ФИЛЬТРОВАНИЕ И АЭРАЦИЯ
МОЛОКА
Фильтрование молока
осуществляют с помощью полотняных салфеток, ватных фильтров, поролоновых, металлических
или пластмассовых сит (цедилок). Полотняные салфетки для многократного употребления
непригодны, так как повторное их использование может привести к загрязнению
молока микроорганизмами. Самый распространенный способ фильтрования — через
ватные фильтры, уложенные в фильтровальную воронку между двумя металлическими
ситами. Ватные фильтры следует менять после фильтрования каждых 40 л молока,
потому что при дальнейшем их использовании не обеспечивается достаточная очистка
молока. Если для доения коров применяют доильные установки с молокопроводом,
то фильтры ставят в коллекторах доильных аппаратов или в самом молокопроводе
на пути к молочному танку. Эти фильтры необходимо тщательно очищать.
Фильтрование молока следует проводить сразу же после доения в помещении для
обработки и хранения молока, так как охлажденное молоко фильтровать нельзя вследствие
наличия в нем затвердевшего молочного жира.
Вопрос о значении фильтрования молока является спорным, так как в результате
этого процесса задерживаются только крупные частицы грязи, а более мелкие и
растворенные примеси и микроорганизмы проходят через фильтровальные материалы.
При этом часто после фильтрования в молоке не только возрастает число колоний
бактерий, но и улучшаются условия для их размножения при последующем хранении
и транспортировке.
По этой причине
в Швейцарии в тех районах, где производят твердые сыры, в соответствии с инструкцией
о заготовках молока запрещается проводить его фильтрование на фермах.
Аэрация (проветривание) молока используется с целью удаления растворенных в
нем газов. Для этого емкости, в которых хранят молоко, закрывают неплотно. Однако
и вопрос о значении аэрации молока является спорным, так как исследованиями
установлено, что путем такого проветривания едва ли можно удалить много газа,
связанного с молоком.
Ссылка на этот сайт
(vetfac.narod.ru), и на автора обязательна.
Если вы не нашли здесь того, что
искали, вы можете заказать реферат или контрольную работу на
этом сайте. Все работы выполняются опытным преподавателем микробиологии
и не копируются с сайтов рефератов. Все подробности можно узнать,
пройдя по этой ссылке.
Молоко является прекрасной питательной средой для развития микроорганизмов, вызывающих порчу продукта.Методы защиты пищевых продуктов от ферментов и микрофлоры основаны на трех биологических принципах по классификации проф. Я.Я. Никитинского.Биоз – поддержание жизненных функций в продукте и использование его естественных возможностей. Биоз не является методом консервирования в обычном понимании. Он сводится к осуществлению мер, обеспечивающих кратковременную сохранность продукта, в нашем случае – молока. Эти меры сводятся к соблюдению санитарно-гигиенических условий получения микробиологически чистого молока, что продлевает его сохранность путем увеличения продолжительности бактерицидной фазы молока, препятствующей развитию в нем микрофлоры.Консервирование молока основано на двух принципах: абиозе и анабиозе. Методы консервирования основаны на смешанных принципах при преобладании одного из них.Абиоз – отсутствие жизни, то есть полное прекращение всех жизненных процессов в микроорганизмах.Для инактивации микроорганизмов и ферментов (абиоза) отдельно или совместно могут быть использованы ультразвуковые колебания, ионизирующее излучение, антибиотики, химические вещества и тепловое воздействие.В результате происходит стерилизация, гибель вегетативной и споровой микрофлоры.Ультразвуковые колебания воздействуют не только на микрофлору, ферменты, но и на компоненты молока. Поэтому применение ультразвуковой обработки для консервирования молока проводится при обязательном соблюдении оптимальных параметров, не вызывающих существенных химических, питательных и вкусовых изменений продукта. Однако чувствительность различных бактерий к звуковым волнам колеблется в больших пределах. Это ограничивает использование ультразвука для инактивации микрофлоры.
Интенсивность кипения сливок в дезодорационной камере и удаления посторонних привкусов достигается при достаточной разнице между температурами сливок до и после кипения, последняя обусловлена степенью разрежения. Этот процесс обычно регулируют повышением температуры сливок на входе в камеру, так как повышение разрежения приводит к чрезмерному удалению ароматических веществ из сливок, обусловливающих их специфический вкус.Для более полного удаления кормовых привкусов дезодорацию проводят при температуре 92-95 °C и разрежении в осенне-зимний период 0,02-0,04, в весенне-летний 0,01-0,03 МПа. Такие режимы оказывают отрицательное влияние на жировую дисперсию и плазму сливок.Для повышения эффективности дезодорации предлагают разбрызгивание сливок в слое инертных (из фторопласта) шарообразных тел с предварительным введением в сливки (NH4)2CO3 в количестве 0,02%, способствующем повышению термоустойчивости сливок.Для устранения кормовых привкусов широко применяется вакреация, в процессе которой сливки распыляются под вакуумом и обрабатываются паром. В производстве обычно применяют трехкамерные вакреаторы. В первой камере сливки подвергаются высокотемпературной пастеризации под разрежением. При этом давление поддерживается в пределах от 0,06 до 0,08 МПа при температуре пара от 88 до 93 °С. Во второй камере вследствие дистилляции пара сливки дегазируются при давлении от 0,05 до 0,061 МПа и температуре 71-82 °С. В третьей камере сливки окончательно дегазируются при остаточном давлении 10,1-15,2 кПа. По выходе из вакреатора их немедленно охлаждают, чтобы предотвратить вытапливание жира. После вакреации и дезодорации сливки приобретают «пустой вкус», так как из них удаляются и нужные ароматические вещества. Их восстанавливают повторной пастеризацией при температуре 95 °С для восполнения утраченных вкуса и естественного запаха.Масло из дезодорированных или вакреированных сливок приобретает излишне твердую консистенцию, в большей степени склонно к окислению. Поэтому дезодорацию и вакреацию сливок следует применять только при необходимости.
