САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
_________________________________________________________________
Кафедра организации предпринимательства в АПК
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРЕРАБОТКИ МОЛОКА
(для студентов экономического факультета и института управления и технологий в АПК очной и заочной формы обучения)
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
Составители:
доцент Л. И. Макарец
доцент М. Н. Макарец
доцент С. Н. Широков
доцент А. Н. Шальнева
Рецензенты:
Одобрено методической комиссией экономического факультета, протокол № 1 от.09.2013
Цель задания
Ознакомить студентов с технологическими основами переработки молока
Содержание задания
1. Общие положения
2. Технология переработки молока
2.1. Технология приготовления питьевого молока и сливок
2.2. Технология приготовления кисломолочных продуктов
2.3. Технология приготовления сливочного масла
2.4. Технология приготовления сыра
2.5. Вторичное молочное сырье и его переработка
3. Практические задания
Методика выполнения задания
Общие положения
Химический состав молока. Состав молока не является строго постоянным. В среднем молоко состоит из воды (87,5%) и сухого вещества (12,5%). В состав сухого вещества молока входит жир (3,8%) и сухой обезжиренный остаток (СОМО), в состав которого входит 3,3% белка, (представленного казеином (82%), альбумином (12%), глобулином (6%)), 4,7% молочного сахара (лактозы), 0,7% минеральных веществ, а также ферменты, гормоны, витамины.
На состав и свойства молока влияют факторы: корма и кормление, лактационный период, порода, возраст, техника доения, моцион, условия содержания, состояние здоровья животных.
В молоке содержится молочный жир. Он образуется из питательных веществ корма, которые проходят сложные изменения в организме животных. В молоке жир находится в виде эмульсии или суспензии и имеет форму мелких шариков. Чем крупнее жировые шарики, тем лучше и быстрее сбивается масло. Отличие молочного жира от других жиров растительного и животного происхождения в том, что в нем содержится более 25 жирных кислот, тогда как в других жирах 5-7, из них 7-8% летучих жирных кислот, которые придают вкус и аромат молоку (в других жирах 1%). Температура плавления молочного жира 28-35°С, застывания – 18-23°С.
Белки молока содержат все необходимые для человека аминокислоты. Они усваиваются на 96%. В молоке содержится казеин - фосфорсодержащий протеин, в соединении с кальцием. Чем крупнее размер и масса казеина, тем лучше получается сыр.
Биохимические свойства молока - кислотностьи бактерицидные свойства. Кислотность - показатель свежести молока. Нормальное молоко имеет РН 6,3-6,9. Наличие кислотности в молоке обусловлено казеином, кислыми солями, углекислым газом. Бактерицидные свойства - устойчивость молока к действию бактерий. В течение двух часов после выдаивания бактерии в молоке погибают, что обусловлено наличием антибактериальных, вырабатываемых организмом животного, бактерицидных веществ. Период, в течение которого бактерии не развиваются, называется бактерицидной фазой. Она зависит от быстроты и глубины охлаждения и количества бактерий. Чем быстрее после выдаивания молоко охлаждается и чем ниже температура, тем дольше бактерицидные свойства молока. Если молоко сразу охладить до 10°С, то бактерицидные свойства сохраняются 18 ч, если до 5°С, то в течение 36 ч.
Молоко, в зависимости от микробиологических, органолептических и физико-химических показателей,подразделяют на сорта: высший, первый, второй и несортовое. Молоко, полученное от коров в первые семь дней после отёла и в последние пять дней перед запуском, приёмке на пищевые цели не подлежит.
Базисная общероссийская норма массовой доли жира молока 3,4%, базисная норма массовой доли белка 3,0%.
Первичная обработка молока. Первичная обработка молока проводится на фермах и состоит из ряда технологических приемов, (очистка, охлаждение, хранение, транспортировка), направленных на улучшение его санитарно-гигиенических качеств, обеспечивающих стойкость при хранении. В результате обработки естественные свойства молока не изменяются, в отличие от переработки молока.
Основные приемы обработки - очистка и охлаждение. Молоко из молокопровода поступает в молочную цистерну. Там оно взвешивается (отдельно по группе коров), затем его очищают, охлаждают и отправляют на молокозавод.
Способы очистки молока:
- процеживание через лавсан (при этом происходит очищение молока от механических примесей);
- на доильной установке (очистка молока поточная в очистителе, представляющем собой расширение молокопровода);
- в сепараторах-молокоочистителях. В таких сепараторах два барабана: один для очистки, другой для сепарирования молока. Молокоочистительный барабан отличается "тарелками", которые без отверстий и меньшего диаметра, вследствие этого увеличивается грязевое пространство. Благодаря этим особенностям производительность сепараторов по очистке молока в 2 раза выше, чем при отделении сливок. При вращении барабана развивается центробежная сила, и отделяются механические примеси в виде сепараторной слизи (в которую включается и скопление бактерий).
Охлаждение. На ферме молоко должно сразу же охлаждаться после получения, для чего используют воду, лед и химические хладагенты (аммиак, оксид углерода). Учитывая бактерицидную фазу молока, допускается следующий срок хранения молока: при 8°С – 12 час., при 6-8°С – 12-18 час., при 4-6°С – 18-24 час.
Способы охлаждения молока.
I) Установка фляг в бассейн с водой или водой со льдом (охлаждение до температуры 8,5°С за три часа). При охлаждении молоко перемешивают.
2) Использование оросительных охладителей, которые работают по принципу теплообмена. Молоко тонким слоем стекает по наружной поверхности охладителя сверху вниз, вода поступает снизy вверх в межстенное пространство, охлаждая стенки охладителя, а, следовательно, и молоко. Вместо воды может быть использован льдосоляный раствор. На небольших фермах используют ООМ-1000 (кг/час) - охладитель, резервуар для молока. На доильных установках с центральным молокопроводом применяют оросительный воздушный охладитель. Преимущество его использования состоит в том, что молоко сразу же в процессе доения подвергается охлаждению до температуры 6-8°С, не имеет соприкосновения с воздухом и не засоряется микроорганизмами.
3) Охлаждение молока на пластинчатых охладителях, которые состоят из пластин, подвешенных на два горизонтальных стержня. Пластины имеют с двух сторон каналы, по которым движется молоко и хладагент (вода, фреон и др.). Охлажденное молоко скапливается в нижней части (коллекторе установки) и выходит из аппарата. Пример такого охладителя - ОМ-400, где молоко охлаждается до температуры 4-6°С.
4) Охлаждение молока в резервуарах охладителях используют при любых способах доения коров. В ваннах (танках) охлаждение осуществляется поступающим в межстенное пространство или идущим по змеевикам хладагентом (ледяная вода или льдосоляной раствор). Применяются резервуары охладители: РНО- 1600 и РНО-2500 (л/ч) непосредственного охлаждения и передвижной резервуар-охладитель "Маяк-300" (до 8°С).
Способы хранения молока:
1) во флягах (из нержавеющей стали, с открытыми крышками и покрытыми марлей), в ваннах с проточной водой;
2) в ваннах или резервуарах-охладителях (ВО-100 и РНО-1,6, РНО-2,5). Преимущества: улучшается качество молока; уменьшаются производственные площади на ферме и молочных заводах, снижаются затраты труда на перевозку и погрузку фляг;
3) в емкостях горизонтальных и вертикальных ОМГ-10, ОМГ-4 и ОМВ-2,5, ОМВ-6,3, (на Останкинском молочном комбинате (г. Москва) имеются емкости на 50 т, что облегчает сбор и хранение).
Способы транспортировки молока:
1) во флягах (этот вид неудобен тем, что из-за небольшой вмести мости молоко в теплое время быстро нагревается и закисает, а зимой - может замерзнуть);
2) автомобильными молочными цистернами (бойлерами) от 2 до 10 т. Необходимое условие при транспортировке - заполнение полностью (цистерн) во избежание сбивания отстоявшихся сливок в масло. Преимущества: увеличение в 2 раза производительности труда и снижение транспортных расходов.
