Молочные консервы, технология производства сухих молочных продуктов

В молоке, предназначенном  для нормализации, аналитическим  путём определяют плотность в  градусах лактоденсиметра и массовую долю жира. Расчётным способом по ранее  изложенным формулам устанавливают  м.д. сухого молочного остатка (СМО_М), м.д. сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО_М). Затем рассчитывают соотношение массовой доли жира к массовой доле СОМО_М в перерабатываемом молоке: .

Сравнивая О_ПР и О_М устанавливают, какой компонент молока необходимо добавить, чтобы эти отношения были равными.

Если О_М О_ПР , то нормализуют цельное молоко обезжиренным. В этом случае масса нормализованной смеси будет равна: М_НМ =М_ЦМ +М_О

Если О_М О_ПР , то нормализацию проводят сливками и масса нормализованного молока будет равна: М_НМ = М_ЦМ+ М_СЛ

Массу компонентов  для нормализации необходимо рассчитать с учётом технологических потерь жира и СМО, которые выражаются через  коэффициент К и О_Р ( расчётное отношение жира к СОМО).

Для этого уточняют О_Р по формуле: О_Р = О_ПР К

Коэффициент, учитывающий  потери жира СМО рассчитывают по формуле:

;

Массу обезжиренного  молока для нормализации рассчитывают по формуле:

Масса сливок для нормализации:

:

Массовую долю жира в нормализованной смеси рассчитывают по формуле и затем проверяют  аналитически путём. При нормализации обезжиренным молоком жирность смеси:

В случае нормализации сливками:

Нормализацию состава  молока проводят смешением цельного молока с компонентами при больших  массах или малыми массами в потоке добавлением с помощью дозаторов.

При нормализации методом  отбора части сливок, рассчитывают массу сливок, которую необходимо отобрать с помощью сепаратора-нормализатора.

Сгущение нормализованного молока.

Пастеризация нормализованного молока

Пастеризуют молоко при 90 С без выдержки в трубчатых, пластинчатых или пароконтактных пастеризаторах или трубчатых подогревателях, которые входят в комплект вакуум - выпарной установки.

Сгущение нормализованного молока

Для сгущения нормализованного и пастеризованного молока используют многокорпусные вакуум-аппараты, работающие по принципу падающей плёнки или циркуляционные вакуум-аппараты.

При использовании  вакуум-аппарата, работающего по принципу падающей плёнки, пастеризованное молоко из пастеризационного аппарата сразу  подаётся непосредственно в первую ступень вакуум-выпарного аппарата.

При использовании  циркуляционных вакуум-выпарных аппаратов, пастеризованное молоко накапливают  в промежуточной емкости в  количестве, необходимом для заполнения рабочего объема вакуум-выпарного аппарата.

Температура испарения молока в вакуум-выпарном аппарате зависит от типа аппарата и вида продукта.

Для сухого цельного молока в трёхкорпусном вакуум-выпарном аппарате, работающем по принципу падающей плёнки, в 1-ом корпусе температура  испарения должна быть 72-74 С, во П-ом - 60-72С, в Ш-ем - 46-48 С.

При такой температуре  в условиях разрежения молоко кипит, не вызывая необратимых изменений  компонентов. Остаточное давление зависит  от типа и конструкции вакуум-выпарного  аппарата и указано в правилах работы, Например, в однокорпусном аппарате остаточное давление 8,7-8,810⁴ Па.

В четырёхкорпусном вакуум- выпарном аппарате в 1- корпусе температура  испарения молока должна быть 74-80 С, во П-м - 68-73С, в Ш-ем- 56-52С, и в -ом - 42 - 46С. Молоко сгущают до массовой доли сухих веществ от 43 до 52% в зависимости от типа применяемого вакуум-выпарного аппарата. Концентрацию сухих веществ устанавливают либо по плотности сгущённого молока (от 1121 до 1150кг/м³ при 20 С), либо с помощью рефрактометра.

При достижении заданной массы сухих веществ, сгущённое молоко при температуре выхода из аппарата направляют через промежуточную ёмкость на гомогенизацию. Гомогенизируют на одноступенчатом гомогенизаторе ( = 10-15МПа) или в двухступенчатом (11,5-12,2МПа, затем 2,5-3,0МПа). Гомогенизация обеспечивает уменьшение свободного поверхностного жира в сухом цельном молоке в 2-3 раза.

