Каталог оборудования

Новости

Оборудование производства GEA Westfalia и Alfa Laval

ПРОИЗВОДСТВО МАСЛА 
СПОСОБОМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВЫСОКОЖИРНЫХ СЛИВОК

Нормализация высокожирных сливок

Правильно проведенная нормализация высокожирных сливок способствует повышению качества масла, так как гарантирует выпуск стандартной продукции с характерным вкусом и ароматом.

От вводимого нормализатора (пахта, сливки, молоко) зависит не только содержание сомо и влаги в готовом масле, но и интенсивность выраженности вкуса и аромата. Так, для получения ярко выраженного аромата высокопастеризованных сливок, свойственного вологодскому маслу, при нормализации высокожирных сливок необходимо использовать не пахту, а сливки, специально отобранные по пробе на вкус пастеризации (см. гл. II).

Высокожирные сливки нормализуют для получения готового продукта, соответствующего требованиям действующих ГОСТов и ТУ. Правильно проведенная нормализация высокожирных сливок способствует повышению качества масла, так как гарантирует выпуск стандартной продукции.

В производстве масла способом преобразования высокожирных сливок состав, их до обработки в маслообразователе должен соответствовать составу готового масла; так как в маслообразователе происходят только коллоидно-физические изменения высокожирных сливок, химический состав их остается неизменным.

В настоящее время после сепаратора еще нельзя получить высокожирные сливки с точным, заранее заданным содержанием жира, которое в пределах одного цикла сепарирования колеблется до 1,5% и более. Высокожирные сливки собирают в специальных емкостях, где нормализуют их до желаемого содержания влаги.

Определение содержания жира в высокожирных сливках представляет известные трудности, ввиду чего в производственных условиях при определении химического состава обычно аналитически определяют содержание воды. Принимая сомо постоянным, содержание жира в высокожириых сливках определяют по формуле

где Ж - содержание жира в высокожирных сливках, %;
В - содержание воды в высокожирных сливках, %;
сомо - сухой обезжиренный молочный остаток, %.

Согласно действующему стандарту, сладкосливочное масло содержать жира не менее 82,5% и влага не более 16%. По расчету сомо должно быть не более 1,5%, а фактическое содержание его в масле, полученном способом преобразования высокожирных сливок, 1,3-2,5%.

На величину сомо в масле оказывает влияние температура пастеризации сливок: с повышением температуры содержание сомо увеличивается. Двухкратная пастеризация вызывает снижение сомо. Содержание сомо в масле колеблется в зависимости от сезона его изготовления: летом содержание сомо выше, чем зимой.

Содержание влаги в неохлажденных нормализованных сливках ниже, чем в масле, полученном при их обработке в маслообразователе. Разность в содержании влаги в высокожирных сливках и в масле составляет от 0,3 до 1,1%; она является величиной не постоянной и может изменяться в зависимости от состава и качества, а также от температуры, высокожирных сливок в момент отбора пробы. Разность в содержании влаги в масле и в нормализованных сливках обусловлена различным коллоидно-физическим состоянием всей системы (сливок и масла) и, в частности, казеина и белковых оболочек жировых шариков, а следователь но, и различной способностью удерживать гидратированную связанную воду, которая при анализе высокожирных сливок испаряется не полностью.

С понижением температуры высокожирных сливок величина электрического заряда частиц казеина и белковых оболочек жировых шариков уменьшается. Поэтому уменьшается степень их гидратации, что является причиной более полного испарения воды при анализе масла.

В процессе термомеханической обработки высокожирных сливок в маслообразователе сменяются фазы, изменяется структура готового продукта, в результате чего освобождается связанная гидратированная вода, которая и определяется анализом.

Нормализация высокожирных сливок имеет особые отличия в производстве масла отдельных видов: сладкосливочного вологодского, любительского, крестьянского, диетического, с белком, с наполнителями и др.

Сладкосливочное масло. Высокожирные сливки до 15,2% влаги нормализуют пахтой, полученной при сепарировании. В том случае, если в высокожирных сливках влага окажется больше, при нормализации добавляют молочный жир. Пахта содержит до 9% сухого вещества, поэтому для повышения влажности 100 кг сливок на 1% необходимо добавить 1,33 кг пахты.

Количества нормализатора рассчитывают по формуле

где Кп - требуемое количество пахты, кг;
Ксл-количество нормализуемых высокожирных сливок в ванне, кг;
15,2 - содержание влаги в высокожирных сливках, которое должно быть после нормализации, %.
В - содержание влаги в высокожирных сливках до нормализации.

В общем виде для расчета коэффициента К, учитывающего сухие вещества нормализатора, формула имеет следующий вид:

где К - коэффициент, показывающий количество нормализатора (пахты, молока, сливок), которое необходимо добавить на каждые 100 кг высокожирных сливок, чтобы повысить содержание влаги в них на 1%, кг;
В норм - содержание влаги в нормализаторе;
В г,м - содержание влаги в готовом масле.

Вологодское масло. Для усиления аромата высокопастеризованных сливок, характерного для вологодского масла, по предложению Вишнякова высокожирные сливки нормализуют сливками. В качестве нормализатора применяют пастеризованные сливки с ярко выраженным вкусом пастеризации. Если отобранные сливки сразу не используют, то их охлаждают до 8-10°С.

Необходимое количество сливок для нормализации определяют по формуле

где Сл-количество сливок, требуемое для нормализации, кг
Сл вж - количество высокожирных сливок в нормализационной ванне, кг
К -коэффициент, зависящий от жирности нормализованных сливок
В - содержание влаги до нормализации.
Жирность сливок,% 30 31 32 33 33 34 35
Коэффициент, зависящий от жирности нормализованных сливок 2,06, 2,10 2,14 2,18 2,22 2,26

Опыт Матвеев-Кургановского завода Ростовского объединения промышленности, неоднократно получавшего премии на всесоюзных республиканских смотрах качества масла за отличные вкусовые показатели вологодского масла, показывает, что для нормализации высокожирных сливок можно использовать пастеризованное молоко. Его также следует отбирать по пробе на выраженность вкуса пастеризации (см. главу III). Величина коэффициента К= 1,4. 

