Сущность метода заключается в концентрации жировой фазы молока (сливок), нагретых до температуры 40-45 (60-80) °C, сепарированием до содержания ее в готовом масле. При этом сначала на промежуточной стадии процесса получают высокожирные сливки (аналогично масляному зерну, получаемому при выработке масла методом сбивания сливок). Схема процесса выработки масла данным методом включает следующие технологические операции: приемку и сортировку молока; подогрев, сепарирование молока и получение сливок; тепловую и вакуумную обработку сливок; сепарирование сливок и получение высокожирных сливок; нормализацию состава высокожирных сливок; расчет и внесение бактериальной закваски и поваренной соли (при выработке кислосливочного и соленого масла); преобразование высокожирных сливок в масло; фасование и упаковывание масла.

Сепарирование молока и получение сливок.

Сепарируют молоко, как правило, на заводах с использованием сепараторов-сливкоотделителей, получая обезжиренное молоко и сливки, являющиеся исходным сырьем для производства сливочного масла. Оптимальная температура сепарирования (35-45 °С) обусловливает снижение его вязкости, повышение агрегации мелких жировых шариков, увеличение разности показателей плотности жира и плазмы, что повышает эффективность разделения фаз.

Сливки представляют собой эмульсию молочного жира (дисперсная фаза) в плазме молока (дисперсионная среда), стабилизированную белками молока и фосфолипидами. Массовую долю жира в сливках устанавливают с учетом особенностей производства масла. При выработке масла методом преобразования высокожирных сливок рекомендуемая жирность сливок 32-37%.

Тепловая и вакуумная обработка сливок.

При правильно выбранных технологических режимах тепловая и вакуумная обработка позволяет значительно ослабить или устранить полностью различные пороки вкуса и запаха, что наряду с тщательной сортировкой сливок и обоснованно выбранным ассортиментом гарантирует выработку масла высокого качества. В нашей стране при выработке сливочного масла применяют пастеризацию и дезодорацию сливок.

Пастеризация сливок.

Она предназначена для полного уничтожения патогенных микроорганизмов, и максимально - всей остальной микрофлоры, инактивации ферментов, ускоряющих порчу продукта. Эффективность пастеризации обеспечивается правильностью выбора температуры нагревания сливок и продолжительности выдержки их при этой температуре.

Выбор режимов пастеризации обусловливается качеством исходных сливок и видом вырабатываемого масла. Сливки I сорта при выработке сладкосливочного масла пастеризуют при 85-90 °С в весенне-летний и 92-95 °С - в осенне-зимний (без дезодорации) периоды года.

Сливки II сорта соответственно пастеризуют при температуре 92-95 и 103-108 °С или их сначала нагревают до температуры 92-95 °С, а затем подвергают дезодорации, чем обеспечивается более полное удаление из них летучих веществ - носителей кормового и других посторонних привкусов и запахов.

Эффективность пастеризации выражается отношением количества уничтоженных микроорганизмов (в процентах) к их содержанию в исходных сырых сливках; она должна быть не менее 99,5-99,9%. С повышением массовой доли жира в сливках, их механической загрязненности и физической неоднородности (наличие комочков жира, слизи, пузырьков воздуха и др.) эффективность пастеризации снижается. Влияет также возраст бактерий: молодые бактерии, как правило, чувствительнее к температуре. Поэтому длительно хранить сливки нежелательно. До подачи в пастеризатор сливки тщательно фильтруют.

В сливках после пастеризации остается некоторое количество неразрушенной липазы и так называемой остаточной микрофлоры.

Дезодорация сливок.

Она заключается в обработке горячих сливок в условиях разрежения в специальных аппаратах - дезодораторах. Сущность процесса заключается в паровой дистилляции из сливок пахнущих веществ, образующих с водяным паром азеотропные смеси, кипящие ниже температуры кипения воды. При разрежении 0,04-0,06 МПа сливки вскипают при температуре 65-70 °С. Режимы дезодорации устанавливают в зависимости от качества сливок и их жирности, вида вырабатываемого масла, вне зависимости от метода производства. Пороки вкуса и запаха сливок, которые вызываются жирорастворимыми веществами, дезодорацией не устраняются.

Практикуют также повторную пастеризацию сливок после их дезодорации. Схема процесса - нагретые в пастеризаторе до 80 °С сливки обрабатывают в потоке в вакуум-дезодорационной камере при разрежении 0,04-0,06 МПа, а затем нагревают до 90-92 °С - в секции пастеризации. Это обусловливает устранение невыраженного и пустого вкуса и запаха, нередко ощущаемых после дезодорации. Для более полного удаления посторонних нежелательных летучих веществ из сливок интенсифицируют процесс парообразования посредством повышения температуры нагревания либо снижением остаточного давления в системе, например 92-95 °С при разрежении 0,02-0,04 МПа - для осенне-зимнего и 0,01-0,03 МПа - для весенне-летнего периодов года. Из-за отсутствия достаточных сведений о веществах, вызывающих в сливках различные пороки вкуса и запаха, режимы дезодорации на практике устанавливают сравнением качества сливок (вкуса, запаха и пр.), обработанных при различных температуре и степени разрежения, и качества масла.

