Классификация масла, способы и технологические схемы производства. Методы производства сливочного масла
Так как масло является повседневным продуктом для многих людей, поэтому важно, в чем заключается технология производства сливочного масла . Сливочное масло это довольно ценный продукт, где сконцентрирован молочный жир. Оно обязательно должно удовлетворять определенные требования, которые относятся к вкусовым свойствам, структуре продукта, консистенции, стойкости.
Прежде всего, качество произведенного масла имеет зависимость от качества используемого сырья, где также большое значение имеет технология производства сливочного масла, соблюдение всех необходимых санитарных режимов и условий его хранения.
Технология производства относительно изготовления сливочного масла:
Первый метод подразумевает преобразование высокожирных сливок.
Второй метод состоит в сбивании сливок, где допустимый процент жирности должен составлять 30-35 процентов.
Второй метод используют в производстве небольших объемов традиционного масла среди городских молочных заводов.
Сливочное масло изготавливается методом преобразования, который применяется во всех остальных видах, куда входят также сорта с наполнителями любых объемов.
Технология производства и выпуска сливочного масла с использованием метода сбивания.
На входе продукт представляет: сливки МДЖ с 35 процентами.
На выходе продукт представляет: сливочное масло МДЖ, где процент жирности может быть в диапазоне 61-82,5 процента.
Производство сливочного масла – главные операции
Любой завод по производству сливочного масла подразумевает производственный процесс, который базируется на таких этапах:
1.
Прием молока.
2.
Далее происходит сепарирование цельного молока, после которого получают сливки.
3.
Нормализация полученных сливок по жиру. Удаление возможных запахов и привкусов.
4.
Пастеризация сливок при температуре в 85 градусов без выдержки.
5.
Далее следует низкотемпературная подготовка сливок.
6.
Сбивание сливок.
Производство сливочного масла подразумевает использование различных конструкций, на которых происходит процесс сбивания сливок, промывается масляное зерно, посолка, также осуществляется механическая обработка масла. Для осуществления данных процессов используется оборудование, которое необходимо для производства различного сливочного масла
.
Что касается сливок, перед тем, как они попадут в маслоизготовитель, проходят фильтрацию. Маслобойку заполняют на 50 процентов сливками от ее общего объема. Продолжительность взбивания занимает от сорока до шестидесяти минут. Процесс сбивания заканчивается после того, как будет получено масляное зерно в 3-5 мм по своему размеру.
7. Промывка масляного зерна.
Благодаря данному процессу, сливочное масло имеет большую стойкость при хранении. Так, в процессе промывки происходит удаление остатков пахты, которая выступает питательной средой для многих микроорганизмов. Промывочная вода обязательно должна иметь питьевое качество.
8. Посолка масла.
Производство сливочного масла включает такой процесс, как посолка масла, благодаря которой масло имеет высокую стойкость при хранении. Проваренную соль просеивают, а также прокаливают.
9. Механическая обработка масляных зерен.
Данная процедура осуществляется для того, чтобы объединить разрозненные зерна в единый пласт масла. Для механической обработки масла в маслоизготовителях применяются вальцы, или шнеки.
10. Расфасовка продукта осуществляется в пергамент, гофрокороба, а также в кэшированную фольгу.
Термостатирование подразумевает определенный процесс, где производство сливочного масла в первые дни (до 5 дней), после того, как масло выработают, его необходимо выдержать при температурах до 15 градусов. Это осуществляется для того, чтобы создать благоприятные условия для завершающего процесса кристаллизации непосредственно молочного жира, чтобы улучшить структуру и физические свойства масла.
В процессе изготовления сливочного масла обязательно должна быть выдержана технология производства сливочного масла.
Сливочное масло абсолютно заслужено считается одним из самых популярных и универсальных продуктов. Каждая хозяйка с удовольствием использует его в процессе создания кулинарных шедевров. Здесь мы поговорим про бизнес на производстве сливочного масла, линию и оборудование для него, посмотрим технологию и методы изготовления на видео.
Виды масла
Существует великое множество наименований сливочного масла, похожих внешне, но различных по вкусовым и питательным качествам. Основные виды этого продукта различаются по жирности, влажности и на вкус. Своеобразный рейтинг по вышеперечисленным параметрам выглядит следующим образом:
- Топленое масло должно содержать не менее 99% жира и не более 0,7% влаги;
- Вологодское — 82,5% жира, 16% влаги;
- Любительское — 78% жира, 20% влаги;
- Крестьянское — 72,5% жира, 25% влаги;
- Бутербродное — 61,5% жира, 35% влаги;
- Шоколадное — 62% жира, 16% влаги, не менее 18% сахара, не менее 2,5% какао.
Бизнес по производству сливочного масла может стать очень прибыльным занятием.
Необходимое оборудование и сырье
Линия для производства сливочного масла состоит следующих станков и машин:
- Сепараторы;
- Вакуум-дезодорационные установки;
- Нормализационные ванны;
- Ванна длительной пастеризации;
- Маслообразователи непрерывного действия;
- Гомогенизатор-пластификатор;
- Насос;
- Резервуар объемом 10 к.м.
