Продукты из обезжиренного молока

Производство нежирного пастеризованного и топленого молока на основе обезжиренного молока не имеет каких-либо существенных технологических отличий от производства соответствующих «жирных» продуктов, то же самое относится и к производству традиционных (кефир, простокваша, ацидофильные и др.) кисломолочных напитков. Обязательно использование гомогенизации для повышения влагоудерживающей способности сгустка молока. Имеется технология и оригинальных кисломолочных напитков из обезжиренного молока - «Молодость», «Любительский», «Русский», «Юбилейный», «Коломенский» и др. В производстве кисломолочных напитков могут использоваться сахар, плодово-ягодные сиропы, мед, ванилин, корица, сухое обезжиренное молоко, казеинат натрия, разнообразен также состав заквасочных культур. Вырабатывается творог нежирный и жирный диетический по общепринятой технологии. Творог диетический пресный нежирный вырабатывается с добавлением хлорида кальция и лимонной кислоты в обезжиренное молоко, нагретое до 90-92° С, с последующим охлаждением и смешиванием сгустка с закваской.

Сливки Обезжиренное молоко

Рис. 11.1 Схема комплексного использования молока

в производстве сливочного масла

Рис. 11.2 Схема комплексного использования сливок

в производстве масла

В производстве творожных изделий (масса творожная, сырки творожные) широко используются такие наполнители, как: соль поваренная, сахар, ванилин, цукаты, изюм, тмин, перец, укроп, томат, повидло и др. На основе обезжиренного молока вырабатывается молочно-белковая паста «Здоровье», в качестве наполнителей могут применяться: соль поваренная, сахар, плодово-ягодные сиропы и т.п. Для нормализации пасты по содержанию жира (5 %) к белковой основе добавляют сливки. Обязательной операцией, обеспечивающей нежную пастообразную консистенцию продукта, является обработка белковой массы до внесения наполнителей на коллоидной мельнице.

Паста ацидофильная сладкая нежирная вырабатывается путем сквашивания молока в течение 3-4 ч при 40-42° С (до кислотности 80-90° Т) с последующим отделением сыворотки и отпрессовыванием до содержания влаги не более 82 % и смешиванием с сахарным сиропом. Готовый продукт имеет кислотность не более 200° Т, массовую долю влаги не более 80 %, сахара 12 %. Паста ацидофильная «Столичная» получается с последующим добавлением сахара и плодово-ягодных наполнителей. Кислотность ее также не более 200° Т, массовая доля влаги от 76,5 до 78,5 %.

Пудинг молочный вырабатывается из пастеризованной гомогенизированной смеси молока обезжиренного, сухого цельного или обезжиренного молока, стабилизаторов (агара) и вкусовых и ароматических веществ. Кислот-ность продукта не выше 28° Т, массовая доля влаги не более 75 %, сахара 9 %.

Сыры нежирные для плавления могут вырабатываться по технологии типа голландского, советского, российского. Для получения хорошей консистенции необходимо обеспечить в них более высокое содержание влаги, чем у жирных сыров. Достигается это за счет повышения кислотности молока перед свертыванием (21-25° Т), низкой температурой и меньшей продолжительностью свертывания молока, меньшей степенью дробления сгустка и сырного зерна, меньшей продолжительностью обработки сырной массы. В производстве сыра нежирного ускоренного созревания применяется повышенная доза закваски (2-3%) и ее предварительная активизация. Кислотность сыворотки в конце обработки должна быть 18-20° Т, затем сырную массу подвергают чеддеризации в течение 1-1,5 часов до рН 5,1-5,2. Чеддеризованную массу измельчают на волчке, смешивают с поваренной солью (2-2,5 кг на 100 кг) и двузамещенным фосфатом натрия (3-3,5 кг), приготовленном в виде раствора (3-3,5 кг растворяют в 12-14 л воды, пастеризуют и охлаждают до 55 - 60°С), перемешивают 25-30 мин. Затем плотно укладывают в кадки, подпрессовывают 1-1,5ч, поверхность покрывают парафинополимерным сплавом. Можно формовать массу в виде блоков по 14-19 кг, прессовать 40-60 мин, затем упаковывать их в полимерную пленку. Созревает масса при 18-20° С и относительной влажности воздуха 80-85% в течение 15 суток. Сыры нежирные и масса ускоренного созревания используется как полуфабрикат при выработке плавленых сыров.

