Характеристика продукции
В сухом обезжиренном молоке по ГОСТу должно содержаться не более 1% жира, не более 4% влаги в герметической упаковке и не более 6% в негерметической упаковке. Индекс растворимости, определяемый в миллилитрах сырого осадка, для молока высшего сорта, полученного распылением, в герметической упаковке, не более 0,2 мл, в негерметической упаковке — не более 0,6 мл, для молока первого сорта в герметической упаковке — не более 0,8 мл, в негерметической упаковке — не более 1,0 мл.
Молоко стандартизуют, исходя из следующего планового со¬става готового продукта: 4–6 % влаги, 1% жира и 93 – 95% сухого обезжиренного вещества. При выработке сухого обезжиренного молока распылительным способом стандартизованное молоко сгущают до концентрации сухих веществ 43 – 48%. Плотность такого молока при 80° С 1,05 – 1,10 г/см3.
1 Производственный процесс
1.1 Общая характеристика технологического процесса
Технологический процесс производства сухого обезжиренного молока (СОМ) состоит из следующих основных последовательно осуществляемых операций:
• Приемка и оценка качества сырья;
• очистка, охлаждение и кратковременное хранение;
• получение и хранение обезжиренного молока;
• тепловая обработка (пастеризация) обезжиренного молока;
• сгущение обезжиренного молока;
• сушка обезжиренного молока;
• охлаждение, расфасовка и хранение СОМ.
Несмотря на важность всех осуществляемых в технологическом процессе операций стадии получения обезжиренного молока, тепловой обработки, сгущения и сушки являются наиболее трудоемкими, и именно они определяют качество конечного продукта. Поэтому в дальнейшем будем рассматривать описание только основных операций: получения обезжиренного молока, пастеризации обезжиренного молока, сгущение обезжиренного молока и его сушка. Остальные операции подробно описаны не будут.
1.1.1 Получение обезжиренного молока.
Данная стадия обработки необходима для удаления из получаемого молока жира и сливок (при их удалении получаемый продукт будет более рассыпчатым). Для осуществления данной обработки молоко необходимо направить в сепаратор-сливкоотделитель. Перед подачей молока в сепаратор-сливкоотделитель над ним необходимо произвести ряд тепловых обработок для лучшего удаления сливок:
• охлаждение до температуры 5 – 15 0С в охладителе пластинчатом ОХП1;
• нагрев до температуры 35 – 45 0С в пастеризаторе трубчатом;
После проведения процесса обезжиривания молоко вновь необходимо охладить примерно до температуры 5 – 15 0С.
1.1.2 Пастеризация обезжиренного молока.
Чем меньше бактерий в молоке, направляемом на сгущение, тем эффективнее консервирование. Поэтому в технологический процесс производства СОМ включена пастеризация обезжиренного молока. Пастеризация молока позволяет резко сократить общее количество микрофлоры в нем, и резко ослабить действие ферментов, которое может быть причиной различных пороков молочных консервов. Кроме того, стандартизованное молоко, поступающее после пастеризации в вакуум-аппарат, сразу же закипает.
1.1.2.1 Виды пастеризации применяемые в молочной промышленности.
В молочной промышленности в настоящее время применяются три вида пастеризации : нагревание до 60—68° С с последующей выдерж¬кой при этой температуре 30 мин, кратковременная пастериза¬ция при средней температуре — нагревание до 70—75° С с после¬дующей выдержкой при этой температуре 15 мин, момен¬тальная пастеризация – нагревание до 80 – 90 °С без выдержки.
Эффективность этих трех видов пастеризации почти одинакова. При выборе метода пастеризации молока в производстве молочных консервов следует учитывать, что при сгущении и сушке молоко подвергается дополнительному тепловому воздействию (после нагрева молоко охлаждается до температуры 50 – 55 0С).
1.1.2.2 Выбор вида пастеризации.
При сушке обезжиренного молока распылительным методом применяют обычно моментальную пастеризацию, учитывая необходимость инактивирования фермента липазы, которая устойчива к действию повышенной температуры (особенно липаза бакте¬риального происхождения). Пастеризация при высокой темпе¬ратуре приводит к денатурации альбумина, выпадению фосфатов кальция.
Температуру пастеризации при выработке сухого обезжиренного молока можно снизить до преде¬лов кратковременной пастеризации (70—75° С), вследствие чего растворимость сухого молока распылительной сушки улучшится. Вместе с тем молоко будет поступать в вакуум-аппарат с тем¬пературой ниже 60° С и немедленно закипать, что исключает местный перегрев и пригар молока.
Молоко непосредственно из пастеризатора-охладителя направляют при температуре 50 - 55°С в двух¬ступенчатый вакуум – выпарный аппарат.
1.1.3 Сгущение обезжиренного молока.
Наиболее совершенными аппаратами для сгущения молока являются вакуум-выпарные аппараты (ВВА). Выпаривание в них происходит при температуре 65—75°С, что позволяет получать продукт более высокого качества. Кроме того, скорость выпаривания в вакуум-аппаратах повышается за счет большого перепада температур между температурой греющего пара и температурой кипения молока. Для сгущения молока в вакуум-аппарате можно применять мятый (отработавший) и вторичный (соковый) пар. Вследствие пониженной температуры кипения и интенсивной циркуляции молока на греющих поверхностях вакуум-аппарата практически не образуется пригара, что позволяет значительно увеличить продолжительность работы вакуум-аппарата без чистки. При выпаривании в вакуум-аппарате уменьшаются потери тепла, а, следовательно, и расход греющего пара также меньше.
При выпаривании молока в герметически закрытом аппарате, соеди-ненном с отводом конденсата, можно создать вакуум за счет конденсации части подаваемого на сгущение пара. Это резко увеличивает затраты тепла на выпаривание, так как во вторую секцию вакуум – выпарного аппарата необходимо вновь подавать греющий пар, а не использовать в ней вторичный обогрев.
1.1.3.1 Вакуум-выпарные установки, применяемые в молочной промышленности
По принципу работы вакуум-аппараты делят на периодиче¬ски и непрерывно действующие. В периодически действующие вакуум-аппараты молоко по¬ступает периодически, сгущается и выгружается, после чего на-чинается новая варка. В вакуум-аппараты непрерывного действия исходное сырье подается непрерывно, а сгущенное молоко также непрерывно от¬водится. В этом случае степень сгущения молока в вакуум-аппа¬рате все время находится на уровне конечной концентрации.
По принципу работы различают также вакуум-аппараты цир-куляционного и пленочного типов. Циркуляционные аппараты характеризуются большим рабо¬чим объемом сгущаемого продукта и многократной циркуляцией его в аппарате при выпаривании. В пленочных вакуум-выпарных установках объем сгущаемо¬го продукта невелик, и выпаривание в них осуществляется за один проход аппарата без рециркуляции.
По использованию вторичного пара различают вакуум-аппа¬раты, в которых вторичный пар не используется, и вакуум-аппа¬раты, работающие с использованием вторичного пара. К этой же группе относится вакуум-выпарные установки с механической компрессией вторичного пара и с применением замкнутого холодильного цикла.
1.1.4 Сушка сгущенного обезжиренного молока.
Температура сгущенного молока, поступающего в сушильную башню, должна быть не ниже 50° С. Это способствует более быстрому испарению влаги из распыленного молока и менее резкому снижению температуры и влагоемкости воздуха.
При работе сушилки наблюдают за степенью высушивания молока. О неполном высушивании молока свидетельствуют капли и подтеки на стенках башни. Высушивание бывает неполным из-за низкой температуры сушащего воздуха.
По окончании сушки башню охлаждают, пропуская через нее воздух из цеха при помощи вытяжного вентилятора. Особенно тщательно очищают от молочного порошка воздухораспределительную колонку, на которой оседает много порошка. Подгоревший порошок собирают отдельно. Диск или форсунки снимают, очищают от порошка, тщательно промы¬вают и затем просушивают.
Типовая система управления процессом сушки на современных сушиль¬ных установках с дисковым распылением предусматривает: регистрацию температуры горячего воздуха, поступающего в сушильную камеру. При этом КПД сушилок возрастает с повышением температуры поступающего на сушилку воздуха, а также при снижении температуры отработавшего воздуха. Необходимо поддерживать параметры работы сушилки: температура воздуха, поступающего в сушильную башню 170-190°С.
