Методы консервирования молока кратко

Обновлено: 13.05.2024

При консервировании молока используют в основном физические способы разрушения микробов. Большинство химических способов запрещено, а биологические способы, редко используемые сами по себе, приводят к значительным изменения вкуса молока.

При производстве некоторых видов молока и молочных продуктов применяют следующие физические способы уничтожения микробов:

1) охлаждение (охлажденное молоко и замороженное молоко)

2) нагревание (пастеризованное и стерилизованное молоко)

3) нагревание в сочетании с частичным обезвоживанием (сгущенное стерильное молоко)

4) нагревание в сочетании с частичным обезвоживанием и осахариванием (сгущенное молоко с сахаром)

5) нагревание в сочетании с сильным обезвоживанием (сухое молоко).

Единственный химический способ, практически применяемый в промышленности, - обработка молока кислородом. Что же касается биологических методов, то именно они лежат в основе изготовления молочнокислых продуктов, главным образом йогурта.

Наконец, существует ряд специальных видов молока, при производстве которых более или менее изменяют состав компонентов исходного молока для придания ему определенных пищевых или лечебных свойств. Сохраняют эти специальные виды молока обычно путем термической обработки или обезвоживания.

По биологическому воздействию на микрофлору и ферменты в основу систематизации способов консервирования пищевых продуктов положены следующие физиологические процессы: биоз (наличие жизни), анабиоз (подавление жизни) и абиоз (отсутствие жизни).Консервирование молока основано на абиозе и анабиозе.

Для уничтожения микроорганизмов и инактивации ферментов (абиоз) отдельно или совместно могут быть использованы ультразвуковые колебания, ионизирующее излучение, антибиотики, химические вещества и тепловое воздействие. В результате применения этих способов происходит стерилизация пищевых продуктов, т. е. обеспложивание или гибель микроорганизмов. Стерилизация считается эффективной, если отмирают микроорганизмы как в вегетативной, так и споровой формах.

Впервые возможность разрушения клеточной структуры с помощью ультразвуковых колебаний была установлена в 1904 г. С 1927 г. ведутся систематические исследования по использованию этого явления для уничтожения микроорганизмов в пищевых продуктах, однако природа действия ультразвука до конца еще не раскрыта.

Ультразвуковые колебания воздействуют на микрофлору, составные части молока и в том числе на ферменты. Поэтому применять ультразвуковую обработку при консервировании молока следует при обязательном соблюдении оптимальных параметров, не вызывающих существенных химических, питательных и вкусовых изменений продукта.

В молочной промышленности осваиваются гидродинамические генераторы звуковых и ультразвуковых колебаний.

Микробиологическая обсемененность молока уменьшается в 2-3 раза при незначительных энергетических затратах на его обработку.

При обработке молока ультразвуком следует иметь в виду, что чувствительность бактерий к звуковым волнам колеблется в больших пределах. Этим объясняется различная эффективность воздействия ультразвука на микрофлору, что обусловливает ограниченность практического использования его.

В производстве молочных консервов обработку молока ультразвуковыми колебаниями следует рассматривать как дополнительную меру воздействия на микрофлору, способствующую повышению эффективности основного приема консервирования.

Способ стерилизации ионизирующим излучением достаточно прост, не требует больших затрат электроэнергии. В зависимости от длины волн применяют коротковолновое, ультрафиолетовое и лазерное излучения.

На коротковолновые, ионизирующие излучения (менее 10 нм), характеризующиеся большой энергией квантов, разные виды микроорганизмов реагируют неодинаково. Ионизирующее излучение для консервирования молока применяют только в том случае, если оно им поглощается. Дозы ионизирующего излучения, эффективно воздействующие на микрофлору и ферменты молока, составляют 629,2-20,64 Кл∙кг -1 .

Для инактивации ферментов требуются большие дозы излучения. При этом наиболее существенно воздействие на белковый комплекс, сопровождающееся отщеплением от него кальция, магния и фосфора.

