Кисломолочные продукты сублимационной сушки

Сублимированные кисломолочные продукты содержат большое количество жизнеспособных клеток молочнокислых микроорганизмов, сохраняют свои свойства в течение длительного времени, что делает их незаменимыми для питания различных групп населения, лишенных возможности употреблять кисломолочные продукты традиционного ассортимента.

Продукты кисломолочные сублимационной сушки представляют собой сухие порошки из мелких частиц разной формы и размеров, полученные высушиванием методом сублимации жидких кисломолочных продуктов.

Для производства сублимированных кисломолочных продуктов, употребляемых в пищу сразу после восстановления питьевой водой температурой 15-25 ºС, по технологическим свойствам больше подходят термофильные виды молочнокислых микроорганизмов, такие как Str. salivarius subsp. thermophilus, L. delbrueckii subsp. bulgaricus, L. acidophilus.

Они обеспечивают хорошие органолептические показатели (вкус, запах, консистенцию) при небольшой продолжительности сквашивания. Это снижает риск развития остаточной и вторичной микрофлоры пастеризованных молочных смесей и позволяет получить продукты с гарантированными показателями безопасности (БГКП отсутствуют в 0,1-1,0 г, S. aureus- в 1 г) и стабильными в хранении (плесневые грибы - не более 50 КОЕ/г).

Для производства кисломолочных продуктов сублимационной сушки могут быть использованы свежие кисломолочные продукты, выработанные на данном предприятии, а также поступившие с других предприятий. Свежие кисломолочные продукты с других предприятий доставляют во флягах с пломбами и плотно закрытыми крышками с резиновыми кольцами.

Пищевые продукты замораживают двумя способами:

§ предварительно в скороморозильных камерах или в сублиматоре при атмосферном давлении;

§ самозамораживанием, т.е. замораживанием под вакуумом в сублимационной камере.

Жидкие кисломолочные продукты после оценки их качества из фляг разливают на противни равномерным слоем толщиной 5-6 мм. Кисломолочные продукты имеют жидкую консистенцию и высокую кислотность (80-200 ºТ), при замораживании в вакууме вспениваются, поэтому их замораживают предварительно до температуры 20-25 ºС. До начала вакуумирования сублимационной камеры температура охлаждающей поверхности конденсатора должна быть не выше – 30- 35 ºС. После загрузки камеры замороженным продуктом в ней создается остаточное давление (0,66-1,33)·10² Па в течение 10-15 мин.

Выгрузка продукта производится в помещении с кондиционированным воздухом относительной влажностью не более 50 %.

Для установок с односторонним контактным энергоподводом: начальная температура колеблется от 50 до 75 °С и регулируется таким образом, чтобы в процессе сублимационной сушки температура продукта в центре слоя была не выше – 18-20 ºС. Сушка заканчивается через час после выравнивания температур продукта и греющих плит до 40-45 ºС.

Для установок с радиационным энергоподводом: в начале сушки температура нити накала "светлых" излучателей может быть около 1800-2000 °С, а температура на поверхности плиты – от 100 до 180 °С. Максимальная температура на поверхности и в центре продукта к концу сушки не должна превышать 30-35 °С, а от "темных" излучателей – 40-45 °С на поверхности продукта. После окончания сушки производится девакуумирование сублиматора.

Снятый с противней продукт подвергают инспекции вручную. Невысохший продукт удаляют и направляют на досушку со следующей партией.

Кисломолочные продукты сублимационной сушки упаковывают в металлические банки для консервов и пакеты из комбинированного материала на основе алюминиевой фольги и полиэтилена. Упаковывание проводят в среде азота с предварительным вакуумированием. Хранят продукты в чистых, сухих, хорошо вентилируемых помещениях при температуре не выше 25 °С и относительной влажности воздуха не более 75 %. Гарантийный срок хранения 11-12 мес. в зависимости от наименования продукта. При температуре хранения 1- 5 °С срок хранения увеличивается до 20 мес.

Продукты кисломолочные сухие

Особенностью технологии является использование заквасок, состав закваски

§ простокваши сухой (обычной) – болгарская палочка, термофильный стрептококк;

§ простокваши диетической сухой – ацидофильная палочка, термофильный стрептококк;

§ молока ацидофильного сухого – ацидофильная палочка. Кислотность заквасок колеблется в пределах 90-150 ºТ. Вносятся они в сгущенную нормализованную смесь после выхода ее из вакуум выпарного аппарата при температурах: 40-45 °С – для сухой простокваши (обычной); 37 °С –для простокваши диетической сухой и молока ацидофильного сухого.

Фасование – в металлические или комбинированные банки. Способ употребления - в сквашенном после восстановления виде или непосредственно после восстановления (простокваша диетическая сухая).

Сметана сухая

Сметана сухая – это продукт консервирования свежих сливок, отвечающих требованиям стандарта, с использованием закваски для сметаны. При нормализации в продукте – массовая доля жира не менее 65 %, отношение Ж_пр/СОМО_пр составляет 2,13. Сметана сухая вырабатывается по технологии сливок сухих и продуктов кисломолочных сухих. Тепловая обработка нормализованных смесей – 85- 95 °С без выдержки. Сгущение нормализованной смеси - до массовой доли сухих веществ 35-40 %. Гомогенизация сгущенной нормализовано смеси – при 55-60 ºС и давлении Р = 5 МПа.

Закваска (4 % от массы нормализованной смеси), в состав которой входят болгарская и ацидофильная палочки и термофильный стрептококк (2:2:1), вносится в предварительно охлажденную до 40-45 ºС сгущенную гомогенизированную нормализованную смесь.

Режим сушки: входящий воздух – 140 ºС, выходящий – 65-70 °С. Высушенный продукт просеивается и охлаждается до 20-25 ºС. Фасование продукта – в металлические или комбинированные банки. Способ употребления – в сквашенном после восстановления виде.

Технология сухих ЗЦМ для молодняка сельскохозяйственных животных

Сухие заменители цельного молока получают высушиванием на распылительных или пленочных сушилках смесей обезжиренного молока с сывороткой, пахтой, другими белковыми компонентами, растительными и животными жирами, со стабилизированными антиокислителями, эмульгаторами, витаминными препаратами, минеральными солями и антибиотиками. В животноводстве их используют в восстановленном виде.

В зависимости от видов продуктов массовая доля жира в них колеблется от 17,0 до 42,5 %, кислотность в восстановленном виде – от 17 до 80 °Т, индекс растворимости – от 0,8 до 1,3 см³ сырого осадка, общее количество бактерий в 1 г продукта – от 50 до 250 тыс., ацидофильных бактерий – 6,0-10⁵ КОЕ/г (для ЗЦМ-ОР) и 1,1-10⁶ КОЕ/г (для ЗЦМ-СК, ИДМ-ПК, ЗЦМ-ПЛК). Ни в одном из видов ЗЦМ не допускаются бактерии группы кишечной палочки в 0,1 г продукта и патогенные микроорганизмы. В технологии различных видов ЗЦМ общими технологическими операциями являются: оценка качества, учет массы, очистка, охлаждение (при необходимости резервирования), тепловая обработка перед сгущением и сгущение молочного сырья, и на конечной стадии процесса - составление смеси всех компонентов перед сушкой, сушка, охлаждение и упаковывание готовых сухих ЗЦМ. Частные технологические операции обусловлены видами сырья, компонентов, способами эмульгирования, ферментированием сыворотки, использованием различных заквасок микроорганизмов и др.

По способу производства различают:

§ сухие заменители цельного и обезжиренного молока; регенерированное молоко, получаемое путем сухого смешивания (сухие смеси) или путем сгущения белковых компонентов, сушки белково-жировой основы и дальнейшего смешивания с биологически активными добавками или другими сухими компонентами (комбинированные);

§ ферментированные заменители, получаемые на основе дрожжевания молочной сыворотки (БИО-ЗЦМ) и на основе ферментации молочной сыворотки ацидофильными и пропионовокислыми культурами (лечебного и профилактического назначения);

§ жидкие сгущенные и пастообразные ЗЦМ.

Аппаратурно-технологическая схема приведена на рисунке 4.14. Молочное сырье оценивают по качеству, охлаждают до 4-8 °С и резервируют. Затем направляют на пастеризацию в трубчатых или пластинчатых аппаратах или трубчатых подогревателях многокорпусных вакуум-выпарных аппаратов.

Пастеризация сырья позволяет резко сократить общее количество содержащейся в нем микрофлоры, инактивировать ферменты.

С увеличением температуры пастеризации растворимость сухих ЗЦМ снижается. Наиболее низкую вязкость (до 30 мПа·с) смеси ЗЦМ, направляемой на распылительную сушку, обеспечивают режимы пастеризации 85-87 и 95-97 °С с последующим охлаждением в секции регенерации до 72-75 °С. При вальцовой сушке ЗЦМ температура пастеризации обезжиренного молока более низкая – 75-77 °С. Пастеризованное обезжиренное молоко либо смесь его с пахтой или молочной сывороткой фильтруют и направляют на сгущение, которое осуществляют на вакуум-выпарном аппарате.

Учитывая сильное увеличение вязкости сгущенной молочной смеси, а также дальнейшее увеличение массовой доли сухого вещества при внесении в него жировых компонентов, обезжиренное молоко сгущают до массовой доли сухих веществ не более 43-44 % в вакуум-выпарном аппарате циркуляционного типа и до 45-46 % в вакуум-выпарном аппарате со снисходящей пленкой при последующей сушке распылительным способом. Увеличение продолжительности и температуры сгущения обезжиренного молока вызывает рост вязкости смеси ЗЦМ. Сгущение обезжиренного молока необходимо проводить при температуре не выше 60-62 °С в циркуляционных вакуум-выпарных аппаратах. Продолжительность должна быть не более 100 мин.

 

В случае пленочной сушки сгущение проводят до массовой доли сухих веществ 35-37 %. Смесь, подаваемая на распыление, должна - иметь вязкость не более 3ּ10^-2 Паּс.

Подготовку компонентов проводят следующим образом.

Животные и гидрогенизированные жиры плавят в двухстенных обогреваемых ваннах. В расплавленные жиры вносят фосфатидные концентраты в соотношении 1:3 или дистиллированные моноглицериды. Если в качестве эмульгатора используют казеинат натрия, его растворяют в небольшой массе пахты или обезжиренного молока при температуре 55-60 °С.

При использовании животных жиров с целью замедления процессов окисления используют фенольные антиокислители – бути-локситолуол или ионол, а также сантохин. Особо эффективен сантохин, так как он инактивирует не только пероксильные, но и алкильные радикалы, образующиеся при окислении жиров, тогда как бутилокситолуол взаимодействует лишь с кислородосодержащим радикалами. Антиокислитель вносят в количестве 0,02 % к смеси жира.

Смесь жиров и эмульгаторов доводят до однородной консистенции и насосом-дозатором подают в ванну для нормализации смеси ЗЦМ. В расплавленную массу жиров и фосфатидных концентратов вносят при перемешивании определенные рецептурой жирорастворимые витамины А и Д₂, а также антибиотики, предварительно смешанные с небольшой массой сгущенного молока для лучшего их распределения в смеси. В эту же ванну при непрерывном размешивании из вакуум-выпарного аппарата вносят сгущенное обезжиренное молоко или смесь его с молочным сырьем.

Диспергирование жировых компонентов в обезжиренном молоке является одним из основных процессов, который может влиять на качество продукта. Подготовка и эмульгирование жировых компонентов осуществляется при температуре 50-55 °С.

Возможно применение раздельного эмульгирования, т.е. на первом этапе готовится высококонцентрированная мелкодисперсная эмульсия прямого типа (эмульгированный концентрат жировых компонентов в обезжиренном молоке натуральном или сгущенном), а затем компонент смешивается с основной массой сгущенного молока. Для эмульгирования концентрата используют гомогенизаторы или эмульсоры.

Суммарное давление Р = 3,0-3,5 мПа, P₁ = 1,5-2,5 мПа, Р₂=1,5- 1,0 мПа.

Прогрессивным способом обработки эмульсий жировых компонентов молочной основе является гомогенизация смеси ЗЦМ. Процесс проводится при температуре 50-55 °С и давлении 10-15 мПА. Если гомогенизация двух ступенчатая, то давление – Р₁ = 4,5 мПа, Р₂ = 1,5 мПа. Подготовленную смесь после эмульгирования направляют в емкость или двухстенную ванну, откуда подают в сушильную башню, а при контактном способе сушки – в питательный бачок сушилки. Для предотвращения отстоя жира и обеспечения однородности продукта по составу смесь до подачи на сушку интенсивно перемешивают. Массовая доля сухих веществ в сгущенном обезжиренном молоке, используемом для приготовления смеси ЗЦМ при сушке на распылительных сушилках, должна быть в пределах 40-43 %. В сушилках противоточных или со смешанным движением воздуха температура входящего воздуха – 150-165 °С, выходящего – 65-75 °С. В прямоточных сушилках соответственно 170-195 ºС и 70-85 °С. В вальцовых сушилках – давление греющего пара должно быть 0,35-0,40 мПа. Пленку сухого ЗЦМ, снятого с вальцов, шнеками или пневматически направляют на размол, просеивают через сито с размером ячеек 3x3 мм и пропускают через магнитный улавливатель металла. Сухой ЗЦМ охлаждают с температуры 40-50 °С до 20-25 °С с использованием охладителей различного типа:

§ контактных с кондуктивным способом охлаждения (хладоагент – вода температурой 8-10 °С);

§ аэрожелоба с конвективным способом охлаждения (хладоагент – воздух температурой 4-6 °С);

§ охлаждение при пневматическом перемешивании продукта осуществляют конвективным способом (хладоагент – воздух температурой 4-6 °С).

Для сухого ЗЦМ пленочной сушки используют контактные охладители. Хранят сухой ЗЦМ до 6 месяцев при температуре не более 10 °С и относительной влажности воздуха не более 70 %.

Регенерированное молоко представляет собой мелкий сухой порошок, однородный по составу. Допускаются застывшие частицы жира и незначительное комкование, вкус – чистый со слабо выраженным привкусом компонентов, цвет – белый с кремовым оттенком.

Массовая доля влаги – не более 5 %, массовая доля жира в процентах, не менее: для телят – 14,5; поросят – 24,5; ягнят – 17,0.

Применение продукта кормового сухого "Провилакт" (смесь дрожжеванной и натуральной сыворотки в соотношении 1:1) повышает эффективность производства регенерированного молока.

Технология заключается в смешивании СОМ с животными и гидрогенизированными растительными жирами, эмульгаторами, антиокислителями, витаминами, микроэлементами, антибиотиками. Используются способ сухого смешивания для сельскохозяйственных животных и способ высушивания компонентов для телят.

В первом случае компоненты смешиваются в следующей последовательности: СОМ, смесь сухих компонентов, смесь жиров. Затем продукт охлаждается и фасуется.

Во втором случае сырье, оцененное по качеству, учтенное по массе, очищенное и охлажденное в связи с резервированием, подвергается тепловой обработке при 85-90° С без выдержки, сгущается до 42-45% сухих веществ и направляется в емкость для смешивания с остальными компонентами. Смесь гомогенизируется при температуре 55-70° С и давлении 10-12 мПа, высушивается на распылительных сушилках с температурой входящего воздуха 180-185° С, выходящего - 85-90° С, охлаждается до 20° С и по рецептуре смешивается с остальными сухими компонентами. Особенностями технологии являются приготовление смесей жиров, сухих компонентов и премиксов. Приготовление смеси жиров осуществляется в емкости, где при подогреве перемешиваются жиры по рецептуре и жидкий эмульгирующий премикс. Полученная смесь направляется в смеситель-эмульсор для эмульгирования и перекачивается в смеситель горизонтального типа.

Сухие компоненты – крахмал, пшеничную муку, кормовые дрожжи БВК, кормовой концентрат L-лизина, кормовой метионин, сухой белково-углеводный молочный концентрат "Белгородский", сухую молочную сыворотку и сухие премиксы направляют на очистку от посторонних включений и в дозировочные камеры. Отвешивают определенную массу каждого из компонентов и подают в смеситель. Эмульгирующий премикс – это сложная смесь биологически активных веществ. В смеситель перекачивают нагретый до 65-70 °С жир стабилизированный антиокислителем, являющийся наполнителем премикс, затем расплавленные фосфатидные концентраты, эмульгатор Т-2 или дистиллированные моноглицериды. Сюда же вносят витамины Д, Е и 65 % раствор холинхлорида. Перемешивают и хранят до использования. Сухой премикс витаминный готовят следующим образом. Дикальциевый фосфат и бикарбонат отвешивают по рецептуре, в смесителе добавляют витамин B₁, В₂, К, С, РР, B₁₂, пантотенат кальция и антибиотики (бацилихин, кормогризин).

Для сухого премикса минерального лактозу смешивают с карбонатами цинка, кобальта, марганца, меди, магния, сульфатом железа, йодидом калия стабилизированным, сульфатом меди, перемешивают 12-15 мин и фасуют.

Большие перспективы в ближайшем и отдаленном будущем открывает использование комбинированных молочных продуктов для кормления сельскохозяйственных животных. Среди них ведущее место занимают заменители цельного молока (ЗЦМ). Необходимы рецептуры ЗЦМ, по составу идентичные натуральному молоку. Прежде всего это относится к ЗЦМ для вскармливания телят в первые дни после их рождения. Требуется создание полноценных заменителей молозива на основе молочной сыворотки. Производство таких ЗЦМ позволит сократить падеж телят новорожденных и двух-пятидневного возраста. Начаты работы по созданию комбинированных ЗЦМ, в состав которых входят травяные соки или сами травы, размельченные до микроскопических частиц. Ведутся поиски для получения ЗЦМ на основе так называемого "молока", выделенного из растительного сырья путем его ферментативного, биохимического и микробиального преобразования. Продукт для телят БИО-ЗЦМ отличается тем, что в целях накопления микробного белка часть сыворотки подвергается ферментации. Согласно рецептуре дрожжеванная сыворотка смешивается с обезжиренным молоком и подсырной сывороткой. Смесь сгущается до 45 % сухих веществ при режимах, установленных для применяемого вакуум-выпарного аппарата. Составление общей массы БИО-ЗЦМ производится по технологии сухого ЗЦМ. Кислотность смесей перед сушкой при массовой доле сухих веществ 35, 40, 45 % – не более 56 ºТ.