Поступающие на переработку молоко и сливки иногда имеют посторонние привкусы и запахи различной степени выраженности. При переработке они переходят в молочные продукты и иногда становятся более выраженными.Для удаления посторонних привкусов и запахов в зависимости от их природы и выраженности молочное сырье подвергают обработке методами аэрации, дезодорации и вакреации.Слабые кормовые запахи, обусловленные абсорбцией, как, например силосный, можно удалить аэрацией. Для этого через тонкий слой нагретого молока или сливок продувают чистый воздух или проветривают при их стекании по открытой поверхности оросительного охладителя. Обычная пастеризация молочного сырья, особенно высокотемпературная, значительно ослабляет посторонние привкусы.Существуют специальные аппараты – дезодораторы и вакреаторы, в которых в условиях разрежения осуществляется паровая дистилляция из сливок летучих пахнущих веществ, образующих с водяным паром азеотропные смеси. Эти смеси кипят при температуре ниже температуры воды, вследствие чего облегчается их удаление.Для обработки сливок применяют вакуум-дезодорационные установки РЗ-ОДА, ОДУ-2, ОДУ-3 (рис. 2.6). Нагретые до 70-80 °C сливки в потоке подают в вакуум-дезодорационную камеру, где при разрежении 0,04-0,06 МПа кипят в течение 4-5 с при 65-70 °С. Вместе с соковыми парами из сливок удаляются летучие вещества, придающие им посторонний запах.Удаление летучих веществ из молочного сырья вместе с соковыми парами происходит в соответствии с законом Рауля. Степень удаления летучих веществ зависит от величин их молярной доли и давления их паров, обусловленного температурой кипения:
где рn – парциальное давление паров летучих веществ; р – давление паров летучих веществ при данной температуре; N – молярная доля летучих веществ в растворе.При наличии высокомолекулярных соединений, температура кипения которых выше температуры кипения воды, существенной дезодорации молочного сырья не происходит. Поэтому запахи лука, чеснока, химикатов и нефтепродуктов при дезодарации не удаляются.
На
главную страницу
Leitfaden
der Milchkunde und Milchhygiene
Von Professor Dr. Gerhard Kielwein
Verlag Paul Parey ¦ Berlin und Hamburg
Г. КИЛЬВАЙН
РУКОВОДСТВО ПО МОЛОЧНОМУ ДЕЛУ И ГИГИЕНЕ МОЛОКА
Предисловие
к русскому изданию
Предисловие
к немецкому изданию
Введение
Народнохозяйственное значение молока
Задачи и цели гигиены
молока
Строение,
развитие и инволюция молочной железы
Строение молочной железы
Развитие и инволюция
молочной железы.