Технология приготовления питьевого молока
Молочной промышленностью выпускается несколько видов питьевого молока:
- молоко цельное нормализованное (содержит 3,2% жира);
- молоко восстановленное (содержит 3,2% жира, вырабатывается из сухого молока);
- молоко, содержащее 6% жира (получают путем добавления сливок, сливочного масла или молочного жира и последующей гомогенизации);
- топленое молоко (гомогенизированное, подвергается длительной выдержке – в течение 3,0-3,5 ч при температуре 90-95°С);
- белковое молоко (содержит 1,0-2,5% жира, с повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ. Добавляют сухое, сгущенное или обезжиренное молоко);
- витаминизированное молоко (цельное или обезжиренное, обогащенное витамином С);
- молоко обезжиренное (получают в результате сепарирования цельного молока);
- молоко ионитное – коровье молоко, приближенное по усвояемости к женскому (для питания грудных детей).
Технологический процесс приготовления питьевого молока на молокозаводах состоит:
1) приемка молока - оценка качества, взвешивание;
2) очистка молока от крупных механических примесей;
3) нормализация молока;
4) гомогенизация;
5) пастеризация или стерилизация;
6) охлаждение;
7) разлив, укупорка, хранение, транспортировка.
При приемке осуществляется взвешивание молока, проведение необходимых анализов по определению его качества.
При очистке молоко очищают от крупных примесей, охлаждают и временно резервируют (хранят).
Нормализация молока. Нормализованнымназывают молоко, в котором массовая доля жира доведена до 1,5-3,2%, а также повышенной жирности 3,5-6%. Для поточной нормализации молока по жиру используют сепаратор, представляющий собой сливкоотделители, снабженные специализированным приспособлением. Посредством этого приспособления, выходящие из сепаратора обрат и сливки смешивают в требуемых количественных соотношениях. Необходимое для нормализации молока количество обрата и сливок определяется путем расчета. Для лучшего распределения жира сливки, используемые для нормализации молока, гомогенизируют.
Гомогенизация - дробление жировых шариков для лучшего усвоения организмом.
Пастеризация - процесс нагревания молока с целью уничтожения микроорганизмов. Молоко пастеризуют при производстве всех молочных продуктов, чтобы предохранить их в последующем от нежелательных процессов, вызванных бактериями. На практике применяется 3 режима пастеризации: длительная — молоко нагревают до 63 65°С и выдерживают 30 мин; кратковременная - проводится при 72-75°С в течение 15-20 с (основной метод, используемый на молочных заводах при поточной технологии производства питьевою молока и в сыроделии); мгновенная пастеризация - нагревание молока до 85-90°С без выдержки (применяют в маслоделии и молочно-консервной промышленности).
Стерилизация приводит к большим изменениям в составе молока, чем пастеризация: повышается кислотность, снижается способность сливок отстаиваться, увеличивается распад белков и разрушение витаминов. Этот вид обработки применяется при производстве стерилизованного и сгущенного стерилизованного молока.
Актинизация - способ стерилизации молока, основанный на использовании ультрафиолетового и инфракрасного излучения (длина волны 250 и 3000 нм). Молоко пропускают через трубы, изготовленные из изоляционного материала, проницаемого для излучения.
После пастеризации молоко охлаждают до температуры 4-6°С, а затем разливают на разливочно-укупорочных автоматах в бумажные или полиэтиленовые пакеты вместимостью 0,25; 0,5; 1 л и более. Хранят пастеризованное молоко при температуре 0-8°С не более 36 ч с момента окончания технологического процесса. Каждая партия выпускаемого молока оценивается в лаборатории предприятия-изготовителя по следующим показателям: органолептическая оценка, температура, кислотность, содержание жира, количество микроорганизмов, пероксидазная проба.
