Особенности производства варенца, обогащенного антидиабетическим комплексом (стр. 4 )

2.3 Общая технология варенца

Варенец – изготавливают сквашиванием стерилизованного или топлёного молока с добавлением или без добавления болгарской палочки.

Важнейшим биохимическим процессом, протекающим при выработке варенца, является брожение молочного сахара. Оно вызывается микроорганизмами бактериальных заквасок. Его скорость и направление определяют консистенцию, вкус и запах готового продукта.

При молочнокислом брожении, каждая молекула пировиноградной кислоты, образующаяся из молекулы глюкозы, восстанавливается с участием окислительно-восстановительного фермента лактатдегидрогеназы до молочной кислоты:

CH3COCOOH +2H CH3CHOHCOOH

НАД ×Н2 НАД

ПВК Молочная кислота

В результате из одной молекулы лактозы образуется 4 молекулы молочной кислоты:

C12H22O11 ® 4CH3COOH

Образование молочной кислоты имеет большое значение. Прежде всего она оказывает влияние на сам процесс молочнокислого брожения, так как клетки молочнокислых культур вырабатывают молочную кислоту только до определенного предела кислотности, после чего отмирают.

Молочная кислота переводит основной белок молока – казеин из растворимого состояния в нерастворимое состояние, вследствие чего и образуется сгусток (коагулянт), определяющий консистенцию продукта. Характер сгустка определяется уровнем накопления молочной кислоты, способностью формировать пространственные структуры, удерживать влагу. Образование вкусовых и ароматических веществ зависит от состава закваски, условий сквашивания, созревания и охлаждения продуктов[19].

Для производства варенца выбран резервуарный способ производства кисломолочных продуктов. Варенец можно вырабатывать или из стерилизованного молока, или из молока подвергнутого томлению в течение 30-40 минут. Молоко подвергают сквашиванию закваской, приготовленной на чистых культурах вязкого термофильного стрептококка. Технологический процесс производства варенца резервуарным способом состоит из приёмки и подготовки сырья, нормализации, гомогенизации, пастеризации, охлаждения, заквашивания, сквашивания молока, перемешивания, розлива, охлаждения, упаковывания, маркирования и хранения.

Для производства варенца используется молоко не ниже второго сорта кислотностью не выше 19°T, которое предварительно подвергают очистке.

Исходное молоко нормализуют до требуемой массовой доли жира. Нормализация молока осуществляется в потоке на сепараторах-нормализаторах или смешением [29].

Нормализованное сырьё подвергают пастеризации. В результате пастеризации уничтожаются микроорганизмы в молоке и создаются условия благоприятные для развития микрофлоры закваски. Пастеризацию проводят при 95-98°C с выдержкой 20 секунд.

Пастеризация молока обычно сочетается с гомогенизацией. Гомогенизация происходит при 55-60°C и давлении 17,5МПа. Гомогенизация улучшает консистенцию варенца.

После пастеризации и гомогенизации молоко охлаждается до температуры заквашивания. Для заквашивания используется закваска, приготовленная на основе вязкого термофильного стрептококка. Заквашенное молоко охлаждают до 40-45°C [5].

В охлаждённое до температуры заквашивания молоко вносится производственная закваска в количестве 5%. Наиболее рационально вносить закваску в молоко в потоке. Для этого закваска через дозатор подаётся непрерывно в молокопровод и в смесителе смешивается с молоком [25].

Сквашивание молока проводят при температуре заквашивания. В процессе сквашивания происходит размножение микрофлоры закваски, нарастает кислотность, коагулирует казеин и образуется сгусток. Окончание сквашивания определяют по образованию достаточно плотного сгустка и достижению определенной кислотности.

По окончании сквашивания продукт немедленно охлаждается до 20°C, разливают в тару и направляют в холодильную камеру. Продукт охлаждается в этой камере до 8°C, после чего продукт готов к реализации.[19]

2.4 Автоматизация технологических процессов

Функциональная схема автоматизации технологического процесса изготовления варенца резервуарным способом представлена на рисунке 3. Процесс приготовления кисломолочных продуктов - циклический. Каждый цикл определяется временем изготовления заданного объема кисломолочных продуктов. Новый цикл начинается оператором нажатием кнопки 1-1, при этом через магнитные пускатели 1-2, 1-5, 1-8. 1-11 включается моторы насосов 1-3, 1-6, 1-9. Включение этих элементов контролируется оператором с помощью сигнальных ламп HL-1 – «Идет подача молока», HL-2- « Включение блока 7» и HL-3 – «Включение мешалки». Автоматическое включение блока 7 и мотора мешалки дублируется кнопками ручного включения 1-7, 1-10.

На выходе из гомогенизатора температура молока контролируется САР температуры, которая включает первичный преобразователь температуры 5-1. вторичный преобразователь и регулятор температуры с индикацией 5-2. Если молоко не достигло заданной температуры, то сигнал управления с выхода регулятора после преобразования в пневматический сигнал, подается на пневмомотор 5-7, открывается кран подачи молока и молоко возвращается на повторную пастеризацию.

