Технологические схемы производства молочных продуктов: Технологические процессы в молочной промышленности — Agrovesti.net

Содержание

Схема производства молока и молочной продукции

Оказывается, что получить молоко, расфасованное в пакеты, коробки, бутылки, что привычно наблюдать в магазинах, совсем непросто, как это может показаться, на первый взгляд. Самое интересное начинается уже на том этапе, когда производство только организовывается. Оно должно соответствовать санитарным нормам и правилам. Размещение производства согласовывает администрация, органы пожарного надзора, Роспотребнадзор.

Какое оборудование необходимо?

Состояние оборудования также должно соответствовать санитарным правилам. Комплектация оборудования может быть различным и определяется характером самого производства.

Основные виды оборудования сводятся к следующим позициям:

  • Молочные танки, в которых хранятся различные компоненты, что участвуют в процессе при производстве молока;
  • Модуль, в котором растворяется сухое молоко;
  • Аппараты, в которых молоко очищается и гомогенизируется. Кроме того, в них вносятся различные добавки;
  • Центробежный и обезжиривающий сепаратор;
  • Охладители;
  • Оборудование для пастеризации;
  • Устройство для фасовки;
  • Моечное оборудование;
  • Устройство для приема молока;
  • Холодильное оборудование;
  • Дополнительные побочные агрегаты. Это зависит от конкретной продукции, выпускаемой на молочном заводе (комбинате). Это может быть и ванна длительной пастеризации, и cыроизготовители и прочее оборудование.

Число единиц оборудования определяется масштабами производства. Показатель определяют из расчетов в соответствие с планируемым количеством выработки. Подобное оборудование часто можно приобрести по достаточно низкой цене без потери качественных показателей.

Если в планах производство стерилизованного молока, то это предполагает наличие дополнительных стадий, для которых необходимо будет приобрести агрегат для заливки и упаковки, машину для проведения термообработки и устройство, что будет подавать специальные пакеты.

Кратко о технологии производства молока

Нельзя сказать, что сам процесс отличается какой-то сложностью. На первом этапе продукт необходимо очистить. Для этого используется центробежный сепаратор. Подача молока осуществляется специальным устройством. Заливка может осуществляться непосредственно из машины либо молочной емкости, в которой молоко хранилось. Молоко можно очистить, используя другие фильтрующие машины.

Схема производства молока и молочной продукции

После очистки в сепараторе остаются сливки. Их добавляют в молоко для получения определенного процента жирности в соответствие с требованиями технического регламента.

После того, как осуществлено сепарирование, в обязательном порядке необходимо проведение тепловой обработки. Затем предусматривается пастеризация. После в молоко добавляют сливки для того, чтобы получить заявленную жирность. При наличии обезжиривающего сепаратора процесс происходит автоматически. Устанавливается жирность в соответствие с заявленными показателями. Обычно она составляет от 1 до 6 пунктов.

При добавлении в молоко сливок они находятся в нем в виде крупных капель. Чтобы их растворить, осуществляется гомогенизация. Для этого осуществляют использование очень узкой форсунки, благодаря чему жировые включения становятся практически незаметными. Если выпускается пастеризованное молоко, то подобный процесс проводить необязательно. Но в случае со стерилизованным молоком проводить его надо обязательно.

Дальнейшие действия определяются особенностями производственного процесса при выпуске молочной продукции. На последнем этапе молоко необходимо расфасовать. Этот процесс осуществляется автоматически. Емкостью для фасовки может служить картонная коробка, бутылка или пакет. Осуществляют использование упаковки по типу Дой-Пак и тары из пластика.

После упаковки молока наносят информацию о времени его изготовления.

Хотим отметить что в нашей компании Вы можете заказать проектирование модульного молочного завода, в составе которого будет практически все то оборудование, которые было перечисленно выше в этой статье. Наша компания также производит монтаж под ключ такого оборудования, поэтому Вам стоит только указать требования к будущему молокозаводу, а мы спроектируем, произведем и установим все так, как Вы запланировали. Для того чтобы получить полное коммерческое предложение, Вам необходимо оставить заявку. ссылка указана ниже.

О. В. БогатоваПромышленные технологии производства молочных продуктов

Промышленные технологии производства молочных продуктов
Промышленные технологии производства молочных продуктов

Введение

Технология молока как научная дисциплина представляет собой организационную систему знаний о совокупности прогрессивных промышленных способов производства молочных продуктов на базе современной техники и о сущности изменений молочного сырья в процессе его превращения в готовый продукт.

Технология основывается на достижениях фундаментальных наук.

Ее особенность – постоянное развитие и совершенствование.

Конкретной задачей технологии является получение из сырья продукта с определенными заранее заданными свойствами.

В производстве молока и молочной продукции само сырье-молоко представляет собой ценный пищевой продукт биологического происхождения. Подобно другим физиологическим жидкостям (кровь, лимфа, клеточный сок) молоко подвержено постоянным изменениям как под влиянием внутренних факторов (ферменты и др.), так и внешних. При этом особо важную роль играют микробиологические процессы, поскольку молоко одновременно является весьма благоприятной средой для развития как сапрофитных, так и болезнетворных бактерий.

В задачу технологии молока прежде всего входит сохранение всех ценнейших природных качеств сырья с момента получения его на ферме до передачи в торговую сеть. Успешное решение этой задачи может быть достигнуто путем создания единой, неразрывной цепи технологических процессов производства молока в сельском хозяйстве, обработки и переработки его в молочные продукты в промышленности.

Промышленное производство молочных продуктов складывается из отдельных технологических процессов, основанных на химических, физических, микробиологических и других способах воздействия на сырье или комбинацией их.

В настоящее время вся молочная отрасль работает по Техническому регламенту на молоко и молочную продукцию (Федеральный закон № 88-ФЗ от 12.06.2008), который вступил в силу 19 декабря 2008 г.

Объектами технического регулирования, перечень и описание которых содержит данный Федеральный закон, являются:

– молоко и молочная продукция, в том числе продукты детского питания на молочной основе, выпущенные в обращение на территории Российской Федерации;

– процессы производства, хранения, перевозки, реализации и утилизации молока и молочной продукции.

Целью настоящего Федерального закона является:

– защита жизни и здоровья граждан;

– предупреждение действий, вводящих в заблуждение потребителей, и обеспечения достоверности информации о наименовании, составе и потребительских свойствах молока и молочной продукции.

Основным сырьем для производства молочных продуктов является сырое цельное молоко.

Сырое молоко – молоко, не подвергавшееся термической обработке при температуре более 40 °C или обработке, в результате которой изменяются его составные части.

Качество молока, сдаваемого на молокоперерабатывающие предприятия, регулируется ГОСТ Р52054–2003 «Молоко коровье сырое. Технические условия» (в ред. Изменения № 1, утв. Приказом Росстандарт от 07.10.2009 № 434-ст) (табл. 1, 2, 3).

Таблица 1

Органолептические показатели молока

Таблица 2

Физико-химические показатели молока

Таблица 3

Микробиологические показатели молока

К сырому молоку, используемому для производства пищевых продуктов с определенными потребительскими свойствами (продукты детского питания на молочной основе, стерилизованные и концентрированные продукты, продукты диетического питания, сыры), могут предъявляться дополнительные требования.

Глава 1
ТЕХНОЛОГИЯ ПИТЬЕВОГО МОЛОКА И СЛИВОК

Нормативно-техническая документация:

– Р 52090-2003 Молоко питьевое. Технические условия

– Р 52091-2003 Сливки питьевые. Технические условия

1.1. Питьевое молоко

Питьевое молоко – молоко с массовой долей жира не более 9 %, произведенное из сырого молока и (или) молочных продуктов и подвергнутое термической обработке или другой обработке в целях регулирования его составных частей (без применения сухого цельного молока, сухого обезжиренного молока).

Ассортимент питьевого молока, вырабатываемого в нашей стране, разнообразен. В настоящее время насчитывается более 25 наименований питьевого молока, различаемого по содержанию жира и СОМО, по виду наполнителей, а также по способу тепловой обработки сырья.

При разработке того или иного вида питьевого молока прежде всего учитывают вкусовые привычки многонационального населения страны, а также диетическую ценность продукта и экономическую эффективность его производства.

В последние годы значительно увеличилась выработка питьевого молока с пониженным содержанием жира. Чтобы питательная ценность молока этого вида не снизилась, в нем повышают содержание белка за счет добавления сухого цельного или обезжиренного молока. По способу тепловой обработки молоко разделяют на пастеризованное, стерилизованное, ультрапастеризованное, топленое.

Пастеризованное молоко, стерилизованное молоко, ультрапастеризованное (ультравысокотемпературнообработанное) молоко – молоко питьевое, подвергнутое термической обработке в целях соблюдения установленных требований к микробиологическим показателям.

Топленое молоко – молоко питьевое, подвергнутое термической обработке при температуре от 85 до 99 °C с выдержкой не менее трех часов до достижения специфических органолептических свойств.

По видам упаковки молоко подразделяют на мелкофасованное – разлитое в бутылки или пакеты, и молоко в крупной таре – разлитое во фляги и цистерны с термоизоляцией и предназначенное для продажи в тару потребителя.

1.1.1. Пастеризованное молоко

Пастеризованное молоко выпускают следующих видов: цельное, нормализованное, обезжиренное и восстановленное (реализуется как молочный напиток) (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Основные виды пастеризованного молока


Цельное молоко – молоко, составные части которого не подвергались воздействию посредством их регулирования.

Обезжиренное молоко – молоко с массовой долей жира менее 0,5 %, полученное в результате отделения жира от молока.

Продукт переработки молока нормализованный – продукт переработки молока, в котором показатели массовых долей жира, белка и (или) сухих обезжиренных веществ молока либо их соотношения приведены в соответствие с показателями, установленными стандартами, нормативными документами федеральных органов исполнительной власти, сводами правил и (или) техническими документами.

Продукт переработки молока восстановленный – продукт переработки молока, произведенный из концентрированного или сухого продукта переработки молока и воды.

По физико-химическим, органолептическим и бактериологическим показателям пастеризованное молоко должно соответствовать требованиям действующей НТД (табл. 1.2 и 1.3).

Таблица 1.2

Физико-химические параметры пастеризованного молока



* Фосфатаза отсутствует.

** При кипячении не дает хлопьев.

Таблица 1.3

Органолептические и микробиологические параметры пастеризованного молока

На городских молочных заводах все пастеризованное молоко, кроме восстановленного, вырабатывают по следующей технологической схеме (рис. 1.1)


Рис. 1.1. Технологическая схема выработки пастеризованного молока

В зависимости от жирности исходного сырья и вида вырабатываемого молока для нормализации по содержанию жира используют обезжиренное молоко или сливки, по содержанию сухих веществ – сухое обезжиренное молоко. На практике, как правило, приходится уменьшать жирность исходного молока. Проводить нормализацию можно в потоке или путем смешивания. Для нормализации в потоке удобно использовать сепараторы – нормализаторы, в которых непрерывная нормализация молока совмещается с очисткой его от механических примесей. Перед поступлением в сепаратор-нормализатор молоко предварительно нагревают до t = 40–45 °C в секции регенерации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки. На предприятиях небольшой мощности молоко обычно нормализуют смешиванием в резервуарах. Для этого к определенному количеству цельного молока при тщательном перемешивании добавляют нужное количество обезжиренного молока или сливок, рассчитанное по материальному балансу или путем использования специальных таблиц, составленных с учетом различной жирности исходного молока.

