Классификация масла, способы и технологические схемы производства

ЛЕКЦИЯ №3

КЛАССИФИКАЦИЯ МАСЛА, СПОСОБЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА

Классификация масла

Сливочное масло, в состав которого входят 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.

В зависимости от особенностей технологии и состава различают следующие виды масла:

сладкосливочное — характеризуется выраженным вкусом и ароматом, который создается в результате пастеризации свежих сливок; может быть соленым и несоленым;

кислосливочное — имеет специфический вкус и аромат, получаемый при сквашивании чистыми культурами молочнокислых бактерий свежих пастеризованных сливок, из которых изготовляют это масло; может быть соленым и несоленым;

вологодское — из свежих сливок, подвергнутых пасте­ризации при высоких температурах; имеет «ореховый» привкус и запах;

любительское — из свежих пастеризованных сливок, содержит повышенное количество воды (до 20%); это масло может быть сладкосливочным и кислосливочным, соленым и несоленым;

масло с наполнителями — шоколадное (с добав­лением какао, сахара, ванили), фруктовое (с добавлением сахара, ягодного сока и ягод), медовое ( с добавлением натурального меда); шоколадное и фруктовое масло содержит жира не менее 62%, ме­довое— не менее 52%; можно изготовить шоколадное и фруктовое масло с повышенным содержанием сухого обезжиренного молоч­ного остатка (сомо), содержание жира в масле в этом случае не менее 52 %;

подсырное масло — из сливок, полученных при сепари­ровании сыворотки, может быть сладкосливочным и кислосливочным, соленым и несоленым; нестойкое при хранении, имеет неже­лательные привкусы, поэтому его обычно направляют на перера­ботку.

В последнее время промышленность выпускает новые виды сли­вочного масла: крестьянское и диетическое. Кре­стьянское масло содержит влаги не более 25 % и жира не менее 72,5%, может быть сладкосливочным и кислосливочным. Диетичес­кое масло отличается повышенным содержанием сухих обезжирен­ных веществ (до 14%), поэтому имеет сладковатый вкус. В состав плазмы входят вещества, придающие продукту диетические свойст­ва: незаменимые аминокислоты, фосфолипиды, кальций, фосфор, молочный сахар и др.; этих веществ в диетическом масле содержит­ся больше, чем в других видах масла; диетическое масло содержит молочного жира не менее 60, влаги не более 26%.

Путем тепловой и механической обработки сливочного мас­ла или высокожирных сливок получают следующие виды масла:

плавленое — изготовляют из сливочного масла плавлением его при невысоких температурах с последующей расфасовкой в металлическую тару (автор способа Казанский);

стерилизованное — вырабатывают из высокожирных сливок путем стерилизации их после предварительной обработки в вакуум-аппарате при соответствующем разрежении с расфасовкой в металлическую тару (автор способа Горяев);

пастеризованное — из высокожирных сливок, вакуумированных, расфасованных в металлическую тару и подвергну­тых двукратной пастеризации (автор способа Желтаков); может быть изготовлено (предложение Фурсовой) из сливочного масла, выра­ботанного способом сбивания с применением вакуума, с последую­щей однократной пастеризацией масла в банках и охлаждением в камере с использованием вибрационной машины для механической обработки его;

топленое — молочный жир, содержащий не более 1 % вла­ги и такое же количество сухого обезжиренного молочного остатка; должно быть крупнозернистым, в расплавленном состоянии - про­зрачным без осадка; получают из сливочного или подсырного масла путем перетопки;

рафинированное (молочный жир) — по составу и свой­ствам близко к топленому маслу, отличается меньшим содержа­нием сухих обезжиренных веществ молока (автор способа Дья­ченко)

восстановленное — полученное из чистого молочно­го жира, по химическому составу не отличается от сливочного масла;

взбитое масло — кремообразный продукт, отличается по­вышенным содержанием воздуха, может быть изготовлено из соле­ного или несоленого масла.

В зависимости от товарных свойств различают соленое, несо­леное, вологодское, любительское, топленое и другие виды масла.

Способы производства масла и схемы технологических

процессов

Существует два способа производства сливочного масла: сбива­ние сливок и преобразование высокожирных сливок.

Способ сбивания сливок предусматривает получение масляного зерна из сливок средней жирности и последующую механическую обработку его. Масло этим способом может быть изготовлено в маслоизготовителях периодического действия (вальцовых и безвальцо­вых) и непрерывного действия. В зависимости от применяемого обо­рудования различают способ периодического сбивания сливок при выработке масла в маслоизготовителе периодического действия и способ непрерывного сбивания сливок в случае применения для изготовления масла маслоизготовителей непрерывного дей­ствия.

Идея создания аппаратов и разработка способа непрерывного сбивания сливок были предложены советскими учеными. Практи­ческое осуществление этого способа стало возможным после со­здания маслоизготовителя непрерывного действия в 1944 г. не­мецким инженером Фритцем.