После гомогенизации молоко охлаждается до температуры заквашивания (40-45°C) в охладительной установке VI. Заданное значение температуры молока на выходе установки VI обеспечивается с помощью САР температуры, включающей первичный преобразователь температуры 6-1, вторичный преобразователь и регулятор температуры с индикацией 6-4. Заданное значение температуры обычно находится в регуляторе. Электрический сигнал управления с выхода регулятора после преобразования в пневматический сигнал подается на пневмомотор 6-7, управляющий степенью открытия крана подачи холодной воды в охладитель. Охлажденное молоко подается для заквашивания в резервуар VII.

Уровень молока в резервуаре VII контролируется с помощью первичных измерительных преобразователей уровня (металлических стержней) пустого и полого резервуара. Оба этих резервуара обозначены номером 8-1. После заполнения резервуара VII сигнал датчика поступает на вторичный преобразователь 8-2. По сигналу полного бака с выхода этого блока выключается регулятор температуры 6-3, мотор насоса 1-3, 1-6, 1-9, 1-12 и блок 2 через магнитные пускатели 6-2. Лампочки HL-1, HL-2, HL-3 гаснут, по этому же сигналу включается система автоматической подачи закваски в резервуар. Она включает в себя первичный преобразователь расхода 9-1, регулятор-переключатель со вторичным преобразователем и интегрированием расхода 9-2, преобразователь электрического сигнала в пневматический 9-3 и пневмомотор 9-4, управляющий открытием крана подачи закваски. По сигналу полного резервуара кран подачи закваски открывается, и закваска подается в резервуар. Как только количество поданной закваски (интеграл от расхода) станет равным заданному значению, регулятор 8-2 вырабатывает электрический сигнал, который через магнитный пускатель 6-2, выключает мотор мешалки 6-3, включает временную программу заквашивания 10-5 и зажигается лампочка HL-4 – «Закваска залита».

Блок 10-5 выдает задающее воздействие, соответствующее температуре заквашивания в регулятор температуры 7-2 и предельной кислотности заквашивания в регулятор-переключатель кислотности 10-2 продукта в резервуаре.

САР температуры в резервуаре работает следующим образом: текущее значение температуры молочного продукта в резервуаре измеряется первичным преобразователем 7-1, эле6ктрический сигнал которого подается в регулятор температуры с индикацией 7-2. В нем этот сигнал проходит через вторичный преобразователь и сравнивается с заданным значением температуры сквашивания. На основание сигнала рассогласования вырабатывается электрический сигнал управления, который после преобразования в пневматический сигнал в блоке 7-3 управляет пневмомотором 7-4 открытия (закрытия) крана-смесителя холодной и горячей воды, определяющего через водяную рубашку температуру продукта в резервуаре.

Регулятор-переключатель кислотности работает так: текущее значение pH измеряется первичным преобразователем 10-1, электрический сигнал которого подается в регулятор кислотности с индикацией 10-2. В нем этот сигнал проходит через вторичный преобразователь и сравнивается с заданным предельным значением кислотности сквашивания. Как только текущее значение кислотности продукта станет равным предельному, регулятор 10-2 вырабатывает электрический сигнал, который подается в блок 10-5 временной программы сквашивания.

Блок 10-5 изменяет заданное значение температуры в регуляторе 7-2, по сигналу которого в водяную рубашку резервуара начинает подаваться ледяная вода, зажигается лампочка HL5 – «Вкл. режим созревания». По сигналам блока 10-5 через каждые 30-40 мин через магнитный пускатель 6-2 включается мотор 6-3 мешалки на 5-15 мин.

При охлаждении варенца до заданного значения: 80С, его оставляют в покое (перестают включать мешалку) до конца сквашивания. Общая продолжительность сквашивания определяется оператором и задается в блоке 10-5 временных программ.

По истечении этого времени магнитным пускателем 10-3 включается мотор 10-4 и 11-3 готовый продукт поступает в резервуар XII. Уровень готового продукта в резервуаре XII контролируется с помощью первичных измерительных преобразователей уровня (металлических стержней) пустого и полого резервуара. Оба этих резервуара обозначены номером 13-1. После заполнения резервуара 12 сигнал датчика поступает на вторичный преобразователь-переключатель уровня 14-2. По сигналу полного бака с выхода этого блока выключается регулятор температуры 11-3. По этому же сигналу включается система автоматической подачи сиропа в резервуар. Она включает в себя первичный преобразователь расхода 14-1, регулятор-переключатель со вторичным преобразователем и интегрированием расхода 14-2, преобразователь электрического сигнала в пневматический 14-3 и пневмомотор 14-4, управляющий открытием крана подачи сиропа. По сигналу полного резервуара кран подачи сиропа открывается, и сироп подается в резервуар. Как только количество поданного сиропа (интеграл от расхода) станет равным заданному значению, регулятор 13-2 вырабатывает электрический сигнал, который через магнитный пускатель 11-2, выключает мотор мешалки 11-3.