Для предотвращения отстоя жира и образования в упаковках «сливочной пробки¬ при производстве молока с повышенной массовой долей жира (3,5–9 %) нормализованное молоко обязательно гомогенизируют при t = 62–63 °C и давлении 12,5–15 МПа. Затем молоко пастеризуют при t = 76 ± 2 °C с выдержкой 15–20 с и охлаждают до t = 4–6 °C с использованием пластинчатых пастеризационно-охладительных установок. Температура пастеризации постоянно фиксируется самопишущими термографами и регулируется автоматически. Система блокировки исключает выход из аппарата недопастеризованного молока. Эффективность пастеризации в таких установках достигает 99,98 %. Затем молоко при t = 4–6 °C поступает в промежуточную емкость, из которой направляется на фасование. Хранить пастеризованное молоко до розлива не рекомендуется. Поэтому производительности установок для тепловой обработки молока и для его розлива должны быть согласованы. Розлив пастеризованного молока в стеклянные бутылки производится на разливочно-укупорочных автоматах. Применяют два типа машин, дозирующих молоко по объему или уровню. Стеклянные бутылки имеют допуски на внутренний объем, поэтому при заполнении строго определенным объемом молока уровни молока в них оказываются не одинаковыми. Это ухудшает товарный вид партии молока, поэтому чаще применяют дозирование розлива молока в бутылки по уровню. Широко используется для фасования молока тара разового потребления – полиэтиленовые мешки, бумажные пакеты (тетра-пак, брик-пак, пюр-пак). Такая тара значительно легче, компактнее, исключает сложный процесс мойки, гигиеничнее, удобнее для потребителя и транспортирования, требует меньших производственных площадей, трудовых и энергетических затрат. Для розлива пастеризованного молока во фляги применяют аппараты, работающие по принципу объемного дозирования; молоко, заливаемое в цистерны, замеряют по метке или молокосчетчиком. Тару, в которой выпускают с предприятий пастеризованное молоко, обязательно пломбируют и маркируют. На алюминиевых капсулах тиснением, на пакетах, этикетках и бирках для фляг и цистерн несмывающейся краской наносят маркировку: наименование предприятия, полное наименование продукта, объем в литрах (на пакетах), число или день конечного срока реализации, номер ГОСТа и другую необходимую информацию.

 

Пастеризованное молоко хранится при t = 2–6 °C. Готовый продукт на предприятии подвергается технологическому и микробиологическому контролю. В торговую сеть и предприятия общественного питания пастеризованное молоко должно транспортироваться в закрытых охлаждаемых или изотермических средствах.

Витаминизированное молоко

В пищевом рационе человека наиболее дефицитным является витамин С. В течение всего года, за исключением июля, августа и сентября, содержание витамина С в пище меньше нормы, а в весенние месяцы дефицит его доходит до 50 %. Содержание витамина С в молоке не очень велико. Вследствие легкой окисляемости значительное его количество разрушается во время обработки и транспортирования молока. С учетом этих факторов пастеризованное молоко вырабатывают обогащенным витамином С. Витаминизированное молоко имеет тот же состав, органолептические и физико-химические показатели, что и пастеризованное цельное молоко. Содержание витамина С в нем должно составлять не менее 10 мг на 100 г молока (в обычном молоке 1,3 мг на 100 г молока). Исходное молоко должно иметь кислотность не более 18 °Т, так как добавление аскорбиновой кислоты повышает кислотность продукта.

Технологический процесс производства витаминизированного молока состоит из тех же операций, что и выработка пастеризованного молока. Витамин С (аскорбиновая кислота или аскорбинат Na – сухие порошки) вносят в охлажденное пастеризованное молоко в дозе 180– 210 г на 1 кг молока (с учетом потерь в производстве). Предварительно делают водный раствор аскорбиновой кислоты, для чего сухой порошок растворяют в 1–2 дм3 воды и вносят тонкой струйкой в пастеризованное молоко при непрерывном перемешивании. Продолжительность перемешивания молока после внесения раствора витамина от 15 до 20 мин. По окончании перемешивания молоко с витамином С выдерживают от 30 до 40 мин, а затем направляют на розлив.

Белковое молоко

Этот продукт особенно показан тем, кому по состоянию здоровья нельзя употреблять много жиров. По органолептическим показателям белковое молоко полностью соответствует цельному пастеризованному. Несмотря на пониженную массовою долю жира, белковое молоко по пищевой ценности не уступает цельному, а по белковому составу превосходит его.

Вырабатывают его из пастеризованного, нормализованного по жиру молока с добавлением сухого или сгущенного цельного или обезжиренного молока. Приготовление смеси для выработки белкового молока осуществляют в соответствии с рецептурами. При выработке белкового молока сухое цельное или обезжиренное молоко растворяется в небольшом количестве нормализованного по жиру молока, температура которого 38–45 °C, фильтруется и добавляется при перемешивании в нормализованное молоко перед пастеризацией.

Восстановленное молоко (молочный напиток)

Молочный напиток – молочный продукт, произведенный из концентрированного или сгущенного молока либо сухого цельного молока или сухого обезжиренного молока и воды.

На огромной территории нашей страны есть районы, где климатические условия не благоприятствуют разведению молочного скота. В этих районах для снабжения населения используется восстановленное молоко. На зимний период крупные промышленные центры также снабжаются восстановленным молоком. Его вырабатывают из сухого цельного или обезжиренного молока распылительной сушки.

Для получения восстановленного молока используют водопроводную воду, отвечающую требованиям, предъявляемым к питьевой воде (рис. 1.2).


Рис. 1.2. Технологическая схема выработки пастеризованного восстановленного молока

По физико-химическим, органолептическим показателям восстановленное молоко полностью соответствует нормализованному пастеризованному молоку и почти не уступает по биологической ценности. Перед восстановлением в сухом молоке определяют содержание воды и его растворимость. На основании этих данных рассчитывают массу сухого молока по формуле: из расчета на 1000 кг восстановленного молока где Н – норма расхода сырья на 1000 кг восстановленного молока при 100 % растворимости, кг;


где Н – норма расхода сырья на 1000 кг восстановленного молока при 100 % растворимости, кг;

Жм – массовая доля жира в восстановленном молоке, %;

Р – фактическая растворимость сухого молока, %;

Жс. м – массовая доля жира в сухом молоке, %.

Сухое молоко растворяют в водопроводной воде при t = 45–50 °C.

Холодная или более горячая вода резко замедляет скорость растворения сухого молока. Количество воды определяется по формуле


Для смешивания сухого молока с водой можно использовать различное оборудование. Наиболее удобны специальные установки для восстановления молока, которые обеспечивают непрерывность процесса. Применяют установки мешалочного или протирочного типа. Восстановленное молоко направляется для немедленного охлаждения до t = 6–8 °C. Охлажденное молоко выдерживается в емкости в течение 3–4 ч. В процессе выдержки происходит набухание белков и более полное растворение частиц сухого молока. По окончании выдержки проверяют состав восстановленного молока и в случае необходимости его нормализуют.

После нормализации молоко поступает на дальнейшую обработку – очистку, гомогенизацию, пастеризацию и охлаждение. Восстановленное молоко обязательно гомогенизируют для того, чтобы предупредить появление на его поверхности капель вытопившегося жира.

Молоко с наполнителями

Наиболее распространены молоко с кофе и какао. По органолептическим показателям они должны иметь чистый вкус без посторонних привкусов или запахов, с выраженным ароматом, свойственным наполнителю. Цвет, обусловленный цветом наполнителя, должен быть равномерным по всей массе, консистенция – в меру вязкой, однородной. Допускается изначальный осадок какао или кофе. Технология аналогична технологии пастеризованного молока, но включает дополнительную операцию по приготовлению и внесению наполнителей.

Кофе натуральный вносят в нормализованное молоко перед пастеризацией в виде водной вытяжки. Для приготовления вытяжки берут одну весовую часть кофе и три весовые части горячей воды в соответствии с рецептурой. Полученную смесь кипятят в течение 5 мин, затем охлаждают и фильтруют. Кофейная вытяжка до употребления хранится в закрытом сосуде. Готовая вытяжка должна иметь выраженный вкус и запах натурального кофе и не содержать остатков молотого кофе. Сахар, предварительно просеянный, вносится в молоко, температура которого 40–45 °C. Смесь цельного молока, кофе с сахаром тщательно перемешивают, пастеризуют при темпертауре 85 °C, гомогенизируют при давлении 10–15 МПа и охлаждают до t = 5–8 °C.

Какао-порошок вносится в молоко в виде сиропа, который готовят следующим образом. К просеянному какао-порошку добавляют равную по массе часть сахарного песка и тщательно их перемешивают. К смеси какао и сахара добавляется молоко, температура которого 60–65 °C. Масса молока должна примерно в 3 раза превышать массу смеси какао и сахара. Полученная смесь нагревается до t = 85–90 °C и выдерживается 30 мин, фильтруется и вносится в основную массу молока. Несмотря на тонкий помол какао-порошок образует в молоке значительный осадок. Чтобы избежать этого, в напиток в виде 5–10 %-ного раствора вводят агар из расчета 1 кг на 1 т смеси. Для этого агар промывают в проточной водопроводной воде, затем нагревают до t = 92 ± 2 °C при постоянном перемешивании до полного растворения агара. Горячий раствор агара вводят в молоко, нагретое до t = 60–65 °C. При внесении в молоко раствор агара фильтруется и одновременно тщательно перемешивается смесь. Агароид в сухом виде добавляют непосредственно в молоко с какао, нагретое до t = 40–45 °C.

Смесь молока, сиропа какао, сахара и агара пастеризуют при t = 85 °C, гомогенизируют при давлении 10–15 МПа и охлаждают до t = 5–8 °C.

1.1.2. Топленое молоко

Используя способность молока изменять цвет и органолептические показатели при длительном действии на него высоких температур, специалисты молочной промышленности разработали технологию получения топленого молока. Оно отличается от цельного пастеризованного молока выраженным привкусом и запахом пастеризации, а также кремовым оттенком, которые достигаются длительной высокотемпературной обработкой молока. Вследствие продолжительного воздействия высоких температур значительно изменяются компоненты молока. Молочный сахар взаимодействует с аминокислотами белков, в результате чего образуются меланоидины, которые придают молоку кремовый оттенок, происходит также изменение аминокислот с образованием реактивно-способных сульфгидрильных групп, вступающих во взаимодействие с некоторыми компонентами молока с образованием соединений, имеющих специфический вкус и запах пастеризации.

При выработке топленого молока нормализация молока проводится с учетом выпаривания влаги при топлении:

Жн. м = Жг. пр – 0,15

Нормализованную смесь подогревают на пластинчатой пастеризационной установке до t = 85 °C, гомогенизируют при этой температуре и р = 10–15 МПа. После гомогенизации молоко вторично подогревается до t 95–99 °C на трубчатом пастеризаторе, затем выдерживается в емкостях в течение 3–4 ч при выработке топленого молока 4 и 6 % жирности и в течение 4–5 ч при выработке топленого молока 1 %-ной жирности и нежирного до появления в молоке светлокремового цвета. При выдержке молока каждый час на 2–3 мин включают мешалку для предотвращения образования на поверхности молока слоя, состоящего из белка и жира. После процесса топления молоко сначала охлаждается в резервуаре до 40 °C, а затем подается на охладитель где охлаждается до 6–8 °C. Затем молоко направляют на фасование в мелкую упаковку.

1.1.3. Стерилизованное молоко

В последние годы в нашей стране все большей популярностью пользуется стерилизованное молоко. За рубежом до 40 % питьевого молока употребляется в стерилизованном виде. По сравнению с пастеризованным оно обладает более высокой стойкостью и выдерживает длительное хранение и транспортирование даже без охлаждения. Поэтому стерилизованное молоко удобно и экономически выгодно использовать для снабжения населения отдельных районов, не имеющих достаточной сырьевой базы, а также крупных промышленных центров. Высокая стойкость стерилизованного молока обязана тому, что в процессе стерилизации уничтожается не только вегетативная, но и споровая микрофлора. Стерилизованное молоко по физико-химическим и органолептическим показателям должно отвечать нормативным требованиям (табл. 1.4)

 

Таблица 1.4

Физико-химические и органолептические показатели стерилизованного молока

При выработке стерилизованного молока качество исходного сырья и особенно его обсемененность споровыми микроорганизмами приобретает особое значение. На стерилизацию направляется отборное по качеству свежее молоко с кислотностью не более 16–18 °T, степенью чистоты не ниже I группы, бактериальной обсемененностью по редуктазной пробе не ниже I класса, содержанием споровых бактерий не более 100 в 1 мл, термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже III группы, выдерживающее алкогольную пробу с 72 %-ным и более этиловым спиртом. Проба заключается в смешивании 2 мл 72–75 %-ного этилового спирта с 2 мл молока. Если коагуляции белков не произошло, то молоко пригодно для стерилизации.