Сепарирование сливок и получение высокожирных сливок. Концентрирование жировой фазы сливок осуществляется при температуре 70-90 °С с применением сепараторов специальных конструкций.

Характеристика сливок. Устойчивость эмульсии молочного жира в плазме

Устойчивость эмульсии молочного жира в плазме молока может характеризоваться временем, необходимым для разрушения ее структуры в условиях механического воздействия. Чем выше жирность сливок, тем ниже устойчивость эмульсии. Устойчивость сливок как дисперсной системы снижается с понижением устойчивости оболочек жировых шариков в ходе технологического процесса при нагревании, охлаждении, механическом перемешивании, замораживании. На устойчивость эмульсии сливок влияет размер жировых шариков. Сливки, содержащие мелкие жировые шарики, при одинаковой массовой доле жира в них характеризуются сравнительно повышенной устойчивостью эмульсии. Значительное влияние на устойчивость эмульсии сливок оказывают процессы отвердевания глицеридов, окисления липидов, в том числе липидов оболочек жировых шариков.

Физико-химические основы получения масла преобразованием высокожирных сливок

Весь цикл выработки масла методом преобразования высокожирных сливок можно разделить на три основных фи­зико-коллоидных процесса:

получение высокожирных сливок путем концентрации жировых шариков сепарированием;

отвер­девание триглицеридов молочного жира в жировых шариках при охлаждении и перемешивании высокожирных сливок;

об­разование масла путем обращения фаз и структурирования.

Два последних процесса в мешалочных маслообразователях протекают одновременно, а в вакуум-маслообразователях – раздельно.

При получении высокожирных сливок (82,5-83 %) жиро­вые шарики под действием центробежной силы уплотняются в объеме сливок и частично деформируются. Между ними об­разуется очень тонкая прослойка плазмы, которая способст­вует сохранению эмульсии жира. При сепарировании из обо­лочек жировых шариков вытесняются вместе с плазмой сла­босвязанные вещества , поэтому оболочки становятся тоньше, понижается их стабильность.

При темпера­туре выше точки отвердевания молочного жира оболочки жи­ровых шариков находятся в высокогидратированном состоянии и жировые шарики сохраняют свою индивидуальность.

В маслообразователе при охлаждении и перемешивании вы­сокожирных сливок происходит кристаллизация глицеридов в жировых шариках. В первую очередь отвердевают наиболее тугоплавкие триглицериды, длинные углеводородные цепи ко­торых проникают в фосфолипидный слой оболочки жирового шарика. Отвердевшие триглицериды вытесняются из оболочки жирового шарика вследствие миграции молекул жидких гли­церидов с короткой углеводородной цепью.

При этих процессах уменьшается сродство между оболочкой и жиром, вещества с обо­лочки частично переходят в плазму, прочность оболочки снижа­ется. Чем быстрее и полнее протекает процесс отвердевания глицеридов молочного жира, тем глубже процессы дестабилизации оболочек жировых шариков. При определенной степени отвердевания жира оболочки жировых шариков разрушаются. Разрушению жировых шариков способствуют перемешивание и возникающее между ними трение. Из жировых шариков че­рез разрушения в оболочках выделяется жидкий жир, обра­зующий непрерывную жировую фазу. Протоки плазмы пре­вращаются в мелкие изолированные капли. Отвердевший жир равномерно распределяется в жидком. Так происходит обра­щение фаз – превращение высокожирных сливок в масло.

Таким образом, процессы обращения фаз и структурирования масла обу­словливаются степенью охлаждения, длительностью и интен­сивностью перемешивания. Для получения масла термоустой­чивой консистенции надо, чтобы все процессы прошли в масло­образователе при перемешивании. Если же они заканчиваются в монолите масла после выхода из маслообразователя, то при отвердевании жира и структурировании возможно образование специфических дефектов консистенции – слоистости, крошливости, колкости, нетермоустойчивости.

Список литературы

Электронный учебник «Физическая химия. Химическая термодинамика» Данилин В.Н., Шурай П.Е. Боровская Л.В. /yчебное пособие Издательство: ФГУП НТЦ "Информрегистр" (Москва) Год издания:2010

Электронный учебно-методический комплекс дисциплины "Физическая и коллоидная химия: учебно-методический комплекс дисциплин Боровская Л.В. Тип: учебное пособие  Кубанский государственный технологический университет, 350072, г. Краснодар, ул. Московская ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР», », Депозитарий электронных изданий, Год издания: 2010 Место издания: Москва Методы получения эмульсий и термодинамика их стабилизаци никанов к.к.1, боровская л.в В сборнике: СТУДЕНЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ФОРУМ - 2018 Издательство: ООО "Научно-издательский центр "Академия Естествознания Термодинамика защитного действия эмульгаторов Пилипенко А.А., Боровская Л.В.В сборнике: СТУДЕНЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ФОРУМ - 2018.

Код для цитирования: Скопировать