Следствием этого является значительное повышение вязкости молока и снижение его растворимости. Ионизирующее излучение можно применять только в сочетании с другими видами стерилизации, так как в результате его использования происходят изменения составных частей молока. При стерилизации молока УФ-лучами микроорганизмы также уничтожаются, но вкусовые и питательные достоинства продукта ухудшаются.

Эксперименты по воздействию лазерного излучения на молоко показали, что его спектральные характеристики при дозах облучения 1-10 Дж•см -2 и длинах волн 337, 351, 364, 633 нм изменяются незначительно, что позволило высказать предположение о возможности использования лазерного излучения для нетепловой стерилизации молока.

Тепловой эффект электромагнитного излучения высокой частоты также вызывает отмирание микроорганизмов.

Стерилизация возможна и с помощью антибиотиков. Однако не существует единого мнения о целесообразности промышленного использования антибиотиков для консервирования молока. Общими являются только рекомендации в отношении выбора антибиотиков.

Например, рекомендуется использовать те антибиотики, которые не применяют в терапии, а также только как дополнительное средство при одном из основных способов консервирования.

Из числа таких антибиотиков наибольшее распространение в пищевой промышленности получил низин. Низин небактерициден для плесеней и дрожжей, антибиотически активен в зависимости от рН среды и лишь по отношению к бактериям, хотя на многие грамотрицательные бактерии он не действует. В органах пищеварения разрушается ферментами пищеварительного тракта.

Усвоение продукта, содержащего низин, не снижается. Действие его заключается в расшатывании спор микроорганизмов, благодаря чему они становятся более доступными для теплового воздействия, менее термоустойчивыми, что позволяет несколько смягчать режимы стерилизации в производстве сгущенного стерилизованного молока. Законодательством применение низина разрешается не для всех продуктов и не во всех странах.

Теоретически возможная стерилизация молока химическими веществами практического использования не получила.

Химические вещества, токсически воздействующие на бактерии, обычно вызывают порчу молока. Среди них только сорбиновая кислота и ее соли, оказывающие сильное бактерицидное действие на дрожжи и плесени, нашли применение в молочной промышленности. Они нетоксичны для человека, не имеют вкуса и запаха. В организме сорбиновая кислота окисляется с образованием безвредных веществ.

Совместное применение сорбиновой кислоты и низина позволяет воздействовать на более широкий спектр микрофлоры, подлежащей уничтожению. Однако и такую комбинацию следует использовать как вспомогательное средство.

Из всех видов стерилизации наибольшее распространение в производстве молочных консервов получила тепловая обработка инжекцией пара в молоко или нагреванием его через стенку при температуре выше 100 °С и соответствующей ей выдержке.

Биохимические основы отмирания микроорганизмов при тепловой стерилизации еще недостаточно изучены. Высказываются предположения, что оно наступает из-за инактивации ферментов.

Наряду с тепловой стерилизацией в производстве сгущенных молочных консервов нашло также применение консервирование, основанное на анабиозе. Из известных приемов такой обработки при консервировании молока используют замораживание свободной воды и повышение осмотического давления в продукте, основанное на понижении активности воды до уровня, при котором развитие микроорганизмов становится невозможным или в значительной степени подавляется.

Торможение биохимических процессов замораживанием и хранением пищевых продуктов в замороженном состоянии обусловлено изменением фазового состояния воды. При замораживании по мере снижения температуры продукта молекулы воды сближаются, силы их взаимного притяжения увеличиваются, слабеет броуновское движение. При энергии молекул воды ниже уровня энергии их постоянной ориентации начинается кристаллообразование, выделяется 335 кДж•моль -1 теплоты кристаллизации, устойчивость продукта к микробной порче повышается.

В производстве молочных консервов как вторичное обсеменение продуктов наиболее опасны осмофильные дрожжи. Они могут размножаться при активности воды, близкой к 0,73. Следовательно, только при активности воды меньше 0,7 пищевые продукты сохраняются без порчи в течение длительного времени.

Эффективность воздействия температуры замораживания на микроорганизмы можно оценить по снижению активности воды.