Допускается применять молоко термоустойчивостью по алкогольной пробе, не ниже IV группы (выдерживающее алкогольную пробу с 70 %-ным этиловым спиртом), термоустойчивость которого повышают путем добавления одной из солей-стабилизаторов (калия лимонноокислого трехзамещенного одноводного K3C6H5· H2O и др.).

Отобранное по качеству молоко очищается, а затем немедленно охлаждается. Для сохранения термоустойчивости молока целесообразно проводить его очистку без подогрева при температуре поступления. При необходимости хранения нормализованного молока более 4 ч до момента стерилизации в целях сохранения термоустойчивости оно пастеризуется с последующим охлаждением. Перед направлением на стерилизацию проверяют термоустойчивость молока. Молоко III группы и выше направляется непосредственно на стерилизацию без добавления солей-стабилизаторов. Молоко IV группы повышают до III или II группы путем добавления соли-стабилизатора в оптимальной дозе 0,01– 0,03 % от массы молока. Необходимое количество соли-стабилизатора растворяется в прокипяченной горячей воде в соотношении масс 1:1, раствор фильтруется, вливается в молоко и тщательно перемешивается в течение 15 мин. После перемешивания проверяют термоустойчивость молока, которая должна быть III или II группы по алкогольной пробе. Вносят раствор соли в сырое или пастеризованное молоко непосредственно перед направлением его на стерилизацию. Подготовленное для стерилизации молоко нагревается до 75 ± 5 °C и гомогенизируются при этой температуре.

Большая доля стерилизованного молока (в отличие от пастеризованного) разливается в стеклянные бутылки. Повышенные требования к безопасности продукции заставили производителей вспомнить о стеклянной таре, которая была незаслуженно забыта после внедрения комбинированной упаковки. Известно, что стекло – прекрасный материал для защиты и сохранения качества вкусовых и полезных свойств продукта. Оно состоит только из неорганических компонентов и не наносит вреда человеку, его химическая инертность обеспечивает максимальную гигиеническую и экологическую защиту. К тому же стеклянная тара – самая удобная для стерилизации, так как выдерживает высокие температуры. За последние годы стекольные заводы стали вырабатывать более легковесную тару любого дизайна, которая хорошо утилизируется путем переплавки. Установлено, что стерилизованное молоко, упакованное в пятислойную пленку, при t = 20–25 °C сохраняет хорошие качественные показатели в течение 3–4 месяцев, в пакеты из комбинированного материала с фольгой – 4 месяца, в полипропиленовые бутылки – 7 месяцев, в стеклянные бутылки – 12 месяцев. Преимущество стеклянной тары очевидно.

Существует два способа производства стерилизованного молока, расфасованного в стеклянные бутылки – одноступенчатый и двухступенчатый (рис. 1.3, 1.4)

Одноступенчатый способ

Рис. 1.3. Технологический процесс производства стерилизованного молока одноступенчатым способом


Двухступенчатый способ

Рис. 1.4. Двухступенчатая стерилизация молока

При двухступенчатой схеме молоко стерилизуют два раза – сначала в потоке, а затем в бутылках. Этот способ в большей степени гарантирует стерильность продукта, но сопровождается более глубокими изменениями нативных свойств молока.

Подготовленное для стерилизации молоко после очистки, нормализации, термоустойчивостью не ниже III группы поступает в трубчатый стерилизатор, где в первой секции подогревается (65 °C) и далее в гомогенизатор. Гомогенизированное молоко подается во вторую секцию трубчатого стерилизатора, где нагревается до 85 °C, а затем в секцию стерилизации, где нагревается до 137 °C.

Далее проходя вторую и первую секции регенерации стерилизованное молоко отдает тепло сырому молоку и охлаждается до 35 °C. Молоко из стерилизатора поступает в буферный резервуар для временного хранения. Перед розливом молока в бутылки оно подогревается в трубчатом подогревателе до 75 ± 5 °C. Температура бутылок должна быть 60–70 °C для предотвращения термического боя при розливе молока. Укупоренные бутылки с молоком при температуре 75±5 °C направляются в четырехбашенный стерилизатор непрерывного действия. В первой башне бутылки с молоком сначала перемещаются вверх в среде, состоящей из воздуха и пара, а затем опускаются через слой горячей воды нагретой до 90 ± 1 °C. При этом молоко нагревается до 86 ± 1 °C. Во второй башне бутылки перемещаются сначала вверх, а затем вниз в среде насыщенного острого пара, температура которого 117 ± 1 °C. При этой температуре бутылки находятся 13–17 мин. В третьей башне бутылки, поднимаясь, охлаждаются водой до 90 ± 5 °C, а опускаясь – 65 ± 5 °C. В четвертой башне бутылки продолжают охлаждаться водой при 65 ± 5 °C, а затем орошаются водой при 40 ± 5 °C. Выходящие из стерилизатора бутылки с молоком, охлажденные до 45 ± 5 °C, устанавливают в полимерные ящики или металлические корзины и направляют в камеру хранения, где происходит дальнейшее охлаждение молока до 20 °C путем циркуляции воздуха. Хранят стерилизованное молоко в бутылках при отсутствии прямого солнечного света при 2–25 °C не более 6 мес. со дня выработки.

Технология молочных продуктов | Info-Farm.RU

Технология молочных продуктов — сложный комплекс взаимоувязанных химических, физико-химических, микробиологических, биохимических, биотехнологических, теплофизических и других трудоемких и специфических технологических процессов. В производстве питьевого молока и кисломолочных продуктов используются все компоненты молока. Производство сливок, сметаны, творога, масла, сыра основывается на переработке отдельных компонентов молока. Производство молочных консервов, сухих молочных продуктов, мороженого связано с хранением всех сухих веществ молока после удаления из него влаги.

С вторичной молочного сырья изготавливают молочный белок, пищевой и технический казеин, молочный сахар, сгущенное молочную сыворотку, заменитель цельного молока.

Молоко как сырье

Молоко является неоднородной биологической жидкостью, полидисперсной системой, отдельные компоненты которой находятся на разных ступенях дробления. Дисперсная система образуется из двух основных частей: воды и плазмы, находящейся в непрерывной фазе, называется дисперсной средой, а компоненты молока, которые в ней содержатся, — дисперсной фазой.

Особенно сложная структура оболочек жировых шариков, которые стабилизируют жировую эмульсию молока, сливок и других молочных продуктов. Эти оболочки состоят из лецитиново- белкового комплекса, который характеризуется высокой поверхностной активностью. Лецитин размещается непосредственно на поверхности шарика. Другая сторона оболочки, возвращен в водной фазы молока или сливок, состоит из белкового комплекса. На внешней его поверхности дополнительно находятся адсорбированный альбумин, глобулин и казеин.

Технологические свойства молока

Технологические свойства молока — это такие его физико-химические показатели, при оптимальных параметров которых из него по определенной технологии можно производить различные доброкачественные молочные продукты. Такими показателями являются:

  • нормальные органолептические свойства молока, отсутствие недостатков вкуса, запаха, цвета и консистенции;
  • полноценный биохимический состав и оптимальные физико-химические свойства;
  • высокая санитарно-гигиеническая качество;
  • термостойкость;
  • отсутствие посторонних примесей;
  • оптимальные параметры сычужного свертывания.

Сырное производство ставит особенно высокие требования к технологическим свойствам молока. Молоко для изготовления сыра и других высококачественных продуктов должно быть натуральным, полученным от здоровых коров, содержащихся при сбалансированной кормления и в нормальных условиях. Содержание сухих веществ в таком молоке должно составлять 12,5% и более, белка — 3,3 — 3,5%, казеина — не менее 2,7%, белков сыворотки — не более 0,7%. По сравнению с количеством белков сыворотки казеина должно быть в 4,5 раза больше. При оптимальном уровне казеина в полной мере проявляется коагулювальна способность сычужного фермента. При этом наиболее эффективно происходит процесс свертывания молока и использования его компонентов. С увеличением количества казеина в молоке выход сыра увеличивается на 3 — 4%. Желаемая кислотность молока, обусловлена ​​его обычными свойствами, должна составлять 17 — 18 ° Т.

Одним из важных показателей гигиенической качества молока является отсутствие в нем антибиотиков, лекарственных веществ, пестицидов, компонентов удобрений и тому подобное. Наличие антибиотиков и других вредных веществ в молоке приводит к нарушению процесса его сквашивания, появления пороков готового продукта, в связи с чем возникает потребность строгого государственного контроля за наличием антибиотиков и других ингибиторов в молоке.

В зависимости от температуры хранения количество бактерий в молоке в течение суток увеличивается так: если в 1 мл молока перед хранением содержание бактерий составил десятки тысяч, то при температуре 10 — 12 ° С он может увеличиться в 10 раз, при 18 — 20 ° С — в сотни , при 30 — 35 ° С — в десятки и сотни тысяч раз. По количеству микроорганизмов в 100 млн в 1 мл появляются признаки порчи молока и срок хранения его товарных качеств заканчивается.

Микроорганизмы накапливаются преимущественно в отверстиях сосков, поэтому первые струйки молока надо здоюваты в отдельную посуду. По мере видоювання количество бактерий уменьшается. Если в 1 мл молока в начале доения было 16000 бактерий, в середине 480, то в конце — только 360. При омовении вымя чистой теплой водой и обтирании чистым сухим полотенцем перед доением уменьшается количество бактерий в молоке, улучшается молокоотдача.

Обработка молока

Правильная и своевременно проведена первичная обработка сохраняет первоначальные свойства свижовидоеного молока. Различают первичную, или неполное, и повторную, или полную, обработку молока.

Первичная обработка молока включает

  • очистки его от механических примесей,
  • охлаждения,
  • хранения при низкой температуре и
  • транспортировки.

МОЛОКОПРЕДПРИЯТИЕ осуществляют повторную обработку молока. При этом его

  • очищают на центробежных очистителях,
  • нормализуют по содержанию жира,
  • пастеризуют,
  • охлаждают и
  • разливают в фляги или расфасовывают в тару.

После такой обработки молоко несколько отличается от свижовидоеного по химическому составу, количественным и качественным содержанием микрофлоры, биологическими и вкусовыми свойствами.

Первичную обработку молока в хозяйствах проводят в специальных помещениях — молочных цехах. На фермах, где молоко только очищают и охлаждают, достаточно иметь два рабочих помещения: молокозливну для приема, очистки и исследования молока и моечную — для мытья, дезинфекции, сушки и хранения доильной аппаратуры и молочной посуды. При частичной переработки молока на ферме, кроме указанных помещений, нужно иметь специальные отделения для его переработки и охлаждения. На крупных фермах рядом с перечисленными есть специальное помещение для анализа молока. Если объем работ большой, принимают, обрабатывают, перерабатывают и исследуют молоко в одном помещении. Наряду с этими помещениями можно обустраивать помещения для вакуум-насоса, котельная, комнаты отдыха для работников, душевую и комнату для хранения инвентаря и материалов.

Назначение молочных цехов — обеспечивать высокое качество выдоенного молока и вообще улучшать ведения отрасли молочного скотоводства. Функциями цехов являются:

  • первичная обработка молока для сохранения его свежим к сдаче на завод или на реализацию;
  • правильное хранение молока
  • предотвращения его загрязнения, нагреванию или охлаждению во время транспортировки;
  • проведение систематического учета выдоенного молока, а также произведенных на местах молочных продуктов
  • изучение химического состава молока от отдельных коров для повышения их производительности и совершенствования племенных качеств;
  • обеспечение телят необходимым количеством обезжиренного молока
  • своевременное приобретение необходимого оборудования и инвентаря для фермы, реактивов и материалов для лабораторных анализов
  • содержание в чистоте молочной посуды, аппаратуры и инвентаря, контроль их санитарного состояния;
  • проведение своевременного ремонта.

Основы проектирования молочных цехов

При проектировании молочных цехов следует предусматривать: количество молока, которое подлежит обработке, с учетом роста объема его производства в ближайшие годы, а также сезонности производства, кратности доения коров, количества молока для нужд хозяйства, размера ферм, количества коровников и их размещение на территории фермы или комплекса.

