Производство сливочного масла методом сбивания сливок

Получение масла из сливок (массовая доля жира от 32 до 55%), пред­ставляющих стойкую жировую эмульсию, - сложный физико-химичес­кий процесс. Основой технологии (см. рис. 3.1) является выделение жиро­вой фазы из сливок сбиванием и превращение образовавшегося масляного зерна (концентрированной дисперсии, состоящей из разрушенных и по­луразрушенных жировых шариков и их агрегатов) в монолит масла со свой­ственной ему структурой и консистенцией.Схема (аппаратурное оформление) технологического процесса произ­водства масла методом сбивания сливок представлена на рис.

Низкотемпературная подготовка сливок к сбиванию

Цель данной технологической операции — перевести часть молочного жира (не менее 30...35% жира) в твердое состояние. При появлении внутри жировых шариков кристаллов жира уменьшается прочность связи белковых оболочек и прилегающего к ним жира. Это вызывает десорбцию некоторой части веществ оболочки в плазму и снижение устойчивости жировой дис­персии сливок. С увеличением глубины охлаждения и выдержки сливок дан­ное влияние усиливается. Описанное явление служит основой процесса вы­деления из сливок жировой фазы и получения масляного зерна.

 

Рис. 5.1 - Схема технологического процесса производства сливочного масла методом сбивания сливок:

1 — весы; 2 — приемная ванна; 3 — пластинчатый теплообменник; 4 — сепаратор-сливкоотделитель; 5 — пластинчатый пастеризатор-охладитель; 6 — вакуум-дезодоратор; 7 — емкость для созревания сливок; 8 — маслоизготовитель непрерывно­го действия; 9 — устройство для дозирования воды в масло; 10 — автомат для мелкой фасовки масла; 11 — автомат для укладки брикетов в короба; 12 — устройство для заклеивания коробов с маслом; 13 — маслоизготовитель периодического действия; 14 — гомогенизатор; 15 — машина для фасовки масла в короба массой по 20 кг; 16 — весы для взвешивания коробов с маслом; 17 — заквасочная.

 

Выбор режимов подготовки сливок к сбиванию зависит от состава молочного жира, периода года, условий кормления животных и других факторов.

В технологическом плане режимы физического созревания сливок под­разделяют на традиционные (длительный и ускоренный), бесступенчатые, ступенчатые и комбинированные (летние и зимние).

Длительный режим подготовки сливок к сбиванию. В промышленнос­ти применяют одно- и многоступенчатые режимы физического созрева­ния сливок.

При одноступенчатом режиме подготовка сливок включает два этапа:

—быстрое охлаждение сливок со скоростью около 2°С/с до температуры
массовой кристаллизации глицеридов (ниже 8°С);

—выдержку их при этой температуре в течение 5...20 ч.

При охлаждении сливок в жировых шариках образуются центры крис­таллизации и происходит частичное отвердевание глицеридов (при неблагоп­риятных для развития посторонней микрофлоры условиях). В процессе дли­тельной вьщержки сливок кристаллизация глицеридов в отдельных жировых шариках продолжается. При этом, наряду с уменьшением прочности оболо­чек жировых шариков, происходит образование новых структурных связей между образовавшимися твердыми частицами, частичное выделение из жировых шариков свободного жидкого жира и агрегация жировых шариков.

При выработке сладкосливочного и кислосливочного масла с массо­вой долей влаги 16% основными параметрами одноступенчатого режима шшяются: температура охлаждения (4...6°С в весенне-летний и 5...7°С в осенне-зимний периоды года) и продолжительность выдержки (не менее 5 и7 ч, соответственно). На практике продолжительность выдержки сливок составляет 15...20ч, а в отдельных случаях до 48 ч. Во избежание нара­стания кислотности сливки в этом случае пастеризуют при температуре 105...115°С, а созревание осуществляют при 6...8°С.

Одноступенчатые режимы созревания сливок по сравнению со мно­гоступенчатыми более просты и менее трудоемки.