Молочные консервы — это продукты из натурального молока или молока и пищевых наполнителей (компонентов), которые в результате специальной обработки могут длительное время сохранять свои свойства без изменений.

Изменение свойств и порча пищевых продуктов вызываются главным образом действием микроорганизмов, обусловливающих гниение, гликолиз, липолиз, изменение цвета, запаха, консистенции и другие пороки.

Для того чтобы надежно предохранить продукты от порчи, необходимо создать, такие условия хранения либо так видоизменить их свойства, чтобы попавшие в них микробы были уничтожены или не могли развиваться.

Используя биологические принципы, все методы консервирования можно разделить на три основные группы:

методы, основанные на принципе биоза, т. е. поддержания жизненных процессов в сырье (молоке) и использования его естественного иммунитета;

методы, основанные на принципе анабиоза, т. е. на подавлении (замедлении) жизнедеятельности микроорганизмов при помощи различных физических, химических и биологических факторов;

методы, основанные на принципе абиоза. т. е. на полном прекращении всех жизненных процессов, как в сырье, так и в микроорганизмах.

Ни один из принципов, положенных в основу этой классификации, не может быть осуществлен на практике в чистом виде. Однако каждый метод консервирования характеризуется преобладанием какого-либо одного принципа, и поэтому приведенная классификация помогает лучше уяснить сущность этих методов.

Биоз — поддержание в продукте или сырье жизненных процессов, препятствующих развитию микроорганизмов, а также использование естественного иммунитета сырья. Так, в свежевыдоенном молоке содержатся бактерицидные вещества, губительные для микроорганизмов, которые в течение определенного отрезка времени не могут размножаться (бактерицидная фаза молока).

Анабиоз— подавление биологических и физико-химических процессов, протекающих в сырье, пищевых продуктах и населяющей их микрофлоре. Различают несколько разновидностей анабиоза: термоанабиоз, ксероанабиоз, осмоанабиоз, наркоанабиоз и ценоанабиоз.

Термоанабиоз — охлаждение (психроанабиоз) и замораживание (криоанабиоз). При охлаждении молока (2-10 °С) снижается биологическая и биохимическая активность микрофлоры и ферментов молока. При замораживании (-12 - -25 °С) ферментные процессы прекращаются и микробиальная клетка не размножается. В замороженном состоянии можно хранить сырое молоко, сливки, творог, сгущенное молоко.

Ксероанабиоз — прекращение развития микробов путем удаления из продукта воды или доведения ее до минимального количества, при котором микробиологические и ферментные процессы максимально подавляются.

В молочной промышленности применяют сушку молока и молочных продуктов, в которых погибает часть вегетативных форм микробов, а жизнеспособность спор сохраняется. При увлажнении продукта микроорганизмы начинают развиваться, что приводит к его порче.

Осмоанабиоз — подавление развития микроорганизмов созданием высоких концентраций сухих осмотически деятельных веществ в продукте, в результате чего происходит плазмолиз клетки.

Используют консервирующее действие сахарозы, глюкофруктозных сиропов, галактозы в производстве сгущенных молочных консервов с сахаром. Требуемое для эффективного консервирования осмотическое давление 16-18 МПа обеспечивается при концентрации в сгущенном молоке сахарозы 62,5-63,3 % или глюкозы 35-36 %, поскольку молярность растворов глюкозы почти вдвое больше, чем сахарозы. Осмотическое давление 1%-ного раствора сахарозы около 0,07 МПа, глюкозы 0,12 МПа.

Некоторые микроорганизмы адаптируются к повышенному осмотическому давлению и могут развиваться в сгущенных молочных продуктах с сахаром. В связи с этим для предупреждения порчи их необходимо хранить при низких температурах.

Наркоанабиоз — ингибирующее воздействие на микроорганизмы кислорода, углекислого газа, азота. Молоко и сухие продукты хранят в среде азота или углекислого газа.

Ценоанабиоз — подавление жизнедеятельности вредной микрофлоры путем введения полезных микроорганизмов и создания благоприятных условий для их развития. Используется при производстве кисломолочных продуктов, сыра, кислосливочного масла, а также заменителей цельного молока с применением заквасок молочнокислых бактерий, подавляющих развитие гнилостных микробов.

