Сливочное масло

Охолодження вершків до температури дозрівання складової 6-8 ° С здійснюється в молочний ємностях. Охолоджувати вершки слід швидко, щоб не виник пригорілий присмак, і без доступу повітря - уникнення окислення. Найкраще це робити в трубчастих охолоджувачах. При охолодженні вершків до 4 - 7 °С відбувається масова кристалізація глицеридів молочного жиру. Жир переходить з рідкого стану в твердий, що сприяє при збиванні утворенню масляного зерна. Однак такого охолодження недостатньо, щоб йшов нормальний процес збивання. Тому вершки піддають дозріванню. У процесі дозрівання вершки набувають певний аромат. Але головне завдання процесу дозрівання вершків - викликати кристалізацію жиру шляхом охолодження. Величина  кристалів,що утворилися  залежить від швидкості та інтенсивності охолодження. При швидкому та інтенсивному охолодженні в жирі миттєво утворюються численні центри кристалізації, які призводять до утворення численних дрібних кристалів, і навпаки, повільне охолодження приводить до утворення лише кількох центрів кристалізації,які перетворюються через деякий час у дуже великі. Для забезпечення оптимального фізичного дозрівання вершків рекомендується наступні режими: у весняно-літній період –4-6 °С з витримкою не менше 5 годин,  в осінньо-зимовий –5-7°С –7 годин. У процесі дозрівання вершки перемішують не менше трьох разів, щоб прискорити кристалізацію гліцеридів. Жирові кульки за період дозрівання стають більш пружними, оболонки їх стоншуються. Внаслідок збільшення ступеня гідратації білків, збільшується в'язкість вершків, зменшується електрозаряженість жирових кульок піни під час збивання вершків, відходи жиру в сколотини.

Збивання вершків - це перетворення жирової емульсії у водному розчині у водну емульсію в жирі. Механізм цього перетворення повністю поки не розкритий, але існує декілька гіпотез збивання вершків, одна з яких - флотаційна, запропонована А.П.Лецитинових - білковий комплекс оболонки жирових кульок має більшу поверхневу активність, ніж речовини плазми вершків, що знаходяться на поверхні повітряних бульбашок .У результаті цього при флотації кульок на бульбашках їх більш активна поверхня переміщується на поверхню бульбашки, витісняючи менш активні речовини. А.П.Бєлоусов вважає, що достатньо п'ятикратної зміни повітряних бульбашок, щоб жирові кульки були дестабілізовані і перетворені в масло, відповідно до його теорії збивання вершків можна розділити на 3 стадії:перша-створення повітряних бульбашок, друга – руйнування дисперсії повітряних бульбашок, третя – формування масляного зерна.

На першій стадії в результаті інтенсивного переміщування вершків  утворюється дисперсія повітряних бульбашок,які в поверхневому шарі вершків,що граничить з повітрям,руйнуються. На першій стадії збивання вершків  паралельно відбувається створення  і руйнування повітряних бульбашок. В цих умовах створюється структурована рухома піна.

На другій стадії відбувається швидке зменшення кількості не спінених вершків, що різко знижує швидкість  утворення повітряних бульбашок  у вершках. При цьому з вершків  видаляється більше повітря, що призводить к зменшенню повітряної  дисперсії. Закінчується друга стадія руйнуванням  агрегатної піни та утворенням грудочок жиру.

На третій стадії- відбувається формування масляного зерна,процеси агрегації жирових кульок і утворення масляного зерна під час збивання вершків.

Фактори що впливають  на збивання вершків. При виробництві масла намагаються якомога менше втратити жиру. Домагаються цього вибором правильної технології з урахуванням факторів, які і сприяють цьому процесу. Їх багато. Головні наступні:температура, кислотність, жирність вершків, заповнення масловиготовлювача і швидкість його обертання.

Температура вершків повинна бути в холодну пору 12°С,в теплу  8°С.  Підвищення температури прискорює процес збивання, що веде до втрати жиру з околотиною.

Досвід показує, що підкислені вершки при всіх інших рівних умовах збиваються швидше, ніж солодкі. Це свідчить про те, що кислотність впливає на жирові кульки, а точніше - на їх оболонку, наближаючи її до ізоелектричної точки, тим самим, послаблюючи зв'язок між жиром і оболонкою, що і прискорює процес збивання. Кислотність солодких вершків повинна бути в межах 12 - 18°Т. Вміст жиру у вершках також має бути оптимальним. Занадто жирні вершки погано збиваються через надмірну в'язкість, яка перешкоджає спінюванню. Занадто жирні вершки не дозволяють ефективно використовувати обладнання, і можуть виникнути великі втрати жиру з сколотиною.  Для збивання бажані вершки жирністю 32-37%.

