Товароведная характеристика молочной сыворотки

От творога массой 50 и 100 г отбирают в качестве средней пробы по два изделия, от изделий массой 250 – по одному. От изделий массой более 250 г из разных мест отбирают в качестве средней пробы часть продукта массой около 100 г. Органолептические и физико-химические показатели определяют отдельно для каждой отобранной пробы [5].

Отобранные пробы творога растирают в ступке до получения однородной консистенции.

Перед началом экспертизы производят идентификацию продукции. В настоящее время это особенно актуально, в связи с распространившимися случаями замены молочного жира растительным, что позволяет производителю вырабатывать творожные продукты, по вкусу не уступающие натуральным творогам и выдавать их за натуральный творог.

При органолептической оценке творога определяют внешний вид и консистенцию, цвет, вкус и запах.

Оценку внешнего вида начинают с осмотра состояния тары, упаковки и маркировки. Упаковка должна быть не нарушенной. Края пергамента или кашированной фольги должны быть наложены один на другой и полностью изолировать продукт от соприкосновения с воздухом. Поверхность обертки должна быть чистой, без налета плесени, не скользкой на ощупь. После вскрытия упаковки осматривают поверхность творога, которая должна быть чистой, без заплесневелого и ослизлого слоя, без пятен краски от этикетки. Одновременно обращают внимание на плотность запрессовки творога, отсутствие /наличие сыворотки. Из фасованного продукта пробу отбирают шпателем из разных мест упаковки. Однородность продукта смотрят по внешнему виду и цвету.

Консистенцию творога определяют по внешнему виду пробы, а также растиранием ее шпателем по ровной поверхности упаковочного материала. Консистенция должна быть мягкой, мажущейся или рассыпчатой с наличием или без ощутимых частиц молочного белка. Для нежирного продукта допускаются незначительные выделения сыворотки. Для определения цвета творог помешают в чашку Петри, расположенную на белой поверхности и осматривают. Цвет должен быть белый или с кремовым оттенком, равномерный по всей массе.

Вкус и запах должны быть чистыми, кисломолочными, без посторонних привкусов и запахов. Для продуктов, полученных из восстановленного и рекомбинированного молока, допускается привкус сухого молока.

Органолептическую оценку творога можно проводить по 30 – балловой шкале, включая в нее оценку упаковки и маркировки (2 балла): внешний вид и цвет (максимум 4 балла), структура и консистенция (9), запах, вкус и аромат (15). При наличии двух или нескольких пороков по каждому показателю скидка делается по наиболее существенному. Творог, получивший по вкусу и запаху менее 12 баллов или общую оценку менее 22 баллов, к реализации не допускается.

Определение кислотности творога проводят по ГОСТ 3624 – 92 “Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности” потенциометрическим методом, метод основан на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте, раствором гидроокиси натрия до заранее заданного значения рН = 8,9 с помощью блока автоматического титрования и индикации точки эквивалентности при помощи потенциометрического анализатора; или методом с применением индикатора фенолфталеина, метод основан на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте, раствором гидроокиси натрия в присутствии индикатора фенолфталеина [6].

Определение влаги производят по ГОСТ 3626–73 “Молоко и молочные продукты. Методы определения влаги и сухого вещества”. Сущность методов определения массовой доли влаги основана на высушивании навески продукта при постоянной температуре [7].

Определение массовой доли белка проводят по ГОСТ 23327–98 “Метод измерения массовой доли общего азота по Кьельдалю и определение массовой доли белка”. Данный метод основан на минерализации пробы молока концентрированной серной кислотой в присутствии окислителя, инертной соли – сульфата кальция и катализатора – сульфата меди. При этом аминогруппы белка превращаются в сульфат аммония, растворенный в серной кислоте. Определение массовой доли жира проводят по ГОСТ 5867-90 “Молоко и Молочные продукты. Методы определения жира” [8].

СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» регламентируют показатели безопасности, такие как микробиологические, содержание дрожжей и токсичных элементов.

Допустимые уровни содержания вредных веществ в твороге, мг/кг (л), должно быть не более:

1. Токсичные элементы:

- свинец – 0,3;

- мышьяк – 0,2;

- кадмий – 0,1;

- ртуть – 0,02.

2. Микотоксины (афлатоксин М1) – 0,0005

3. Антибиотики: левомицетин, тетрациклиновая группа, стрептомицин, пенициллин – не допускаются.

