується роботою мішалки пропелерного типу. Розрахована маса води подається в котел, нагрівається до 65 — 70 °С, і в неї засипають попередньо просіяний цукор-пісок. Після його часткового розчинення включається подача пари в міжстінний простір. Цукровий сироп доводиться до кипіння, після чого подачу пари припиняють[3].

Від механічних домішок цукровий сироп очищають за допомогою фільтрів з тканинними вставками. Сироп під тиском проходить  через фільтрувальний матеріал, натягнутий на металеву сітку камери. Для забезпечення безперервного процесу фільтрації у фільтрах є дві робочі камери, які паралельно підключаються до нагнітальної лінії. Після фільтрування цукровий сироп спрямовується в  резервуар, розміщений безпосередньо  біля вакуум-апарата.

За температури  кипіння змінюється колір цукрового  сиропу, тому бажано після фільтрації дещо знизити його температуру. Завдяки  цьому зменшується утворення  інвертного цукру в сиропі і не підвищується його в'язкість.

Згущення  молока. Молоко згущують у вакуум-апаратах, де у результаті розрідження в  системі воно кипить при 50 -60 °С. Внаслідок  випаровування вологи відбувається концентрація всіх його складових частин. Є різні вакуум-апарати за принципом випаровування (циркуляційні і плівкові), продуктивністю, конструкцією (періодичні і безперервні з вертикальними і нахиленими калоризаторами, пластинчасті поверхневого нагрівання) та використанням вторинної пари. Найбільшого поширення набули вакуум- апарати циркуляційного типу з використанням вторинної (сокової) пари[9].

Пастеризоване стандартизоване молоко з температурою 70 -80 °С подається в калоризатор  , де є два колектори з увапьцьованими трубами з нержавіючої сталі. їх зовнішня поверхня обігрівається гострою парою. Молоко, що проходить через труби , миттєво закипає, спрямовується вгору і з великою швидкістю подається по широкій трубі у паровідокремлювач. Вторинна пара (пара, одержана від молока) частково відводиться у конденсатор, а більшість використовується в калоризаторі 2 як пара для нагрівання.

Підзгущене молоко похилим трубопроводом 6 повертається у калоризатор 2 і знову закипає в його трубах. Таким чином, знову відбувається згущення молока. Нові порції гарячого молока із резервуара під впливом розрідження всмоктуються у вакуум-апарат. У другий період згущення (за 10 - 15 хв до закінчення процесу) тим самим трубопроводом, що й молоко, вводять цукровий сироп. Більш раннє його додавання різко знижує інтенсивність циркуляції молока, а потім і продуктивність вакуум-апарата[4].

Закінчення  згущення визначають за концентрацією  сухих речовин у згущеному  молоці, у відібраних пробах продукту за допомогою рефрактометра (вміст сухих речовин має становити 73,8 - 74,0 %). Крім того, закінчення процесу згущення можна виявити за густиною згущеного молока з цукром, яка при 50 °С має становити 1,28 -1,30 г/см³.

Стандартизація  згущеного молока. Якщо вивантаження згущеного молока із вакуум-апарата  затримується, то готовий продукт  одержують нестандартним за вмістом  жиру або концентрацією сухих  речовин. У таких випадках до охолодження  і кристалізації лактози згущене  молоко з цукром стандартизують[12].

Якщо  у виробленому згущеному молоці вміст жиру і сухих речовин  занижений, то проводять стандартизацію продукту вершками, які завчасно пастеризують і охолоджують до температури  згущеного молока.

Охолодження згущеного молока і кристалізація  молочного цукру (лактози).У згущеному  молоці з цукром після вивантаження його з вакуум- апарата лактоза перебуває в стані насиченого розчину. За нерегульованого охолодження утворюються кристали лактози великих розмірів, внаслідок чого згущене молоко набуває піскуватої і борошнистої консистенції. Щоб запобігти цьому, треба створити умови, за яких лактоза в продукті утворює спочатку невеликі кристали, а потім повністю переходить у кристалічний стан[9].

Невеликі  кристали виникають при утворенні  великої кількості центрів кристалізації. Цьому сприяє внесення затравки — подрібненої лактози (пудри) з кристаликами розміром близько 3 мкм у кількості 0,02 % від маси охолоджуваного згущеного молока. її вносять у процесі охолодження продукту. Для прискорення охолодження і повної кристалізації згущене молоко в цей період безперервно перемішують.

Згущене молоко з цукром охолоджують у  відкритих вертикальних кристалізаторах-охолоджувачах, вакуум-охолоджувачах, вакуум-охолоджувачах горизонтального і вертикального типів[5].

У кристалізаторах-охолоджувачах  молоко проходить три стадії охолодження: перша — швидке охолодження від 56 -60 °С до температури масової кристалізації (31 -34 °С); друга — витримування за цієї температури впродовж 40-60 хв; третя — охолодження продукту до 17-18°С. Весь процес охолодження і кристалізації лактози триває 4-6 год.

При використанні вертикальних вакуум-охолоджувальних  установок закрита система запобігає  можливому потраплянню в згущене  молоко мікроорганізмів, різко скорочує тривалість охолодження і забезпечує безперервність процесу. Згущене молоко відсмоктується із вакуум-апарата під  дією розрідження, яке створюється  у вакуум-охолоджувачах, і потрапляє  в один з корпусів установки. Під  час охолодження волога додатково  випаровується, внаслідок чого виникає  швидкий перепад температури (від 55-60 до 15-18 °С). Кінець згущення виявляють  за дещо меншою концентрацією сухих  речовин (70,0 - 70,5 %). На цій установці  процес охолодження і кристалізації  лактози відбувається в одну стадію[4].

Під час  охолодження продукту в першому  корпусі із другого охолоджене згущене  молоко надходить на фасування. Таким  чином забезпечується безперервність процесу охолодження молока і  кристалізації молочного цукру. Правильність перебігу оцінюють за розмірами  кристалів, які виявляють за допомогою  мікроскопа, обладнаного окуляром з  мірною лінійкою.

Фасування та зберігання згущеного молока з  цукром. Після охолодження і кристалізації  згущене молоко спрямовується на фасування. Зберігати готовий продукт  тривалий час в охолоджувачі не рекомендується, оскільки це може призвести до погіршення його якості внаслідок нерівномірного розподілу в ньому жирових кульок і кристалів лактози[9].