Гомогенизированное  сгущённое молоко направляют в промежуточную  ёмкость с мешалкой, фильтруя через  фильтровальную ткань, предварительно прокипячённую.

С помощью специального насоса из промежуточной ёмкости сгущенное молоко подают в сушильную башню, при этом запас его в промежуточной ёмкости не должен превышать часовой производительности сушилки.

Температура молока, поступающего в сушильную башню, зависит от типа вакуум-выпарных аппаратов. Для работающих по принципу падающей плёнки -не менее 40С, для циркуляционных - не менее 50С.

В сушильной камере распылительной сушки сгущённая  и гомогенизированная смесь высушивается горячим воздухом с температурой 140-170С. Температура сушильного воздуха на выходе из сушильной башни (отработанного воздуха) должна быть 60-80 С.

В сушилке прямоточного типа, с параллельным движением сушильного воздуха и продукта, температура  поступающего воздуха 165-180 С и зависит  от конструкции, а отработанного на выходе - 60-80 С.

При сушке сгущённого молока температуры поступающего в  башню воздуха не должна превышать  предельного уровня.

Фильтры для очистки  воздуха, поступающего в калориферы, а также фильтры для улавливания  сухого порошка из отработанного сушильного воздуха, необходимо периодически их очищать. Тканевые фильтры для улавливания порошка из отработанного сушильного воздуха меняют через 25 дней.

Сухие частицы продукта со дна сушильной камеры через  вибролоток ссыпаются в пневмотранспортную линию. Мелкие частицы продукта выводятся из камеры вместе с отработанным воздухом в батарею циклонов. Из отработанного воздуха выделяются частицы порошка размером более 10мкм. Эффективность циклонной очистки - 95-97,4%. Частицы продукта, накапливаемые в циклонах, направляются в общую пневмотранспортную линию, подающую готовый продукт в разгрузочный циклон. При транспортировании до разгрузочного циклона, продукт охлаждается до 15-20С, ниже температуры засасываемого из цеха воздуха.

Для удаления сухого цельного молока со стенок сушильной башни применяют обдув сжатым воздухом «воздушная метла» или механически очищают щётками.

По выходе из сушильной  башни сухое молоко просеивают на встряхивающем сите (вибросито), изготовленном  из нержавеющей стали с размером ячеек не более 22мм. Комочки сухого цельного молока, оставшиеся на сите, пропускают через дробилку и снова просеивают.

Из разгрузочного циклона продукт подается в накопительный бункер, откуда направляется на фасование впотребительскую тару ( металлические банки, вместимостью 250, 500 и 1000г продукта, комбинированные банки - по 250 и 500г, клеевые пачки, пакеты с вкладышами из влаго- и воздухонепроницаемого материала) или в транспортную ( бумажные крафт-мешки, бочки, фанерные барабаны с вкладышами из полиэтилена).

Перед упаковкой в  транспортную тару её осматривают. Она  должна быть чистой, без наличия  плесени, загрязнителей и посторонних  запахов.

Сухое цельное молоко в транспортной таре должно хранится при температуре от 1до10С и  относительной влажности воздуха 85% не более 8 месяцев со дня выработки. В потребительской таре сухое молоко должно храниться при Т от 1 до 20 С и относительной влажности воздуха не более 75% до 3-х месяцев.

Расход сырья

Расход нормализованного молока на выработку 1 тонны сухого цельного молока с учётом предельно допустимых потерь установлен Приказом Министерства МиМП №254 от 06.11.1981г. В сезонный период года на 1т продукта, расфасованного в транспортную тару, расход смеси молока с м.д. жира 3,013%,СОМО - 8,21 года установлен 8704кг, в несезонный - 8713кг . В случае расфасовки продукта в потребительскую тару расход сырья составит: 8707кг и 8717кг соответственно.

Если состав нормализованного молока не совпадает с приведёнными данными, то норму расхода пересчитывают  по формуле, с учётом фактической массовой доли сухих веществ в молоке.

Сухое молоко «Смоленское» с м.д.15%

Сухое молоко «Смоленское» вырабатывается высушиванием на распылительных сушильных установках пастеризованной  и сгущённой молочной смеси цельного и обезжиренного молока с последующимагломерированием частиц продукта. По органолептическим, физико-химическим и санитарно-гигиеническим показателям сухое молоко «Смоленское» должно отвечать требованиям действующего стандарта.

