Тетра Пак. Технология производства молока
Подождите немного. Документ загружается.
называемых также минаринами, и в более позднее время продуктов с пониженным содержанием жиров (60%),
называемых мелларинами.
Масло
Масло обычно подразделяют на две категории:
• Сладко-сливочное масло
• Кисло-сливочное масло, приготовленное из сквашенных с помощью закваски сливок.
Масло можно также классифицировать в соответствии с содержанием соли: несоленое, соленое и очень
соленое.
До начала ХIX века масло еще изготавливали из сливок, которые должны были сквашиваться
естественным образом. Затем сливки снимали с верхней части молока и сливали в деревянную кадку. Масло
изготавливали вручную в маслобойках. Процесс естественного сквашивания может пойти в нежелательном
направлении при попадании посторонних микроорганизмов в сливки.
По мере накопления знаний об охлаждении сливки стали снимать перед их сквашиванием и готовить
масло из свежих сливок. Постепенно улучшались методы, применяемые в маслоделии, а также качество
продукта и экономический выход.
В конечном итоге оказалось, что свежие сливки можно сквашивать путем добавления естественным
образом сквашенных сливок или кислой пахты. Затем появилась возможность осуществлять созревание
сливочного масла при более контролируемых условиях.
Изобретение сепаратора (1878 г.) означало, что сливки из молока можно получать быстро и
эффективно. Это также послужило началом укрупнения масштабов производства масла. Вклад в повышение
качества продукта и экономию при маслоделии был сделан введением в 1890-е годы пастеризации, а также
внедрением на рубеже веков маслодельной машины. Современное промышленное производство масла является
результатом применения знаний и опыта, полученных за многие годы изучения таких предметов, как санитария
производства, бактериальное сквашивание и тепловая обработка, а также быстрого технического прогресса,
предоставившего современное передовое оборудование молочным заводам.
Сладко-сливочное и кисло-сливочное масло
Изменения состава масла обусловлены особенностями производства его отдельных видов. Как видно из
таблицы 12.3, масло содержит 80% жира и 16–18% влаги, последний показатель зависит от массовой доли соли.
В масле также содержатся витамины A и D. Цвет масла меняется в зависимости от содержания каротеноидов,
которые составляют от 11 до 50% общего состава активности витамина А в молоке. Так как содержание
каротеноидов в молоке обычно меняется осенью и весной, цвет масла, произведенного в зимний период, более
светлый. (В этом контексте можно упомянуть, что масло, приготовленное из сливок молока буйволицы, белого
цвета, так как молоко буйловиц не содержит каротеноидов.) Масло должно быть плотным и иметь свежий вкус.
Содержащаяся влага должна быть диспергирована в виде мелких капель так, чтобы масло выглядело сухим.
Масло должно быть однородной консистенции, чтобы его легко было намазывать и чтобыоно быстро
таяло во рту. Аромат кисло-сливочного масла объясняется присутствием диацетика, сладко- сливочное масло
имеет вкус свежих сливок, допускается наличие привкуса "кипячености". Масло, изготовленное из сквашенных
сливок, имеет некоторые преимущества перед маслом, приготовленным из свежих сливок. Аромат богаче,
выход масла выше, и после тепловой обработки имеется меньший риск возникновения вторичного
бактериального обсеменения, так как заквасочные культуры подавляют посторонние микроорганизмы. Кисло-
сливочное масло имеет также свои недостатки. Пахта будет подкислена. Пахта, полученная при производстве
кисло-сливочного масла, имеет гораздо меньшее значение рН, чем пахта от сладко-сливочного масла, что
иногда приводит к более трудному ее удалению по сравнению со сладкой пахтой. Другим недостатком кисло-
сливочного масла является частое возникновение пороков в результате процесса окисления, что придает
продукту металлический привкус. Эта тенденция усиливается, если присутствуют малейшие следы меди или
другого тяжелого металла, при этом значительно изменяются свойства масла.
Маслоделие
Первоначально масло на фермах изготовляли для домашнего использования. Затем стали использовать
ручную маслобойку. После сбивания и удаления пахты зерна масла собирали в мелкое корыто и вырабатывали
вручную до достижения приемлемой сухости и структуры.
Производство масла можно осуществлять в маслоизготовителях периодического или непрерывного
действия.
Процессы крупномасштабного производства масла включают в себя большое число этапов.
Маслобойки еще используются, но они быстро заменяются машинами для непрерывного производства масла.
Сливки получают как побочный продукт при производстве цельномолочной продукции или
целенаправленно сепарированием цельного молока на маслозаводе. В первом случае сливки должны быть
пастеризованы поставщиком. Хранение и поставка на маслодельный завод должны осуществляться таким
образом, чтобы не происходило вторичного бактериального обсеменения, аэрации или вспенивания сливок.
После процедур приемки, взвешивания и анализа сливки хранятся в танках. Если сливки производятся на
маслодельном заводе, перед сепарацией цельное молоко предварительно нагревают в пастеризаторе до 63С.
Перед подачей на пастеризационную установку теплые сливки направляютв танк для промежуточного
хранения. Описание процесса мягкой обработки сливок см. в главе 8 “Метод Скания”.
Перед перекачиванием на хранение обезжиренное молоко, поступающее из сепаратора, пастеризуют и
охлаждают. В случае производства кисло-сливочного масла часть обезжиренного молока следует использовать
для приготовления закваски. Из танка (танков) для промежуточного хранения сливки поступают на
пастеризацию при температуре 95С или выше. Высокая температура необходима для разрушения ферментов и
микроорганизмов, которые могут ухудшать качество, снижать сохраняемость масла.
