Технология производства пастеризованного молока

Влияние тепловой обработки на свойство молока.Тепловую обработку молочного сырья проводят с целью его обеззараживания. Она должна обеспечить не только надежное подавление жизнедеятельности микроорганизмов, но и максимально возможное сохранение исходных свойств молока. Любое тепловое воздействие на молоко нарушает его первоначальный состав и физико-химические свойства. Степень физико-химических изменений составных частей молока зависит главным образом от температуры и продолжительности тепловой обработки.

Молочные белки под действием тепла денатурируют. Наиболее чувствительны к нагреванию сывороточные белки, которые денатурируют при температурах выше 65 °С, казеин же обладает высокой тепловой стойкостью. При температурах выше 100 "С начинается частичное разложение лактозы, в результате которого молоко приобретает специфический вкус, запах и цвет (бурый). Молочный жир при нагревании до 100 °С практически не меняется. В процессе тепловой обработки частично разрушаются витамины, особенно водорастворимые (С, В12, тиамин и др.), а также инактивируются ферменты (редуктаза, фосфатаза, пероксидаза). Минеральные соли в результате перехода растворимых солей кальция и фосфора в нерастворимое состояние частично выпадают в осадок. Изменение составных частей молока, отрицательно влияющее на пищевую ценность и органолептические показатели, должно быть незначительным.

К видам тепловой обработки относятся пастеризация и стерилизация. Разновидности пастеризации – это ультравысокотемпературная (УВТ) обработка и термизация.

Пастеризация молока. Пастеризация молока – это тепловая обработка молока с целью уничтожения вегетативных форм микрофлоры, в том числе патогенных. Режим пастеризации должен обеспечить также получение заданных свойств готового продукта, в частности органолептических показателей (вкус, нужные вязкость и плотность сгустка). Эффект пастеризации, обусловленный степенью гибели патогенной микрофлоры, влияет на выбор режимов и способов пастеризации.

Различают три режима пастеризации: длительная пастеризация - при температуре 60...63°С с выдержкой 30 мин; кратковременная – при 74...78 °С с выдержкой 20 с; моментальная – при температуре 85...87 °С или 95...98 °С без выдержки.

Выбор режимов пастеризации предопределяется технологическими условиями и свойствами продукта. При содержании в продукте компонентов, отличающихся низкой термоустойчивостью, следует применять длительную пастеризацию. Процесс длительной пастеризации хотя и обеспечивает надежное уничтожение патогенных микробов и наименьшее изменение физико-химических свойств молока, однако требует больших затрат, связанных с использованием малопроизводительного оборудования.

Наиболее распространенный способ в производстве пастеризованного молока, кисломолочных продуктов и мороженого – кратковременная пастеризация. Этот способ также надежен для инактивации микробов и максимального сохранения исходных свойств молока. Моментальная пастеризация по воздействию на микробы и свойства молока аналогична кратковременной. Она рекомендуется для пастеризации сливок, из которых вырабатывают масло, и при производстве молочных консервов. Таким образом, все способы пастеризации позволяют получить продукт, безвредный для непосредственного употребления в пищу, но имеющий ограниченный срок хранения.

Ультравысокотемпературная (УВТ) обработка молока проводится при температурах выше 100 °С без выдержки или с выдержкой 1...3 с. Так, в технологии кисломолочных напитков используют УВТ-обработку при 102 ± 2 °С без выдержки.

Термизация – это тепловая обработка молока с целью увеличения продолжительности его хранения путем снижения общей бактериальной обсемененности молока. Проводят ее при температуре 65 "С в течение 15 с. Термизация в качестве низкотемпературной кратковременной тепловой обработки рекомендована для повышения стойкости сырого молока при хранении. В сыроделии термизацию применяют для обработки молока с повышенной бактериальной обсемененностью и предназначенного для созревания, а в производстве молочных консервов – для повышения термостойкости молока.

 

Технология переработки молока

Схема производства пастеризованного молока с м. д. ж.3,2%:

приемка: молоко цельное ГОСТ 13264-88; насос центробежный, счетчик, фильтр, охладитель, резервуар для хранения молока

 ↓

        подогрев: Т=40…450С; пастеризатор (1 секция рекуперации)

↓

очистка: саморазгружающийся сепаратор-сливкоотделитель / очиститель

                                                        ↓

нормализация: саморазгружающийся сепаратор-сливкоотделитель/ очиститель

                                                        ↓

            гомогенизация: Р=10…15МПа, Т=40…450С; гомогенизатор

                                                        ↓

пастеризация: Т=76±20С, выдержка 15-20 сек; пастеризатор (секция пастеризации)

                                                        ↓

      охлаждение: Т=4…60С; пастеризатор (охлаждающая секция)

