Технология производства сухого молока

       Для сухого цельного быстрорастворимого молока установлены в основном те же нормы физико-химических, органолептических и микробиологических показателей, что и для сухого цельного молока высшего сорта. Дополнительно в продукте нормируется относительная скорость растворения не менее 60 %.

       Технологический процесс на стадии выполнения общих  технологических операций не отличается от принятого для обычного сухого цельного молока. Отличие начинается с процесса сушки. 

       1. 3, 5 - насосы соответственно для подачи ПАВ, увлажняющей жидкости, сгущенной нормализованной смеси; 2, 4, 6 - емкости для ПАВ, увлажняющей жидкости, сгущенной нормализованной смеси; 7 - фильтры; 8 - вентиляторы; 9 - калориферы; 10 - распылительная сушилка; 11 - циклоны; 12 - система возврата циклонных фракций; 13 - ковшовый элеватор; 14 - контейнер; 15 - электрокалорифер; 16 - вибрационные конвективные сушилки;       17 - вибросито; 18 - узел напыления ПАВ; 19 - агломерационная камера;       20 - узел распыления увлажняющей жидкости

       Рисунок 2- Схема установки для получения сухого

       быстрорастворимого молока

       Для сушки используется модернизированная  сушилка, предназначенная для выработки агломерированного молока (сухое молоко «Смоленское»). Сущность технологии: первая стадия сушки в прямоточной распылительной сушилке до массовой доли влаги в продукте 5-8 % (поступающий воздух 145-175, отработанный – 62-75 °С), вторая стадия – подача недосушенного продукта в агломерационную камеру вибрационно-конвективной сушилки, где в целях снижения содержания свободого поверхностного жира происходит увлажнение псевдоожиженного слоя частиц молочного порошка обезжиренным молоком или пахтой, подаваемыми с помощью пневматических форсунок.

       Аэрозольтранспортом в агломерационную камеру направляется и циклонная фракция продукта. С помощью узла напыления частицы циклонной фракции напыляются на увлажненный псевдоожиженный слой частиц продукта. С помощью регулируемой заслонки высота псевдоожиженного слоя поддерживается на уровне 0,1-0,2 м. Агломераты влажного порошка для досушивания направляются в первую вибрационно-конвективную сушилку. Досушивание порошка проводится в псевдоожиженном слое.

       В месте соединения первой конвективной сушилки со второй с помощью специального узла вносят смесь ПАВ и молочного жира (пищевые соевые фосфатидные концентраты и топленое масло), имеющую температуру 70-60 °С. Тремя форсунками эта смесь напыляется на частицы молочного порошка воздухом с температурой 100-140 °С. Равномерность напыления обеспечивается при скорости движения воздуха в месте напыления около 0,5 м/с. Высокая относительная скорость растворения достигается в том случае, если массовая доля влаги в продукте в момент внесения ПАВ составляет 5,5 %, продолжительность обработки не превышает 5-7 мин и доза ПАВ – 0,5 %.

       Высушенный  и просеянный на вибросите продукт  направляется в контейнеры промежуточного хранения, откуда при фасовании он высыпается в бункер фасовочного автомата, что позволяет полнее сохранить агломерированную структуру продукта. Для того чтобы жир во время хранения продукта не окислялся, его фасуют в среде азота в картонные пачки с вкладышами из влаго- и воздухонепроницаемого комбинированного полимерного материала.

       В основном по технологической схеме  сухого цельного быстрорастворимого молока вырабатывается также сухое быстрорастворимое молоко 15 % жирности. 

       Технология  ЗЦМ

       В настоящее время разработаны  технологии многих продуктов, в которых одновременно используется обезжиренное молоко, пахта и молочная сыворотка в различных соотношениях. Одними из таких продуктов являются заменители цельного молока (ЗЦМ), применяемые в животноводстве. 

       Жидкие  и пастообразные  ЗЦМ

       Жидкий  ЗЦМ для телят – это кормовой продукт однородной консистенции, с чистым вкусом и белым с кремовым оттенком цветом, с массовой долей жира не менее 2 %, плотностью не менее 1027 кг/м³, кислотностью не более 22 °Т. По микробиологическим показателям допускается общее количество бактерий в 1 мл не более 300 тыс., титр кишечной палочки не мене  0,3 мл, патогенные микроорганизмы не допускаются.

