Технология молочных консервов

Молочные консервы - это продукты из натурального молока или молока с пищевыми наполнителями, свойства которых в результате обработки (стерилизация, сгущение, сушка, добавление веществ, повышающих осмотическое давление среды, упаковка) сохраняются длительное время без существенных изменений.

Главной причиной порчи молока является присутствие в нем микроорганизмов. Поэтому основная задача при консервировании молока и молочных продуктов - прекращение жизнедеятельности микроорганизмов.

При производстве консервов применяются в основном три принципа консервирования: ксероанабиоз (сушка молока), осмоанабиоз (сгущение молока), абиоз (стерилизация).

По товароведной классификации молочные консервы подразделяют на два основных класса: жидкие и сухие. Каждый из этих классов делят на группы: молочные консервы без пищевых наполнителей (приготовленные на натуральном сырье), с пищевыми наполнителями, молочные консервы детского и диетического питания. В каждой из трех групп возможна систематизация молочных консервов с учетом их химического состава, технологии, биологических свойств, целевого назначения.

При производстве сгущенных молочных консервов используют принципы осмоанабиоза и абиоза.

Осмотическое давление в молоке составляет 0,74 Мпа и мало отличается от давления внутри бактериальной клетки (около 0,6 Мпа). Поэтому микроорганизмы при наличии питательных веществ хорошо развиваются в молоке и вызывают его порчу. Если осмотическое давление среды больше этого давления внутри бактериальной клетки, то протоплазма клетки обезвоживается, в результате происходит плазмолиз клетки и создаются неблагоприятные для ее жизнедеятельности условия.

Для консервирования молока повышают осмотическое давление путем увеличения содержания сухих веществ (сгущения) и добавления сахара. В сгущенном молоке с сахаром осмотическое давление достигает 18 Мпа.

Консервирование сгущенного молока без сахара достигается путем его стерилизации.

Качество и стойкость молочных консервов во многом зависят от сырья и тепловой обработки. Чем меньше бактерий в молоке, направляемом на сгущение, тем эффективнее методы консервирования. Поэтому основные задачи тепловой обработки: уничтожение первичной микрофлоры молока, разрушение ферментов (особенно липазы бактериального происхождения), придание молоку определенных технологических свойств во избежание загустевания при хранении, обеспечение наименьших изменений физико-химических свойств молока.

Для сгущения нормализованных смесей используют однокорпусные и многокорпусные вакуум-выпарные установки различного типа. Выпаривание влаги из молока происходит при температуре от 75 до 45° С за счет частичного разрежения воздуха в установках.

Благодаря низкой температуре выпаривания физико-химические свойства молока существенно не изменяются. При сгущении происходит частичное разрушение (дестабилизация) жировых шариков, образуются белковые комочки. Для улучшения консистенций продукта и повышения его стойкости применяют гомогенизацию.

Пищевые наполнители (сахарный сироп, кофе, какао и др.) вносят в процессе сгущения и в готовую сгущенную смесь.

Молоко сгущенное стерилизованное. Сгущенные стерилизованные консервы получают из сгущенного цельного или обезжиренного молока или из сливок без сгущения с последующей стерилизацией в таре.

Для достижения эффекта стерилизации предварительно подогретую и расфасованную в жестяные банки № 7 сгущенную смесь стерилизуют в гидростатических стерилизаторах при температуре 116-117° С с выдержкой 15-17 минут.

Стерилизованное сгущенное и концентрированное молоко характеризуется сладковато-солоноватым вкусом, свойственным топленому молоку, и кремовым оттенком. Консистенция продукта тягучая, молочный жир распределен равномерно.

Сгущенные стерилизованные консервы отличаются повышенной стойкостью. Хранят их при относительной влажности воздуха 85 % и температуре от 0 до 10° С в течение года.

Сгущенные молочные консервы с сахаром и пищевыми наполнителями. Сгущенные молочные консервы с сахаром представляют собой пищевые продукты, полученные из пастеризованного коровьего цельного или обезжиренного молока, пахты, или молока с добавлением сливок путем выпаривания некоторой части воды и консервирования его сахарозой (свекловичным или тростниковым сахаром). Для расширения ассортимента и разнообразия вкуса при производстве сгущенных молочных консервов кроме сахара используют пищевые наполнители (кофе, какао натуральное, кофейный напиток и др.).

