Производство крестьянского масла

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Молоко - один из самых древних известных на Земле продуктов питания. Культура потребления его у разных народов на протяжении многих веков развивалась по-разному. Около 80% всего потребляемого молока приходится на долю 10 стран. Больше всего его потребляют граждане США и Великобритании (более 100 литров в год). Традиционно высокое потребление молока в странах Северной Европы и Скандинавии. Темпы роста потребления молока в мире составляют почти 3% в год.

Развитие молочной отрасли напрямую связано с сырьевой базой, основу которой составляет животноводческий сектор АПК. Современное состояние промышленности характеризуется следующими показателями: за последние пять лет поголовье КРС сократилось на 2536 тыс. голов.

Для стабилизации положения дел в животноводческом комплексе, были приняты меры государственной поддержки через реализацию приоритетного национального проекта «Развитие АПК», которым предусматривается за два года увеличить производство молока на 4,5% при стабилизации поголовья коров.

Российский молочный рынок становится все более зависимым от меняющейся мировой конъюнктуры. Ранее этого не наблюдалось потому что, во-первых, молоко - продукт скоропортящийся и его трудно завести из отдельных стран, во-вторых, основными поставщиками до недавнего времени являлись Белоруссия и Украина, где цены соотносимы с российскими. Ограничение поставок из Украины сразу усилило нашу зависимость от европейских поставок, в Европе отменили субсидии на экспорт молока, поэтому цены на него повысились. А в России наблюдается нехватка молока - сырья высшего сорта. Спрос на него растет, такое сырье по повышенным ценам могут себе позволить только крупные фирмы.

Принятым федеральным законом №264-93 «О развитии сельского хозяйства» от 29 декабря 2006 г предусмотрена государственная поддержка в сфере производства продукции животноводства.

Методы принципиально разные, но цель одна, получение сливочного масла высокого качества. Приемка сливок, сортировка, тепловая обработка, осуществляется независимо от метода производства масла.

Для исправления некоторых привкусов и запахов применяют дезодорацию горячих сливок, ее проводят вакуум-дезодорационной установкой, которой в результате разряженных 0,04-0,06 мгПа, сливки нагревают до 80 С, идет удаление нежелательных пахучих 65-70 С. Продолжительный процесс дезодорации составляет 3-4 сек., после чего сливки пастеризуют.

Пищевая ценность масла обусловлена наличием в нем комплексами вещей, которые определяют - калорийность, биологическую ценность, вкус, достоинство продукта. Пищевая ценность коровьего масла характеризуется его безвредностью, энергетической ценностью, содержанием питательных веществ. Усвояемости органолептическая оценка и физиологической ценностью. Под пищевой ценностью подразумевают, соответствие химического состава масла, формой сбалансированного питания человека.

По пищевой ценности, масло уступает только молоку, сырам и кисло-молочным продуктам, так как в нем много жира, но мало белков, углеводов, минеральных веществ и водорастворимых веществ. Жирорастворимые витамины входящие в состав масла - витамин А 0,59 мг в 100 г масла, бета каратин 0,38 мг в 100 г, Д 1,5 и Е 2,2 мг.

Масло характеризуется относительно высокой хранимоспособностью, особенно топленное масло.

Сливочное масло, в состав которого входит молочный жир, белки, лактоза и другие компоненты молока, обладает высокой пищевой ценностью, прекрасными вкусовыми качествами и отличной усвояемостью - 97% для молочного жира и 94% для сухих веществ - плазмы. Летнее масло особенно богато витаминами А и Е, которые вместе с витаминами комплекса В и С придают ему высокую биологическую ценность. Крестьянское масло содержит повышенное количество молочной плазмы. Она богата лецитином и жирными ненасыщенными кислотами, обладающими антисклеротическим действием; молочный сахар, содержащийся в плазме, играет важную роль в нормализации жизнедеятельности полезной кишечной микрофлоры; белки, богатые метионином, предупреждают ожирение печени. На основании этих данных в данном курсовом проекте предлагается проект цеха по производству масла крестьянского.

1. Ассортимент и характеристика выпускаемой продукции

Данная курсовая работа предусматривает разработку цеха по выпуску масла крестьянского несоленого.

Крестьянское масло с массовой долей влаги 25%, вырабатывается из пастеризованных сливок.

По физико-химическим показателям масло крестьянское должно соответствовать требованиям, представленным в таблице 1.

Таблица 1 - Физико-химическим показателям масла крестьянского

Вид коровьего молока	Массовая доля, %	СОМО
	Жира, не менее	Влаги, не более
Несоленое крестьянское	72,5	25	0,05

Массовая доля вносимого каротина - не более 0,1%.

Титруемая кислотность или рН плазмы масла не более 23 Т или рН не менее 6,25.

Температура коровьего масла при выпуске с предприятия на холодильники промышленности должна быть:

не более 10 С в транспортной таре;

не более 5 С в потребительской таре.

Доставка масла на холодильники промышленности должна проводится в пределах сроков хранения масла, предусмотренных в правилах хранения масла на предприятиях промышленности для режимов, обеспечивающих достижение температуры не выше 10С.

Температура коровьего масла при выпуска с холодильников промышленности должна быть -2-6 С, с холодильников торговли - не выше -6 С.

Санитарно-гигиенические требования.

По микробиологическим требованиям крестьянское масло должно соответствовать следующим требованиям:

ѕ Количество мезофильных аэробных и факультативных-анаэробных микроорганизмов должно быть не более 1,010 КОЕ в 1 г продукта.

ѕ Бактерии группы кишечных палочек не допускаются в 1 г продукта в количестве более 0,01.

Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, в 25 г продукта не допускаются.

По органолептическим показателям крестьянское масло должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Органолептические показатели крестьянского масла

Наименование предприятия	характеристика
Вкус и запах	Чистый, без посторонних привкусов и запахов, характерный для сливочного масла с привкусом пастеризованных сливок или без него.
Консистенция и внешний вид	Однородная, пластинчатая плотная, на разрезе слабо-блестящая и сухая на вид или с наличием одиночных мельчайших капелек влаги.