Цены на все это оборудование для производства сливочного масла зависят от многих факторов и могут существенно отличаться, тут каждый выбирает для себя самый оптимальный вариант. Для того чтобы линия работала с максимальной отдачей, необходимо нанять технолога, мастера и рабочих.
Линия для производства сливочного масла П8-0ЛФ-01 / Цена от 2,5 млн. рублей
Фасовочный аппарат обойдется еще в 300 тыс. рублей.
Качество сливочного масла напрямую зависит от качества сырья, на нем экономить не стоит. Молоко лучше покупать пожирнее. Во время покупки сливок учитываются следующие критерии:
- Сливки 1-го сорта — однородная консистенция; вкус сладковатый, свежий; не образуются белковые хлопья во время кипячения.
- Сливки 2-го сорта — присутствуют комочки масла; вкус слабо выражен; образуются хлопья при кипячении.
На изготовление 1 кг сливочного масла 82% жирности потребуется 17 л молока 5%жирности либо 29 л молока 3% жирности. Существует возможность введения растительных жиров с целью сделать продукт дешевле. Исходя из всего вышесказанного, можно просчитать рентабельность предприятия достаточно точно.
Технология производства — методы изготовления
Существует две основные технологии изготовления сливочного масла: взбивание сливок и преобразование высокожирных сливок.
Метод взбивания сливок состоит из нескольких этапов. Молоко нужно подогреть и прогнать через сепаратор. Полученные сливки необходимо нормализовать до 35% жирности, очистить и дезодорировать. Следующий этап — пастеризация сливок при температуре 85 градусов. Охлажденные до 4-6 градусов сливки выдерживаются на протяжении 7-15 часов. Потом их помещают в маслообразователь и взбивают около часа в барабане со скоростью 30-40 оборотов в минуту. В результате должны получиться масляные зерна и пахта, которую сливают. После этого масляные зерна дважды промываются холодной водой в том же барабане со скоростью 10 об/ мин. Потом будущее сливочное масло посыпают мелкой солью «Экстра» и при помощи вальцов и шнеков того же маслообразователя создают один большой кусок масла. После этого его остается только нарезать и расфасовать. Метод взбивания сливок не очень хорош для производства в больших количествах по причине существенных затрат времени на весь процесс.
Метод преобразования высокожирных сливок позволяет существенно сократить время изготовления. Молочная масса подогревается, проходит через сепаратор и пастеризуется так же, как и в первом методе. Нормализация происходит путем добавления пастеризованного молока или пахты. Влажность на выходе должна быть 15,8%. Для придания более насыщенного запаха и вкуса, сливки подвергаются процесс термостатирования. Далее идет маслообразователь, летом смешивание занимает 180-200 секунд, зимой — 140-160 секунд, после чего масло солят и кристализуют. Готовое, расфасованное масло должно выдерживаться в течение 3-5 дней при температуре 5-15 градусов. Желтый насыщенный цвет достигается путем добавления каротина, его должно быть не больше 0,1%.
Для того, чтобы получить шоколадное сливочное масло, во время нормализации сливок в ванны добавляют наполнители, предусмотренные по рецепту. По нормативам, процент их содержания следующий: Мед — 36%, сиропы — 16%, плодово-ягодные наполнители — 10%, ванилин дается из расчета 15 грамм на тонну.
После добавления всех вышеперечисленных ингредиентов, сливки подогревают до 65-70 градусов и через двадцать минут начинают обрабатывать маслообразователем.
Требования к хранению
Сливочное масло хранится при температуре не выше 3°С, влажность — не выше 80%. При таких условиях срок реализации составляет не больше 10 суток после упаковки в пергамент, 20 — в алюминиевую фольгу, 8 — в тот же материал при весе нетто 15-30 грамм, 15 — в полимерные стаканчики. 90 суток можно хранить сливочное масло в металлической таре.
Сбыт готовой продукции
Зимой и весной сливочное масло стоит на 10% дороже. Рынок сбыта этого продукта невообразимо широк. Для того чтобы не возникало проблем с реализацией продукции, важно умно организовать рекламную кампанию. Интересная упаковка тоже позволит создать запоминающийся, популярный бренд. Но все-таки, качество — это главный козырь любого производителя сливочного масла, в прочем, как и любого другого продукта.
Сливочное масло – продукт, постоянно присутствующий в холодильниках большинства россиян. Как показывают опросы, бутерброд с маслом и сыром – любимый завтрак и детей, и взрослых. Сливочное масло подчеркивает или, наоборот, смягчает вкус: например, бутерброд с красной икрой просто немыслим без сливочного масла.
Мало кто знает, что этот продукт имеет древнюю историю: впервые сливочное масло было получено в Индии около 3000 лет назад. Но первыми разработчиками промышленного способа производства сливочного масла стали итальянцы. Именно они в начале 19 века запустили первые механические агрегаты, с помощью которых производился высокожирный продукт, ставший прообразом сливочного масла в его современном представлении. В середине 19 века успешно производили масло и на Руси, сбивая его из свежих или сквашенных сливок, а вологодское масло по праву стало гордостью отечественных маслоделов.
Качество продукта не может зависеть только от одного параметра: в процессе производства сливочного масла важно все: и качество сырья, и способ изготовления, и строгое соблюдение параметров технологического процесса. Каждый из этих факторов в значительной степени определяет качественные характеристики готового масла.