Наиболее важные технологические операции и факторы, формирующие качество сгущенного молока с сахаром, - это пастеризация и гомогенизация нормализованной смеси; продолжительность и температура сгущения в вакуум-аппарате; условия кристаллизации лактозы в охладителях.

При сгущении молока концентрация лактозы увеличивается пропорционально уменьшению влаги. В горячем сгущенном молоке лактоза находится в состоянии насыщения. Быстрое охлаждение сгущенного молока в вакуум-охладителях, внесение мелкокристаллической лактозы и интенсивное перемешивание способствуют массовому образованию центров кристаллизации. Размер кристаллов лактозы определяет консистенцию продукта. В высококачественном сгущенном молоке с сахаром размер кристаллов лактозы составляет не более 10 мм. При образовании кристаллов размером до 15 мкм консистенция молока становится слабомучнистой, а при 25 мкм возникает порок - песчанистость.

Для фасования сгущенного молока с сахаром используют потребительскую тару (металлические банки для консервов № 7 и 14, алюминиевые тубы) и транспортную тару (деревянные бочки, металлические фляги и др.).

Сгущенные молочные продукты с сахаром и пищевыми наполнителями вырабатывают по технологической схеме производства сгущенного молока с сахаром. Особенности технологии: предварительная подготовка наполнителей (какао-порошок, кофе, цикорий и др.), извлечение экстрактивных веществ, внесение какао-сахарного сиропа, экстрактов кофе-цикорной смеси в вакуум-аппараты на последней стадии сгущения или в вакуум-охладители.

Гарантийный срок хранения сгущенного молока с сахаром в банках № 7 при температуре от 0 до 10° С составляет 12 месяцев, в транспортной таре - 8 месяцев. Сгущенные молочные консервы с сахаром и наполнителями (кофе, какао и др.) хранят при температуре от 0 до 10° С и относительной влажности воздуха 75 % в течение 12 месяцев. Гарантийный срок хранения кофе или какао со сгущенными сливками и сахаром при температуре от 11 до 20° С не более 3 месяцев.

Сухие молочные продукты по структуре относятся к сыпучим порошкам. Их вырабатывают из нормализованного пастеризованного сгущенного цельного или обезжиренного молока, сливок, пахты высушиванием на распылительных и вальцовых сушилках. Массовая доля влаги в сухих продуктах колеблется от 2 до 7 %. Структура и размер частиц сухих молочных продуктов зависят от способа сушки. Сухое молоко распылительной сушки состоит из агломерированных частиц. Для пленочного молока, высушенного на вальцовых сушилках, характерна структура в виде измельченных пленок (чешуек).

Сушка - процесс обезвоживания молочных продуктов путем перевода влаги в парообразное состояние. Для сушки молочных консервов широко применяют пленочную (контактную) и распылительную (конвективную) сушку.

Молоко пленочной (контактной) сушки. Сухое молоко пленочной сушки получают путем сушки предварительно сгущенного молока на двухвальцовых сушильных установках. Вальцы представляют собой полые цилиндры из специального чугуна, поверхность которых тщательно отполирована. Сгущенное молоко наносится тонким слоем (0,2-0,5 мм) на горячую поверхность медленно вращающихся вальцов и за одни неполный оборот в течение 2-3 секунд высушивается, образуя полупрозрачную пленку. Срезанная ножами вальцов пленка измельчается в тонкий порошок, охлаждается и направляется на фасование.

Сухое молоко пленочной сушки уступает по качеству сухому молоку распылительной сушки, так как на поверхности вальцов молоко нагревается до температуры свыше 100º С, что приводит к необратимой тепловой денатурации белков. При этом способе производства продукт подвергается механическому воздействию, выделяется жир в свободном состоянии, образуются сульфгидрильные группы, снижается растворимость молока. В случае неравномерного нанесения молока на вальцы возможно подсушивание или подгорание сухого молока. Поэтому на вальцовых сушилках нельзя сушить молочные продукты с повышенным содержанием жира. Этим способом получают сухое нежирное молоко, сухую пахту и сыворотку.

Молоко распылительной сушки. Распылительные сушильные установки широко применяют для сушки молока, сливок, молочных продуктов детского питания и др. В этих установках сгущенное подогретое молоко за счет мелкого диспергирования частиц быстро обезвоживается в потоке горячего воздуха. Капля размером 40 мкм при температуре 50° С высыхает за 2 секунды. Температура частиц сухого молока в зоне распыления должна быть не выше 70-80º С. Сухое молоко распылительной сушки имеет более высокие качество и растворимость, так как практически мгновенное высушивание исключает местный нагрев продукта и денатурацию белков.