Согласно технологических процессов обработки молока подбирают оборудование, размещают в определенной последовательности; осуществляют расчет обеспечения цехов горячей водой, паром и холодом.

При проектировании и строительстве молочных цехов надо соблюдать определенные правила. Так, нельзя строить их вблизи навозохранилищ, водоемов со сточной водой, силосных зданий, выгульных площадок для скота и шоссейных дорог. Цеха для приема и хранения молока желательно размещать с северной или восточной стороны. Если это невозможно сделать, южная сторона обсаживают деревьями или оборудуют навес над окнами для защиты от солнечных лучей. Молочный цех расположен в прибудивли или блоке, отделяют от коровника коридором или тамбуром. Двери должны быть ровными, без филенок, чтобы предотвратить сбору на их поверхности пыли, грязи.

Молочные цеха надо хорошо вентилировать. Отделение тепловой обработки молока, моечную и компрессорную оборудуют принудительной вентиляцией. Температуру в помещениях поддерживают на уровне 16 — 18 ° С. Поэтому зимой их надо отапливать.

В молочном цехе должны быть весы для приема молока, емкости для его слива и очистки, охладитель, сепаратор, пастеризатор, а также приборы для анализа молока. Производительность оборудования рассчитывают на максимальное количество молока, которое подлежит переработке.

Транспортировка молока

Молоко транспортируют автомобильным, железнодорожным, водным транспортом и по молокопроводу. В качестве тары используют фляги и цистерны. Еще многие хозяйства транспортируют молоко во флягах. Перевозки молока в такой таре имеет определенные недостатки. В теплое время года молоко во флягах нагревается, а при низкой температуре может замерзнуть. Чтобы предотвратить нагревание или замерзания, его следует перевозить в закрытых машинах.

Фляги с молоком во время транспортировки должны быть хорошо закрыты, а летом наливать в них молоко надо до самой крышки, чтобы предотвратить сбивание жира в кусочки масла. Зимой во фляги недоливают на 1 — 2 л молока, чтобы их не разорвало в случае замерзания. Для укупорки фляг в пазы крышек вставляют специальные резиновые кольца. Если их нет, можно использовать чистую марлю, пергамент, напивпергамент. Категорически запрещается делать прокладку из соломы, резины автопокрышек или автокамер.

Наиболее рационально перевозить молоко в специальных автомобильных цистернах, которые выпускает промышленность. Молоко в цистернах хорошо сохраняется в дороге. При перевозке на расстояние 100 км летом его температура повышается на 1 — 2 ° С. Транспортировать молоко в цистернах значительно дешевле, чем в других видах тары. Потери при этом составляют 0,03%, а в фля- гах в 11 раз больше — 0,34%. В последнее время в хозяйствах Украины широко внедряется транспортировки молока кольцевыми маршрутами. При этом молоко из хозяйств доставляется транспортом молочного завода раз в сутки по графику. Но обеспечить это можно только с четкой организации первичной обработки молока, достаточного количества холодильных машин и другого оборудования, высокой санитарной культуры ведения молочного хозяйства.

Железной фляги с молоком перевозят в изотермических вагонах. Летом вагон охлаждают, зимой отапливают для поддержания температуры в пределах 3 — 5 ° С. Для перевозки молока железными также используют цистерны. Водным путем молоко перевозят специальными катерами, оборудованных холодильными установками.

Во многих хозяйствах Украины являются животноводческие комплексы по производству молока на 600, 800 и более коров, где животных размещают в нескольких коровниках. Молоко с каждого коровника лучше транспортировать молокопроводом, который может быть подземным или наземным. При применении подземных молокопроводов расходы на охлаждение и транспортировки молока снижаются на 70 — 80%.

Охлаждение молока

Парнé молоко имеет оптимальную температуру для размножения большинства микроорганизмов. Поэтому, если его своевременно не охладить, они быстро размножаются, что приводит к повышению кислотности и скисания молока.

Холод не убивает бактерий, но при снижении температуры временно прекращаются их рост, развитие и размножение. Для длительного хранения исходных свойств молока его нужно охладить.

Низкая температура способствует лучшему хранению основных витаминов в молоке. Охлаждать его следует и для того, чтобы сохранить его бактерицидные свойства в течение длительного периода. Если разрыв во времени между охлаждением и доставкой на молочный завод не превышает 6 ч, молоко охлаждают до 10 ° С. При хранении молока в течение 12 часов его нужно охлаждать до 8 ° С. Делать это рекомендуется, когда молоко вечернего удоя транспортируют на завод утром на следующий день. Если молоко остается в хозяйстве в течение 24 ч, его охлаждают до 5 ° С. Это рекомендуется делать на небольших, удаленных от шоссейных дорог ферм, из которых молоко отправляют на молочный завод раз в сутки. Температура охлаждения молока зависит в основном от длительности его хранения.

Охлаждение молока в резервуарах

В последнее время для сбора, охлаждения и хранения молока применяют резервуары (танки и ванны). Молоко в резервуарах охлаждается до заданной температуры. При этом значительно меньшие потери молока, чем при охлаждении другими способами. Уменьшаются затраты труда на охлаждение, не нужна постоянное присутствие человека.

В производстве молочных продуктов рекомендуется использовать резервуары-охладители молока типа ТОМ-2А. Для охлаждения молока используются также универсальные танки Я1-ОСВ; Л5-ОТН.

Очистка

Очистка является составной частью общей технологии производства молока и молочных продуктов. Наиболее распространенный способ очистки — фильтрование. Для этого нужны цедилки и фильтр. Цидилок состоит из корпуса, нижнего и верхнего решеток, распорного кольца и фильтра, которыми могут быть вата, марля, фланель, металлическая сетка и синтетические материалы. Фильтры производят в виде тонких дисков с равной или «вафельной» поверхностью. С их помощью можно очистить не более 40 л молока, после чего их нужно заменить. Ватные фильтры медленно пропускают молоко, поэтому при их использовании увеличиваются затраты времени на его очистку.

В хозяйствах в качестве фильтрующего материала широко применяют марлю. Но фильтры с ней быстро изнашиваются, загрязняются и не обеспечивают высокой степени очистки молока. Для фильтрации молока используют синтетические ткани, изготовленные на основе полиамидных волокон (энант), карбоцинних (полиэтилен) и полиэфирных (лавсан). Лучшими являются фильтры из лавсана. Они обеспечивают необходимую скорость фильтрования и значительно эффективнее очищают молоко, чем марля. Вид фильтров и прочность после пропускания через них 10 т молока не меняются, они остаются пригодными для дальнейшего использования. Лавсановые фильтры гигиенические, легко промываются теплой водой с мылом или моющим порошком. Один метр ткани из лавсана заменяет 35 — 40 м марли.

На современных доильных установках молоко очищают настоящее в очистителе, смонтированном непосредственно на молокопроводе. В расширенную часть молокопроводу вставляют трубку, которую закрепляют резиновой пробкой. На конце трубки прикреплена насадка из металлических прутьев, соединенных кольцами. На насадку надевают чехол из фильтровальной ткани, который прикрепляется резиновым кольцом. Молоко сначала проходит сквозь фильтр, а затем поступает на вакуумный охладитель. Фильтрования молока, даже с использованием самых фильтровальных материалов, не обеспечивает полного его очистки от механических примесей, поскольку происходит размывание отфильтрованных остатков потоком молока в мелких частиц, которые проходят сквозь поры фильтра в молоко.

Центробежные молокоочиститель

Более совершенными для очистки молока от механических примесей является центробежные молокоочиститель, которые широко применяются в молочной промышленности. Центробежный молокоочиститель — это сепаратор с измененным барабаном и оборудованием для отвода молока. Барабан имеет увеличенный грязевой пространство, в нем нет распределительной тарелки. Его тарелки без отверстий. Барабан крутится со скоростью 6000 — 8000 об / мин.

При очистке холодного молока, которое имеет повышенную вязкость, скорость отделения взвешенных частиц уменьшается и качество очистки ухудшается. При высокой температуре (80 — 85 ° С) скорость отделения частиц повышается, но качество очистки не улучшается, поскольку часть загрязнений растворяется в горячем молоке и не может быть выделена под действием центробежной силы.

Оптимальной температурой молока за центробежной очистки принято считать 35 — 45 ° С.

Для центробежной очистки молока применяют центробежные сепараторы-молокоочиститель ОМ-1А, АИ-ОЦМ-5, АИ-ОЦМ-10, Г9-ОМА, которые включают в текущую технологическую линию с пластинчатыми охладителями молока.

Сепарирования

Сепарирования — это процесс разделения молока на сливки и обезжиренное молоко с помощью сепараторов-вершковидокремлювачив. Сепараторы разделяют на открытые, полуоткрытые и герметичны. В открытых сепараторах молоко поступает в барабан, а разделены сливки и обезжиренное молоко получаются при соприкосновении массы с воздухом; в полуоткрытых — молоко подводится в барабан открытым потоком, а сливки и обезжиренное молоко — в закрытых трубопроводах в герметичных молоко подается в барабан, сливки и обезжиренное молоко отводятся в закрытом потоке.

Предназначенное для сепарации молоко подогревают до температуры 40 — 50 ° С.

Нормализация

Нормализация — это снижение или повышение содержания жира в сырье, из которой изготавливается продукт, для того, чтобы обеспечить стандартный содержание жира в готовом продукте. В основном нормализуют молоко в качестве исходного сырья на молочных комплексах.

Гомогенизация

Гомогенизация — это процесс измельчения (диспергирования) «больших» жировых шариков действием на молоко внешних сил, обусловленных перепадом давления. В исходном молоке диаметр жировых шариков колеблется от 0,5 до 18 мкм, в среднем составляет 2 — 4 мкм. В гомогенизированный молоке диаметр жировых шариков составляет 1 мкм. При этом уменьшается возможность отстаивания жира во время хранения молока и некоторых молочных продуктов.

В результате равномерного распределения жира по всей массе гомогенизированный молока повышается его плотность. Уменьшение размеров жировых шариков способствует снижению скорости поднятия жировых шариков на поверхность почти в 100 раз. Некоторые сывороточные белки в охлажденном молоке адсорбируются на поверхности жировых шариков, и с их помощью происходит агрегация жировых шариков, то есть склеивания их друг с другом и накопления. Такие накопления значительно быстрее, чем единичные шарики, выплывают на поверхность молока. Сывороточные белки, которые способствуют агрессии жировых шариков, сравнительно легко денатурируют при механических и высокотемпературных взаимодействиях. Поэтому после гомогенизации, которая оказывает значительное механическое воздействие, эти белки не могут образовывать накопления жировых шариков, что значительно замедляет образование слоя сливок на поверхности продукта.

Тепловая обработка

Пастеризацию молока проводят в хозяйствах, неблагополучных по инфекционными заболеваниями ящуром, бруцеллезом, туберкулезом, лейкозом, а также при переработке молока на молочные продукты на предприятиях.

Пастеризация

Пастеризация — это тепловая обработка молока при температуре 65 ° С и выше. В практике применяют следующие режимы пастеризации:

  • кратковременный — нагрев до 72 — 76 ° С с выдержкой при этой температуре в текущем витримнику течение 15 — 20 с;
  • длительный, или низкотемпературный — нагрев до 63 — 65 ° С с выдержкой в ​​течение 25 — 30 мин;
  • мгновенный — 85 ° С и выше без выдержки.

Приведенные режимы пастеризации обеспечивают достаточно полное уничтожение в молоке вегетативных форм бактерий.

Эффективность пастеризации, или степень уничтожения микроорганизмов, зависит от качественного и количественного состава их в исходном сырье. Если в молоке много термостойких бактерий, то эффективность пастеризации снижается, а при преобладании психрофильных рас — повышается.

Стерилизация

Стерилизацию проводят с целью уничтожения в молоке всех микроорганизмов и их спор при температуре выше 100 ° С с выдержкой. Молоко, поступающее на стерилизацию, должно быть доброкачественным по органолептическим и физико-химическим показателям, иметь кислотность не выше 18 ° Т, степень механического загрязнения — не ниже II группы. Его термостойкость должна быть повышенной, чтобы под воздействием высоких температур не происходила коагуляция казеина.

