В молочноконсервном производстве

Согласно ФЗ-№88, молочные консервы – сухие или концентрированные упакованные в тару молочные продукты [2]. Молочные консервы представляют собой продукты, выработанные из натурального молока и пищевых добавок с применением тепловой обработки (сгущение, стерилизация, сушка) с добавлением (или без добавления) сахара, что обеспечивает стойкость при длительном хранении в упакованном виде и хорошую транспортабельность [1].

Основное сырье для производства молочных консервов – сырое молоко кислотностью не более 20°Т. Оно должно быть термоустойчивым. Кроме того, для выработки молочных консервов используют обезжиренное молоко, сливки, пахту, полученную при производстве сладкосливочного масла. В качестве вкусовых наполнителей и пищевых добавок применяют сахар-песок, молочно-белковые концентраты (казеинат натрия), кофе, какао-порошок, растительные масла, аскорбиновую, лимонную кислоты, кверцетин, низин и др. В качестве затравки в производстве сгущенного молока с сахаром используют мелкокристаллическую лактозу. Для повышения термоустойчивости молока вносят соли-стабилизаторы – цитраты и гидрофосфаты натрия и калия [14].

В основе консервирования молока лежат приемы подавления жизнедеятельности микроорганизмов: тепловая стерилизация, удаление воды и повышение осмотического давления. По способу производства молочные консервы делят на стерилизованные, сгущенные с сахаром и сухие [1].

Материальный баланс в молочноконсервном производстве

При производстве молочных консервов из нормализованного молока получают сгущенное или сухое молоко (готовый продукт) и воду (побочный продукт). При расчетах пользуются уравнениями материального баланса (4.1) и (4.2), составленными по сухому молочному остатку:

, (4.1)

где М_н.м, М_{сг.м/сх.м}, М_в – масса нормализованного, сгущенного (сухого)

молока и воды, соответственно, кг;

n – норма предельно допустимых потерь сухих веществ при произ-

водстве молочных консервов, %.

(4.2)

где С_н.м, С_сг.м – массовая доля сухих веществ в нормализованном и

сгущенном молоке, соответственно, %;

n_с.в – норма предельно-допустимых потерь сухих веществ при произ-

водстве сгущенного молока, %.

Расчет показателей состава сырья

Для расчета компонентов нормализации необходимы сведения об их составе. Массовая доля сухого молочного остатка (СМО) молока цельного, обезжиренного и сливок:

, (4.3)

, (4.4)

, (4.5)

где СМО_м, СМО_об.м, СМО_сл – массовая доля СМО молока цельного, обез-

жиренного и сливок, соответственно, %;

Ж_м, Ж_об.м, Ж_сл – массовая доля жира в молоке цельном, обезжиренном,

в сливках, %;

Д_м, Д_об.м – плотность молока цельного и обезжиренного, °А.

Массовая доля СОМО компонента:

,

Отношение массовой доли жира молока, Ж_м, %, к массовой доле сухого обезжиренного остатка молока, СОМО_м, %:

.

Нормализация сырья

Нормализация состава молока основана на материальном балансе концентрирования (4.6):

, (4.6)

где М_см, М_пр – масса исходной смеси и готового продукта, соответственно, кг;

А_см, А_пр – массовая доля всего сухого вещества или любой его состав-

ной части в исходной смеси и готовом продукте, соответственно, %;

К_А – коэффициент потерь А.

В нормализованном молоке для выработки молочных консервов соотношение между массовой долей жира и сухого обезжиренного молочного остатка должно обеспечивать стандартное соотношение этих частей молока в готовом продукте. В цельном молоке это отношение составляет 0,39-0,69, в сухих и сгущенных молочных консервах 3,3-0,193 [14].

Таким образом, сущность нормализации в производстве молочных консервов состоит в изменении фактического соотношения массовой доли жира и СОМО в цельном молоке до заданного в продукте. Нормализацию сырья при производстве молочных консервов проводят по жиру с учетом СОМО в следующей последовательности:

1. Определение массовой доли жира в нормализованном молоке [14].

Обозначим

,

где Ж_пр – массовая доля жира в продукте, %;

СОМО_пр – массовая доля СОМО в продукте, %.

Величина О_пр постоянна и зависит от вида продукта.

Массовая доля жира в нормализованном молоке:

. (4.7)

Учитывая, что относительные потери жира и сухого вещества непропорциональны, величину О_пр корректируют с помощью коэффициента К:

,

где n_ж, n_с.в – норма предельно-допустимых потерь жира и сухих веществ

при производстве сгущенного молока, %.

Скорректированный показатель О_пр обозначим О_р:

.

2. Выбор компонентов нормализации.

В производстве молочных консервов предусмотрено два способа нормализации молока: смешением и в потоке [14]. При нормализации смешением нормализуемого молока с одним из продуктов сепарирования, в зависимости от соотношения О_м и О_р существует три варианта:

а) если О_м>О_р, для нормализации используют обезжиренное молоко (или пахту):

,

где М_м, М_об.м – масса цельного и обезжиренного молока, кг.

б) если О_м<О_р, для нормализации используют сливки:

,

где М_сл – масса сливок, кг.

в) если О_м = О_р, нормализация не требуется:

.

Нормализацию в потоке осуществляют путем поточного смешивания продуктов сепарирования нормализуемого молока в определенном соотношении. При этом в зависимости от соотношения О_м и О_р также возможны три варианта:

а) если О_м>О_р, нормализацию проводят путем отбора избытка сливок:

,

где – масса сливок для смешивания с обезжиренным молоком, кг.

б) если О_м < О_р, нормализацию проводят путем отбора части обезжиренного молока:

,

где – масса обезжиренного молока для смешивания со сливками, кг.

Данный способ, как правило, применяется только в производстве сухих детских молочных продуктов.

в) если О_м=О_р, нормализация не требуется:

.

3. Определение масс компонентов нормализованной смеси.

При нормализации смешением в емкостях массу обезжиренного молока или сливок определяют по формулам (4.8), (4.9), соответственно:

(4.8)

(4.9)

При нормализации в потоке вначале определяют массу сливок и обезжиренного молока, полученных при сепарировании всего количества молока, по формулам (4.10), (4.11) без учета потерь

(4.10)

. (4.11)

В случае, если О_м>О_р, масса сливок, направляемых на смешивание со всей массой обезжиренного молока, полученного при сепарировании

. (4.12)

В случае, если О_м<О_р, масса обезжиренного молока, направляемого на смешивание со всей массой сливок, полученных при сепарировании

(4.13)

4. Расчет массы сахара [14].

Расчет массы сахара производят на основе материального баланса концентрирования (4.6). В зависимости от вида молочных консервов существуют следующие варианты расчета:

а) для сгущенных молочных консервов с сахаром массу сахара, М_сах, кг, рассчитывают согласно условию

,

по формуле (4.12) с учетом потерь

, (4.14)

где САХ_см, САХ_пр – массовая доля сахара в исходной смеси и в продукте, %.

К_САХ – коэффициент потерь сахара.

б) для сгущенного нежирного молока с сахаром массу сахара, М_сах, кг, рассчитывают согласно условию

по формуле (4.13) с учетом потерь

. (4.15)

5. Расчет массы наполнителя [14].

При производстве многокомпонентных молочных консервов массу наполнителя рассчитывают на массу молочной смеси согласно условию

,

по формуле (1.19) с учетом потерь

, (4.16)

где НАП_см, НАП_пр – массовая доля наполнителя в смеси и продукте, %.

К_НАП – коэффициент потерь наполнителя.

6. Определение массы готового продукта.

Масса сгущенного или сухого продукта, М_пр, кг

, (4.17)

где К_ж – коэффициент потерь жира.

Масса сгущенного продукта в условных весовых единицах – тубах (1 туб = 400 кг), М¢_пр, туб:

.