Примечание:

1. Не допускается к реализации коровьего масло, имеющее: прогорклый, плесневый, сырный, рыбный, нефтепродуктов, химических веществ, а также резко выраженные кормовой (лук, чеснок, полынь, силос и др.), нечистый, затхлый, пригорелый, горький, металлический, салистый вкус и запах;

Резко выраженную: крошливую, рыхлую, слоистую, мучнистую, мягкую, засаленную консистенцию; плохо выработанную влагу; посторонние включения в масло; плесень на поверхности масла и внутри монолита, на пергаменте или таре;

Грязную и поврежденную тару, значительную деформацию брикетов и ящиков, нечеткую, нечитаемую, неправильную маркировку или её отсутствие.

2. При наличии двух и более пороков по каждому показателю оценка коровьего масла делается по наиболее обесценивающему пороку.

Масло упаковывают брикетами, завернутыми в пергамент марки В по ГОСТ 1341 массой нетто 200 г. Транспортная тара - картонные ящики по ГОСТ 3515 массой нетто по 20 кг. Данный вид упаковочной и транспортной тары наиболее удобен при фасовании продукции и хранении на складе.

2. Характеристика сырья, вспомогательных материалов и товаров

Качество масла и его стойкость при длительном хранении в значительной степени зависят от качества молока и сливок. Поэтому для производства масла потребуется молоко высокого качества.

Требования к молоку, поступающему в переработку на масло, регламентируются следующим ГОСТом Р 52054 на молоко коровье заготовляемое.

Когда оценивают качество молока, направляемого на производство масла, особое внимание уделяют состоянию жировой фазы молока: содержанию жира в молоке, степени дисперсности жировых шариков, устойчивости эмульсии молочного жира в молоке и сливках, химическому составу молочного жира.

С повышением жирности молока уменьшаются затраты на единицу готового продукта и относительно меньше жира остается побочных продуктах - обезжиренном молоке и пахте, что ведет к улучшению степени использования жира при изготовлении масла.

Размер жировых шариков в молоке обычно колеблется в пределах от 0,1 до 5 мкм; очень редко встречаются более крупные жировые шарики - до 10 мкм. С увеличением количества мелких жировых шариков в молоке уменьшается выход сливок при сепарировании, так как часть мелких жировых шариков переходит в обезжиренное молоко, поэтому средний размер жировых шариков в сливках больше, чем в молоке. Это способствует более полному использованию жира при переработке сливок в масло.

Полидисперсный характер эмульсии молочного жира обусловливает собой растянутость во времени процесса образования масляного зерна при сбивании сливок; наличие более крупных жировых шариков способствует ускорению процесса.

Вкус и запах, а также консистенция и стойкость масла при хранении в значительной степени зависят от физико-химических свойств жирных кислот, входящих в состав молочного жира; этот состав может резко колебаться в зависимости от вида кормов, от породы коров, стадии лактации и других факторов.

В состав молочного жира входят 26 насыщенных, 20 мононенасыщенных, 9 диненасыщенных, 11 полиненасыщенных и около 40 кислот с разветвленными цепями.

В основном молочный жир состоит из триглицеридов (97%), из них 25-31% тринасыщенных, 45 - 46% мононенасыщенных, 21-26% диненасыщенные, 2-5% триненасыщенные. Ди - и тринасыщенные глицериды отсутствуют в зимнем жире и присутствуют в небольших количествах в летнем жире. В молочном жире отсутствуют тринасыщенные глицериды кислот С4-С10.

От расположения кислот в триглицеридах зависят температура плавления молочного жира, твердость, консистенция масла и другие свойства молочного жира.

В молочном жире преобладают насыщенные кислоты, в основном пальмитиновая и миристиновая зимой, пальмитиновая и стеариновая - летом. В летнем жире по сравнению с зимним, больше ненасыщенных жирных кислот, главным образом олеиновой; при максимальном её содержании в молочном жире трудно получить масло хорошей консистенции. В летнем жире меньше, чем в зимнем летучих низкомолекулярных кислот (масляной, капроновой и т. д.), не смотря на это зимнее сливочное масло, имеет менее выраженный аромат, чем летнее. Поэтому считают, что триглицериды масляной кислоты оказывают большее влияние на вкус масла, чем на его аромат.

Не смотря на существенные колебания, в содержании жирных кислот в течение года, соотношение олеиновой и стеариновой кислот, остается примерно постоянным и составляет 2,24 - 2,92.

В силу сезонных изменений в химическом составе молочного жира, вырабатываемое сливочное масло приобретает мягкую консистенцию летом и твердую зимой.

При контроле химического состава молочного жира учитывают ряд физико-химических констант, прежде всего, определяют йодное число, характеризующее содержание непредельных жирных кислот в жире. Йодное число может колебаться в пределах от 24 до 40. Масло, выработанное из сливок, содержащих молочный жир с высоким или низким значением йодного числа, имеет пороки консистенции, образование которых трудно предотвратить в процессе производства.

Устойчивость эмульсии молочного жира в молоке и сливках обусловлена наличием липоидно-протеиновой оболочки жировых шариков.

Липоидно-протеиновая оболочка имеет толщину около 6 нм без гидратного слоя. Она является структурно-механическим барьером, препятствующим коалесценции (слиянию) жировых шариков в крупные капли при взаимном столкновении и агрегации их, когда жир находится в частично кристаллическом состоянии. Агрегация жировых шариков при сбивании сливок становится возможной только после разрушения, т. е. разрыва по месту контакта оболочек жировых шариков, прижатых друг к другу действием внешних сил.

В состав оболочек жировых шариков входят протеины, высокоплавкие триглицериды, фосфолипиды, каратиноиды, холестерин и другие компоненты.

Оболочка жировых шариков характеризуется структурно- механическими свойствами: упругостью, предельным напряжением сдвига и является структурированной. Структура оболочки жировых шариков очень сложная. Электрический заряд жирового шарика равен 0,506 мВ в свежем молоке. Изоэлектрическая точка для оболоченного протеина лежит в области рН между 4,1 и 4,5.

Молоко получают от здоровых животных в хозяйствах благополучных по инфекционным заболеваниям согласно Ветеринарному законодательству и по качеству должно соответствовать настоящему стандарту и нормативным документам, регламентирующим требованиям к качеству и безопасности пищевых продуктов.

Молоко в зависимости от микробиологических, органолептических и физико-химических показателей подразделяют на сорта: высший, первый, второй, несортовое.