В процессе стерилизации происходят существенные изменения физико-химических свойств молока по сравнению с пастеризацией. Так, стерилизованное молоко теряет способность сворачиваться под действием сычужного фермента. В нем может происходить диспергирования молочного жира, частично разрушаются витамины. Молоко может приобрести привкус пастеризации, обусловленного образованием сульфгидрильных групп, которые являются антиоксидантами. Они препятствуют окислению и прогорканию жира. В результате стерилизации молоко приобретает кремового цвета, интенсивность его окраски может быть различной. Продукт приобретает соответствующей устойчивости при хранении.

Производство кисломолочных продуктов

В производстве кисломолочных продуктов желаемую микрофлору вносят в пастеризованное молоко в виде заквасок, которые готовят из чистых культур соответствующих видов микроорганизмов. В процессе сквашивания происходят биохимические, физико-химические изменения практически всех составных частей молока.

По характеру биохимических процессов различают кисломолочные продукты, изготовленные только с использованием молочнокислого брожения и накоплением только молочной кислоты, и продукты, полученные при сочетании молочнокислого и спиртового брожения, когда накапливается молочная кислота, этиловый спирт и углекислый газ. К первой группе относятся кисломолочные продукты всех видов, йогурт, ацидофилин, ацидофильное молоко; ко второй — кефир, кумыс, ацидофильно-дрожжевое молоко и тому подобное. При молочнокислом брожении, которое вызывают молочнокислые бактерии, лактоза сбраживается с образованием молочной кислоты. Молоко скисает, а имеющийся казеин свертывается и образует сгусток.

При внесении в молоко дрожжей вместе с молочнокислой закваской происходит спиртовое брожение.

Закваски

Для сквашивания молока используют бактериальные закваски, приготовленной на чистых культурах соответствующих видов микрофлоры. От подбора культур зависят аромат, консистенция и другие качества продукта. Бактериальные культуры производят в специальных лабораториях.

Молочнокислые бактерии и дрожжи высылают специализированные лаборатории в виде чистых культур жидких и сухих заквасок или отдельных штаммов. Качество закваски зависит от чистоты культуры (отсутствие в заквасках нежелательных микроорганизмов), способности к образованию кислоты, аромата, накопления антибиотиков. Из сухих или жидких заквасок готовят рабочие закваски. Сначала готовят первичную (материнскую) закваску. Для этого берут 2 л качественного, чистого, без пены цельного или обезжиренного молока, кипятят в стеклянной колбе или стерилизуют в автоклаве и охлаж ют до температуры сквашивания, которая зависит от вида используемой культуры. Переливать молоко в другую посуду не рекомендуется, чтобы предотвратить его загрязнение. В охлажденное молоко вносят порцию сухой или жидкой закваски, закрывают пробкой, взбалтывают и помещают в термостат, где поддерживают постоянную температуру. Через 12 — 16 ч образуется сгусток. После его появления закваску еще выдерживают в термостате около 2 часов. Качественная первичная закваска должна иметь достаточно густой однородной сгусток кислотностью 75 — 80 ° Т стрептококковой культуры и 75 — 100 ° Т для молочнокислых палочек. Первичная закваска еще непригодна для приготовления продукта, поскольку не содержит достаточно активной микрофлоры. Поэтому из нее получают пересадочных закваску, или вторичную. Для этого нужное количество молока готовят так же, как и для материнской. В охлажденное молоко вносят 5% первичной закваски, тщательно перемешивают до однородной жидкой консистенции. Перед перемешиванием собирают верхний слой (2 — 3 см) материнской закваски. Молоко сквашивает при той же температуры, что и в производстве первичной закваски. Вторичную сквашивает течение 8 — 12 ч. Готовую закваску охлаждают до 8 ° С и хранят при этой же температуре. Кислотность должно быть 80 — 90 ° Т. Вторичная закваска, изготовленная из свежей жидкой закваски, может быть основной для получения производственной. При использовании сухой закваски готовят третичную, которую используют для приготовления производственной (рабочей) закваски. Рабочую закваску готовят с пересадочными, но температуру сквашивания снижают до 24 ° С. Молоко свертывается через 6 — 10 ч. Рабочая закваска должна иметь

  • чистый, кисломолочный вкус и запах,
  • однородную консистенцию без пузырьков газа или сыворотки;
  • излом сгустка должно быть устойчивым, глянцевым, с резко выраженными краями
  • кислотность 90 — 100 ° Т.

Эту закваску к использованию хранят в охлажденном виде при температуре 6 — 8 ° С. Восстанавливают ее через каждые 10 — 12 дней, применяя новую упаковку лабораторной культуры.

Для приготовления заквасок должны быть выделены специальные помещения, посуда, инвентарь, использовать которые для других целей запрещается. Их надо держать в чистоте и периодически дезинфицировать.

В технологии кисломолочных продуктов важное значение имеет режим пастеризации молока, при выборе которого надо учитывать физико-химические изменения составных частей молока под воздействием температуры.

Нагрев молока в пределах 55 — 60 ° С вызывает резкое торможение развития молочнокислых бактерий. Это объясняется тем, что резко снижается дисперсность коллоидной системы. Значительно увеличиваются доли казеина, становясь менее доступными для перевариваемой действия молочнокислых бактерий. Кроме того, физико-химические свойства составляющих молока в результате обработки при различных температурах существенно влияют на консистенцию кисломолочных напитков. Оптимальный режим пастеризации для кисломолочных продуктов — это температура 85 — 87 ° С с выдержкой в ​​течение 5 — 10 мин или 90 — 92 ° С с выдержкой 2 — 3 мин. При этом повышаются гидрофильные свойства белков молока и из сгустка не отделяется сыворотка.

Готовность продукта определяют по характеру сгустка и кислотностью. Конечно сгусток образуется кислотности около 60 ° Т. Он должен быть однородным, достаточно плотным, без выделения сыворотки. В момент готовности продукта кислотность должна быть 70 — 75 ° Т, а южного и ацидофильного молока — 80 — 85 ° Т, поэтому их выдерживают в Термостатная камере еще в течение определенного времени после образования сгустка.

Сквашивания при использовании заквасок, изготовленных на чистых культурах молочнокислых стрептококков мезофильных рас, длится 5 — 7 ч, при использовании термофильных рас — 2,5 — 3 часа.

Продукцию после сквашивания молока перевозят с Термостатная в холодильную камеру, где охлаждают до температуры не выше 8 ° С. Делают это как можно быстрее, чтобы притормозить молочнокислого брожения. Вследствие несвоевременного охлаждения ухудшается качество продукта, так как повышается его кислотность и выделяется сыворотка. После охлаждения продукт выдерживают в холодильной камере в течение 6 — 12 часов для созревания. При этом жир затвердевает, казеин связывает воду, бубнявие, вследствие чего консистенция продуктов становится плотной.

Изображения по теме

Производство молока, молочной продукции

Процесс получения молока, которое мы привыкли видеть на прилавках супермаркетов, достаточно непрост. Здесь производитель сталкивается с множеством проблем уже на стадии организации производства, так как оно в обязательном порядке должно соответствовать санитарным нормам. Что касается разрешений, тут необходимо согласовать деятельность с администрацией населенного пункта, управлением пожарной безопасности, роспотребнадзором, а самое главное при этом – полное соответствие требованиям, изложенным в санитарно-эпидимиологическим правилам СП 2.3.6.1079-01.
 

Оборудование для производства молока


Оборудование предприятия для производства молока обязательно должно удовлетворять состоянию, указанным, как удовлетворительное в вышеуказанных правилах. Комплекты оборудования по производству молока могут быть разными, здесь во многом все зависит от организации производства.

Основным оборудованием для производства пастеризованного молока считается:

 

 

  • танк для его хранения, а также для хранения различных компонентов, которые участвуют в производственном процессе
  • модули для растворения сухого молока
  • аппараты для очистки молока и его гомогенизации, а также для внесения добавок
  • центробежные и обезжиривающие сепараторы
  • охладители
  • пастеризатор
  • фасовочные машины
  • мойки
  • аппараты для приема молока
  • холодильные камеры
  • прочие побочные агрегаты в зависимости от определенных особенностей процесса производства продукта

 


Количество оборудования определяется масштабами, расчеты производятся также исходя из будущей выработки. В целом, стоимость приобретения такого оборудования может оказаться неожиданно низкой, при этом качество будет достаточно высоким. Если же вы решили заниматься производством стерилизованного молока, то для последующих после производства стадий может понадобиться заливочно-упаковочный агрегат, машина для термообработки молока, аппарат для подачи специальных пакетов. Также необходим будет сепаратор молочный.

 

 

 

 

 

Технологический процесс производства молока и молочной продукции


Сам технологический процесс довольно простой. Молоко проходит стадию очистки в центробежном сепараторе, туда оно попадает в чистом виде при помощи специального оборудования для подачи молока или из емкости для его хранения в зависимости от особенностей производства. Также для очистки молока могут использоваться другие фильтрующие машины. В сепараторной машине потом остаются сливки, которые позже используются в виде добавки соответственно проценту жирности после процесса их «созревания» в отдельной емкости.

Тепловая обработка молока обязательна после сепарирования, поскольку это гарантирует отсутствие в молоке посторонних веществ. Далее следует процесс пастеризации, после чего в молоко добавляются сливки. Если в цехе имеется обезжиривающий сепаратор нормализации жирности молока, процесс происходит на автоматическом уровне. Централизованной системе управления задается процент жирности, заявленный производителем, обычно он составляет от 1 до 6%.

После добавления сливок в молоко жир находится в нем в виде больших капель, а чтобы он не скапливался на поверхности, молоко проходит через следующую стадию, где эти капли уменьшаются до определенного размера. Для того чтобы размельчить капли жира в молоке, применяют процесс гомогенизации при помощи очень узкой форсунки, где эти капли размельчаются и становятся практически незаметными. Этот процесс не обязателен в случае с производством пастеризованного молока, но обязателен при его стерилизации. Далее процесс зависит от особенностей производимого продукта. Стадия фасовки молока также автоматизирована, нередко для нее используют картонные емкости, которые последнее время пользуются большой популярностью благодаря своим экологическим свойствам.

Также для молока используют упаковку типа Дой-Пак и пластиковую тару. После стадии упаковки молока производится штамповка даты изготовления и сроков годности.

В цехе по производству молока обязательно нужно соблюдать установленные нормы вентиляции, температурный режим, влажность и так далее, все должно быть выполнено соответственно ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.4.009.

Стоит отметить, что пищевая промышленность – это частый объект проверок самых разнообразных контролирующих органов. Такой аспект, как контроль за производством, обязателен для каждого предпринимателя. Кроме того, очень важно следить за качеством поставляемого оборудования и материалов для производства, также обязательно соблюдение санитарных норм относительно рабочих предприятия. Соответствие правилам противопожарной безопасности и прочим обязательным нормам избавит вас от частых визитов проверяющих органов, однако к их появлению готовым нужно быть всегда. Особенно стоит уделить вниманию момент очистки молока от попадания в него веществ при прохождении через оборудование.

 

 

Технологическая схема производства пастеризованного молока

Технологический процесс производства всех видов пастеризованного молока состоит из ряда последовательно выполняемых операций:

1. Прием молока цельного

2. Охлаждение, резервирование (температура 8-100С)

3. Нормализация по массовой доле жира или сухих веществ

4. Очистка молока (температура 40…450С)

5. Гомогенизация (t=60…650С; P=15±2,5 МПа)

6. Пастеризация (t=76±20С; τ=20с)

7. Охлаждение (t=4…60С)

8. Розлив, упаковывание, маркирование

9. Хранение и транспортирование

1 - Центробежный насос; 2 - Пластинчатая пастеризационно-охладительная установка; 3 - Терморегулятор; 4 - Автоматический возвратный клапан; 5 - Сепаратор-нормализатор-очиститель; 6 - Гомогенизатор; 7 - Резервуар для пастеризованного молока; 8 - Машина для розлива и упаковки молока; В - Выдерживатель пластинчатой установки; П - Пастеризационная секция; IP - Первая секция регенерации; ИР - Вторая секция регенерации; ВО - Секция водяного охлаждения; РО - Секция рассольного охлаждения

Молоко, отобранное по качеству и очищенное (на сепараторах-молокоочистителях, фильтрах различной конструкции и другом оборудовании), нормализуют по массовой доле жира при выработке нормализованного пастеризованного молока и топленого молока. Для белкового молока его дополнительно нормализуют по массовой доле сухих обезжиренных веществ.

В зависимости от производственной мощности и технической оснащенности предприятий молоко нормализуют в потоке или технологических емкостях различной вместимости.

Молоко нормализуют в потоке в сепараторах-нормализаторах либо путем сепарирования части цельного молока в сепараторах-сливкоотделителях для отбора сливок (если жирность нормализованного молока меньше, чем цельного) или обезжиренного молока (если жирность нормализованного молока больше, чем цельного).

С применением сепараторов-нормализаторов молоко нормализуют следующим образом. Вначале молоко подают в секцию рекуперации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки для подогрева, затем в сепаратор-нормализатор. Нормализованное до заданной жирности молоко направляют в секцию пастеризации, а затем в секцию охлаждения пастеризационно-охладительной установки.

При отсутствии сепараторов-нормализаторов применяют сепараторы-сливкоотделители. В этом случае одну часть молока, подогретого в секции рекуперации пастеризационно-охладительной установки, направляют в сепаратор-сливкоотделитель, а другую - в сепаратор-молокоочиститель.

Обезжиренный продукт на выходе из сепаратора-сливкоотделителя смешивается в потоке с цельным молоком, поступающим в трубопровод из молокоочистителя. Нормализованная смесь далее поступает в секции пастеризации и охлаждения пластинчатой пастеризационно-охладительной установки.

Молоко следует нормализовать перед пастеризацией. Однако известны технологические схемы его нормализации в закрытом потоке, когда пастеризованное горячее цельное молоко повышенной жирности смешивают с пастеризованным горячим обезжиренным.

Сырое цельное молоко после перемешивания из промежуточной емкости насосом перекачивается для подогрева в секцию рекуперации пастеризационно-охладительной установки, затем поступает в сепаратор-молокоочиститель и возвращается в секцию пастеризации.

Часть горячего пастеризованного молока после выдерживателя подается по молокопроводу к сепаратору-сливкоотделителю. Для сепарирования подводят из общего потока рассчитанное количество молока (в зависимости от массовой доли жира в нем) через регулирующий кран.

Полученное горячее обезжиренное молоко отводят от сепаратора-сливкоотделителя по молокопроводу, где оно смешивается с цельным горячим пастеризованным молоком. Нормализованное молоко поступает в секции рекуперации, а затем охлаждения. Охлажденное нормализованное молоко собирают в технологических емкостях для проверки массовой доли жира.

Нормализованное по жиру молоко подогревают, очищают и гомогенизируют. Гомогенизацию нормализованного молока можно проводить раздельно. Для этого нормализованное молоко сепарируют, а полученные сливки гомогенизируют на двухступенчатом гомогенизаторе.

Гомогенизированные сливки смешиваются в потоке с обезжиренным молоком, выходящим из сепаратора-сливкоотделителя, и направляются в секцию пастеризации пастеризационно-охладительной установки. Сливки можно гомогенизировать также перед их смешиванием с обезжиренным молоком при составлении нормализованного молока.

После гомогенизации нормализованное молоко пастеризуют. Режим пастеризации молока на предприятии выбирают в зависимости от имеющегося оборудования с учетом бактериальной обсемененности сырья и эффективности пастеризации.

Пастеризованное молоко охлаждают и направляют на розлив и упаковывание (укупоривание) или для временного хранения в промежуточную емкость. Упакованное пастеризованное охлажденное молоко готово к реализации.

Сепаратор-молокоочиститель А1-ОЦМ-10

Предназначены для очистки молока от загрязнений, посторонних примесей и слизи c частичной пульсирующей центробежной выгрузкой осадка полузакрытого исполнения.

1.4 Технологическая схема производства сухого молока

1.5 Регламент производства сухого цельного молока

Производство сухого цельного молока включает следующие технологические операции: приемка молока, очистка, нормализация сырья, гомогенизация и пастеризация молока, охлаждение молока, сгущение молока, сушка, фасование сухого молока, упаковывание и хранение.

В качестве сырья для производства сухого цельного молока используют натуральное цельное молоко не ниже 2 сорта.

Приемка (качественная оценка молока), молоко цельное принимают на молокоперерабатывающий комбинат по количественным и качественным показателям.

Очистка – это удаление из молока возможных механических примесей. Очистку осуществляют на центробежных сепараторах-молокоочистителях при t=45-500С.

Охлаждение- это тепловая обработка молока до температуры 4-6°С, молоко охлаждают на пластинчатых охладителях, среда охлаждения ледяная вода.

Цель - замедлить рост микроорганизмов.

Кратковременное резервирование – это накопление молока для ритмичной работы предприятия, получение однородной массы молока.

Молоко резервируют в резервуарах вертикального типа с тепловой рубашкой.

Нормализация – снижение или повышение содержания жира (молоко должно отвечать требованиям ГОСТа).

Цельное молоко нормализуют обезжиренным молоком (0,05%).

Обезжиренное молоко получают в процессе сепарирования молока на сепараторах-сливкоотделителях при t=45-500С.

Далее нормализованное молоко по составу направляют на гомогенизацию и тепловую обработку.

Гомогенизация – это раздробление жировых шариков на более мелкие, с целью исключить отстой жира в готовом продукте.

Гомогенизацию молока проводят на гомогенизаторе клапанного типа.

Пастеризация-это тепловая обработка молока ниже 100°С.

Сгущение нормализованного молока- это удаления из молока части влаги методом выпаривания. Степень сгущения показывает во сколько раз увеличилась массовая доля сухих веществ, процент сухих веществ в сгущенном молоке 48-50%.

Нормализацию цельного молока по содержанию жира и СОМО осуществляют в резервуаре.

Цель нормализации: регулирование состава сырья для получения готового продукта, отвечающего требованиям стандарта.

Нормализованная смесь насосом подается в промежуточный бак. Нормализованное молоко насосом подается в пластинчатую пастеризационно-охладительную установку, для подогрева до t=40-45ºС. Нагретое молоко очищается от возможных механических примесей на сепараторе-молокоочистителе.

Очищенное молоко подается в секцию пастеризации, где пастеризуется при t=90±2ºС и выдерживается 20сек., проходит секцию охлаждения, где охлаждается до t=4 – 6ºС.

Цель пастеризации - полное уничтожение патогенных микроорганизмов, максимальное снижение остаточной микрофлоры.

Из пластинчатой пастеризационно-охладительной установки молоко подается в резервуар, далее насосом молоко подается на трехкорпусную вакуум-выпарную установку пленочного типа .

Режимы сгущения молока:

в первом корпусе молоко сгущается при t=72-74ºС

во втором корпусе при 60-62ºС

в третьем корпусе при 46-48ºС

Из вакуум – выпарной установки сгущенное молоко насосом подается в гомогенизатор 7, где оно гомогенизируется при Р =10-15 МПа.

Из гомогенизатора сгущенное молоко подается в резервуар для сгущенного молока. Из резервуара сгущенное молоко с концентрацией сухих веществ 48-50% насосом подается на распылительную сушилку. При этом оно должно иметь температуру не менее 40ºС. Сгущенное молоко подается на распылительный диск и распыляется на мелкие частицы.

Воздух для высушивания частиц молока, берется из помещения, фильтруется и подогревается в калорифере до t=180-200ºС и по воздуховоду поступает на рассеиватель воздуха.

За счет высокой температуры воздуха распыленные частицы молока высушиваются и падают в конусную часть сушилки, со дна камеры через вибролоток ссыпаются в пневмотранспортную линию.

Высокая скорость сушки (испарения), обусловлена большой поверхностью соприкосновения мелкодисперсного молока с горячим воздухом.

При быстром испарении влаги воздух охлаждается до 65 – 85ºС, поэтому тепловое воздействие на продукт незначительно и растворимость его высокая.

Отработавший воздух с t=65-850С, вместе с взвешенными мелкими частицами сухого молока забирается трубой, очищается в системе циклонов и вентилятором выбрасывается наружу.

Эффективность циклонной очистки 95,0-97,4%

Частицы порошка из циклонов удаляется пневматически в общую пневмотранспортную линию, подающую готовый продукт в разгрузочный циклон. Из пневмотранспортной линии сухое молоко подается на разгрузочный циклон, далее направляется на просеивание на встряхивающем сите.

Охлаждение сухого молока проводится холодным воздухом в системе пневмотранспорта, охлаждается продукт до t=10-150С

Сухое молоко подается в бункер – накопитель, откуда направляется на фасование в фасовочной машине. в потребительскую (пакеты с вкладышами из воздухо- и влагонепроницаемого материала) или транспортную (бумажные мешки, бочки, фанерные барабаны с вкладышами из полиэтилена) тару.

Условия хранения: Сухое цельное молоко в потребительской таре (кроме клееных пачек с целлофановыми вкладышами) и транспортной таре с полиэтиленовыми вкладышами хранят при t=0 -10ºС и относительной влажности воздуха 85% не более 8 месяцев со дня выработки.

Системы управления качеством пищевых продуктов в молочной промышленности: пример применения прогнозной микробиологии для определения микробиологического качества молока

2. Система управления качеством в цепочке производства молочной продукции

2.1. Общее рассмотрение систем самоконтроля и менеджмента качества (QMS)

Системы самоконтроля основаны на анализе рисков системы критических контрольных точек (HACCP). Это систематическая процедура, направленная на выявление микробиологических, химических и физических опасностей еще на стадии производства пищевых продуктов и на устранение этих опасностей путем принятия соответствующих мер [7, 8].Правильные методы и условия, описанные в Кодексе Алиментариус [9] и Регламенте (ЕС) 853/2004, определяют предпосылки, которые необходимо учитывать перед разработкой HACCP.

Международная организация по стандартизации (ISO) создала международные стандарты, которые определяют спецификации для продуктов, услуг и систем, чтобы гарантировать качество, безопасность и эффективность. Они содержат стандарты развития системы качества для организаций любого типа и в любой части мира. Они были направлены на обеспечение качества процесса и установление международной нормативной базы для управления и контроля качества [2, 10].Требования, применяемые в пищевой промышленности, могут быть более жесткими, чем соблюдение правовых норм. Сертификация ISO стала очень важной стратегией для компаний, поскольку она дает клиентам и другим заинтересованным сторонам уверенность в том, что они могут контролировать риски, связанные с безопасностью пищевых продуктов. Кроме того, международные стандарты повышают прозрачность при разработке процедур обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов, тем самым помогая улучшить и обновить системы безопасности пищевых продуктов [11]. Реализация этих стандартов закреплена в ISO 9000: 2000 - Системы менеджмента качества - основы и терминология, который включает часть других в NMX ISO 9000: 2000 с руководствами, техническими отчетами и спецификациями [2, 10].

2.2. СМК, применяемая на фермах и на транспорте

Хотя HACCP - это системы, внедренные в промышленности, первичное производство не обязано их развивать. В этом случае соблюдаются рекомендации и советы по правильному ведению в отношении здоровья животных, питания, отслеживаемости, гигиены и очистки [12].

Сбор молока грузовиками на фермах должен производиться в гигиенических условиях для предотвращения микробного заражения. Для правильного обращения с сырым молоком водитель грузовика должен быть обучен носить подходящую одежду и избегать входа в конюшни.Образцы молока будут собираться для контроля качества, проверки температуры хранения (8 ° C для ежедневного сбора и 6 ° C для каждых 48 часов сбора), а грузовики должны поддерживать температуру молока в резервуарах ниже 10 ° C в соответствии с Регламентом ЕС 853. / 2004 [13].

Текущее проектируемое транспортное средство должно иметь эффективную систему очистки и дренажа для предотвращения коррозии и переноса посторонних веществ в молоко [14]. Полная очистка и дезинфекция грузовика производятся после использования и в течение 48 часов.Грузовые автомобили должны иметь в наличии Соглашение о международной перевозке скоропортящихся пищевых продуктов и о специальном оборудовании, которое будет использоваться для такой перевозки (СПС), которое является соглашением Организации Объединенных Наций, устанавливающим правила международной перевозки скоропортящихся продуктов, таких как молоко, между государствами-членами договор [15].

И, наконец, лист грузовика туда и обратно должен включать информацию об адресе отрасли, о водителе, поставщиках молока или ферм, а также о дате, часе, депозите или собранных литрах.

2.3. СМК, применяемая в молочной промышленности

Существует семь принципов разработки HACCP в молочной промышленности [16]. Они проводят анализ опасностей, выявляя критические точки в процессе, устанавливая критические пределы, требования к мониторингу критических контрольных точек, проверяя корректирующие действия, а также процедуры ведения записей и документации системы. Принципы HACCP в основном ориентированы на достижение следующих целей - выявление, оценка и контроль опасностей для здоровья - на повышение уровня качества и безопасности продукции и снижение рисков ответственности за продукцию, а также на повышение защиты и уверенности потребителей [9, 17] .

Описание процесса и продукта приводит к описанию различных этапов производства, что помогает обнаруживать и определять опасности и критические точки в отрасли. Что касается различных стадий молочной промышленности, то в некоторых молоко не подвергается термической обработке (поэтому оно сырое), а в других молоко подвергается термической обработке. Что касается сырого молока, время и температурные условия являются одними из основных факторов, влияющих на качество молока. На количество бактерий может сильно влиять время, прошедшее с момента сбора молока в резервуарах до его термической обработки в промышленности [18, 19].Несмотря на то, что большая часть порчи и патогенных микроорганизмов инактивируется термической обработкой, предыдущие стадии, на которых молоко остается необработанным, очень важны с точки зрения обеспечения качества, чтобы минимизировать нежелательное микробиологическое воздействие на обработанный и упакованный продукт [7] . Эти этапы - прием автоцистерны и хранение на силосах. Прием грузовика включает в себя этап, на котором молоко поступает из цистерны грузовика в промышленный силос. Силос - это большая емкость для хранения молока в изотермических условиях.Температура молока должна быть ниже 6 ° C до его трансформации, за исключением случаев, когда молоко трансформируется сразу после или в течение следующих 4 часов. Приемная грузовика является важным пунктом контроля качества, где специалисты по контролю качества собирают образцы молока для анализа до того, как содержимое перейдет в силос. Поскольку сырое молоко хранится в автоцистернах и силосах в изотермических условиях, если температура охлаждения резервуаров не работает должным образом, первоначальные микроорганизмы могут расти до неприемлемых уровней.Таким образом, необходимо контролировать температуру охлаждения и хранения молока на фермах для предотвращения микробного заражения.

Для обеспечения безопасности следует проанализировать количество антибиотиков, микотоксинов, соматических клеток и бактерий в молоке грузовиков перед сливом из цистерн в силосы. Кроме того, с точки зрения качества, обычно контролируются дополнительные физико-химические параметры молока, такие как цвет, запах, внешний вид, кислотность, устойчивость к алкоголю, криоскопическая точка и температура молока, поступающего на производство.Аналогичным образом анализируется химический состав (в основном жир, белки и сухое вещество) [20].

Опасности должны быть идентифицированы для устранения или снижения до приемлемого уровня безопасности. Вероятность и важность возникновения опасности (т. Е. Серьезность болезней пищевого происхождения) позволяют определить различные уровни толерантности к опасности (таблица 1). Источником опасностей могут быть биологические, химические или физические агенты. Заболеваемость может быть определена наличием любого из этих агентов или благоприятными условиями их воздействия на здоровье человека.Заболеваемость биологическими агентами может быть вызвана приемом молока, в котором количество соматических клеток или бактерий превышает допустимые законом пределы. Источником биологических агентов могут быть коровы с маститом, неправильная практика управления во время доения, охлаждения и хранения или поврежденное оборудование. Все эти факторы связаны с повреждением тканей вымени или размножением патогенных микроорганизмов, связанных с процессом мастита. Случаи химической опасности могут возникать из-за наличия дезинфицирующих отходов, связанных с молоком, смешанным с водой для очистки.Случаи физической опасности могут быть вызваны присутствием посторонних материалов, если техническое обслуживание цистерны, грузовика или силоса не проверялось последовательно [8].

Вероятность Важность
Низкая Средняя Высокая
Маловероятно Допустимая Допустимая Средняя
Временная Допустимая Среднее Не допущено
Вероятно Среднее Не допущено Не допущено

Таблица 1.

Классификация опасностей в соответствии с их уровнем толерантности на основе вероятности их возникновения и важности.

3. Практический пример применения инструментов прогнозирующей микробиологии для определения влияния условий производственной цепочки на микробиологическое качество молока

Оптимизация цепочки производства молока с целью снижения порчи перед термической обработкой в ​​промышленности в значительной степени зависит от знаний температуры и времени хранения на различных этапах первичной производственной цепочки [21].

Температура молока ниже 7 ° C в течение длительного периода хранения связана с размножением некоторых видов психротрофных бактерий. Гликолитическая, протеолитическая и липолитическая активность этих типов бактерий может привести к ухудшению качества молока после термической обработки [22]. Наиболее распространенными видами психротрофных бактерий являются Pseudomonas spp., Alcaligenes spp., Bacillus cereus , Lactobacillus , Micrococcus , Streptococcus и Enterobacteriaceae [4]. B. cereus , Streptococcus и Pseudomonas spp. известны как наиболее стойкие бактерии, способные выжить, образуя биопленки на оборудовании молочной промышленности [23]. Основная проблема этих психротрофных видов связана с выживаемостью их ферментов и спор при типичной термической обработке молока. Виды как Pseudomonas fluorescens продуцируют внеклеточные ферменты, когда бактериальная популяция достигает или превышает 10 6 КОЕ / мл в пище [21].Они могут способствовать расщеплению казеина и липидов, вызывая изменение продукта во время распределения и домашнего хранения [24]. Кроме того, увеличение количества доений с двух доений на сборник и грузовик (только 1-дневное доение) до четырех доений на сбор и грузовик (2-дневное доение) может привести к большему гидролизу жировых шариков и повышению продуктивности. явления окисления и потемнения из-за повышения температуры во время различных доений [25].

Прогностическая микробиология - это научный раздел микробиологии пищевых продуктов, направленный на прогнозирование микробного поведения в пищевых продуктах при различных условиях обработки и хранения.Прогнозирующая микробиология становится все более актуальной при создании систем HACCP в пищевой промышленности в качестве инструмента для выявления микробных опасностей, установления контрольных пределов и / или определения корректирующих мер, которые необходимо внедрить. Одно из наиболее актуальных приложений сосредоточено на изучении поведения бактерий в пищевых продуктах в различных условиях окружающей среды. Кинетические параметры (т.е. максимальная скорость роста, время задержки, скорость инактивации и т. Д.) Оцениваются с помощью математических уравнений. Использование прогностической микробиологии очень интересно для оптимизации пищевых процессов и оказания помощи в принятии решений в короткие сроки для пищевой промышленности.В этом смысле использование математических моделей в пищевой промышленности будет зависеть от разработки соответствующих и простых в использовании программных инструментов, которые включают в себя прогностические модели и позволяют различным пользователям быстро и удобно извлекать из них информацию.

В этом тематическом исследовании рост микробов оценивался в различные временные и температурные условия в цепочке производства молока, от фермы к производству, с применением прогнозной микробиологии. Кроме того, для предотвращения порчи молока перед применением термической обработки представлены корректирующие меры и рекомендации для промышленных предприятий по хранению и обращению с ним.

3.1. Выбор прогностической микробиологической модели

Pseudomonas spp. была выбрана в качестве эталонной группы микроорганизмов, вызывающих порчу, с учетом его значимости как психротрофных бактерий и их влияния на стабильность молока [23].

Модель для Pseudomonas spp. соответствовала разработанной Lin et al. [21] для P. fluorescens в UHT-молоке с учетом температуры хранения в качестве прогнозируемой переменной:

√μ = cT − T0E1

, где μ - скорость роста, c - наклон линии регрессии, T - температура хранения, а T 0 - гипотетическая минимальная температура роста, при которой экстраполяция линии регрессии пересекает ось T.

3.2. Определение этапов и переменных для молочной цепочки

Различные этапы, рассматриваемые в настоящем исследовании, представлены на рисунке 1. На ферме молоко хранится до момента сбора в автоцистернах, и его можно разделить на четыре разных этапа. : (1) процесс охлаждения после первого доения, (2) хранение при низкой температуре, (3) процесс охлаждения после второго доения и (4) хранение при низкой температуре до сбора. Стадия Танкер на Рисунке 1 представляет собой склад молока во время перевозки автоцистернами от фермы к промышленности.Наконец, Silo означает хранение молока в контейнерах на производстве.

Рис. 1.

Блок-схема, показывающая этапы, рассматриваемые для модели оценки воздействия.

Поскольку целью было определение Pseudomonas spp. рост на различных представленных этапах с применением выбранной модели прогнозирования, факторы роста на различных рассматриваемых этапах и исходная концентрация бактерий на ферме должны быть определены заранее.

С этой целью было проведено извлечение экспертных знаний с использованием метода Delphi [26, 27], в ходе которого пять экспертов были определены на основе их опыта (таблица 2) и попросили их оценить время и температуру хранения сырого молока при изучены разные стадии: при хранении на ферме, в цистернах и силосах на промышленных объектах.

Обязанности, образование и специализация
Должность Квалификация Опыт работы Опыт (лет)
1 Цистерна контроля приема Техник Отвечает за обеспечение технических характеристик сырого молока во время приема цистерн в автоцистернах путем анализа качества и состава молока 4
2 Приемный контроль цистерн Техник Отвечает за обеспечение технических характеристик сырого молока во время приема цистерн на автоцистернах посредством анализа качества и состава молока 3
3 Начальник отдела контроля качества молока Выпускник Менеджер, отвечающий за качество молока, молочных продуктов и производственных процессов 15 900 54
4 Водитель грузовика цистерны Оператор Отвечает за гигиенический сбор молока из цистерн в цистерну грузовика и сбор образцов контроля качества на фермах 25
5 Ответственный R + D Выпускник Ответственный за научно-исследовательский отдел 3

Таблица 2.

Описание профиля избранных экспертов.

Значения, полученные с помощью метода Дельфи, представлены в Таблице 3 вместе с исходной концентрацией психротрофных бактерий в сыром молоке на ферме на основе исследования Cempírková [28]. Эти значения использовались для определения вероятностных распределений, которые затем использовались для ввода выбранных моделей прогнозирования роста для прогнозирования роста Pseudomonas от фермы к отрасли.

Параметры T (° C) Время (ч) Pseudomonas spp.(log КОЕ / мл)
Max Min Med Max Min Med Max Min Med
Stage
1. Бак 3,9 3,5 3,7 18 1 12 4,81 2,84 3,66
2. Танкер 6 3,5 4,5 8 1 5 - - -
3.Силос 6,5 3,5 4,0 24 4 14 - - -

Таблица 3.

Типичные значения температуры (° C) и времени (ч ) на разных этапах цепочки производства молока от фермы к отрасли и начальной концентрации Pseudomonas spp. на ферме (log КОЕ / мл) [28].

3.3. Допущения для тематического исследования

Следует отметить, что модель Lin et al.[21] имеет определенные ограничения относительно его применения в данном тематическом исследовании. В то время как целевым продуктом в настоящем исследовании было сырое молоко, поскольку объем исследования охватывает от фермы к отрасли (то есть до обработки), использованная прогностическая модель была проведена для UHT и обезжиренного молока. Следовательно, прогнозы модели могут переоценить фактический рост сырого молока, в котором конкурирующая микробиота и более высокое содержание жира, как ожидается, уменьшат рост бактерий по сравнению с обработанным молоком.Тем не менее, оценки по-прежнему полезны для представления наихудшего сценария, при котором на рост бактерий не влияет сопутствующая микробная популяция. Кроме того, в модельной области Lin et al. [21] составлял от 4 до 29 ° C, так что температуры ниже 4 ° C не учитывались в модели оценки воздействия.

Чтобы оценить пригодность цепочки производства молока с точки зрения микробиологического качества, было установлено пороговое значение, определяющее порчу, связанную с активностью микробной протеазы после термической обработки.Это референсное значение соответствовало 10 6 КОЕ / мл в пище, как обсуждалось ранее [21].

3.4. Модель оценки воздействия

Модель оценки воздействия была реализована в программном обеспечении MicroHibro версии 1.7.7. (www.microhibro.com), включая вышеупомянутые этапы и основанные на применении выбранной модели прогнозирующей микробиологии. Время хранения и температура молока на каждом этапе были введены путем определения треугольных распределений на основе данных, представленных в таблице 3.Поскольку использовались распределения, моделирование методом Монте-Карло было выполнено в MicroHibro с 10 000 итераций. Метод Монте-Карло, реализованный в MicroHibro, позволяет запускать модель роста Pseudomonas с в общей сложности 10000 случайных комбинаций времени и температуры для каждого шага в цепочке производства молока и возвращает распределение вероятностей, отражающее изменчивость выпуска, которая в нашем случае , соответствует концентрации Pseudomonas после хранения в силосе.

Результат моделирования модели предоставил окончательное распределение концентрации для Pseudomonas после хранения в бункере и непосредственно перед термообработкой в ​​промышленности, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2.

Моделированное распределение выхода для конечной концентрации Pseudomonas после бункера хранения и до термической обработки в промышленности, полученные с помощью программного обеспечения MicroHibro.

Результаты моделирования в программе MicroHibro показали, что средняя концентрация соответствует 3.8 log КОЕ / мл, что означает увеличение на 0,2 log КОЕ / мл по сравнению с начальной концентрацией, определенной во вторых экспертных спецификациях фермы в таблице 3. Максимальное значение также привело к немного большему увеличению на 0,4 log КОЕ / мл, чем это на ферме. Эти результаты свидетельствуют о том, что цепочка производства молока, определенная в этом исследовании, была достаточной для значительного снижения порчи молока из-за роста психротрофных бактерий.

Был также проведен анализ сценария, в котором были проверены различные постоянные значения времени и температуры во время хранения в силосе.Согласно смоделированным данным, 5-й и 99-й процентили (log КОЕ / мл) конечной концентрации Pseudomonas spp. были рассчитаны. Процентиль - это статистика, широко используемая в исследованиях по оценке воздействия, чтобы указать значения, ниже которых падает процент наблюдений. На рисунке 3 представлены 5-й и 99-й процентили для полученных конечных уровней Pseudomonas для различного времени хранения в бункере. Согласно рисунку 3 оба процентиля показали значительное увеличение с увеличением времени.В течение времени, превышающего 36 ч, 99-й процентиль для концентрации P. fluorescens был выше 5,5 log КОЕ / мл (т.е. 1% смоделированных значений превышал этот предел). Учитывая наихудший сценарий (99-й процентиль), прогнозируемая концентрация микробов была выше 6 log КОЕ / мл (критерий микробиологического качества), когда время хранения составляло около 40 часов. Этот факт показывает важность кратковременного хранения молока в силосах перед переработкой. Кроме того, несмотря на относительно низкую численность P.fluorescens не рекомендуется хранить молоко в резервуарах более 24 часов, поскольку выгруженное молоко, остающееся внутри резервуаров, может иметь высокий риск заражения молоком силосов.

Рис. 3.

Смоделированные процентили концентрации Pseudomonas в зависимости от времени хранения (ч). Синяя и желтая линии представляют 99-й и 5-й процентили соответственно.

На рисунке 4 показано влияние температуры. Результаты имеют значение только при рассмотрении экстремальных значений (99-й процентиль) из модели оценки воздействия.Даже несмотря на то, что температуры хранения не приводили к увеличению уровней P. fluorescens выше 6 log КОЕ / мл, когда моделируемый 99-й процентиль рассматривался для температуры хранения 10 ° C. Однако следует избегать экстремальных сочетаний длительного хранения и высоких температур, чтобы предотвратить микробиологическую порчу молока. Поддержание температуры хранения от 4 до 6 ° C кажется достаточным, чтобы предотвратить быстрое размножение бактерий.

Рис. 4.

Смоделированные процентили концентрации Pseudomonas в зависимости от температуры хранения (° C).Синяя и желтая линии представляют 99-й и 5-й процентили соответственно.

.

% PDF-1.2 % 3816 0 объект > endobj xref 3816 35 0000000016 00000 н. 0000001055 00000 н. 0000001414 00000 н. 0000001565 00000 н. 0000001635 00000 н. 0000001700 00000 н. 0000001764 00000 н. 0000001934 00000 н. 0000001992 00000 н. 0000002050 00000 н. 0000002108 00000 п. 0000002166 00000 н. 0000002224 00000 н. 0000002282 00000 н. 0000002340 00000 н. 0000002398 00000 н. 0000002456 00000 н. 0000002515 00000 н. 0000003597 00000 н. 0000003996 00000 н. 0000004206 00000 н. 0000004792 00000 н. 0000004974 00000 н. 0000005178 00000 п. 0000005820 00000 н. 0000005851 00000 п. 0000006772 00000 н. 0000006795 00000 н. 0000007019 00000 п. 0000007559 00000 н. 0000007767 00000 н. 0000007847 00000 н. 0000018828 00000 п. 0000002659 00000 н. 0000003574 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 3817 0 объект > >> / LastModified (D: 20031208134523) / MarkInfo> >> endobj 3818 0 объект [ 3819 0 R 3820 0 R 3821 0 R 3822 0 R 3823 0 R 3824 0 R 3825 0 R 3826 0 R 3827 0 Прав 3828 0 Правый 3829 0 Правый 3830 0 Правый 3831 0 Правый 3832 0 Правый ] endobj 3819 0 объект > / Ж 18 0 Р >> endobj 3820 0 объект > / Ж 19 0 Р >> endobj 3821 0 объект > / Ж 20 0 Р >> endobj 3822 0 объект > / Ж 169 0 Р >> endobj 3823 0 объект > / Ж 174 0 Р >> endobj 3824 0 объект > / Ж 175 0 Р >> endobj 3825 0 объект > / Ж 177 0 Р >> endobj 3826 0 объект > / Ж 178 0 Р >> endobj 3827 0 объект > / Ж 179 0 Р >> endobj 3828 0 объект > / Ж 180 0 Р >> endobj 3829 0 объект > / F 181 0 R >> endobj 3830 0 объект > / Ж 182 0 Р >> endobj 3831 0 объект > / Ж 183 0 Р >> endobj 3832 0 объект > / Ж 184 0 Р >> endobj 3833 0 объект > endobj 3849 0 объект > поток Hb``f`Jf`2 (AIQMI A

.

% PDF-1.4 % 160 0 объект > endobj xref 160 74 0000000016 00000 н. 0000002524 00000 н. 0000002686 00000 н. 0000004155 00000 н. 0000004739 00000 н. 0000005178 00000 п. 0000005718 00000 н. 0000006072 00000 н. 0000006126 00000 н. 0000006363 00000 п. 0000006583 00000 н. 0000006826 00000 н. 0000007053 00000 н. 0000012950 00000 п. 0000018570 00000 п. 0000018702 00000 п. 0000019018 00000 п. 0000024558 00000 п. 0000030868 00000 п. 0000036643 00000 п. 0000042234 00000 п. 0000042271 00000 п. 0000048231 00000 п. 0000048400 00000 н. 0000048539 00000 п. 0000048708 00000 п. 0000048877 00000 н. 0000049046 00000 н. 0000049192 00000 п. 0000049360 00000 п. 0000049529 00000 п. 0000049675 00000 п. 0000049844 00000 п. 0000055985 00000 п. 0000058656 00000 п. 0000062639 00000 п. 0000062869 00000 п. 0000063069 00000 п. 0000063238 00000 п. 0000063403 00000 п. 0000063549 00000 п. 0000063718 00000 п. 0000063864 00000 п. 0000064010 00000 п. 0000064179 00000 п. 0000064348 00000 п. 0000064494 00000 п. 0000064659 00000 п. 0000064805 00000 п. 0000064951 00000 п. 0000065097 00000 п. 0000065243 00000 п. 0000065412 00000 п. 0000065581 00000 п. 0000065750 00000 п. 0000065896 00000 п. 0000066065 00000 п. 0000066211 00000 п. 0000066357 00000 п. 0000066503 00000 п. 0000066649 00000 н. 0000066795 00000 п. 0000066941 00000 п. 0000067087 00000 п. 0000067233 00000 п. 0000067379 00000 п. 0000067518 00000 п. 0000067687 00000 п. 0000067833 00000 п. 0000067890 00000 н. 0000068007 00000 п. 0000068151 00000 п. 0000068479 00000 п. 0000001776 00000 н. трейлер ] / Назад 433284 >> startxref 0 %% EOF 233 0 объект > поток hb``b`` 10 $

.

Молочное производство и продукты: продукты

Codex Alimentarius определяет молочный продукт как «продукт, полученный любой обработкой молока, который может содержать пищевые добавки и другие ингредиенты, функционально необходимые для обработки». Ассортимент молочных продуктов значительно варьируется от региона к региону и от страны к одному региону в зависимости от привычек питания, доступных технологий переработки молока, рыночного спроса и социальных и культурных условий.

Потребление молока и молочных продуктов на душу населения выше в развитых странах, но разрыв со многими развивающимися странами сокращается.Спрос на молоко и молочные продукты в развивающихся странах растет по мере роста доходов, роста населения, урбанизации и изменений в рационе питания. Эта тенденция ярко выражена в Восточной и Юго-Восточной Азии, особенно в густонаселенных странах, таких как Китай, Индонезия и Вьетнам. Растущий спрос на молоко и молочные продукты предлагает хорошую возможность производителям (и другим участникам молочной цепочки) в пригородных районах с высоким потенциалом улучшить свои средства к существованию за счет увеличения производства.

По объему жидкое молоко является наиболее потребляемым молочным продуктом во всем развивающемся мире.Традиционно спрос на жидкое молоко в городских центрах и ферментированное молоко в сельской местности, но переработанные продукты становятся все более важными во многих странах.

  • Более 6 миллиардов человек во всем мире потребляют молоко и молочные продукты; большинство этих людей живут в развивающихся странах.
  • С начала 1960-х годов потребление молока на душу населения в развивающихся странах увеличилось почти вдвое. Однако потребление молока росло медленнее, чем потребление других продуктов животноводства; потребление мяса увеличилось более чем в три раза, а потребление яиц - в пять раз.
  • За последние два десятилетия потребление молока на душу населения в странах Африки к югу от Сахары снизилось.
  • Потребление молока на душу населения составляет:
    • высокий (> 150 кг на душу населения в год) в Аргентине, Армении, Австралии, Коста-Рике, Европе, Израиле, Кыргызстане, Северной Америке и Пакистане;
    • средний (от 30 до 150 кг на душу населения в год) в Индии, Исламской Республике Иран, Японии, Кении, Мексике, Монголии, Новой Зеландии, Северной и Южной Африке, большей части Ближнего Востока и большей части Латинской Америки и Карибского бассейна
    • низкий (<30 кг на душу населения в год) во Вьетнаме, Сенегале, большей части Центральной Африки и большей части Восточной и Юго-Восточной Азии
  • В Индии около 50 процентов молока потребляется на фермах.
  • Молоко обеспечивает от 3 до 4 процентов диетической энергии в Африке и Азии по сравнению с 9 процентами в Европе и Океании; От 6 до 8 процентов диетических белков в Африке и Азии по сравнению с 19 процентами в Европе; и 7 процентов пищевых жиров в Африке и Азии по сравнению с 12–14 процентами в Европе, Океании и Северной и Южной Америке.

Список литературы

Информация, представленная в этом разделе портала, была взята из публикаций ФАО.

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о