Молочные консервы на основе обезжиренного молока (молоко сгущенное или сухое обезжиренное, молоко нежирное сгущенное с сахаром и др.) вырабатываются по традиционной технологии. Концентрирование обезжиренного молока возможно и с применением методов мембранной обработки.

Особой областью переработки обезжиренного молока является производство молочнобелковых концентратов (казеина, молочного белка - копреципитата и их растворимых форм). Казеин вырабатывается технический и пищевой по одной и той же технологии, но для выработки казеина технического обезжиренное молоко не пастеризуется. Жирность обезжиренного молока не должна превышать 0,05 %. Казеин получают добавлением к обезжиренному молоку молочной кислоты или пищевой соляной кислоты (кислотный способ), либо добавлением молокосвертывающего фермента (сычужный казеин). Выделенный белок промывают, обезвоживают частично (казеин - сырец - влажный, массовая доля сухих веществ 40 %) либо полностью (казеин сухой, сухих веществ 88 %).

Обезжиренное молоко пастеризуют при 85° С сразу же после сепарирования. Выделение казеина молочной кислотой возможно двумя способами: сквашиванием молока закваской и осаждением кислой сывороткой (зерненый способ). При сквашивании молоко после пастеризации охлаждают до 25-35° С и вносят закваску мезофильных молочнокислых стрептококков в количестве 3-5 %, сквашивание продолжается 8-10 часов. Для сокращения этого процесса (до 3-4 часов) можно повысить температуру сквашивания до 40-42 °С при условии применения закваски на болгарской палочке и термофильных стрептококках. Готовность сгустка к разрезке определяют по его кислотности (80-90° Т) и пробой на излом. Сгусток разрезают на кубики и подогревают при помешивании до 45-50° С постепенно увеличивая температуру но не более, чем 1° С в минуту. Зерно измельчают до 4-5 мм и продолжают нагрев до 60-65° С со скоростью 1,5° С в минуту. Затем нагрев прекращают, а вымешивание продолжают еще 10-15 мин до полной обсушки зерна. После вымешивания зерно оседает на дне, сыворотка удаляется возможно полнее. Если имеется специальный эжектор, то сгусток после разрезки засасывается в его камеру, где раздробляется на мелкие частицы с одновременным подогреванием до 56-60° С - “отваривается”. Обсушенное зерно или отваренный сгусток подвергают промывке для удаления из казеина примесей (молочного сахара, молочной кислоты, растворимых в воде солей, которые снижают качество казеина). Промывка проводится только питьевой водой, отвечающей требованиям стандарта. Обязательным условием является малое, не более 2 мг в 1 л, содержание железа (в пересчете на Fe₂О₃), иначе окраска казеина будет бурой; реакция воды должна быть нейтральной (щелочная вода, содержащая гидрокарбонаты, вызывает набухание казеина, повышает его зольность), жесткость не превышать 5° С (при большем значении вода обрабатывается добавлением пищевой кислоты). При выработке пищевого казеина вода для промывки должна быть пастеризована или хлорирована. Промывка проводится не менее трех раз, каждая по 10-15 мин, количество воды - по 20 % от массы переработанного молока. Температура воды постепенно понижается: 30-35^о С, 20-25^о С и 10-15° С.

Промытый влажный казеин обезвоживается прессованием или центрифугированием. В первом случае казеин заворачивают в прессовальный мешок или серпянку и кладут под пресс на отжимную решетку, можно использовать обычные формы и прессы для сыра. Продолжительность прессования 2-3 ч при давлении 20 кг на 100 см² площади пласта, толщина спрессованного пласта должна быть не более 10 см, для лучшего удаления влаги проводят перепрессовки (с перемешиванием массы казеина или перевертыванием блока в формах) через 30 и 60 мин с начала прессования. Температура помещения, где проводится прессование, должна быть 15-20° С, влажность отпрессованного казеина около 60%. Использование центрифуги периодического или непрерывного действия позволяет существенно сократить продолжительность обезвоживания казеина. Казеин, обработанный эжектором, при использовании центрифуги периодического действия центрифугируют дважды: 2 мин при скорости 800 об/мин, затем 4-8 мин при 1000 об/мин. Полученный казеин-сырец для интенсификации последующей сушки измельчают на зерна величиной 3-5 мм, используя казеинодробилку, волчок или специальную терку. Для равномерного высыхания зерна должны иметь одинаковый размер. Сушат казеин на воздухе (но не на солнце!) или в сушилках различных типов с помощью горячего воздуха. В сушилках периодического действия первые 1,5-2 ч температура поддерживается 40-45, затем 55-60° С, казеин перемешивается через 30 и 60 мин. Могут использоваться непрерывно действующие скребковые сушилки, пневматические - с сушкой в псевдокипящем слое; сушка инфракрасными лучами и способом сублимации.