По органолептическим требованиям молоко должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 3

Таблица 3 - Органолептические требования к молоку

Наименование показателя	Норма для молоко, сорта
	высшего	первого	второго	несортового
консистенция	Однородная жидкость без осадка и хлопьев. Замораживание не допускается	Наличие хлопьев белка, механических примесей
Вкус и запах	Чистый без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему натуральному молоку. Допускается в зимнее-весенний период слабовыраженный кормовой привкус и запах	Выраженный кормовой привкус и запах
цвет	От белого до светло - кремового	Кремовый, от светло - серого до серого

По физико-химическим требованиям молоко должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 4.

Таблица 4 - Физико-химические требования к молоку

Наименование показателя	Норма для молока, сорта
	высшего	первого	второго	несортового
Кислотность, Т	От 16 до 18	От 16 до 18	От 16 до 20,99	Менее 15,99 Или более 21
Группа чистоты, не ниже
Плотность, кг/м3, Не менее	1028	1027	1027	Менее 1026,9
Темпера замерзания, С	Не выше минус 0,52 С	Выше минус 0,52 С

- может использоваться взамен определения плотности молока.

Молоко на завод доставляют в автоцистернах, что позволяет сохранить качество сырья в пути, избежать замораживания и нагревания молока, снизить затраты на транспортировку; кроме того, значительно сокращаются потери сырья по сравнению с потерями при перевозке во флягах. Если продолжительность времени от дойки до момента поступления молока на завод или пункт первичной обработки молока не превышает 1-2 часа и протяженностью одного рейса не более 25 км, то можно применять автоцистерны без изоляции.

Сливочное масло упаковывается монолитом в транспортную тару - картонные ящики по ГОСТ 3515 массой нетто по 20 кг.

Перед упаковыванием масла ящики выстилают пергаментом марки В по ГОСТ 1341 массой нетто 200 г.

Допускаемые отклонения массы нетто для сливочного масла в потребительской таре, в грамма:

±3 при фасовании 200 г.

Молоко на завод доставляют в автоцистернах по ГОСТ 9218-86,

Маркировка сливочного масла

Потребительская маркировка должна быть оформлена красочно.

На каждую единицу продукции должна быть наклеена этикетка, или нанесены типографским способом несмываемой краской, допущенной к применению Министерством здравоохранения РФ, следующие четкие обозначения:

ѕ Адрес предприятия;

ѕ Товарный знак или наименование, или номер предприятия, фасовавшего масло;

ѕ Масса нетто;

ѕ Вид и сорт масла;

ѕ Информационные данные о пищевой и энергетической ценности 100 г продукта;

ѕ Розничная цена;

ѕ Дата фасования, срок реализации;

ѕ Обозначение настоящего стандарта.

3. Технологическая схема производства сливочного масла и её обоснование

Молоко на завод доставляют в молочных цистернах и принимают по количеству и качеству. Лаборатория определяет целостность и сохранность пломб, проводит внешний осмотр цистерн и определяет ряд показателей, представленных в таблице 5.

Таблица 5 - определяемые показатели качества молока при приемке

Контролируемый показатель	Периодичность контроля	Методы испытаний при повторном контроле
		По просьбе поставщика	В спорных случаях
Органолептические показатели	Ежедневно в каждой партии	ГОСТ 28283	ГОСТ 28283
Температура, С	Ежедневно в каждой партии	ГОСТ 26754	ГОСТ 26754
Титруемая кислотность, С	Ежедневно в каждой партии	ГОСТ 3624	ГОСТ 3624
Массовая доля жира, %	Ежедневно в каждой партии	ГОСТ 5867	ГОСТ 2276
Плотность, кг/см3	Ежедневно в каждой партии	ГОСТ 3625	ГОСТ 3625
Группа чистоты	Ежедневно в каждой партии	ГОСТ 8218	ГОСТ 8218
Бактериальная обсемененность, КОЕ/г	Не реже 1 раза в 10 дней	ГОСТ 9225	ГОСТ 9225
Массовая доля белка, %	Не реже 2 раза в месяц	ГОСТ 25179	ГОСТ23237
Температура замерзания, С	Ежедневно в каждой партии	ГОСТ 25101	ГОСТ 30562
Наличие фосфотазы	При подозрении тепловой обработки	ГОСТ 3623	ГОСТ 3623
Группа термоустойчивости	Ежедневно в каждой партии	ГОСТ 25228	ГОСТ 25228
Содержание соматических клеток	Не реже 1 раза в 10 дней	ГОСТ 23453	ГОСТ 23453
Наличие ингибирующих веществ	Не реже 1 раза в 10 дней	ГОСТ 23454	ГОСТ Р 51600

На анализ по химическим показателям традиционным способом требуется не менее 30 минут. На приборе «Милко - скан» - 2-3 минуты. По микробиологическим показателям от 1 до 3 часов. После определения всех показателей лабораторий делает заключение о сортности молока. Молоко центробежным насосом поз. 3 через счетчики молока типа «Siemens» перекачивают в емкости поз. 4 и резервуары поз. 5 для кратковременного хранения (не более 2 часов) и равномерной его переработки.

Если молоко от хозяйств поступило неохлажденное, его обязательно охлаждают на трубчатых или пластинчатых охладителях до температуры 4±2 С и хранят до 12 часов.

Охлажденное молоко из емкостей для промежуточного хранения очищают от механических примесей на центробежных сепараторах-очистителях периодического действия, т.е. через каждые 3-4 часа работы очистителя его разбирают и серый грязевой осадок выгружают вручную.

Принятое на предприятие молока сепарируют на сепараторе поз. 6 при температуре 30-40 С для получения сливок с желаемой массовой долей жира.

При приемке на завод сливки фильтруют для удаления механических примесей, пропуская через марлевые или лавсановые фильтры. Сливки, массовая доля жира в которых не соответствует желаемой, нормализуют. Если массовая доля жира в сливках выше желаемой, то их нормализуют, смешивая с цельным или обезжиренным молоком. Сливки, массовая доля жира в которых ниже желаемой, нормализуют на сепараторе - нормализаторе.

Все сливки, которые предназначены для производства масла, подвергают тепловой обработке. При необходимости исправляют пороки сливок.