Для производства сливочного масла, может быть использовано молоко как первого, так и второго сорта. Да, не стоит удивляться: со времен Булгакова («осетрина может быть только первой свежести») мало что изменилось. В европейских странах понятие «молоко второго сорта» отсутствует вообще, в России же молоко, имеющее явные пороки вкуса и консистенции, используется для производства сливочного масла очень активно, что, как ни странно, допускается ГОСТом.
Производство сливочного масла - сложный многоступенчатый технологический процесс, конечная цель которого – концентрация и выделение молочного жира. В промышленном масштабе масло производится двумя способами: механическим сбиванием сливок с жирностью 35-40% или преобразованием высокожирных сливок с жирностью 70-85%. При сбивании сливок получается масло более высокого качества, обладающее лучшими органолептическими и структурными характеристиками, но этот метод, увы, малопроизводителен. Именно поэтому уже больше полувека 90% сливочного масла производится методом преобразования высокожирных сливок.
Приемка молока и его сепарирование – стадии, одинаковые для всех способов производства сливочного масла. После сепарации сливки, содержащие от 35 до 45% жира, подвергаются пастеризации, в процессе которой убивается посторонняя микрофлора и осуществляется дезодорация (удаление посторонних «кормовых» привкусов). Последующие технологические этапы существенно отличаются в зависимости от того, каким способом осуществляется производство сливочного масла.
Метод сбивания сливок
Перед тем, как поместить сливки в маслобойные барабаны, их необходимо охладить и выдержать при температуре от 2 до 8°С. За это время происходит созревание сливок, их вязкость возрастает, агломерируются микроскопические жировые шарики, которые впоследствии станут центрами кристаллизации жира. Чем ниже температура, тем быстрее сливки «зреют», а механическое перемешивание позволяет дополнительно ускорить процесс.
Сбивание сливок осуществляется в маслоизготовителях, представляющих собой вращающиеся металлические цилиндры или деревянные бочки. Под действием механических ударов зарождается масляное зерно, состоящее из кристаллизованных частиц молочного жира. После того, как пахта начнет разбрызгиваться, процесс сбивания прекращается и производится одно- или двукратная промывка масляного зерна. Для увеличения стойкости масла при хранении производится его посол прокаленной солью «экстра». Дальше масляная масса пропускается через отжимные вальцы, после чего образуется плотный однородный пласт, готовый для фасовки, упаковки и хранения. Стоит отметить, что производство сливочного масла из кислых сливок возможно только методом сбивания.
Преобразование высокожирных сливок
Принцип метода основан на преобразовании эмульсии типа «масло в воде» (сливки) в эмульсию «вода в масле» (сливочное масло) с помощью термомеханической обработки. На первом этапе получают высокожирные сливки с жирностью 72,5% или 82,5%, которые, проходя через маслообразователь, приобретают структуру, характерную для сливочного масла. Не углубляясь в дебри теоретических основ кристаллизации жира, можно сказать, что масло, полученное таким способом, имеет совершенно другую структуру, чем произведенное при сбивании сливок. До окончательной готовности оно должно пройти стадию созревания – выдержки несколько суток при температуре 12-16°С, чтобы завершился процесс кристаллизации. Наверное, многие обращали внимание, что иногда сливочное масло «расползается» при комнатной температуре - это следствие нарушения температурного режима на стадии преобразования сливок или созревания масла. Пищевая ценность при этом нисколько не уменьшается, а порок консистенции не является браковочным признаком.
Независимо от того, каким способом произведено сливочное масло, его структура должна быть однородной и плотной. При температуре 12-14°С масло не должно крошиться; на срезе допускается появление мельчайших капель воды.
В соответствии с ГОСТ в России производится несколько сортов масла (из свежих или сквашенных сливок, с разной жирностью, соленое или несоленое). Каждый потребитель может выбрать продукт, максимально соответствующий собственным пищевым предпочтениям.
Технология производства масла
При выработке любого вида сливочного масла отмечается большое сходство отдельных операций технологического процесса. В условиях фермских молочных хозяйств более приемлемым является изготовление сладкосливочного масла с массовой долей влаги в нем 16%. Его вырабатывают двух видов: соленое и несоленое на маслоизготовителях прерывного и непрерывного действия. Такое масло можно изготовить и способом преобразования высокожирных сливок.
Технология производства сладкосливочного масла сбиванием на маслоизготовителе прерывного действия включает следующие операции: приемка и сортировка молока, получение сливок, подготовка сливок к сбиванию, сбивание сливок, удаление пахты, промывка масляного зерна, поселка, обработка, фасовка и упаковка, хранение и транспортировка масла.
При приемке и сортировке к молоку предъявляются общие требования в соответствии со стандартом. Молоко каждого сорта должно быть отдельно просепарировано, чтобы получить сливки.
Подготовка сливок к сбиванию заключается в нормализации, пастеризации, охлаждении, проведении физического созревания, подкрашивании сливок.
Пастеризуют нормализованные сливки I сорта при температуре 85...90°С без выдержки. Сливки 2 сорта пастеризуют при температуре 92...95°С.
