Технология производства масла способами сбивания сливок

Технология масла способом сбивания сливок предусматривает выполнение следующих последовательно осуществляемых операций: приемки молока, охлаждения, хранения, нагревания, сепарирования молока, тепловой обработки сливок, низкотемпературной их подго­товки (физическое созревание сливок), сбивания сливок, промывки масляного зерна, посолки масла (только для соленого масла), меха­нической обработки, фасования и хранения масла.

При сбивании сливок в масло используются маслоизготовители непрерывного и периодического действия.

Для выработки масла способом сбивания в маслоизготовителях непрерывного действия используют сливки с массовой долей жира 36-50%. Такая концентрация жира способствует ускорению образо­вания масляного зерна и повышает производительность маслоизго-товителя. При выработке масла способом сбивания в маслоизгото­вителях периодического действия используют сливки средней жир­ности с массовой долей жира 32-37%.

Низкотемпературная обработка (физическое созревание) сливок

Под физическим созреванием понимают выдержку сливок при низкой положительной температуре. После тепловой обработки (па­стеризации) сливки быстро охлаждают до температуры ниже точки отвердевания молочного жира (4-7°С) и выдерживают определен­ное время (не менее 5 ч).

В результате физического созревания сливок отвердевает молоч­ный жир внутри жировых шариков, изменяются состояние оболоч­ки жировых шариков и свойства сливок: устойчивость эмульсии и дисперсность жира, вязкость сливок.

Отвердевание молочного жира — основная цель низкотемпера­турной обработки сливок.

Только при наличии отвердевшего жира при сбивании сливок можно выделить молочный жир в виде масляного зерна и обеспе­чить хорошую консистенцию сливочного масла и нормальный от­ход жира в пахту.

При охлаждении сливок до 3°С необходимое количество твердо­го жира в них (30-35%) достигается сразу же в процессе охлажде­ния, а при охлаждении сливок до температуры 6; 9 и 12°С — только после соответствующей выдержки.

Состояние оболочек жировых шариков при созревании сливок существенно изменяется. Некоторые вещества оболочки жировых шариков, в частности фосфолипиды, переходят в плазму. Оболочки жировых шариков становятся более тонкими и хрупкими и легче разрушаются при сбивании сливок в масло.

Для обеспечения необходимой степени созревания сливок исполь­зуют определенные режимы.

4.6.3 Режимы созревания сливок

Нарушение установленных режимов ведет к повышенному от­ходу жира в пахту и ухудшению консистенции масла. Режимы созревания сливок при выработке масла на маслоизготовителях пери­одического и непрерывного действия одинаковы.

Теоретические основы сбивания сливок в масло

В настоящее время нет единой теории, которая давала бы исчер­пывающие ответы на вопросы механики и сущности маслообразования. Все теории маслообразования можно разделить на три груп­пы: гидродинамические (Г. Кук, Р. Асейкин, А. Грищенко, В. Сурков, А. Гордиенко); коллоидно-химические (Я. Зайковский, М. Казан­ский; В. Пискарев, Ю. Глаголев) и физико-химические (А. Белоусов, О. Ран, Н. Кинг).

Наиболее полно сущность процесса сбивания сливок в масло отражает флотационная теория, предложенная А.П. Белоусовым. Суть ее состоит в том, что при сбивании сливок образуются воздуш­ные пузырьки (пена). На поверхности воздушных пузырьков оседа­ют жировые шарики.

Лецитиново-белковый комплекс оболочки жировых шариков имеет большую поверхностную активность, чем вещества плазмы сливок, находящиеся на поверхности воздушного пузырька. В ре­зультате этого при оседании жировых шариков на поверхности воз­душных пузырьков лецитиново-белковое вещество оболочки пере­мещается с поверхности шарика на поверхность воздушного пузырь­ка, вытесняя с последней менее поверхностно-активные вещества плазмы. Следовательно, жировой шарик на месте соприкосновения с поверхностью воздушного пузырька «оголяется» (теряет часть обо­лочки).

При выработке масла методом сбивания в маслоизготовителях периодического действия процесс имеет три стадии:

Первая стадия — обильное образование воздушных пузырьков (пена) и флотация на их поверхности жировых шариков. Отдельные участки жировых шариков теряют оболочку («оголяются»). На этой стадии наблюдается и разрушение пены. Но образование пены пре­обладает над разрушением.

Вторая стадия — разрушение пены. При этом жировые шарики «оголенными» от жировых оболочек участками соединяются один с другим, формируя так называемое маковое зерно (жировые комоч­ки). Образование и разрушение пены протекает одновременно, но процесс разрушения преобладает над образованием, маковые зерна вновь флотируются воздушными пузырьками. В этот период пузырь­ки укрупняются и их общий объем уменьшается.

Третья стадия — образование масляного зерна. Масляные зер­на соединяются обычно в более крупные частицы. Размеры зерна зависят от многих факторов, например от содержания жира в слив­ках, температуры сбивания и т. п.

При сбивании сливок 50-70% липопротеина оболочек жировых шариков переходит в пахту. Поэтому пахта содержит значительно больше лецитина, чем молоко и сливки.

За счет составных частей плазмы и не перешедших в нее оболо­чек жировых шариков формируется обезжиренное вещество масла, которое составляет 1-1, 5%.

Факторы, влияющие на сбивание сливок

Сбивание сливок — сложный процесс; зависит он от многих фак­торов, из которых следует выделить: частоту вращения рабочего орга­на маслоизготовителя, начальную температуру сбивания сливок, жир­ность сливок, кислотность сливок и др.

Жирность сливок устанавливают в зависимости от вида масла. Оптимальная массовая доля жира в сливках при выработке вологод­ского масла составляет 28-32%, других видов сливочного масла — 32-37%, но при их изготовлении на маслоизготовителях непрерыв­ного действия этот показатель должен быть 36-45%. При такой жир­ности создаются оптимальные условия для сбивания сливок, масло имеет лучший вкус, присущие ему запах, консистенцию, потери жира с пахтой уменьшаются.

При большей жирности сливок ускоряется процесс сбивания масла, а при меньшей удлиняется. В обоих случаях наблюдается боль­шой отход жира с пахтой.

Кислотность сливок. Сливки, используемые для выработки масла, должны иметь оптимальную кислотность. Показатель кислотности на­ходится в зависимости от жирности сливок. При жирности сливок 32-36% кислотность их должна быть 14-17°Т. Чем жирнее сливки, тем ниже должна быть их титруемая кислотность. Заквашенные сливки при вы­работке кислосливочного масла быстрее сбиваются, чем сладкие, так как белковая фаза приближается к изоэлектрической точке, вязкость сливок увеличивается, а поверхностное натяжение понижается. В ре­зультате этого связь между жиром и оболочечным веществом жировых шариков ослабевает, что ускоряет сбивание.

Физическое и биохимическое созревание сливок. При неправиль­ном проведении физического и биохимического созревания сливок нарушается процесс их сбивания, увеличивается отход жира в пахту и ухудшается консистенция масла.

Сущность биохимического созревания сливок заключается в фер­ментации находящейся в них лактозы с помощью молочнокислых бактерий, вносимых специальной закваской. В результате этого в сливках накапливаются ароматообразующие вещества и молочная кислота, обусловливающие формирование специфического запаха и приятного кисломолочного вкуса масла. Молочная кислота, кроме того, оказывает консервирующее действие, подавляет развитие гни­лостных бактерий, чувствительных к кислой реакции.

При сбивании сливок в малоизготовителях периодического дей­ствия важное значение имеют такие факторы, как степень заполне­ния маслоизготовителя сливками, частота вращения маслоизготови-теля, начальная температура сбивания сливок.

Степень заполнения маслоизготовителя сливками. Оптимальной считают степень заполнения маслоизготовителя на 40-50%. При сте­пени заполнения маслоизготовителя более 50% нарушается нормаль­ный процесс сбивания сливок, что приводит к повышению содержа­ния жира в пахте. Процесс сбивания тормозится из-за уменьшения пограничной поверхности воздух — сливки. Минимальная степень заполнения маслоизготовителя составляет 25% общего объема. При степени заполнения маслоизготовителя менее 25% центробежная сила прижимает сливки к стенке маслоизготовителя тонким слоем. Прекращается перемешивание сливок, и в результате сбивания сли­вок не происходит.

Частоту вращения рабочего органа маслоизготовителя выбира­ют с таким расчетом, чтобы центробежное ускорение, возникающее при его вращении, было меньше ускорения свободного падения. В этом случае при подъеме и падении сливок создаются условия для образования масляного зерна.

Частоту вращения рабочей емкости маслоизготовителя можно определить по формуле:

где N — частота вращения рабочей емкости маслоизготовителя, с¹; R — радиус рабочей емкости маслоизготовителя, м.

Продолжительность сбивания сливок независимо от формы ра­бочей емкости маслоизготовителя составляет 50-60 мин. Сокраще­ние продолжительности сбивания приводит к ухудшению качества масляного зерна и значительному отходу жира с пахтой. При увели­чении продолжительности сбивания масляное зерно получается слишком твердое, упругое, оно плохо обрабатывается, а полученное масло может иметь грубую, засаленную консистенцию.

Температуру сбивания сливок устанавливают с учетом химичес­кого состава жира, зависящего от времени года, жирности сливок и степени отвердевания жира.

В весенне-летний период года при повышенном содержании не­насыщенных жирных кислот в молочном жире сливки сбивают при 7-15°С. В осенне-зимний период года, когда молочный жир состоит главным образом из высокоплавких глицеридов, содержащих насы­щенные жирные кислоты, температуру сбивания сливок повышают на 1-1, 5°С.

С повышением содержания жира в сливках температуру сбива­ния понижают, чтобы избежать излишне быстрого образования мас­ляного зерна и тем самым предотвратить увеличение содержания жира в пахте и обеспечить благоприятные условия для формирова­ния масляного зерна во время его обработки.

При сбивании сливок в маслоизготовителях непрерывного дей­ствия важное значение имеют такие факторы, как частота вращения мешалки сбивателя и температура сбивания сливок.

Частоту вращения мешалки сбивателя устанавливают опытным путем в зависимости от времени года. В зимнее время, когда в мо­лочном жире увеличивается содержание высокоплавких глицеридов, повышают частоту вращения мешалки сбивателя в целях ускорения агрегации жировых шариков.

Для каждого типа маслоизготовителя устанавливают соответству­ющую частоту вращения мешалки сбивателя, а также производитель­ность. С увеличением частоты вращения мешалки продолжитель­ность сбивания сливок уменьшается, производительность маслоиз­готовителя увеличивается, и наоборот.

Температуру сбивания сливок в маслоизготовителях непрерыв­ного действия устанавливают так, чтобы получить достаточно упру­гое масляное зерно и по возможности низкую жирность пахты.

Промывка масляного зерна

Чтобы создать условия, неблагоприятные для развития микро­организмов в масле, осуществляют промывку масляного зерна, во время которой часть плазмы удаляется вместе с водой, вследствие чего уменьшается содержание питательных веществ, но стойкость масла при хранении повышается.

Промывка позволяет воздействовать на консистенцию масла. Чтобы исправить консистенцию масляного зерна, для промывки при­меняют воду. Температура воды должна соответствовать температу­ре пахты, если консистенция масляного зерна нормальная. При про­мывке мягкого зерна температуру воды понижают на 1-2°С. Темпе­ратура воды для промывки грубого, крошливого масляного зерна должна быть на 1-2°С выше температуры пахты.

Поселка масла

Посолка придает маслу умеренно соленый вкус и повышает его стойкость при хранении. Растворяясь в плазме масла, соль повыша­ет осмотическое давление, вследствие чего прекращается развитие микрофлоры в масле. Для прекращения развития всех видов бакте­рий, плесеней и дрожжей массовая доля соли в масле должна быть не менее 4%, но масло в этом случае имело бы резко соленый вкус, поэтому стандартом предусмотрена массовая доля соли в масле не более 1, 5%.

Механическая обработка масла

Механическую обработку применяют для формирования из раз­розненных масляных зерен сплошного пласта масла, регулирования содержания влаги в соответствии с требованиями стандарта, равно­мерного распределения и диспергирования влаги и получения масла требуемой структуры и консистенции.

Несоленое масло обрабатывают сразу после промывки, а соле­ное после посолки или параллельно с ней.

Процесс механической обработки масла в маслоизготовителях непрерывного и периодического действия можно условно разделить на три стадии.

На пе рвой стадии разрозненные масляные зерна постепенно со­единяются в сплошной рыхлый пласт. На этой стадии удаляется вла­га с поверхности масляных зерен и частично — механически свя­занная влага, находящаяся в микрокапиллярах. По истечении неко­торого времени прекращается выпрессовывание влаги из пласта масла.

На второй стадии масло способно удерживать влагу; при этом больше врабатывается влаги в масло, чем отжимается из него. На второй стадии наряду с выработкой влаги происходят диспергиро­вание в первую очередь крупных капель влаги и равномерное рас­пределение ее в объеме масла.

На третье й стадии обработки увеличивается содержание влаги в масле и почти полностью прекращается ее отжатие, продолжается диспергирование капель плазмы и равномерное их распределение. Третья стадия заканчивается после прекращения механического воз­действия. Структура масла должна быть однородной и пластичной.