Развитие молочной железы
Инволюция молочной
железы
Восстановительная
инволюция
Соединительнотканная
инволюция
Цистозная инволюция
железистых лобул
Продуцирование
молока и его состав
Продуцирование молока
Секреция молока
Биосинтез составных
частей молока
Образование молочных
белков
Образование молочного
жира
Образование лактозы
Молокоотдача
Состав молока
Содержание воды,
сухого вещества в молоке и его удельная масса
Содержание белка
в молоке
Казеины
Белки молочной сыворотки
и «минорные» белки
Ферменты молока
Протеозо-пептоны
и другие небелковые соединения
Значение молочных
белков
Содержание жира в
молоке
Строение жировых
шариков
Химический состав
молочного жира
Значение молочного
жира
Углеводы молока
Содержание лактозы
в молоке
Минеральные вещества
молока
Витамины молока
Жирорастворимые витамины
Водорастворимые витамины
Значение молока как
источника витаминов для питания человека
Состав женского,
козьего и овечьего молока
Взаимосвязь состава
молока и молочной продуктивности
Влияние стадии и периода лактации
Фаза продуцирования
молозива
Изменение состава
молока в течение лактации
Влияние возраста
коровы на продуктивность и состав молока
Влияние сезона года,
физиологического состояния коровы и условий содержания
Влияние кормления
Изменение состава молока
Изменение вкуса и
запаха молока, обусловленные кормлением
Выделение с молоком
веществ, возбуждающих щитовидную железу
Остаточные вещества,
токсические и радиоактивные элементы в молоке
Влияние заболеваний
животных на продуктивность
Общие заболевания
Заболевания вымени
Лечебные мероприятия
Бактериальная
обсемененность молока
Микроорганизмы, имеющие
важное значение для молочного хозяйства
Грамположительные
бактерии молока
Молочнокислые бактериии
Микробактерии
Коринебактерии
Микрококки
Бревибактерии
Пропионовокислые
бактерии
Бациллы
Клостридии
Грамотрицательные
бактерии, загрязняющие молоко
Энтеробактерии
Псевдомонады
Ахромобактерии
Род флавобактерий
Дрожжи
Плесневые грибки
Бактериальное загрязнение
необработанного молока
Бактериальное загрязнение
пастеризованного молока и молочных продуктов
Влияние бактериального
загрязнения молока на его гигиенические и технологические качества
Размножение микроорганизмов
в молоке
Изменения в составе
молока, обусловленные микроорганизмами
Оценка бактериальной
обсемененности молока
Заболевания,
вызываемые молоком и молочными продуктами
Непереносимость молока
Непереносимость углеводов
Непереносимость
белков
Остаточные вещества
в молоке и молочных продуктах
Антибиотики и сульфаниламиды
Влияние антибиотиков
на здоровье потребителей
Обнаружение антибиотиков
и сульфаниламидов в молоке
Пестициды
Хлорсодержащие инсектициды
Моющие и дезинфицирующие
средства
Химикалии из окружающей
среды
Полихлорорганические бифенилы
Токсичные микроэлементы
Молоко как переносчик
инфекционных заболеваний и источник интоксикаций
Инфекционные заболевания,
передаваемые с молоком
Интоксикации
Получение
и первичная обработка молока на молочных фермах
Высасывание молока
теленком
Ручное доение
Машинное доение
Принцип работы доильных
аппаратов
Системы машинного
доения
Стационарные доильные
установки с подвесными доильными ведрами
Стационарные доильные
установки с молокопроводом
Доильные станки в
коровниках с привязным содержанием
Пастбищная (передвижная)
доильная установка
Влияние машинного
доения на возникновение заболеваний вымени
Первичная обработка
молока на фермах
Фильтрование
и аэрация молока
Охлаждение молока
Охлаждение молока
водопроводной или колодезной водой
Охлаждение молока
искусственным холодом
Хранение молока
Доставка,
первичная обработка и переработка молока на молочных заводах
Доставка молока
Определение качества
молока
Обработка и переработка
молока на молочных заводах
Обработка молока
Очистка молока
Тепловая обработка
молока
Отрицательное воздействие
на молоко тепловой обработки
Хранение, розлив
и упаковка обработанного теплом молока
Переработка молока
Кисломолочные продукты,
йогурт и кефир
Сливки
Сгущенное молоко
Сухое молоко
Масло
Сыры
Обогащение молока
и молочных продуктов белком
Расфасовка молока
и молочных продуктов
Мойка и дезинфекция
оборудования в молочном хозяйстве
Мойка оборудования
Дезинфекция оборудования
Термическая обработка
Химические средства
дезинфекции
Технология проведения
мойки и дезинфекции
Кильвайн Г.
К 39 Руководство по молочному делу и гигиене молока.— М.: Россельхозиздат. 1980.—205
с.
В книге рассматриваются состав молока и его питательные свойства. Рассказывается
о секреции молока, влиянии различных факторов на его состав. Описаны способы
машинного доения, технология первичной обработки и дальнейшей переработки молока.
Книга рассчитана на специалистов молочнотоварных ферм и операторов молочных
комплексов.
40704-134 636.09
КМ104(03)-80 77-79
ГЕРХАРД КИЛЬВАЙН
РУКОВОДСТВО ПО МОЛОЧНОМУ ДЕЛУ И ГИГИЕНЕ МОЛОКА
Зав. редакцией Н. А. Тараненко
Редактор И. А. Князева
Переплет художника Б. Г. Дударева
Художественный редактор Л. Г. Л е в и н а
Технический редактор Н. Н. Г р и ш у т и н а
Корректоры А. В. Крылова, В. В. Ф о ф о н о в
ИБ № 1047
Л 70126. Сдано в производство 14.05.79. Подписано к печати 23.10.79. Объем 9,1
усл. печ. л., 8,45 уч.-изд. л. Бум. № 1. Формат 70Х108’/з2. Тираж 30 000. Печать
высокая. Гарнитура обыкнов. новая кг. 10. Изд. № 148. Заказ 317. Цена 75 коп.
Россельхозиздат, г. Москва, Б-139, Орликов пер., за Набрано на ордена Октябрьской
Революции и ордена Трудового Красного Знамени Первой Образцовой типографии имени
А. А. Жданова Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли. Москва, М-54, Валовая, 28. Отпечатано на Книжной
фабрике № 1 Росглав-полиграфпрома Государственного комитета РСФСР по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли, г. Электросталь Московской области, ул. им. Тевосяна,
25.