Выбирая режим тепловой обработки сливок, учитывают её влияние не только на микрофлору, но и на микробную липазу и пероксидазу. Инактивируют липазу и пероксидазу, нагревая их до 85 С без выдержки при этой температуре. Поэтому тепловая обработка сливок при более низкой температуре не допускается. При выборе режима тепловой обработки учитывают качество сливок и вид вырабатываемого масла. Сливки первого сорта при выработке крестьянского масла пастеризуют поз.8 при температуре 85-90 С, а сливки второго сорта пастеризуют при температуре 92-95 С. При переработке сливок со слабовыраженным посторонними привкусами и запахами температуру тепловой обработки повышают и устанавливают в зависимости от массовой доли влаги в массе в пределах 103-108 С для весенне-летнего периода и 103-115 для осенне-зимнего.

Для исправления пороков сливки дезодорируют поз.9 или заменяют плазму сливок. Дезодорацию сливок обычно совмещают с тепловой обработкой.

При дезодорации удаляют посторонние запахи и привкусы, обусловлены наличием легколетучих жиро- и водорастворимых веществ, которые концентрируются в жировой фазе или плазме сливок.

Для дезодорации сливки вначале нагревают до температуры 80 С, затем направляют в вакуум - дезодорационную установку, где сливки кипят при разрежении 0,04-0,06 мПа и температуре 65-70 С. Продолжительность пребывания сливок в дезодораторе при нормальной работе 4-5 сек. На выходе из дезодоратора сливки нагревают до 95 С, при этом устраняется невыраженный вкус, который имеется в сливках после дезодорации.

Привкусы - луковый, чесночный, нефтепродуктов и некоторые другие при тепловой и вакуумной обработке сливок полностью не устраняются, так как эти пороки обусловлены наличием высокомолекулярных соединений, образующих смеси, температура кипения которых выше температуры кипения воды.

Перед переработкой на масло подсырных сливок проводят одно- или двукратную замену плазмы в них путем смешивания с обезжиренным молоком или водой последующего сепарирования смеси, т.е. подсырные сливки обрабатывают с целью улучшения их качества и повышение термостабильности белков.

При однократной замене плазмы сливки смешивают с сырым обезжиренным молоком при температуре не выше 10 С так, чтобы массовая доля жира в смеси не превышала 3,5 %. Полученную смесь нагревают до 35-40 С и сепарируют. Массовую долю жира в подсырных сливках с заменой плазмы устанавливают в пределах 32-38 %.

Двукратную промывку подсырных сливок проводят при повышенной (25-30 Т) кислотности плазмы. Для этого подсырные сливки смешивают с водой при температуре не выше 10 С до массовой доли жира в смеси 3,5 %. Смесь нагревают до 30-40 С и сепарируют. В полученных сливках заменяют плазму обезжиренным молоком, так как описано выше.

Подсырные сливки после замены плазмы добавляют к сливкам в количестве не более 25% массы переработанных сливок. Смесь пастеризуют при температуре 92-95 С и направляют на следующую операцию.

Высокожирные сливки получают путем сепарирования сливок средней жирности (38%). Для этого сливки средней жирности после пастеризации направляют на сепаратор для высокожирных сливок поз.11, где под действием центробежной силы жировые шарики максимально концентрируются. Температура сепарирования поддерживают на уровне 65-70 С; при этом жир находится в жидком состоянии, а оболочки жировых шариков сильно гидратированы и, несмотря на максимальное сближение их, самопроизвольного разрушения оболочек жировых шариков не происходит. Более высокая температура сепарирования приводит быстрому испарению влаги с поверхности продукта, снижению стабильности оболочек жировых шариков и увеличению количества диэмульгированного жира.

При сепарировании следует получать высокожирные сливки с заданным содержанием влаги, что позволяет исключить их последующую нормализацию. Нормализация приводит к улучшению консистенции масла и понижению производительности маслообразователя. Жирность сливок должна быть равна жирности масла (72,5 %), но это не масло, так как у них различная структура.

Полученные высокожирные сливки температурой 60-70 С поступают в емкости для нормализации поз. 12. Сливки нормализуют обычно по содержанию влаги, а в ряде случаев по жиру и СОМО в получаемом масле.

Если содержание влаги в высокожирных сливках ниже требуемого, то нормализуют пахтой, пастеризованным цельным молоком или сливками. Для нормализации высокожирных сливок не следует использовать обезжиренное молоко или воду, так как это приводит к увеличению вязкости, а так же снижению СОМО в высокожирных сливках (следовательно, и в масле при одновременном увеличении в них содержания эмульгированного жира) и к повышению стабильности эмульсии жира, что затрудняет процесс преобразования высокожирных сливок в масло, тем самым вызывает снижение производительности маслообразователя.

Если массовая доля влаги в высокожирных сливках больше, чем требуется, их нормализуют молочным жиром или высокожирными сливками с более низкой массовой доли влаги, чем нормализованных сливках.

Если требуется нормализация высокожирных сливок по СОМО, то используют сгущенное или сухое обезжиренное молоко, либо пахту, которые предварительно восстанавливают в натуральном обезжиренном молоке или пахте.

Каротин вносят в высокожирные сливки тонкой струей при непрерывном перемешивании в течение 4-8 минут.

После нормализации и тщательного перемешивания сливок емкости для нормализации закрывают крышками во избежание испарения и загрязнения, а высокожирные сливки направляют в маслообразователь для термомеханической обработки; при этом сливки перемешивают через каждые 10-15 минут, чтобы избежать расслаивания фаз (жир-плазма), т.е. отстоя сливок. В маслообразователе сливки охлождаются и подвергаются механическому воздействию для получения масла.

Термомеханическая обработка высокожирных сливок.

Высокожирные сливки - высококонцентрированная эмульсия молочного жира в плазме молока. Массовая доля в них жира (61,5-83%) превышает предел концентрации, при котором жировые шарики могут сохранять шарообразную форму. Однако, неоднородность размеров жировых шариков допускает такую возможность. По структуре высокожирные сливки представляют собой концентрат плотно упакованных жировых шариков с ненарушенными оболочками.

По температуре, когда жир находится в расплавленном состоянии, такая эмульсия характеризуется достаточно высокой устойчивостью. Охлаждение высокожирных сливок до температуры ниже точки отвердевания основной массы глицеридов и интенсивная механическая обработка приводит к необратимому разрушению их структуре. Это свойство используют при термомеханической обработке высокожирных сливок для преобразования в масло.

В процессе термомеханической обработки высокожирных сливок создаются условия, необходимые для кристаллизации триглицеридов молочного жира и смены фаз (разрушение эмульсии высокожирных сливок жир-вода и образовании эмульсии вода-жир-масло).