Абиоз — полное прекращение жизненных процессов в сырье, продукте и микрофлоре. Наблюдается при стерилизации продуктов.

Тепловая стерилизация — действие высокой температуры, вызывающей гибель клеток микробов в результате денатурации белка и других необратимых изменений в цитоплазме.

Молоко стерилизуют при высокой температуре (105-107, 130-150 °С).

Лучевая стерилизация осуществляется под действием ультрафиолетовых лучей. Наибольшим бактерицидным свойством обладают лучи с длиной волны 200-295 нм. Применяют для обеззараживания тары, воздуха, поверхности стен, упаковочного материала, поверхности головок сыра и др.

Радиационная стерилизация (радаппертизация) — применение ионизирующих излучений для уменьшения количества микроорганизмов, инактивации ферментов, дезинсекции пищевых продуктов и сырья.

Облучение молока интенсивностью 1 кДж/кг способствует более продолжительному сохранению его при низких температурах. Однако при обработке молочных продуктов γ-лучами в них появляются посторонние запахи и привкусы, разлагается аскорбиновая кислота и быстро окисляется жир. Все это ограничивает применение ионизирующих излучений в молочной промышленности.

Химическая стерилизация — применение антисептиков и антибиотиков в целях подавления развития микроорганизмов в молочных продуктах.

Антисептики (сорбиновая кислота, сорбаты калия и натрия) добавляют в сгущенные молочные продукты с сахаром для подавления развития плесеней. Так, для подавления шоколадно-коричневой плесени сорбиновую кислоту в количестве 0,02 % массы продукта добавляют на стадии его охлаждения или в сахарный сироп.

По принципам консервирования молочные консервы разделяют на три основные группы: по принципу абиоза - стерилизованные молочные консервы; по принципу осмоанабиоза - сгущенные молочные консервы с сахаром; по принципу ксероанабиоза - сухие молочные продукты.

Используя биологические принципы, все методы консервирования можно разделить на три основные группы:

Молоко стерилизуют при высокой температуре (105-107, 130-150 °С).

Коровье молоко – скоропортящийся продукт. В свежем виде оно непригодно для длительного резервирования и дальних перевозок.

Стойкость свежего молока значительно возрастает, если оно подвергается обработке, в результате которой прекращается или подавляется жизнедеятельность микроорганизмов и инактивируются ферменты.

Такая обработка, придающая молоку способность сохраняться без порчи в течение длительного времени, называется консервированием.

Человечество издавна занимается консервированием пищевых продуктов. Первыми приемами консервирования, обеспечивающими запасы пищи на длительное время, были сушка на солнце, вяление на воздухе, замораживание.

Современные методы консервирования пищевых продуктов по классификации Я. Я. Никитинского основаны на следующих принципах:

1) биоза - поддержание жизненных процессов, происходящих в сырье и препятствующих развитию микроорганизмов;

2) абиоза - прекращение жизнедеятельности микроорганизмов, сопровождающееся прекращением жизненных процессов в сырье;

3) анабиоза - подавление жизнедеятельности микроорганизмов под воздействием различных химических и физических факторов.

Современные способы консервирования молока основаны на абиозе и анабиозе.

На принципе абиоза - основана стерилизация молока, обеспечивающая уничтожение всех вегетативных клеток микроорганизмов и в преобладающем большинстве спор (sterilis - бесплодный).

Из антисептиков (сернистый ангидрид, бензойнокислый «натрий, винный спирт, уксусная кислота, сорбиновая кислота) для консервирования молока применяют только сорбиновую кислоту (в дополнение к другим методам консервирования). Эта кислота в концентрации до 0,1 % безвредна для человека. Эффективно подавляет жизнедеятельность дрожжей и плесеней. При комбинировании с низином (антибиотик) оказывает эффективное бактерицидное воздействие на достаточно широкий спектр микрофлоры.