Николай Колечко.
АСД-2. Лечение импотенции, рака, гинекологических и других заболеваний.
В этой книге автор
постарался собрать все накопленные многолетней практикой методики лечения импотенции,
простатита, рака, гинекологических и кожно-венерологических, а также других
заболеваний. Главное лекарство, используемое автором – АСД фракция 2. Рассматриваются
также комплексные методики применения АСД-2 совместно с другими препаратами
народной и официальной медицины. От себя отмечу: пить АСД-2 можно и при недомоганиях
неизвестной природы, а также при начале ОРВИ или гриппа. Меня самого несколько
раз спасало несколько капель АСД, принятых на ночь, когда начинался кашель или
заболевало горло, а на следующий день было назначено какое-либо мероприятие,
которое нельзя было пропустить. Кроме того АСД помогает на различного рода застольях
– пара капель (доза подбирается индивидуально по ощущениям) на четверть стакана
воды за 3-4 часа до застолья – и ни в одном глазу даже после пары бутылок горячительного.
Вакуумная обработка молочного сырья
Наличие в молоке или сливках газов, особенно кислорода, а также летучих веществ может оказать влияние на технологические процессы производства молочных продуктов и могут способствовать изменению их органолептических показателей, а именно появлению нежелательных вкуса и запаха.
Кислород, присутствующий в молоке, при хранении способствует окислению жировой фракции и разрушению витаминов.
Ароматические вещества, обуславливающие дефекты вкуса и запаха, как правило, имеют низкую температуру кипения и могут быть достаточно полно удалены в процессе вакуумной дезодорации и деаэрации.
Рассмотрим основные понятия: аэрация, деаэрация и дезодорация.
Аэрация – продувание воздуха через нагретый слой сливок (молока), посредством «проветривания» при стекании горячих сливок (молока) по открытой поверхности. Этот метод способствует удалению (или ослаблению) из них посторонних запахов и привкусов. Однако после появления современного оборудования (дезодораторов и вакреаторов) он применяется весьма редко.
Деаэрация (дегазация) – удаление из жидкости растворенных в ней газов (кислорода, углекислоты и др.).
Дезодорация – процесс удаления из жидкости посторонних запахов, вкусов и газов.
Для улучшения органолептических показателей молока и сливок одновременно с процессом пастеризации проводится дезодорация и деаэрация. Сущность процесса дезодорации заключается в паровой дистилляции из молочного сырья пахнущих веществ, образующих с водяным паром азеотропные смеси, кипящие ниже температуры кипения воды. При разрежении 0,04-0,06 МПа молоко или сливки вскипают при температуре 65-70 °С. Режимы дезодорации устанавливают в зависимости от качества сырья, массовой доли жира, вида вырабатываемого продукта.
При необходимости более полного удаления из сливок или молока нежелательных пахнущих веществ – летучих (в случае использования исходного сырья пониженного качества) интенсифицируют процесс парообразования посредством повышения температуры нагревания либо снижением остаточного давления в системе. Для осенне-зимнего периода года применяют температуру 92-95 °С при разрежении 0,02-0,04 МПа, для весенне-летнего – 0,01-0,03 МПа.
Вакуумная дезодорация молока и сливок позволяет существенно повысить качество продукции. Удаление нежелательных кормовых запахов, снижение кислотности продуктов, повышение стойкости при хранении, улучшение вкусовых показателей – вот те преимущества, которые дает вакуумная обработка.
При пастеризации молока, предварительно прошедшего дезодорацию, на теплообменных поверхностях пастеризатора образуется гораздо меньшее количество осадков и пригара, благодаря чему увеличивается продолжительность рабочего цикла теплообменника между мойками.
Вакуум-кондиционирование проводят непосредственно перед сычужным свертыванием при температуре рекуперации на стадии охлаждения 45-50 оС и давлении 0,05-0,06 МПА. При вакуумировании частично или полностью удаляются привкусы или запахи, а также воздушная фаза, составной частью которой является кислород. Благодаря этому ускоряется сычужное свертывание молока, сгусток получается более прочным и при его обработке образуется меньше сырной пыли. Уменьшение кислорода в молоке способствует также активации развития молочнокислых бактерий, что благоприятно сказывается на качестве готового продукта. После вакуум-кондиционирования молоко охлаждается до температуры свертывания.
Для удаления из жидких продуктов (молока, сливок и др.) посторонних запахов, вкусов и газов применяются аппараты дезодораторы, для удаления только газовой фракции с сохранением вкусовой аромы продукта – деаэраторы (дегазаторы).
Отметим ряд положительных факторов применения вакуумной деаэрации (дегазации) жидких продуктов.
Важную роль деаэрация играет при восстановлении сухого молока. Непосредственно после растворения сухого продукта в восстановленном молоке содержится много воздуха (кислорода), что связано со значительным его содержанием в исходном продукте. Этот воздух переходит в воду, в которой растворяют продукт. Кроме того, при интенсивном и продолжительном перемешивании происходит его диспергирование из окружающей среды в жидкость. Наличие воздуха приводит к образованию в восстановленном молоке обильной и устойчивой пены, затрудняющей нормальную работу теплообменных аппаратов.
