Введение (стр. 54 )

Быстрорастворимое сухое молоко

Сухое цельное и сухое обезжиренное молоко общепринятой сушки растворяется очень медленно, особенно в холодной воде. Эти продукты образуют комочки, которые покрываются пленкой, не пропускающей воду внутрь частиц. Для ускорения растворения повышают температуру воды до 35-40° и применяют механическое перемешивание.

Скорость растворения сухих молочных порошков принято определять по смачиваемости, то есть по скорости перехода составных частей молока в воду. Смачиваемость определяется в процентах. Отдельно устанавливают показатели смачиваемости для растворов в спокойном состоянии и при перемешивании. На смачиваемость влияют многие факторы. Жир с точкой плавления 19-21° дает порошок быстрорастворяющийся в воде. Сухое обезжиренное молоко растворяется быстрее, чем сухое цельное. С увеличением размера частиц и изменением их структуры скорость растворения продукта увеличивается.

Современные способы получения быстрорастворимого сухого молока основаны на агломерировании частиц сухого продукта:

Агломерирование частиц производят в специально сконструированных или модифицированных для этой цели сушилках. Этим методом получают как быстрорастворимое сухое цельное, так и сухое обезжиренное молоко.

Для получения быстрорастворимого сухого молока одноступенчатым способом применяют установки, состоящие из сушильной башни и инстантайзера. Молоко сушится при более низкой температуре выходящего воздуха, чем обычно. Получают частицы с повышенным содержанием влаги. Такие частицы более липки, мелкие прилипают к крупным, и полученные агрегаты в инстантайзере высушиваются до конечной влажности. В некоторых установках агломерация частиц осуществляется путем напыления сгущенного молока на уже высохшие частицы.

Регулирование степени агломерирования, быстрая сушка при низкой температуре и быстрое охлаждение продукта обеспечивают способность быстрого (за несколько секунд) и полного (99 %) растворения его в воде.

Для агломерирования частиц применяют и другие методы. Например, тонкий сухой молочный порошок смешивают со сгущенным молоком до образования жидкой смеси, которую распыляют и высушивают. Полученный продукт приобретает способность быстро растворяться. Повышение пористости крупных частиц обеспечивает также быстрое растворение продукта. Пористость продукта повышают разными способами. Один из способов состоит в следующем: в поток сгущенного до 60 % сухого молочного остатка молока форсункой, под давлением 136 атмосфер, вдувают воздух. Сгущенное молоко вспенивается и легко распылятся. Высыхает в виде пористых частиц. Гигроскопичность продукта снижают добавлением кристаллов α-лактозы.

Молочный порошок в виде пористых частиц обладает повышенной смачиваемостью, быстрой растворимостью и в герметической таре хорошо сохраняется. Лучшей смачиваемостью обладают частицы размером 100-150 мкм. Частицы выше 150 мкм имеют более толстые стенки, проникновение воды через которые при растворении затрудняется и скорость растворения снижается.

По составу продукт не отличается от обычного сухого цельного молока. По структуре это агломераты частиц, которые легко смачиваются и быстро растворяются, что обеспечивается развитой системой микро - и макропор, через которые вода проникает внутрь частиц. Относительная скорость растворения при этом увеличивается от 15-25 % (для обычного сухого цельного молока) до 60 %. Смачиваемость как скорость перехода составных частей порошка в раствор для обычного сухого молока составляет 1 мин. для быстрорастворимого – 5-7 с. Улучшение смачиваемости достигается с помощью поверхностно-активных веществ (метарин, пищевые соевые фосфатидные концентраты). Эти вещества (ПАВ), взаимодействуя с жировой фазой, образуют на поверхности частиц структурированные адсорбционные слои, обладающие гидрофильностью и снижающие поверхностное натяжение на границе вода – сухое молоко. При этом соединение жировых шариков затрудняется. Агломераты достигают 250 мкм и более, объемная масса продукта 350-450 кг/м3.

Для сухого цельного быстрорастворимого молока установлены в основном те же нормы физико-химических, органолептических и микробиологических показателей, что и для сухого цельного молока высшего сорта. Дополнительно в продукте нормируется относительная скорость растворения не менее 60 %.

Технологический процесс на стадии выполнения общих технологических операций не отличается от принятого для обычного сухого цельного молока. Отличие начинается с процесса сушки.