Готовый казеин должен содержать не более 12 % влаги. Сухие зерна становятся стекловидными и при нажатии к концу сушки растрескиваются. Упаковывают сухой казеин в мешки из крафт-бумаги или из синтетического материала с внутренними полиэтиленовыми вкладышами.

При производстве казеина зерненым способом в качестве реагента-осадителя применяют кислую (не менее 140° Т) сыворотку, при этом температура обезжиренного молока и сыворотки должна быть одинаковой от 34-35^о С до 40-43° С. Сыворотка вливается в емкость при перемешивании до выпадения хлопьев казеина, после чего ее добавление прекращают, продолжая вымешивание еще 5-10 мин. Если по истечении этого времени сыворотка становится прозрачной, светло-зеленого цвета, полученному казеиновому зерну дают осесть, а часть сыворотки удаляют. Если сыворотка мутная, продолжают добавлять кислую сыворотку, пока отделяющаяся от казеиновых зерен сыворотка не станет прозрачной. После удаления части сыворотки снова прибавляют кислую сыворотку до кислотности ее в емкости 65-70° Т. Это соответствует активной кислотности рН 4,6 и обеспечивает наибольшее отщепление минеральной части от казеинаткальцийфосфатного комплекса,что обеспечивает меньшую зольность продукта. Вымешивание продолжают 10-12 мин, затем зерно обрабатывают как указывалось ранее.

Если в качестве реагента применяют соляную кислоту, то ее приливают при помешивании молока осторожно, небольшими порциями, непрерывно в течение 20-30 мин до кислотности выделяющейся сыворотки 50-53° Т (рН 4,5). Кислота используется в виде рабочего раствора (1:8), расход его на 100 л молока составляет 3-3,5 л.

В производстве сычужного казеина сгусток получают путем добавления хлорида кальция (20 г на 100 кг молока) и молокосвертывающего фермента. Температура свертывания 33-35° С, продолжительность 20-30 мин. Сгусток разрезают, измельчают на зерна 3-5 мм и при постоянном помешивании нагревают до 58-60° С с последующим максимальным обезвоживанием зерна. Все дальнейшие операции аналогичны операциям в производстве кислотного казеина.

Белок молочный пищевой (копреципитат) получают путем обработки обезжиренного молока при 95-97° С хлоридом кальция в виде 20 %-ого раствора из расчета 1-1,5 г сухой соли на 1 кг молока. Добавление в молоко хлорида кальция понижает устойчивость коллоидной дисперсии казеинаткальцийфосфатного комплекса, происходит катионный обмен между его Н⁺-ионами и Са²⁺-ионами хлорида кальция:

2[казеинаткальцийфосфат]Н⁺+СаСl₂→[казеинаткальцийфосфат]₂Са⁺⁺+2НСl.

рН молока снижается до 5,0, казеин агрегирует, одновременно коагулируют и термолабильные сывороточные белки. Степень использования белков при этом составляет 95%, тогда как при кислотной коагуляции 90, а при ферментативной - 85 %. После внесения требуемого количества СаСl₂ продолжают вымешивание 2-3 мин, дают осесть белковым конгломератам и через 7-10 мин удаляют отстоявшуюся сыворотку и обрабатывают полученный осадок, как в производстве казеина.

Указанные виды белковых концентратов имеют существенный недостаток: при смешивании с водой они образуют суспензию. Более технологичны для последующего использования растворимые формы этих концентратов, получаемые путем специальной обработки растворами гидроокисей щелочных металлов или их солей с последующей сушкой полученных растворов. Растворимые формы казеина называются казеинатами и казецитами. Казеинат получают, обрабатывая казеин (влажный или сухой) раствором гидроокиси натрия или калия, для получения растворимой формы копреципитата применяют обработку триполифосфатом натрия в сухом виде. Растворение белковых концентратов происходит при нагреве смеси до 63-65° С и постоянном перемешивании, до полного исчезновения комочков и получения однородной клейкой прозрачной массы. Максимально возможная концентрация белка в ней не более 20 %, иначе масса теряет текучесть и не может быть направлена на распылительную сушку.

Растворимые белковые концентраты используются в пищевой промышленности в качестве белкового обогатителя, водосвязывающего и эмульгирующего средства. Однако они имеют несбалансированный минеральный состав, при этом в казиенате натрия соответственно преобладает натрий, а в копреципитате - кальций, что создает определенные ограничения при использовании их в продуктах детского и диетического питания, использование NаОН вообще исключает возможность их применения для указанных целей. Разработана технология нового вида молочного белкового концентрата со сбалансированным минеральным составом - казецита. Казецит вырабатывают различных видов, используя растворение свежеприготовленного сычужного казеина смесью цитратных солей натрия, калия, магния и гидрокарбоната натрия с последующей сушкой раствора в распылительных сушилках.

Режим промывки казеина, используемого для производства казецитов усилен с целью наиболее полного удаления лактозы, т.к. вырабатываемый продукт предназначается в основном для безлактозных смесей. Проводится трехкратная промывка водой температурой 35-40° С, расход воды на каждую промывку 30% от массы переработанного молока. Продолжительность каждой промывки, включая добавление и слив воды, - 30-40 мин. Обезвоживание промытого казеина производится до массовой доли сухих веществ 25-30 % путем самопрессования в пресс-тележках через фильтрующую ткань - лавсан. Затем казеин измельчают на коллоидной мельнице и подают в емкость с рубашкой и мешалкой. Соли-растворители вносят в виде 10 %-го водного раствора в количестве, установленном рецептурой на обычный и специальный казеин. Массовая доля сухих веществ в общем растворе 18-20 %, температура растворения 70-75° С, продолжительность - 1,5-2ч, рН раствора 6,6-6,8. Готовый раствор вновь обрабатывают на коллоидной мельнице и подают насосом для высоковязких жидкостей в накопительую емкость перед сушилкой. Раствор сушат на распылительной сушилке при температуре входящего воздуха 160-170^о С, на выходе - 70-75° С.

Сухой казецит просеивают и расфасовывают по 10кг в бумажные мешки с полиэтиленовым вкладышем.

Получение казецитов из белков комплексного осаждения (копреципитатов) не дало положительных результатов из-за отрицательного влияния повышенного содержания кальция в них (2 % и более). В низкокальциевом копреципитате (массовая доля кальция не более 1 %) доля сывороточных белков составляет - 10 %, вместо 20-30 % рекомендуемых Институтом питания. Поэтому сывороточные белки следует выделять отдельно из молочной сыворотки и вносить в казеин в производстве казецитов. Белки сывороточные лучше получать кислотно-щелочным способом обработки молочной сыворотки. Растворы казеина с такими белками более устойчивы к нагреванию и близки по физико-химическому составу к казецитам. Выделенные сывороточные белки частично деминерализуют и освобождают от лактозы однократной промывкой. Раствор казеина готовят из казеина и сывороточных белков в соотношении 4:1, вносят растворы солей в соответствии с рецептурой и далее проводят те же операции, что и при выработке обычного казецита. Казецит с сывороточными белками содержит повышенное количество некоторых незаменимых аминокислот (триптофан, изолейцин, лейцин) по сравнению с обычным казецитом, что отвечает физиологическим потребностям организма.

Белковый гидролизат используется в качестве белкового компонента в производстве сухого продукта «Инпитан», предназначенного для энтерального питания тяжело пострадавших детей и взрослых. Технология гидролизата включает получение кислотного казеина с использованием заквасочных культур и перевод в растворимое состояние с помощью раствора гидрокарбоната натрия с регулированием рН казеината до 6,8±0,2. Полученный раствор пастеризуют при 80±5° С, охлаждают до 42±2° С и вносят панкреатин в количестве 0,04 % к массе 20 %-го раствора казеина. Фермент предварительно разводят в небольшом количестве пастеризованной воды с температурой 32±2° С. Растворы казеина и фермента тщательно перемешивают и выдерживают 1,5-2 ч для гидролиза белка. Окончание гидролиза устанавливают по количеству аминного азота в гидролизуемом субстрате (14,5±0,5 мг %) и органолептически (появление слабой горечи). Гидролиз прекращают, инактивируя фермент нагреванием гидролизата до 75±5° С при перемешивании. Жидкий гидролизат обрабатывают на коллоидной мельнице и подают в накопительную емкость для дальнейшего использования (сразу в виде раствора при выработке Инпитана или высушивания в распылительной сушилке).

Исследованиями, проведенными на кафедре технологии молока и молочных продуктов КемТИПП, установлен технологический регламент гидролиза молочного белка, полученного термокислотным или термокальциевым осаждением, пепсином, реннилазой, мезентерином и др. протеолитическими ферментами с использованием полученных гидролизатов в производстве плавленых сыров и белковых паст. Применение гидролизатов белка перспективно в производстве продуктов повышенной усвояемости.