Внутренняя поверхность коробов и ящиков перед их заполнением дол­жна быть выстлана пергаментом или алюминиевой фольгой. Монолит масла в коробе или ящике должен быть плотным, без пустот, с ровной поверхностью. Упаковочный материал должен плотно прилегать ко всей поверхности монолита.

При выработке масла в маслоизготовителях периодического действия фасовку осуществляют с помощью специальных машин или вручную.

При ручной фасовке масло выгружают из маслоизготовителя или те­лежки порциями по 3...5 кг деревянной лопаткой в ящики или короба, ус­тановленные в специальные станки, и уплотняют деревянным пестиком. Куски масла кладут в центр короба и разравнивают их к краям. Такой при­ем предупреждает образование пустот и смещения пергамента. Деревян­ный инвентарь периодически смачивается холодной водой для предотвра­щения прилипания масла.

После заполнения тары маслом, его поверхность выравнивается и зак­рывается упаковочным материалом.

При использовании гомогенизаторов продукт имеет слегка текучую консистенцию. Для равномерного заполнения тары масло разравнивают деревянной лопаткой.

Перед началом работы все детали фасовочного аппарата, соприкасаю­щиеся с продуктом, обрабатывают антиприлипающими растворами.

Для сливочного масла, вырабатываемого методом сбивания сливок (вне зависимости от типа маслоизготовителя), традиционно применяют фасование формированием брикетов.

Масло, предназначенное для фасования в потребительскую тару, дол­жно иметь однородную консистенцию, термоустойчивость не ниже 0,7. Допускается фасовать масло, имеющее слегка крошливую, слегка слоис­тую, колющуюся, мучнистую консистенцию. Масло с мягкой консистен­цией фасовать в потребительскую тару не рекомендуется.

Во избежание выпрессования влаги масло с массовой долей влаги 16 и 20% перед фасованием желательно (а содержащее 25% влаги обязательно) гомогенизировать сразу после выработки.

Масло на выходе из маслоизготовителя представляет собой твердообразный продукт, который легко формуется крупными монолитами (массой по 20 кг) и мелкими брикетами различной формы и массы от 10 до 500 г.

Производство сливочного масла методом преобразования высокожирных сливок

Сущность метода заключается в концентрировании жировой фазы мо­лока (сливок) сепарированием до стандартного содержания ее в готовом мисле с последующим преобразованием полученных высокожирных сливок в масло за счет термомеханической обработки.

Технологический процесс производства масла методом преобразова­ния высокожирных сливок состоит из операций:

Сепарирование сливок и получение высокожирных сливок. Высоко-жирные сливки — высококонцентрированная жировая эмульсия с массо­вой долей жира более 62%; жировые шарики в них практически соприкасаются друг с другом, а при массовой доле жира более 73 ± 1% находятся в сформированном состоянии; толщина прослоек плазмы, состоящих из гидратированных оболочек жировых шариков, составляет 30 нм. При массо­вой доле жира 91.-95% прослойки плазмы достигают критической толщи­ны, эмульсия при этом разрушается.

Высокожирные сливки можно получить из молока путем одно- и дву­кратного сепарирования. В заводской практике обычно применяют двукратное сепарирование: сначала из молока получают сливки с массовой долей жира 32...37%, которые затем пастеризуют и горячими (при температуре 70...90°С) сепарируют в потоке, получая высокожирные сливки. При этом процесс получения высокожирных сливок принято рассматривать как двухстадийный:

♦ 1-я стадия — сближение жировых шариков в результате первого сепа­рирования молока (при температуре 5О...8О°С);

♦ 2-я стадия — уплотнение жировой фазы и частичная деформация жировых шариков при втором сепарировании сливок.

Стадии сепарирования различаются между собой по затратам механи­ческой энергии и скорости процесса концентрации. На первой стадии кон­центрирование жира осуществляется быстрее, а энергия расходуется на преодоление сопротивления среды движению жирового шарика. Замедле­ние процесса концентрации на второй стадии (энергия при этом тратится ни деформацию и спрессовывание жировых шариков и вытеснение плаз­мы из капилляров) приводит к снижению производительности сепараторов.