Молоко сухое быстрорастворимое. Растворимость является одним из главных показателей качества сухих молочных продуктов. Быстрорастворимость - это способность продукта к повышенной растворимости. Она выражается в см³ сырого осадка, который образуется после центрифугирования восстановленного молока.

Быстрорастворимость - скорость растворения, но не полнота его. Быстрорастворимое сухое молоко распылительной сушки становится более гидрофильным благодаря дополнительным технологическим операциям.

Особенностью технологии является то, что сухой молочный порошок с массовой долей влаги 4-6 % из сушильной башни подается в агломерационную камеру (инстантайзер), где дополнительно увлажняется обезжиренным молоком до влагосодержания 7-9 % и агломерируется в псевдосжиженном слое. Увлажненный агломерированный порошок направляется в инстантайзер, где досушивается в псевдосжиженном слое до массовой доли влаги 4 %. При агломерации (укрупнении) частиц для выработки сухого цельного быстрорастворимого молока в увлажненное молоко вносят дополнительно эмульгаторы (метарин, пищевые соевые фосфатидные концентраты).

При растворении сухого молока распылительной сушки овальная поверхность сухих частиц быстро увлажняется, а образующаяся пленка препятствует быстрому смачиванию и растворению порошка.

Молоко сухое быстрорастворимое имеет крупные капиллярно-пористые частицы, поэтому скорость проникновения влаги увеличивается.

Продолжительность хранения сухих молочных продуктов зависит от температуры и относительной влажности воздуха. Сроки хранения основных видов сухих молочных консервов в металлической таре при температуре 1-10° С и относительной влажности воздуха не выше 85 % составляют 8 месяцев.

Для сухих молочных продуктов общим показателем прогнозирования стойкости является герметичность тары. При сохранении герметичности исключается увлажнение продукта, обеспечивается его длительное хранение. Стойкость сухих молочных продуктов к окислению определяется количеством свободного жира. Если показатель свободного жира не более 1,5 %, то окислительной порчи жира и изменения вкуса в рекомендуемые сроки хранения не произойдет.

Повышение температуры хранения сухих молочных продуктов способствует ускорению реакции окисления и образования меланоидинов.

Молочные продукты сублимационной сушки. Этот способ консервирования успешно применяют для высушивания многих видов пищевых продуктов: творога, сливок, мягких сычужных сыров, кисломолочных продуктов, а также ферментов, заквасок, чистых культур микроорганизмов и др.

Продукты, высушенные этим способом, сохраняют пищевую и биологическую ценность, структуру, цвет, способность к быстрому восстановлению. При герметичной упаковке в среде инертных газов эти продукты длительное время сохраняют качество в условиях нерегулируемой температуры.

Сущность сублимационной сушки состоит в том, что в предварительно замороженных продуктах, помещенных в вакуумную камеру, происходит превращение льда в пар, минуя жидкую фазу. Температура замораживания продукта зависит от его химического состава (содержания сахаров, кислот). Молочные продукты предварительно замораживают при температуре от -10 до -20° С. Сублимационная сушка состоит из двух циклов. Первый - удаление до 80 % влаги сублимацией в течение 4-6 часов. Второй - досушивание наиболее прочно связанной влаги при температуре от 30 до 45° С в течение 3-4 часов. Удаляемая из продукта влага вымораживается на конденсаторе, имеющем более низкую температуру, чем замороженный продукт.

Продукты сублимационной сушки имеют объемную пористую структуру, поэтому перед фасованием их брикетируют или таблетируют, что удлиняет сроки хранения.

Кисломолочные продукты сублимационной сушки представляют собой сухие порошки из мелких частиц различной формы и размеров. Такие сухие кисломолочные продукты, как йогурт с наполнителями и без них, творог, должны иметь массовую долю влаги не более 4 %, а продолжительность восстановления - не более 20 минут. Кисломолочные продукты сублимационной сушки хранят в металлических банках при температуре не выше 25° С и относительной влажности воздуха 75 % в течение 11-12 месяцев. При температуре от 1 до 5° С срок хранения увеличивается до 20 месяцев.

Сухие кисломолочные продукты сублимационной сушки после смешивания с водой и 20-минутного набухания используют для непосредственного употребления в пищу.