Продукты из пахты

Состав и свойства пахты зависят от способа производства и вида вырабатываемого масла сливочного. Количество получаемой пахты обусловлено жирностью исходных сливок и содержанием плазмы в готовом масле.

Пахта издавна известна как лечебное средство, применяемое при диспепсии, заболеваниях печени и почек, желудочно-кишечного тракта. Она удовлетворяет требованию: «минимум калорий - максимум биологической ценности», благодаря наличию в ней веществ антисклеротического липотропного действия - фосфолипидов. В масло при сбивании сливок фосфолипидов переходит только около 25 %. Они играют важную роль в нормализации жирового и холестеринового обменов, фосфатилэтанолхолин (лецитин) участвует в построении сложных биологических структур ядра клеток. Суточная потребность человека в фосфолипидах 5г. Жир пахты содержит линолевую, линоленовую и арахидоновую жирные кислоты, обладающие антисклеротическими свойствами. Эти полиненасыщенные жирные кислоты образуют биологический комплекс, участвующий в нормализации холестеринового и жирового обмена и способствующий укреплению стенок кровеносных сосудов.

Использование пахты в натуральном виде. Наиболее распространенным и простым в техническом отношении является использование ее для нормализации молока при выработке цельномолочной продукции. Целесообразно выпускать пахту в пастеризованном виде с добавлением фруктовых, ягодных соков и др. вкусовых веществ или в виде кисломолочных напитков. Пахту можно использовать в качестве добавки для улучшения биологической ценности продуктов, в смеси ее с обезжиренным молоком - в производстве творога, творожных изделий, сыров, а также в производстве мороженного и др. десертов. Направлять пахту в смеси с обезжиренным молоком на выработку сухого обезжиренного молока нерационально, а пахта сухая плохо хранится. Сквашенные напитки из пахты вырабатывают по технологии традиционных кисломолочных напитков или под оригинальными названиями: напиток «Свежесть», «Десертный», «Лето» и т.п.

Из пахты вырабатывается мягкий сыр, сгусток образуется в результате действия закваски или добавления кислой сыворотки, или термокислотным способом. Вырабатывают сыры пониженной жирности из смеси цельного молока и пахты с использованием закваски и свертывающих молоко ферментов. Пахта также используется для выработки творога, а из смеси ее с равным количеством обезжиренного молока вырабатывается творог столовый.

В производстве белковых концентратов из пахты применяют общепринятые способы коагуляции белков молока. Молочнобелковый концентрат «Ополье» получают путем термической обработки пахты при 96-98° С в течение 6-12 ч с последующим выделением белков внесением хлорида кальция или кислой молочной сыворотки, бактериальной закваски или свертывающего фермента (в двух последних случаях пахту охлаждают до соответствующей температуры). Белковый концентрат, содержащий 30-35 % сухих веществ, охлаждают и используют для непосредственного употребления или в качестве белковой добавки после предварительного перевода его в растворимое состояние при помощи солей - плавителей.

Рекомендуется при выработке масла преобразованием высокожирных сливок применять кислотную коагуляцию при 70° С, т.к. в этом случае горячая пахта из сепаратора сразу направляется в емкость для коагуляции; при выработке масла сбиванием - термокислотную или смешанную (с предварительным внесением в холодную пахту 0,03 % СаСl₂) коагуляцию. Белковые продукты, полученные из пахты, в отличие от продуктов из обезжиренного молока обладают большой влагоудерживающей способностью и сохраняют мягкую консистенцию. Белковый концентрат из пахты, выработанный смешанной коагуляцией, может быть использован непосредственно в пищу в виде творога, для чего его нормализуют подсквашенными сливками. Благодаря сочетанию казеина, сывороточных белков и форфолипидов он является питательным и полноценным продуктом.

Белковый полуфабрикат из пахты можно получить кислотным способом с внесением закваски (продолжительность образования сгустка 9 - 12 ч), сычужно-кислотным (2,5 - 3 ч), термокальциевым осаждением (20 мин) и добавлением соляной кислоты (20 мин). После получения сгустка удаляют сыворотку, сгусток должен иметь температуру не выше 40° С, его подвергают самопрессованию до влажности не более 80 %, а затем немедленно охлаждают до 6 - 8° С. Полуфабрикат белковый из пахты может быть использован в производстве плавленых сыров и других продуктов питания.