Любительское масло. В готовом масле содержание влаги должно быть не выше 20%. Поэтому высокожирные сливки нормализуют до содержания влаги 19-19,2%. При выработке сладкосливочного любительского масла сливки нормализуют пахтой, при выработке кислосливочного - закваской. Количество нормализатора рассчитывают по формуле

где Н - количество пахты или закваски, требующееся для добавления в высокожирные сливки, кг;
Сл вж - количество высокожирных сливок, подлежащих нормализации, кг;
К - количество пахты или закваски, которое требуется добавлять на каждые 100 кг высокожирных сливок, чтобы повысить содержание влаги в них на 1%, кг (при нормализации пахтой К-1,4, закваской К =1,47
Вж - содержание влаги в высокожирных сливках, которое должно быть после нормализации, % (В ж = 19,2%);
Вл - содержание влаги в высокожирных сливках до нормализации, %

Рассчитанное количество пахты добавляют в ванны для нормализации. Перед отбором пробы на анализ и после внесения нормализатора высокожирные сливки тщательно перемешивают мешалкой. Длительная работа мешалки может повлечь излишнее испарение влаги из сливок и разница в содержании влаги в масле первых и последних ящиков может доходить до 0,5 %.

Для получения любительского кислосливочного масла с характерным вкусом и ароматом в высокожирные сливки, температура которых не должна превышать 45°С, вводят 2- 5% закваски молочнокислых микроорганизмов. Повышение температуры оказывает губительное действие на жизнедеятельность молочнокислых микроорганизмов. Низкая температура высокожирных сливок, поступающих на обработку в цилиндры маслообразователя, может явиться причиной появления слоистой консистенции в масле (табл. 11)

Таблица 11

Введение в маслообразователь продукта повышенной вязкости (с понижением температуры вязкость увеличивается) приводит к неравномерной обработке и неравномерному распределению жидкого и твердого жира в общей массе продукта. Подтверждением этого служит тот факт, что при подаче в маслообразователь высокожирных сливок с температурой 40°С и ниже появляется порок - слоистая консистенция. По этому для получения хорошей консистенции масла, вырабатываемого из остывающих высокожирных сливок, рекомендуют снижать производительность маслообразователя на 30%.

Более целесообразно в производстве кислосливочного любительского масла закваску молочнокислых бактерий вносить в потоке насосом-дозатором в патрубок между первым и вторым цилиндрами маслообразователя, когда температура высокожирных сливок понизится до 25-30°.

Для интенсификации микробиологических процессов, обеспечивающих накопление ароматических веществ при добавлении в высокожирные сливки менее 3% закваски, ВНИИМС рекомендует вводить лимонную кислоту в количестве 180 г на 1 т. масла.

При выработке соленого любительского масла как сладкосливочного, так и кислосливочного в высокожирные сливки вместе с нормализатором вносят сухую просеянную соль(ГОСТ 13830-68, сорт "экстра") в количестве 0,8-1%.

Крестьянское масло. В соответствии с ТУ 49200-72 в масле должно быть влаги не более 25%, в высокожирных сливках - до 24,2%. В качестве нормализатора используют пахту.

Количество нормализатора рассчитывают по формуле

где Н - количество пахты, требуемое для нормализации, кг;
Сл вж -количество высокожирных сливок, подлежащих нормализации, кг
К - коэффициент, учитывающий сухие вещества нормализатора (К=1,51);
Вж - желаемое содержание влаги в высокожирных сливках, которое должно быть после нормализации, % (Вж =24,2%);
В - содержание влаги в высокожирных сливках до нормализации, %

Проведено изучение влияния способа нормализации высокожирных сливок на состав готового продукта. Исследования проводили в производственных условиях на линии преобразования высокожирных сливок Учебно-опытного завода Вологодского молочного института. Были рассмотрены следующие варианты: нормализация пахтой как для крестьянского масла, содержание влаги в исходных высокожирных сливках 18-20%, следовательно, с нормализатором меньше внесли сухих веществ; нормализация пахтой по типу сладкосливочного масла, со держание влаги в исходных высокожирных сливках не превышало 15% как для выработки масла с содержанием влаги 16%, с нормализатором в смесь вводили повышенное количество сухих веществ; нормализация сливками при низком и высоком содержании влаги в высокожирных сливках.

В готовом масле определяли содержание влаги и сомо в двух- трехкратной повторности по каждому образцу. Между отдельными определениями расхождение в показателях не превышало 0,1%. Всего было проанализировано 29 образцов масла (табл. 12).

Таблица 12

*Содержание жира в сливках, используемых для нормализации, 32%

Из данных табл. 12 видно, что чем ниже содержание влаги в высокожирных сливках до нормализации, тем больше сомо в готовом масле в случае нормализации высокожирных сливок пахтой. Если же в качестве нормализатора используют сливки, то сомо снижается и имеет величину, предусмотренную ТУ 49200-72.

Поэтому для получения крестьянского масла со стандартным содержанием жира необходимо регулировать работу сепаратора таким образом, чтобы получить высокожирные сливки с повышенным содержанием влаги.

В результате работ, выполненных во ВНИИМС, и обобщения опыта промышленности по эксплуатации сепараторов для высокожирных сливок установлена возможность устойчивого получения высокожирных сливок с содержанием влаги 20- 21%, производительность сепараторов при этом увеличивается в 1,5-1,8 раза.

На заводах Липецкого и Воронежского областных производственных объединений молочной промышленности при не большом изменении конструкции барабана сепаратора получают высокожирные оливки с содержанием влаги 23-24%.

В случае необходимости нормализовать высокожирные сливки с низким содержанием влаги целесообразно использовать для этой цели сливки, тем более, что при этом облагораживается вкус крестьянского масла.

Значение К при использовании для нормализации сливок различной жирности дано ниже.

В настоящее время особенности нормализации высокожирных сливок широко используют специалисты Вологодского объединения молочной промышленности в практической работе. Особенности нормализации высокожирных сливок в производстве масла диетического, с белком, с наполнителями и др. описаны в главе IX .

Обработка высокожирных сливок в маслообразователе 
и ее влияние на качество масла

Обработка высокожирных сливок в маслообразователе имеет большое значение для получения масла высокого качества. От нее зависит консистенция масла. Если высокожирные сливки были слишком быстро обработаны, не произошла смена фаз и не завершился процесс кристаллизации триглицеридов молочного жира, то масло будет иметь крошливую или колющуюся консистенцию. Излишне длительная обработка высокожирных сливок часто является причиной появления в масле мягкой нетермоустойчивой консистенции.

Высокожирные сливки превращаются в масло в маслообразователе под влиянием охлаждения и механического воздействия на них. Особенностями поточного способа производства является интенсивность и быстротечность процесса (4-6 мин). За это время жировая эмульсия претерпевает сложные физико-химические изменения и превращается в масло.

При этом образуются неустойчивые легкоплавкие кристаллические гамма и альфа-формы и создаются предпосылки для дальнейших полимерных превращений триглицеридов молочного жира. При выходе масла из аппарата неустойчивые полиморфные формы превращаются в более устойчивые стабильные бета' и бета-формы и завершается образование структуры готового продукта.

Процесс превращения высокожирных сливок в трехцилиндровом маслообразователе развивается в три стадии. На первой стадии высокожирные сливки охлаждаются до 22-23°С, в результате чего повышается вязкость, ослабляются адсорбционно-гидратные оболочки жировых шариков и начинается кристаллизация глицеридов. По характеру происходящих изменений первую стадию можно считать стадией охлаждения.

На второй стадии при дальнейшем понижении температуры и перемешивании сливок происходят глубокие фазовые изменения в молочном жире (дестабилизация эмульсии, кристаллизация глицеридов), за счет которых высокожирные сливки превращаются в масло. Изменение структуры высокожирных сливок при механической обработке в маслообразователе обусловлено процессом обращения фаз и образованием кристаллизационной и коагуляционной структур. Кристаллизационная структура представляет собой каркас из сросшихся кристаллов. Для нее характерна прочность и резко выраженная способность к необратимому разрушению.

Коагуляционная структура - это мелкокристаллические образования, в которых отдельные частицы соединены сравнительно слабыми и подвижными связями. Она создается после разрушения кристаллизационной структуры и обладает сотрогаными свойствами, т. е. может восстанавливаться после разрушения. Масло оптимальной консистенции должно иметь преимущественно коагуляционную структуру, однако, кристаллическая структура не должна полностью отсутствовать, иначе говоря, в масле должна быть коагуляционнонно-сталлизационная структура.

Продукт, полученный на второй стадии, по физическим и анолептическим показателям уже представляет собой масло, но прекращение обработки на этой стадии приводит к образованию грубой и колющейся консистенции. Вторую стадию обработки масла в маслообразователе можно назвать стадией стабилизации жировой фазы и кристаллизации глицеридов. На третьей стадии процесса под влиянием перемешивания твердой и жидкой фаз жира интенсивность кристаллизации постепенно ослабевает, создаются условия для формирования в готовом продукте коагуляционно-кристаллизационной структуры и пластичной консистенции.

Излишнее механическое воздействие на отвердевающий жир приводит к получению масла с излишне ослабленными прочностными связями кристаллической системы и мягкой, нетермоустойчивой консистенции.

На третьей стадии превращения высокожирных сливок в масло решающее значение приобретает механический фактор и поэтому она может быть названа стадией механической обработки.

Высокожирные сливки превращаются в масло в трехцилиндровом маслообразователе, где каждому отдельному цилиндру присуща определенная стадия обработки. Для интенсификации процесса необходимо интенсивное охлаждение сливок в первом цилиндре маслообразователя (первая стадия), достаточное охлаждение и перемешивание для дестабилизации эмульсии и кристаллизации жира во втором цилиндре (вторая стадия) механическая обработка кристаллизующегося продукта в третьем цилиндре (третья стадия).

В Украинском научно-исследовательском институте мясной и молочной промышленности разработана и начато серийное производство установки РЗ-ОУА производительностью 1000 кг/ч.

УирНИИмясомолпромом и Московским машиностроительным заводам молочного оборудования на базе установки РЗ-ОУА разработана линия П8-ОЛФ выработки сливочного масла из высокожирных сливок производительностью 1000 кг/ч.

Маслообразователь РЗ-ОУА состоит из пластинчатого тонкослойного теплообменника скребкового типа, обработника, привода и станины.

Разработана также установка РЗ-ОУЧ производительностью 2000 кг/ч масла с такими же параметрами термомеханической обработки, как и установка РЗ-ОУА.

Особенностями этих установок являются простота управления и обслуживания, стабильность поддерживания технологических параметров с помощью системы автоматического регулирования и насоса-дозатора, что обеспечивает однородные структурно-механические свойства масла, возможность регулирования в широких пределах параметров термомеханической обработки высокожирных сливок в зависимости от вида вырабатываемого масла и физико-химических свойств молочного жира, компактность и высокие технико-экономические показатели.

На ход процесса превращения высокожирных сливок в масло оказывают влияние глицеридный состав молочного жира и условия охлаждения высокожирных сливок, интенсивность механического воздействия на жировую фазу, стабильность жировой эмульсии, температура высокожирных сливок. Глицеридный состав молочного жира. Для получения масла с хорошей пластичной консистенцией при выборе режима обработки высокожирных сливок необходимо учитывать жирнокислотный состав молочного жира, так как установлена определенная зависимость между содержанием высокоплавких глицеридов в молочном жире и необходимой продолжительностью обработки продукта в зоне кристаллизации (табл. 13). В период пастбищного содержания коров в молочном жире преобладают легкоплавкие глицериды, a в стойловый пeриод молочный жир содержит больше тугоплавких глицеридов. Поэтому рекомендуют различные режимы работы трехцилиндрового маслообразователя (табл.14).

Если консистенция масла излишне мягкая, необходимо увеличить производительность аппарата и повысить температурy масла на выходе. Продукт при этом быстрее проходит через маслообразователь, что обуславливает уменьшение зоны кристаллизации и снижение интенсивности его механической обработки. Это способствует образованию более прочной структуры масла, улучшению его консистенции и термоустойчивости.

Таблица 13

Примечание. Во всех случаях температура охлаждения продукта равна 14°С.

Таблица 14

При излишне твердом, крошливом масле для улучшения его консистенции необходимо уменьшить производительность маслообразователя и снизить температуру охлаждения. Это увеличивает пребывание продукта в зоне кристаллизации и механическое воздействие на него, что в целом ведет к снижению прочностных характеристик масла и улучшению его консистенции.

Условия охлаждения высокожирных сливок. Кристаллизация глицеридов в цилиндрических маслообразователях наиболее успешно развивается и завершается при охлаждения продукта до 11-15°С. При более низкой температуре вязкость продукта затрудняет равномерное распределение жидкой и твердой фаз жира и масло становится менее гомогенным.

Изменение скорости охлаждения на первой стадии процесса не оказывает заметного влияния на структурно-механические свойства масла и лишь немного изменяет длительность.

При повышении скорости охлаждения на второй стадии в молочном жире образуются преимущественно метастабильные гамма и альфа-модификации и по выходе из аппарата в нем продолжается интенсивная кристаллизация и полиморфные превращения с образованием более прочной кристаллической структуры и твердой консистенции. В трехцилиндровом маслообразователе следует брать изменение температуры охлаждения продукта 0,08-0,1 градуса С за 1 с. Продолжительность охлаждения продукта в зоне кристаллизации на 1°C 25-30 с.

Влияние температуры охлаждения на консистенцию масла можно видеть из табл. 15.

Таблица 15

Для того чтобы получить масло с достаточно плотной твердой консистенцией, в летний период, когда в молочном жире преобладают легкоплавкие глицериды, рекомендуется применять хладоноситель с более низкой температурой (-5°С), а в зимний период температуру рассола поддерживать на уровне -30С.

Интенсивность механического воздействия. Перемешивание высокожирных сливок улучшает теплообмен, содействует возникновению кристаллических образований в молочном жире и обеспечивает равномерное распределение основных компонентов в масле, что способствует получению масла пластичной консистенции. В трехцилиндровых маслообразователях интенсивность перемешивания задается производительностью аппарата. При увеличении производительности интенсивность механического воздействия уменьшается, отчего масло имеет более твердую консистенцию, и наоборот, при снижении производительности маслообразователя интенсивность возрастает, что может привести к получению более мягкой консистенции. При этом необходимо также учитывать и другие факторы, влияющие на консистенцию масла (см. табл. 14, 15).

Особенность режима преобразования высокожирных сливок на установке с пластинчатым маслообразователем заключается в том, что интенсивность механического воздействия высокожирные сливки меняется в зависимости от их жирностного состава.

В пластинчатых маслообразователях изменение интенсивно-механического воздействия достигается изменением частоты вращения вала обработника в зависимости от свойств молочного жира и принятых температурных режимов.

Технологические режимы производства масла не могут быть едиными для заводов, расположенных в различных районах нашей страны. Режимы обработки зависят от типа кормления и сезона года, так как все это влияет на консистенцию масла. Поэтому на каждом заводе следует не реже, чем один раз в 10 дней, уточнять режим работы маслообразователя путем проверки консистенции масла.

Контроль консистенции масла, 
полученного способом преобразования высокожирных сливок

Для выбора оптимального технологического режима с учетом особенностей сырья и условий производства могут быть использованы следующие виды контроля качества масла: оценка внешнего вида, определение скорости отвердевания, определение повышения температуры в монолите, оценка консистенции пробой на срез, определение термоустойчивостм, определение наличия микротрещин.

Оценка внешнего вида масла. Внешний вид масла оценивают визуально. Хорошо обработанное масло при заполнении ящика легко растекается, застывая, образует плотный монолит и имеет блестящую глянцевую поверхность. Недостаточно обработанное масло быстро застывает при выходе из маслообразователя, образуя горку, с трудом распределяется по ящику. Поверхность масла тусклая, матовая.

Определение скорости отвердевания масла. Под струю, вытекающую из маслообразователя, подставляют лопатку (35 X Х40 см). Как только на ее плоскости накопится слой масла, включают секундомер. Периодически на слой накладывают груз (металлический шпатель или металлический диск с вертикальным стержнем), создающий давление 294 Па.

Как только под давлением груза деформация слоя прекратится, секундомер выключают. По его показанию отсчитывают время, потребовавшееся для того, чтобы масло затвердело. Отвердевание пробы масла в течение 30-70 с в летний период и 40-100 с в зимний свидетельствует о достаточной термомеханическкой обработке и указывает, что масло после стабилизации структуры будет иметь нормальную консистенцию. Отвердевание пробы менее чем за 30 с указывает на интенсивно продолжающийся процесс кристаллизации после выхода продукта из аппарата. В этом случае при хранении на холодильнике масло приобретает грубую крошливую консистенцию. Отвердевание более чем за 70 с в летний период и 100 с в зимний период свидетельствует об излишней термомеханической обработке продукта и получении масла с мягкой, склонной к расплыванию консистенции. 

Определение повышения температуры в монолите масла. В результате выделения скрытой теплоты плавления кристаллов молочного жира температура масла повышается после выхода маслообразователя. Температуру в монолите измеряют в первые 10 мин.

В случае недостаточного охлаждения и механической обработки высокожирных сливок в маслообразователе процесс кристаллизации продолжается в готовом масле и температура в монолите повышается на 3-5°С. При правильном режиме работы маслообразователя температура масла повышается всего на 1,5-2,6°С.

Оценка консистенции пробой на срез. Проба масла на срез позволяет характеризовать твердость, плотность, упругость, связанность структуры, т. е. определить консистенцию продукта. В день выработки отбирают пробы масла массой 200 г, завертывают в пергамент и для завершения процесса кристаллизации жира выдерживают в течение суток при минусовой температуре. Затем их отепляют в комнатных условиях до 5 градусов С. От подготовленной пробы заостренным шпателем отрезают пластинку толщиной 1,5-2 мм, длиной 5-7 см и испытывают на деформацию изгибом. Характеристику консистенции устанавливают по шкале оценки в зависимости от вида срезов (рис. 4): хорошая консистенция - пластинка имеет плотную ровную поверхность и края, при легком нажиме прогибается; удовлетворительная - пластинка выдерживает небольшой изгиб, затем медленно ломается; слабо крошливая - пластинка имеет неровные края, при изгибе ломается; крошливая - при отрезании пластинка распадается на кусочки; слоистая - при отрезании и изгибе пластинка разделяется на слои; излишне мягкая - пластинка при нажиме легко сминается.

 Определение термоустойчивости масла. Во время выработки масла и последующего хранения в холодильных камерах

Рис. 4. Шкала определения консистенции масла методом срезов:
1 - хорошая; 2 - удовлетворительная; 3 - слабо крошливая; 4 - крошливая; 5 - слоистая.

жир отвердевает, образуя решетку из кристаллов различной плавкости. В комнатных условиях легкоплавкая часть твердого жира расплавляется и прочность кристаллической решетки ослабевает, а при дальнейшем повышении температуры начинает деформироваться. На этом и основан способ обнаруживания масла, склонного к расплыванию.

Для определения термоустойчивости можно использовать ту же пробу, что и для определения характера среза, только отепление ее нужно проводить до 10°С. Из подготовленных образцов масла с помощью пробоотборника вырезают цилиндрики (20X20 мм) и осторожно размещают на стеклянной пластинке. Затем пластинку с пробами помещают на 2 ч в термостат с температурой 30°С. По окончании выдержки пластинки с пробами извлекают из термостата, помещают на миллиметровую бумагу и измеряют диаметр расплывшегося основания цилиндрика.

Показателем термоустойчивости (Кт) является отношение первоначального диаметра (Do) цилиндрика к его диаметру после термостатирования (D1):

Шкала для оценки термоустойчивости масла (по Кт) дана ниже.

Хорошая термоустойчивость...... . . 1-0,86
Удовлетворительная термоустойчивость 0,85-0,7
Неудовлетворительная термоустойчивость менее 0,7

Определение микротрещин в масле. Эффект выявления трещин основан на расклинивающем капиллярном давлении и свойстве поверхностно-активных веществ растительного масла усиливать дефекты структуры.

Для определения микротрещин аккуратно вырезанную пластинку сливочного масла (30X40 мм, толщина 2-3 мм) помещают в чашку Петри и заливают подсолнечным или прозрачным минеральным маслом и выдерживают при 20°С 24- 48 ч. При наличии дефектов структуры на пластинках появляются видимые трещины.

Для получения масла хорошей пластичной консистенции необходимо обработку высокожирных сливок проводить с учетом их жирнокислотного состава, уменьшая интенсивность обработки в летний период года и увеличивая ее в зимний период. Необходимо следить за температурой рассола. В летний период температура хладоносителя должна быть на 2-3° ниже, чем в зимний.

Качество отдельных видов масла, 
выработанных способом преобразования высокожирных сливок

Вологодское масло. Этот вид масла отличается особо нежным ароматом высокопастеризованных сливок. Заводы получают больший экономический эффект от производства вологодского масла по сравнению с обычным сладкосливочным, так как 1 т его на 188 руб. дороже 1 т несоленого сладкосливочного масла.

До 1939 г. это масло называлось парижским. Способ приготовления масла из кипяченых или пастеризованных сливок предложен Н. В. Верещагиным в 70-х годах прошлого столетия и назван им парижским. Впер вые появившееся на рынке в Петербурге, оно заинтересовало шведов, которые, узнав рецепт, стали делать его у себя, и называли петербургским. 1939 г. приказом наркома мясной и молочной промышленности парижское масло было переименовано в вологодское в честь его создателя - Н. В. Верещагина, уроженца д. Петровки Череповецкого уезда Вологодской губернии.

Вологодское масло изготавливают из высококачественных свежих сливок, подвергнутых пастеризации при высоких температурах. Оно имеет хорошо выраженный чистый вкус и аромат высокопастеризованных сливок без посторонних привкусов и запахов. Физико-химический состав масла должен соответствовать требованиям ГОСТа 12860-67. Вологодское масло может быть выработано с Государственным знаком качества по ГОСТ 5.838-71. Для выработки высококачественного Вологодского масла помимо ранее отмеченных особенностей сырье, пастеризация, нормализация высокожирных сливок) большое значение имеет продолжительность пребывания высокожирных сливок в ваннах для нормализации - не более 1,5-2 ч, иначе может быть ухудшение аромата масла (вследствие окисления SH-групп) и консистенции масла (вследствие частичного вытапливания молочного жира). Обработка высокожирных сливок в маслообразователе должна проводиться как при производстве сладкосливочного масла. При изготовлении вологодского масла используют молоко и сливки только I сорта.

В Вологодском молочном институте совместно с Северо-западным научно-исследовательским институтом молочного и лугопастбищного хозяйства изучали влияние породы коров на качество и стойкость вологодского масла. В Вологодской области разводят коров четырех пород: черно-пестрой, холмогорской, ярославской и айрширской. Были изучены физико-химический состав молока коров этих пород и пригодность его для производства вологодского масла. В соответствии с инструкцией по производству вологодского масла было проведено 48 выработок масла способом преобразования высокожирных сливок из суточной партии молока при участии мастеров маслоделов высшего класса Р. К. Рынцевой и В. A. Корчажинской, мастера-инструктора А. А. Фаниной на Шекснинском, Велико-Устюгском маслозаводах и Учебно-опытном заводе Вологодского молочного института. Масло вырабатывалось из молока коров как в период пастбищного содержания, так ,и в стойловый период.

Органолептическую оценку проб проводила постоянная экспертная .комиссия методом закрытой экспертизы. На ее основании было установлено, что из молока коров, хорошо приспособленных к местным условиям кормления и содержания (черно-пестрой, холмогорской и ярославской), при соблюдении необходимых санитарно-гигиенических условий вологодское масло (ГОСТ 12860-67) можно вырабатывать в течение всего года.

Масло, выработанное из молока коров айрширской породы, имело недостаточно выраженный вкус и аромат пастеризации, отличалось более бледной окраской по сравнению с маслом, выработанным из молока коров других пород, и не было оценено вологодским.

Естественный кремовый цвет сливочному маслу придают каротин и подобный ему жирорастворимые пигменты. Проведенный анализ показал, что в летний период в молоке коров айрширской породы каротина содержалось в среднем 0,21 мг/л, в то время как в молоке коров черно-пестрой, холмогорской и ярославской пород - 0,27-0,39 мг/л. На недостаток красящих веществ в молоке коров айрширской породы указывает Дэвис.

Сливочное масло, приготовленное из молока айрширских коров, отличается пониженным содержанием витамина А. В 1 кг масла летней выработки из молока коров айрширской породы содержалось 3,96 мг витамина А, что в среднем на 21,4% меньше, чем в масле из молока коров других пород.

Для изучения стойкости пробы, признанные экспертной комиссией соответствующими ГОСТ 12860-(67 "Масло вологодское", были заложены на хранение в холодильную камеру (-14, - 18°С). Масло находилось на хранении только тот промежуток времени, в течение которого оно оценивалось экспертами как вологодское. Результаты опыта представлены в табл. 16.

Таблица 16

Из табл. 16 видно, что наиболее стойким в хранении оказалось вологодское масло, выработанное из молока коров ярославской породы и расфасованное в фирменную упаковку. Независимо от сезона получения молока (стойлового или пастбищного) , характерный аромат высокопастеризованных сливок, присущий вологодскому маслу, сохранялся в течение трех месяцев. Высокая стойкость этого масла объясняется особенностями жирнокислотного состава молочного жира. Для суждения о стойкости молочного жира определяют соотношение между конъюгированным полиненасыщенными жирными кислотами, так как установлено, что чем меньше величина отношения суммы триеновых и тетраеновых кислот к количеству, диеновых, тем более стойкий к окислению молочный жир. Количество конъюгированных непредельных жирных кис лот определено методом спектрофотометрии в ультрафиолетовой области спектра (табл. 17). Наименьшую величину имело отношение суммы триеновых и тетраеновых кислот к диеновым в молочном жире молока, полученного от коров ярославской породы в пастбищный и стойловый периоды содержания.

Таблица 17

Результаты спектрофотометрических исследований согласуются с органолептической оценкой масла.

Некоторое влияние породы коров на качество масла отразилось на величине коэффициента термоустойчивости (табл.18).

Таблица 18

Как видно из табл. 18, наибольший коэффициент термоустойчивости имеет масло, выработанное из молока коров айрширской породы.

ГОСТы 12860-67 и 5.838-71 на вологодское масло предусматривают срок его реализации один месяц. Однако исследования, проведенные в Вологодском молочном институте, показали, что вологодское масло, упакованное в стандартные ящики, сохраняет в течение девяти месяцев при хранении в условиях отрицательных температур (-14°С) свойственный ему вкус и аромат. Установлена определенная связь между качеством и сохраняемостью вкусовых достоинств масла, между величиной окислительно-восстановительного потенциала и количеством протеолитических микроорганизмов- чем ниже величина окислительно-восстановительного потенциала, чем меньше в масле протеолитических микроорганизмов, тем лучше вкусовые показатели и тем более длительное время они не изменяются.

Наблюдения за качеством вологодского масла, расфасованного в бочата, также подтвердили его высокую стойкость. Аналогичные результаты получены в Ленинградском технологическом институте и во ВНИИМСе.

Фактически вологодское масло, полученное способом преобразования высокожирных сливок, при хранении в условиях отрицательных температур сохраняет свои органолептические показатели значительно продолжительнее (от 3 до 9 месяцев), чем это предусмотрено действующими стандартами.

Крестьянское масло. Для производства крестьянского масла высокожирные сливки обрабатывают в цилиндрах маслообразователя так же, как обычное сладкосливочное масло. Однако в первом случае производительность трехцилиндрового маслообразователя должна быть снижена до 400-300 кг/ч, особенно в зимний период.

Это обусловлено большей потребностью в увеличении механических воздействий на эмульсию жира в высокожирных сливках с большим содержанием влаги, так как с уменьшением содержания жира в них жировые шарики более устойчивы, окружены более плотной белковой оболочкой.

Начало кристаллизации молочного жира в крестьянском масле наблюдается визуально на выходе продукта (температура 23°С) из маслообразователя. Для сладкосливочного масла видимая кристаллизация начинается при 30°С.

В этот период изменяется внешний вид вытекающего продукта - появляется резкое загустевание и тусклый блеск. Это продолжается несколько минут. По мере снижения темпера-туры и дальнейшей механической обработки продукта в цилиндрах маслообразователя масло приобретает блеск и консистенцию сметаны. Его начинают расфасовывать в стандартные ящики.

При температуре масла на выходе 15-16°С продолжительность наполнения ящика 2 мин 50 с - 3 мин 50 с, что соответствует производительности маслообразователя 424 - 313 кг/ч (паспортная производительность 600 кг/ч). Для крестьянского масла были определены показатели, характеризующие консистенцию масла: продолжительность затвердевания 60-90 с, прирост температуры в монолите в первые 10 мин 1-1,5°C, при этом масло хорошо разравнивалось в ящиках.

Анализы по определению характера среза, коэффициента термоустойчивости и наличия микротрещин подтвердили, что при указанных режимах масло имело плотную однородную консистенцию. Крошливость отсутствовала, коэффициент термоустойчивости - 0,85-0,95.

В Вологодском молочном институте проведено сравнительное изучение качества и стойкости крестьянского (25% влаги) сладкосливочного масла (16% влаги).

Для того, чтобы исключить влияние кормления и условий содержания скота на качество готового продукта, изучалось масло, выработанное в зимний (стойловый) и в летний (пастбищный) периоды года.

Установлено, что стандартное содержание сомо в крестьянском масле, соответствующее техническим условиям ТУ 49200- 72, может быть получено при условии высокого (19-21%) содержания влаги в исходных высокожирных сливках.

При одинаковых условиях и сроках хранения крестьянское масло не отличается от сладкосливочного по вкусу и запаху. В табл. 19 приведены оценки по вкусу и запаху крестьянского сладкосливочного масла, хранившегося в камере холодильника при температуре - 14, -18°С.

Таблица 19

Из табл. 19 видно, что оценки крестьянского и сладкосливочного масла незначительно отличаются друг от друга при одинаковых сроках хранения.

Физико-химические и микробиологические исследования подтвердили высокую стойкость при хранении крестьянского масла.

Титруемая кислотность масла, жира и плазмы увеличилась к концу хранения у крестьянского и сладкосливочного масла (табл. 20).

Таблица 20

Динамика перекисных чисел молочного жира, выделенного из масла с разным содержанием влаги, показана на рис. 5.

Рис. 5. Зависимость перекисных чисел молочного жира, выделенного из масла с разным содержанием влаги, от продолжительности хранения:
1, 2 - масло зимней выработки; 3, 4 - масло летней выработки.

Анализ изменения перекисных чисел в процессе хранения позволяет сделать вывод об одинаковой устойчивости крестьянского и сладкосливочного масла к окислительным процессам. В процессе хранения масла, выработанного в летний и зимний периоды, йодное число молочного жира снижается. В масле летнего периода изготовления йодное число снижается больше, чем в масле зимнего периода (табл. 21).

Таблица 21

* Хранение масла при -14°С, -18 С

При хранении (температура -14, -18°С) изменения содержания конъюгированных жирных кислот молочного жира крестьянского и сладко-сливочного масла идентичны (рис. 6 и 7). Из рис. 6 и 7 видно, что для обоих видов масла содержание диеновых кислот ниже в масле, выработанном в зимний период, по сравнению с маслом, выработанным в летний период.

Рис. 6. Графики, характеризующие содержание конъюгированных жирных кислот молочного жира в масле зимней выработки во время хранения:
1,2 - диеновых; 3, 4 - триеновых; 5, 6 - тетраеновых.

 

Рис. 7. Графики, характеризующие изменение содержания конъюгированных жирных кислот молочного жира в масле летней выработки во время хранения при температуре - l4°C, -18°С: 1, 2 - диеновых; 3, 4 - триеновых; 5, 6 - тетраеновых.

Как показывают анализы, выполненные методом газожидкостной хроматографии, в процессе хранения крестьянского и сладкосливочного масла происходит некоторое снижение количества ненасыщенных жирных кислот, а содержание низкомолекулярных жирных кислот увеличивается в 3 раза за 24-30 месяцев хранения. При этом не отмечено существенных различий в содержании жирных кислот в крестьянском масле по сравнению со сладкосливочным. Сравнительным изучением показателей консистенции крестьянского и сладкосливочного масла установлено, что коэффициент термоустойчивости у крестьянского масла выше, чем у сладкосливочного как в свежем, так и при длительном хранении (рис. 8). Это объясняется большим содержанием белка и влаги в крестьянском масле. Из рис. 8 видно, что у обоих видов масла в зимний период выработки коэффициент термоустойчивости имеет большие значения по сравнению с маслом летнего периода выработки. На показатель термоустойчивости оказывает влияние большая тугоплавкость жира в масле зим него периода выработки.

Рис. 8. График, характеризующий изменение коэффициента термоустойчивости масла во время хранения при температуре -14°С, -18°С:
1, 2 -масло зимней выработки; 3, 4 - масло летней выработки.

При точном соблюдении технологии крестьянское масло по консистенции не уступает сладкосливочному, а по коэффициенту термоустойчивости превосходит его. Различий в характере среза не установлено.

На основании исследований масла с различным содержанием влаги установлено, что микробиологические процессы протекают одинаково. При длительном хранении масла они затухали. После двухлетнего хранения в условиях минусовых температур в масле обоих видов общее количество микроорганизмов, протеолитических дрожжей и плесеней практически равно нулю.

Таким образом, в результате проведенных сравнительных исследований установлено, что крестьянское масло по органолептическим показателям не уступает сладкосливочному как в свежем виде, так и в процессе длительного хранения в условиях холодильника; крестьянское масло пригодно для хранения при -14-,-18°С и стойкость при этом его и сладкосливочного масла практически одинакова.

Ароматизированное масло. Аромат сладкосливочного масла во многом зависит от вкуса и аромата (молока, содержания в нем летучих, кислот, эфиров и других ароматических веществ.

Масло летней выработки, как правило, характеризуется хорошо выраженным вкусом и ароматом. В масле зимней выработки нередко встречаются такие пороки вкуса и запаха, как нечистый, затхлый, кормовой (силосный) и другие, что значительно снижает качественную оценку продукта. Для удаления их сливки подвергают вакуум-дезодорации. Это, в свою очередь, приводит к выработке масла с невыраженным ароматом и "пустым" вкусом.

Для повышения качества масла, полученного из дезодорированных сливок, рекомендуют вырабатывать сладкосливочное ароматизированное масло. Аромат его обусловлен наличием ароматических веществ (диацетила и др.), внесенных с закваской ароматобразующих культур. Кислотность плазмы масла не должна превышать 22°Т.

Технология ароматизированного масла отличается от технологии сладкосливочного тем, что в высокожирные сливки вносят одноштаммовую закваску, состоящую из ароматообразующих культур Str. diacetilactis, слабых по кислотообразованию, продуцирующих большое количество диацетила и другие ароматообразующие вещества (летучие кислоты, углекислый газ, эфиры). Для ароматизации сладкосливочного масла бактериальную закваску рекомендуют готовить трехпересадочным способом.

Для приготовления производственных заквасок используют подсырную сыворотку, которую предварительно фильтруют через ватно-марлевый фильтр и пастеризуют при 95°С с выдержкой в течение 45 мин или кипятят 10 мин. Затем охлаждают до 25°С и вносят в нее 2-5% ароматобразующих культур. После выдержки в течение 1-2 ч сыворотку перемешивают и выдерживают в покое 16-17 ч при 25°С. Затем закваску охлаждают до 4-8°С без перемешивания и сохраняют при этой температуре до употребления. Кислотность готовой закваски 20-34°Т.

При производстве ароматизированного масла содержание влаги в высокожирных сливках должно быть 12,9-14,4%. Количество закваски рассчитывают по формуле

где 3 - количество закваски, кг;
Сл вж - количество высокожирных сливок, кг;
1,3 - коэффициент, учитывающий сухие вещества закваски; 15,2-требуемое содержание влаги в высокожирных сливках после нopмализации, %; В - содержание влаги в высокожирных сливках до нормализации, %.

Рассчитанное количество закваски вносят при температуре не выше 65°С в высокожирные сливки в ванны для нормализации или насосом-дозатором непосредственно в маслообразователь.

Охлаждение и превращение высокожирных сливок в маслообразователе производится аналогично сладкосливочному маслу.

Производственная проверка на заводах Жердевском Тамбовской области, Камаричском Брянской области, Шортландском Казахской ССР показала, что в осенне-зимний и весенний периоды года, когда молоко обеднено естественными ароматическими веществами, применение ароматобразующих культур в производстве масла способствует повышению оценки масла по вкусу и запаху на 1-3 балла.

Масло с введенными стрептококками-антагонистами и дрожжами. Специалисты пищевой промышленности неизменно проявляют интерес к повышению качества и стойкости вырабатываемых продуктов путем управления биологическими процессами производства продуктов и последующего их хранения. В отношении сливочного масла этот метод сводится к созданию условий, благоприятных для естественной микрофлоры (молочнокислых бактерий) я неблагоприятных для посторонней, вызывающей гнилостные процессы и разложение жира. Встречаются отдельные штаммы молочнокислых стрептококков и палочек-антагонистов, которые наряду с образованием молочной кислоты, подавляющей кишечную палочку и гнилостные бактерии, угнетают развитие многих микроорганизмов в результате продуцирования антибиотиков - низина и диплококкцина.

Нами изучено влияние стрептококков-антагонистов и дрожжей на качество и стойкость масла, вырабатываемого способом преобразования высокожирных сливок. Культуру молочнокислого стрептококка (штамм 1 S а-6) вносили при нормализации в высокожирные сливки вместо пахты при 42-45°С в виде закваски в количестве 2,5-3%.

Испытаны два варианта масла в сравнении со сладкосливочным без добавок: масло с добавкой стрептококка-антагониста и масло с добавкой стрептококка-антагониста и дрожжей двух видов № 304 и № 12.

Установлено, что введение в масло стрептококков-антагонистов, особенно в сочетании с дрожжами, оказывало положительное влияние на качество масла и его стойкость при хранении.

В маслохранилище (температура 6-8°С) в течение 10 месяцев масло без добавок имело оценку по вкусу и запаху в среднем 37,8 балла, а при дальнейшем хранении (12 месяцев) переходило в брак. Масло, выработанное из тех же сливок, но с добавкой стрептококка и дрожжей, при хранении в тех же условиях через 10 месяцев имело оценку в среднем 42,1 балла, а через 12 месяцев - 40,6 балла.

Разница в оценке по вкусу и запаху масла с добавками антагонистов и дрожжей по сравнению с маслом без добавок при хранении на холодильнике (температура -12°С) составила в среднем за 18 месяцев 1,7 балла, а за 37 месяцев 1,3 балла.

Физико-химические показатели качества масла (кислотность масла, плазмы и жира, рH и окислительно-восстановительный потенциал плазмы), полученные при хранении, свидетельствуют о том, что стрептококки-антагонисты и дрожжи тормозят в масле химические и микробиологические процессы порчи. Эти показатели подтверждают положительное воздействие микроорганизмов-антагонистов на качество масла и хорошо согласуются с органолептическими оценками. Культуры стрептококков-антагонистов и дрожжей были использованы при выработке на маслозаводах Винницкой, Пензенской и Костромской областей.

Таким образом, введение стрептококков-антагонистов и дрожжей в масло является несложным и перспективным способом повышения качества и стойкости масла. Кислосливочное масло. Оно отличается специфическим вкусом и ароматом, обусловленным наличием молочной кислоты, диацетила, летучих кислот, эфиров и спиртов, образующихся в результате жизнедеятельности молочнокислых микро-организмов, вносимых с закваской Для получения кислосливочного масла способом преобразования высокожирных сливок 3-4% закваски молочнокислых бактерий вносят насосом-дозатором в патрубок между первым и вторым цилиндрами маслообразователя, когда температура высокожирных сливок понизится до 25-30°С. При отсутствии насоса-дозатора закваску вносят в высокожирные сливки, предварительно охлажденные до 45°С. Более высокая температура губительно действует на микроорганизмы закваски.

Для повышения качества кислосливочного масла ВНИИМС рекомендует вносить в высокожирные сливки помимо закваски молочнокислых бактерий лимонную кислоту из расчета 180 г на 1 т масла. Из лимонной кислоты молочнокислые бактерии вырабатывают диацетил, отчего получается масло с хорошо выраженным вкусом и ароматом. Производственная проверка этого метода на заводах Оренбургской, Омской и других областей дала положительные результаты. С увеличением объема производства совершенствование технологии кислосливочного масла способом преобразования высокожирных сливок приобретает все большее значение. Для получения на поточных линиях кислосливочного масла с болee выраженным ароматом рекомендуют использовать закваски с молочнокислыми палочками L. helveticum в комбинации с ароматобразующими стрептококками Str. diacetilactis. В Литовской ССР для улучшения аромата кислосливочного масла, выработанного способом преобразования высокожирных сливок, и повышения его стойкости применили закваску, состоящую из ацидофильной палочки и молочнокислого стрептококка. Ацидофильная палочка поддерживает жизнедеятельность молочнокислых стрептококков, что благоприятно влияет на качество и стойкость кислосливочного масла. Она повышает кислотность плазмы и придает продукту выраженный вкус и запах кислосливочного масла, тормозит развитие посторонней микрофлоры, в особенности протеолитических бактерий.

В последние годы в промышленности для производства кислосливочного масла отдают предпочтение закваске молочнокислых микроорганизмов, приготовленной на сливках. Внесение в высокожирные сливки 4% закваски молочнокислых микроорганизмов способствует получению кислосливочного масла с ярко выраженными вкусовыми показателями.