Термомеханическую обработку осуществляют на двух температурных стадиях: первое - интенсивное охлаждение высокожирных сливок от 60-70 С до температуры ниже начала кристаллизации основной массы глицеридов молочного жира (20-23 С); вторая - охлаждение от температуры 20-23 С до 11-17 С. Дальнейшее понижение температуры до 8 С не оказывает существенного влияния на консистенцию масла, тогда как увеличения вязкости продукта осложняет работу маслообразователя. На практике конечную температуру охлаждения определяют с учетом содержания в молочном жире высокоплавких глицеридов и выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить максимально возможную степень их отвердевания во время обработки в маслообразователе.

Преобразование высокожирных сливок в масло во время термомеханической обработки - сложный физико-химический процесс, включающий обращение фаз, массовую кристаллизацию глицеридов, формирование пространственной структуры масла (первичное структурообразование).

Обращение фаз эмульсий высокожирных сливок - главный физический процесс маслообразования. Происходит образование фаз на первой температурной стадии, т.е. при охлаждении высокожирных сливок от 60-70 С до температуры ниже точки кристаллизации молочного жира (20-23 С). Скорость охлаждения на этой стадии наиболее интенсивная. Быстрое охлаждение высокожирных сливок способствует кристаллизации высоко- и среднеплавких глицеридов в объёме не разрушенного жирового шарика с образованием мелких кристаллов. При быстром охлаждении наряду со снижением интенсивности разрушения эмульсии способен к большому переохлаждению, чем находящийся в свободном состоянии.

Обращение жировой фазы начинается с момента появления деэмульгированного (свободного от оболочки) жира, выделившегося через поврежденные оболочки жировых шариков. Дисперсионной (сплошной) средой становится жидкий жир, в котором в виде дисперсной фазы находится отвердевший жир, капельки воды, пузырьки воздуха и отдельные жировые шарики с ненарушенными оболочками. Таким образом, происходит обращение жировой фазы, т.е. превращение эмульсии типа «жир в воде» (высокожирные сливки) в эмульсию типа «вода в жире» (масло). Степень обращения жировой фазы характеризуется, содержанием деэмульгированного жира в сливках составляет 80-94%, а твердого жира 1,5-2%.

Массовая кристаллизация глицеридов молочного жира происходит во второй температурной зоне, т.е. при охлаждении от 22-23 С до 10-16 С. Начало массовой кристаллизации характеризуется резким возрастанием вязкости продукта. На этой стадии скорость обращение жировой фазы постепенно снижается, и дестабилизация практически заканчивается. В состоянии не разрушенной эмульсии сохраняется лишь незначительная часть жира (2-6%) в виде наиболее мелких жировых шариков, а доля деэмульгированного жира составляет 94-98 %.

Формирование пространственной структуры.

Происходит в несколько этапов. Первичное структурообразование молочного жира, происходит во второй температурной зоне (охлаждение от 22-23 С до 10-16 С) практически уже после обращения фаз жировой эмульсии. Начинается первичное структурообразование при массовой доле твердого жира 4-7 %.

Интенсивное механическое перемешивание предупреждает образование крупных кристаллов жира и приводит к раздроблению ранее образовавшихся, обуславливает равномерное распределение жидкой и твердой фаз жира и всех других компонентов.

В процессе термомеханической обработки первичная структура частично разрушается, продукт находится в текучем состоянии и в таком виде поступает из маслообразователя в тару. Свежевыработанное молоко содержит сравнительно высокую массовую долю твердого жира 30-38%. При этом часть жира находится в переохлажденном состоянии, вследствии чего продукт, попадая в тару, быстро (за 20-90 сек.) отвердевает.

Степень завершенности формирования первичной структуры при термохимической обработке имеет определяющее значение для консистенции сливочного масла. Наиболее полное завершение процесса структурообразования при термомеханической обработке положительно сказывается на консистенции продукта.

Во время термомеханической обработки начинается формирования структуры масла, но оно полностью не завершается, а продолжается во время термостатирования и хранения масла.

При термостатировании свежевыработанного масла необходимо создать условия, благоприятные для завершения формирования структуры сливочного масла. Различают две стадии формирования сливочного масла после окончания термомеханической обработки: стадию вторичного структурообразования и стадию окончательного формирования структуры сливочного масла.

Продолжительность стадии вторичного структурообразования зависит от температуры. Чем выше температура термостатирования (14-16 С), тем интенсивнее и полнее происходят процессы образования высокожирных групп глицеридов в твердой фазе, стабильных полиморфных форм в процессе фазовых изменений глицеридов молочного жира и формирования коагуляционной структуры продукта. Стадия вторичного структурообразования завершается в основном через 3-4 часа при температуре 14 С и через 2-3 часа при 16 С.

Для масла с недостаточно плотной консистенцией рекомендуется термостатирование в течение первых 5 дней при температуре 5 С.

Масло высокой твердости рекомендуется термостатировать в течение 3-5 дней после выработке при температуре 10-15 С.

Получение масла на цилиндрическом маслообразователе

Высокожирные сливки преобразуют в масло на специальных аппаратах - маслообразователях поз. 13, которые включают в технологическую линию.

Сливки средней жирности пастеризуются на установках трубчатого типа и подаются на сепаратор для высокожирных сливок. Для создания непрерывного процесса маслообразования обычно устанавливают три емкости для нормализации. Нормализованные сливки подаются насосом-дозатором в маслообразователь, где они преобразуются в масло.

Цилиндрический маслообразователь состоит из трех последовательно сообщающихся цилиндров с рубашками, в которые подается хладоноситель (рассол или ледяная вода). В каждом цилиндре есть вытеснительный барабан, который при вращении перемешивает и продвигает сливки, находящиеся в зазоре между цилиндром и вытеснительным барабаном, по спирали вдоль барабана. На барабане закреплены два откидывающихся при вращении плоских ножа, которые снимают с внутренней охлаждающей поверхности отвердевший слой высокожирных сливок.