       Вырабатывается  ЗЦМ из обезжиренного молока, пахты, сыворотки с добавлением растительных и животных жиров, фосфатидных концентратов, казеинатов натрия, витаминов, микроэлементов. В рецептурах предусматривается комбинирование перечисленных компонентов по их видам и массе, за исключением витаминов и антибиотика.

       Технологический процесс включает тепловую обработку  при температуре 85-89 или 95-99 °С с охлаждением до 72-76 °С оцененного по качеству молочного сырья (обезжиренное молоко, пахта, сыворотка) и смешивание его с жировой смесью, водными растворами солей микроэлементов, витаминами и антибиотиком. При составлении жировой смеси в расплавленные при температуре 50-60 °С жиры прибавляют фосфатидные концентраты и жидкорастворимые витамины А₁, D₂ или D₃ и Е. Смесь всех компонентов фильтруют, гомогенизируют при температуре 55-60 °С и давлении 8-10 МПа, охлаждают до 4-8 °С и упаковывают во фляги, молочные цистерны. Хранение – при температуре не более 8 °С сроком до 20 ч. Допускается хранение неохлажденного продукта не более 4 ч.

       Кисломолочный жидкий ЗЦМ-К для  телят – это кормовой продукт однородной консистенции с нарушенным сгустком, чистым специфическим кисломолочным вкусом, белого, с оттенками от кремового до светло-коричневого, цвета. По составу и микробиологическим показателям требования те же, что и для жидкого ЗЦМ. Кислотность не более 60 °Т.

       В дополнение к тем же видам сырья, что и для жидкого ЗЦМ, используют закваски чистых культур ацидофильной палочки.

       По  ходу технологического процесса при  составлении белково-жировой смеси  в обезжиренное молоко (или смесь  его с пахтой, сывороткой), подогретое до 60-65 °С, вносят растворенный в обезжиренном молоке витамин В₁₂, антибиотик и раствор солей микроэлементов, после чего вносят жировые компоненты. Полученную смесь фильтруют, гомогенизируют при    60-65 °С и давлении Р₁=10 МПа, Р₂=4 МПа, нормализуют обезжиренным молоком до массовой доли жира в продукте 2 %. Перед заквашиванием смесь нагревают до температуры 76-78 °С с выдержкой 18-20 с и охлаждают до температуры заквашивания 42-45 °С. Смесь заквашивают культурой ацидофильных палочек (6-8 % массы продукта); при температуре 38-42 °С в течение 6-8 ч она сквашивается до кислотности 50-70 °Т. Готовый продукт охлаждают до 8 °С, фасуют во фляги и молочные цистерны, хранят при температуре не более 8 °С до 20 ч и при 20 °С не более 10 ч. 

1 –  емкость для хранения обезжиренного  молока; 2 – емкость для хранения  пахты; 3 – насосы; 4 – емкость  для хранения смеси обезжиренного  молока и пахты; 5 – трубчатый  пастеризатор; 6 – емкость для  плавления жиров; 7 – бочки с  фосфатидными концентратами* - емкость для смеси жиров, фосфатидных концентратов, витаминов и других добавок; 9 – емкость для составления смеси заменителя цельного молока; 10 – фильтр; 11 – эмульсор; 12 – пластинчатый охладитель; 13 – емкость для хранения охлажденного заменителя цельного молока

       Рисунок 3 – Схема технологической линии производства жидкого заменителя цельного молока

1 –  насос; 2 – счетчик для молока; 3, 8 – емкости; 4 – пластинчатый  охладитель; 5 – промежуточная емкость; 6 - трубчатый пастеризатор; 7 – сепаратор-сливкоотделитель; 9 – пленочная вакуум-выпарная установка; 10 – насос ротационный; 11, 13, 14 – ванны; 12 – распылительная сушилка; 15 - эмульсор

       Рисунок – 4 – Технологическая схема производства сухого ЗЦМ для телят

       Кисломолочный сгущенный ЗЦМ-К для телят имеет  густую сметанообразную с умеренной тягучестью консистенцию, чистый вкус, белый, с оттенком от кремового до светло-коричневого, цвет. Массовая доля жира в продукте не менее 10 %, кислотность не более 200 °Т. По микробиологическим показателям в виду закваски требования те же, что и для кисломолочного жидкого ЗЦМ-К.

       Технологический процесс в основном включает подготовку молочных и жировых компонентов, обработку и сквашивание их смеси. Обезжиренное молоко (или смесь обезжиренного  молока, пахты, сыворотки) после тепловой обработки при температуре 85-87 или 95-97 °С без выдержки сгущают до   42-43 % сухих веществ и смешивают с отдельно подготовленной белково-жировой смесью. Смесь гомогенизируют при температуре 65-70 °С и давлении Р₁=5-7,5 МПа, Р₂=2,5 МПа, выдерживают в течение 30 мин при температуре 63-65 °С, охлаждают до 42-45 °С и заквашивают культурой ацидофильных палочек (5-8 %). При температуре 38-42 °С в течение 3-8 ч продукт сквашивается до кислотности 80-100 °Т, его упаковывают в тару и хранят на складах при отрицательных температурах.

       Сухие ЗЦМ

       Сухие заменители цельного молока получают высушиванием на распылительных или пленочных сушилках смесей обезжиренного молока с сывороткой, пахтой, другими белковыми компонентами, растительными и животными жирами, со стабилизированными антиокислителем, эмульгаторами, витаминными препаратами, минеральными солями и антибиотиками. В животноводстве используют в восстановленном виде.

       В зависимости от вида продуктов массовая доля жира в них колеблется от 17 до 42,5 %, кислотность в восстановленном виде от 17 до 80 °Т, индекс растворимости от 0,8 до 1,3 см³ сырого осадка, общее количество бактерий в 1 г продукта от 50 до 250 тыс., ацидофильных бактерий 6,0×10⁵ (для ЗЦМ-Ф) и 1,1×10⁶ (для ЗЦМ-СК, ЗЦМ-ПК, ЗЦМ-ПЛК). Ни в одном из видов сухих ЗЦМ не допускаются бактерии группы кишечной палочки в 0,1 г продукта и патогенные микроорганизмы.

       В технологии различных видов сухих  ЗЦМ много общего. Общими для них  являются оценка качества, учет массы, очистка, охлаждение (при необходимости резервирования), тепловая обработка перед сгущением и сгущение молочного сырья, и на конечной стадии процесса – составление смеси всех компонентов перед сушкой, сушка, охлаждение и упаковывание готовых сухих ЗЦМ. Частные технологические операции обусловлены видами, сырья, компонентов, способами эмульгирования, ферментированием сыворотки, использованием различных заквасок микроорганизмов и др.

       Схема самого распространенного вида продукта – сухого ЗЦМ для телят включает: получение обезжиренного молока (кислотностью не более 21 °Т, плотностью не менее 1027 кг/м³) и дальнейшую обработку его для получения сухого ЗЦМ. Охлажденное в целях резервирования до температуры 4-8 °С (или без резервирования и охлаждения) обезжиренное молоко подвергают тепловой обработке при температуре 95-97 °С без выдержки и сгущают в пленочной вакуум-выпарной установке до 40-43 % сухих веществ.

       Отдельно  оцененные по качеству и учтенные по массе животные и гидрогенизированные жиры расплавляют при температуре 55-65 °С. Их смешивают с препаратами витаминов, антибиотиком, антиокислителем и фосфатидными концентратами. Массу добавок рассчитывают на основе материального баланса концентрирования. Полученную смесь жиров и фосфатидных концентратов смешивают с частью сгущенного обезжиренного молока и направляют в эмульсор. После эмульгирования ее смешивают со сгущенным обезжиренным молоком и подают на распылительную сушилку, где смесь высушивается при температуре поступающего воздух 140-170 и отработанного – 65-80 °С. Сухой ЗЦМ охлаждают до температуры 20-25 °С и упаковывают, как сухое обезжиренное молоко.

       При использовании вальцовых сушилок  тепловая обработка обезжиренного молока перед сгущением проводится при температуре 75-77 °С, сгущение до 30-33 % сухих веществ и сушка при температуре на поверхности вальцов 105-135 °С (давление пара, поступающего в вальцы,               0,35-0.4 МПа). Если эмульсор заменяют гомогенизатором, то смесь жиров и фосфатидных концентратов гомогенизируют при температуре 55-60 °С и давлении 10-15 МПа. Для эмульгирования применяют также гидродинамические вибраторы и метод вспрыска. Наряду с обезжиренным молоком для сухих ЗЦМ используются смеси его с сывороткой (несгущенной и сгущенной) и реже с пахтой. Допускается раздельное сгущение обезжиренного молока до 35-40 % сухих веществ, сыворотки – до 40-42 % со смешиванием их после сгущения.