Тема 14. Система технологій переробки молока та виробництва молочних продуктів Методичні рекомендації щодо вивчення теми

Вивчення теми розпочніть із характеристики молока як сировини для переробної промисловості. Основна маса молока, що поступає на переробні підприємства, припадає на коров’яче молоко, яке має високі харчові й смакові якості і використовується як у натуральному вигляді, так і для виробництва різних молочних продуктів. У ньому в середньому міститься 12,5 % сухої речовини, зокрема 3,8 – жиру, 3,3 – білка, 4,7 – молочного цукру, 0,7 % мінеральних речовин. Енергетична цінність молока такого складу становить близько 2700 кДж. До його складу входять понад 200 необхідних для людини поживних речовин, які знаходяться в оптимальному співвідношенні. Поживні речовини молока засвоюються на 95-98 %. На склад молока впливає порода та вид тварин, умови їх годівлі та утримання, технологічні процеси доїння та первинної обробки молока та ін.

До фізичних властивостей молока відносимо: густину, в’язкість, поверхневий натяг, осмотичний тиск, температуру замерзання і кипіння, електропровідність, питому тепломісткість, оптичні властивості. Фізичні властивості молока впливають на вибір ступенів технологічних процесів нагрівання, охолодження, заморожування, сквашування. За фізико-хімічними, санітарно-гігієнічними та бактеріологічними показниками якості молоко розподіляють на три сорти (вищий, перший, другий).

Важливо зрозуміти економічне значення та структуру молокопереробної галузі агропромислового комплексу. Підприємства з обробки і переробки молока поділяються на дві групи. Перші входять до складу тваринницьких ферм або будуються поряд з ними (прифермські молокоприймальні пункти, молочарні, молочно-доїльні блоки, міні-заводи). Другу групу складають підприємства молочної промисловості (підприємства по виробництву цільномолочної продукції, молочноконсервні, маслоробні і сироробні заводи, заводи сухого знежиреного молока і замінників незбираного молока, цехи по виробництву морозива).

Варто акцентувати увагу на технологічних процесах первинної обробки і переробки молока. Молоко після видоювання піддають спеціальній обробці, щоб зберегти його первинні властивості та підвищити стійкість під час зберігання.

Розрізняють первинну (неповну) і повторну (повну) обробку молока. Первинна обробка молока – це очищення його від механічних домішок, охолодження, зберігання при низькій температурі, а потім транспортування на молочні заводи. Для первинної обробки і зберігання молока перед транспортуванням на фермах і комплексах влаштовують спеціальні прифермські молочарні. Санітарними і ветеринарними правилами для молочних ферм і допоміжних господарств заборонено змішувати охолоджене і свіжонадоєне молоко. Порушення цього правила більшістю господарств є головною причиною продажу молока низької якості. Термін зберігання молока на фермах до відправлення на молокопереробні підприємства при температурі 4°С не повинен перевищувати 24 год., при температурі 6°С – 18 год., а при температурі 8°С – 12 год.

Господарства, які постачають молоко безпосередньо в магазин, заклади дитячого і громадського харчування, здійснюють його повторну обробку. При цьому його очищають на центробіжних очисниках, нормалізують за вмістом жиру, пастеризують, охолоджують, розливають у фляги або розфасовують у пляшки чи пакети. Після такої обробки молоко дещо відрізняється від свіжовидоєного за хімічним складом, кількісним і якісним вмістом мікрофлори, біологічними і смаковими властивостями.

Для очищення, охолодження і зберігання молока в Україні використовують різні машини та обладнання, зокрема: пластинчасті охолоджувачі молока ООТ-ЗМ і ООТ-5М, сепаратор-молокоочисник ОМА-2М, очисники-охолодники ОМ-1 і ООМ-1000А; танки-охолодники ТОМ-2А, ТО-2, ТОВ-1; танки-термоси РМВЦ-2, РМВЦ-4, РМВЦ-6, РМВЦ-10, УТ-1200; охолоджувальні установки ОПФ-1, ОПМ-0,1, холодильну установку МХУ-12 та ін.

Для обліку маси молока на приймальних пунктах і в молочарнях господарств використовують різні ваги, а саме: товарні, циферблатні тощо. Молоко на молокопереробні підприємства транспортують різними видами транспорту, зараз переважно автомобільним.