1. 3, 5 - насосы соответственно для подачи ПАВ, увлажняющей жидкости, сгущенной нормализованной смеси; 2, 4, 6 - емкости для ПАВ, увлажняющей жидкости, сгущенной нормализованной смеси; 7 - фильтры; 8 - вентиляторы; 9 - калориферы; 10 - распылительная сушилка; 11 - циклоны; 12 - система возврата циклонных фракций; 13 - ковшовый элеватор; 14 - контейнер; 15 - электрокалорифер; 16 - вибрационные конвективные сушилки; 17 - вибросито; 18 - узел напыления ПАВ; 19 - агломерационная камера; 20 - узел распыления увлажняющей жидкости

Рисунок 5.5 - Схема установки для получения сухого

быстрорастворимого молока

Для сушки используется модернизированная сушилка, предназначенная для выработки агломерированного молока (сухое молоко «Смоленское»). Сущность технологии: первая стадия сушки в прямоточной распылительной сушилке до массовой доли влаги в продукте 5-8 % (поступающий воздух 145-175, отработанный – 62-75 °С), вторая стадия – подача недосушенного продукта в агломерационную камеру вибрационно-конвективной сушилки, где в целях снижения содержания свободого поверхностного жира происходит увлажнение псевдоожиженного слоя частиц молочного порошка обезжиренным молоком или пахтой, подаваемыми с помощью пневматических форсунок.

Аэрозольтранспортом в агломерационную камеру направляется и циклонная фракция продукта. С помощью узла напыления частицы циклонной фракции напыляются на увлажненный псевдоожиженный слой частиц продукта. С помощью регулируемой заслонки высота псевдоожиженного слоя поддерживается на уровне 0,1-0,2 м. Агломераты влажного порошка для досушивания направляются в первую вибрационно-конвективную сушилку. Досушивание порошка проводится в псевдоожиженном слое.

В месте соединения первой конвективной сушилки со второй с помощью специального узла вносят смесь ПАВ и молочного жира (пищевые соевые фосфатидные концентраты и топленое масло), имеющую температуру 70-60 °С. Тремя форсунками эта смесь напыляется на частицы молочного порошка воздухом с температурой 100-140 °С. Равномерность напыления обеспечивается при скорости движения воздуха в месте напыления около 0,5 м/с. Высокая относительная скорость растворения достигается в том случае, если массовая доля влаги в продукте в момент внесения ПАВ составляет 5,5 %, продолжительность обработки не превышает 5-7 мин и доза ПАВ – 0,5 %.

Высушенный и просеянный на вибросите продукт направляется в контейнеры промежуточного хранения, откуда при фасовании он высыпается в бункер фасовочного автомата, что позволяет полнее сохранить агломерированную структуру продукта. Для того чтобы жир во время хранения продукта не окислялся, его фасуют в среде азота в картонные пачки с вкладышами из влаго - и воздухонепроницаемого комбинированного полимерного материала.

В основном по технологической схеме сухого цельного быстрорастворимого молока вырабатывается также сухое быстрорастворимое молоко 15 % жирности.

Сухие многокомпонентные смеси

Сухие многокомпонентные смеси (смеси сухие для различных видов мороженого, смеси сухие для пудинга) представляют собой молочные порошки, получаемые высушиванием на распылительных сушилках подвергнутых тепловой обработке смесей, приготовленных из свежих цельного и обезжиренного молока и сливок, сахара, стабилизаторов и наполнителей после их сгущения выпариванием или смешиванием сухой молочной основы с сахарной пудрой. По составу смеси характеризуются большой массовой долей сухого вещества (96 %), представленного молочным жиром, СОМО, сахарозой, крахмалом и для смесей с наполнителями – сухими веществами какао, сухими экстрактивными веществами кофе. Крахмал используется в качестве стабилизаторов или наполнителя. Общим для смесей, за исключением продуктов с использованием набухающего крахмала, является требование к растворимости, которая по индексу должна быть не более 0,7 см3 сырого осадка. Растворение смесей в холодной воде обеспечивается внесением фосфатов или цитратов натрия. Кислотность смесей в восстановленном виде не более 24 °Т (сливочно-белковых не более 29 °Т).

По структуре сухие смеси для мороженого – мелкий или мелкозернистый порошок. По сравнению с сухим цельным молоком частицы продукта крупнее. Массовая доля воздуха от 10 до 24 %, объемная масса от 500 до 300 кг/м3.

По основным физико-химическим показателям сухие смеси для мороженого должны отвечать требованиям, приведенным в таблице 5.9.

Таблица 5.9 – Массовая доля компонентов сухих смесей, %

Мороженое	Влаги, не более	Жир, не менее	Сахарозы, не менее
Пломбир «Домашний»	4,0	41,7	31,1
Сливочное	4,0	27,0	38,9
Сливочно-белковое	4,0	22,0	38,0
Сливочно-шоколадное	4,0	25,9	36,2
Сливочно-кофейное	4,0	26,6	37,1
Молочное	4,0	11,0	48,9
Молочное повышенной жирности	4,0	15,3	45,8

Сухие смеси для мороженого и пудинга вырабатывают по технологии сухого цельного молока. Особенности технологии заключается в приготовлении добавок и смешивании их с нормализованной смесью или с сухой молочной основой. Режим тепловой обработки нормализованных смесей перед выпариванием – 90-97 °С без выдержки – обеспечивает необходимую эффективность воздействия на микрофлору и ферменты.