Сливки при температуре 60-70 С поступают вначале в нижний, а затем в средний и верхний цилиндры. В нижнем цилиндре сливки интенсивно охлаждаются до 22-23 С, сохраняя свойства эмульсии жира в плазме, и перемешиваются для ускорения образования центров кристаллизации. В среднем цилиндре происходит дополнительное охлаждении. При достижении начальной температуры кристаллизации молочного жира начинается во всем объеме высокожирных сливок массовая кристаллизация глицеридов, которая сопровождается сменой фаз. В верхнем цилиндре происходит обработка кристаллизующегося продукта, в результате чего формируются структура и консистенция масла. Температура масла выходящего из верхнего цилиндра, составляет 13-17 С.

Продолжительность механической обработки в аппарате должна быть достаточной для кристаллизации глицеридов в количестве, необходимом для формирования структуры, обуславливающей в необходимой степени твердую и пластичную консистенцию масла. Так, по данным ВНИИМСа, требуемая продолжительность перемешивания сливок в зоне кристаллизации жира составляет, летом 140-160 сек., а зимой, когда в молочном жире содержится высокоплавких глицеридов и большее его количество может перейти в твердое состояние - 120-180 сек.

В случае получения масла твердой, крошливой консистенции увеличивают продолжительность обработки продукта в зоне кристаллизации путем снижения производительности маслообразователя и понижают температуру масла на выходе из аппарата.

При мягкой консистенции масла сокращают продолжительность обработки продукта в зоне кристаллизации путем увеличения производительности маслообразователя и повышают температуру масла на выходе из аппарата.

Регулируют температуру масла на выходе из маслообразователя путем изменения расхода или температуры хладоносителя, используемого для охлождения, при постоянной производительности маслообразователя. Уменьшение количества хладоносителя или повышение его температуры приводит к повышению температуры продукта на выходе из маслообразователя.

Для контроля правильности выбора режима термомеханической обработки и прогнозирования консистенции готового продукта определяют скорость отвердевания свежевыработанного масла и прирост температуры в монолите масла. Скорость отвердевания свежевыработанного масла выражают в секундах от момента отбора пробы на выходе из маслообразователя до прекращения деформации масла.

Прирост температуры в монолите масла определяют по величине повышения температуры помещенного в тару (ящики) свежевыработанного продукта в течение 10 минут.

Отвердевание пробы свежевыработанного масла в течение 30-70 с в летний период и 40-100 с в зимний, а также прирост температуры 1,5-2,5 С свидетельствует о том, что процесс выработки масла проведен правильно и готовый продукт будет иметь нормальную консистенцию.

Продолжительность отвердевания менее 30 с и значительный прирост температуры в монолите масла (3-5 С) указывает на продолжающуюся интенсивную кристаллизацию молочного жира в готовом продукте. Такое масло после стабилизации структуры имеет грубую, крошливую консистенцию. Причина - недостаточная термомеханическая обработка в маслообразователе.

Отвердевание более 70 с в летний период и 100 с в зимний, а также прирост температуры менее 1,5 С указывает на излишне продолжительную обработку масла в маслообразователе и излишне мягкую консистенцию продукта.

Готовое масло фасуют на фасовочном автомате поз.17 в виде монолитов в картонные ящики массой продукта 20 кг, выстланные внутри упаковочным материалом- пергаментом или кашированной фольгой. Маслодельные заводы, имеющие фасовочные автоматы, мелкофасованное масло.

Масло, выработанное способом преобразования высокожирных сливок, в жидком состоянии поступает из маслообразователя непосредственно в ящик, выстланный упаковочным материалом, или на автомат для фасования в коробочки. При фасовании в брикеты масло предварительно выдерживают в холодильной камере поз. 16 при температуре не выше 5 С не более 24 ч для отвердевания и стабилизации структуры.

После фасования масло сразу в камеру хранения, где его хранят при относительной влажности не более 80% во избежание плесневения продукта.

Ящики с маслом укладывают штабелями и прокладывают рейками, а между рядами оставляют промежутки в 10-15 см. это обеспечивает необходимую циркуляцию воздуха для ускорения охлаждения продукта и предупреждения отсыревания тары. Маслохранилище должно быть чистым, сухим, с хорошей вентиляцией. Вместимость его должна соответствовать 3-5 суточной производительностью завода.

Транспортируют масло всеми видами транспорта с соблюдением соответствующих санитарных правил. Чтобы предохранить масло в процессе транспортирования от возможных загрязнений и предупредить повышения его температуры, используют авторефрижераторы с машинным (компрессорным) охлаждением или автомашины с изотермическим кузовом. При перевозке масла в бортовых машинах применяют специальные укрытия. Кузов автомашины тщательно моют, просушивают, выстилают чистым пергаментом или другими материалами. Летом сливочное масло следует перевозить ночью или утром.

Более современный или надежный способ - транспортирование сливочного масла в рефрижераторах, в которых поддерживается постоянная температура (-3…-5 С и ниже). Рефрижераторы необходимо поддерживать в надлежащем санитарном состоянии - систематически мыть и дезинфицировать. На большое расстояние масло перевозят в волонах рефрижераторах и на пароходах-рефрижераторах. Независимо от вида используемого транспорта нельзя перевозить сливочное масло совместно с другими продуктами и материалами, имеющими резко выраженные запахи.

4. Продуктовый расчет молочного завода

Требуется организовать проект молочного завода мощностью 20 тонн переработки молока в смену. Цех вырабатывает масло крестьянское методом преобразования высокожирных сливок.

На завод поступило 20 тонн молока жирностью 3,4 %, которое направляется на сепарирование, в результате чего получаются обезжиренное молоко и сливки.

Все сливки направляем на производства масла, а обезжиренное молоко возвращаем сдатчику.

Таблица 6 - Продуктовый расчет молочного завода

продукт	Количество продукта, т
	В 1 смену	В сутки	В месяц	В год
Масло крестьянское	915,79	1831,58	27473,7	334263,35

Таблица 7 - Сводная таблица продуктового расчета по производству сливочного масла

Статьи прихода и расхода	Количество молока, кг
	В смену	В сутки	В год
Приход молока	20000	40000	12000000
Расход молока на сепарирование	20000	40000	12000000
Итого:	40000	80000	24000000
Приход обезжиренного молока	18235,8	36471,6	10941480
Расход обезжиренного молока	сдатчику
Приход сливок От сепарирования	1764,2	3528,4	1058520
Приход пахты	831,4	1662,8	498840
Расход пахты	сдатчику	-	-

Принимаем 2 смены в сутки, в год - 300 дней.