Охлаждение и физическое созревание сливок. После пастеризации сливки надо как можно быстрее охладить до 4...7°С. При данной температуре происходит массовая кристаллизация глицеридов молочного жира. Охлаждение сливок предотвращает вытапливание свободного жира, при этом лучше сохраняются ароматические вещества, жир переходит из жидкого состояния в твердое, что обеспечивает возможность образования масляного зерна при последующем сбивании сливок. Сливки подвергают физическому созреванию, при котором отвердевает около 50% жира.
Под физическим созреванием понимают выдержку сливок при низкой температуре. В этот период происходят отвердевание молочного жира и физико-химические изменения в оболочках жировых шариков. Для обеспечения оптимального физического созревания сливок рекомендуются следующие режимы: в весенне-летний сезон года температура 4.. 6°С, продолжительность выдержки не менее 5 ч; для осенне-зимнего сезона) - 5...7°С и не менее 7 ч. В период созревания сливки перемешивают 3...4 раза по 3...5 мин. Чтобы придать маслу нормальный желтоватый цвет, сливки подкрашивают каротином.
Заполнение маслоизготовителя. Перед началом работы маслоизготовитель промывают горячим моющим раствором (75...80°С), а затем холодной водой (температура ниже на 2...3°С температуры сливок при сбивании). Холодную воду удаляют из маслоизготовителя перед заполнением его сливками. Стенки маслоизготовителя должны иметь температуру не выше температуры сбиваемых сливок. Если бочка маслоизготовителя деревянная, то ее сначала запаривают, чтобы к стенкам не прилипало масло. Затем наливают моющий раствор (25...30% вместимости бочки), температура которого 95°С, и вращают 3...5 мин. После удаления раствора бочку заполняют горячей водой и вращают 3...5 мин. Далее бочку промывают холодной чистой водой (температура на 2...3°С ниже температуры сбивания сливок). Снаружи маслоизготовитель моют щетками и горячей водой.
Сливки вносят в маслоизготовитель в весенне-летний период температурой 7...12°С, в осенне-зимний - 8..14°С. Бочку маслоизготовителя заполняют сливками примерно на 35...40% ее вместимости. После этого люк маслоизготовителя плотно закрывают и аппарат пускают в работу.
Сбивание сливок продолжается 40...45 мин. В первые 3...5 мин сбивания маслоизготовитель останавливают 1...2 раза и через кран выпускают воздух и газ, выделившийся из сливок.
За ходом сбивания наблюдают через смотровые стекла, находящиеся в торцовой части маслоизготовителя. Удаление пахты и промывка масляного зерна. Убедившись в готовности зерна, открывают кран маслоизготовителя для удаления пахты, процеживая ее через сито с целью задержки мелких зерен. Затем приступают к промывке зерна, чтобы полнее удалить пахту, используя питьевую воду. Промывают масло 2 раза. Берут 50...60% воды от количества сбиваемых сливок, температура первой промывной воды должна быть равна температуре сбиваемых сливок, второй - ниже на 1 ...2°С. Закрыв кран маслоизготовителя, через люк наливают воду, люк закрывают крыш кой, делают 3...4 оборота, а затем воду сливают через кран. Таким же способом производят промывку и второй раз.
При выработке масла из первосортных сливок при строгом соблюдении требований технологии и санитарии масляное зерно можно не промывать. В случае переработки сливок с выраженными привкусами (силосный; нечистый и др.) промывка масляного зерна обязательна.
С помощью воды можно улучшить консистенцию масла. Если масло крошливое, температуру воды для промывки берут на 2°С выше, а если масло мягкое - на 2°С ниже.
Посолка масла. Для посолки масла применяют соль "Экстра", удовлетворяющую требованиям действующего стандарта. Перед употреблением ее прокаливают при температуре 120... 130°С (2. ..4 мин) для уничтожения микроорганизмов. Массовая доля соли в масле должна быть 0,8. ..1%, но не более 1,5%, что соответствует ее концентрации в плазме масла около 9... 12%. Такая высокая концентрация соли угнетает развитие микроорганизмов, чем и объясняется хорошая стойкость соленого масла при хранении.
Обработка масляного зерна. Она преследует цель соединить масляное зерно и получить пласт однородной консистенции, придать маслу определенную структуру, товарный вид, равномерно по всей массе распределить соль и влагу, диспергировать капли воды до минимальных размеров.
Способ и интенсивность обработки масла влияют на стойкость его при хранении. Обработка производится пропусканием масла между вальцами маслоизготовителя Обработку масла производят следующим образом. Через 20..30 мин после поселки кран и люк бочки маслоизготовителя закрывают, включают вальцы, маслоизготовитель медленно вращается в течение 3...5 мин. Как только образуется пласт, кран открывают, чтобы вытекала свободная влага. Когда влага перестает вытекать, останавливают маслоизготовитель, открывают люк и из разных мест пласта берут среднюю пробу, которую анализируют на содержание влаги.
Готовое масло выгружают из маслоизготовителя в тару и направляют на фасовку и упаковку. Освободившийся маслоизготовитель ополаскивают холодной водой, затем на 20...25% заполняют 1%-м горячим (90...95°С) раствором соды и вращают 5...8 мин; удалив раствор, бочку промывают горячей водой.
Перед тем как уложить масло в ящики их осматривают, шероховатости зачищают наждачной бумагой, выстилают пергаментом, кашированной фольгой или полимерной пленкой. Ящики, выстланные пергаментом, вместе с крышкой взвешивают, а затем заполняют маслом. Куски масла массой 3...5 кг кладут в центр ящика и с помощью песта уплотняют. Для предотвращения прилипания масла пест периодически смачивают водой, а затем лишнюю влагу стряхивают. При упаковке необходимо обращать внимание на то, чтобы не было пустот в монолите масла, между маслом и стенками тары, а также пергаментом и стенками тары, так как это может привести к развитию плесени и порче масла при хранении. После заполнения ящика требуемым количеством масла поверхность его выравнивают специальной линейкой и аккуратно закрывают длинным торцовым концом пергамента, затем коротким, после этого боковыми листами, покрывают крышкой и заколачивают гвоздями. Если используют картонные ящики, крышку закрывают и заклеивают специальной бумажной лентой. Упакованные ящики направляют в камеру охлаждения и хранения.
Хранение масла. Упакованное масло как можно быстрее надо охладить. Ящики с маслом укладывают в холодильной камере в 3...4 ряда по высоте в шахматном порядке на расстоянии 30...50 см от стен (между рядами кладут деревянные рейки, чтобы ускорить охлаждение). Температура в хранилище должна быть от 5 до минус 8°С Через сутки, после отвердения масла, ящики укладывают в штабеля в шахматном порядке высотой до восьми штук. Срок хранения масла в заводских условиях не более 10 дней при температуре минус 5°С и ниже, а при плюсовой - не более 3 дней. Относительная влажность воздуха в хранилище допускается не выше 80%. Перед отправкой на базы температура масла должна быть не более 10°С. На холодильниках масло хранят при температуре минус 18°С, если срок хранения его превышает 3 мес.
Производство масла на маслоизготовителях непрерывного действия - операции технологического процесса такие же, как и при изготовлени масла на маслоизготовителях прерывного действия.
Подготовленные сливки 36...45%-й жирности, охлажденные до 8... 14°С, непрерывным потоком поступают в маслоизготовитель и сбиваются в течение нескольких секунд. Затем масло поступает в соответствующие камеры, где довольно быстро осуществляются все технологические операции; готовое масло из маслоизготовителя выходит непрерывным потоком. Маслоизготовители выпускаются производительностью от 200 до 5000 кг в час.
Производство масла методом преобразования высоко-жирных сливок . Сущность метода заключается в концентрации жира молока в центробежном поле сепаратора и последующем преобразовании полученных высокожирных сливок.. Готовый продукт получают в течение нескольких минут. При производстве масла преобразованием высокожирных сливок из технологического процесса исключаются такие операции, как физическое созревание сливок, образование масляного зерна и последующая механическая обработка его. Концентрирование жира до требуемого показателя, соответствующего жирности масла, достигается путем сепарирования.
Для придания высокожирным сливкам структуры и физических свойств, присущих маслу, сливки подвергаются в потоке (в маслообразователе) термической и механической обработке. Требования к молоку, сливкам и режимам тепловой обработки сливок аналогичны тем, которые применяются при выработке масла методом сбивания. Особенность тепловой обработки сливок заключается в том, что их не охлаждают, а при температуре пастеризации направляют на повторное сепарирование.
Молоко. Для производства сливочного масла используют молоко сельскохозяйственных животных. Молоко содержит животный жир и молочную плазму, входящие в состав всех видов сливочного масла. Массовая доля жира в молоке коров колеблется в широких пределах: от 2,8 до 5%. С увеличением содержания жира в молоке увеличиваются выход масла и степень использования жира, при этом уменьшается количество получаемых обезжиренного молока и пахты, содержащих жир, неиспользованный для производства масла. При массовой доле жира в молоке 3,5% расходуется 24,4 т молока на 1 т масла несоленого традиционного химического состава, степень использования жира составляет 96,83%, при повышении жирности молока до 4,5% расход молока соответственно уменьшается до 18,91 т, и степень использования жира повышается до 97,18%.
Для производства масла большое значение имеют дисперсность и химический состав молочного жира. С увеличением дисперсности жира выход масла понижается в связи с тем, что мелкие жировые шарики размером до 1 мкм остаются преимущественно в обезжиренном молоке и пахте. Процесс образования масляного зерна ускоряется при сбивании сливок, содержащих крупные жировые шарики. Средний размер жировых шариков составляет 3,5 мкм. Размер жировых шариков зависит от многих факторов: породы коров, рациона их кормления, периода лактации, режима доения, сезона года.
От химического состава молочного жира зависят биологическая ценность, товарные свойства и сохраняемость масла, а также в значительной степени технологические режимы его производства.
Молочный жир представляет собой раствор ("расплав") высокоплавких триглицеридов в более низкоплавких триглицеридах, содержащих насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. В молочном жире преобладают насыщенные жирные кислоты (58-77%), среди них пальмитиновая, стеариновая, миристиновая; среди ненасыщенных жирных кислот преобладает олеиновая. В зависимости от соотношения между насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами, входящими в состав триглицеридов, последние приобретают различные физические свойства (температуру плавления, отвердевания и др.). Если в триглицеридах, входящих в состав молочного жира, преобладают высокоплавкие насыщенные жирные кислоты, то температура плавления молочного жира повышается, а если преобладают ненасыщенные и низкомолекулярные насыщенные жирные кислоты, то она понижается.
Молочный жир молока, полученный от коров разных пород в различные периоды лактации и сезона года, содержит различное количество насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.
Как видно из таблицы, в молочном жире наблюдаются сезонные колебания жирнокислотного состава, преимущественно в содержании миристиновой, стеариновой, пальмитиновой, олеиновой и линолевой кислот. Зимой в молочном жире содержится больше, чем летом, насыщенных жирных кислот, в том числе миристиновой жирной кислоты, а летом больше, чем зимой олеиновой. Содержание в молочном жире насыщенных стеариновой и пальмитиновой жирных кислот зимой может быть больше или меньше в зависимости от условий кормления дойных коров.
Таблица 1
Температура |
Массовая доля, %, в зависимости от времени года |
||
плавления, °С |
|||
Насыщенные: |
|||
Масляная |
|||
Капроновая |
|||
Каприловая |
|||
Каприновая |
|||
Лауриновая |
|||
Миристиновая |
|||
Пальмитиновая |
|||
Стеариновая |
|||
Другие кислоты |
|||
Ненасыщенные: |
|||
Олеиновая |
|||
Линолевая |
|||
Другие кислоты |
|||
От сезонных колебаний жирнокислотного состава триглицеридов молочного жира зависят содержание насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в отвердевшем жире и консистенция масла.
При раздельно-групповой кристаллизации триглицеридов молочного жира зимой в отвердевшем жире преобладают высокоплавкие группы смешанных кристаллов триглицеридов с температурой плавления 27-36°С, консистенция масла становится менее пластичной.
Летом в отвердевшем молочном жире преобладают низко-плавкие группы смешанных кристаллов с температурой плавления 15-25°С, образовавшиеся в результате раздельно-групповой кристаллизации триглицеридов, богатые низкомолекулярными и ненасыщенными жирными кислотами, в том числе олеиновой, вследствие чего консистенция масла становится более пластичной. При массовой доле олеиновой кислоты в молочном жире 40% и выше весьма затруднительно получить масло с хорошей консистенцией.
При включении в состав жира смешанных кристаллов, образующихся во время раздельно-групповой кристаллизации триглицеридов, содержащих стеариновую и пальмитиновую жирные кислоты, повышается температура плавления кристаллов, консистенция масла становится менее пластичной.
В зависимости от содержания ненасыщенных жирных кислот йодное число молочного жира может увеличиваться или снижаться. Йодное число молочного жира может колебаться в пределах 28-45; увеличивается летом, снижается зимой. С учетом сезонных колебаний йодного числа технологические режимы производства масла предусматривают раздельно для весенне-летнего периода года, когда йодное число молочного жира 39 и выше, и для осенне-зимнего периода при йодном числе молочного жира ниже 39.
Сезонные колебания жирнокислотного состава молочного жира связаны с условиями кормления дойных коров. Особенно заметное изменение состава и свойств молока и молочного жира наблюдается при переходе от пастбищного их содержания к стойловому и наоборот, при замене одних кормов другими, даже при сбалансированном рационе. В данном случае проявляется специфическое влияние на состав жира отдельных кормов, связанное с их химическим составом.
Корма также оказывают влияние на качество и стойкость сливочного масла. Корма в зависимости от их влияния на химический состав молочного жира, качество и стойкость сливочного масла делят на три группы.
К первой группе относятся корма, которые повышают содержание летучих и ненасыщенных жирных кислот в молочном жире, при этом в нем понижается температура плавления и отвердевания. Йодное число может достигнуть значения выше 35. Масло получается мягкой консистенции с низкой термоустойчивостью; регулирование содержания влаги в масле затруднительно. В то же время масло вырабатывается с более полными, выраженными вкусом и ароматом. К первой группе кормов относят большинство жмыхов, силос, жом, барду, зеленую рожь, а также зеленую траву, которая в большом количестве поедается дойными коровами летом, поэтому в этот период года масло имеет более мягкую консистенцию.
Ко второй группе относятся корма, при скармливании которых в жире понижается содержание ненасыщенных и летучих жирных кислот, прежде всего содержание олеиновой кислоты; при этом повышается температура плавления и отвердевания молочного жира. Значение йодного числа уменьшается. Масло получается излишне твердым, со слабо выраженным ароматом, не высокой термоустойчивостью, склонно к засаливанию и пони-женному содержанию влаги, регулирование содержания влаги в масле затрудняется.
К этой группе относятся корма, богатые углеводами: картофель, овес, ячмень, солома, сено бобовых трав, вико-овсовая смесь, ржаные отруби. Многие из этих кормов входят в состав рационов дойных коров в стойловый период, поэтому зимой масло имеет более твердую консистенцию. При вскармливании коров картофелем, клеверным сеном, овсянкой и жмыхом качество масла улучшается. Кроме того, замечено, что при вскармливании картофелем, включенным в рацион в качестве единственного сочного корма, получается масло высокого качества, при скармливании коровам больших количеств свеклы и свекольной ботвы - масло с более твердой консистенцией.
К третьей группе относятся корма, обеспечивающие получение масла с хорошей консистенцией: злаковое сено, большинство корнеплодов, соевый и хлопчатниковые жмыхи, подсолнечный шрот, высушенная картофельная барда.
Зеленый корм, состоящий из смеси бобово-злаковых трав (вика с овсом, клевер с тимофеевкой), оказывает положительное влияние на качество масла и его стойкость. Масло получается с хорошо выраженными вкусом и ароматом, нормальной консистенции.
Молоко является ценным сырьем как источник обогащения сливочного масла биологически активными жирными кислотами (линолевой, линоленовой и др.). Эти кислоты участвуют в клеточном обмене веществ, обеспечивают синтез арахидоновой кислоты, составляющей основу клеточных и субклеточных мембран. Полиненасыщенные жирные кислоты оказывают нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов, повышают их эластичность, обладают антисклеротическим действием. Биологическая ценность молочного жира снижается из-за малого содержания в нем линолевой и линоленовой жирных кислот.
Для биологической оценки молочного жира предложено использовать эталонный жир.
Сливки . Сливки представляют собой часть плазмы молока с различным содержанием диспергированного молочного жира, выделенного из молока путем отстоя или сепарирования. Сливки это жировая дисперсия, обладающая характерными свойствами дисперсной системы: вязкостью, поверхностным натяжением, высокой агрегативной устойчивостью и кинетической неустойчивостью. Под агрегативной устойчивостью дисперсии понимают способность дисперсных частиц длительное время сохранять раз-дельное существование (применительно к жировым шарикам). Причиной кинетической неустойчивости дисперсии молочного жира является способность жировых шариков всплывать вследствие различия плотности между жировым шариком и средой и образовывать слой с повышенным содержанием жира.
В зависимости от содержания жира в сливках различают сливки низкой, средней, повышенной жирности и высокожирные сливки.
К сливкам относятся сливки с массовой долей жира ниже 25%. К сливкам средней жирности - с массовой долей жира от 25 до 45%
В сливках средней жирности содержится: сухих обезжиренных веществ 2,99-8,46%, белков 1,74-2,95 г/100 г, молочного сахара 2,91-4,93 г/100 г, свободных летучих жирных кислот 10,76 мг%, фосфолипидов 180,5 мг/100 г, холестерина 101,7 мг%.
К сливкам повышенной жирности относятся сливки с массовой долей жира от 46 до 64,5%. В сливках низкой, средней и повышенной жирности жировые шарики при равномерном распределении их в объеме не соприкасаются друг с другом; оболочки жировых шариков с гидратным слоем занимают только часть объема плазмы.
Массовая доля жира в сливках 61,5-64,5% считается граничной областью концентрации жира для сливок с различными размерами жировых шариков, ниже которой дисперсия молочного жира является устойчивой. При массовой доле жира в сливках от 61,5 до 64,5% устойчивость дисперсии жира снижается вследствие частич-ного разрушения оболочки жировых шариков при сепарировании сливок.
К высокожирным сливкам относятся сливки с массовой долей жира от 61,5 до 94%. Высокожирные сливки - это структурированная дисперсия молочного жира. В зависимости от степени устойчивости жировой дисперсии различают высокожирные сливки с низкой и повышенной устойчивостью. К высокожирным сливкам с повышенной агрегативной устойчивостью относятся сливки с массовой долей жира от 61,5 до 74%. В этих сливках только часть жировых шариков находится в постоянном контакте друг с другом при их равномерном распределении в объеме. Мелкие жировые шарики расположены между крупными.
К высокожирным сливкам с низкой агрегативной устойчивостью относятся сливки с массовой долей жира выше 74%. В высокожирных сливках с низкой устойчивостью жировой дисперсии все жировые шарики соприкасаются друг с другом со всех сторон, испытывают взаимное давление, находятся в деформированном состоянии, а их оболочки в растянутом, что приводит к резкому снижению стабилизирующей способности оболочки; плазма состоит только из оболочек жировых шариков вместе с гидратным слоем; процесс преобразования структуры высокожирных сливок с низкой устойчивостью в структуру масла протекает быстрее.
Агрегативная устойчивость дисперсии молочного жира обусловлена наличием оболочки на поверхности жировых шариков, обладающей, согласно теории устойчивости эмульсий, основанной и развитой П. А. Ребиндером, высокой вязкостью и механической прочностью. Пространственная структура оболочки сложная, чем и объясняется ее высокая стабилизирующая способность.
Стабилизирующая способность оболочки жирового шарика связана также с ее гидрофобными свойствами и образованием двойного электрического слоя на поверхности. Толщина оболочки составляет 50-70 нм. Стабилизирующая способность оболочки жировых шариков зависит от многих факторов, среди которых имеет большое значение агрегативное состояние жира.
При жидком состоянии жира стабилизирующая способность оболочки сохраняется при ненарушенной и частично нарушенной структуре оболочки в сливках с низким и высоким содержанием жира. Поэтому при жидком состоянии жира сливки относятся к стабилизированным эмульсиям. При жидком состоянии жира высокожирные сливки приобретают способность после добавления плазмы восстанавливаться в сливки с меньшим содержанием жира. При жидком состоянии жира в высокожирных сливках оболочка частично теряет свою стабилизирующую способность по мере увеличения содержания жира в них в результате частичного разрушения структуры оболочки и гидратного слоя вокруг оболочки. При получении сливок с массовой долей жира 91-95% оболочка полностью теряет стабилизирующую способность, прослойка плазмы между жировыми шариками достигает критической толщины, и жировая дисперсия разрушается. Толщина гидратного слоя оболочки 30 нм. При частичном отвердевании жира при охлаждении, хранении, замораживании стабилизирующая способность оболочки нарушается, сливки теряют агрегативную устойчивость (жировые шарики при столкновении могут агрегироваться). Однако стабилизирующая способность оболочки восста-навливается после расплавления частично отвердевшего жира, если массовая доля жира в сливках ниже 61%. В высокожирных сливках стабилизирующая способность оболочки после расплавления частично отвердевшего жира не восстанавливается. Поэтому после охлаждения высокожирных сливок до температуры 20°С, при которой начинается кристаллизация триглицеридов, при добав-лении плазмы они теряют способность восстанавливаться. На это явление впервые указал М. И. Горяев (эффект Горяева). Стабилизирующая способность оболочки повышается, если к высоко-жирным сливкам добавлять с целью восстановления не плазму, а сливки с более низким содержанием жира. Снижение стабилизирующей способности оболочки наблюдается в пограничном слое при контакте оболочки с воздухом и жидким жиром, что приводит при нагревании частично отвердевшего жира до температур плавления к вытапливанию жира и к выделению жидкого жира в результате частичной коалесценции жировых шариков. По количеству выделившегося жидкого жира судят о степени дестабилизации жировой дисперсии. На стабилизирующую способность оболочки жирового шарика оказывает влияние рН молочной плазмы. Нативная оболочка жирового шарика с ненарушенным поверхностным слоем является стабильной в области рН выше 8. Максимальная устойчивость оболочки с нарушенным поверхностным слоем находится в щелочной области (рН выше 7). В щелочной области при повышении массовой доли жира в сливках выше 60% степень дестабилизации дисперсии увеличивается с повышением рН плазмы.
В кислой области (рН ниже 6) степень дестабилизации жировой дисперсии увеличивается по мере понижения рН плазмы в сливках с массовой долей жира 60%. Изоэлектрическая точка для оболочного протеина находится в области рН 4,1-4,5.
Снижение стабилизирующей способности оболочки жирового шарика сопровождается переходом части веществ липопротеинового комплекса с поверхности жирового шарика в молочную плазму, вследствие чего уменьшается их содержание в масле. Снижение стабилизирующей способности оболочки является одним из важных процессов во время подготовки сливок к сбиванию и имеет большое значение для маслообразования при сбивании сливок и термомеханической обработке высокожирных сливок в маслообразователе.
Физикохимические свойства сливок (кинетическая неустойчивость и агрегативная устойчивость) имеют важное значение в маслоделии. Способность жировых шариков всплывать используется для получения сливок методом отстоя и методом сепарирования. При сепарировании движение жировых шариков многократно ускоряется под воздействием центробежной силы. Процесс всплывания жировых шариков протекает в соответствии с законом Стокса и закономерностями ортокинетической коагуляции.
Агрегативная устойчивость жировой дисперсии при производстве масла должна быть нарушена. Для нарушения (дестабилизации жировой дисперсии) необходимо удаление оболочки жирового шарика или разрушение ее структуры.
Важным фактором, влияющим на агрегативную устойчивость сливок, является механическое воздействие.
Для процесса маслообразования имеет значение размер жировых шариков.
При сепарировании молока наиболее мелкие жировые шарики (размером менее 1 мкм) переходят в обезжиренное молоко, а более крупные - в сливки. Поэтому средний размер жировых шариков в сливках возрастает. При увеличении размеров жировых шариков процесс маслообразования ускоряется, и увеличивается степень использования жира.
При выработке масла применяются сливки различной жирности. При производстве вологодского масла используются сливки с массовой долей жира от 25 до 37%, при выработке сладкосливочного масла методом преобразования высокожирных сливок и сбивания сливок в маслоизготовителях периодического действия применяются сливки с массовой долей жира от 32 до 37%. В маслоизготовителях непрерывного действия отечественного производства используют сливки с массовой долей жира от 36 до 42%; в маслоизготовителях зарубежного производства - от 42 до 55%. При выработке масла крестьянского бутербродного рекомендуется использовать сливки с повышенным содержанием жира с целью увеличения производительности оборудования. При производстве кислосливочного масла в сливки вносят закваску, приготовленную на обезжиренном или цельном молоке, что приводит к содержанию жира в сливках. Поэтому рекомендуется при производстве кисло-сливочного масла методом сбивания сливок использовать сливки повышенной жирности (35 - 38%).
При выработке масла с наполнителями и шоколадного используются сливки с массовой долей жира 34±2%, сгущенные сливки - 56-57%.