Вкус и запах - свойственный свежему пастеризованному молоку, без посторонних привкусов и запахов. Сухое молоко представляет сухой порошок, состоящий в большей массе их агломерированных частиц. Допускается в молоке упакованном в транспортную тару незначительное количество комочков, Которые легко рассыпаются при механическом воздействии. Цвет молока - белый с легким кремовым оттенком.

Под агломерированными  частицами подразумевают соединение отдельных частиц сухого молока, видимых  невооружённым глазом или при  увеличении в 80 раз.

Массовая доля влаги  в продукте 4%, жира 15%, индекс растворимости 0,2см³ , кислотность восстановленного молока не более 20Т.

Технологический процесс  производства сухого молока « Смоленского» включает все операции, что и для  сухого цельного молока.

Нормализацию состава молока проводят так же, исходя из отношения м.д. жира к м.д. СОМО в готовом продукте, равное 0,196 ( плановые или расчётные показатели несколько завышенные), и О_Мперерабатываемого молока цельного. Для выбора компонента нормализации сравнивают О_ПР и О_М . При нормализации изменяют О_М до заданного в готовом продукте, т.е.0,196. С учетом коэффициента потерь К рассчитывают О_Р и рассчитывают массу компонентов. Нормализуют смешением цельного и обезжиренного молока.

Нормализованное молоко подвергают тепловой обработке на автоматизированном пароконтактном пастеризаторе при 1055С и в горячем виде подают в первый корпус вакуум-выпарной установки.

Сгущение осуществляют на многокорпусном вакуум-выпарном аппарате, работающем по принципу падающей плёнки. Технологические параметры сгущения регулируются автоматически, процесс сгущения проводится непрерывно до м.д. сухих веществ 45-55% ( от 1130 до1150 кг/м ³ при 20 С).

При сгущении поддерживается кипение молока при ( 692) С в 1ом корпусе, ( 652)С - во втором, (522)С - в третьем, (42 2)С - в четвёртом и пятом

Для снижения свободного поверхностного жира, отрицательно влияющего на качество продукта при хранении, проводится гомогенизация сгущённого молока на двухступенчатом гомогенизаторе при температуре, с которой сгущенное молоко выходит из вакуум-выпарного аппарата. Давление на первой ступени - от 6,0 до 7,0 МПа, на второй ступени - 20,0 - 21,0. На предприятиях, не оснащённых гомогенизаторами, допускается вырабатывать сухое молоко «Смоленское» без гомогенизации.

Сушка Для молока «Смоленского» применяют двухстадийную сушку. На первой стадии сгущённое гомогенизированное молоко с температурой не ниже 40С направляется на фильтрование и затем подаётся на автоматизированную прямоточную распылительную сушилку с выносным инстантайзером, где осуществляется вторая стадия сушки.

Температура воздуха, поступающего из калорифера в сушильную  башню должна быть в пределах 145-175С, а выходящего от 60 до 80С. Массовая для  влаги в сухом молоке на выходе из сушильной башни должна быть от 5 до 8%.

Поддержание влаги  в сухом молоке в указанных пределах способствует слипанию частиц сухого молока и образованию агломерированных частиц.

Досушка и охлаждение

Молочный порошок  с повышенным содержанием влаги  из сушильной башни направляется в трёхсекционный прямоходный вибрационно-конвективный аппарат (инстантайзер), где производится его агломерация, досушивание и охлаждение. Температура воздуха, подаваемого в 1 секцию инстантайзера должна быть 65 - 80С, во 2-ой - 100-110С, в 3-ей - 6-12С. Полученное сухое молоко «Смоленское» охлаждается в инстантайзере до 25С.

Из инстантайзера  сухое молоко подаётся на вибрационное сито с размерами ячеек 2х2 мм и  затем пневмотранспортом в бункер для хранения перед расфасовкой.

В бункеры расфасовочных  автоматов сухое молоко подаётся скребковым транспортёром. Фасуют в транспортную и потребительскую тару при тех же условиях и в те же упаковочные материалы, что и молоко сухое цельное.

Основными пороками, снижающими качества сухого молока, являются салистый вкус и запах. Факторы, вызывающие из появления различны: состав и свойства жира, термические воздействия при различных технологических операциях, условия хранения, способы упаковывания. Наименьшей стойкостью к окислению обладает молоко цельное сухое, выработанное весной, наибольшей - полученное летом. Это объясняется повышенной массовой долей в летнем жире естественных антиокислителей.