В настоящее время из всех методов стерилизации для консервирования молока применяют главным образом тепловую стерилизацию, заключающуюся в нагревании продукта до температуры выше 100 ºС в течении нескольких минут.

На принципе анабиоза основаны следующие методы консервирования молока: замораживание, повышение осмотического давления, обезвоживание.

Быстрое замораживание молока при температуре не выше – 25 ºС обеспечивает эффективность подавления жизнедеятельности большинства микроорганизмов и инактивирование ферментов. Необратимые изменения составных частей молока при этом не происходят.

Возможно консервирование замораживанием и сгущенного молока. За рубежом применяют быстрое замораживание сгущенного до 36 % сухих веществ молока при температуре не выше – 23 ºС. Такой продукт хорошо сохраняется и полностью восстанавливается при оттаивании. В России консервирование молока замораживанием пока не применяют.

В молоке при повышении осмотического давления жизнедеятельность микроорганизмов подавляется (осмоанабиоз).

Осмотическое давление в молоке и микроорганизмах колеблется в пределах 5-7 атмосфер. Обмен веществ у микроорганизмов, основанный на осмосе, протекает беспрепятственно. С увеличением осмотического давления в молоке нормальная жизнедеятельность микроорганизмов нарушается. Осмотическое давление в молоке, увеличенное до 160-180 атмосфер, вызывает плазмолиз (физиологическую сухость) клеток микроорганизмов, в результате чего жизнедеятельность их приостанавливается, а некоторые даже погибают.

В молоке осмотическое давление создается лактозой (46 % от всего осмотического давления), минеральными солями и некоторыми белками. При концентрировании молока осмотическое давление увеличивается. Так, при сгущении молока до 30-50 % сухих веществ происходит увеличение осмотического давления до нескольких десятков атмосфер. При таком изменении осмотического давления консервирование молока на длительное время не обеспечивается. Для этого необходимо повысить осмотическое давление до 160-180 атмосфер. Если требуется сохранение молока при консервировании в текучем состоянии, то повышение осмотического давления до 160-180 атмосфер только сгущением невозможно. Для этого необходимы другие приемы обработки, например, прибавление в молоко растворимых в воде веществ, способных вместе с составными частями молока поднять осмотическое давление до требуемого уровня. Из таких веществ для консервирования молока применяют сахарозу в виде свекловичного сахара.

Требуемое для консервирования молока на длительное время повышение осмотического давления обеспечивается сгущением молока в 2,5-3 раза и прибавлением такого количества свекловичного сахара, при котором концентрация сахарозы в продукте будет составлять 62,5-63 %.

где САХ_пр – содержание сахарозы в продукте, %,

ВОДА_пр – содержание воды в продукте, %

Осмотическое давление рассчитывают по температуре замерзания продукта.

где t₃ – температура замерзания продукта, °С,

М_д – молекулярная депрессия для воды = 1,86.

Продукт	Температура замерзания, °С	Осмотическое давление, атм
Молоко цельное	- 0,5
Молоко цельное сгущенное с сахаром	- 15

Обезвоживание, как способ консервирования молока, заключается почти в полном удалении воды из него. В зависимости от вида продукта конечное содержание воды в сухих молочных консервах колеблется в пределах 2-5 %. При таком содержании воды жизнедеятельность всех микроорганизмов подавляется (ксероанабиоз), продукт длительное время хранится без порчи. Увлажнение сухих молочных консервов при хранении предупреждается герметической упаковкой и соответствующими условиями хранения.

Молоко, обработанное любым из перечисленных выше способов консервирования, представляет собою концентрат, способный длительное время храниться без порчи, удобный для упаковки, хранения и перевозок, при употреблении легко восстанавливающийся до исходного состояния.

Виды молочных консервов

В зависимости от степени концентрирования молочные консервы делятся на сгущенные и сухие. Сгущенные молочные консервы обладают текучестью, сухие – сыпучестью.

В таблице 5.1 приведены молочные консервы, которые вырабатывают в России. Они систематизированы в зависимости от способов консервирования.