На второй стадии концентрирования жировой фазы в результате вза­имного трения в барабане сепаратора вместе с плазмой вытесняются ве­щества оболочек жировых шариков (в том числе фосфолипиды). Поэтому в высокожирных сливках содержится меньше оболочечного вещества, чем в обычных сливках, что приводит к изменению электрического заряда жировых шариков и подвижности их в электрическом поле, а также пониже­нию устойчивости оболочек жировых шариков и эмульсии в целом.

В повседневной практике для получения высокожирных сливок ис­пользуют исключительно сепараторы периодического действия. Для обес­печения непрерывности получения высокожирных сливок обычно ис­пользуют три сепаратора, которые работают поочередно.

Эффективность процесса сепарирования сливок зависит:

Массовой доли жира в сепарируемых сливках.

Кислотности плазмы сепарируемых сливок.

Температуры сепарирования сливок. (наиболее предпочтительна температура 65...70°С).

При снижении температуры сепарирования наблюдается тенденция уменьшения массовой доли жира в пахте. Повы­шение температуры, наоборот, увеличивает массовую долю воз­духа в получаемых высокожирных сливках и снижает жирность пахты.

Степень дестабилизации растет при повышении кис­лотности сливок, снижении устойчивости белковой фазы и увеличении их жирности, а также при повышении температуры сепарирования сливок и массовой доли жира в получаемых высокожирных сливках.

Повышение степени дестабилизации сепарируемых сливок увеличи­вает массовую долю жира в получаемых высокожирных сливках и снижает их вязкость. При росте степени дестабилизации жировой дисперсии в слив­ках увеличивается количество крупных жировых шариков, что ускоряет уплотнение сливочного слоя.

Эффективность сепарирования (разделения жир — плазма) при этом повышается.

Нормализация высокожирных сливок. Эта операция необходима для получения масла стандартного состава. Требуемое содержание влаги, жира и

СОМО (сухой обезжиренный молочный остаток) в высокожирных сливках легко получить в процессе сепарирова­ния сливок. Например, при изменении влаги в высокожирных сливках в диапазоне от 16 до 45% массовая доля СОМО в них будет меняться от 1,6 до 4,5%; остальное составляет жир.

На практике часто получают высокожирные сливки с содержанием компоне нтов, отличающимся от требуемого. В большинстве случаев в них умыш­ленно, завышена массовая доля жира, но возможны и случаи несоответствия (СОМО и влаги). Поэтому возникает необходимость нормализации высоко­жирных сливок по влаге, СОМО и жиру. Используют для этой цели пахту, пастеризованное цельное молоко или сливки, молочный жир (топленое мас­ло) и др. Не рекомендуется использовать воду и обезжиренное молоко, которые могут стать причиной ухудшения вкуса и запаха масла, а в случае нормализации водой получают снижение массовой доли СОМО. Монолиты крестьянского и бутербродного масла во избе­жание выпрессовывания плазмы в процессе фасования (брикетами) не сле­дует охлаждать ниже —5°С. «Отепляют» монолиты масла перед фасовани­ем при температуре не выше 16°С.

Бутербродное масло перед фасованием выдерживают в течение 1...2 ч при температуре не выше 20°С. Если в день выработки масло не фасуют, его хранят в камере при температуре 5...8°С не более 16...20 ч. Перед фасовани­ем в этом случае масло «отепляют» в помещении при 1О...12°С и фасуют с использованием гомогенизатора. Температура фасования составляет 11... 12°С для весенне-летнего периода года и 12...14°С — для осенне-зимнего.

В бункере фасовочного автомата образовавшаяся первичная структу­ра практически полностью разрушается. Именно этим определяется про­должительность формирования вторичной структуры (в брикетах) и ее ха­рактер, то есть консистенция масла и его термоустойчивость.

Увеличение продолжительности выдержки перед фасовкой ухудшает качество и хранимоспособность мелкофасованного масла.

Таким образом, фасование масла, полученного методом преобразова­ния высокожирных сливок, в потребительскую тару существенно меняет характер его структуры.

Масло, выработанное методом преобразования высокожирных сли­вок, предпочтительно фасовать на заводе непосредственно в процессе про­изводства наливом в жесткую тару.