В настоящее время известно (изготовляется) около 10 моделей маслообразователей, более 20 моделей непрерывнодействующих маслоизготовителей, много моделей маслоизготовителей периодического действия различных модификаций. Комплектация на их основе большого количества линий технологического оборудования привела к толкованию о множестве методов производства сливочного масла. Вместе с тем, систематизация существующих аппаратурных схем по общности технологического процесса производства, анализ большого количества экспериментальных данных, в том числе по содержанию компонентов в масле, его структурно-механическим характеристикам, потребительным показателям свидетельствуют о существовании двух принципиально различных методов производства:
- сбиванием заранее подготовленных сливок средней жирности (28 – 45% иногда до 55%);
- преобразованием высокожирных сливок (содержащих жира 61,5—82,5%) в специальных аппаратах — маслообразователях.
Сравнение технологических и производственных показателей при выработке масла разными методами изложены ниже:
1. При выработке масла методом сбивания сливок технологический процесс условно разделяют на три стадии:
· физическое «созревание» сливок в течение 10 и более часов при температуре от 20 до 5—4°С;
· разрушение жировой дисперсии сливок (сбиванием) и образование в качестве промежуточного продукта масляного зерна;
· механическая обработка масляного зерна с целью усреднения состава масла и пластификации его консистенции.
В процессе созревания сливок в жировых шариках осуществляется кристаллизация триглицеридов молочного жира и фосфолипи-дов, входящих в состав их эмульгирующих оболочек, частичное изменение физического состояния белков и других ингредиентов, содержащихся в сливках.
Продолжительность производственного цикла при выработке масла методом сбивания сливок составляет практически сутки. При использовании маслоизготовителей периодического действия технологический процесс состоит из отдельных операций («созревание» сливок, их сбивание, обработка масляного зерна), которые во времени выполняются периодически.
При эксплуатации непрерывнодействующих маслоизготовителей процессы сбивания сливок и обработка масляного зерна (2 и 3 стадии) осуществляются в непрерывном потоке. Продолжительность этих операций составляет 180—300 с по сравнению с 3,0—5,4*103 с в маслоизготовителях периодического действия. Однако, это принципиально не меняет технологию в целом и практически не ускоряет производственный процесс.
2. При выработке масла методом преобразования высокожирных сливок технологический процесс осуществляется в непрерывном потоке. Продолжительность производственного цикла от приемки молока до получения масла составляет 1,0—1,5 часа, а процесс маслообразования (т. е. преобразования высокожирных сливок в масло) непосредственно в аппарате 180—240 с. Деэмульгирование жировой эмульсии при этом предшествует кристаллизации глицеридов жира.
Сравниваемые методы производства сливочного масла различаются условиями выделения жировой фазы:
· в первом случае жировую фазу выделяют из сливок жирностью 28—55% при 8—12°С, т. е. при температуре ниже точки отвердевания основной массы глицеридов посредством интенсивного механического воздействия. В этих условиях происходит разделение фаз: жир/плазма. Жировая фаза выделяется в виде отдельных рыхлых комочков различной величины (2—5 мм) — масляного зерна, которое затем отделяют от плазмы сливок (пахты), спрессовывают в монолит и пластифицируют;
· во втором случае процесс осуществляется в две стадии: из сливок (сепарированием) получают высокожирные сливки, соответствующие по содержанию компонентов вырабатываемому маслу (м. д. жира от 61,5 до 82,5%), которые на заключительной стадии процесса маслообразования преобразуют в масло посредством резкого охлаждения от 60—70°С до 12—16°С, т. е. до температуры ниже точки отвердевания основных групп
| Приемка и оценка качества сырья |
| Очистка, охлаждение, промежуточное хранение |
| Подогрев и сепарирование (получение сливок средней жирности) |
| Пастеризация и дезодорация |
| Низкотемпературная обработка (охлаждение и физическое созревание) |
| Сбивание сливок (получение масляного зерна) |
| Обработка масляного зерна (промывка и механическая обработка) |
| Расфасовка, упаковка и маркировка |
| Хранение и реализация |
Рис.1. Технологическая схема производства масла методом
сбивания сливок
| Приемка и оценка качества сырья |
| Очистка, охлаждение, промежуточное хранение |
| Подогрев и сепарирование (получение сливок средней жирности) |
| Пастеризация и дезодорация |
| Сепарирование (получение высокожирных сливок) |
| Нормализация высокожирных сливок |
| Термомеханическая обработка высокожирных сливок |
| Расфасовка, упаковка и маркировка |
| Хранение и реализация |
Рис.2 Технологическая схема производства масла методом
преобразования высокожирных сливок
глицеридов при одновременном интенсивном механическом перемешивании. В этих условиях интенсивно происходят процессы деэмульгирования жировой дисперсии, кристаллизации и отвердевания глицеридов, что обусловливает обращение фаз жировой дисперсии. Дисперсия типа М/В преобразуется в дисперсию типа В/М, характерную для сливочного масла.
