Теоретические основы технологии производства творога и творожных изделий
Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан
Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина
Допущена к защите
_____________Заведующем
кафедрой ____________М.М.Какимов
КУРСОВАЯ РАБОТА
На тему: Теоретические основы технологии производства творога и творожных изделий
по специальности 5В072700 - Технология продовольственных продуктов
Выполнила _______
Проверила старший преподаватель_______
Нур-Султан 2021
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
ГЛАВА 1. ТВОРОЖНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО СЫРЬЯ
1.1. Получение творожных изделий ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1.2. Нарезка творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...10
1.3. Слив творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
1.4. Соление творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..14
ГЛАВА 2. УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА ПЕРЕД ПРИГОТОВЛЕНИЕМ ТВОРОГА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15
2.1. Компоненты молока и выход творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15
2.2. Ультрафильтрация в молочной промышленности ... ... ... ... ... . ... ... ... ...17
2.3. Приготовление различных видов сыра с помощью ультрафильтрации..19
2.4. Приготовление творога с помощью Ультрафильтрации ... ... ... ... ... ... ...20
2.5. Правовой состав творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
2.6. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...22
2.6.1. Экспериментальная процедура ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..22
2.6.2. Выражение выхода творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..27
2.6.3. Органолептическая оценка ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
2.6.4. Выход творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
ГЛАВА 3. ПРОИЗВОДСТВО ТВОРОГА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАПРАВКИ, ФЕРМЕНТИРОВАННОЙ БИФИДОБАКТЕРИЯМИ ... ... ... ... 30
3.1. Получение творога с помощью бифидобактерии ... ... ... ... ... . ... ... ... ...30
3.2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...31
3.2.1. Микроорганизмы, среды и условия культивирования ... ... ... ... ... ... ..31
3.2.2. Ферментация сливочной заправки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...32
3.2.3. Производство творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..33
ГЛАВА 4. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА СЫРА В КАЗАХСТАНЕ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...40
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..42
ВВЕДЕНИЕ
Сегодня творог и творожные изделия обладают самым большим потенциалом объема продаж среди всех кисломолочных продуктов в Казахстане. Более того, он может быть высокорентабельным продуктом, если в процессе его производства осуществляется надлежащий контроль [1].
В промышленном производстве творога используется значительная часть всего жидкого молока. После 1955-х годов годовое потребление творога увеличилось с 1,77 кг (3,9 фунта) до максимума 2,45 кг ( 5,4 фунта) в 1972г. [2]. Потребительский спрос на молочные продукты с низким содержанием жира постепенно увеличивался, в результате чего больше внимания уделялось ценообразованию на обезжиренные сухие вещества молока. Это вызвало заметный рост цен на творог, что привело к снижению годового потребления до 1,95 кг (4,3 фунта) к 1981 г. [2].
Большинство исследований по производству сыра показали, что снижение урожайности продукции в течение последних десятилетий было связано с: [3,4]
1) широкое распространение получило использование больших чанов и механических мешалок, что привело к большим потерям выхода в виде творожной мелочи;
2) изменение относительной поддержки цен на масло и на обезжиренное сухое молоко (NFDM) привело к увеличению цены на последнее, поэтому многие производители творога решили, что обогащение обезжиренного молока (NFDM) больше не является экономически целесообразным, и эта практика была прекращена. Следовательно, урожайность творога не достигла прогнозируемого уровня, особенно в жаркие и засушливые летние месяцы, когда общее содержание сухих веществ в молоке, как правило, было низким [3,4];
3) состав молока изменился по мере увеличения производства на одну корову. Более низкое содержание сухих веществ без жира (SNF) в молоке непосредственно влияет на восстановление сухих веществ молока в твороге. Особый интерес для производителя творога представляет снижение содержания казеина в молоке, так как казеин составляет почти 78% сухих веществ творога. Молоко сегодня [4], скорее всего, содержит 2,31% казеина, а не 2,5%, перечисленные в предыдущих ссылках [5].
В настоящее время методы производства творога превращают в среднем только 74,9% молочного белка в творог, в то время как остаток белков остается в сыворотке [6] . Белки, теряемые в сыворотке - это в основном альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин, которые остаются растворимыми в условиях производства творога и поэтому не входят в состав творога (SО). Они могут быть дополнительными расходами, а не преимуществом для молочной промышленности, поскольку эти белки в виде твердых веществ сыворотки необходимо либо обрабатывать дальше, либо утилизировать как отходы, либо и то, и другое. Обработка творожной сыворотки - дело дорогое и сложное, поскольку она является одновременно разбавленной (94% воды) и очень кислой (pH 4,6) [7]. Белки сыворотки могут быть концентрированы и удалены из сыворотки после изготовления сыра, или они могут быть восстановлены в сыре путем концентрирования в молоке с ультрафильтрацией (UF) [7] до сыроделия.
Ультрафильтрация - это непрерывный метод отделения высокомолекулярных растворенных веществ от потоков жидкости. Его способность фракционировать и концентрировать сложные жидкости привела к нескольким применениям ультрафильтрации в молочной промышленности [8]. Ультрафильтрация молока повысит содержание белка; затем молоко можно использовать для производства созревших видов сыров. Молоко, сконцентрированное с помощью ультрафильтрации, требует меньше сычужного фермента и закваски для производства сыра, чем обычное молоко; более того, процессы, основанные на ультрафильтрованном молоке, производят меньше сыворотки, чем традиционные процессы [9]. Использование ультрафильтрованного молока в производстве кисломолочных продуктов дает выходы на 20% больше [9] из-за сохранения в кисломолочных продуктах белков, которые обычно теряются в сыворотке в традиционных производственных процессах.
Настоящее исследование было разработано 1) для изучения увеличения общего количества сухих веществ в исходном обезжиренном молоке после использования УФ для удаления 25% (УФ 25%) и 33% (УФ 33%) объема обезжиренного молока в виде пермеата; 2) изучить возможность того, что концентрирование обезжиренного молока может увеличить выход творога; 3) определить, являются ли приемлемые твороги, полученные из УФ-концентрированного обезжиренного молока, уступающими, равными или превосходящими твороги, произведенные без УФ-обработки обезжиренного молока; 4) изучить производство творога с использованием заправки, ферментированной бифидобактериями; 5) посмотреть обзор некоторых параметров на урожай сыра; 6) изучить перспективы развития производства сыра в Казахстане.
ГЛАВА 1. ТВОРОЖНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО СЫРЬЯ
1.1. Получение творожных изделий
В Казахстане молочные продукты потребляют ежедневно. Для его производства необходим комплекс оборудования для проведения технологических процессов. Таким образом, мы изучили возможность использования существующего оборудования для производства творога и сырных изделий из концентрированного сырья, а также предлагаемую технологическую линию, которая может быть использована на предприятиях молочной промышленности.
Помимо творога на этой технологической линии можно производить сырные изделия, творожные десерты, творожные пасты, творог, молочные десерты и другие концентрированные молочные продукты за счет варьирования соотношения компонентов рецептуры и степени испарения молочной смеси.
Широкое распространение получили технологические линии производства молочной продукции, в основном для производства сыра. Такие технологические линии включают зону приема и подготовки молока, творожную ванну, средство для отделения сыворотки, охладитель и смеситель с устройством подачи наполнителя. Такие линии позволяют производить высококачественную концентрированную молочную продукцию, в основном сыр. Но мы потеряли часть компонентов (сухих веществ) сырого молока: в сыворотке есть значительное количество белка и жира, значительная часть молочного сахара и солей. Также полученные продукты не имеют различных органолептических характеристик.
Существует большое количество технологических линий для производства сырных продуктов с различными наполнителями. Например, в патенте РФ № 43121 описана технологическая линия молочной продукции, в основном сыра. Линия включает участок приема и приготовления молока, чан для творога, средства отделения сыворотки, охладитель, смесительное оборудование для приготовления, измельчения и подачи наполнителя, снабженное устройством для сушки наполнителя. Это позволяет добавлять в концентрированные молочные продукты широкий спектр наполнителей, в частности, наполнители, требующие предварительного измельчения и или сушки, и получать молочные продукты с различными органолептическими характеристиками.
Тем не менее такие линии содержат средство для разделения сыворотки и предполагают наличие технологического процесса разделения сыворотки, а следовательно, и потерю компонентов сырого молока вместе с сывороткой. Таким образом, конечный продукт значительно снижает химическую ценность, потенциально представленную в сырье. Кроме того, отделение молочной сыворотки является трудоемкой операцией.
Автор поставил перед собой задачу создания технологической линии для производства творожных изделий, которая позволила бы в полной мере использовать сухое вещество сырого молока при получении готовой продукции с широким спектром органолептических свойств, а также минимизировать процесс отделения сыворотки. Для решения этой задачи технологическая линия для творога снабжена вакуум-выпарным аппаратом, связанным с творожной ванной.
Подача технологической линии с вакуум-выпарным аппаратом позволяет сгущать сырое молоко и выпаривать значительную часть воды для обеспечения необходимой концентрации сухих веществ. Регулировка степени выпаривания возможна для широкого спектра концентрированных продуктов из сырого молока: сгущенных напитков, сырных продуктов, промежуточных по консистенции, молочных спредов, сырных продуктов и другие. Важно, что при выпаривании концентрация сырого молока увеличивается, а количество сыворотки уменьшается (до нуля в зависимости от вида конечного продукта), то есть компоненты сырого молока используются лучше, его сухие вещества практически полностью остаются в конечном продукте. Кроме того, использование концентрированного молока позволяет значительно сократить продолжительность процесса отделения сыворотки за счет уменьшения ее количества, пока не отпадет необходимость отделения сыворотки в зависимости от конечного продукта.
Технологическая линия для производства творожных изделий из концентрированного сырья схематично изображена на рисунке 1.
Рис.1. Технологическая линия для производства творожных изделий из концентрированного сырья.
Линия включает в себя зону приема и подготовки молока (не показана), состоящую из традиционно используемых агрегатов: емкости для молока, насоса, сепаратора-очистителя молока; вакуум-выпарного аппарата.
1. творожная ванна
2. средство для отделения сыворотки
3. охладитель
4. смеситель
5. устройство подачи наполнителя
6. измельчитель
7. устройство для сушки наполнителя
8. все агрегаты соединены трубопроводами
9. запорной и регулирующей арматурой (не показаны)
В качестве вакуумно-выпарного аппарата 1 может быть использовано устройство, позволяющее сгущать сырое молоко в кратчайшие сроки при температуре 50-55°С, повышая ее в конце конденсации до 55-60°С, например вакуумный аппарат с поверхностью нагрева в виде трубчатого или пластинчатого теплообменника.
Технологическая линия для производства творожных изделий работает следующим образом.
Сырое молоко поступает в приемо-заготовительный участок (не показан), где проходит переработку по одной из известных технологий. Затем подготовленное сырое молоко поступает в вакуум-выпарной аппарат 1, где оно сгущается до нужной концентрации сухих веществ. Далее сгущенное сырое молоко поступает в сырную ванну 2, Туда же мы добавляем закваску, молокосвертывающий фермент, хлорид кальция иили другие компоненты для брожения. Сырое молоко смешивают и оставляют для брожения. Для получения более концентрированного молочного продукта путем брожения бордюр перекачивают по трубопроводу 9 в средство для отделения сыворотки 3, где дополнительно отделяют сыворотку. Сыворотку изымают для резервирования и творожный творог подают в холодильник 4.
Можно получить концентрированные молочные продукты, не требующие отделения сыворотки, которое производится путем большего испарения сырого молока. В этом случае после вакуумно-выпарного аппарата все сырое молоко заквашивается с образованием цельной белково-углеводно-жировой матрицы.
Из холодильника 4 концентрированный молочный продукт поступает в смеситель 5 с устройством подачи наполнителя 6. Наполнитель при необходимости попадает в устройство для сушки 8, и, пройдя измельчитель 7, в виде мелких частиц также поступает в смеситель 5 с устройство для подачи наполнителя 6. Все компоненты перемешиваются до получения однородной смеси и направляются на розлив и упаковку.
Таким образом, оснащение линии вакуум-выпарным аппаратом дает возможность сохранить компоненты сырого молока в сырных продуктах и придать им различные органолептические свойства, а также значительно сократить количество и продолжительность процесса отделения молочной сыворотки за счет уменьшения ее количества.
1.2. Нарезка творога
Если используется температура схватывания 90 ° F и добавлено 5% культуры, можно ожидать коагуляции, как упомянуто выше, примерно через четыре часа. Сначала молоко слегка загустеет, затем образует мягкий хлопьевидный творог, а через 20-30 минут после появления первых признаков загустения образуется мягкий желеобразный сгусток, который идеально подходит для творога и является правильной стадией образования творога, тогда следует разрезать. Если оставить его на более длительный срок, творог постепенно станет более ломким и менее желательным, чтобы сыр имел наилучшую консистенцию и консистенцию. Такой слишком плотный творог при разрезании и перемешивании легко распадается. Он не остается в исходных кубиках; он имеет тенденцию удерживать влагу и может быть зернистым после завершения.
Идеальная кривая для творога будет ломаться с чистым расщеплением при использовании ложки или лопатки. Он будет мягким, но не хлопьевидным. Он не будет твердым, хрупким или мелко ломаться. Резка творога слишком рано или слишком поздно вредит текстуре готового сыра и затрудняет последующие этапы процесса.
Творог нарезают кубиками с помощью 38, 12 или 58 дюймовых проволочных творожных ножей. Сначала используется горизонтальный нож, а затем вертикальный. Стоя близко к чану, горизонтальный нож вставляется в творог, качая нижним концом к дну чана, в то время как верхняя часть упирается в конец чана. Когда нож находится перпендикулярно дну чана, его перемещают на противоположный конец и поворачивают как затвор, не вынимая из творога. Когда творог разрезан на одеяла на достаточное количество ходов вдоль, нож извлекается обратным способом, используемым при его вставке.
Вертикальный нож вставляется в один из углов чана, делается поперечный разрез и снимается нож, ломая как можно меньше творога. Это повторяется до тех пор, пока не будет разрезан весь чан. Затем тем же ножом аналогичным образом разрезают весь чан с творогом вдоль. Если творог был нарезан с небольшим перекрытием, теперь он окажется в основном кубиками. Образовавшиеся однородные кубики творога готовятся равномерно. Если творог имеет правильную твердость при нарезке и при правильном обращении с ним позже, эти кубики в значительной степени сохранят свою идентичность на последующих этапах процесса приготовления. Не рекомендуется разбивать творог граблями вместо резки, как это делают многие сыроделы. Полученные куски творога неравномерного размера не будут готовиться равномерно, а текстура готового сыра будет комковатой.
Рис.2. Творог режут горизонтальным ножом
Однородная шелушащаяся текстура этого сорта сыра во многом обусловлена равномерной резкой и тщательной последующей обработкой. По своему внешнему виду творог часто называют кубическим или попкорновым сыром. Сразу после разрезания сыворотка будет иметь кислотность от 0,45 до 0,50. Кислотность выше 0,55% часто приводит к получению слегка зернистого грубого творога с признаками слишком высокой кислотности.[10]
Если творог был разрезан с правильной твердостью, они начнут быстро отделяться. В это время не требуется никакого перемешивания, и творог не нуждается в внимании в течение 20 или 30 минут. Иногда творог оседает на дно так быстро, что в конце этого периода его уже не видно. Творог нагревают, добавляя к нему небольшое количество горячей воды (170° F). Добавление воды осторожно или через ситечко ведра предотвратит ломку мягкого творога. Нагрев не должен быть быстрым, так как для достижения конечной температуры приготовления примерно 120° F требуется от 1 до 2 часов. По мере того как сыворотка отделяется, часть ее может быть удалена, чтобы в чане оставалось место для добавления большего количества воды. Добавление воды к бордюру во время варки снижает кислотность и приводит к получению гладкого, нежного творога.
1.3. Слив творога
Варка творога в сыворотке посредством нагревания с паровой рубашкой может быть использована, но такой творог нужно будет перемешивать более энергично и чаще во время нагревания; вероятно, он будет больше дробиться и обычно будет иметь не совсем гладкую текстуру приготовленного в воде сыра. В процессе варки творог следует перемешивать только настолько, чтобы распределить добавленную горячую воду. Небольшое матирование творога произойдет, если нагревать его медленно. Горячая вода может быть добавлена непосредственно из парового шланга при условии отсутствия опасности загрязнения через масло или другие примеси в паропроводе. В случае чего добавление горячей воды по какой-либо причине не представляется возможным, тогда желательно творог следует тщательно нагревать в сыворотке, пока творог не станет достаточно твердым. При этом способе сыворотка также доступна для кормления скота, если есть продажа для нее. Он имеет примерно половину питательной ценности обезжиренного молока.[10]
Время, необходимое для приготовления творога при 120°F, обычно составляет менее получаса и часто не более нескольких минут. Небольшое количество сырного сгустка, помещенного в траншею, помещенное в холодную воду, послужит тестом на его твердость и покажет свойства творога при охлаждении. Сгусток сначала следует оттянуть подальше от конца чана с помощью мешалки для творога. Вставляется сетчатый фильтр чана, и ведро с сетчатым фильтром навешивается над заслонкой. При желании можно отказаться от ситечка для чана при условии, что сгусток отводится достаточно далеко от заслонки, поскольку небольшое количество сгустка, выходящего вместе с сывороткой, будет улавливаться в ведре ситечко.
Когда сыворотка будет удалена до тех пор, пока творог не станет виден, ворота должны быть закрыты, а чан заполнен на треть холодной водой. Не рекомендуется снимать всю сыворотку, так как теплый творог будет матовым. Творог, по-видимому, лучше сохраняет форму кубика, если не охлаждается слишком быстро. Особенно если творогу непреднамеренно позволили стать слишком кислым и твердым перед разрезанием, быстрое охлаждение приведет к разрушению.
Второе и обычно третье применение воды необходимо для того, чтобы температура творога приблизилась к 60°F. После последней промывки творогу следует дать достаточно высохнуть перед нанесением соли. Творог выкопан и сложен вдоль стенок чана. Твердость творога может регулироваться длительностью времени, в течение которого творог может стекать, поскольку дренаж обычно прекращается при применении соли.
1.4. Соление творога
Соль добавляется из расчета 1 фунт на каждые 100 фунтов творога. Если сырный процесс контролируется таким образом, чтобы обеспечивать равномерный выход, количество творога оценивается от 15 до 16 фунтов творога на 100 фунтов использованного обезжиренного молока, и это будет достаточно точным как для соления, так и для взбивания сливок. Если указанная выше норма засолки покажется немного завышенной, ее можно уменьшить до 34 процента. Около половины соли посыпают творог, используя сито или ситечко, и после того, как творог перевернут, добавляют оставшуюся половину. Сливки не следует добавлять, пока соль не растворится и творог не станет сухим.[10]
Большая часть успеха в сбыте творога в прибыльных количествах зависит от того, насколько он будет полезен потребителю. Производителям не помешает включить в рекламную литературу информацию о пищевой ценности творога, его месте в рационе, рекомендации по его применению, а также хорошие проверенные рецепты. Особенно это ценится хозяйкой в великопостное время года и в теплые летние месяцы.
ГЛАВА 2. УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА ПЕРЕД ПРИГОТОВЛЕНИЕМ ТВОРОГА
2.1. Компоненты молока и выход творога
Производство творога основано на процессе извлечения из творога только основного белкового компонента молока - казеина. Однако небольшие количества других компонентов, включая другие белки, могут остаться в твороге. Поэтому истоки неэффективного извлечения белка в творожной промышленности заложены в способе производства творога, хотя он и адаптирован к характеристикам исходного материала - молока [11].
Молоко представляет собой сложную смесь, которая содержит белки (казеин, алактальбумин и 8 лактоглобулинов) в коллоидной суспензии; жир в виде эмульсии с водой в качестве непрерывной фазы; лактозу и большинство минеральных солей в водном растворе. Некоторые из питательно важных витаминов находятся в растворе в воде; витамины А, D, Е и К являются жирорастворимыми и поэтому удаляются при обезжирении молока [12].
Творог делают из обезжиренного молока. Типичные составы обезжиренного молока, творожного творога и творога со сливками приведены в таблице 1 [13].
ТАБЛИЦА 1. Типичный состав обезжиренного молока, творожного творога и творога, взбитого со сливками.
Продукты
Вода
(%)
Жир
(%)
Белки
(%)
Всего углеводов
(%)
Зола
(%)
Обезжиренное молоко
90,8
0,2
3,4
4,8
0,8
Творожный творог
79,8
0,4
17,3
1,8
0,7
творог, взбитый со сливками.
79,0
4,5
12,5
2,7
1,4
За последние 36 лет состав молока в мире изменился, поэтому современное молоко содержит более низкий процент казеина [14]. Нежирная часть молока (SNF) сегодня содержит 26% казеина, тогда как 36 лет назад казеин составлял 28,5% в молоке [14]. Изменения содержания казеина в молоке обычно объясняют колебанием выхода творога [15], поскольку коагуляция казеина в обезжиренном молоке является основой для производства творога. Лактоза, сывороточные белки и минералы в значительной степени остаются в сыворотке, но, тем не менее, они составляют примерно 15% твердой части творога; тогда как казеин составляет около 85% сухого творога [16]. Эффективность извлечения сухих веществ молока в творог увеличивалась по мере увеличения содержания сухих веществ и казеина в обезжиренном молоке. Обезжиренное молоко, содержащее 8,92% сухих веществ, дало выход 32,2% сухих веществ в творог, тогда как обезжиренное молоко с общим содержанием 9,71% давало выход сухих веществ молока 38,8%. В большинстве отчетов об эффективности производства указывалось на эту основу для общих рекомендаций по увеличению содержания сухих веществ в обезжиренном молоке, используемом для производства творога [17,18,19]. Некоторые исследователи считают, что общее содержание сухих веществ в обезжиренном молоке должно быть доведено как минимум до 9%; в то время как Анжевен установил, что нужно от 8,8 до 8,9% сухих веществ как минимум для производства творога. Верхний предел общего содержания сухих веществ в обезжиренном молоке составляет 11% [20]. Другие исследователи указали 9,5% как наиболее желательное содержание сухих веществ в обезжиренном молоке, используемом для производства творога [18,19].
Содержание сухих веществ в восстановленном обезжиренном молоке от 9 до 12% обычно обеспечивает наиболее желательный творог [19].
Двумя другими возможными способами корректировки состава сырного молока являются добавление низкотермичного сгущенного обезжиренного молока или ультрафильтрация молока [21]. Однако сгущенное обезжиренное молоко является относительно небольшим сегментом молочной промышленности и, вероятно, не является легкодоступным для большинства производителей творога. Было установлено, что вакуумная концентрация молока перед приготовлением сыра может привести к увеличению выхода. Этот процесс также приводит к повышению производительности, так как больше сыра может быть произведено на оборудовании без увеличения рабочей силы. Стоимость обработки сыворотки также будет снижена, так как объем сыворотки из концентрированного молока будет меньше.
Сообщалось, что концентрирование молока с помощью ультрафильтрации [22] дает те преимущества, которые упоминаются в связи с термическим вакуумным концентрированием молока для производства сыра, но с меньшими затратами энергии. Ультрафильтрация была более энергоэффективным методом концентрирования молока, чем вакуумное выпаривание до усовершенствования последнего в последние годы. Высокие затраты на энергию являются одной из самых серьезных проблем в молочной промышленности [23], особенно в сыроваренной промышленности, в эпоху дефицита энергии. Ультрафильтрацию следует рассматривать как средство для производства большего количества сыра, за счет применения ее методов для уменьшения объема молока при одновременном увеличении общего содержания твердых веществ в молоке [24].
2.2. Ультрафильтрация в молочной промышленности
Ультрафильтрация (UF) и обратный осмос (RO) - это процессы молекулярной фильтрации, в которых для разделения используются селективно проницаемые мембраны . Оба метода могут быть применены для концентрирования и фракционирования жидких молочных продуктов без термической денатурации или деградации термочувствительных компонентов, таких как белок или витамины . Разделение происходит без изменения фазы, что дает определенные преимущества по сравнению с испарением . Мембраны обратного осмоса обычно проницаемы только для воды; более открытые УФ-мембраны будут пропускать некоторые минералы, но за счет проникновения лактозы. Ультрафильтрация в основном концентрирует молочные белки, удаляя при этом некоторые растворимые компоненты, поэтому обработанное таким образом молоко лучше всего подходит для производства творога или продуктов на основе молочных белков [25].
Количество мембран RO и UF, установленных в мировой молочной промышленности за последние 10 лет, увеличилось в геометрической прогрессии [25]. Значительный прогресс был достигнут в области мембранной концепции и оборудования благодаря лучшему пониманию механизмов и загрязнения мембран во время ультрафильтрации. Мембранные процессы разделения используются для концентрирования и фракционирования обезжиренного молока и молочной сыворотки и нашли широкое применение в молочной промышленности [26]. Ультрафильтрация используется для концентрирования и фракционирования жировых и белковых компонентов молока и молочных продуктов или сыворотки перед выпариванием, сушкой или культивированием. Обратный осмос используется в основном для удаления воды перед испарением или сушкой [26]. Во время ультрафильтрации большая часть воды молока вместе с лактозой и растворимыми минеральными солями проходит через мембраны и собирается в виде прозрачной, слегка желтоватой жидкости - пермеата. Он содержит 4.56% лактозы, 5.25% общего количества сухих веществ, 0.02% небелкового азота, 0,06% общего азота и отсутствие молочного жира [23]. Биологическая потребность в кислороде (БПК) пермеата велика, в районе 2500 мгл, и, следовательно, немного меньше, чем у исходной сыворотки. Поэтому необходимо использовать пермеат как с точки зрения питания, так и с точки зрения загрязнения. Перечень продуктов, возможных при дальнейшей переработке пермеата, приведен в таблице 2 [19].
ТАБЛИЦА 2. Возможные продукты ультрафильтрации пермеата.
Процесс
Продукты
Испарение плюс распылительная сушка
80% лактозный порошок
Кристаллизация, промывка, центрифугирование и сушка
Кристаллический порошок лактозы, пищевой сорт
Ферментация с помощью дрожжей; центрифугирование и сушка
Дрожжевой белок
Ферментативный или кислотный гидролиз
Сироп глюкозы галактозы
Ферментация
Молочная кислота, Этанол и уксус
Белки, минеральные соли, которые находятся в коллоидной форме связанные с белками и жирами не могут пройти через мембрану. Они остаются с уменьшенным объемом жидкости и образуют ретентат. В ретентате содержание белка может быть в два, три или даже в шесть раз больше, чем в исходном молоке. Такие ретентаты имеют состав, очень близкий или идентичный составу некоторых сыров. Эти ретентаты успешно используются в производстве жидких и полужидких молочных продуктов, таких как тимьян, йогурт, кварг и мягкие сыры. Они также используются в производстве твердых сыров [27].
2.3. Приготовление различных видов сыра с помощью ультрафильтрации
Ультрафильтрация молока для производства сыра широко применялась в промышленных масштабах (109 000 метрических тонн к 1981 г.). Свежие и мягкие сыры были сделаны с помощью этого процесса, но основное применение УФ в сырной промышленности было для сыра Фета (83,460 метрических тонн в 1981 году) [28]. Французский ученый обнаружил [21], что свежий и созревший сыр отличного качества можно производить непрерывно или периодически путем ультрафильтрации молока и молочных продуктов. Жидкий продукт с таким же составом, как сыр, может быть получен путем ультрафильтрации молока при соответствующих условиях. После сычуга и добавления закваски из предварительно сырого концентрата были успешно приготовлены мягкие, свежие или созревшие сыры. В качестве исходного материала использовалось как коровье, так и козье молоко. Приготовление жидкого предварительного сыра имеет преимущества по сравнению со стандартным процессом, при котором сычужный фермент добавляется в сырное молоко. К ним относятся увеличение выхода за счет удержания растворимого белка в твороге, лучшая регулировка веса каждого сыра, использование гораздо меньшего количества сычужного фермента, меньшее пространство для оборудования и обработки, а также сыворотка с более низкой биологической потребностью в кислороде (БПК), чем обычная сыворотка.
Манн [29] рассмотрел последние разработки в области использования ультрафильтрации при производстве сыра, включая кварг, белый рассольный сыр, камамбер, швейцарский сыр, бри, моцареллу и сырную основу. Было заявлено, что увеличение выхода сыра до 30% в случае кварга достигается при использовании ультрафильтрации [29]. Сообщалось, что ультрафильтрация перед ферментацией удерживала весь белок и приводила к увеличению выхода сыра. Однако продукт имел неприемлемые органолептические свойства, главным образом потому, что связанный с казеином кальций высвобождался при снижении рН во время ферментации. Этот кальций терялся в сыворотке при традиционном производстве кварга. Однако, когда УФ концентрировали до содержания белка 12% с молоком, частично ферментированным до pH от 5,7 до 5,9 с последующей ферментацией ретентата до pH 4,5, был получен продукт, который практически не отличался от кварга, произведенного с помощью традиционного метода.
2.4. Приготовление творога с помощью Ультрафильтрации
Технологии производства творога сильно влияют на его выход, консистенцию и текстуру [30]. Было изучено влияние общего содержания твердых частиц, количества сычужного фермента и pH при резке на твердость творога. Исследователи [31] наблюдали, что продолжительное удержание творога при температуре 48,9°c ( 120° F) приводило к значительному упрочнению, а повышенное удержание кремовой заправки приводило к снижению твердости творога. Твердость творожных частиц влияет на взбивание сухого творожного творога и последующее удержание сливок. Выход творога из обезжиренного молока, в котором более 80% лактозы было гидролизовано с помощью бета-галактозидазы, сравнивали с выходом из необработанного обезжиренного молока. Не было существенной разницы в выходе творога из необработанного обезжиренного молока по сравнению с обезжиренным молоком, гидролизованным лактозой. Существенных различий в средней продолжительности схватывания и органолептических качествах творога не выявлено (32).
Творог изготавливали из ретентатов обезжиренного молока (13% TS), полученных ультрафильтрацией обезжиренного молока при температуре 4,6°с, 21°с и 4,9°с. Из каждого ретентата успешно готовился крупный творожный творог со сливками. Температура приготовления иили время приготовления должны быть уменьшены из-за изначально твердого творога . При двукратной концентрации ретентата получалось неуправляемо большое количество творога на единицу объема. Это приводило к локальному перегреву и затруднениям при перемешивании. Этот процесс также привел к более жесткому творогу. Микробиологические анализы в этом исследовании показали, что ультрафильтрация в диапазоне от 20 до 25°c была нежелательной. Высокая температура ( от 50 до 55°с) обработки давала высокую скорость потока пермеата, и рост бактерий подавлялся в этом диапазоне температур, хотя были бы необходимы меры предосторожности, чтобы избежать накопления термофильных видов [33].
Исследователи также рассмотрели возможности получения творога с ретентатами максимальной концентрации белка (15%), полученными прямой ультрафильтрацией, однократной и двойной диафильтрацией, а также одновременной ферментацией с диафильтрацией или без нее . Вкус творога, приготовленного из однослойного вареного ретентата, полученного диафильтрацией с одновременным брожением, приближался к обычному, но творог был однородно гладким и жестким, обладал желатиновым качеством и был способен к минимальному поглощению заправки . Творог из ретентатов с высокой концентрацией белка показал стабильно более низкие показатели по цвету и общему виду. Из этого исследования было предсказано, что будущий успех производства творога из концентрированного ретентата обезжиренного молока будет зависеть от решения проблем приготовления творога и выработки правильной текстуры и усвоения сливок.
Косиковский [34] изучал характеристики творога, полученного из ретентатов обезжиренного молока, концентрированных примерно 6,5:1 ультрафильтрацией и затем восстановленных водой или пермеатом до смесей 3,1-5,2% и 3,56-7,08% белка соответственно перед превращением в творог. Полученные твороги демонстрировали хороший и превосходный вкус, в целом имел мягкую консистенцию и гладкую текстуру. Общее содержание сухих веществ, жира, белка и золы в твороге увеличивалось с увеличением общего количества белка в сырных смесях. На 100 кг восстановленной смеси ретентата обезжиренного молока было получено от 13 до 23,0 кг несмешанного творога, эффективность выхода сыра варьировалась от 3,9 до 4.7 кг сыракг общего белка. Сыворотка из творога. полученный из ретентата, который был восстановлен с помощью обезжиренного молока, содержал от 6,2 до 7,5% твердых веществ, тогда как с водным восстановленным ретентатом сыворотка содержала от 1,94 до 2,9% твердых веществ. Наблюдалось, что когда уровень сывороточного белка в смеси поднимался выше 4,5%, творог становился жестким и его труднее было резать.
Ультрафильтрация обезжиренного молока через подходящую мембрану дает ретентат, который можно превратить в творог с соответствующими бактериальными культурами; и пермеат можно использовать в заправке для творожных сливок. Творог со сливками содержит около 35% заправки, и 70% этого крема может быть сладким пермеатом. На каждые 45,4 кг приготовленного творога со сливками приходится 13,2 кг его сладкого пермеата. При таком применении ежегодно можно было бы использовать около 91 миллиона кг сладкого пермеата [35] .
2.5. Правовой состав творога
По федеральным стандартам творог может быть изготовлен из сладкого обезжиренного молока, концентрированного обезжиренного молока иили обезжиренного сухого молока. Готовый творог не должен содержать более 80% влаги. В сливках должно содержаться не менее 4% по массе молочного жира. Нежирный творог со сливками может содержать 1% или 2% молочного жира, если он так маркирован [36] .
2.6. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.6.1. Экспериментальная процедура
Были проведены два предварительных испытания по изготовлению творога из ультрафильтрованного обезжиренного молока. Обезжиренное молоко концентрировали ультрафильтрацией (UF) с использованием экспериментальной установки Abcor Sprial Wound UF Model 11, как показано на рисунке 1[37]. Пермеаты удаляли в количестве 50 и 67% от исходной массы обезжиренного молока при температуре 50°с. Давление на входе в мембранную систему поддерживалось на уровне 2,8 кг см (40 фунтов на кв. Дюйм), а давление на выходе - 1,4 кг см2 (20 фунтов на квадратный дюйм) [то есть , (давление на входе + давление на выходе) 2 = 2,1 кг см2 (30 фунтов на кв. дюйм)]. После ультрафильтрации концентрированное обезжиренное молоко превращали в творог. Для изготовления творога использовалась обычная процедура короткого схватывания [36]. В каждом случае (концентрации 50 и 67%) образовавшийся сгусток трудно было разрезать ровно. Образовавшийся творог также было трудно обрабатывать и правильно перемешивать во время приготовления. Творог имело желатиноподобные характеристики и эластичную текстуру. Поглощение сливочной смеси в творог было медленнее иили меньше по количеству, а полученный вкус отличался от вкуса творога, полученного из неконцентрированного обезжиренного молока . Из-за этих результатов было решено использовать 1,5 и 1,75-кратные концентрации для основных исследований. Установка ультрафильтрации опытной установки использовалась для удаления 25% (UF 25%) и 33% (UF 33%) веса обезжиренного молока в качестве пермеата при 50° C, поддерживая среднее давление в системе 2,1 кг см2 (30 фунтов на кв. ) на мембранах. Творог изготавливали в двух 208-литровых опытных заводских чанах с неконцентрированным обезжиренным молоком в одном чане и концентрированным обезжиренным молоком УФ в другом, используя метод короткого набора [36] и следуя шагам показанные на рис. 3. Всего было изготовлено 32 партии творога в течение 8 недель, по четыре партии в неделю, чтобы получить достаточно данных для содержательного статистического анализа результатов.
Рис. 3. Пилотная санитарная установка UF модели 11 со спиральной намоткой Abcor.
Сырое свежее обезжиренное молоко (540 кг) для этого исследования каждую неделю получали с молочного завода АО АПК Адал и привозили в лабораторию молочных продуктов ТОО НПП Антиген. 540 кг обезжиренного молока были разделены на две партии и каждую пастеризовали при 63°C в течение 30 минут в 400-литровом чане из нержавеющей стали. Каждая пастеризованная партия далее делилась на две партии. Одну партию каждой партии немедленно охлаждали и хранили при температуре 2-3 ° С до получения творога. Две другие партии были ультрафильтрованы для удаления 25% исходного веса (1,5-кратная концентрация) в качестве пермеата из первой партии и 33% исходного веса (1,75-кратная концентрация) обезжиренного молока в качестве пермеата из второй партии. После ультрафильтрации концентрированное обезжиренное молоко охлаждали до 4 ° С, переносили в санированные 37,8-литровые молочные банки, которые маркировали по содержимому, а также хранили при температуре ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина
Допущена к защите
_____________Заведующем
кафедрой ____________М.М.Какимов
КУРСОВАЯ РАБОТА
На тему: Теоретические основы технологии производства творога и творожных изделий
по специальности 5В072700 - Технология продовольственных продуктов
Выполнила _______
Проверила старший преподаватель_______
Нур-Султан 2021
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
ГЛАВА 1. ТВОРОЖНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО СЫРЬЯ
1.1. Получение творожных изделий ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1.2. Нарезка творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...10
1.3. Слив творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
1.4. Соление творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..14
ГЛАВА 2. УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА ПЕРЕД ПРИГОТОВЛЕНИЕМ ТВОРОГА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15
2.1. Компоненты молока и выход творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15
2.2. Ультрафильтрация в молочной промышленности ... ... ... ... ... . ... ... ... ...17
2.3. Приготовление различных видов сыра с помощью ультрафильтрации..19
2.4. Приготовление творога с помощью Ультрафильтрации ... ... ... ... ... ... ...20
2.5. Правовой состав творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
2.6. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...22
2.6.1. Экспериментальная процедура ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..22
2.6.2. Выражение выхода творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..27
2.6.3. Органолептическая оценка ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
2.6.4. Выход творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
ГЛАВА 3. ПРОИЗВОДСТВО ТВОРОГА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАПРАВКИ, ФЕРМЕНТИРОВАННОЙ БИФИДОБАКТЕРИЯМИ ... ... ... ... 30
3.1. Получение творога с помощью бифидобактерии ... ... ... ... ... . ... ... ... ...30
3.2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...31
3.2.1. Микроорганизмы, среды и условия культивирования ... ... ... ... ... ... ..31
3.2.2. Ферментация сливочной заправки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...32
3.2.3. Производство творога ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..33
ГЛАВА 4. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА СЫРА В КАЗАХСТАНЕ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...40
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..42
ВВЕДЕНИЕ
Сегодня творог и творожные изделия обладают самым большим потенциалом объема продаж среди всех кисломолочных продуктов в Казахстане. Более того, он может быть высокорентабельным продуктом, если в процессе его производства осуществляется надлежащий контроль [1].
В промышленном производстве творога используется значительная часть всего жидкого молока. После 1955-х годов годовое потребление творога увеличилось с 1,77 кг (3,9 фунта) до максимума 2,45 кг ( 5,4 фунта) в 1972г. [2]. Потребительский спрос на молочные продукты с низким содержанием жира постепенно увеличивался, в результате чего больше внимания уделялось ценообразованию на обезжиренные сухие вещества молока. Это вызвало заметный рост цен на творог, что привело к снижению годового потребления до 1,95 кг (4,3 фунта) к 1981 г. [2].
Большинство исследований по производству сыра показали, что снижение урожайности продукции в течение последних десятилетий было связано с: [3,4]
1) широкое распространение получило использование больших чанов и механических мешалок, что привело к большим потерям выхода в виде творожной мелочи;
2) изменение относительной поддержки цен на масло и на обезжиренное сухое молоко (NFDM) привело к увеличению цены на последнее, поэтому многие производители творога решили, что обогащение обезжиренного молока (NFDM) больше не является экономически целесообразным, и эта практика была прекращена. Следовательно, урожайность творога не достигла прогнозируемого уровня, особенно в жаркие и засушливые летние месяцы, когда общее содержание сухих веществ в молоке, как правило, было низким [3,4];
3) состав молока изменился по мере увеличения производства на одну корову. Более низкое содержание сухих веществ без жира (SNF) в молоке непосредственно влияет на восстановление сухих веществ молока в твороге. Особый интерес для производителя творога представляет снижение содержания казеина в молоке, так как казеин составляет почти 78% сухих веществ творога. Молоко сегодня [4], скорее всего, содержит 2,31% казеина, а не 2,5%, перечисленные в предыдущих ссылках [5].
В настоящее время методы производства творога превращают в среднем только 74,9% молочного белка в творог, в то время как остаток белков остается в сыворотке [6] . Белки, теряемые в сыворотке - это в основном альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин, которые остаются растворимыми в условиях производства творога и поэтому не входят в состав творога (SО). Они могут быть дополнительными расходами, а не преимуществом для молочной промышленности, поскольку эти белки в виде твердых веществ сыворотки необходимо либо обрабатывать дальше, либо утилизировать как отходы, либо и то, и другое. Обработка творожной сыворотки - дело дорогое и сложное, поскольку она является одновременно разбавленной (94% воды) и очень кислой (pH 4,6) [7]. Белки сыворотки могут быть концентрированы и удалены из сыворотки после изготовления сыра, или они могут быть восстановлены в сыре путем концентрирования в молоке с ультрафильтрацией (UF) [7] до сыроделия.
Ультрафильтрация - это непрерывный метод отделения высокомолекулярных растворенных веществ от потоков жидкости. Его способность фракционировать и концентрировать сложные жидкости привела к нескольким применениям ультрафильтрации в молочной промышленности [8]. Ультрафильтрация молока повысит содержание белка; затем молоко можно использовать для производства созревших видов сыров. Молоко, сконцентрированное с помощью ультрафильтрации, требует меньше сычужного фермента и закваски для производства сыра, чем обычное молоко; более того, процессы, основанные на ультрафильтрованном молоке, производят меньше сыворотки, чем традиционные процессы [9]. Использование ультрафильтрованного молока в производстве кисломолочных продуктов дает выходы на 20% больше [9] из-за сохранения в кисломолочных продуктах белков, которые обычно теряются в сыворотке в традиционных производственных процессах.
Настоящее исследование было разработано 1) для изучения увеличения общего количества сухих веществ в исходном обезжиренном молоке после использования УФ для удаления 25% (УФ 25%) и 33% (УФ 33%) объема обезжиренного молока в виде пермеата; 2) изучить возможность того, что концентрирование обезжиренного молока может увеличить выход творога; 3) определить, являются ли приемлемые твороги, полученные из УФ-концентрированного обезжиренного молока, уступающими, равными или превосходящими твороги, произведенные без УФ-обработки обезжиренного молока; 4) изучить производство творога с использованием заправки, ферментированной бифидобактериями; 5) посмотреть обзор некоторых параметров на урожай сыра; 6) изучить перспективы развития производства сыра в Казахстане.
ГЛАВА 1. ТВОРОЖНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО СЫРЬЯ
1.1. Получение творожных изделий
В Казахстане молочные продукты потребляют ежедневно. Для его производства необходим комплекс оборудования для проведения технологических процессов. Таким образом, мы изучили возможность использования существующего оборудования для производства творога и сырных изделий из концентрированного сырья, а также предлагаемую технологическую линию, которая может быть использована на предприятиях молочной промышленности.
Помимо творога на этой технологической линии можно производить сырные изделия, творожные десерты, творожные пасты, творог, молочные десерты и другие концентрированные молочные продукты за счет варьирования соотношения компонентов рецептуры и степени испарения молочной смеси.
Широкое распространение получили технологические линии производства молочной продукции, в основном для производства сыра. Такие технологические линии включают зону приема и подготовки молока, творожную ванну, средство для отделения сыворотки, охладитель и смеситель с устройством подачи наполнителя. Такие линии позволяют производить высококачественную концентрированную молочную продукцию, в основном сыр. Но мы потеряли часть компонентов (сухих веществ) сырого молока: в сыворотке есть значительное количество белка и жира, значительная часть молочного сахара и солей. Также полученные продукты не имеют различных органолептических характеристик.
Существует большое количество технологических линий для производства сырных продуктов с различными наполнителями. Например, в патенте РФ № 43121 описана технологическая линия молочной продукции, в основном сыра. Линия включает участок приема и приготовления молока, чан для творога, средства отделения сыворотки, охладитель, смесительное оборудование для приготовления, измельчения и подачи наполнителя, снабженное устройством для сушки наполнителя. Это позволяет добавлять в концентрированные молочные продукты широкий спектр наполнителей, в частности, наполнители, требующие предварительного измельчения и или сушки, и получать молочные продукты с различными органолептическими характеристиками.
Тем не менее такие линии содержат средство для разделения сыворотки и предполагают наличие технологического процесса разделения сыворотки, а следовательно, и потерю компонентов сырого молока вместе с сывороткой. Таким образом, конечный продукт значительно снижает химическую ценность, потенциально представленную в сырье. Кроме того, отделение молочной сыворотки является трудоемкой операцией.
Автор поставил перед собой задачу создания технологической линии для производства творожных изделий, которая позволила бы в полной мере использовать сухое вещество сырого молока при получении готовой продукции с широким спектром органолептических свойств, а также минимизировать процесс отделения сыворотки. Для решения этой задачи технологическая линия для творога снабжена вакуум-выпарным аппаратом, связанным с творожной ванной.
Подача технологической линии с вакуум-выпарным аппаратом позволяет сгущать сырое молоко и выпаривать значительную часть воды для обеспечения необходимой концентрации сухих веществ. Регулировка степени выпаривания возможна для широкого спектра концентрированных продуктов из сырого молока: сгущенных напитков, сырных продуктов, промежуточных по консистенции, молочных спредов, сырных продуктов и другие. Важно, что при выпаривании концентрация сырого молока увеличивается, а количество сыворотки уменьшается (до нуля в зависимости от вида конечного продукта), то есть компоненты сырого молока используются лучше, его сухие вещества практически полностью остаются в конечном продукте. Кроме того, использование концентрированного молока позволяет значительно сократить продолжительность процесса отделения сыворотки за счет уменьшения ее количества, пока не отпадет необходимость отделения сыворотки в зависимости от конечного продукта.
Технологическая линия для производства творожных изделий из концентрированного сырья схематично изображена на рисунке 1.
Рис.1. Технологическая линия для производства творожных изделий из концентрированного сырья.
Линия включает в себя зону приема и подготовки молока (не показана), состоящую из традиционно используемых агрегатов: емкости для молока, насоса, сепаратора-очистителя молока; вакуум-выпарного аппарата.
1. творожная ванна
2. средство для отделения сыворотки
3. охладитель
4. смеситель
5. устройство подачи наполнителя
6. измельчитель
7. устройство для сушки наполнителя
8. все агрегаты соединены трубопроводами
9. запорной и регулирующей арматурой (не показаны)
В качестве вакуумно-выпарного аппарата 1 может быть использовано устройство, позволяющее сгущать сырое молоко в кратчайшие сроки при температуре 50-55°С, повышая ее в конце конденсации до 55-60°С, например вакуумный аппарат с поверхностью нагрева в виде трубчатого или пластинчатого теплообменника.
Технологическая линия для производства творожных изделий работает следующим образом.
Сырое молоко поступает в приемо-заготовительный участок (не показан), где проходит переработку по одной из известных технологий. Затем подготовленное сырое молоко поступает в вакуум-выпарной аппарат 1, где оно сгущается до нужной концентрации сухих веществ. Далее сгущенное сырое молоко поступает в сырную ванну 2, Туда же мы добавляем закваску, молокосвертывающий фермент, хлорид кальция иили другие компоненты для брожения. Сырое молоко смешивают и оставляют для брожения. Для получения более концентрированного молочного продукта путем брожения бордюр перекачивают по трубопроводу 9 в средство для отделения сыворотки 3, где дополнительно отделяют сыворотку. Сыворотку изымают для резервирования и творожный творог подают в холодильник 4.
Можно получить концентрированные молочные продукты, не требующие отделения сыворотки, которое производится путем большего испарения сырого молока. В этом случае после вакуумно-выпарного аппарата все сырое молоко заквашивается с образованием цельной белково-углеводно-жировой матрицы.
Из холодильника 4 концентрированный молочный продукт поступает в смеситель 5 с устройством подачи наполнителя 6. Наполнитель при необходимости попадает в устройство для сушки 8, и, пройдя измельчитель 7, в виде мелких частиц также поступает в смеситель 5 с устройство для подачи наполнителя 6. Все компоненты перемешиваются до получения однородной смеси и направляются на розлив и упаковку.
Таким образом, оснащение линии вакуум-выпарным аппаратом дает возможность сохранить компоненты сырого молока в сырных продуктах и придать им различные органолептические свойства, а также значительно сократить количество и продолжительность процесса отделения молочной сыворотки за счет уменьшения ее количества.
1.2. Нарезка творога
Если используется температура схватывания 90 ° F и добавлено 5% культуры, можно ожидать коагуляции, как упомянуто выше, примерно через четыре часа. Сначала молоко слегка загустеет, затем образует мягкий хлопьевидный творог, а через 20-30 минут после появления первых признаков загустения образуется мягкий желеобразный сгусток, который идеально подходит для творога и является правильной стадией образования творога, тогда следует разрезать. Если оставить его на более длительный срок, творог постепенно станет более ломким и менее желательным, чтобы сыр имел наилучшую консистенцию и консистенцию. Такой слишком плотный творог при разрезании и перемешивании легко распадается. Он не остается в исходных кубиках; он имеет тенденцию удерживать влагу и может быть зернистым после завершения.
Идеальная кривая для творога будет ломаться с чистым расщеплением при использовании ложки или лопатки. Он будет мягким, но не хлопьевидным. Он не будет твердым, хрупким или мелко ломаться. Резка творога слишком рано или слишком поздно вредит текстуре готового сыра и затрудняет последующие этапы процесса.
Творог нарезают кубиками с помощью 38, 12 или 58 дюймовых проволочных творожных ножей. Сначала используется горизонтальный нож, а затем вертикальный. Стоя близко к чану, горизонтальный нож вставляется в творог, качая нижним концом к дну чана, в то время как верхняя часть упирается в конец чана. Когда нож находится перпендикулярно дну чана, его перемещают на противоположный конец и поворачивают как затвор, не вынимая из творога. Когда творог разрезан на одеяла на достаточное количество ходов вдоль, нож извлекается обратным способом, используемым при его вставке.
Вертикальный нож вставляется в один из углов чана, делается поперечный разрез и снимается нож, ломая как можно меньше творога. Это повторяется до тех пор, пока не будет разрезан весь чан. Затем тем же ножом аналогичным образом разрезают весь чан с творогом вдоль. Если творог был нарезан с небольшим перекрытием, теперь он окажется в основном кубиками. Образовавшиеся однородные кубики творога готовятся равномерно. Если творог имеет правильную твердость при нарезке и при правильном обращении с ним позже, эти кубики в значительной степени сохранят свою идентичность на последующих этапах процесса приготовления. Не рекомендуется разбивать творог граблями вместо резки, как это делают многие сыроделы. Полученные куски творога неравномерного размера не будут готовиться равномерно, а текстура готового сыра будет комковатой.
Рис.2. Творог режут горизонтальным ножом
Однородная шелушащаяся текстура этого сорта сыра во многом обусловлена равномерной резкой и тщательной последующей обработкой. По своему внешнему виду творог часто называют кубическим или попкорновым сыром. Сразу после разрезания сыворотка будет иметь кислотность от 0,45 до 0,50. Кислотность выше 0,55% часто приводит к получению слегка зернистого грубого творога с признаками слишком высокой кислотности.[10]
Если творог был разрезан с правильной твердостью, они начнут быстро отделяться. В это время не требуется никакого перемешивания, и творог не нуждается в внимании в течение 20 или 30 минут. Иногда творог оседает на дно так быстро, что в конце этого периода его уже не видно. Творог нагревают, добавляя к нему небольшое количество горячей воды (170° F). Добавление воды осторожно или через ситечко ведра предотвратит ломку мягкого творога. Нагрев не должен быть быстрым, так как для достижения конечной температуры приготовления примерно 120° F требуется от 1 до 2 часов. По мере того как сыворотка отделяется, часть ее может быть удалена, чтобы в чане оставалось место для добавления большего количества воды. Добавление воды к бордюру во время варки снижает кислотность и приводит к получению гладкого, нежного творога.
1.3. Слив творога
Варка творога в сыворотке посредством нагревания с паровой рубашкой может быть использована, но такой творог нужно будет перемешивать более энергично и чаще во время нагревания; вероятно, он будет больше дробиться и обычно будет иметь не совсем гладкую текстуру приготовленного в воде сыра. В процессе варки творог следует перемешивать только настолько, чтобы распределить добавленную горячую воду. Небольшое матирование творога произойдет, если нагревать его медленно. Горячая вода может быть добавлена непосредственно из парового шланга при условии отсутствия опасности загрязнения через масло или другие примеси в паропроводе. В случае чего добавление горячей воды по какой-либо причине не представляется возможным, тогда желательно творог следует тщательно нагревать в сыворотке, пока творог не станет достаточно твердым. При этом способе сыворотка также доступна для кормления скота, если есть продажа для нее. Он имеет примерно половину питательной ценности обезжиренного молока.[10]
Время, необходимое для приготовления творога при 120°F, обычно составляет менее получаса и часто не более нескольких минут. Небольшое количество сырного сгустка, помещенного в траншею, помещенное в холодную воду, послужит тестом на его твердость и покажет свойства творога при охлаждении. Сгусток сначала следует оттянуть подальше от конца чана с помощью мешалки для творога. Вставляется сетчатый фильтр чана, и ведро с сетчатым фильтром навешивается над заслонкой. При желании можно отказаться от ситечка для чана при условии, что сгусток отводится достаточно далеко от заслонки, поскольку небольшое количество сгустка, выходящего вместе с сывороткой, будет улавливаться в ведре ситечко.
Когда сыворотка будет удалена до тех пор, пока творог не станет виден, ворота должны быть закрыты, а чан заполнен на треть холодной водой. Не рекомендуется снимать всю сыворотку, так как теплый творог будет матовым. Творог, по-видимому, лучше сохраняет форму кубика, если не охлаждается слишком быстро. Особенно если творогу непреднамеренно позволили стать слишком кислым и твердым перед разрезанием, быстрое охлаждение приведет к разрушению.
Второе и обычно третье применение воды необходимо для того, чтобы температура творога приблизилась к 60°F. После последней промывки творогу следует дать достаточно высохнуть перед нанесением соли. Творог выкопан и сложен вдоль стенок чана. Твердость творога может регулироваться длительностью времени, в течение которого творог может стекать, поскольку дренаж обычно прекращается при применении соли.
1.4. Соление творога
Соль добавляется из расчета 1 фунт на каждые 100 фунтов творога. Если сырный процесс контролируется таким образом, чтобы обеспечивать равномерный выход, количество творога оценивается от 15 до 16 фунтов творога на 100 фунтов использованного обезжиренного молока, и это будет достаточно точным как для соления, так и для взбивания сливок. Если указанная выше норма засолки покажется немного завышенной, ее можно уменьшить до 34 процента. Около половины соли посыпают творог, используя сито или ситечко, и после того, как творог перевернут, добавляют оставшуюся половину. Сливки не следует добавлять, пока соль не растворится и творог не станет сухим.[10]
Большая часть успеха в сбыте творога в прибыльных количествах зависит от того, насколько он будет полезен потребителю. Производителям не помешает включить в рекламную литературу информацию о пищевой ценности творога, его месте в рационе, рекомендации по его применению, а также хорошие проверенные рецепты. Особенно это ценится хозяйкой в великопостное время года и в теплые летние месяцы.
ГЛАВА 2. УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА ПЕРЕД ПРИГОТОВЛЕНИЕМ ТВОРОГА
2.1. Компоненты молока и выход творога
Производство творога основано на процессе извлечения из творога только основного белкового компонента молока - казеина. Однако небольшие количества других компонентов, включая другие белки, могут остаться в твороге. Поэтому истоки неэффективного извлечения белка в творожной промышленности заложены в способе производства творога, хотя он и адаптирован к характеристикам исходного материала - молока [11].
Молоко представляет собой сложную смесь, которая содержит белки (казеин, алактальбумин и 8 лактоглобулинов) в коллоидной суспензии; жир в виде эмульсии с водой в качестве непрерывной фазы; лактозу и большинство минеральных солей в водном растворе. Некоторые из питательно важных витаминов находятся в растворе в воде; витамины А, D, Е и К являются жирорастворимыми и поэтому удаляются при обезжирении молока [12].
Творог делают из обезжиренного молока. Типичные составы обезжиренного молока, творожного творога и творога со сливками приведены в таблице 1 [13].
ТАБЛИЦА 1. Типичный состав обезжиренного молока, творожного творога и творога, взбитого со сливками.
Продукты
Вода
(%)
Жир
(%)
Белки
(%)
Всего углеводов
(%)
Зола
(%)
Обезжиренное молоко
90,8
0,2
3,4
4,8
0,8
Творожный творог
79,8
0,4
17,3
1,8
0,7
творог, взбитый со сливками.
79,0
4,5
12,5
2,7
1,4
За последние 36 лет состав молока в мире изменился, поэтому современное молоко содержит более низкий процент казеина [14]. Нежирная часть молока (SNF) сегодня содержит 26% казеина, тогда как 36 лет назад казеин составлял 28,5% в молоке [14]. Изменения содержания казеина в молоке обычно объясняют колебанием выхода творога [15], поскольку коагуляция казеина в обезжиренном молоке является основой для производства творога. Лактоза, сывороточные белки и минералы в значительной степени остаются в сыворотке, но, тем не менее, они составляют примерно 15% твердой части творога; тогда как казеин составляет около 85% сухого творога [16]. Эффективность извлечения сухих веществ молока в творог увеличивалась по мере увеличения содержания сухих веществ и казеина в обезжиренном молоке. Обезжиренное молоко, содержащее 8,92% сухих веществ, дало выход 32,2% сухих веществ в творог, тогда как обезжиренное молоко с общим содержанием 9,71% давало выход сухих веществ молока 38,8%. В большинстве отчетов об эффективности производства указывалось на эту основу для общих рекомендаций по увеличению содержания сухих веществ в обезжиренном молоке, используемом для производства творога [17,18,19]. Некоторые исследователи считают, что общее содержание сухих веществ в обезжиренном молоке должно быть доведено как минимум до 9%; в то время как Анжевен установил, что нужно от 8,8 до 8,9% сухих веществ как минимум для производства творога. Верхний предел общего содержания сухих веществ в обезжиренном молоке составляет 11% [20]. Другие исследователи указали 9,5% как наиболее желательное содержание сухих веществ в обезжиренном молоке, используемом для производства творога [18,19].
Содержание сухих веществ в восстановленном обезжиренном молоке от 9 до 12% обычно обеспечивает наиболее желательный творог [19].
Двумя другими возможными способами корректировки состава сырного молока являются добавление низкотермичного сгущенного обезжиренного молока или ультрафильтрация молока [21]. Однако сгущенное обезжиренное молоко является относительно небольшим сегментом молочной промышленности и, вероятно, не является легкодоступным для большинства производителей творога. Было установлено, что вакуумная концентрация молока перед приготовлением сыра может привести к увеличению выхода. Этот процесс также приводит к повышению производительности, так как больше сыра может быть произведено на оборудовании без увеличения рабочей силы. Стоимость обработки сыворотки также будет снижена, так как объем сыворотки из концентрированного молока будет меньше.
Сообщалось, что концентрирование молока с помощью ультрафильтрации [22] дает те преимущества, которые упоминаются в связи с термическим вакуумным концентрированием молока для производства сыра, но с меньшими затратами энергии. Ультрафильтрация была более энергоэффективным методом концентрирования молока, чем вакуумное выпаривание до усовершенствования последнего в последние годы. Высокие затраты на энергию являются одной из самых серьезных проблем в молочной промышленности [23], особенно в сыроваренной промышленности, в эпоху дефицита энергии. Ультрафильтрацию следует рассматривать как средство для производства большего количества сыра, за счет применения ее методов для уменьшения объема молока при одновременном увеличении общего содержания твердых веществ в молоке [24].
2.2. Ультрафильтрация в молочной промышленности
Ультрафильтрация (UF) и обратный осмос (RO) - это процессы молекулярной фильтрации, в которых для разделения используются селективно проницаемые мембраны . Оба метода могут быть применены для концентрирования и фракционирования жидких молочных продуктов без термической денатурации или деградации термочувствительных компонентов, таких как белок или витамины . Разделение происходит без изменения фазы, что дает определенные преимущества по сравнению с испарением . Мембраны обратного осмоса обычно проницаемы только для воды; более открытые УФ-мембраны будут пропускать некоторые минералы, но за счет проникновения лактозы. Ультрафильтрация в основном концентрирует молочные белки, удаляя при этом некоторые растворимые компоненты, поэтому обработанное таким образом молоко лучше всего подходит для производства творога или продуктов на основе молочных белков [25].
Количество мембран RO и UF, установленных в мировой молочной промышленности за последние 10 лет, увеличилось в геометрической прогрессии [25]. Значительный прогресс был достигнут в области мембранной концепции и оборудования благодаря лучшему пониманию механизмов и загрязнения мембран во время ультрафильтрации. Мембранные процессы разделения используются для концентрирования и фракционирования обезжиренного молока и молочной сыворотки и нашли широкое применение в молочной промышленности [26]. Ультрафильтрация используется для концентрирования и фракционирования жировых и белковых компонентов молока и молочных продуктов или сыворотки перед выпариванием, сушкой или культивированием. Обратный осмос используется в основном для удаления воды перед испарением или сушкой [26]. Во время ультрафильтрации большая часть воды молока вместе с лактозой и растворимыми минеральными солями проходит через мембраны и собирается в виде прозрачной, слегка желтоватой жидкости - пермеата. Он содержит 4.56% лактозы, 5.25% общего количества сухих веществ, 0.02% небелкового азота, 0,06% общего азота и отсутствие молочного жира [23]. Биологическая потребность в кислороде (БПК) пермеата велика, в районе 2500 мгл, и, следовательно, немного меньше, чем у исходной сыворотки. Поэтому необходимо использовать пермеат как с точки зрения питания, так и с точки зрения загрязнения. Перечень продуктов, возможных при дальнейшей переработке пермеата, приведен в таблице 2 [19].
ТАБЛИЦА 2. Возможные продукты ультрафильтрации пермеата.
Процесс
Продукты
Испарение плюс распылительная сушка
80% лактозный порошок
Кристаллизация, промывка, центрифугирование и сушка
Кристаллический порошок лактозы, пищевой сорт
Ферментация с помощью дрожжей; центрифугирование и сушка
Дрожжевой белок
Ферментативный или кислотный гидролиз
Сироп глюкозы галактозы
Ферментация
Молочная кислота, Этанол и уксус
Белки, минеральные соли, которые находятся в коллоидной форме связанные с белками и жирами не могут пройти через мембрану. Они остаются с уменьшенным объемом жидкости и образуют ретентат. В ретентате содержание белка может быть в два, три или даже в шесть раз больше, чем в исходном молоке. Такие ретентаты имеют состав, очень близкий или идентичный составу некоторых сыров. Эти ретентаты успешно используются в производстве жидких и полужидких молочных продуктов, таких как тимьян, йогурт, кварг и мягкие сыры. Они также используются в производстве твердых сыров [27].
2.3. Приготовление различных видов сыра с помощью ультрафильтрации
Ультрафильтрация молока для производства сыра широко применялась в промышленных масштабах (109 000 метрических тонн к 1981 г.). Свежие и мягкие сыры были сделаны с помощью этого процесса, но основное применение УФ в сырной промышленности было для сыра Фета (83,460 метрических тонн в 1981 году) [28]. Французский ученый обнаружил [21], что свежий и созревший сыр отличного качества можно производить непрерывно или периодически путем ультрафильтрации молока и молочных продуктов. Жидкий продукт с таким же составом, как сыр, может быть получен путем ультрафильтрации молока при соответствующих условиях. После сычуга и добавления закваски из предварительно сырого концентрата были успешно приготовлены мягкие, свежие или созревшие сыры. В качестве исходного материала использовалось как коровье, так и козье молоко. Приготовление жидкого предварительного сыра имеет преимущества по сравнению со стандартным процессом, при котором сычужный фермент добавляется в сырное молоко. К ним относятся увеличение выхода за счет удержания растворимого белка в твороге, лучшая регулировка веса каждого сыра, использование гораздо меньшего количества сычужного фермента, меньшее пространство для оборудования и обработки, а также сыворотка с более низкой биологической потребностью в кислороде (БПК), чем обычная сыворотка.
Манн [29] рассмотрел последние разработки в области использования ультрафильтрации при производстве сыра, включая кварг, белый рассольный сыр, камамбер, швейцарский сыр, бри, моцареллу и сырную основу. Было заявлено, что увеличение выхода сыра до 30% в случае кварга достигается при использовании ультрафильтрации [29]. Сообщалось, что ультрафильтрация перед ферментацией удерживала весь белок и приводила к увеличению выхода сыра. Однако продукт имел неприемлемые органолептические свойства, главным образом потому, что связанный с казеином кальций высвобождался при снижении рН во время ферментации. Этот кальций терялся в сыворотке при традиционном производстве кварга. Однако, когда УФ концентрировали до содержания белка 12% с молоком, частично ферментированным до pH от 5,7 до 5,9 с последующей ферментацией ретентата до pH 4,5, был получен продукт, который практически не отличался от кварга, произведенного с помощью традиционного метода.
2.4. Приготовление творога с помощью Ультрафильтрации
Технологии производства творога сильно влияют на его выход, консистенцию и текстуру [30]. Было изучено влияние общего содержания твердых частиц, количества сычужного фермента и pH при резке на твердость творога. Исследователи [31] наблюдали, что продолжительное удержание творога при температуре 48,9°c ( 120° F) приводило к значительному упрочнению, а повышенное удержание кремовой заправки приводило к снижению твердости творога. Твердость творожных частиц влияет на взбивание сухого творожного творога и последующее удержание сливок. Выход творога из обезжиренного молока, в котором более 80% лактозы было гидролизовано с помощью бета-галактозидазы, сравнивали с выходом из необработанного обезжиренного молока. Не было существенной разницы в выходе творога из необработанного обезжиренного молока по сравнению с обезжиренным молоком, гидролизованным лактозой. Существенных различий в средней продолжительности схватывания и органолептических качествах творога не выявлено (32).
Творог изготавливали из ретентатов обезжиренного молока (13% TS), полученных ультрафильтрацией обезжиренного молока при температуре 4,6°с, 21°с и 4,9°с. Из каждого ретентата успешно готовился крупный творожный творог со сливками. Температура приготовления иили время приготовления должны быть уменьшены из-за изначально твердого творога . При двукратной концентрации ретентата получалось неуправляемо большое количество творога на единицу объема. Это приводило к локальному перегреву и затруднениям при перемешивании. Этот процесс также привел к более жесткому творогу. Микробиологические анализы в этом исследовании показали, что ультрафильтрация в диапазоне от 20 до 25°c была нежелательной. Высокая температура ( от 50 до 55°с) обработки давала высокую скорость потока пермеата, и рост бактерий подавлялся в этом диапазоне температур, хотя были бы необходимы меры предосторожности, чтобы избежать накопления термофильных видов [33].
Исследователи также рассмотрели возможности получения творога с ретентатами максимальной концентрации белка (15%), полученными прямой ультрафильтрацией, однократной и двойной диафильтрацией, а также одновременной ферментацией с диафильтрацией или без нее . Вкус творога, приготовленного из однослойного вареного ретентата, полученного диафильтрацией с одновременным брожением, приближался к обычному, но творог был однородно гладким и жестким, обладал желатиновым качеством и был способен к минимальному поглощению заправки . Творог из ретентатов с высокой концентрацией белка показал стабильно более низкие показатели по цвету и общему виду. Из этого исследования было предсказано, что будущий успех производства творога из концентрированного ретентата обезжиренного молока будет зависеть от решения проблем приготовления творога и выработки правильной текстуры и усвоения сливок.
Косиковский [34] изучал характеристики творога, полученного из ретентатов обезжиренного молока, концентрированных примерно 6,5:1 ультрафильтрацией и затем восстановленных водой или пермеатом до смесей 3,1-5,2% и 3,56-7,08% белка соответственно перед превращением в творог. Полученные твороги демонстрировали хороший и превосходный вкус, в целом имел мягкую консистенцию и гладкую текстуру. Общее содержание сухих веществ, жира, белка и золы в твороге увеличивалось с увеличением общего количества белка в сырных смесях. На 100 кг восстановленной смеси ретентата обезжиренного молока было получено от 13 до 23,0 кг несмешанного творога, эффективность выхода сыра варьировалась от 3,9 до 4.7 кг сыракг общего белка. Сыворотка из творога. полученный из ретентата, который был восстановлен с помощью обезжиренного молока, содержал от 6,2 до 7,5% твердых веществ, тогда как с водным восстановленным ретентатом сыворотка содержала от 1,94 до 2,9% твердых веществ. Наблюдалось, что когда уровень сывороточного белка в смеси поднимался выше 4,5%, творог становился жестким и его труднее было резать.
Ультрафильтрация обезжиренного молока через подходящую мембрану дает ретентат, который можно превратить в творог с соответствующими бактериальными культурами; и пермеат можно использовать в заправке для творожных сливок. Творог со сливками содержит около 35% заправки, и 70% этого крема может быть сладким пермеатом. На каждые 45,4 кг приготовленного творога со сливками приходится 13,2 кг его сладкого пермеата. При таком применении ежегодно можно было бы использовать около 91 миллиона кг сладкого пермеата [35] .
2.5. Правовой состав творога
По федеральным стандартам творог может быть изготовлен из сладкого обезжиренного молока, концентрированного обезжиренного молока иили обезжиренного сухого молока. Готовый творог не должен содержать более 80% влаги. В сливках должно содержаться не менее 4% по массе молочного жира. Нежирный творог со сливками может содержать 1% или 2% молочного жира, если он так маркирован [36] .
2.6. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.6.1. Экспериментальная процедура
Были проведены два предварительных испытания по изготовлению творога из ультрафильтрованного обезжиренного молока. Обезжиренное молоко концентрировали ультрафильтрацией (UF) с использованием экспериментальной установки Abcor Sprial Wound UF Model 11, как показано на рисунке 1[37]. Пермеаты удаляли в количестве 50 и 67% от исходной массы обезжиренного молока при температуре 50°с. Давление на входе в мембранную систему поддерживалось на уровне 2,8 кг см (40 фунтов на кв. Дюйм), а давление на выходе - 1,4 кг см2 (20 фунтов на квадратный дюйм) [то есть , (давление на входе + давление на выходе) 2 = 2,1 кг см2 (30 фунтов на кв. дюйм)]. После ультрафильтрации концентрированное обезжиренное молоко превращали в творог. Для изготовления творога использовалась обычная процедура короткого схватывания [36]. В каждом случае (концентрации 50 и 67%) образовавшийся сгусток трудно было разрезать ровно. Образовавшийся творог также было трудно обрабатывать и правильно перемешивать во время приготовления. Творог имело желатиноподобные характеристики и эластичную текстуру. Поглощение сливочной смеси в творог было медленнее иили меньше по количеству, а полученный вкус отличался от вкуса творога, полученного из неконцентрированного обезжиренного молока . Из-за этих результатов было решено использовать 1,5 и 1,75-кратные концентрации для основных исследований. Установка ультрафильтрации опытной установки использовалась для удаления 25% (UF 25%) и 33% (UF 33%) веса обезжиренного молока в качестве пермеата при 50° C, поддерживая среднее давление в системе 2,1 кг см2 (30 фунтов на кв. ) на мембранах. Творог изготавливали в двух 208-литровых опытных заводских чанах с неконцентрированным обезжиренным молоком в одном чане и концентрированным обезжиренным молоком УФ в другом, используя метод короткого набора [36] и следуя шагам показанные на рис. 3. Всего было изготовлено 32 партии творога в течение 8 недель, по четыре партии в неделю, чтобы получить достаточно данных для содержательного статистического анализа результатов.
Рис. 3. Пилотная санитарная установка UF модели 11 со спиральной намоткой Abcor.
Сырое свежее обезжиренное молоко (540 кг) для этого исследования каждую неделю получали с молочного завода АО АПК Адал и привозили в лабораторию молочных продуктов ТОО НПП Антиген. 540 кг обезжиренного молока были разделены на две партии и каждую пастеризовали при 63°C в течение 30 минут в 400-литровом чане из нержавеющей стали. Каждая пастеризованная партия далее делилась на две партии. Одну партию каждой партии немедленно охлаждали и хранили при температуре 2-3 ° С до получения творога. Две другие партии были ультрафильтрованы для удаления 25% исходного веса (1,5-кратная концентрация) в качестве пермеата из первой партии и 33% исходного веса (1,75-кратная концентрация) обезжиренного молока в качестве пермеата из второй партии. После ультрафильтрации концентрированное обезжиренное молоко охлаждали до 4 ° С, переносили в санированные 37,8-литровые молочные банки, которые маркировали по содержимому, а также хранили при температуре ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
