Разработка технологической системы для упаковывания вязких продуктов на оборудовании роторного типа

 

На основании ГОСТ Р 52092-2003 «Сметана. Технические условия» сметану классифицируют по виду сырья, режимам термической обработки  и массовой доли жира.

По виду молочного сырья различают сметану:

- из нормализованных  сливок;

- из восстановленных  сливок;

- из рекомбинированных  сливок;

- из их смесей.

По режиму термической  обработки продукт подразделяют на:

- пастеризованный;

- стерилизованный;

- УВТ-обработанный;

- УВТ-обработанный стерилизацией.

Сметану в зависимости от массовой доли жира подразделяют на:

- нежирная с массовой  долей жира 10,0-14,0%;с массовой долей  белка 3,0%; кислотность 60-90°Т;

- маложирная с массовой долей жира 15,0-19,0%; с массовой долей белка 2,8%; кислотность 60-90°Т;

- классическая с массовой долей жира 20,0-34,0%; с массовой долей белка 2,6%; кислотность 60-100°Т;

- жирная с массовой  долей жира 35,0-48,0%; с массовой долей  белка 2,4%; кислотность 60-100°Т;

- высокожирная с массовой  долей жира 50,0-58,0%; с массовой долей белка 2,2%; кислотность 60-100°Т.

 

4. Технология производства продукта

4.1 Требования к качеству сырья

 

Продукт изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52092-2003 по технологическим инструкциям, утвержденным в установленном порядке.

Исходным основным сырьем при производстве всех без исключения молочных продуктов является молоко-сырье. Однако при производстве сметаны  в качестве основного сырья используется побочный продукт переработки молока - сливки.

Сливки-сырье - молочный продукт, который является основным сырьем при производстве жидких пастеризованных, ферментированных (кисломолочных и сквашенных) продуктов и творога повышенной жирности, сметаны, сливочного масла, паст масляных, спредов, плавленых сыров, сгущенных и сухих сливок.

Общие требования к сливкам-сырью  для производства молочных продуктов  регламентированы ТУ 9811-152-04610209 и в соответствии с нормами СанПиН и «Методическими рекомендациями по организации производственного микробиологического контроля на предприятиях молочной промышленности».

В таблице 2 представлены общие микробиологические критерии безопасности и качества сливок-сырья, подлежащие контролю в условиях производственной лаборатории и рекомендуемая  периодичность контроля.

 

 

Таблица 2. Общие микробиологические показатели безопасности и качества сливок-сырья и рекомендуемая периодичность контроля в условиях производственных лабораторий

Наименование показателя	Нормируемые значения	Рекомендуемая периодичность  контроля
		Нормальный контроль	Усиленный контроль
КМАФАнМ, КОЕ/ см3, не более	5х105-4х106	не реже одного раза в 10 дней	в каждой партии
Класс по редуктазной пробе	I, II	не реже одного раза в 10 дней	в каждой партии*
Ингибирующие вещества	Отсутствуют	ие реже 3 раз в год	в каждой партии

 

Усиленный контроль микробиологических показателей безопасности сливок-сырья следует проводить в случае обнаружения существенного превышения показателя уровня бактериальной обсемененности относительно допустимых норм или подтвержденного наличия ингибирующих веществ. Цель усиленного контроля сливок-сырья - выявление причин, приводящих к нарушению норм безопасности.

Вспомогательное сырье  и компоненты.

При производстве молочных и молокосодержащих продуктов используются функционально необходимые ингредиенты (ферментные препараты, бактериальные концентраты, соли-плавители, структурообразователи, соль, сахар и т.д.); пищевые добавки (загустители, стабилизаторы, консерванты и т.д.) и разнообразные немолочные компоненты (немолочные жиры, немолочные белки, мясные продукты, фрукты, овощи, специи, зелень, орехи и др.).

Перечень используемых при производстве молочных продуктов  ингредиентов, вспомогательного сырья  и всевозможных добавок в настоящее  время настолько велик, разнообразен и изменчив, что описать конкретные нормы содержания тех или иных микроорганизмов, подлежащих контролю, а так же порядок их контроля для каждого отдельного компонента не представляется возможным. Для многих компонентов требования микробиологической безопасности включены в технические документы предприятия-изготовителя.