Характерный состав сладкосливочного (непромытого) масла, выработанного разными методами, приведен в таблице 8.
Таблица 8
| Метод производства масла | Массовая доля основных компонентов, % | Количество воздуха, 10-5 м3/кг | ||
| жира | СОМО | воды | ||
| Сбиванием сливок в маслоизготовителях: периодического действия непрерывного действия | 82,9±0,36 82,92±0,42 | 1,23±0,19 1,48±0,12 | 15,63±0,26 15,60±0,44 | 3,51±0,92 6,45±2,35 |
| Преобразованием высокожирных сливок | 82,64±0,24 | 1,64±0,16 | 15,72±0,18 | 0,58±0,12 |
При незначительных различиях массовых долей жира и воды количество СОМО (сухого обезжиренного молочного остатка) в масле, полученном методом преобразования высокожирных сливок, имеет устойчивую тенденцию к повышению (на 11,1 и 33,0%) по сравнению с полученным в маслоизготовителях непрерывного и периодического действия соответственно. При равнозначных условиях производства на практике это приводит к снижению удельного расхода молока — сырья при выработке масла.
Уменьшение газовой фазы в масле, вырабатываемом методом преобразования высокожирных сливок повышает его плотность и снижает «рыхлость», характерную для масла, полученного методом сбивания сливок, особенно при использовании непрерывнодейству-ющих маслоизготовителей. Снижение газовой фазы положительно сказывается на консистенции масла и его хранимоспособности, а иногда (при неблагоприятных санитарных условиях в маслоцехе) и на запахе масла, его качестве в целом.
Показателем, подтверждающим наличие отличительных особенностей в физической структуре сливочного масла сравниваемых методов производства, является состояние жировой дисперсии (табл. 9).
Таблица 9
| Показатели масла | Сбиванием сливок в маслоизготовителях | Преобразование высокожирных сливок | |
| периодического действия | непрерывнодействующих | ||
| Степень деэмульгирования, % | 99,9±0,09 | 99,7±0,19 | 98,5±1,3 |
| Количество эмульгированного жира, % | 0,05±0,01 | 0,06±0,01 | 0,15±0,05 |
| Содержание жира в плазме, % | 0,34±0,29 | 1,56±0,45 | 3,95±0,95 |
В масле, выработанном методом преобразования высокожир-ных сливок, как видно из таблицы 9, содержится значительно больше неповрежденных жировых шариков, которые переходят в плазму. Именно этим можно объяснить сравнительно медленную и неполную отделяемость белка при вытапливании жировой фазы (при перетопке) и обильное пенообразование в случаях использования масла для жарения.
Основными причинами, оказывающими определяющее влияние на состояние жировой дисперсии, являются особенности процесса маслообразования при выработке масла разными методами, включая:
· возможность использования в масле жировых шариков разных размеров при сбивании холодных сливок и получении высоко-жирных сливок сепарированием горячих сливок;
· принципиальное различие влияния процессов кристаллизации жира на состояние жировой дисперсии в целом и возможное сохранение целостности жировых шариков; в частности при сбивании холодных сливок с частично отвердевшим жиром (30—35%), и скоротечном быстром охлаждении горячего расплава деструктурированной массы высокожирных сливок.
От метода производства зависит состав масла и пахты. При созревании сливок имеет место инактивация оболочечного вещества жировых шариков и значительный переход его в пахту. Одновременно в пахту переходит значительное количество фосфолипидов, в том числе лецитина, что естественно снижает содержание этих веществ в масле. При выработке масла методом преобразования высокожирных сливок указанные вещества остаются в масле. Это соответственно сказывается на составе плазмы, влияет на вкус и запах масла, биологической полноценности масла и пахты.
Органолептическая оценка сладкосливочного масла (жира 82,5%), выработанного разными методами из одной партии сливок, приведена в таблице 10.
Таблица 10
| Метод производства масла | Оценка, баллы (по ГОСТ 37-87) | Термоустойчивость | |
| вкус и запах | консистенция | ||
| Сбиванием сливок в маслоизготовителях: периодического действия непрерывного действия | 7,8±0,4 7,9±0,4 | 2,7±0,4 3,0±0,5 | 0,93±0,06 0,91±0,05 |
| Преобразованием высокожирных сливок | 8,6±0,3 | 4,5±0,4 | 0,82±0,05 |
Характерной особенностью масла, выработанного методом сбивания сливок, является недостаточная связность структуры и рыхлость монолита, термоустойчивость хорошая. Вкус и запах лучше выражен в масле, выработанном методом преобразования высокожирных сливок. Объяснить это можно сравнительно повышенным содержанием в нем сухого обезжиренного молочного остатка, а следовательно, вкусовых и ароматических веществ. Консистенция его плотная, пластичная, термоустойчивость сравнительно хуже.
Таблица 11 - Преимущества и недостатки сравниваемых методов производства сливочного масла
| Сбиванием сливок в маслоизготовителях | Преобразованием высокожирных сливок | |
| периодического действия | непрерывнодействующих | |
| Преимущества |
Продолжение таблицы 11
| Хорошая пластичность масла | Отличное диспергирование плазмы (1 – 3 мкм) | |
| Хорошая термоустойчивость | Низкая бактериальная обсемененность | |
| Легко регулировать однородность состава | Высокая механизация производственных операций | Высокая сохраняемость качества |
| Возможность организации производства различной мощности | Пониженное содержание воздуха | |
| Экономное использование производственных площадей | ||
| Кратковременность производственного цикла (1 – 1,5 ч) | ||
| Сравнительно меньший расход холода и воды | ||
| Невозможность переработки сливок повышенной кислотности и подмороженных | ||
| Возможность выработки практически всего ассортимента масла | ||
| Недостатки | ||
| Длительность производственного цикла (практически сутки) | Сравнительно частые пороки - нетермоустойчивость масла и повышенное вытекание жидкого жира (6-12%) |
Продолжение таблицы 11
| Невозможность вырабатывать масло с повышенным содержанием плазмы и вкусовыми наполнителями | Повышенное содержание жира в плазме (2,1-17,4%) и неудовлетворительная отделяемость белка при перетопке | |
| Неудовлетворительная (или недостаточно хорошая) дисперсность плазмы в монолите масла | Недостаточная механизация производства, ручная мойка сепараторов и др. | |
| Недостаточная механизация производства | Сравнительно частый порок консистенции «рыхлость» | |
| Сравнительно повышенная обсемененность масла микрофлора | Высокое содержание воздуха Сравнительно повышенный отход жира в пахту | Отсутствие возможности фасовать масло брикетами в потоке производства |
| Нерациональность мелкого производства масла, в том числе на фермах | ||
| Неравномерность состава и качества масла одной партии Повышенная энергоемкость | Отсутствие автоматизации в определении и регулировании содержания влаги в масле |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какой фактор является отличительной особенностью методов производства сливочного масла?
2. Какие существует методы производства масла из коровьего молока?
3. Технологическая схема производства сливочного масла методом сбивания сливок?
4. Технологическая схема производства сливочного масла методом преобразования высокожирных сливок?
5. Назовите преимущества и недостатки данных методов.