Уничтожение нежелательных микроорганизмов также необходимо в случае производства кисло-
сливочного масла, так как при этом создаются превосходные условия для развития всех присутствующих
микроорганизмов. Тепловая обработка позволяет избавиться от сильных антиокислительных сульфгидрильных
соединений, которые дополнительно снижают риск окисления. В производственную линию можно также
включить вакуумную деаэрацию, если сливки имеют нежелательный привкус или запах
Вакуумная деаэрация рекомендуется в случае, когда сливки имеют очень сильные пороки вкуса или
запаха – например, запах лука. Вакуумная обработка может оказать нежелательное воздействие на выход и
консистенцию масла.
Все ароматические соединения будут связаны с жирами, и если их не удалить, повлияют на
органолептические свойства масла. Вакуумная обработка перед пастеризацией включает в себя
предварительный нагрев сливок до нужной температуры, а затем мгновенное охлаждение, в результате
высвобождаются все захваченные газы и летучие вещества.
После этого сливки возвращаются в пастеризатор для дальнейшей обработки – нагрева, выдержки и
охлаждения – перед подачей в танк для вызревания. В танке для вызревания с рекомендованным максимальным
объемом 30 000 л сливки подвергают обработке по температурной программе, которая придает жиру требуемую
кристаллическую структуру при отвердевании во время процесса производства. Программу выбирают в
соответствии с такими факторами, как состав жировой фракции масла, выраженный, например, йодным числом,
указывающим содержание ненасыщенных жирных кислот. Обработку можно также модифицировать в
зависимости от йодного числа с целью производства качественного масла с хорошей консистенцией – например,
когда доля ненасыщенных жирных кислот низкая (низкое йодное число).
Созревание обычно занимает 12–15 часов. Когда это возможно, вырабатывающие кислоту заквасочные
культуры добавляют перед термообработкой. Количество добавляемой закваски зависит от выбранной
температурной программы с учетом йодного числа – см. таблицу 12.4.
Из танка для созревания сливки подают насосом на маслоизготовитель непрерывного действия или в
маслобойку; иногда желательно прохождение сливок через пластинчатый теплообменник для сообщения
сливкам требуемой температуры. В процессе сбивания масла сливки активно перемешивают, чтобы разбить
шарики жира, что приводит к коалесценции жира в зерна масла. Содержание масла в оставшейся жидкости –
пахте – снижается. Сливки разделяют на две фракции: зерна масла и пахту. При сбивании масла традиционным
способом машина останавливается, когда зерна достигают определенного размера, а затем сливают пахту. В
машинах с непрерывным процессом маслоделия отвод пахты является непрерывным процессом.
После отвода пахты масло вырабатывают до фазы сплошного жира с фазой тонко диспергированной
воды.Общепринятой практикой было промывание масла после сбивания водой для удаления остатков пахты и
сухих веществ молока, но в настоящее время это делают редко. При производстве соленого масла партиями соль
рассыпают по его поверхности или – при непрерывном производстве – добавляют во взвесь в процессе
выработки.
После посола обработку масла необходимо продолжить, чтобы обеспечить равномерное распределение
соли. Обработка масла также влияет на характеристики, по которым оценивают продукт – аромат, вкус,
стойкость, внешний вид и цвет. Готовое масло выгружают на блок упаковки, а оттуда – на хранение в
холодильник.
Сырье
Сливки должны быть хорошего бактериологического качества, без посторонних привкусов и запахов.
Йодное число является решающим фактором при выборе параметров производства.
Если это значение не было корректировано, то наличие жира с высоким йодным числом приведет к
получению перебитого масла. Масло приемлемой консистенции можно получить и из твердого жира (низкое
йодное число – не выше 28) и мягкого жира (йодное число до 42), меняя в соответствии с йодным числом
обработку при созревании.
Сливки, содержащие антибиотики или дезинфицирующие средства, непригодны для производства
кисло-сливочного масла. Сливки, в которых посторонние микроорганизмы имели возможность развиться,
нельзя использовать в производстве даже после тепловой обработки, вызывающей гибель микроорганизмов.
Поэтому соблюдение санитарных правил является неотъемлемой частью всех этапов производственного
процесса.
В странах, где доставка сырого молока производится при низких температурах его хранения, возникает
проблема изменения состава микрофлоры. Доминирующее положение кисломолочных бактерий сменяется
психротрофными микроорганизмами, устойчивыми к низким температурам. Они обычно уничтожаются при
пастеризации и, следовательно, не влияют на качество масла. Однако некоторые штаммы психротрофных
бактерий вырабатывают липолитические ферменты, расщепляющие молочный жир, которые могут выдержать
температуру до 100С. Следовательно, крайне важно предотвратить развитие психротрофныхбактерий. Одним
из решений этой проблемы является охлаждение сырья до 2–4С сразу по прибытии на молочный завод и его
хранение при этой температуре до пастеризации, можно также, и это даже лучше, произвести термизацию
молока при температуре 63–65С в течение 15 секунд и охладить его до 2–4 С.
Пастеризацию следует проводить как можно быстрее, не более чем через 24 часа после получения
молока. Сливки, содержащие антибиотики или дезинфицирующие средства, непригодны для производства
кисло- сливочного масла.
Пастеризация
Сливки пастеризуют при высокой температуре, обычно 95С или выше, и, как правило, без выдержки.
Тепловая обработка должна обеспечивать разрушение пероксидазы, что контролируется соответствующим
анализом. Эта жесткая обработка убивает не только патогенные бактерии, но также другие микроорганизмы и
ферменты, которые могут снижать качество. Тепловая обработка не должна быть столь интенсивной, чтобы
вызвать появление недостатков – например, запаха перепастеризованных сливок.
Вакуумная деаэрация
При необходимости любые нежелательные летучие вещества, влияющие на запах, можно удалить с
помощью вакуумной обработки. Сначала сливки нагревают до 78С, а затем подают в вакуумную камеру,
давление в которой вызывает кипение при температуре 62С. Понижение давления приводит к выделению
летучих соединений в виде газа при мгновенном охлаждении сливок. После этой обработки сливки возвращают
в теплообменник для пастеризации и охлаждения, а затем направляют в танк для созревания. Несвойственный
продукту запах лука является часто встречающимся пороком сырья летом, когда в полях растут различные
луковичные растения. Иногда во избежание сильных посторонних запахов необходима сортировка сливок.
Бактериальное сквашивание
Приготовление заквасок
Культуры бактерий для производства кисло-сливочного масла получают, как описано в главе 10,
“Заквасочные культуры и их производство”. Добавление кисломолочных бактерий придает маслу сильный
аромат. При этом также повышается выход масла. Заквасочные культуры могут быть LD или _____L типа, что
означает, что они содержат ароматизирующие бактерии Str. diacetylactis (Cit+Lactococci) и Leuc. citrovorum
(Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris) или только последний тип. В LD культурах доля Str. diacetylactis может
меняться от 0,6 до 13%, доля Leuc. citrovorum 0,3 до 5,9% от общего числа бактерий. Долевое соотношение
между ароматобразующими бактериями регулируется условиями преобладающего роста. Молочная кислота,
диацетил и уксусная кислота являются наиболее важными ароматобразующими веществами, вырабатываемыми
бактериями. Производство наиболее важного ароматического вещества для масла, диацетила, зависит от
наличия кислорода. Закваски должны быть активными, обеспечивающими быстрый рост бактерий и нарастание
кислотности. При этом будет получено большое количество бактерий (приблизительно 1000 миллионов
бактерий в 1 мл материнской закваски).
Закваска, вносимая в количестве 1%, после сквашивания сырья в течение 7 часов при температуре 20С
вызывает нарастание кислотности до 12SH и до 18–20SH через 10 часов. Закваска должна быть
сбалансирована. Важно, чтобы образование кислоты и ароматобразующих соединений и последующее
снижение количества диацетила находились в правильном соотношении. Обезжиренное молоко используется в
основном в качестве субстрата или питательной среды для заквасочных культур, так как в заквасках,
выращенных на обезжиренном молоке, легче обнаружить недостаток.
Молоко необходимо пастеризовать при температуре 90–95С в течение 15–30 минут.
На первом этапе роста характерно медленное производство кислоты. На этом этапе сбраживание
лимонной кислоты и выход диацетила относительно незначительны. Производство кислоты быстро ускоряется
на следующем этапе, так как сбраживание лимонной кислоты приводит к образованию диацетила. Большая
часть диацетила восстанавливается до соединений, которые не обладают ароматом под воздействием некоторых
микроорганизмов. Когда производство кислоты замедляется, снижение диацетила уменьшается, и его
содержание более или менее стабилизируется. По окончании фазы нарастания кислотности закваска входит в
фазу формирования сгустка. Характеристики этой фазы включают в себя очень медленное нарастание
кислотности и восстановление диацетила до безвкусных веществ с помощью ароматобразующих бактерий.
Тепловая обработка должна быть достаточно жесткой, чтобы обеспечить отрицательный результат
пробы на пероксидазу, но не столь интенсивной, чтобы не вызвать появление таких дефектов, как привкус
перепастеризованных сливок.
+ Сокращенное обозначение цитрата, который преобразуется до соединений, формирующих вкус и
аромат продукта.
ssp – биологический вид (новое названиемикроорганизмов – см. также Таблицу 10.1 в главе 10)
Сквашивание сливок
Сквашивание сливок и термообработка, которая приводит к образованию кристаллической структуры
жира, необходимой для оптимальной консистенции масла, проводятся в танках для сквашивания. Обычно это
танки с изолированными стенками из нержавеющей стали и охлаждающей или подогревающей средой,
циркулирующей между стенками. Они оборудованы шнековыми мешалками обратимого действия, которые
обеспечивают эффективное перемешивание, даже когда сливки коагулировали. И нагрев, и охлаждение
происходят очень медленно, со сглаженной температурной характеристикой, которая предпочтительна с точки
зрения получения требуемой консистенции.
Перед перекачиванием в танк для сквашивания производственная закваска должна быть хорошо
перемешана. Часто закваску вводят в танк до сливок. Некоторые производители, однако, предпочитают
добавлять закваску в потоке. В обоих случаях производственную закваску тщательно перемешивают со
сливками.
Для того чтобы масло приобрело требуемую консистенцию, сливки необходимо подвергнуть
термообработке. Программа термообработки зависит от йодного числа сливок. Температура фазы нарастания
кислотности также будет определяться этой программой, как и образование сгустка, начинающееся в то же
время. Можно изменить температурную программу, определяющую консистенцию, так, чтобы
онасоответствовала заквасочной культуре.
Количество производственной закваски, вносимой в сливки, должно определяться на основании
температурной программы для обработки, как показано в таблице 12.4, соответствовать температурам, а также
длительности обеих фаз. Доза производственной закваски может составлять от 1 до 7% от количества сливок.
Нижнее значение относится к температуре 21С, при которой осуществляется промежуточное хранение сливок с
высоким содержанием твердого жира (низкое йодное число); самое высокое значение – для сливок с высоким
содержанием мягкого жира, которые хранятся при температуре 15–16С. Процесс сквашивания должен быть
завершен с окончанием термообработки, а затем сливки поступают на сбивание. Кислотность нежирной части
сливок должна составлять приблизительно 36SH.
Термообработка
Перед сбиванием сливки проходят программу термообработки, которая позволяет контролировать
кристаллизацию жира так, чтобы масло имело нужную консистенцию. Консистенция масла является одной из
наиболее важных характеристик качества, и прямым и косвенным образом, так как она влияет на другие
характеристики – главным образом, вкус и аромат. Консистенция представляет собой сложное понятие,
включающее в себя такие свойства, как твердость, вязкость, пластичность и способность к намазыванию.
Жирные кислоты молочного жира были описаны в главе 2 “Химия молока”. Относительное количество жирных
кислот с высокой температурой плавления определяет, будет ли жир твердым или мягким. Мягкий жир имеет
высокое содержание жирных кислот с низкой температурой плавления, и при комнатной температуре
преобладает большая фаза жидкого жира, т. е. отношение жидкого к твердому жиру велико. С другой стороны, в
твердом жире отношение жидкого жира к твердому низкое.
В маслоделии, если сливки всегда подвергаются одной и той же термообработке, консистенцию масла
будет определять химический состав молочного жира. Мягкий молочный жир даст в результате мягкое
перебитое масло, в то время как масло из твердого молочного жира будет твердым и неэластичным.
Консистенцию масла можно оптимизировать, если изменитьтермообработку в соответствии с йодным числом
жира. Термообработка до некоторой степени регулирует количество твердого жира – это основной фактор,
определяющий консистенцию масла.
Количество производственной закваски, вносимой в сливки, меняется в основном от 1 до 7% в
зависимости от температуры сквашивания.
Кристаллизация жировой фракции масла
После пастеризации жир в жировых шариках находится в жидкой форме. Когда сливки охлаждают до
температуры ниже 40С, жир начинает кристаллизоваться. Если охлаждение постепенное, различные жиры
будут кристаллизоваться постепенно, в зависимости от их температуры плавления. Это было бы
преимуществом, так как этот тип охлаждения должен приводить к минимальному содержанию твердого жира –
затем можно было бы приготовить мягкое масло из сливок, содержащих твердый молочный жир с низкими
значениями йодного числа. Ход кристаллизации 40%-ных сливок описан в главе 8 “Производство сливок”.
Образование кристаллов во время постепенного охлаждения является очень медленным, и процесс
кристаллизации мог занять несколько дней, что опасно с точки зрения развития микроорганизмов, активно
развивающихся при этих температурах. Это было бы непрактично также и по экономическим соображениям.
Методом ускорения процесса кристаллизации является резкое охлаждение сливок до низкой температуры, когда
образование кристаллов происходит очень быстро. Недостатком этого метода является то, что триглицериды с
низкой точкой плавления оказываются “захваченными” в те же самые кристаллы, что приводят к образованию
смешанных кристаллов. Если не принимать меры, то будет кристаллизована большая доля жира. Отношение
жидкого к твердому жиру будет низким, и масло, изготовленное из этих сливок, будет твердым. Этого можно
избежать, если сливки осторожно нагреть до высокой температуры, для того чтобы выплавить триглицериды с
низкой температурой плавления из кристаллов. Расплавленный жир затем кристаллизуется повторно при
несколько более низкой температуре, что приводит к более высокой доле “чистых” кристаллови низкой доле
смешанных кристаллов. Следовательно, будет получено более высокое отношение жидкой фазы к твердой и,
таким образом, более мягкий жир. Очевидно, что количество смешанных кристаллов и, значит, отношение
жидкого жира к твердому можно контролировать до некоторой степени, выбрав определенную температуру
нагрева, при которой кристаллы жира расплавляются после охлаждения и кристаллизации, а также температуры
повторной кристаллизации. Эти температуры выбирают в соответствии с твердостью (йодным числом) жира.
Существует несколько методов для измерения отношения жидкого жира к твердому в образце.
Тестирование с помощью импульсного спектрометра ядерного магнитного резонанса (ЯМР) является
очень быстрым и точным методом. Этот метод основан на том факте, что фотоны (ядра водорода) в жире имеют
различные магнитные свойства в соответствии с тем, находится ли жир в жидком или твердом состоянии.
В таблице 12.4 приведены примеры программ для различных значений йодного числа. Первая
температура – та, до которой сливки охлаждают после пастеризации, второе значение для
нагревания/сквашивания, и третье значение для созревания.
Термообработка твердого жира
Для оптимальной консистенции при низком йодном числе, т. е. когда жировая фракция жира является
твердой, количество смешанных кристаллов должно быть минимизировано, а количество “чистого” жира
должно быть максимальным для повышения отношения жидкого к твердому жиру в сливках. Фаза жидкого
жира в жировых шариках затем станет максимальной, и большая ее часть может быть выдавлена во время
сбивания и выработки масла, что приводит к получению масла с повышенным содержанием сплошной фазы
жидкого жира и минимальной твердой фазой.
Обработка, необходимая для достижения этого результата, включает в себя:
• Быстрое охлаждение приблизительно до 8С и выдержку при этой температуре в течение 2 часов
• Мягкий нагрев до 20–21С и выдержку при этой температуре в течение не менее 2 часов. Для нагрева
используется вода с температурой не более 27С
• Охлаждение приблизительно до 16С, а затем до температуры сбивания.
Охлаждение приблизительно до температуры 8С приводит к началу образования смешанных
кристаллов, которые связывают жир из сплошной жидкой фазы. Когда сливки постепенно нагревают до
температуры 20–21С, большая часть смешанных кристаллов расплавляется, остаются только "чистые"
кристаллы жира с высокой температурой плавления. Во время периода хранения при температуре 20–21С
расплавленные кристаллы жира начинают повторно кристаллизоваться, образуя теперь "чистые" кристаллы.
Через 1–2 часа жир с более высокой температурой плавления начинает кристаллизоваться повторно.
Когда температура снижена приблизительно до 16С, расплавленный жир продолжает кристаллизоваться и
образовывать "чистые" кристаллы. Во время периода выдержки при 16С весь жир с точкой плавления 16С и
выше будет кристаллизоваться. Обработка вызывает образование "чистых" кристаллов жира с высокой точкой
плавления и, таким образом, снижает количество смешанных кристаллов. При этом отношение жидкого жира к
твердому возрастает, и, следовательно, изготовленное из этих сливок масло будет мягче.
Быстрое охлаждение сливок до низкой температуры ускоряет процесс кристаллизации.
Термообработка жира средней твердости
При увеличении йодного числа постепенный нагрев прекращается при более низкой температуре.
Будет образовываться большее число смешанных кристаллов, поглощающих больше жидкого жира, чем
в случае программы для твердого жира. Для значений йодного числа до 39 температура нагрева может быть
достаточно низкой 15С.
Время сквашивания при более низких температурах увеличивается.
Термообработка очень мягкого жира
“Летний” метод обработки используется в случае, если йодное число выше 39–40. После пастеризации
сливки охлаждают до температуры 20С, после чего их сквашивают при этой температуре в течение 5 часов.
После того как кислотность достигла 22SH, сливки охлаждают. Их охлаждают приблизительно до 8С, если
йодное число равно примерно 39–40, и до 6С, если оно составляет 41 и выше. Обычно считается, что
температура сквашивания ниже 20С приведет к получению мягкого масла. То же самое относится к более
высоким температурам охлаждения после сквашивания.
Сбивание
Периодическое производство
Масло сбивают после термообработки и сквашивания (когда оно применяется). Традиционно масло
изготовляют в цилиндрических, конических, кубических или тетраэдральных маслобойках с регулируемой
скоростью. Внутри маслобойки установлены аксиальные полоски и лопасти. Форма, устройство и размер била
вместе со скоростью работы маслобойки являются факторами, которые сильно влияют на конечный продукт.
Современные маслобойки имеют диапазон скоростей, который позволяет выбрать наиболее подходящую
скорость работы для получения требуемых параметров масла.
За последние годы размеры маслобоек значительно выросли. На крупных централизованных
маслодельных заводах используют маслобойки мощностью 8000–12 000 литров. Перед подачей на маслобойку
сливки перемешивают и регулируют температуру. Обычно маслобойка заполняется на 40–50%, чтобы
обеспечить место для пенообразования.
Получение масла
Шарики жира в сливках содержат и кристаллизованный жир, и жидкий жир (жидкая жировая фракция
масла). Кристаллы жира до некоторой степени структурированы таким образом, что они образуют оболочку,
хотя и слабую, как можно ближе к мембране жирового шарика. При перемешивании сливок образуется пена из
больших пузырей, состоящих преимущественно из белка. Будучи поверхностно-активными, мембраны шариков
жира притягиваются к поверхности раздела сред воздух/вода, и жировые шарики концентрируются в пене.
Таблица 12.4
Основные температурные программы, соответствующие определенному значению йодного числа, и
рекомендованные объемы закваски (в случае ее использования)
Йодное число Температурная программа, С Приблизительная доза закваски, %
<28 8 – 21 – 20 1
28 – 29 8 – 21 – 16 2 – 3
30 – 31 8 – 20 – 13 5
32 – 24 6 – 19 – 12 5
35 – 37 6 – 17 – 11 6
38 – 39 6 – 15 – 10 7
>40 20 – 8 – 11 5
По мере продолжения перемешивания содержание воды в пузырьках снижается, размеры пузырьков
уменьшаются, пена становится компактнее и, как следствие, давление на жировые шарики увеличивается. Это
приводит к тому, что некоторая часть жидкого жира выдавливается из шариковжира, а некоторые мембраны
разрываются. Жидкий жир, который также содержит кристаллы жира, покрывает тонким слоем поверхности
пузырьков и жировых шариков, по мере того как пузырьки уплотняются, жидкий жир выдавливается; пена
становится настолько нестабильной, что разрушается. Жировые шарики сгущаются, образуют масляные зерна.
Первые зерна невидимы глазом, но они быстро увеличиваются по мере продолжения выработки.
Выход при сбивании
Выход при сбивании является мерой того, сколько жира в сливках было преобразовано в масло. Его
выражают в виде процентной доли жира, оставшегося в пахте, по отношению ко всему жиру в сливках.
Например, выход сбивания 0,50 означает, что 0,5% сливочного жира осталось в пахте и что 99,5% перешло в
масло. Выход при сбивании считается приемлемым, если величина меньше 0,70. Из графика видно, как может
меняться выход при сбивании в течение года. Самое высокое содержание жира в пахте наблюдается летом.
Выработка масла
Выработку масла проводят после удаления пахты. Зерна масла сжимают и сдавливают для удаления
влаги, содержащейся между ними. Шарики жира подвергают воздействию высокого давления, и жидкий жир и
кристаллы жира выдавливаются. В оставшейся массе жира (в конечном итоге непрерывная фаза) во время
выработки влага становится мелко диспергированной, при этом выработка продолжается до тех пор, пока не
будет получено требуемое содержание влаги. Готовое масло должно быть сухим, т. е. водная фаза должна быть
очень тонко диспергирована. Капельки воды не должны быть видимы невооруженным глазом. Во время
выработки содержание влаги следует регулярно проверять, чтобы оно соответствовало требованиям,
предъявляемым к готовому маслу.
Вакуумная выработка
Часто используемым методом является вакуумная выработка при пониженном давлении воздуха. В
результате получают масло, которое содержит меньше воздуха, и, следовательно, несколько тверже обычного. В
масле после вакуумной выработки содержание воздуха составляет приблизительно 1% объема по сравнению с
5–7% для обычного масла.
Непрерывное производство
Методы непрерывного производства масла были введены в практику в конце ХIХ столетия, но их
применение было весьма ограниченным. Работа возобновилась в 1940-е годы, в результате чего были
разработаны три различные технологии, которые основаны на традиционных методах: сбивании,
центрифугировании и концентрации или эмульгации. Одним из этих процессов, основанных на обычном
сбивании, был метод Фритца (Fritz). В настоящее время он преобладает в Западной Европе. В машинах,
разработанных на этом методе, масло вырабатывается более или менее так же, как и при традиционном методе.
Масло в основном то же, впрочем оно в некоторой степени матовое и плотное в результате однородного и
мелкого диспергирования влаги.
Процесс производства
Сливки готовят тем же способом, что и для обычного сбивания, после чего непрерывно подают их из
баков для созревания в маслоизготовитель.
Сначала сливки поступают в барабан для сбивания с двойным охлаждением (1), снабженный
лопастями, приводимыми в действие электродвигателем с переменной скоростью. В барабане происходит
быстрое преобразование, и когда оно завершается, зерна масла и пахта проходят в секцию сепарации (2),
называемую также первой секцией выработки, где масло отделяется от пахты. При продвижении происходит
первое промывание зерен масла охлажденной повторно циркулирующей пахтой. Секция сепарации снабжена
шнековым конвейером, начинающим выработку масла во время подачи его на следующий этап.
По мере выхода из секции сепарации масло проходит через конический канал и перфорированную
пластину, секцию выжимки-сушки (3), где удаляется вся оставшаяся пахта. Затем зерна масла поступают в
следующую секцию выработки (4). Каждая из секций выработки снабжена своим собственным
электродвигателем, так что для получения оптимальных результатов они могут функционировать при
различных скоростях. Обычно первый шнек вращаетсясо скоростью, в два раза превышающей скорость шнека
второй секции. После последнего этапа выработки в инжекционной камере (5) с помощью инжектора,
работающего под высоким давлением, можно добавить соль. Следующая секция, секция вакуумной обработки
(6), присоединена к вакуумному насосу. В этой секции можно снизить содержание воздуха в масле до того же
уровня, что и у масла, сбиваемого традиционным способом. Заключительная секция выработки (7)
подразделяется на четыре небольшие секции, каждая из которых отделена от прилегающей секции
перфорированной пластиной. Для оптимизации обработки масла используются пластина с отверстиями разного
размера и крыльчатки различной формы. В первой из этих трех малых секций имеется инжектор для
окончательной регулировки содержания влаги в масле. После регулировки содержание влаги в масле может
изменяться не более чем на ~0,1%, обеспечивая сохранение тех же самых характеристик масла.
К отверстию на выходе машины можно присоединить датчики (8) содержания влаги, содержания соли,
плотности и температуры. Сигналы от перечисленных устройств можно использовать для автоматического
контроля этих параметров.
Готовое масло выгружается из концевой насадки непрерывно в контейнер для масла, чтобы в
дальнейшем отправить его на упаковочные машины.
Имеются машины для непрерывного производства масла производительностью 200–5000 кг масла в час
из сквашенных сливок и 200–10 000 кг масла в час из сладких сливок.
Новые тенденции и возможности использования
продуктов на основе желтого жира
Еще на рубеже веков общепринятая модель потребления пищевого жира сдвинулась от масла к
маргарину. В 80-е годы также четко обозначилась тенденция употребления продуктов со сниженным или
низким содержанием жиров.
Эти изменения в привычках потребителя можно объяснить возросшим потреблением готовых
продуктов и усилением самосознания в отношении оздоровления. В конце 70-х на рынке появились некоторые
новые продукты на основе желтого жира. Общим преимуществом, на которое они претендовали, было то, что их
легко было намазывать при температуре хранения в холодильнике, в то время как некоторые из них были
специально разработаны для удовлетворения возрастающей потребности в продуктах с низким содержанием
жиров без потери вкуса масла. Двумя примерами из Швеции, где они в настоящее время прочно обосновались
на рынке, являются Бреготт (Bregott) и Лятт и Лагом (LКtt & Lagom).
Бреготт
Бреготт – это паста с массовой долей жира 80%, из которых 70–80% – молочного жира и 20–30% –
жидкого растительного масла, например, как соевое или рапсовое. Метод производства такой же, как для масла.
Так как Бреготт содержит растительное масло, его относят по классификации к маргарину. Бреготт также можно
использовать в кулинарии.
