Производство быстрорастворимого сухого молока

Сухое молоко, предназначенное для быстрого растворения, должно быть подвергнуто специальной обработке, а именно частицы молока должны быть обработаны так, чтобы образовывать более крупные пористые агломераты. Для достижения требуемой пористости частицы молока должны быть высушены таким образом, чтобы большая часть воды в капиллярах и порах была замещена воздухом. Затем частицы должны быть увлажнены так, чтобы поверхностный слой быстро набух, закрывая капилляры. При этом поверхность частиц становятся клейкими, и они приклеиваются друг к другу, образуя агломераты. Одним из методов производства растворимого сухого молока является повторное помещение сухих частиц обратно в камеру смешивания, в которой находится высушивающий воздух и распыленное молоко. Как только сухие частицы попадают в эту камеру, их поверхность увлажняется испарившейся водой, и они набухают. Капилляры и поры закрываются, и частицы становятся клейкими. Другие частицы молока приклеиваются к их поверхности, образуя агломераты.

Высушивание в кипящем слое

Примером более эффективного способа производства быстрорастворимого молока является установка с кипящим слоем. Эта установка связана с нижней частью сушки и состоит из корпуса с перфорированным дном.

Корпус имеет пружинную основу и воспринимает вибрацию от мотора. Слой порошка, распределенный по перфорированному дну, перемещается с помощью вибрации вдоль корпуса с равномерной скоростью. Порошок из сушилки попадает в первую секцию, где увлажняется паром. Вибрацией порошок перемещается через секции сушки, где воздух с понижающейся температурой пропускается сквозь слой порошка. Агломерация происходит на первой стадии сушки, когда частицы приклеиваются друг к другу. Вода выпаривается из агломератов по мере их прохождения через секции сушки. Требуемая степень сухости достигается при прохождении по всей длине установки с псевдоожиженным слоем. Все слишком крупные частицы на выходе установки задерживаются и направляются на вход установки. Обработанные частицы просеиваются и перемещаются с помощью охлаждающего воздуха к батарее циклонов, где они отделяются от воздуха, и после этого этого продукт упаковывается. Высушивающий воздух из установки с кипящим слоем вместе с воздухом из сушильной установки пропускается сквозь циклон, где очищается от частиц молока.

Утилизация тепла

Процесс сушки сопровождается большими потерями тепла. Часть тепла можно вернуть в процесс с помощью теплообменников, но высушивающий воздух содержит мельчайшие частицы и испарения, поэтому требует использования специальных теплообменников. В ряде случаев используются специальные теплообменники со стеклянными трубами. Гладкая поверхность стекла позволяет избежать пригорания продукта в значительной степени. В установку включена система мойки (CIP). Теплый воздух подается снизу и продувается сквозь стеклянные трубы. Свежий воздух, который требуется нагреть, продувается по внешней стороне труб. При использовании такого способа теплообмена эффективность распылительной сушки повышается на 25–30%.

Еще одной возможностью утилизации тепла является его извлечение из конденсата в выпарном аппарате, работа которого осуществляется параллельно с работой распылительной сушилки. Такой подход позволяет снизить стоимость процесса сушки на 5–8%.

Упаковка сухого молока

Типы и размеры упаковок в разных странах значительно различаются. Сухое молоко часто упаковывается в ламинированные пакеты с внутренним пакетом из полиэтилена. Полиэтиленовый пакет часто запаивается, такая упаковка имеет практически такую же герметичность, как металлические бочки. Наиболее распространенные упаковки вместимостью 25 и 15 кг. Хотя в соответствии с требованиями заказчика параметры упаковки могут быть изменены в соответствии с количеством упаковываемого продукта. Сухое молоко для бытового использования и также для мелких потребителей упаковывается в консервные банки, ламинированные или пластиковые пакеты, которые, в свою очередь, упаковываются в картонные коробки.

Изменение компонентов сухого молока при хранении

Жир, который содержится в цельном сухом молоке, во время хранения окисляется. В промышленных условиях срок хранения может быть увеличен путем специальной предварительной обработки молока, введенияантиоксидантов, а при использовании металлических бочек – путем заполнения инертным газом. Сухое молоко следует хранить при пониженной температуре в сухом помещении, предохраняя от любых контактов с водой. В сухом молоке при комнатной температуре и низком содержании влаги химические реакции происходят настолько медленно, что пищевая ценность не изменяется даже через несколько лет хранения.

Растворение сухого молока

Одна часть сухого молока распылительной сушки обычно растворяется в 10 частях воды, нагретой до температуры 30–50ºС. Время растворения составляется около 20–30 мин. При более низких температурах требуется более длительное время. В холодной воде сухое молоко растворяется в течение 8–12 часов. При использовании быстрорастворимого сухого молока требуемое количество воды заливается в танк, после этого добавляется сухое молоко. Молоко растворяется после обычного размешивания даже в холодной воде. Сразу после этого молоко можно пить. Процесс растворения зависит от качества воды. Следует помнить, что сушка производится на первой стации концентрации молока и из него удаляется чистая (дистиллированная) вода. Дополнительная информация о качестве воды приведена в главе 18 "Восстановленные молочные продукты".

Восстановленные (рекомбинированные) молочные продукты

Молоко – скоропортящийся продукт, вследствие этого во многих странах, где молочная промышленность не развита, оно является дефицитным продуктом. Свежее молоко имеет ограниченный срок хранения и легко портится при воздействии бактериальных ферментов, прямого солнечного света и т.д. В случаях, когда поставки молока трудноосуществимы – например, в странах с тропическим климатом или в регионах, где производители находятся на значительном удалении от потребителя,– свежее молоко заменяется видами молока, обладающими длительным сроком хранения, такими как сгущенное и стерилизованное (УВТ) молоко.

Восстановление является альтернативным способом снабжения продуктом, который имеет сходство со свежим молоком, где существует его реальный дефицит. Развитие производства восстановленного молока и молочных продуктов находится на высоком уровне, имеется широкий ряд разработанных технологий и оборудования.

В основе подобных технологий лежат одинаковые принципы, которые во многом совпадают. Первоначально они применялись к питьевому молоку, затем последовало производство концентрированного молока и подслащенного сгущенного молока. В настоящее время с помощью рекомбинации производят йогурт, масло и сыр. На протяжении многих лет эти технологии были усовершенствованы от простых периодических до сложных высокопроизводительных систем.

Наиболее важными операциями, которые лежат в основе процесса восстановления и рекомбинации, являются следующие:

•Переработка сырья

•Взвешивание и смешивание

•Фильтрование, гомогенизация и пастеризация.

Определения

Мы приводим следующие определения для прояснения смысла некоторых терминов, используемых в данной отрасли.

Восстановленное молоко – это жидкое молоко, полученное добавлением воды к порошкообразному обезжиренному молоку (ПОМ) или порошку цельного молока (ПЦМ).

Рекомбинированное молоко – это молоко, полученное добавлением воды к обезжиренному сухому молоку и добавлением молочного жира в таком количестве, которое необходимо для получения желаемой массовой доли жира.

Восстановленные молочные продукты – продукты, полученные смешением воды и сухих или концентрированных продуктов в количестве, обеспечивающем необходимое соотношение вода/сухие вещества.

Рекомбинированные молочные продукты изготавливаются путем смешивания молочного жира и сухого обезжиренного молока с добавлением или без добавления воды.

Это смешивание осуществляется так, чтобы получить определенное соотношение жира и СОМО, а также отношения сухих веществ (СВ) и воды.

Рекомбинированное, модифицированное молоко и молочные продукты изготавливаются измолочных продуктов с ингредиентами, например, ароматизированные продукты, масло изопределенных жировых фракций, диетические продуктыили сгущенное молоко.

Молоко и молочные продукты с наполнителями, "полумолочные" продукты, в которых молочный жир замещен растительными жирами, например, питьевое молоко, сгущенное молоко, сухое молоко или сыр. Синонимом является термин "молокозаменители".

Обогащенное молоко изготавливается из свежего молока, восстановленного молока или рекомбинированного молока путем добавления одного или нескольких ингредиентов молочных продуктов.

Сбалансированное молоко – это свежее молоко, смешанное с восстановленным или рекомбинированным обезжиренным молоком с целью получения молока с традиционным или модифицированным составом из жирного молока путем сбалансирования содержания СОМО.

Обезвоженный молочный жир (ОМЖ) представляет собой чистый продукт, полученный из свежего молока, сливок или масла без добавок нейтрализующих веществ.

Обезвоженный полутвердый жир является цельным продуктом, изготовленным из сливок или масла без учета срока его хранения.

Полутвердый жир представляет собой продукт, изготовленный из сливок или масла безучета срока их хранения, но которые могут иметь пониженное содержание жира.

Растительные масла являются рафинированными, обесцвеченными, дезодорированными маслами, преимущественно представлены кокосовым, пальмовым и соевым маслом.

Переработка сырья

Сухое молоко

СОМО для рекомбинированного молока обычно поставляется в форме сухого обезжиренного молока, получаемого обезжириванием цельного молока в центробежных сепараторах с последующим удалением воды из обезжиренного молока, осушением и сушкой.

Восстановленное молоко – это молоко, полученное добавлением воды к сухому обезжиренному или цельному молоку.

Рекомбинированное молоко – это жидкое молоко, полученное добавлением воды к сухому обезжиренному молоку и добавлением молочного жира в количестве, необходимом для получения требуемой массовой доли жира молока.

Продукт может храниться месяцами или даже годами, не подвергаясь порче, и легко растворяется в воде, образуя восстановленное обезжиренное молоко.

Наиболее распространена классификация сухого обезжиренного молока по способу его изготовления и, следовательно, по тепловой обработке, которой обезжиренное молоко подвергается перед сгущением и распылительной сушкой. В процессе тепловой обработки молока сывороточные белки денатурируют в различной степени в зависимости от температуры и длительности процесса. Степень денатурации можно классифицировать в соответствии с азотным индексом сывороточных белков (АИСБ), который был рассмотрен в главе 17.

Для различных рекомбинированных молочных продуктов обычно используются различные типы сухого молока, приведенные в таблице 18.1, классифицированные по способу тепловой обработки. Сухое молоко обычно поставляется в ламинированных пластиковых пакетах по 25 кг. При небольших объемах производства сухое молоко подается вручную в системы для смешивания, на больших предприятиях упаковки с сухим молоком опорожняются автоматически. Еще более удобным является использование башенных танков, в которые сухое молоко из пакетов транспортируется пневматически. Существуют и другие рациональные способы транспортировки сухого молока на установки для восстановления в контейнерах, содержащих 200–1000 кг. Размер контейнера ограничивается пропускной способностью оборудования для разгрузки в цехе приемки сухого молока.

Жиры и масла

Несоленое сливочное масло может использоваться для изготовления рекомбинированных молочных продуктов, но оно должно храниться в охлаждаемых хранилищах. Наиболее распространенным сырьем, используемым в качестве источника молочного жира для рекомбинации, является обезвоженный молочный жир (ОМЖ), который не требует подобных условий хранения. Обычно он расфасовывается во фляги по 19,5 кг или по 196 кг. При соблюдении требований при производстве этого продукта и исключении попадания воздуха в процессе упаковки в среде инертного газа (азота) ОМЖ может храниться в течение 6–12 месяцев даже при повышенной окружающей температуре 30–40ºС.

Таблица 18.1

Сухое обезжиренное молоко для восстановленных и рекомбинированных продуктов

Типовые параметры сухого молока

Тип и параметры Тепловая ТепловаяТепловая Тепловая Тепловая Тепловая

обработка при обработка при обработка обработка при обработка обработка

сверхнизких низких при средних температурах при высоких при сверхвысоких

температурах температурах температурах выше среднего температурах температурах

Extra LH LH MH MHH HH HHHS*

<70ºC/15c 70ºC/15c 85–90ºC/20–30c 96–124ºC/30c ≈135ºC/30c ≈135ºC/30c

АИСБ, мг/г – > 6,0 5,9 – 4,5 4,4 – 1,5 < 1,4 <1,4

Тепловой индекс – < 80,0 80,1 – 83 83,1 – 88,0 > 88,1 >88,1

Рекомбинированный продукт

Твердый сыр Без антибиотиков,

высокая сычужная свертываемость

Полутвердый сыр Без антибиотиков,

высокая сычужная свертываемость

Белый/Фета сыр Без антибиотиков, высокая сычужная сверт-ть

Свежий сыр Без антибиотиков, высокая сычужная сверт-ть

Пастеризованное молоко Без антибиотиков

ВТО молоко Низкое значение КОЕ: <5x10⁵/мл

Стерилизованное молоко Без антибиотиков

Сладкое сгущенное молоко Без антибиотиков

Сухое молоко Без антибиотиков

Кисломолочные продукты Без антибиотиков

Стандартное мороженое Без антибиотиков

* Высокотемпературное высокоустойчивое сухое молоко из специально отобранного молока

Молочный жир, упакованный во фляги, можно расплавить погружением в горячую воду при 80ºС в течение 2–3 часов. Для плавления ОМЖ, упакованного в бочки, требуется больше времени.

Обычно перед использованием бочки помещают в горячие камеры при 45–50ºС на 24–28 часов, или используют паровые камеры или туннели, где содержимое бочек плавится примерно в течение 2 часов. После плавления ОМЖ подается в танк для хранения с двойными стенками для поддержания температуры.

Подобные системы подачи можно применять и для твердых растительных масел, используемых в производстве рекомбинированных молочных продуктов с наполнителями.

Вода

Вода является сырьем, используемым при производстве всех видов восстановленных или рекомбинированных молочных продуктов. Она должна характеризоваться высокими органолептическими показателями, не содержать патогенных микроорганизмов и иметь приемлемый показатель жесткости, отражаемый содержанием карбоната кальция (CaCO₃), т.е. <100 мг/л, что соответствует 5º жесткости. Так как при производстве сухого молока удаляется только "дистиллированная"вода, то и вода, используемая для восстановления, должна быть чистой; избыточное содержание минеральных солей будет нарушать солевой баланс восстановленных или регенерированных продуктов, что вызовет проблемы при пастеризации, не говоря уже о стерилизации или ВТ-обработке.

Повышенное содержание меди или железа в воде может вызывать появление посторонних привкусов вследствие окисления жира. Максимально допустимое содержание составляет:

•Cu (медь) 0,05 мг/л

•Fe (железо) 0,1 мг/л.

Смотри также главу 6.11, таблицу 6.11.1 – требования к свойствам воды.

Добавки

Сухие добавки, такие как сахар, стабилизаторы и эмульгаторы, должны подаваться таким же образом, как и сухое молоко, т.е. разгружаются из мешков либо непосредственно в смесительные сосуды или же в смесительные системы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: