В образцах, которые были выработаны с использованием затравки и охлаждением после сгущения, первоначальный размер кристаллов составлял 6 мкм и при хранении кристаллы не увеличивались в размерах.
Использование затравки и применение режима охлаждения положительно влияют на процесс кристаллизации лактозы.
5.5 Влияние пастеризации на: проведение технологических операций, качество готового продукта
- проведение технологических операций
Проведение опытов (эксп.1,оп4) показало,что пастеризация смеси восстановленного молока до 30, 40% и сахарного сиропа не затрудняется из-за повышенного содержания сухих веществ и не оказывает влияние на проведение технологических операций.
- качество готового продукта
Качественные показатели готового продукта, выработанного с применением пастеризации, не изменились и соответствуют норме, результаты опытов представлены в табл.5.8.
Произошло только незначительное увеличение размеров жировых шариков(табл.5.9).
Таблица 5.8 Балловая оценка органолептических свойств сгущенного молока с сахаром
| Образец(содержание сухих веществ,%вид жира) | Внешний вид и цвет | Оценка,баллы | Запах, вкус, аромат | Оценка,баллы | Структура, консистенция | Оценка,баллы | Итого | |||
| Эксперимент 2Опыт 440%с жиром «Союз» | норм | 5 | норм | 5 | норм | 5 | 15 | |||
| 30%с жиром «Союз» | норм | 5 | норм | 5 | норм | 5 | 15 | |||
Таблица 5.9 Средний диаметр жировых шариков, мкм
| Образец(содержание сухих веществ,%вид жира) | Средний диаметр жировых шариков, мкм |
| Эксперимент 2Опыт 4 30% 40%с жиром «Союз» | 2 2,2 |
6Экономическая эффективность
Расчет расхода пара на вакуум-аппарат при различном содержании сухих веществ в восстановленном молоке.
Начальные характеристики:
Ксг=1000 кг
Ррп=8 ат (iрп=2768,8 кДж/кг)
tкон=80°С (iкон=336 кДж/кг)
Рвт=0,2 ат (iвт=2610,8 кДж/кг)
Спр=3,9 кДж/кг∙град
u=0,8
η=0,85
Определение количества сырья производим по формуле:
Кс=Ксг/(Sн/Sк) , ( 15)
Где Кс –количество сырья , кг/ч
Sн ,Sк - начальная и конечная массовые доли сухих веществ в продукте, %
Кс1 =1000/(12/74)=6166,7 кг,
Кс2 =1000/(40/74)=1850 кг,
Определение количества испаренной влаги производим по формуле:
W=Кс(1-Sн /Sк) , (16)
Где W- количество испаренной влаги, кг/ч
W1=6166,7(1-12/74)=5180 кг/ч
W2=1850(1-40/74)=851 кг/ч
Определение количества рабочего пара производим по формуле:
Кр=(Wr + KcCпр(tк - tн))/((iрп– iкон) + u(iвт– iкон))η , (17)
где Кр - количества рабочего пара, кг/ч
r– скрытая теплота парообразования, кДж/кг
Cпр - теплоёмкость продукта, кДж/кгК
tк , tн - конечная и начальная температура продукта, оС
iрп ,iвт - энтальпия рабочего и вторичного пара, кДж/кг
iкон – энтальпия конденсата, кДж/кг
u– коэффициент инжекции, кг/кг
η– тепловой КПД
Кр1=(5180∙2260+6166,7∙3,9(60-30))/((2768,8–336)+0,8(2610,8-336))0,85=3438,4 кг/ч
Кр2 =(851∙2260,1+1850∙ 3,9(60-30))/(( 2768,8–336)+0,8(2610,8-336))0,85=592 кг/ч
Кр1 / Кр2 =3438,4/592=5,8
Расход рабочего пара для сгущения сухого молока восстановленного до 12% сухих веществ в 5,8 раз больше чем для сгущения сухого молока восстановленного до 40% сухих веществ. Эта значительная экономия позволит снизить затраты на производство продукта.
Выводы
На основании результатов проведённых опытов можно сделать следующие выводы:
1. Наилучшие результаты гомогенизации получены при восстановлении сухого обезжиренного молока с использованием жира «Союз» и внесением сиропа в гомогенизируемую смесь.
2. Оптимальное содержание сухих веществ в восстановленном молока 40%.
3. Установлено, что жир «Союз» положительно влияет на качество продукта и его физико-химические показатели.
4. Пастеризация восстановленного молока до 30, 40% сухих веществ не оказывает отрицательного воздействия на проведение технологической операции и качество продукта.
На основании проведённых исследований разработали технологию производства сгущённого молока с сахаром с использованием в качестве сырья сухого обезжиренного молока и заменителя молочного жира «Союз».
Схема технологического процесса:
Приёмка и подготовка сырья
↓
Восстановление СОМ
до 40% сухих веществ t = 45-50оС
охлаждение до t = 6-8оС τ = 3-4 ч
↓
Внесение растопленного жира «Союз»
↓
Приготовление и внесение сахарного сиропа
↓
Гомогенизация
t = 60оС, 2000 об/мин., τ = 3 мин.
↓
Пастеризация
t = 95оС без выдержки
охлаждение до t = 6-оС
↓
Сгущение
↓
Затравка 0,02% → Охлаждение и кристаллизация t = 20оС
↓
Фасовка
↓
Хранение
1. Приёмка и подготовка сырья
Основными компонентами при производстве сгущённого молока являются: сухое обезжиренное молоко, заменитель молочного жира – жир «Союз-512Л», сахарный песок, вода, лактоза.
2. Восстановление сухого обезжиренного молока
Рассчитанную массу сухого молока растворяют в питьевой воде при t = 45-50оС. После растворения молока пропускают через сетчатый фильтр с целью освобождения от комочков. После этого смесь охлаждают до t = 6-8оС и выдерживают при этой температуре 3-4 часа с целью набухания белков, устранения «водяного» привкуса, улучшения консистенции восстановленного молока.
3. Предварительно растопленный жир «Союз» вносится в восстановленную смесь.
4. Приготовление и внесение сиропа [28]
Сахарный сироп готовят путём растворения необходимого количества сахара в питьевой воде температурой 60-70оС. После смешивания сахара с водой смесь доводят до кипения и очищают. Сахарные сиропы рекомендуется готовить с концентрацией сахара 65-70%. С целью предотвращения расщепления (инверсии) сахарозы, а также засахаривания и загустения сироп нельзя выдерживать более 20 мин. от начала кипения до начала его смешивания с молоком. Температура сиропа при смешивании должна быть 90-95оС. После внесения сиропа смесь тщательно вымешивается.
Данные операции производятся с использованием ёмкостных теплообменных аппаратов.
5. Гомогенизация
Перед проведением гомогенизации смесь нагревают до t = 60оС. Гомогенизацию проводят при 3000 об/мин продолжительностью 3 мин.
Данная операция проводится для получения однородной эмульсии, которая практически не должна расслаиваться в хранении
6. Пастеризация
После диспергирования жировой фазы, смесь направляют на пастеризацию, которую проводят при t = 95оС без выдержки.
В смесь перед пастеризацией можно вносить 25%-ный растров соли – стабилизатора в количестве 0,008 – 0,01% массы смеси. После пастеризации смесь рекомендуется охладить до 60оС и направить на сгущение.
7. Сгущение
Сгущение проводят при температуре кипения продукта 52 – 56оС. Для установления готовности продукта отбирают его пробу, охлаждают до 18-20оС и определяют массовую долю сухого вещества и органолептические показатели.
Массовая доля сухих веществ в готовом продукте по рефрактометру при 20оС составляет 73,8 – 74%. Консистенция пробы продукта при 50оС должна быть слабовязкой. Продукт должен легко стекать со шпателя. Сгущённый продукт из вакуум – выпарной установки направляют на охлаждение.
8. Охлаждение и кристаллизация
Продукт охлаждения при постоянном перемешивании до температуры 35оС и при этой температуре вносят затравку в количестве 0,2% для интенсификации кристаллизации и образования мелких кристаллов лактозы. Затравка – сухая мелкокристаллическая лактоза с размером кристаллов 2 – 3 мкм. Лактозу перед внесением прогревают при 105 ± 2оС не менее 1 часа. Поле внесения лактозы в сгущённое молоко увеличивается число зародышей кристаллизации, которые способствуют образованию мелких кристаллов.
После внесения затравки сгущённое молоко выдерживают при данной температуре 20 минут при постоянном перемешивании.
Далее продукт охлаждают до 20оС и отправляют на фасовку.
9. Фасовка
Готовый продукт фасуют в потребительскую (банки № 7, алюминиевые тубы, бумажные пакеты) или транспортную (деревянные заливные и фанерно-штампованные бочки, фляги) тару. Металлическую тару предварительно моют и стерилизуют, а деревянные и фанерно-штампованные бочки парафинируют - в целях исключения вторичного бактериального обсеменения продукта во время фасования.
10. Хранение продукта
Рекомендуется хранить сгущённое молоко с сахаром при t = 0 – 10оС, относительная влажность камер хранения не более 75%.
Срок хранения не более 12 месяцев, в транспортной таре – не более 6 месяцев.
Для приготовления 1000 кг сгущённого молока требуется 1451 кг нормализованной смеси. Рецептура представлена в таблице.
Таблица 1. Рецептура приготовления смеси на 1000 кг продукта
| Компоненты | Количество, кг |
| Сухое обезжиренное молоко | 441,2 |
| Вода для восстановления сухого молока | 617 |
| Сахар – песок | 255 |
| Вода для приготовления сиропа | 88 |
| Жир «Союз» | 49,8 |
Пользуясь данной рецептурой для приготовления сгущённого молока с сахаром с содержанием сухих веществ 74%, полученный продукт будет содержать 9,8% жира, содержание сахарозы – 50%.