                                                        ↓

                упаковывание в пакеты: упаковочный автомат

                                                        ↓

                          хранение: Т=4±20С, время=3 сут

Принятое цельное молоко подвергается подогреву до 40 - 45 0С и очистке на сепараторах молокоочистителях. Затем молоко нормализуется путем отделения сливок на сепараторах-нормализаторах или путем разделения цельного молока на обезжиренное и сливки в сепараторах-сливкоотделитилях с последующим смешением их в нужной пропорции. После этого молоко подогревается до 45…550С и гомогенизируется при давлении 10-15 МПа. Нормализованное и гомогенизированное молоко пастеризуется при 76 0С с выдержкой 15-20 с. Затем молоко охлаждается до 4-6 0С. Охлажденное молоко разливается и упаковывается в стеклянную, бумажную или полимерную тару. В отличии от бутылок пакеты используются однократно. При этом исключатся сложный процесс мойки, сокращаются необходимый площади, численность обслуживающего персонала, расход энергии, моющих средств и воды, улучшаются санитарные условия производства. Полимерная тара значительно легче бутылок и поэтому удобна для потребителя и транспортировки. Срок хранения герметично упакованного пастеризованного молока при температуре 4±20С составляет 3 сут.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4. Схема направления переработки молока

 

 

 

 

1-насос; 2-фильтр; 3-емкость для хранения; 4-пластинчатый охладитель; 5-емкость для молока; 6-распределитель; 7-пастеризационно-охладительная установка;

8-пастеризатор; 9-сепаратор; 10-емкость для хранения; 11-распределитель;

12-гомогенизатор

 

Рисунок 5. Машинно–аппаратурная схема линии производства пастеризованного молока

 

Молоко из автоцистерн насосом 1, перекачивается через фильтр 2 в емкость для хранения 3, имеющую термоизоляцию. Затем молоко охлаждается до 4-6оС в пластинчатом охладителе 4 и поступает в емкость 5 для хранении. Из емкости 5 через распределитель 6 часть молока направляется через пастеризационно-охладительную установку 7 на разлив, а часть через нагреватель пастеризатора 8 поступает в сепаратор 9 для обезжиривания молока до 1%. Далее молоко поступает в емкость 10 для хранения. Из емкости 10 через распределитель 11 часть молока 1%поступает в пастеризатор 14, а после пастеризации в розлив, а часть поступает в гомогенизатор 12 для соединения со сливками до получения 2,5% молока, которое направляется в емкость 13 для дальнейшего хранения. Далее молоко направляется в пастеризатор 15 и после пастеризации в розлив.

 

2.3 Технологические расчеты

 

Продуктовый расчет питьевого молока с массовой долей жира 3,2%

 

Масса готового продукта (Мгп) равна 1200 кг. Молоко поступает жирностью 3,5%. По массе готового продукта определяем массу нормализованного молока (Мн) с учетом предельно допустимых потерь молока при приемке, обработке и фасовке:

 

           Мн = ,                                                                                       (1)

 

где: Мн – масса нормализованного молока, кг;

Мгп – масса готового продукта, кг;

Р – норма расхода нормализованного молока на 1 т продукта, кг/т

(Р=1008,6)

 

Мн = =1210,32 (кг)

 

Массовую долю жира в нормализованном молоке рассчитываем по формуле:

 

Жн = Жгп + 0,05,                                                                                    (2)

 

где: Жн – жир нормализованного молока,%;

Жгп – жир готового продукта,%

 

Жн= 3,2+ 0,05=3,25%

 

Определяем вариант нормализации:

Жн =3,25% < Жц = 3,5%

 

Нормализацию путем смешивания Жн˂ Жц.

 

Определяем сколько требуется цельного молока:

 

    Мц= ,                                                                                   (3)

 

где: Мц – масса цельного молока, кг;

Жц – жир цельного молока,%;

Жо – жир обезжиренного молока

 

Мц= =1122,6 (кг)

 

Мо= ,                                                                                        (4)

 

Мо= =87,7 (кг)

 

Проверка: Мн= Мц+ Мо

 

Мн = 1122,6+87,7= 1210,3 (кг).

 

Массу обезжиренного молока получаем сепарированием цельного молока. Расчеты выполняем по формулам:

 

Мц= ,                                                                   (5)

 

где: Жс – жир сливок (30%),%;

П3 – потери обезжиренного молока при получении на заводе (П3 =0,4)

 

Мц= =99,5 (кг)

 

Мс= ,                                                                 (6)

 

где: П2 - потери обезжиренного молока при его получении на заводе

(П2 =0,27).

 

Мс= =11,42 (кг)

 

11,42 кг – остаток сливок  от производства питьевого молока  с м. д. ж.3,2%.

Результаты продуктового расчета приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 - Таблица продуктового расчета

 

Продукты	Затрачено, кг				Получено
	Нормализованное молоко	в том числе			Готового продукта
		Цельное молоко	Обезжиренное молоко
Молоко с м. д. ж.3,2%	1210,32	1122,6	87,7		1200