4. Ингибирующие вещества (пестицицы): гексахлорциклогексан (изомеры) – 1,25 (в пересчете на жир); ДДТ и его метаболиты 1,0 (в пересчете на жир).

5. Радионуклиды, Бк/л: цезий – 137 – 100; cтронций – 90 – 25 [14].

Содержание токсичных металлов определяется по ГОСТ Р 51301-99 «Продукты пищевые и продовольственное сырье. Инверсионно - вольтамперометрические методы определения содержания токсичных элементов (кадмия, свинца, меди и цинка)». Суть метода основана на способности элемента электрохимически осаждаться на индикаторном электроде при заданном потенциале предельного диффузионного тока, а затем растворяться при определенном потенциале, характерном для данного элемента. Регистрируемый на вольтамперограмме аналитический сигнал элемента пропорционален его массовой концентрации анализируемом растворе при определенных условиях. Границы относительной погрешности не превышают ±30%.

2.2 Современная техника и технологии производства творога

Производство творога традиционным способом сопровождается большим отходом сыворотки с потерей биологически ценных сывороточных белков, оставшаяся при производстве творога сыворотка содержит до 50% сухих веществ, имеющихся в молоке, в том числе и легко усвояемые белки, лактозу, ферменты, витамины, органические кислоты, макро- и микроэлементы. Кроме того, традиционная технология производства творога характеризуется большим расходом молока на единицу получаемой продукции, она позволяет использовать только 75–80% белков, содержащихся в молоке. Поэтому в настоящее время разрабатываются новые аппараты для производства творога, а также совершенствуются сами методы его производства /27/.

Современная техника производства творога сейчас практически полностью механизировала классические технологические операции, тем самым ограничив потери сырья и выведя производственные линии на высокие мощности. Система управления и автоматики гарантирует повторяемость технологических процессов, а благодаря исключению человеческого фактора производственный процесс осуществляется на высоком санитарно – гигиеническом уровне. Кроме того, высоко механизированное производство повышает выход продукции на 15% с единицы сырья; дает возможность производства широкого ассортимента изделий с различными вкусовыми, биологическими и пищевыми характеристиками.

Основным направлением совершенствования производства творога является использование мембранной технологии. На многих молочных предприятиях мембранная фильтрация давно и успешно используется и является привлекательной альтернативой традиционным процессам переработки. Эти процессы за последние 30 лет нашли широкое применение в различных отраслях промышленности для очистки или концентрирования жидких сред.

Мембранная фильтрация – это технология фильтрации с помощью полупроницаемых мембран, позволяющая производить разделение эмульсии (молоко, сыворотка) на составляющие. К мембранным методам обработки относятся ультрафильтрация, обратный осмос, нанофильтрация, микрофильтрация и электродиализ. Сущность всех мембранных методов - это разделение и концентрирование молочного сырья в процессе фильтрации через специальные мембраны под действием давления или электрического поля (электродиализ).

Молочная отрасль одной их первых начала использовать процессы мембранной фильтрации, так первые ультрафильтрационные установки за рубежом появились еще в 70-е годы прошлого века. Первые опыты в использовании этого метода были поставлены на твороге и сыре, производилось выделение белков из подсырной и творожной сывороток и концентрация молока с целью повышения выхода готового продукта и сокращению производственных затрат. В настоящее время сфера применения УФ значительно расширилась.

Применение мембранной технологии при производстве творога позволяет сохранить сывороточные белки в готовом продукте, при этом фильтрат не содержит белковой фракции и является стерильным, поэтому может быть использован для производства напитков, молочного сахара и других продуктов /20/

Создание мембранной техники основывается на использовании тех или иных видов селективно проницаемых мембран. При этом либо мембрана пропускает только молекулы растворителя, либо частично с растворителем проходят ионы и молекулы задерживаемых веществ. Схема мембранной фильтрацией довольно проста, создаваемая разница давлений заставляет частицы, которые меньше, чем поры мембраны, проникать через нее (пермеат), в то время как оставшиеся компоненты задерживаются (ретентат, концентрат). Входящий поток продукта направляется параллельно мембране, что не позволяет загрязнять поверхности мембраны во время процесса разделения компонентов. Этот процесс и составляет суть поточной фильтрации. При мембранной фильтрации размер пор мембран определяет предельные параметры сепарации. Таким образом, основное отличие микрофильтрации, ультрафильтрации, нанофильтрации и обратного осмоса состоит в плотности используемой мембраны:

1. Микрофильтрация отделяет частицы, размер которых лежит в диапазоне 0,05–10 мкм. В этот диапазон попадают бактерии, жировые шарики молока и крупные мицеллы казеина.
2. Ультрафильтрация отделяет коллоидные частицы и высокомолекулярные вещества, размер которых лежит в диапазоне 0,001-0,05 мкм или 5000-500000 дальтон. В этот диапазон попадают казеин и сывороточные белки.
3. Нанофильтрация отделяет молекулы, размер которых лежит в диапазоне 0,0005 – 0,001 мкм или 400 – 1000 дальтон. В этот диапазон попадают лактоза и некоторые аминокислоты.
4. Обратный осмос, который отделяет молекулы и ионы размером 0,0005 мкм или молекулярным весом меньше, чем 400 дальтон.

Движущей силой мембранных процессов является давление, приложенное к поверхности обрабатываемой жидкости, в то время как при обычной фильтрации давление – это только ускоритель процесса. МФ, УФ и НФ можно отнести к процессам, протекающим при низком давлении (менее 12 кгс/см), в отличие, например, от обратного осмоса (около 20 кгс/см) [36].

Поскольку в реальных процессах производительность установок должна быть технологически приемлемой, то и рабочее давление в них должно значительно превосходить осмотическое. Обычно рабочее давление в среднем поддерживается в интервале 1-2,5 МПа. В растворах, содержащих высокомолекулярные вещества с максимальным диаметром частиц 0,5 мкм (или молекулярной массой не более 500), осмотическое давление пренебрежимо мало. Для разделения таких растворов применяют процесс мембранной фильтрации на специальных мембранах, пропускающих лишь воду, ионы и молекулы низко - молекулярных соединений. В этом случае рабочее давление в аппарате не превышает 0,5 МПа. Таким образом, процесс ультрафильтрации могут проводить под давлением 0,2-0,8 МПа, а обратный осмос – 2–10 МПа /36/.

Эффективность мембранных процессов в значительной мере определяется свойствами применяемых мембран, которые должны отвечать следующим требованиям: они должны обладать высокой разделяющей способностью (селективностью), высокой удельной проницаемостью, устойчивостью к действию среды, неизменностью характеристик в процессе эксплуатации, достаточной механической прочностью, иметь низкую стоимость.

Имеющиеся в настоящее время мембраны можно подразделить на 2 класса: из органических (полимерных) и неорганических материалов. При мембранной фильтрации используют тонкую мембрану с контролируемым размером пор. Размеры пop мембран варьируются от 0,05 мкм (граница минимальных размеров пор в микрофильтрационных мембранах) до 5 нм (граница пор максимального размера в нанофильрационных мембранах) /20, 26/.

В мембранных процессах применяют пористые мембраны, в которых задержка частиц определяется главным образом их размером и формой в соответствии с размерами пор мембраны, а транспорт растворителя прямо пропорционален приложенному давлению. При этом УФ-мембраны имеют ассиметричное строение, вследствие чего гидродинамическое сопротивление определяется не всей толщиной мембраны, а только ее небольшой долей. Благодаря этому толщина верхнего слоя такой мембраны значительно меньше и составляет всего лишь 1мкм /26/.

Поток через мембраны прямо пропорционален приложенному давлению.

Широкое практическое применение получили керамические мембранные элементы трубчатого типа. Они обладают длительным сроком эксплуатации – не менее 10 лет, стойкостью к температуре до 300°С, стойкостью к щелочным и кислотным средам (рН 0–14). Кроме того, высокая механическая прочность керамических мембран позволяет не только упростить конструкцию оборудования, но и создать новые технологии переработки молочных продуктов. Но все же, разнообразие применяемых мембран поражает, так, например, в системе “Сартокон-2” используют модули с мембранными фильтрами из ацетата целлюлозы или полеолефина, триацетатцеллюлозы или полисульфона /20/.

Установки для мембранных технологий бывают непрерывного и периодического действия. Установки периодического действия применяют, как правило, только в лабораториях. В промышленности работают проточные машины непрерывного действия. Время непрерывной работы установок в среднем составляет 6–8 часов, время безразборной мойки, дезинфекции и регенерации мембран – 3,5–4 часа. Мембранные установки для производства творога состоят из мембранного аппарата, насосов, дозирующих устройств, емкостей для исходного раствора, фильтрата, концентрата, моющих растворов, охладителей творога, соединительных трубопроводов и контрольно – измерительных приборов /25/.