Все виды и группы вспомогательного сырья и используемых компонентов  должны соответствовать требованиям  нормативных и/или технических  документов на данные продукты, и/или  спецификациям, являющимся необходимой  частью договора-поставки.

Данное соответствие должно быть подтверждено документами, подтверждающими качество и безопасность продукции и применяемыми в законодательно установленном порядке.

Входной контроль вспомогательного сырья и компонентов, доза внесения которых в продукт незначительна (до (1,5±0,5) %) или их бактериальная обсемененность не может оказать существенного влияния на безопасность и качество готового продукта (соль, сахар, немолочные жиры и т.д.), можно проводить по документам, подтверждающим их соответствие нормам безопасности.

Входной контроль вспомогательного сырья и компонентов, доза внесения которых в продукт значительна (более 2,0 %) или их бактериальная  обсемененность может оказать существенное влияние на безопасность и качество готового продукта (мясные продукты, фрукты, овощи и т.д.), рекомендуется проводить путем контроля основных показателей безопасности и качества.

Вышеуказанный порядок  входного контроля вспомогательного сырья  носит рекомендательный характер. Контроль вспомогательного сырья зависит  от различных факторов, в частности, стабильности качества сырья, получаемого от постоянных поставщиков; появления ряда специфических пороков вкуса, консистенции или внешнего вида продукта, которые могут быть связаны с микробиологическими показателями вспомогательного сырья и т.д.

При возникновении подозрений на несоответствие качества и безопасности используемых сырья и компонентов  установленным требованиям или  на нарушение режимов их хранения, проводят обязательный контроль показателей, заложенных в нормативные и технические документы, используя стандартные методы.

При несоответствии контролируемых показателей нормам, установленным  в нормативных и технических  документах, сырье и используемые компоненты подлежат возврату.

Таким образом, в условиях производственных лабораторий должен проводиться плановый контроль всех видов основного и вспомогательного сырья, по показателям, заложенным в соответствующие нормативные и/или технические документы и согласованным в установленном порядке. Проводимый контроль должен обеспечить выпуск из данного сырья гарантированно безопасной и качественной продукции, а при необходимости дать возможность прогнозировать и предотвратить пороки, связанные с микробиологической обсемененностью сырья. (13)

4.2 Принципиальные особенности производства биохимические и химические изменения продукта

 

Сметану вырабатывают резервуарным способом. Сметану с массовой долей  жира до 20% допускается изготавливать  и термостатным способом. Сметану  с массовой долей жира 20%, 25% и 30% можно  вырабатывать из гомогенизированных сливок или сливок, не обработанных на гомогенизаторе, но прошедших созревание перед сквашиванием.

Для производства сметаны  применяют свежие сливки различной  жирности, а также пластические, замороженные и сухие, молоко цельное, обезжиренное, сухое цельное высшего сорта, сухое обезжиренное распылительной сушки и масло сливочное несолёное высшего сорта. В большинстве случаев для производства сметаны используют натуральные свежие сливки различной жирности с кислотностью плазмы не выше 26^оТ. Консистенция готового продукта в значительной степени зависит от содержания в сливках сухих обезжиренных веществ, особенно белков. С повышением их содержания сметана приобретает более густую консистенцию, увеличивается плотность сгустка, замедляется выделение из него сыворотки.

Производство сметаны  резервуарным способом.

Технологический процесс  производства сметаны резервуарным способом состоит из 11 последовательных операций. Схема технологического процесса производства сметаны изображена в  приложении Б, схема технологической линии производства сметаны – в приложении Г.

Подготовка сырья.

Принятые сливки, молоко цельное и обезжиренное очищают  от механических примесей, охлаждают  и хранят до переработки при соответствующих  режимах. При использовании для  выработки сметаны пластических сливок или сливочного масла, их поверхностный слой предварительно зачищают, разрезают на куски массой до 2 кг и расплавляют.

Для этого сливки или  масло загружают в ванны с  подогретым до 50-60⁰С молоком или используют плавители. Замороженные сливки освобождают от тары, размельчают и размораживают. Сухие сливки, сухое цельное молоко и обезжиренное растворяют в воде при температуре 45-50⁰С, охлаждают до 4-6⁰С и выдерживают 3-4 часа для наилучшего растворения.

Нормализация сливок

Процесс нормализации проводят в целях получения стандартного по составу готового продукта. При  внесении закваски, приготовленной на обезжиренном или цельном молоке, жирность сливок несколько снижается. Поэтому сливки нормализуют до жирности несколько большей, чем жирность сметаны. Необходимую жирность сливок перед заквашиванием чаще всего определяют по специальным таблицам.

Пастеризация сливок

Повышенное содержание жира в сливках оказывает защитное действие на бактерии, усиливая их термостойкость. В связи с этим пастеризацию сливок ведут при более высоких режимах по сравнению с пастеризацией молока. Кроме этого, высокие режимы пастеризации дают возможность получить стойкую сметану с густой консистенцией, со специфическим запахом и «ореховым» привкусом. Объясняется это тем, что под действием высоких температур происходит денатурация сывороточных белков, и они вместе с казеином участвуют в образовании сгустка, повышая тем самым его плотность. Количество денатурированных сывороточных белков увеличивается с повышением температуры пастеризации. Если при температуре 85⁰С денатурирует около 20% сывороточных белков, то при 95⁰С их количество достигает 60%. Улучшаются также гидратационные свойства казеина. Он активнее связывает воду в период сквашивания, что обеспечивает плотную консистенцию продукта, хорошо удерживающую сыворотку. В сливках под действием высоких температур образуются свободные сульфгидрильные группы, летучие карбонильные соединения и другие химические вещества, обеспечивающие специфический вкус и запах пастеризации. Учитывая это, тепловую обработку сливок проводят при температуре 90-96⁰С с выдержкой 15-20с.

Гомогенизация сливок

Для улучшения качества продукта сливки перед заквашиванием  подвергают гомогенизации. В результате происходит диспергирование жировых шариков с увеличением не только их количества, но и поверхности жировой фазы. Это, в свою очередь, вызывает образование новых липопротеиновых оболочек, которые связывают дополнительное количество свободной влаги. В результате повышается вязкость сметаны и улучшается её консистенция. Сметану с массовой долей жира 20% вырабатывают только из полностью гомогенизированных сливок. При производстве сметаны большей жирности можно гомогенизировать не всё количество сливок, а их определённую часть. Так, для сметаны с массовой долей жира 25% частичной гомогенизации подвергают 70-80%, для сметаны 30%-ной жирности эта часть составляет 50-70% от общего количества сливок. Гомогенизированную часть сливок смешивают с негомогенизированной в ёмкости для сквашивания.

Эффективность гомогенизации  сливок зависит от температуры и  давления при данной операции. С  повышением температуры сливок уменьшается их вязкость, в результате дробление жировых шариков протекает более интенсивно. В связи с этим нормализованные сливки гомогенизируют при температуре 50-70⁰С. Для усиления эффективности процесса рекомендуется направлять в гомогенизатор уже пастеризованные сливки, а затем охладить их до температуры заквашивания.

С повышением давления гомогенизации  увеличивается вязкость сметаны, однако эта зависимость существует до определённых пределов. Так, наилучшая консистенция сметаны с массовой долей жира 30% достигается при гомогенизации под давлением 10 МПа. С повышением массовой доли жира в сливках следует при гомогенизации уменьшить давление, иначе может произойти дестабилизация молочного жира. Сливки, полученные в осенне-зимний период, жир которых содержит повышенное количество тугоплавких триглицеридов, необходимо гомогенизировать также при пониженном давлении.

Гомогенизировать сливки для сметаны 20- и 25%-ной жирности можно как при одноступенчатом, так и двухступенчатом режиме. Для сметаны 30%-ной жирности сливки гомогенизируют только при одноступенчатом режиме.

Режимы гомогенизации  сливок в зависимости от вида вырабатываемой сметаны представлены в таблице 2.

 

Таблица 2. Режимы гомогенизации  сливок

Содержание жира в  сметане, %	Необходимая кислотность  сливок, 0Т	Режимы гомогенизации
		давление, МПа	температура, 0C
40	55 – 60	10	48 – 50
36	60 – 65	4 – 5	50 – 70
30	65 – 70	7 – 8	50 – 70
25	70 – 75	8 – 10	50 – 70
20	70 – 75	8 – 11	50 – 70