При производстве кисломолочных напитков рекомендуется использование дезодорации (деаэрации) молока с целью уменьшения содержания кислорода, так как в процессе сквашивания продукта излишнее его количество угнетающе действует на развитие микроорганизмов закваски, что в итоге сказывается на вязкости и стабильности потребительских свойств напитка.
В производстве масла используют повторную пастеризацию сливок после их дезодорации, так как в процессе дезодорации частично теряются вещества, придающие им вкус пастеризации.
Повторная пастеризация сливок предупреждает появление таких пороков, как «пустой» и «невыраженный» вкус и запах в масле.
Принцип действия аппаратов для вакуумной обработки заключается в следующем. При снижении давления над жидкостью растворенные газы за счет уменьшения барьерных сил в поверхностном слое непрерывно выделяются до тех пор, пока не будет достигнуто состояние равновесия при минимальном давлении. Эффективность газоотделения (дезодорации) – степень насыщения пара летучими примесями – должна быть высокая. Это может быть достигнуто только при определенном соотношении степени разрежения и температуры продукта, потому что при высоких степенях разрежения или температуры массообмен возрастает настолько, что испаряется часть влаги из продукта, и, кроме того, он может приобрести привкус «пустого».
Установка состоит из дезодорационной емкости, продуктового насоса, системы создания вакуума и пульта управления. Продукт поступает в емкость через клапанно-поплавковый механизм, который автоматически поддерживает заданный уровень продукта, на распылитель, где осуществляется мелкодисперсное распыление жидкости. В дезодорационной емкости постоянно поддерживается определенная степень разрежения по мановакууметру с помощью водокольцевого вакуумного насоса. Газ с посторонними запахами откачивается вакуумным насосом, проходит через выносной водяной теплообменник-конденсатор, где происходит его охлаждение, и далее выбрасывается вакуумным насосом наружу. Подача воды на вакуумный насос осуществляется автоматически при его включении с помощью пневмоклапана. Обратный клапан предотвращает потерю вакуума при отключении вакуумного насоса. Продуктовый насос предназначен для выкачки продукта из дезодоратора, дальнейшей подачи его на другие участки. В емкости имеются окна-иллюминаторы для визуализации процессов, датчики наличия продукта и моющая головка для подключения к СIP-мойке.
В вакуумно-дезодорационных установках в дезодорационной емкости дополнительно устанавливается специальный внутренний теплообменник-кон-денсатор, охлаждаемый водой, на поверхности которого происходит охлаждение откачиваемых паров. При этом легкокипящая ароматическая фракция конденсируется и возвращается обратно в продукт, а неконденсирующая часть (воздух) засасывается вакуумным насосом и выбрасывается наружу.
Вакуумные дезодорационные установки имеют небольшую стоимость и эксплуатационные расходы. Все существующие установки автоматизированы, не требуют дополнительных затрат в рабочей силе на обслуживание.
Механическая обработка молока и молочных продуктов
Вопросы: 1. Очистка, сепарирование, гомогенизация молока.
2. Мембранные методы обработки, дезодорация и аэрация молочного сырья.
3. Биологические принципы обработки молочного сырья (тепловая обработка молока, физические и химические способы инактивации микрофлоры).
4. Производство заквасок.
Вопрос 1. Методы очистки молока выбираются в зависимости от производительности молочных предприятий: фильтры или центробежные молокоочистители. Мелкие предприятия используют самые простые методы очистки молока. Для этого используют ватные фильтры одноразового пользования рассчитаны на 70 -100л молока), фланель, вафельную ткань, марлю, сложенную в 4-6 слоев, лавсан –в 2 раза. Марля хороший фильтрующий материал недостатки в том, что не прочность, Пропускная способность одного марлевого фильтра 10-15т молока.
Перед повторным использованием хлопчатобумажных тканей их подвергают стирке в 0,5%-ном теплом растворе дезмола или другого моющего средства прополаскивают в проточной воде, проглаживают или кипятят в течение 12-15 минут и высушивают.
Широко используются лавсановые фильтры. Они не токсичны, с высокой скоростью можно профильтровать молоко, устойчивы к воздействию микроорганизмов, моющих средств, слабым растворам органических и минеральных кислот, щелочам, пару, воде. Пропускная способность одного фильтра 140т молока.
Нормы расхода материалов на 1 т молока: фланели или вафельной ткани требуется 0,09м, марли -1,26, лавсана -0,017, ватных фильтров 25 штук ( масса одного фильтра 1,5г).
Для фильтрации молока используют фильтры разных конструкций: пластинчатые, дисковые, цилиндрические, в том числе фильтры самоочищающиеся, агрегаты очистительно-охладительные. При фильтрации имеются недостатки: при большом накоплении частиц примесей на фильтре образуется толстый слой который препятствует прохождения молока, тем самым снижает скорость очистки молока, а так же большие затраты рабочего времени на промывки, разгрузку фильтра от осадка, подготовку установки к работе. Поэтому в промышленности стали широко использовать наиболее эффективную центробежную очистку с применением сепараторов-молокоочистителей и бактериофуг.
По конструкции сепараторы-молокоочстители напоминают сепараторы сливкоотделители но имеют не которые отличия.
Центробежная очистка молока приводит к изменению дисперсности жировых шариков. При холодной очистки молока (Т10-200С) величина жировых шариков изменяется минимально, однако их дробление резко возрастает при повышении температуры выше 450С. Что не желательно в производстве многих молочных продуктов.
Бактериофугирование. При бактериофугировании одновременно с механическими примесями из молока удаляется подавляющая часть микроорганизмов. Бактериофуги действуют по принципу центробежных очистителей, отличаются высокой скоростью вращения барабана( более 16000об/мин).
Химическая фильтрация. Разработаны способы химической очистки молока с использованием специальных аппаратов-ионообменников. В ионообменниках молоко фильтруется через высокомолекулярные органические вещества – иониты (ионообменные смолы)Ионообменные смолы поглощают различные ионы, в результате чего меняется минеральный состав молока и оно приобретает новые свойства. Это позволяет получить новые пищевые продукты, улучшить их качество, удалить нежелательные примеси. Так в результате удаления 10% кальция молоко медленнее свертывается под действием сычужного фермента, сгусток его получается менее плотный, при этом вкус, цвет, внешний вид молока изменяется незначительно. На основе ионообменного процесса разработана технология получения ионитного молока для вскармливания детей раннего возраста.
Сепарирование. До конца 19 века сливки для выработки масла и сметаны получали длительным методом отстаивания. В 1877 году шведский ученый де Лаваль изобрел сепаратор непрерывного действия для разделения молока под действием центробежной силы на сливки и обезжиренное молоко.
С 1882 года сепаратор был завезен в ряд европейских стран. Конструкция сепаратора многие годы совершенствовалась. В настоящее время различные конструкции сепараторов используются не только для получения сливок средней жирности 20-35%, но и с содержанием жира 65-83%. Существуют сепаратор-кларификсатор для нормализации молока, сепаратор молокоочиститель для очистки молока, а так же сепараторы трех функциональные (сливкоотделение, нормализации и гомогенизации) и четырех (сливкоотделитель, нормализатор, очиститель и гомогенизатор) сейчас применяются сепараторы с программным управлением и сепараторы специального назначения для пахты, сыворотки, творожной массы, для получения рафинированного молочного сахара и для рафинированного масла.
Гомогенизация При хранении молока, сливок, выработке сметаны,диетических кисломолочных продуктов на их поверхности образуется сливочный или жировой отстой, а при производстве мороженого – крупинки молочного жира. Это нарушает гомогенность консистенции и снижает потребительские свойства молочных продуктов.
Крупные жировые шарики имеют значительно меньшую плотность по сравнению с плазмой и постепенно поднимаются на поверхность молока. При столкновении с другими шариками они склеиваются (аглютинируют) с ними за счет иммуноглобулинов молока, образуя рыхлые скопления жировых шариков, резко ускоряющие отстаивание жира. Такая агглютинация связана с тем, что у крупных жировых шариков силы сцепления превалируют над силами отталкивания за счет одноименной отрицательной заряженности жировых шариков. У мелких жировых шариков силы электрического отталкивания преобладают над силами сцепления, поэтому они не включаются в скопления жировых шариков и не отстаиваются.
Для получения однородной гомогенной дисперсии жировой фазы, не способной к отстаиванию, проводят гомогенизацию путем дробления жировых шариков до размеров около 1мкм.
Для гомогенизации применяют гомогенезаторы, представляющие собой плунжерные насосы высокого давления.
Вопрос 2. В последние годы находят широкое применение мембранные методы обработки молока, сыворотки и другого молочного сырья. Сыворотка или молоко под давлением пропускается через полупроницаемые мембраны, происходит разделение на концентрат и проникающий через поры мембраны пермеат. Различают три основных вида мембранного разделения: микрофильтрацию, ультрафильтрацию и обратный осмос.
При микрофильтрации концентрируются микрочастицы, задерживаются кишечная палочка, стафилококки, молочнокислые бактерии.
При ультрофильтрации задерживаются макромалекулы, коллоидные частицы, сывороточные белки, мицеллы казеина, бактериофаги.
При обратном осмосе в концентрате гидратированные ионы, а также ионынатрия, кальция, калия.
Для этого применяют агрегаты с мембранами 3-го поколения для изготовления жидких концентратов обычной и гидролизованной сыворотки.
Дезодорация и аэрация молочного сырья. Поступающее на переработку молоко и сливки иногда имеют посторонние привкусы и запахи различной степени выраженности. При переработки они переходят в молочные продукты и иногда становятся более выраженными.
Для удаления посторонних привкусов и запахов в зависимости от их природы и выраженности молочное сырье подвергается обработке методами аэрации, дезодарации и вакриации.