У молоці можуть бути шкідливі мікроорганізми. У зв’язку із цим здійснюють теплову обробку молока. У молочній промисловості застосовують два види високотемпературної обробки молока – пастеризацію і стерилізацію, а в побуті – кип’ятіння. Ознайомтеся із технологічними процесами пастеризації та стерилізації молока.

Зверніть увагу на технологію виробництва питного молока. Питне молоко, яке випускається молочними заводами, класифікується: 1) за способом обробки (пастеризоване, топлене, стерилізоване); 2) за вмістом жиру, сухих речовин та домішок (незбиране, нормалізоване, відновлене підвищеної жирності, білкове, вітамінізоване тощо); 3) за способом устаткування та розфасування (в скляних пляшках, у паперовій тарі, в поліетиленовій плівці, у бідонах і цистернах).

Пастеризоване молоко виробляють таких видів: незбиране, нормалізоване з вмістом жиру 3,2, 2,5 та 1,5 %; вітамінізоване з вмістом жиру 3,2 і 2,5 %; підвищеної жирності з вмістом жиру 6 %.

Технологічний процес виробництва пастеризованого питного молока складається із таких операцій: 1) приймання і підготовки сировини; 2) нормалізація за вмістом жиру; 3) пастеризація молока при температурі 76±2 °С з витримкою 20 с.; 4) охолодження до температури 4-6 °С; 5) розлив з упакуванням; 6) зберігання. Пастеризоване коров’яче молоко зберігають при температурі від 0°С до 8°С не більше 36 годин від моменту закінчення технологічного процесу.

Технологічний процес виробництва стерилізованого молока двоступінчастим способом складається з таких операцій: 1) приймання сировини; 2) якісна оцінка молока; 3) очищення молока; 4) нормалізація; 5) підігрівання (65°С); 6) гомогенізація; 7) нагрівання (до 85°С); 8) стерилізація (до 135°С, 20 с); 9) охолодження; 10) резервування; 11) підготовка тари; 12) розливання в пляшки; 13) закупорювання пляшок; 14) підігрівання; 15) стерилізація (116-120°С, 15-20 хв.); 16) охолодження (35°С); 17) перевірка якості; 18) зберігання.

При виробництві молока топленого, відновленого, а також із підвищеним вмістом жиру (3,5-6 %) нормалізоване молоко обов’язково гомогенізують при температурі 62-63°С і тиску 12,5-15 МПа.

Топлене молоко виготовляють із нормалізованого вершками звичайного молока за такою технологічною схемою: 1) приймання сировини; 2) якісна оцінка молока; 3) очищення і нормалізація; 4) пастеризація (70-80°С); 5) гомогенізація; 6) підігрівання (95-99°С); 7) топлення (3-4 год.); 8) охолодження (8°С); 9) підготовка тари; 10) розливання в пляшки і пакети; 11) підігрівання (95-99°С). У результаті тривалої дії високої температури відбуваються фізико-хімічні зміни білків молока і лактози, завдяки чому готовий продукт має виражений смак топленого молока і кремовий із бурим відтінком колір.

Ознайомтеся із системою технологій виробництва вершків. Переробні молочні підприємства випускають для реалізації вершки пастеризовані та стерилізовані з вмістом жиру від 8 до 35 %. Вони повинні мати приємний, ледь солодкуватий смак, однорідну консистенцію, дещо підвищену в’язкість, білий із кремовим відтінком колір.

Вершки з молока виготовляють двома технологічними способами: 1) відстоюванням і 2) сепаруванням молока. Зараз сепаратори є основним видом технологічного обладнання на підприємствах молочної промисловості і широко використовуються в молочних технологічних лініях тва­ринницьких ферм. Вивчаючи тему зверніть увагу на умови, від яких залежить повнота виділення жиру з молока при сепаруванні. Нормальним процес сепарування молока вважається тоді коли одержують вершки 30-35-процентної жирності. При правильній роботі сепаратора вміст жиру в молочних відвійках коливається від 0,03 до 0,05 %.