Лятт и Лагом
Лятт и Лагом обычно в Швеции определяют как “мягкий” маргарин (стандарт IDF предполагает это
обозначение или другое: “паста с низким содержанием жиров”) – это означает, что содержание жира должно
составлять от 39 до 41 грамма на 100 граммов продукта. Этот тип пасты также называют минарином.
Продукт предназначен для использования исключительно в качестве пасты. Его нельзя использовать в
кулинарии или хлебопечении и, определенно, для жарки с учетом высокого содержания в нем белков. Процесс
производства по существу аналогичен производству маргарина.
Молочный жир – или, строго говоря, обезвоженный молочный жир (ОМЖ) – и соевое или рапсовое
масло смешивают в пропорции, определяемой требованиями к продукту: хорошим намазыванием при
температуре хранения в холодильнике. После смешивания добавляют соответствующее количество водной
фазы, также содержащей белок, полученный из обычной сквашенной пахты. Всю смесь пастеризуют в
пластинчатом теплообменнике, а затем подвергают заключительному охлаждению во время выработки в
специальных шнековых охладителях и роторах с лопастями.
Присутствие ОМЖ и белка пахты придает продукту аромат масла. Новым методом изготовления этих
продуктов, а также масла является метод обработки TetraBlend.
Обработка TetraBlend TM
Этот метод обработки представляет собой сочетание двух хорошо известных этапов обработки:
концентрирование сливок и кристаллизацию в сочетании с инверсией фазы. Сливки обычно концентрируют до
содержания жира 75–82% в герметичном сепараторе, где тяжелой фазой является обезжиренное молоко,
называемое в данном случае также пахтой, которое содержит меньше жира, чем пахта, полученная при
традиционном способе обработки масла. Во многих случаях обезжиренное молоко имеет более высокую
ценность как побочный продукт, чем пахта.
Имеется четкая тенденция потребления продуктов со сниженным и низким содержанием жиров.
Для производства молочных паст с содержанием жира от 40 до 60% концентрированные сливки с
содержанием жира приблизительно 75–80% перед обработкой разбавляют водой, что дает более низкое
содержание белков и лактозы. Когда обрабатывают сливки с тем же самым содержанием жира, что и у
конечного продукта, более высокое содержание белков и лактозы портит вкус пасты.
Дополнительным преимуществом использования высокожирных сливок в качестве основы для
продуктов с низким содержанием жиров является то, что не требуется дополнительного эмульгатора, так как в
сливках присутствуют естественные эмульгаторы молока.
Производственная линия
Производственная линия сконструирована вокруг двух блоков:
1 Типовой “молочный” блок с концентрированием сливок, пастеризацией и охлаждением
2 Типовой “маргариновый” блок с приготовлением смеси и инверсией фазы, сопровождаемыми
выработкой и охлаждением.
Молочный блок
Технологический процесс начинается с пастеризованных сливок с содержанием жира от 35 до 40%. Так
как сливки могут поступить с другого маслодельного завода или локального танка для хранения сливок, их
температура должна быть повышена до 60–70С перед тем, как они попадут в сепаратор для высокожирных
сливок – герметичную центробежную машину. Степень концентрирования, т. е. содержание жира в сливках,
контролируется автоматически устройством для нормализации в потоке, описанным в главе 6.2. Может быть
достигнуто содержание жира до 82% (по специальному требованию до 84%, при этом, однако, повышенный
выход жира в обезжиренную фазу более 10%. После нормализации сливки охлаждают до температуры 18–20С,
а затем направляют их в танк для выдержки/предварительной кристаллизации.
Маргариновый блок
Эта часть производственной линии начинается с устройства дозирования, где готовится смесь
продуктов. Различные ингредиенты смешивают вместе в соответствии с рецептурой конкретного продукта.
Таким образом, высокожирные сливки смешивают с соответствующими объемами растительного масла, соли и
водной фазы, причем в указанном порядке. После тщательного перемешивания смесь перекачивают в танк для
промежуточного хранения (10). Затем можно готовить следующую партию.
Процесс является непрерывным от промежуточного танка, из которого смесь продукта подается
насосом под высоким давлением (11). Затем ее подают в шнековые охладители (12), где происходит инверсия
фазы. Перед заключительным охлаждением пасту хранят и обрабатывают на роторах с лопастями (13). После
стадии заключительного охлаждения продукт поступает в контейнер для хранения (14), из которого его
перекачивают в наполнительную машину, часто в машину для наполнения термоформованных пластмассовых
коробочек. Весь технологический процесс управляется компьютером контроля процесса и компьютером
контроля рецептуры.
Упаковка
В основном транспортировка масла или молочной пасты от технологического оборудования на
упаковочные машины осуществляется тремя методами:
1 Продукт выгружают в контейнер со шнековым конвейером на дне. Конвейер подает продукт на
упаковочную машину
2 Продукт перекачивают непосредственно на упаковочную машину
3 Перенос посредством тележек для выгрузки масла, заполненных продуктом. Часто тележки
соединены со шнеком. Возможно также сочетание этих методов.
Масло можно упаковывать в объемистые упаковки массой более 5 кг и в пачки от 10 г до 5 кг. В
зависимости от типа упаковки используются различные типы машин. Машины обычно полностью
автоматизированы. Обе машины – и порционирующую, и упаковочную, можно настроить на разные объемы,
например, с 250 г на 500 г или с 10 г на 15 г. Оберточный материал должен быть жиронепроницаемым и
непроницаемым для света, ароматобразующих соединений. Он должен быть непроницаемым и для влаги, в
противном случае поверхность масла высохнет и внешние слои станут более желтыми, чем остальное масло.
Масло обычно заворачивают в алюминиевую фольгу. Пергамент, некогда самый широко
распространенный оберточный материал, еще используется, но уже в большой степени заменен алюминиевой
фольгой, которая гораздо менее проницаема.
Будучи завернутыми, упаковки в виде кружочка или брикета масла поступают на машину для упаковки
в картонные коробки, которые затем загружают на поддоны и транспортируют на холодильный склад.
Молочные жировые смеси и пасты упаковывают в основном в термоформованные пластмассовые
коробочки, рассчитанные на 250–600 граммов.
Хранение при пониженных температурах
Для сохранения консистенции и внешнего вида масла молочные жировые смеси и пасты после
упаковки следует помещать в холодильник и хранить при температуре 5С.
Экспериментальные методы маслоделия
Было сделано много попыток разработать новые способы производства масла, не обладающего
нежелательными характеристиками. В одном из этих методов – методе NIZO (Нидерланды) – в качестве сырья
используются свежие сливки.
После образования масляного зерна удаляется максимально возможное количество пахты.
В данную (сладкую) пахту переходит основное количество ионов меди. Затем добавляют полученную
извне молочную кислоту, а также специальную заквасочную культуру для бактериального сквашивания, в
результате которого образуется требуемый аромат. Этот метод характеризуется относительно высоким
выходом, и пахта получается сладкой. Масло обладает хорошим вкусом, превосходными качествами для
хранения и высоким сопротивлением к окислению. Весьма вероятно, что если испытания, проводимые в
настоящее время, оправдают надежды, то в будущем будут внедрены некоторые сходные методы. Однако еще
есть некоторые препятствия. Эти методы нельзя использовать в странах, где добавление посторонних веществ
(молочная кислота) в молочные продукты запрещено.
Обезвоженный молочный жир
(полутвердый жир)
Обезвоженный молочный жир (ОМЖ), полутвердый жир, является продуктом, состоящим в
большей или меньшей степени из чистого молочного жира. Хотя он и считается современным
промышленным продуктом, в культуре некоторых стран у него есть древние корни, связанные с
традициями. Ги, продукт на основе молочного жира, с большим количеством белка и более выраженным
ароматом, чем у ОМЖ, был известен в Индии и странах арабского мира в течение столетий.
Продукты на основе молочного жира подразделяются по качеству на три категории, определенные
Международным стандартом FIL-IDF 68А:1977:
• Обезвоженный свежий молочный жир должен содержать не менее 99,8% молочного жира и
изготавливаться из свежих сливок или масла. Добавки, например, для нейтрализации свободных жирных кислот
не допускаются
• Обезвоженный молочный жир должен содержать не менее 99,8% молочного жира, но может
изготавливаться из сливок или масла различного времени производства. Разрешено использование щелочи для
нейтрализации свободных жирных кислот
• Молочный жир должен содержать 99,3% молочного жира. Сырье и технические условия обработки
те же, что и для обезвоженного полутвердого молочного жира.
В этой главе выражение ОМЖ будет использоваться для всех продуктов, описанных в Международном
стандарте FIL-IDF 68А:1977.
Характеристики ОМЖ
ОМЖ представляет собой превосходную форму для хранения и транспортировки молочного жира,
поскольку для него требуется меньше места, чем для масла, которое является традиционной формой хранения
сливочного жира.
Масло считается свежим продуктом, хотя его обычно хранят при температуре 4С до 4–6 недель.
Если масло хранится в течение более длительного времени, скажем, 10–12 месяцев, обязательна
температура хранения максимум –25С.
ОМЖ, обычно упакованный в 200-литровые бочки с инертным газом – азотом (N2), можно хранить в
течение нескольких месяцев при температуре 4С. ОМЖ при температуре выше 36С переходит в жидкую, а при
температуре ниже 16–17С – в твердую форму. ОМЖ обычно используют в жидкой форме, поскольку его легко
перемешивать и дозировать в другие продукты. Таким образом, ОМЖ используется для восстановления
различных молочных продуктов, а также при производстве шоколада и мороженого.
Спрос на масло снижается, и одной из причин этого является возросшее потребление ОМЖ. Одной из
областей, в которой использование ОМЖ будет возрастать, – это "жировые смеси" с различным содержанием
жира и смеси сливочного и растительных масел для производства продуктов с различными функциональными
свойствами.
Потребительские продукты на жировой основе можно получить путем фракционирования ОМЖ.
Производство ОМЖ
Принципы производства
Производство ОМЖ принципиально осуществляется в соответствии с двумя методами: первый –
непосредственно из сливок (молока), другой – через производство масла.
Качество ОМЖ зависит от качества сырья, и, следовательно, безразлично, какой метод выбран. Если по
какой-либо причине подготовленные для производства сливки и масло оказались недостаточно высокого
качества, его можно повысить фильтрованием (промыванием) масла или даже его нейтрализацией перед этапом
заключительного выпаривания. Способ выполнения всех этих операций описывается в дальнейшем под
заголовком "Рафинирование ОМЖ".
Производство ОМЖ из сливок
Линия по производству ОМЖ из сливок. Пастеризованные или непастеризованные сливки с
содержанием жира 35–40% через балансный бак (1) поступают на установку для производства ОМЖ и
направляются через пластинчатый теплообменник (2) для установления нужной температуры или для