Слабые кормовые запахи, обусловленные абсорбцией, как, например силосный, можно удалить аэрацией. Для этого через тонкий слой нагретого молока или сливок продувают чистый воздух или проветривают при их стекании по открытой поверхности оросительного охладителя. Обычная пастеризация молочного сырья особенно высокотемпературная, значительно ослабляет посторонние привкусы.
Существуют специальные аппарата – дезодораторы и вакреаторы, в которых в условиях разрежения осуществляется паровая дистилляция из сливок летучих пахнущих веществ, образующих с водяным паром азеотропные смеси. Эти смеси кипят при температуре ниже температуры воды, вследствие чего облегчается их удаление. Для этого используются вакуум-дезодорационные установки РЗ-ОДА, ОДУ-2, ОДУ – 3 и др.
Для устранения кормовых привкусов широко применяется вакреация, в процессе которой сливки распыляются под вакуумом и обрабатываются паром. В производстве обычно применяют трехкамерные вакреаторы. После вакреации и дезодорации сливки приобретают «пустой вкус», так как из них удаляют и нужные ароматические вещества. Их восстанавливают повторной пастеризацией при температуре 950С для восстановления утраченных вкуса и естественного запаха.
Масло из дезодорированных или вакреированных сливок приобретает излишне твердую консистенцию, в большей степени склонно к окислению. По этому дезодорированные и вакреированные сливки применяют редко и только в крайних случаях.
Вопрос 3. Биологические принципы обработки молочного сырья. Молоко является прекрасной питательной средой для развития микроорганизмов, вызывающих порчу продукта.
Методы защиты пищевых продуктов от ферментов и микрофлоры основаны на трех биологических принципах по классификации профессора Я.Я. Никитинского.
Биоз – поддержание жизненных функций в продукте и использование его естественных возможностей. Биоз не является методом консервирования в обычном понимании. Он сводится к осуществлению мер, обеспечивающих кратковременную сохранность продукта, молока. Эти меры сводятся к соблюдению санитарно-гигинических условий получения микробиологически чистого молока, что продлевает его сохранность путем увеличения продолжительности бактерицидной фазы молока, препятствует развитию в нем микрофлоры.
Абиоз – отсутствие жизни, то есть полное прекращение всех жизненных процессов в микроорганизмах.
Ультразвуковые колебания воздействуют не только на микрофлору, ферменты, но и на компоненты молока. Поэтому не обходимо соблюдать все оптимальные параметры. Для стерилизации применяют ионизирующее излучение, которое в зависимости от длины волны делится на коротковолновое, ультрафиолетовое и лазерное.
Пищевые антибиотики применяют в дополнение к основному способу консервирования. Чаще всего используют низин,который не действует на плесени и дрожжи антибиотически активен к бактериям в зависимости от рН среды. Он понижает термоустойчивость пор бактерий, благодаря чему повышает эффективность тепловой стерилизации. В нашей стране законодательством разрешено применять низин.
Химическая стерилизация молока ограничена, так как вызывает его порчу. Только сорбиновая кислота и ее соли, которые оказывают сильное ингибирующее действие на дрожжи и плесени, используются в молочной промышленности. Они не имеют вкуса и запаха, не токсичны для организма человека. В организме человека морбиновая кислота окисляется с образованием безвредных веществ.
Наиболее широкое распространение в молочной промышленности получила стерилизация тепловой обработкой.
На абиозе основано производство сгущенных стерилизованных молока и сливок.
Анабиоз (от греческого слова – оживление) – это такое состояние микроорганизма, при котором жизненные процессы его настолько подавлены и замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни. Микроорганизмы, находящиеся в состоянии анабиоза, при благоприятных условиях восстанавливают нормальную жизнедеятельность. Основной причиной наступления анабиоза является потеря воды протоплазмой клеток организма при воздействии высокой температуры, замораживании или повышении концентрации осмолитиков в окружающей среде.
Организмы после анабиоза способны оживать, если в них сохранилось1/4 части воды, когда нет полного промерзания, и когда тканевые жидкости остаются при низких температурах в переохлажденном жидком состоянию. Кристаллики льда вызывают необратимые изменения клетки организма. На анабиозе основано получение сгущенных молочных консервов с сахаром и без сахара.
Тепловая обработка молока. Тепловая обработка (нагревание и охлаждение) молока является основой и обязательной технологической операцией в производстве питьевого молока и молочных продуктов.
Развитие микробов в молоке приводит к изменению химического состава, свойств молочных продуктов, вызывая в них различные пороки. Кроме того через молоко могут передаться различные заболевания (туберкулез, тиф, дизентерия, холера, дифтерит и др.).
Температура один из факторов, влияющих на жизнедеятельность микроорганизмов. Изменяя ее можно создать благоприятные или наоборот неблагоприятные условия для их развития.
Основная цель нагревания – инактивировать имеющиеся в продукте микрофлору и ферменты и в сочетании с охлаждением предохранить от порчи при хранении. Обработка нагреванием обеспечивает безопасность потребления и высокое вкусовое качество продукта, является наиболее эффективным, экономичным и простым методом обработки молока.
В молочной промышленности широко используются два вида тепловой обработки молока – пастеризация и стерилизация.
Физические и химические инактивации микрофлоры. К физическим методам инактивации бактерий в молоке и молочных продуктах ультрафиолетовое облучение. Ванты ультрафиолетового спектра обладают достаточно высокой энергией. Воздействие на микроорганизмы, УФ-личи повреждают ДНК клеток. УФ-облучение пастеризуют молоко, а также дезинфицируют производственные помещения: участки фасования и асептического розлива молочных продуктов, заквасочные камеры, помещения для созревания сыра и др.
Ионирирующееизлучение глубоко проникает в молочный продукт, обеспечивая холодную пастеризацию или стерилизацию. В сочетании с мягкой тепловой обработкой ионизирующее облучение может быть использовано для инактивации специфической патогенной микрофлоры.
Аэроионизацию используют для инактивации спор плесневых грибов в атмосфере камер созревания и хранения сыров.
К физическим методам борьбы с нежелательной микрофлорой относится также бактофугирование. При использовании специальных сепараторов- бактофуг выделяется биомасса бактерий (фугат),плотность которой выше, чем плазмы молока. Обычно используется последовательно две бактофуги, которые удаляют из молка 97% клеток микроорганизмов.
Из химических способов инактивации используют ингибирование сорбитовой кислотой и ее солями. Сорбиновую кислоту вносят в животное масло, плавленые сыры, включают в состав покрытий для сыров в целях защиты от окисления, развития плесени.
Используют плюмбагин и юглон растительного происхождения для консервирования сыворотки. Активно подавляет развитие плесневых грибов озон.
Вопрос 4. Производство заквасок. Ряд молочных продуктов изготавливается с использованием определенных культур микроорганизмов. Составляется закваска на чистых культурах микроорганизмов, которые, выделяя свои ферменты, производят биохимические превращения компонентов молока.
Подбором чистых культур для заквасок и проверкой их свойств занимаются специальные микробиологические лаборатории при научно-исследовательских институтах.
На предприятия закваски поступают в жидком и сухом виде. Для сушки заквасок применяют распылительный метод или сублимацию ( сушка в замороженном виде в глубоком вакууме).
Ассортимент заквасок разнообразен применительно к особенностям технологического процесса и биохимическим процессам формирования товарных свойств молочных продуктов. Качественный состав заквасок все время совершенствуется.
Отбираются специальные штаммы для улучшения вкуса, запаха, консистенции продукта в зависимости и глубины вызываемых ими биохимических процессов.
Приготовление заквасок в производстве. Для приготовления заквасок отбираю молоко от заведомо здоровых коров, свежее, с кислотностью в пределах 16-180Т, по чистоте – самого высокого качества с чистым приятным вкусом, без посторонних привкусов и запахов. Обычно для этой цели выбирается ферма, стабильно дающая высококачественное молоко.
Заквасочные отделения на молочных предприятиях размещают в отдельных изолированных помещениях.
Для изготовления закваски берут обезжиренное или цельное молоко, пастеризованное или стерилизованное.
В стерилизованное или пастеризованное молоко вносят молочнокислые бактерии закваски и готовят материнскую закваску.
Приготовление производственной закваски происходит в специальных заквасачниках с автоматическим регулированием температуры. В заквасачнике осуществляется весь цикл приготовления закваски: тепловая обработка молока, выдержка, охлаждение, заквашивание, культивирование, охлаждение.
Применение ферментных препаратов. В настоящее время используются в производстве молочных продуктов ферменты. Биохимические процессы активизируемые ферментными препаратами, при обычной температуре проходят значительно быстрее.
Традиционно в сыроделии используется сычужный фермент (химозин) и его заменители. Методами генной инженерии создан микробный суперпродуцент химозина, что расширяет возможности обеспечения сыродельной промышленности молокосвертывающими препаратами. Широко используется ферментный препарат β-галактотозидаза.Он расщепляет молекулу молочного сахара на глюкозу и галактозу. При меняется в производстве мороженного и для лечебного и профилактического питания.
Бактериофаги. При производстве и хранении заквасок большую опасность представляют бактериофаги. Они представляют собой вирусы, размеры которых в 20-40 раз меньше чем молочнокислые бактерий. Если закваска заражена бактериофагом то через 2-4 часа заквашивание развитие микрофлоры прекращается или значительно замедляется, что видно по нарастанию кислотности. Бактериофаг адсорбируется ( прикрепляется) с помощью отростка к поверхности бактериальной клетки и выделяя фермент, разрыхляет ее оболочку. Фаг внедряется в бактериальную клетку и интенсивно размножается. В результате бактериальная клетка разрушается и образуется сотни новых клеток фага. В результате бактериофаг снижает активность молочнокислых бактерий, а при благоприятных условиях полностью их уничтожает.
Источником заражения молочнокислых культур бактериофагом могут быть руки обслуживающего персонала, воздух помещений, оборудование. Наибольшую опасность представляют остатки молочной сыворотки, где концентрируются фаги.