Залежно від режиму теплової обробки молокопереробні підприємства виготовляють пастеризовані і стерилізовані вершки. Технологічний процес виробництва пастеризованих вершків такий же, як і при виробництві пастеризованого молока. Пастеризацію вершків жирністю 8 і 10 % здійснюють при температурі 78 та 80°С, а 20-35 % – при температурі 85-87°С з витримкою 15-30 с.

Стерилізовані вершки випускають 10 %-ї жирності. Технологічний процес виробництва стерилізованих вершків аналогічний виробництву стерилізованого молока. Розфасовані у вузькогорлі пляшки вершки стерилізують у гідростатичному стерилізаторі при температурі 110°С витримкою 18 хв. або в автоклаві – при 117°С протягом 25 хв., а потім охолоджують до 20-25°С протягом 35 хв. Термін реалізації вершків – 30 діб з моменту виготовлення при умові зберігання їх при температурі 15-20°С.

Акцентуйте увагу на технології виробництва вершкового масла. Залежно від особливостей технології й складу розрізняють такі види масла: солодковершкове, кисловершкове, вологодське, любительське, масло з наповнювачами, медове, підсирне, селянське і дієтичне. Шляхом теплової і механічної обробки вершкового масла або високожирних вершків одержують такі види масла: плавлене, стерилізоване, пастеризоване, топлене, рафіноване, відновлене, збите.

Система технологій виробництва вершкового масла базується на двох способах: 1) збивання вершків; 2) перетворення високожирних вершків. Технологічний процес виробництва масла складається із таких основних операцій: 1) приймання молока; 2) охолодження молока; 3) зберігання молока; 4) підігрівання молока; 5) сепарування молока; 6) пастеризація вершків; 7) фізичне дозрівання вершків (низькотемпературна обробка); 8) збивання вершків; 9) промивання масляного зерна; 10) соління; 11) обробка та упакування готової продукції. На виробництво 1 т несолоного вершкового масла витрачається 23,7-23,8 т молока жирністю 3,6 %; на 1 т топленого масла (залежно від жирності вихідної сировини) витрачається 1 004-1 333 кг збірного вершкового масла.

Важливо знати систему технологій виробництва кисломолочних продуктів. При виробництві кисломолочних продуктів бажану мікрофлору вносять у пастеризоване молоко у вигляді заквасок, які готують з чистих культур відповідних видів мікроорганізмів. Під час сквашування відбуваються біохімічні, фізико-хімічні зміни практично всіх компонентів молока.

Виробництво кисломолочних продуктів здійснюється двома способами: термостатним і резервуарним. При технологічному процесі виробництва кефіру очищення молока відбувається при температурі 40-45°С, пастеризація – при температурі 92 ± 2°С з витримкою 2-8 хв. або при температурі 85 ± 2°С з витримкою 10-15 хв. Сировину охолоджують до температури сквашування (22-23°С). Сквашування відбувається протягом 9-12 год. при температурі 23-25°С грибковою і виробничою закваскою (1-3 або 3-5 % від маси нормалізованої суміші) до утворення молочно-білкового згустку кислотністю від 75 до 80°Т. Суміш (згусток) охолоджують до температури дозрівання (14 ± 2°С). Дозрівання триває 8-13 год. По закінченні процесу, який триває близько 24 год., згусток охолоджують до 6 ± 2°С і розливають. Кефір зберігають при температурі 6 ± 2°С не більше 36 год. з моменту закінчення технологічного процесу.

Технологічний процес виробництва сметани складається з таких операцій: 1) приймання сировини; 2) сепарування молока; 3) нормалізація вершків за жиром; 4) пастеризація (при температурі 92-96 °С з витримкою 20 с. або при температурі 84-86°С з витримкою 2-10 хв.); 5) швидке охолодження до температури 2-6 °С і витримка 1-2 год. (фізичне дозрівання); 6) внесення закваски; 7) сквашування вершків; 8) перемішування, 9) фасування; 10) охолодження, 11) дозрівання, 12) упаковування сметани і зберігання. Тривалість зберігання сметани при температурі від 0 до 8°С – не більше 72 год. з моменту закінчення технологічного процесу.

Зверніть увагу на технологію виробництва кисломолочних продуктів з високим вмістом білка. До кисломолочних продуктів з високим вмістом білка належать: простий сир, сирні вироби, сирна маса, дитяча паста, глазуровані та альбумінові сирки.

Простий сир виготовляють із пастеризованого молока. Він призначений для безпосереднього вживання в їжу та виробництва сирних продуктів, а також з непастеризованого (сирого) молока, який застосовують для виробництва напівфабрикатів (сирників, вареників), плавленого і топленого сирів та приготування сирних продуктів, що підлягають термічній обробці. Залежно від вихідної сировини простий сир буває жирним (18 %), напівжирним (9 %) і знежиреним, а за способом виробництва – кислотним і кислотно-сичужним.

Система технологій виробництва простого сиру кислотно-сичужним способом складається із таких операцій: 1) приймання і підготовка сировини (очищення, підігрівання, сепарування); 2) нормалізація за жиром та білком; 3) пастеризація і охолодження нормалізованої суміші до температури сквашування; 4) заквашування та внесення сичужного ферменту і хлориду кальцію; 5) сквашування; 6) обробка згустку (розрізання, відокремлення сиворотки); 7) самопересування і пресування згустку (тривалістю 1-4 год.); 8) охолодження простого сиру (при температурі 12 ±3°С); 9) упакування і зберігання. Готовий простий сир зберігають при температурі 5 ±2°С не більше 36 год. з моменту закінчення технологічного процесу.

Система технологій виробництва морозива складається з таких основних операцій: 1) складання суміші за рецептурою; 2) пастеризація (при температурі 65°С з витримкою 50-60 с.); 3) фільтрація (для видалення механічних домішок і частинок, які не розчинились); 4) охолодження (до 0-6°С); 5) дозрівання суміші (в місткості з мішалкою при температурі 0-6 °С від 4 до 24 год.); 6) фризування суміші (насичення суміші повітрям при одночасному заморожуванні).

Вивчіть технологію виробництва сухих кисломолочних продуктів. Для експедицій, екіпажів кораблів, які знаходяться в далекому плаванні, та для інших випадків запропоновано виготовляти сухі кисломолочні продукти Розроблена технологія сухої простокваші, сухого ацидофільного молока, сухого кефіру, а також сухої сметани, які за хімічним складом відповідають сухому молоку та сухим вершкам.

Акцентуйте увагу на технології виробництва твердого сиру. Зараз в Україні виготовляють тверді сири переважно голландського типу: голландський брусковий, круглий; костромський; пошехонський; степовий; ярославський; естонський. Система технологій виробництва твердого сиру складається з таких операцій: 1) приймання і сортування молока (визначають його жирність, кислотність, механічне забруднення, органолептичні властивості, проводять редуктазну і бродильну проби; на підставі цього молоко сортують; 2) нормалізація молока за вмістом жиру і білка; 3) пастеризація і охолодження молока (застосовують такі режими пастеризації: нагрівання молока до 63-65°С з витримуванням протягом 20 хв. або нагрівання молока до 72-74°С без витримування; пастеризоване молоко негайно охолоджують до температури зсідання 32-36°С (для сирів типу голландського) залежно від температури приміщення, якості молока і пори року); 4) підготовки до зсідання (внесення бактеріальної закваски, розчину хлориду кальцію, селітри, харчової фарби); 5) сквашування; 6) обробка згустку (складається з таких операцій: розрізування, вимішування, постановки та обсушування сирного зерна); 7) формування і пресування сирної маси; 8) соління сиру; 9) дозрівання сиру; 10) обробка і зберігання дозрілого сиру; 11) упакування, 12) транспортування і зберігання сиру. Ознайомтеся із особливостями транспортування і зберігання сиру.

Вихід сиру залежить від кількості молока, витраченого на виготовлення 1 кг продукту, а також від його якості і хімічного складу. Показник виходу сиру використовують під час контролю економічної ефективності його виробництва. Для цього визначають вихід сиру з-під преса і вихід зрілого сиру. Різниця між виходом сиру з-під преса і зрілого сиру – це втрати маси сиру при дозріванні. На практиці ці втрати називаються усушкою. Для сирів типу голландського усушка досягає 10-14 %. Залежно від складу молока для виробництва 1 кг сиру його витрачається 10-15 кг.

Економічна ефективність переробки молока і виробництва молочних продуктів залежить від вартості та якості сировини, витрат на виробництво, виходу продукції, ціни реалізації продукції тощо.