5. Технико-химический и микробиологический контроль производства

На маслозаводе имеется производственно технологическая лаборатория, состоящая из 4-х отделов: микробиологического, токсикологического, химического и эколого-радиологического, укомплектована специалистами высокой квалификации.

Лаборатория осуществляет органолептический, химический, микробиологический и токсикологический контроль качества сырья, вспомогательных материалов и готового продукта, а также микробиологический и химический контроль технологический процессов производства продуктов питания и контроль санитарного состояния производства.

Целью контроля является:

ѕ Обеспечение потребителей полноценными продуктами, которые соответствуют санитарным нормам безопасности;

ѕ Предотвращение случаев реализации и потребления, опасных для здоровья продуктов питания с повышенным, в сравнении с действующими санитарными нормами, содержанием загрязнителей;

ѕ Выявление возможных причин и источников загрязнение продуктов питания для разработки и осуществления соответствующих профилактических мероприятий.

Микробиологический контроль производства сливочного масла.

Микробиологическому контролю подвергаются готовая продукция, оборудование, руки работников, воздух помещений, вода, а так же полуфабрикаты на основных этапах технологического процесса.

Контроль санитарно-гигиенического состояния производства.

Аппаратуру и оборудование контролируют после мойки и дезинфекции (хлорирования, пропаривания) непосредственно перед началом работы.

Пробы с плоских частей оборудования (весов, ванн, цистерн и пр.) отбирают стерильными ватными или марлевыми тампонами при помощи обожженного металлического трафарета с ручкой, середина которого вырезана в форме квадрата площадью 100 . Трафарет накладывают на исследуемую поверхность и ограниченную им площадь протирают тампоном.

Тампоны помещают в пробирку с 10 мл стерильного физиологического раствора, откуда делают посевы в среду Кесслера и в случае необходимости - на общее количество бактерий.

Смывы с мешалок, кранов берут со всей поверхности. При анализе трубопроводов смыв берут с внутренней поверхности, вводя тампон внутрь трубы на 6,5 см при диаметре 50 мм и на 9 см при диаметре 36 мм.

Руки работников контролируют без предварительного предупреждения перед началом производственного процесса и только у тех работников, которые непосредственно соприкасаются с чистым оборудованием или продукцией. Пробу отбирают тампоном, отбирая им обе ладони и пальцы работников.

Воздух производственных и складских помещений анализируют, размещая в них во время работы открытые чашки с мясопептонным (для подсчета общего количества бактерий) и с сусловым (для подсчета дрожжей и плесеней) агаром. Чашки выдерживают 5 минут, закрывают и дальше проводят анализ, как указано при описании определения общего количества бактерий, дрожжей и плесеней.

Воду отбирают и исследуют по ГОСТ5215-50 5216-50.

Контроль материалов.

Пергамент исследуют, помещают образцы по 10 штук в чашку Петри и, заливая их сусловым агаром (для подсчета плесеней) и в 100 мл среды Кесслера (для определения присутствия бактерий группы кишечной палочки).

Контроль производства масла.

В сливках до и после пастеризации определяют общее количество бактерий не реже 2 раз в месяц.

В сливках из под сепаратора и в сливках перед сбиванием определяют общее количество бактерий не реже 2 раз в месяц.

В масле не реже 2 раз в месяц определяют общее количество протеолитических ферментов, дрожжей и плесеней, а также бактерий.

Таблица 8 - СанПиН 2.3.2.1078-2003

Группа продуктов	показатели	Допустимые уровни мг/кг, не более	примечание
Молоко сырое, сливки термически обработанные	Токсичные элементы:
	свинец	0,1	-
	мышьяк	0,05
	кадмий	0,03
	ртуть	0,005
	Микотоксины, афлотоксины М1	0,0005
	Антибиотики:
	Левомицетин	Не допускается	<0,01 ед/гр
	Тетрациклиновая группа	Не допускается	<0,01 ед/гр
	стрептомицин	Не допускается	<0,5 ед/гр
	пенициллин	Не допускается	<0,01 ед/гр
	Ингибирующие вещества	Не допускается	Молоко и сливки сырые
Молоко сырое, сливки термически обработанные	Пестициды:
	гексахлорциклогексан	0,05	-
	ДДТ и его метаболиты	0,05
	Радионуклеиды:
	Цезий-137	100	Бк/кг
	Стронций-90	25	Бк/кг

Таблица 9 - Микробиологические показатели

Группа продуктов	КМАФА и М, КОЕ/гр, не более	Масса продукта (г/), в которой не допускаются	Примечание
		БГКП (коли-формы)	Патогенные, в том числе сальмонеллы
Молоко сырое:
Высший сорт	3	-	25	Соматические клетки не более 5 в 1
Первый сорт	5	-	25	Соматические клетки не более 5 в 1

Основными задачами технологического контроля производства сливочного масла являются обеспечение выработки стандартной по составу и качеству продукции с наименьшими затратами сырья и жира, снижении потерь сырья и жира в производстве, выпуск масла безопасного для здоровья людей. Каждая партия поступающего молока, сливок и вырабатываемого масла контролируется по органолептическим и химическим показателям. Под однородной партией понимают масло сливочное одного вида и сорта, выработанное на одном предприятии однородной фасовке, при изготовлении методом преобразования высокожирных сливок, выработанное из сливок одной ванны.

При выработке сливочного масла многократная пастеризация сливок нежелательна. Дополнительное тепловое и механическое воздействие на сливки способствуют увеличению в них свободного жира, что может послужить причиной различных пороков и образования в масле привкусов топленного жира, а так же к сверхнормативному расходу сырья. Все это свидетельствует о необходимости контроля режима (температура и продолжительность воздействия) и кратности тепловой обработки сливок.

Таблица 10 - Периодичность отбора проб

Исследуемые технологические процессы и материалы	Исследуемые объекты	Наименование анализа	Откуда берут пробу	Периодичность контроля	разведения
Производство масла	Сливки послепастеризации	Общее количество бактерий	Из пастеризатора	Не реже 1 раз в месяц	1-3
		Бактерии группы Кишечной палочки	Из пастеризатора	1 раз в 10 дней	10
	Сливки из-под сепаратора	Общее количество бактерий	После сепаратора	Не реже 1 раз в месяц	2-4
		Бактерии группы Кишечной палочки	После сепаратора	Не реже 1 раз в месяц	0; 1
	Сливки высокожирные после нормализации	Бактерии группы кишечной палочки	Из каждой ванны	Не реже 1 раз в месяц	0; 1
		Количество редуцирующих веществ	Из каждой ванны	1 раз в 10 дней	1; 2
	Масло (готовый продукт)	Общее количество бактерий	Выборочно из одного ящика от каждой партии	2 раза в месяц	2-5
Производство масла	Масло (готовый продукт)	Бактерии группы кишечной палочки	Выборочно из одного ящика от каждой партии	«	1-3
		Количество протеолитических бактерий	Выборочно из одного ящика от каждой партии	«	1-3
		Количество плесневых грибов и дрожжей	Выборочно из одного ящика от каждой партии	«	1-3
		Количество липолитических бактерий	Выборочно из одного ящика от каждой партии	В случае появления пороков	1-4
		Количество редуцирующих бактерий	Выборочно из одного ящика от каждой партии	1 раз в 10 дней	2-4

Таблица 11 - Контроль качества сливок

Контролируемый показатель	Периодичность контроля	Отбор проб	Методы контроля, измерительные приборы
Состояние тары	ежедневно	Каждая поступающая партия или место	Внешний осмотр
Запах, цвет, вкус, консистенция	ежедневно	То же	Органолептический
Температура, С	ежедневно	То же	Термометр в оправе
Массовая доля жира, %	ежедневно	То же	По Герберу ГОСТ 5867-90

Таблица 12 - Контроль технологического процесса

Операция и продукт	Контролируемый показатель	Периодичность контроля	отбор	Метод контроля, измерительные приборы
Пастеризация сливок	Температура, С	Через каждые 15-20 мин.	В процессе пастеризации	Термометр, термограф
	Эффективность пастеризации	периодически	После пастеризации	По ГОСТ 3623-73
Дезодорация сливок	Температура, С	периодически	В процессе дезодарации	термограф
	Давление, МПа			Монометр, по ГОСТ 2405-72
Операция и продукт	Контролируемый показатель	Периодичность контроля	отбор	Метод контроля, измерительные приборы
Сепарирование сливок	Температура, С, массовая доля жира, % Кислотность плазмы, Т	периодически	В процессе сепарирования	Термометр, по ГОСТ 3624-92

В процессе получения высокожирных сливок необходимо контролировать параметры (производительность сепаратора и температуру сепарирования), влияющие на получение масла высокого качества. Увеличение производительности сепаратора приводит к увеличению в высокожирных сливках содержания СОМО, уменьшению степени дестабилизации жировой эмульсии, повышению массовой доли влаги.

Нарушение производительности работы сепаратора может служить причиной выработки масла не однородного по составу и физико-химическими свойствами, а также получению масла с такими перекосами консистенции, как слоистость, мучнистость, нетермоустойчивость. Снижение температуры сепарирования способствует повышению содержания влаги в высокожирных сливках и жира в пахте (увеличивается вязкость сливок).

Для определения массовой доли влаги точечную пробу высокожирных сливок отбирают из емкости для нормализации после заполнения ее на 2/3 вместимости. Перед отбором пробы сливок тщательно перемешивают в течение 5-7 минут. Пробу отбирают специальным пробником, представляющим собой металлическую трубку диаметром 20 мм и длиной, соответствующей глубине емкости. Пробник опускают до дна емкости, затем отверстие в пробнике закрывают и быстро вынимают пробник. Отобранную пробу помещают в чистый сухой сосуд и определяют массовую долю влаги выпариванием.

В процессе маслообразования периодически (через каждые 40-50 минут) контролируют температуру высокожирных сливок на в ходе в маслообразователь и масла на выходе из него. Рекомендуется следующие методы контроля качества масла: в процессе выработке по внешнему виду, скорости отвердевания, повышению температуры продукта в ящике; в готовом продукте по пробе на срез, по термоустойчивости. Для контроля стандартности масла, выходящего из маслообразователя, пробу отбирают при наполнении ящиков, подставив в сухой сосуд под струю масла. Пробу продукта отбирают через каждые 4-10 ящиков, в ней определяют массовую долю влаги по ГОСТ 3626-73. Массовая доля влаги в каждой партии определяется как среднее арифметическое по данным всех анализов этой партии.

Массовую долю СОМО в масле определяют периодически, но не реже 1 раза в месяц. Для определения СОМО отбирают точечные пробы при наполнении ящиков в начале, середине и в конце каждой выработки в чистый сосуд с крышкой. Составляют объединенную пробу из равных по массе порций точечных проб масла, отобранных в течение суток. Из нее выделяют пробу для анализа.

6. Санитарная обработка на предприятии

Все процессы приемки, переработка и хранения молока и молочных продуктов должны проводится в условиях тщательной чистоты и охраны их от загрязнения и порчи, а также от попадания в них посторонних предметов и веществ.

Молочная продукция должна вырабатываться строго в соответствии с действующей нормативной документацией.

Ответственность за соблюдением технологических инструкций строго возлагается на мастеров, технологов, зав. производством и начальников цехов (участков).

Предприятие не должно принимать молоко без справок о ветеринарно-санитарном благополучии молочных ферм и предприятий (комплексов) по производству молока на промышленной основе, представляемых органами ветеринарного надзора ежемесячно, а индивидуальными сдатчиками не реже 1 раза в квартал.

Поступающей для переработки молоко, сливки, вспомогательное сырье и материалы должны отвечать требованиям соответствующих ГОСТов ТУ.

Молоко их хозяйств неблагополучных по заболеваниям бруцеллезом и туберкулезом, должно приниматься в обезвреженном виде в соответствии «Санитарными и ветеринарными правилами для молочных ферм, колхозов, и совхозов» и инструкциями ветеринарной службы при наличии специального разрешения органов ветеринарного и санитарно-эпидемиологического надзора.

В товаро-транспортной накладной на молоко или сливки из неблагополучных хозяйств должна быть отметка «пастеризованное» и указана температура пастеризации.

Каждая партия молока или сливокиз неблагополучных хозяйств, проверяется заводской лабораторией на эффективность пастеризации химическим методом и может быть принята только после получения отрицательной реакции на пероксидазу.

Ассортимент вырабатываемой из этого сырья продукции подлежит согласованию с органами госсанэпиднадзора.

При хранении сырого молока на заводе, осуществляющем первичную обработку (фильтрация, охлаждение), должны соблюдаться следующие правила: