КИСЛОМОЛОЧНЫЕ И ПАСТООБРАЗНЫЕ ПРОДУКТЫ
РЕЖИМЫ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЛИВОК
Отвердевший молочный жир во время физического созревания сливок имеет вид мелких смешанных кристаллов. Линейный рост их ограничивается величиной жирового шарика и его оболочкой.
Для производства масла хорошей консистенции — достаточно твердой, пластичной и термоустойчивой в широком диапазоне температур его потребления (10—25°С) — необходимо соблюдать следующие условия. В процессах физического созревания сливок и частично маслообразования должно пройти быстрое и в достаточной степени отвердевание жира в количестве 30—35% в основном до момента разрушения оболочек жировых шариков, Необходимо создать условия для кристаллизации жира в виде мелких «смешанных» кристаллов преимущественно в наиболее стабильных ^'-полиморфных модификациях. В твердой фазе жира должно быть оптимальное соотношение между легкоплавкими и высокоплавкими группами смешанных кристаллов глицеридов, соответственно 2:1, что обеспечит маслу достаточную термоустойчивость, особенно при температурах выше 18°С. При выработке должно быть завершено формирование структуры масла типа коагуляционно-кристаллизационной, что обусловит пластичность и стабильность его консистенции.
Исходя из этого и следует избирать режимы низкотемпературной подготовки сливок в соответствии с сезонными изменениями химического состава жира с учетом закономерностей кристаллизации глицеридов молочного жира. Принято режимы физического созревания сливок выбирать в зависимости от величины йодного числа, которое является показателем содержания в жире только ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав как низкоплавких, так и высокоплавких глицеридов. Летние режимы применяют для физического созревания сливок при йодном числе 36—45, а зимние — 24—35.
Более полно и объективно по сравнению с йодным числом характеризует особенности сезонных изменений химического состава молочного жира жирнокислотный показатель (ЖК. П), представляющий собой отношение количества средне - и высокомолекулярных насыщенных жирных кислот, содержащихся й жире, к сумме низкомолекулярных насыщенных и ненасыщенных. ЖКП учитывает кроме ненасыщенных жирных кислот все Другие группы жирных кислот, от содержания которых в значи -
2fi. Продолжительности охлаждения, ч, не менее
Температура охлаждения. СС
Весенне-летнее
Время
Осенне-зимнее время
0,5-1,5 6—6
0,5-1 1,5 4 8
Т
Дельной мере зависят температура плайления жира и консистенция масла.
Так, известно, что глицериды, в состав которых входят низкомолекулярные жирные кислоты, приравнивают по физическим свойствам (температуре плавления и др.) к глицеридам, содержащим ненасыщенные жирные кислоты.
ЖКП колеблется от 1,20 до 1,89. Для низкоплавкого жира он составляет 1,20—1,27, среднеплавкого — 1,43—1,48 и высокоплавкого— 1,5—1,89. Летний режим физического созревания сливок избирается при ЖКП менее 1,5, зимний — более 1,5. Величина ЖКП учитывается при избрании температур физического созревания сливок, особенно при ступенчатых режимах, и температуры сбивания сливок.
От величины жировых шариков зависит скорость отвердевания в них жира. Сливки с более тонкой дисперсией жировой фазы лучше выдерживать при более высокой температуре физического созревания, чтобы избежать получения излишне твердого крошливого масла,
Существуют методы длительного и ускоренного физического созревания сливок. В промышленности в основном пользуются методом длительного созревания, при этом различают одно - и двухступенчатые режимы. В отечественной маслодельной промышленности до сих пор преимущественно пользуются одноступенчатыми режимами физического созревания (табл. 25).
Однако одноступенчатые режимы подготовки сливок к сбиванию часто не обеспечивают должного протекания и завершения фазовых изменений глицеридов молочного жира, необходимых для получения масла хорошей консистенции и минимального отхода жира в пахту. Повышенные температуры физического созревания не обеспечивают достаточной степени отвердевания жира, а низкие — оптимального соотношения легкоплавких и высокоплавких групп смешанных кристаллов, завершения фазовых изменений в твердой фазе жира. Одноступенчатые режимы Затрудняют регулирование фазового состава отвердевшего Жира и консистенцию масла в зависимости от химического состава жира.
Регулировать формирование консистенции масла можно с помощью многоступенчатых режимов физического созревания сливок. Такие режимы учитывают сезонные изменения химического состава жира, поэтому их разделяют на летние и зимние. Их записывают в сокращенном виде по температурной схеме, которая включает первые две ступени физического созревания сливок, последняя — сбивание сливок.
Наибольшим распространением пользуются режимы: зимний— 2—8-»-16—21—>-13—15 °С, летний—21—16-^2—8-^9—12 °С. На первых двух ступе'нях проводится подготовка сливок к сбиванию, на последней — сбивание. Изменением последовательности ступеней подготовки сливок можно нивелировать сезонные изменения химического состава жира. При ступенчатых режимах в осенне-зимнее время обеспечивается более высокая степень отвердевания жира, чем в весенне-летнее, и в твердой фазе жира превалируют легкоплавкие и среднеплавкие группы глицеридов. Поэтому зимний режим обеспечивает образование более пластичной консистенции масла, а летний — более твердой и термоустойчивой. Ступенчатый режим позволяет снизить тугоплавкость зимнего жира проведением основной кристаллизации на первой ступени в виде сравнительно легкоплавких смешанных кристаллов. В весенне-летнее время для повышения в отвердевшем жире доли средне - и высокоплавких глицеридов проводят раздельное с легкоплавкими их отвердевание, что достигается охлаждением сливок до 16—20 °С и выдержкой на первой ступени. Поэтому масло получается достаточно твердым и термоустойчивым. Особенное значение имеет выбор температуры на первой ступени, что позволяет учитывать различия в химическом составе жира различных климатических зон. В интервале от 0 до 7°С степень отвердевания жира мало изменяется, поэтому нет необходимости устанавливать ее ниже 6 °С.
Сущность ускоренного физического созревания сливок можно свести к тому, что механическая обработка охлажденных ели-' вок до 5—7 °С в течение 4—5 мин практически равноценна длительному режиму физического созревания сливок, при этом обеспечиваются нормальные отход жира в пахту и консистенция масляного зерна. Этот метод положен в основу конструкции сливкообработников, в которых охлажденные сливки (3—6 °С) перемешивались мешалкой или диском в течение 2—5 мин с окружной скоростью 2,3—4,5, в периферии — 3,5 м/с.
Механическое воздействие на сливки осуществляется путем вращения дисков, отделенных друг от друга горизонтальными перегородками с осевыми зазорами. Чтобы избежать повышен-- ного отхода жира в пахту и получение масла пониженной фор - моустойчивости, ЛТИХП рекомендует после сливкообработника сливки выдерживать при 3—5 °С в весенне-летнее время в течение 1,5—2 ч, в осенне-зимнее — 45—50 мин. ВНИИМС после сливкообработника рекомендует выдержку до 2,5 ч при 7— 8°С. Затем сливки нагреваются в потоке до температуры сбивания (8—12°С) и дополнительно выдерживаются еще 20—30 мин, после чего их подают в МНД.
В Литве предложили модификацию этого метода: после сливкообработника сливки в течение 15—20 мин подогревают до 17—18 °С со скоростью 1 °С в минуту, а затем охлаждают до температуры сбивания 7—10 °С. В осенне-зимнее время сливки охлаждают со скоростью 4—5 °С в минуту и выдерживают в течение 1,5—2 ч; в весенне-летнее — 0,1 °С в минуту с той же выдержкой.
Структуру и консистенцию масла регулируют изменением продолжительности и интенсивности перемешивания сливок в сливкообработнике, а также изменением продолжительности выдержки их перед сбиванием. Так, в весенне-летнее время уменьшают механическое воздействие на сливки для повышения твердости масла, а в осенне-зимнее — увеличивают для повышения пластичности продукта.
ВНИИМСом разработан ускоренный метод физического созревания сливок с применением жидкого азота. После охлаждения пастеризованных сливок до 18—20 °С их мгновенно охлаждают до 2—4 °С в атмосфере паров азота. Далее сливки направляют в накопительную емкость, где выдерживают в течение 6 мин при перемешивании. Затем их подогревают до температуры сбивания и выдерживают 20—30 мин, после чего подают в маслоизготовитель.