Основы консервирования молока и виды молочных консервов. Консервирование — это процесс специальной обработки молочных продуктов, который позволяет сохранить эти продукты без изменения в течение длительного времени. Молочные консервы — это продукты, вырабатываемые из натурального молока с применением сгущения с последующей стерилизацией или добавлением сахара и сушки. Они обладают высокой энергетической ценностью за счет концентрации составных частей молока, а также высокой транспортабельностью и стойкостью при хранении.

Одной из причин изменения качества продукции при хранении является развитие нежелательной микрофлоры, которая при консервировании уничтожается или подавляется. Методы консервирования молочных продуктов основаны на биологических принципах: абиозе и анабиозе. Консервирование по принципу абиоза заключается в полном уничтожении находящихся в продукте микроорганизмов, а по принципу анабиоза — в подавлении развития микробов. В процессе консервирования уничтожение и подавление микроорганизмов осуществляются химическими (антибиотики) или физическими (ультразвуковые колебания, воздействие низких и высоких температур) средствами. В производстве молочных консервов используют физические средства: высокие температуры (стерилизация), повышение осмотического давления и высушивание. Высокотемпературную обработку с целью уничтожения вегетативных и споровых форм микроорганизмов применяют при производстве сгущенных стерилизованных консервов.

Консервирование путем повышения осмотического давления, вызывающего нарушение естественного обмена веществ между живой микробной клеткой и средой, применяют при производстве сгущенного молока с сахаром. Повышать осмотическое давление в молоке можно путем увеличения содержания сухого молочного остатка (сгущение молока и растворение в нем сахара). В сгущенном молоке осмотическое давление достигает 18 МПа (внутриклеточное давление микробов 0,4— 0,6 МПа), что создает неблагоприятные условия для развития микрофлоры.

Консервирование высушиванием используют при производстве сухих молочных консервов. При высушивании из продукта удаляется влага и создается физиологическая сухость, обусловливающая увеличение разницы между осмотическим давлением. Кроме того, для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов необходима массовая доля воды в продукте около 25—30%. При значительном снижении в продукте влаги (3—5%) и повышении концентрации растворенных в ней веществ создаются условия, подавляющие развитие микроорганизмов.

Итак, в зависимости от методов консервирования и соответствующих процессов обработки молочные консервы можно разделить на следующие виды: сгущенные стерилизованные и концентрированные консервы без сахара, сгущенные консервы с сахаром и сухие молочные продукты.

Требования, предъявляемые к сырью . К сырью, предназначенному для производства молочных консервов, предъявляют повышенные требования, так как пороки сырого молока в результате концентрации сухих веществ усиливаются. Для консервирования пригодно натуральное молоко, соответствующее требованиям ГОСТ 13264—88. Оно должно быть термоустойчивым, иметь кислотность 16—18°Т (для концентрированного молока), 19°Т (для стерилизованных консервов) и 20°Т (для других видов молочных консервов), а также иметь невысокую микробиологическую обсемененность. При подборе молока для консервов необходимо учитывать его химический состав и свойства. Массовая доля воды в молоке должна составлять 87,5%, жира — 4,0, СОМО — 8,75%. Причем отношение жира к СОМО должно колебаться в пределах от 0,4 до 0,69. Кроме того, следует учитывать содержание сывороточных белков, которые понижают термостойкость. По этой причине считается непригодным для выработки консервов молозиво и стародойное молоко. Более пригодно молоко с меньшими размерами жировых шариков и казеинаткальцийфосфатного комплекса, так как в таком молоке замедляется отстаивание белково-жирового слоя при хранении. Таким образом, пригодность сырья устанавливают по результатам физико-химических и бактериологических анализов, а также органолептической проверки.

Общие технологические процессы. Производство молочных консервов характеризуется рядом общих приемов подготовки и обработки сырья: приемка, очистка, охлаждение и резервиро^ вание, нормализация, тепловая обработка, гомогенизация, cryщение.

Приемка, очистка, охлаждение молока, осуществляемые аналогично выполнению этих операций при производстве молочных продуктов, были рассмотрены ранее.