Способ преобразования высокожирных сливок заключается в термомеханическом воздействии на высокожирные сливки в спе­циальных аппаратах непрерывного действия и последующем термостатировании в покое или же без термостатирования. Охлаждение и механическая обработка высокожирных сливок могут проводить­ся параллельно или последовательно. Способ предложен Мелешиным в 1934 г. и в дальнейшем усовершенствован им совместно с Лукьяновым.

Для получения масла способом преобразования высокожирных сливок предложены технологические схемы, различающиеся между собой последовательностью во времени операций охлаждения и ме­ханической обработки высокожирных сливок. При разработке но­вых схем технологического процесса и нового оборудования стави­лась задача создать наиболее благоприятные условия для образо­вания структуры масла, обеспечивающей хорошие пластические свойства и высокую формоустойчивость его. Формоустойчивость Кт определяется как отношение начального диаметра Дo основания цилиндра (пробы масла) к его диаметру Д после термостатирования при температуре 30 ±1°С; цилиндрическая проба масла имеет диа­метр и высоту 20 мм:

При значении Кт=1-:-0,8 формоустойчивость хорошая, 0,85-:-0,7 — удовлетворительная, 0,7 и ниже—неудовлетворитель­ная.

Первая схема предусматривает применение механического воз­действия на высокожирные сливки как в процессе их охлаждения, так и во время выдержки в потоке после охлаждения. В качестве аппаратов для этой цели применяют маслообразователи, состоящие из различного числа цилиндров, где происходит преобразование вы­сокожирных сливок в масло. Эта схема нашла наиболее широкое применение. Для получения масла по этой схеме Виноградов пред­ложил пластинчатый маслообразователь, состоящий из пластинча­того охладителя и кристаллизатора цилиндрического типа.

Вторая схема предусматривает последовательное выполнение операций охлаждения и механической обработки. Преимущество этой схемы по сравнению с предыдущей заключается в том, что при быстром охлаждении без механического воздействия кристаллиза­ция молочного жира протекает внутри жировых шариков, поэтому рост кристаллов ограничен размерами последних, а это способст­вует образованию желаемой мелкокристаллической структуры масла.

Для последовательного осуществления охлаждения и механи­ческой обработки высокожирных сливок Всесоюзным научно-иссле­довательским экспериментально-конструкторским институтом продовольственного машиностроения предложен вакуум-маслообразователь, состоящий из вакуум-камеры и маслообработника шнекового типа (Страхов, Кузьмин, Гисин и др.). В вакуум-камере высо­кожирные сливки после предварительного распыления в этой же камере до капельного состояния охлаждаются при разрежении ниже 1333 Па (10 мм рт. ст.); полученное масляное зерно в маслообработнике подвергается механической обработке. Установки эти эксплуатируются на некоторых заводах Советского Союза, получае­мое масло отличается высокой формоустойчивостью, повышенным содержанием сомо (до 2,6%) и малым содержанием воздуха (0,06— 0,16 %).

Третья схема включает три ступени процесса превращения вы­сокожирных сливок в масло: быстрое охлаждение при интенсивном перемешивании, выдержку охлажденных высокожирных сливок без перемешивания в потоке и последующую механическую обра­ботку с целью разрушения образующейся в процессе охлаждения и выдержки кристаллической структуры.

Для производства масла по этой схеме ВНИИМС предложил специальное оборудование: цилиндрический охладитель интенсивного действия для охлаждения высокожирных сливок, кристалли­затор и обработники масла различной конструкции.

В общем виде технологический процесс получения сливочного масла состоит из следующих операций:

Схема производства масла способом периодического сбивания сливок представлена на рис. 1.

Принятое молоко подается насосом 4 в пластинчатый пастериза­тор 5, здесь оно нагревается до температуры сепарирования и далее под напором насоса 4 поступает в сепараторы 6. Обезжиренное мо­локо из сепаратора направляется в пластинчатый пастеризатор 5, а оттуда на переработку или для возврата сдатчикам, а сливки по­ступают в промежуточный бачок 7. Этот бачок является промежуточ­ным и для сливок, получаемых с сепараторных отделений; после взвешивания они через отверстие в люльке весов поступают в прием­ную ванну 2, а затем насосом 3 подаются в промежуточный бачок.

Из промежуточного бачка насос 8 перекачивает сливки в плас­тинчатую пастеризационно-охладительную установку 9, здесь они нагреваются до температуры пастеризации, выдерживаются в труб­чатом выдерживателе, после чего охлаждаются сначала более хо­лодными сливками в секции регенерации, затем последовательно хо­лодной водой и рассолом. Охлажденные сливки из пластинчатого пастеризатора поступают в танки (ванны) 10, где их выдерживают

Рис. 1. Технологическая схема производства сливочного масла способом периодического сбивания сливок:

1 — весы; 2 — ванна приемная; 3, 8, 11 — насосы для сливок; 4 — насос для молока; 5 — пластинчатый пастеризатор; 6 — сепараторы; 7 — промежуточный бак; 9 — пластинчатая пастеризационно-охладительная установка для сливок; 10 — универсальные танки для созревания сли­вок; 12 — насос для пахты; 13 — маслоизготовитель; 14 — станок для набивки масла; 15 — весы; 16 — транспортер.

для физического созревания. При производстве кислосливочного масла в этой же ванне сквашивают сливки.

Сливки, подготовленные к сбиванию, насосом перекачи­ваются или поступают самоте­ком в маслоизготовитель. В маслоизготовителе происходит сби­вание сливок, полученное масля­ное зерно промывают водой и подвергают механической обра­ботке. При производстве солено­го масла в масляное зерно вносят соль после промыв­ки.

Полученную пахту спускают из маслоизготовителя через кран в ванночку, из нее насо­сом 12 перекачивают в цех пере­работки вторичного сырья. Го­товое масло удаляют из маслоизготовителя и набивают в ящи­ки, пользуясь станком 14. Ящи­ки в станке 14 закрепляют не­подвижно, что позволяет избе­жать сдвига пергамента, а так­же деформации ящика при набивке маслом. Применяют также маслонабивочную или маслоформовочную машину. Ящики с маслом взвешивают и по транспортеру направляют в камеру хранения.

Технологическая схема по­лучения масла способом преоб­разования высокожирных сли­вок на поточной линии пред­ставлена на рис. 2.

Сливки, поступившие с сепа­раторных отделений, перекачи­вают насосом из приемной ван­ны в резервуар, а из него в труб­чатый пастеризатор. Пастеризо­ванные сливки подаются в дезо­доратор, а из него насосом 5 в напорный бак 6, откуда они самотеком поступают в сепараторы 7. Пахта перекачивается насосом в цех переработки вторичного сырья. Полученные высокожирные сливки самотеком, по желобу, стекают в ванны, где их контролируют и нормализуют по содержанию влаги. В случае выработки кислосливочного масла в ванны для нормализации вносят закваску. Нормализованные высо­кожирные сливки из ванны насосом подают в маслообразоваНа нагнетательной линии трубопровода имеется предохранительный

Рис. 2. Схема модернизированной поточной линии производительностью 600 кг/ч масла:

1 — резервуар; 2— балансировочный бачок; 3, 5—насосы; 4 — пастеризационная установ­ка с дезодоратором; 6 — напорный бак; 7 — сепараторы; 8 — ванны для высокожирных сливок; 9 — насос для высокожирных сливок; 10— маслообразователь; 11— весы; 12 —рольганг.

клапан, обеспечивающий возврат сливок в ванну при давлении 0,2 МПа; это предохраняет маслообразователь от деформации. В маслообразователе высокожирные сливки подвергаются одновременно охлаждению и перемешиванию и превращаются в масло. Выходящее из маслообразователя масло поступает в подготовленные ящики (в момент заполнения ящик находится на весах 11), после заполнения и взвешивания ящики по рольгангу направляются в камеру хране­ния.

Жирность сливок

Содержание жира в сливках должно соответствовать способу производства масла и виду вырабатываемого продукта.

При установлении оптимальной жирности сливок учитывают не­обходимость доведения до минимума отхода жира в обезжиренное молоко и пахту, получение масла хорошей консистенции и макси­мальное сокращение расходов времени, рабочей силы и энергии на единицу вырабатываемого продукта. На выработку масла на по­точных линиях способом преобразования высокожирных сливок направляют сливки жирностью 32—37% независимо от вида выра­батываемого продукта. Для выработки масла в маслоизготовителях непрерывного действия направляют на сбивание сливки жирностью 36—40 % в весенне-летний период и 35—38% в осенне-зимний период. При использовании сливок более низкой жирности понижается про­изводительность оборудования, а поэтому переработка сливок с бо­лее низкой жирностью не рекомендуется. В маслоизготовителях пе­риодического действия следует сбивать сливки жирностью 32—37%. Сливки можно рассматривать как эмульсию, состоящую из жира и обезжиренной части, называемой плазмой. В состав плазмы входят вещества оболочки жировых шариков, поэтому с увеличением жирности сливок содержание сухих веществ увеличивается. Пахта, полученная при сбивании более жирных сливок, в большей степени обогащена оболочечным белком и другими веществами, входящими в состав оболочки жировых шариков, в том числе лецитином. Содер­жание сухих веществ в сливках можно определить, пользуясь урав­нением

где СОМОСЛ— содержание сухих веществ в сливках, %;

СОМОПЛ — содержание сухих веществ в плазме сливок, которое может быть принято ориентировочно равным содержанию сухих веществ в обезжиренном молоке, %;

Жсл — содержание жира в сливках, %;

100 —Жсл — количество плазмы, %.

Если числитель и знаменатель в уравнении разделить на СОМОПЛ и принять содержание СОМОПЛ равным 9,42%, получим упрощенное выражение для определения содержания СОМО в сливках, которое справедливо только при соблюдении принятых условий:

Сливки, полученные из одной и той же партии молока, имеют различную кислотность в зависимости от их жирности. С повыше­нием жирности сливок кислотность их снижается.

Если известны кислотность сливок Ксл и их жирность Жсл, можно рассчитать кислотность плазмы Кт по уравнению