Производство масла

t-температура продукта, С

 

При выборе режимов пастеризации сливок учитывают вид вырабатываемого масла, а также качество сливок.

При выработке сладкосливочного масла (содержание влаги 16%) сливки 1сорта в летний период пастеризуют при температуре 85…90С, а в зимний  - при температуре 92…95С (без дезодорации). Сливки 2сорта пастеризуют при 92…95С. Для полного удаления летучих веществ – носителей кормового привкуса – повышают температуру пастеризации сливок или применяют дезодорацию. В этом случае сливки 2сорта подвергают тепловой обработке в осеннее – зимний период при температуре 103…108С, а в весеннее - летный – при 100…103С, или их сначала нагревают до 92…95С, а затем дезодорируют.

Для пастеризации сливок применяют пастеризационно – охладительные установки, в состав которых входят пластинчатый теплообменник, либо установки с трубчатым пастеризатором. Этими установками обычно комплектуются поточные линии по производству масла.

Отечественная поточная линия производства масла способом сбивания сливок А1 – ОЛО укомплектована пластинчатой пастеризационно – охладительной установкой производительностью 3000л/ч. В целях увеличения производительности работы данной установки рекомендуется включать в линию трубчатый пастеризатор, который используют для пастеризации сливок, а пластинчатый теплообменник – для их регенерации и охлаждения.

При соблюдении рекомендуемых режимов эффективность пастеризации, то есть количество уничтоженных микроорганизмов, выраженное в процентах к количеству бактерий в исходных сырых сливках, может быть в пределах 99,5…99,9%. Эффективность пастеризации снижается при повышении жирности сливок, наличии в них комочков жира, слизи, грязи, пузырьков пены, а также при начальной высокой бактериальной обсемененности.

Для исправления вкуса и запаха сливок применяют дезодорацию – обработку горячих сливок при разрежении в вакуум – дезодорационных установках. Сущность процесса заключается в паровой дистилляции из сливок пахучих веществ.

Сливки сначала нагревают в пастеризаторе до 80С, затем подвергают дезодорации в вакуум – дезодорационной установке при разрежении 0,04…0,06МПа. В дезодораторе при указанной степени разрежения сливки вскипают при температуре 65…70С; продолжительность их пребывания в аппарате при нормальной работе составляет 4…5с.

Для более полного удаления нежелательных летучих веществ сливки дезодорируют при более высокой температуре (92…95С) и разрежении – в осеннее – зимний период 0,002…0,04 МПа, а в весеннее – летний – 0,01…0,03 МПа.

После дезодорации обычно практикуют повторную пастеризацию сливок. В результате нагревания сливок до 95С устраняется невыраженный вкус, который появляется в сливках после дезодорации.

Дезодорация неэффективна при температуре пастеризации 90…93С и при последующей обработке пастеризованных сливок в дезодораторе при степени разрежения выше 0,05 МПа или ниже 0,03 МПа.

При низком разрежении (0,02…0,03 МПа) в дезодораторе не обеспечивается эффективное удавление из сливок веществ, обусловливающих посторонние привкусы и запахи, так как температурного перепада (9,4…11,6С) недостаточно для того, чтобы вызвать вскипение сливок и удаление нежелательных летучих веществ.

При разрежении в дезодораторе выше 0,05 МПа (перепад температур 17,7С) и при высоких температурах сливок, поступающих в дезодоратор (90…93С), не достигается положительных результатов вследствие удаления во время дезодорации, наряду с летучими нежелательными веществами, значительного количества других веществ, обусловливающих специфический вкус пастеризации сливок и масла.

В некоторых случаях при высокой степени разрежения (0,06…0,07 МПа) проявляются слабовыраженные кормовые вкус и запах, обусловленные нелетучими посторонними веществами, которые устойчивы к нагреванию и не удаляются во время дезодорации. При средней степени разрежения в дезодораторе (0,03…0,04 МПа) кормовые привкусы, обусловленные этими веществами, могут остаться незамеченными, т.к. в сливках после дезодорации сохраняется специфические вкус пастеризации.

Изменения составных частей сливок при пастеризации и дезодорации.

Жир. Наблюдается повышение содержания жира в сливках на 1,7…4,9% в результате испарения влаги от 0,40 до 5,14% при температурах пастеризации сливок 89…98С и последующей их обработке в дезодорационной установке при разрежении до 0,06 МПа.

Пастеризация сливок в пластинчатом теплообменнике способствует увеличению среднего диаметра жировых шариков. Последующая дезодорация сливок вызывает появление более крупных жировых шариков средних размеров (2…8мкм) и уменьшается число мелких (1…2мкм). В результате такого перераспределения жировых шариков средний их диаметр увеличивается.

Дезодорация сливок вызывает изменения оболочек жировых шариков, что влияет на ход кристаллизации жира и стабильность шариков. При дезодорации в вакуум – дезодорационной установке ОДУ – 3 количество дестабилизированного жира в сливках после дезодорации колеблется от 5,04 до 7,77%. Количество дестабилизированного жира увеличивается при повышении температуры пастеризации сливок и понижении степени разрежения в камере дезодоратора

 

ОХЛАЖДЕНИЕ И ФИЗИЧЕСКОЕ СОЗРЕВАНИЕ СЛИВОК

Физическое созревание сливок направлено на частичное отвердевание молочного жира, что обуславливает возможность образования масляного зерна при последующем сбивании их. Степень отвердевания жира зависит от температуры охлаждения и продолжительности выдержки. Чем ниже температура охлаждения и продолжительней выдержка, тем выше степень отвердевания жира.

После пастеризации (дезодорации) горячие сливки охлаждают в закрытом потоке до температуры 4 – 6  0С, при которой происходит массовая кристаллизация глицеридов молочного жира. Допускается использование охладителей открытого типа при условии, что температура охлаждения сливок не будет превышать 8 – 10  0С. Доохлаждение сливок в этом случае осуществляют в сливкосозревательных танках (ваннах).

Производительность сливкосозревательной ванны

,где:

V – рабочий объем сливкосозревательной ванны, м3 ;

τ – продолжительность рабочего цикла, с;

τμ – продолжительность полного цикла работы сливкосозревательной ванны, с; z – количество рабочих циклов за смену

Продолжительность нагрева или охлаждения сливок в сливкосозревательной ванне

, где:

где τ - масса сливок, кг;

с - удельная теплоемкость сливок, кДж/(кг*°С);

τН, τК - соответственно начальная и конечная температура сливок;

kM, kB - коэффициент теплопередачи мешалки и ванны, кДж/(м2*°С);

FM,FB - площадь поверхности теплообмена мешалки и ванны, м2;

ΔtM,ΔtB + среднелогарифмические разности температуры через стенки мешалки и ванны.

Интенсивность перемешивания сливок мешалками должна исключать подсбивание жира в них.

Для обеспечения оптимального созревания сливок рекомендуются следующие режимы:

Характеристика молочного жира	Режимы физического созревания
	Температура охлаждения, 0С	Продолжительность выдержки, час
Для весенне-летнего перио- да года (йодное число 39 и выше) Для осенне-зимнего перио- да года (йодное число   ниже 39)	4 – 6       5 – 7	Не менее 5       Не менее 7

Примечание. При необходимости сливки оставляют до следующего утра Продолжительность созревания при этом составит 15 – 17 часов.

 

В весенне-летний период при повышенном содержании легкоплавких глицеридов (йодное число 39 и выше) сливки охлаждают до 13 – 15 0С и выдерживают при этой температуре не менее 3-х часов.

Выдержка сливок способствует кристаллизации высокоплавких и среднеплавких групп глицеридов. Затем сливки при перемешивании охлаждают до 4 – 6 0С, что обуславливает последующую массовую кристаллизацию низкоплавких групп глицеридов жира в виде мелких кристаллов.

При 4 – 6 0С сливки выдерживают не менее 3 ч, с периодическим,через 1 – 1,5 ч перемешиванием по 3 – 5 минут. После этого сливки подогревают водой (температура не выше 27 0С) до температуры сбивания.

б) В осенне-зимний период (йодное число ниже 39) сливки быстро охлаждают до 5 – 7 0С, выдерживают 2 – 3 ч (перемешивая 2 – 3 раза по 3 – 5 минут), что обуславливает кристаллизацию глицеридов (включая низкоплавкие) в виде мелких кристаллов. После выдержки сливки медленно (в течение 40 – 60 мин.) подогреваются до 13-15 0С водой (температура не выше 27 0С) с перемешиванием 2 – 3 раза по 3-5 минут. Подогретые сливки выдерживают не менее 3 ч с перемешиванием через каждые 1-1,5 ч, при этом происходит отвердевание средне- и высокоплавких групп глицеридов молочного жира. По окончании выдержки сливки охлаждают до температуры сбивания.

При выборе режима созревания необходимо учитывать повышение температуры (на 1 – 2 0С) сливок за счёт выделения скрытой теплоты кристаллизации.

Правильно выбранный режим созревания сливок улучшает степень использования жира за счёт снижения жирности пахты. Несоблюдение ведёт к повышенному отходу жира в пахту и ухудшению консистенции масла.

СБИВАНИЕ СЛИВОК

Температуру сбивания устанавливают с учётом жирности сливок, режимов созревания их и сезона года:

- в весенне-летний период года  в интервале 7 - 12 0С;

- в осенне-зимний период года  в интервале 8 – 14 0С.

 Ориентировочно температуру  сбивания (Тсб) для весенне-летних сливок в зависимости от их жирности (Жсл) при рекомендуемых режимах физического созревания можно определить по формуле:

                                ТСБ=0,55 х (54,7 – ЖСЛ)

В осенне-зимний период года температура сбивания повышается на 1- 1,5 0С.  Уточняют температуру сбивания с учётом опыта предыдущих выработок. При этом сливки маложирные и длительно созревавшие при пониженной температуре следует сбивать при сравнительно повышенной температуре, а сливки повышенной жирности и недостаточно созревшие, наоборот, при пониженной.

Температура сливок влияет на продолжительность сбивания их и соответственно на жирность пахты и консистенцию масла: при заниженной температуре удлиняется продолжительность сбивания, что ведёт к выработке масла с невыработанной влагой и засаленной консистенцией.

Завышение температуры сбивания приводит к повышению жирности пахты и получению масла с мягкой мажущейся консистенцией.

 До температуры сбивания  сливки обычно подогревают в  сливкосозревательных танках (температура воды в термостатирующей рубашке не выше 27 0С). Рекомендуемая скорость подогрева сливок 6 – 8 0С/ч. Для достижения равновесного состояния между твёрдым и жидким жиром сливки после подогревания до заданной температуры выдерживают перед сбиванием   не менее 30 минут.

 Рекомендуемое содержание жира  в сливках 36-45%. Требуемая жирность  достигается, как правило, в процессе сепарирования молока. Допускается также нормализация сливок обезжиренным молоком или за счёт отделения излишней плазмы сливок на специальных сепараторах-нормализаторах.

 Для обеспечения устойчивой  работы оборудование линии (маслоизготовитель и машины для фасовки масла) перед началом работы обрабатывают противоприлипающим раствором и охлаждают подачей в маслоизготовитель холодной воды с температурой 8-14 0С в течение 10-15 минут.

Перед подачей сливок в сбиватель холодную воду из обработника удаляют спусканием сифонов и отсоединением поддона вакуум-камеры.

Режимы мойки и дезинфекции изложены в действующей инструкции по мойке и дезинфекции оборудования на предприятиях молочной промышленности.

 Для усреднения состава сливок  и некоторого снижения вязкости до начала сбивания их перемешивают в танках в течение 10-12 минут, затем отбирают пробы для определения кислотности и жирности.

 Температуру сбивания сливок  устанавливают в зависимости  от химического состава жира, режимов созревания сливок, конструкции сбивателя. Сбивание сливок следует регулировать так, чтобы получить масляное зерно размером не менее 1-3 мм. При нормальном процессе сбивания масляное зерно должно быть достаточно упругим, пахта – легко отделятся.

Подогревают сливки до температуры сбивания подачей воды в рубашки сливкосозревательных танков (температура не выше 27 0С) с последующей выдержкой при этой температуре в течение 30 минут. Допускается подогрев сливок в потоке при использовании специальных теплообменников.

Для поддержания заданного температурного режима сбивания сливок осуществляют в следующей последовательности:

- включают мешалку сбивателя, шнеки  обработника и подают холодную воду к фильтру-ситу;

  - частоту вращения мешалки сбивателя несколько завышают против оптимальной, что обеспечивает сбивание сливок и предотвращает потери жира с пахтой;

- подают сливки в сбиватель  аппарата в количестве паспортной  производительности его или несколько меньше (на 20-30%);