Для обеспечения бесперебойной работы оборудования (вакуум-выпарных установок) и подбора термостойкого молока возникает необходимость в охлаждении и резервировании молока. Режимы охлаждения выбирают в зависимости от продолжительности резервирования. Наиболее оптимальные условия— это охлаждение до 4—8°С и хранение не более 12 ч.

Нормализация, или стандартизация, исходной смеси осуществляется для получения в молочных консервах необходимого соотношения между составными частями сухого вещества. При этом соотношения массовых долей любых двух составных частей сухого вещества в нормализованной смеси и готовом продукте должны быть одинаковыми.

Нормализованную смесь перед сгущением пастеризуют при температуре (90±2) °С или (107±2) °С без выдержки. Сразу после пастеризации рекомендуется охладить молоко до 70— 75°С для предотвращения денатурации сывороточных белков и других нежелательных физико-химических изменений.

Способы и кратность концентрирования. После охлаждения молоко направляют на сгущение, т. е. концентрирование сухих веществ молока или его смеси с компонентами путем выпаривания влаги в вакуум-выпарных установках при давлении ниже атмосферного. Применение вакуума позволяет снизить температуру кипения молока и в наибольшей степени сохранить его свойства.

Вакуум-выпарные установки могут быть непрерывного и периодического действия. По способу заполнения выпариваемой жидкости различают циркуляционные (объемные) установки с циркуляцией определенного объема жидкости и пленочные, в которых выпаривание происходит из пленки толщиной 2—10 мм. При такой толщине пленки интенсифицируется теплообмен и сокращается продолжительность теплового воздействия. В целях экономии тепловой энергии на сгущение установки конструируют многокорпусными.

В периодически действующую вакуум-выпарную установку поступает определенный объем молока или смеси, и сгущение продолжается до достижения требуемой концентрации сухих веществ. Продукт быстро выгружают и направляют на охлаждение в вакуум-охладитель. После выгрузки продукта в вакуум-выпарные установки поступает новая партия подготовленной смеси и процесс сгущения повторяется.

При непрерывнопоточном способе по сравнению с периодическим проводится непрерывное выпаривание. Смесь, частично сгущаясь в первом корпусе, последовательно проходит остальные корпуса, где выпаривается до конечной концентрации сухих веществ, поступает в емкость для продукта и на охлаждение.

При непрерывнопоточном способе сгущения по сравнению с периодическим снижаются затраты времени в 1,36 раза на обработку 1 т молока, расход пара в 1,55 раза и воды в 1,46 раза. Кроме того, непрерывнопоточный способ позволяет автоматизировать технологический процесс.

При выпаривании основными параметрами процесса являются температура, продолжительность воздействия и кратность концентрирования. Температура выпаривания в зависимости от числа корпусов установки и содержания сухих веществ в смеси колеблется от 45 до 82 °С. Продолжительность теплового воздействия зависит от вида вакуум-выпарных установок. В однокорпусной циркуляционной установке она колеблется от 1 (при сгущении от 11 до 25% сухих веществ) до 10 ч (при сгущении от 6,0 до 60%). В пленочной вакуум-выпарной установке продолжительность выпаривания колеблется от 3 до 15 мин.

При сгущении состав молочных консервов может определяться в соответствии с кратностью концентрирования или сгущения. Кратность концентрирования показывает, во сколько раз увеличиваются массовые доли всего сухого остатка и его составных частей или во сколько раз уменьшается масса готового сгущенного продукта по сравнению с массой исходного сырья. Кратность концентрирования рассчитывают из следующих отношений:

где n — кратность концентрирования (сгущения);
т_см, m_пр — масса исходной смеси и продукта;
с_пр, ж _пр , СОМО_пр — массовая доля сухих веществ, жира, сухого обезжиренного молочного остатка в продукте и соответственно в исходной смеси.

По кратности сгущения и массовой доле составных частей в смеси рассчитывают ожидаемые доли составных частей в продукте, т. е. становится возможным прогнозирование.

Читайте также: