Механічне обробляння молока

Зміни які проходять у сировині під час її переробки і їх вплив на якість готової продукції.

Під час переробки харчової сировини вона зазнає, в основному, механічну і теплову обробку. Розглянемо зміни, які проходять у молоці під час його механічного і теплового обробляння.

Механічні впливи у процесі відцентрового очищення молока, сепарування, перекачування, перемішування і гомогенізації в основному супроводжуються змінами ступеня дисперсності та стабільності жирової фази. Залежно від конструкцій апаратів і умов роботи на них, а також від температури і кислотності молока під час його механічного обробляння можливе подрібнення великих кульок жиру або, навпаки, агрегування, скупчення кульок і навіть їх злиття внаслідок дестабілізації жирової емульсії. У процесі механічного обробляння може утворюватися піна, що знижує стійкість низькодисперсних фаз молока (жиру і білків). Кількість піни залежить від властивостей і температури молока, конструкції апаратів і т. ін. Фізико-хімічні властивості молока змінюються незначно. Виняток становить в'язкість молока, що після гомогенізації підвищується.

Жир. Відцентрове очищення не викликає істотних змін жирової фракції. Втрати жиру й зміна розмірів кульок незначні.

Найсучаснішим і найефективнішим способом очищення молока від механічних забруднень вважається очищення в сепараторах-молокоочисниках. У сепараторному слизі разом з механічними забрудненнями осідають лейкоцити, еритроцити, мікроорганізми, а також частково жирові кульки та міцели білка.

Кількість сепараторного слизу в середньому становить 0,06 % маси очищеного молока. Воно залежить від температури очищення, відцентрової сили, що розвивається барабаном, а також від складу і якості молока.

Кульки жиру також незначно змінюються у разі бактофугування, поєднаного з пастеризацією. При цьому втрат жиру практично не відбувається.

Тривале зберігання молока при низьких температурах (3–5 °С) перед сепаруванням призводить до підвищення в'язкості та кислотності молока і тим самим знижує ступінь його знежирення. Попереднє перекачування, перемішування і пастеризація молока також негативно впливають на ступінь знежирення, тому що під час механічного та теплового обробляння може відбуватися подрібнення жирових кульок і часткове підзбивання жиру.

Ступінь знежирення підвищується зі збільшенням температури молока. Підвищення температури сепарування супроводжується подрібненням жирових кульок і спінюванням вершків. Утворення піни сприяє частковій дестабілізації кульок жиру і білків. Внаслідок виділення на поверхні кульок вільного жиру відбувається їхнє злипання і утворюються грудочки. Ступінь дестабілізації жиру підвищується зі збільшенням жирності вершків.

Перекачування молока спричиняє зміну ступеня дисперсності жиру – відбувається диспергування великих жирових кульок (діаметр 4–6 мкм і більше) з одночасним зменшенням кількості дрібних кульок (діаметром, меншим як 2 мкм) і збільшенням числа середніх. Ступінь диспергування жиру збільшується зі зростанням напору в лінії нагнітання. Більшу диспергувальну дію на жирову фазу молока мають відцентрові насоси, менше – насоси діафрагмового типу.

У результаті механічного впливу на оболонки кульок жиру в процесі перекачування молока відбувається часткова дестабілізація жиру (під час роботи деяких насосів молочний жир навіть збивається в грудочки). Ступінь дестабілізації жирової емульсії збільшується з підвищенням напору в лінії нагнітання, жирності й кислотності молока, а також з підсмоктуванням у молоко повітря. Відцентрові насоси більш руйнівно діють на жирову фазу, ніж ротаційні.

Перемішування парного молока мішалками (в разі охолодження до 5 °С и зберігання в резервуарах) істотно не впливає на диспергування і стабільність жирової фази. Проте неодноразове перемішування і переливання молока в процесі тривалого зберігання до надходження на молочні заводи знижує стабільність жирової емульсії. Так, вміст дестабілізованого жиру в сирому молоці, що надходить на переробку, як правило, становить 1,1–2,5 % загального змісту жиру, у той час як у парному молоці його лише 0,3–0,7 %.

Гомогенізація молока та вершків призначена для збільшення ступеня диспергування жирової фази, підвищує стабільність жирової емульсії молока і молочних продуктів, поліпшує їх консистенцію та смак, а також сприяє кращій перетравлюваності молочного жиру організмом людини. В результаті гомогенізації утворюються однорідні за величиною (діаметром близько 1 мкм) жирові кульки. Ступінь диспергування жиру залежить від температури й тиску гомогенізації.

Після гомогенізації у молоці не відбувається скупчень кульок жиру і практично не спостерігається відстою вершків. Проте у гомогенізованих вершках можуть утворюватись агрегати і скупчення жирових кульок, що можна пояснити збільшенням у процесі гомогенізації загальної площі поверхні жирових кульок та зміною складу оболонок. Нативних оболонкових компонентів недостатньо для того, щоб покрити більшу поверхню жирових кульок. Тому дефіцит оболонкової речовини компенсується за рахунок адсорбування білків молочної плазми – казеїну і сироваткових білків (β-лактоглобуліну та ін.). Отже, у гомогенізованому молоці та вершках формуються нові оболонки жирових кульок з нативних оболонкових компонентів, казеїну й сироваткових білків.

У процесі гомогенізації вершків, особливо з підвищеним вмістом жиру, формування нових оболонок кульок відбувається повільніше, ніж у молоці, і частина жиру може залишитися незахищеною. Для утворення нових оболонок необхідно у вершках мати співвідношення СЗМЗ/жир вище 0,6–0,85. У вершках із дестабілізованих кульок жиру видавлюється рідкий жир; з допомогою якого, а також за участю субміцел казеїну в процесі зіткнень кульок утворюються агрегати і скупчення. Може відбуватися також злиття окремих кульок з утворенням вторинних кульок більшого діаметра.

Білки, солі та ферменти. Загальні втрати азотистих речовин у процесі відцентрового очищення не перевищують 2,5 %. Також незначні втрати білків відбуваються під час бактофугування і сепарування. Потрапляння в молоко повітря в процесі перекачування може знизити стабільність частинок білка. Проте зміна ступеня диспергування білків незначна і не позначається на здатності молока до сичужного зсідання.

У процесі гомогенізації змінюються структура і властивості білків. Діаметр міцел казеїну зменшується, частина їх розпадається на субміцели, які адсорбуються поверхнею жирових кульок. З підвищенням тиску гомогенізації в молоці, й особливо у вершках, спостерігається агрегація частинок казеїну. Змінюються і структурно-механічні, а також синеретичні властивості кислотного і сичужного згустків – підвищується міцність згустків і уповільнюється синерезис.

На солі і ферменти молока більш значний вплив справляє гомогенізація. В процесі гомогенізації змінюється сольовий склад молока – у плазмі молока збільшується кількість кальцію в іонно-молекулярному стані, а частина колоїдного фосфату і цитрату кальцію адсорбується поверхнею жирових кульок.

Після гомогенізації часто спостерігається активізація ферментів молока – ксантиноксидази, ліпази та ін. Активізація ліпази у гомогенізованому молоці може супроводжуватись утворенням вільних жирних кислот, підвищенням титрованої кислотності і згіркненням молока.

Фізико-хімічні властивості молока. У процесі механічного обробляння також зазнають деяких змін фізико-хімічні властивості молока. Титрована кислотність молока в результаті відцентрового очищення знижується на 0,5–4 °Т, а при бактофугуванні – на 3–4 °Т.

Густина молока після перекачування насосами незначно відрізняється від вихідної, а в'язкість у результаті диспергування жиру трохи зростає. В результаті гомогенізації знижується поверхневий натяг і збільшується в'язкість молока.

Підвищення в'язкості гомогенізованого молока і вершків зумовлено збільшенням загальної площі поверхні жирової фази, утворенням агрегатів жирових кульок та адсорбцією білків на їх оболонках.

Дата добавления: 2015-05-08