Линия производства пастеризованного молока

Фосфатаза является нативным ферментом молока. Высокая чувствительность ее к температуре положена в основу метода контроля эффективности пастеризации молока и молочных продуктов (ГОСТ 3623-73).

Лактаза (β-галактозидаза) выделяется молочнокислыми бактериями и некоторыми дрожжами. Она катализирует расщепление лактозы на глюкозу и галактозу.

В молоке содержатся нативные и бактериальные протеазы. Микрофлора сырого молока выделяет активные протеазы, которые могут вызвать различные пороки молока и молочных продуктов.

Витамины в молоке представлены широко. Молоко содержит практически  все витамины, необходимые для  нормального развития организма. Содержание витаминов колеблется в зависимости  от времени года, стадии лактации, кормового  рациона, породы и индивидуальных особенностей животных. К водорастворимым витаминам молока относят: тиамин (В₁), рибофлавин (В₂), ниацин (РР), пиридоксин (В₆),цианкобаламин (B₁₂), аскорбиновую кислоту (С), биотин (Н).

Содержание витаминов  В₁ В₂, РР, С в молоке относительно постоянно и практически не зависит от вида корма, так как эти витамины синтезируются микрофлорой рубца и кишечника животных.

Из представителей жирорастворимых  витаминов - ретинола (А), кальциферола (О), токоферола (Е) и филлохинона (К) - наибольший дефицит в молоке составляет кальциферол. Летом его содержание в молоке выше, чем зимой.

Окраска молока и молочного  жира обусловлена наличием в нем  пигмента оранжевого цвета - каротина. Содержание каротина в молоке зависит  от состава корма, времени года и  породы животного.

Желто-зеленая окраска  молочной сыворотки объясняется  наличием в ней рибофлавина.

Все молоко, поступающее  на переработку и в торговую сеть для непосредственного потребления, проходит пастеризацию. Среднюю пробу  молока для анализа отбирают в  соответствии с ГОСТ 26809-86. Выделенный средний образец тщательно перемешивают. Если на стенках бутылки, пробки, пакета остаются сливки, то их нагревают на водяной бане до 30 - 40 °С, после чего снова перемешивают молоко и охлаждают до20°С.

Оценку качества молока определяют органолептически и методами физико-химического анализа.

Органолептическая оценка качества молока

При определении внешнего вида обращают внимание на однородность консистенции и отсутствие осадка. Однородность консистенции устанавливают  при перемешивании молока, а наличие  осадка - осмотром дна тары. При определении  цвета, вкуса и запаха молоко наливают в стакан и рассматривают при  рассеянном свете, обращая при этом внимание на отсутствие посторонних  оттенков. Вкус молока исследуют лишь в том случае, если продукт не имеет посторонней окраски. Нельзя пробовать молоко от больных животных.

Оценка качества молока по физико-химическим показателям

Методами физико-химического  анализа определяют плотность, содержание жира, влажность или сухой ос таток, содержание белка, лактозы, степень чистоты и другие показатели молока.

Определение плотности  молока (ГОСТ 3625-71)

Плотность характеризует  состав молока, соотношение составных  частей его. Она является средневзвешенной величиной плотности отдельных  компонентов молока. Определение  плотности проводят при температуре  молока 20+5° С с помощью лактоденсиметра (ареометра для молока).

Техника определения. Тщательно перемешанное молоко осторожно, во избежание образования пены, наливают по стенке в цилиндр, держа его в слегка наклонном положении. Сухой лактоденсиметр медленно погружают в молоко до деления 1,030, после чего его оставляют свободно плавать. Прибор не должен касаться стенок цилиндра.

Отсчет показаний температуры  и плотности проводят не ранее  чем через 1 мин после остановки  лактоденсиметра. Отсчет плотности проводят по верхнему мениску с точностью до 0,0005, а отсчет температуры - с точностью до 0,5°С. Если молоко в момент определения имело температуру выше или ниже 20°С, то к показанию лактоденсиметра надо внести поправку: на каждый градус температуры выше 20° С прибавляют 0,002 единицы плотности, а на каждый градус ниже 20° С отнимают от отсчитанной величины 0,0002 единицы плотности. Плотность цельного молока находится в пределах 1,027-1,032 г/см³. Разбавление молока водой приводит к уменьшению плотности приблизительно на 0,003 на каждые 10% прибавленной воды. Снятое молоко обладает большей плотностью, чем не снятое (1,033-1,037), за счет меньшего содержания в нем жира и относительно большего содержания минеральных веществ.

Определение содержания жира в молоке

Жир определяют кислотным  методом с помощью жиромеров  в соответствии с ГОСТ 5867-69.

Метод основан на выделении  из молока жира под действием концентрированной  серной кислоты и изоамилового спирта в виде сплошного слоя, объем которого измеряют в градуированной части  жиромера. Жиромеры изготавливают в  соответствии с требованиями ГОСТ 1962-66.

Техника определения. В сухой жиромер, стараясь не смачивать горлышко вносят цилиндром 10 мл серной кислоты плотностью 1,81-1,82 г/см³. Затем отмеривают пипеткой 10,77 мл исследуемого молока. Наклонив пипетку под углом 45° и приложив ее к внутренней стенке горлышка жиромера, дают медленно стекать молоку, так, чтобы оно не смешивалось_с серной кислотой, а наслаивалось на нее. Когда из пипетки стечет последняя капля молока, делают выдержку 7 с, не отнимая пипетку от жиромера. Оставшуюся в кончике пипетки каплю не выдувают. Далее приливают 1 мл изоамилового спирта. Необходимо соблюдать указанную последовательность внесения жидкостей, так как если нарушить ее и внести вначале молоко, то образующиеся в узкой части прибора сгустки свернувшегося белка затруднят определение. Смешивание кислоты и молока приводит к сильному нагреванию смеси, поэтому необходимо держать жиромер в момент приливания реактива в штативе.

Жиромер закрывают пробкой, перевертывают несколько раз  до полного растворения белков, обернув  его при этом полотенцем и поддерживая  пробку указательным пальцем. Затем  помещают жиромеры в водяную баню с температурой 65±2°С на 5 мин пробками вниз, после чего вставляют симметрично в гнезда центрифуги. В случае нечетного числа жиромеров, добавляют еще один, заполненный водой. Жиромеры должны размещаться градуированной частью к центру (в горизонтальной центрифуге) либо кверху (в вертикально размещенных патронах). Длительность центрифугирования 5 мин при частоте вращения 1000-1200 об/мин.

Во время центрифугирования  температура смеси в жиромерах  снижается, а так как шкала  жиромера отградуирована при температуре 65°С, то после центрифугирования их снова помещают в водяную баню с температурой 65°С на 5 мин. Затем, сохраняя вертикальное положение прибора, вынимают его из воды, вытирают полотенцем, поддерживая пробку, и производят отсчет содержания жира. Для этого устанавливают нижнюю границу жирового столбика на каком-либо делении шкалы, от которого затем отсчитывают количество делений до нижней точки вогнутого мениска столбика жира.

Шкала прибора должна находиться на уровне глаз. Показания жиромера соответствуют содержанию жира в  молоке в процентах: большие деления  означают целые проценты жира, малые - десятые доли. Расхождение мёжду показаниями жиромера при параллельных определениях не должно превышать 0,1%.

Содержание жира в нормализованном  цельном молоке должно быть не менее 3,2% (ГОСТ 13277-67).

Определение влажности молока

Высушивание до постоянной массы по ГОСТ 3626-73 (арбитражный метод).

Техника определения. В стаканчик со стеклянной палочкой помещают 20-30 г хорошо промытого прокаленного песка и выдерживают в течение 30 мин в сушильном шкафу при температуре 102-105°С. Затем закрывают стаканчик крышкой, охлаждают в эксикаторе и взвешивают (без крышки с точностью до 0,001 г). Приливают пипеткой 10 мл молока, закрывают и снова взвешивают. Тщательно перемешивают молоко с песком и нагревают на водяной бане при частом перемешивании содержимого до получения рассыпающейся массы. Затем стаканчик помещают в сушильный шкаф (102-105°С) и высушивают в течение 2 ч. Закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Высушивание продолжают и стаканчик взвешивают каждый час до тех пор, пока разница между двумя последними взвешиваниями не будет менее 0,004 г. Содержание влаги рассчитывают в процентах.

Расхождение между параллельными  определениями должно быть не более 0,2% (абсолютных).

Определение содержания сухого остатка расчетным методом (ГОСТ 3626-73)

Содержание сухого остатка  молока находят как функцию плотности  и содержания жира. Наиболее распространена видоизмененная формула Фаррингтона:

,

где 4,9 - постоянный коэффициент;

С - содержание сухих веществ  молока (включая жир), %

Ж - содержание жира в молоке, %;

D₄²⁰ - плотность молока в градусах лактоденсиметра;

0,5 - поправка на плотность.

Определение кислотности молока арбитражным  методом

Одним из важных показателей  качества молока является его кислотность, которая в основном обусловливается  присутствием в нем кислых солей, частично белков, 3 органических кислот (лимонной, молочной) и продуктов  гидролитического расщепления некоторых  соединений, например жира.

Кислотность молока выражается в градусах Тернера, означающих количество миллилитров децинормальной щелочи, расходуемых на нейтрализацию кисло-реагирующих веществ, содержащихся в 100 мл молока.

Кислотность молока определяют по ГОСТ 3624-67.

Техника определения. В коническую колбу вместимостью 150-200 мл отмеривают пипеткой 10 мл молока, прибавляют 20 мл свежепрокипяченной охлажденной дистиллированной воды и 3 капли фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают и титруют 0,1 н. раствором едкого натра (кали) до появления не исчезающего в течение 1 мин розового окрашивания.

Расхождение между параллельными  определениями не должно превышать 1°Т.

В соответствии с требованиями ГОСТ 13277-67 кислотность коровьего  пастеризованного молока не должна превышать 21°Т; свежевыдоенное молоко имеет обычно кислотность в пределах 16-18°Т. Молоко с кислотностью выше 22° Т может при длительном кипячении свертываться мелкими хлопьями, при кислотности свыше 30° Т молоко при нагревании сразу свертывается хлопьями.

Определение содержания белков в молоке

Содержание белковых веществ  в молоке, и молочных продуктах  является одним из основных факторов, обусловливающих их пищевую ценность.

Кроме того, выход таких  молочных продуктов, как сыр, творог и других продуктов, зависит в  значительной степени от количества белков в исходном молоке. Поэтому  определение содержания белков в  молоке должно явиться одной из основных операций технологического контроля процессов  производства молочных продуктов. В  настоящее время находят применение ускоренные методы определения белка  в молоке и молочных продуктах. В  данном руководстве приводятся 2 метода: рефрактометрический и метод  формольного титрования.

Рефрактометрический метод. Этот метод основан на установлении разности показателей преломления исследуемого молока и раствора, полученного после осаждения белков раствором хлористого кальция при кипячении.

Техника определения. Отмеривают пипеткой 5 мл молока в пробирку, добавляют 5-6 капель 4% -ного раствора хлористого кальция. Пробирку закрывают пробкой и помещают в баню с кипящей водой на 10 мин. Затем содержимое пробирки фильтруют через складчатый фильтр. В прозрачном фильтрате, а также в исходном молоко определяют на рефрактометре ИРФ-22 показатель преломления при 20°С. Содержание белка в молоке (и%) рассчитывают по формуле:

,

где а - содержание белка, %;

n_Dм - показатель преломления молока при 20⁰С;

n_Dс - показатель преломления сыворотки при 20⁰С;

0,002045 - коэффициент, позволяющий  выразить полученную разность  показателей преломления, % от общего  белка.

Материальный баланс.

Определим потребность  в сырье для производства 1000 кг молока пастеризованного с массовой долей жира 2,5%.

По массе готового продукта определим массу нормализованного молока с учетом потерь молока при  приемке, обработке и фасовании по формуле:

,

М_н - масса нормализованного молока, кг;

М_гп - масса готового продукта, кг;

Р - норма расхода нормализованного молока на 1 т продукта, кг/т.

.

Рассчитаем массовую долю жира в нормализованном молоке:

Ж_н=Ж_гп+0,05=2,5+0,05=2,55%.

Ж_н, Ж_гп - жирность нормализованного молока и готового продукта,%.

Так как массовая доля жира в нормализованном молоке меньше, чем в цельном, то необходимо провести процесс нормализации обезжиренным молоком смешением по формуле:

.

где Ж_ц - жирность цельного молока, составляет 3,6%;

Ж_о - жирность обезжиренного молока, 0,05%;

М_ц - масса цельного молока, кг.

Необходимую массу обезжиренного  молока определим по формуле:

.

Определим массу цельного молока для получения 598,4 кг молока обезжиренного в результате сепарирования  по формуле:

Ж_с - жирность сливок, 21%.

Список литературы

1. Технология молока  и молочных продуктов / Г.В.  Твердохлеб. - М.: Агропромиздат, 1991. - 463с.

2. Голубева Л.В. Проектирование предприятий молочной отрасли с основами промстроительства // Л.В. Голубева, Глаголева Л.Э. - СПб., ГИОРД, 2006г. - 288с.