Обертання масловиготовлювача повинно бути 46-60 оборотів в хвилину. Більш високе число обертів веде до меншого перемішування вершків Недостатня кількість оборотів зменшує силу ударів при падінні вершків. В обох випадках збивання подовжується, що погіршує використання жиру і якість масла. Масловиготовлювач потрібно заповнювати на 40% його місткості. Надмірне заповнення бочки зменшує перемішування вершків і подовжує процес збивання. Недостатнє заповнення прискорює збивання, але збільшує відхід жиру в сколотини. В обох випадках масло важко обробляти, і якість його знижується .

Промивка масляного  зерна. Вода, що застосовується для промивання масляного зерна, повинна задовольняти ГОСТ 2874-82. Вода повинна бути прозорою, свіжої, без сторонніх запахів і присмаків,  бактеріально чистою, не містити патогенних мікроорганізмів, бактерії групи кишкової палички і гнильної мікрофлори. Загальний обсяг мікрофлори не повинен перевищувати 100 клітин в 1 мл води. Вода не повинна містити сірководню, аміаку, солей азотної кислоти. Загальна кількість органічних речовин не повинен перевищувати 2,5 мг на 1 л води. При окисленні понад 8 мг / л вода не придатна для промивання масла. Для промивання масла не можна застосовувати воду, в якій міститься більше 0,3 мг заліза в 1 л.  Воду не досить задовільної якості піддають спеціальній обробці (пастеризації, фільтрації, коагуляції солей, домішок, хлоруванню).

 Промивання масляного  зерна проводять  зрошенням  рівномірно по всій поверхні масляного зерна. Потім кришку щільно закривають і обертають масляне зерно 1-2 хвилини, після чого відкривають зливний отвір і зливають промивну воду. При промиванні масляного зерна температура промивної води повинна бути 7-8 ° С.

При виробництві масла  з вершків першого ґатунку  масляне зерно не промивають водою.

Посол масла. Посол надає маслу в міру солоний смак та підвищує стійкість масла при зберіганні. Розчиняючись у плазмі масла,сіль підвищує осмотичний тиск,у наслідок чого припиняється розвиток мікрофлори в маслі. Для припинення розвитку усіх видів бактерій,цвілі,дрожів масова частка солі в маслі повинна бути не менше 4%, але це дало б різко солоний смак,тому стандартом передбачена масова частка солі в маслі не більше 1,5%.

Під час виготовлення масла  на масловиготовлювачах безперервної дії соління здійснюють розсолом с масовою часткою солі 25% за допомогою  спеціальних дозуючих пристроїв.

З використанням масловиготовлювачів  періодичної дії можливі два  способи соління:сухою сіллю та розсолом.

Механічну обробку застосовують для формування з розрізнених масляних зерен суцільного пласта масла, регулювання вмісту вологи, рівномірного розподілу і диспергування вологи та отримання масла необхідної структури і консистенції.

Процес механічної обробки  масла умовно можливо розділити  на три стадії.

На першій стадії розрізнені масляні зерна поступово з’єднюються  в суцільний рихлий пласт. На цій  стадії видаляється волога з поверхні масляних зерен. По закінченню деякого  часу припиняється виприсовування вологи з пласту масла.

На другій стадії масло  здатне утримувати вологу,відбувається диспергування у першу чергу  крупних крапель вологи та рівномірний розподіл її по об’єму масла,капсулювання капілярної вологи та часткове руйнування структури, що сформувалася на першій стадії.

На третій стадії обробки  збільшується зміст вологи у маслі  і майже повністю припиняється її віджаття з нього,продовжується  диспергування крапель плазми та рівномірний їх розподіл. Третя стадія зупиняється після закінчення механічного  впливу.

Фасування і упаковка масла . Вершкове масло пакують у транспортну і споживчу тару. За транспортну тару для масла служать ящики картонні і дощані масою нетто продукту відповідно 20 і 24 кг. Ящики попередньо вистилають пергаментом або кашированою фольгою. Цей матеріал повинен вкривати моноліт масла з усіх сторін. Споживчою тарою та упаковкою служать брикети, стаканчики, пачки, банки, бочечки. Брикети масла масою нетто 100, 200 і 250 г загортають в пергамент або кашировану фольгу, а масою 10, 15, 20 і 30 г — в кашировану фольгу. Брикети масою нетто 10, 15, 20 і 30 г укладують в пачки з картону або паперу. Стаканчики для масла з масою нетто продукту до 200 г виготовляють з полімерних матеріалів. Бочечки фанерно-штамповані розраховані на 1 кг масла. Тару попередньо вистилають пергаментом або кашированною фольгою. Крім того, для пакування вершкового масла використовують металеві банки. Масло у споживчій тарі повинно бути упаковано у зовнішню тару (ящики). Маса нетто масла в брикетах складає 20 кг —у ящиках картонних і 24 кг — у дерев'яних.

Кожна одиниця споживчої  тари з маслом маркується. Маркування наносять на етикетку або безпосередньо  на упаковку. Крім загальноприйнятих  маркувальних даних, на споживчій тарі або упаковці вказують дату розфасування, строк реалізації, інформацію про  харчову та енергетичну цінність; на транспортній тарі позначають порядковий номер партії і ящика (бочки) з  початку місяця наростаючими числами, масу нетто масла в пакувальній  одиниці (на бочках додатково масу брутто і тари), кількість пакувальних  одиниць (на тарі з фасованим маслом).

Маркувальні дані наносять на торці ящика або на кришці бочки  за допомогою штемпеля чи ярлика. З  цією метою на флягах наклеюють етикетку або навішують ярлик. На транспортну тару наносять також деякі попереджувальні написи, наприклад, "Боїться нагріву".

 

2.1 Параметрична схема технологічної схеми продукту(модель типу «Чорний ящик» )

Найпростішою моделлю системи є так звана модель «чорного ящика», в якій акцент робиться на призначенні та поведінці системи. Зв’язки з середовищем, що йдуть у систему (входи), дають можливість впливати на неї, використовувати її як засіб, а зв’язки, що йдуть із системи (виходи), є результатами її функціонування, які або впливають на зміни у середовищі, або споживаються зовні системи.

Розглянемо параметри  які впливають на стадію збивання вершкового масла, на базі цих даних складемо модель «Чорний ящик»(рисунок 2 )

 

Модель «Чорний ящик»

 

Керуючі параметри

                                         U₁     U₂     U₃         U₄

Вхідні параметри                                                         Вихідні параметри

 X₁  Y₁

 X₂   Y₂

 X₃   Y₃

 

 

V₁ V₂               

Збурюючі параметри

 

X₁-температура вершків 8-12 °С                      Y₁-органолептичні     показники

Х₂-жирність вершків 25-45%                             Y₂-фізико-хімічні показники

Х₃-кислотність вершків 12-18 °Т                       Y₃-мікробіологічні   показники

U₁-температура збивання 12-14°С                    V₁-кваліфікація       працівників                                                                 

U₂-час збивання 30-45хв;                                    V₂-технічні характеристики                                      

U₃-частота обертання мішалки 46-60 оборотів      

U₄-наповнення масловиготовлювача 40% його ємкості

 

Рисунок 2- Параметрична схема виробництва вершкового  масла  на етапі збивання вершків

 

2.2 Характеристика  апаратурно - технологічної схеми виробництва

При виробництві масла  способом збивання використовують вершки середньої жирності (30-40 %). Вершки піддають механічній обробці (збиванню) в виготовлювачах масла неперервної і періодичної  дії.

Лінія для виробництва  вершкового масла способом збивання вершків( рисунок 3)починається з комплексу обладнання для приймання і зберігання молока, до складу якого входять насоси, ємкості, прийомні ванни і ваги.

До складу лінії входить  комплекс обладнання для підігрівання і сепарування молока, що складається  з пластинчастих пастеризаційно-охолоджувальних  установок і сепараторів-вершкововідділителів.

Наступним є комплекс обладнання для теплової обробки вершків  і їх дозрівання, до складу якого  входять пластинчасті теплообмінники та пастеризаційно-охолоджувальні установки  і ємності для дозрівання вершків.

Провідним є комплекс обладнання для збивання вершків, промивки, посолу і механічної обробки масла, що представляє масловиготовлювачі періодичної і безперервної дії.

Завершальний комплекс устаткування включає машину для фасування  масла в короби або автомат  для фасування в дрібну тару.

  Пристрій і принцип  дії лінії. Прийняте молоко за допомогою насосів 1 йде в ємність 2, підігрівається в пластинчастій пастеризаційно-охолоджувальній установці 3 та сепарується в сепаратор-вершкововідделителях 4.

Прийняті вершки з сепараторних відділень зважуються на вагах 6 і  через приймальну воронку 7 направляються  на підігрівання в пластинчастий  теплообмінник 8.

Вершки з сепаратора і  сепараторних відділень надходять  в ємність 5 для проміжного зберігання, звідки їх направляють на пластинчасту пастеризаційно-охолоджувальну установку 9 для вершків з дозатором 10.Після  пастеризації, дезодорації і охолодження  вершки надходять в ємність 11, де вони витримуються для фізичного  дозрівання.

 Знежирене молоко після  сепарування направляється на  пастеризацію, а потім на переробку  або для повернення здавальникам.

Вершки після фізичного  дозрівання гвинтовим насосом 12 направляють або в масловиготовлювач періодичної дії 13, або в масловиготовлювач безперервної дії 16, де здійснюється збивання вершків, промивання масляного зерна, посол та обробка масла.

Вершки в масловиготовлювач  періодичного дії 13 подаються під вакуумом або за допомогою насосів і збиваються до отримання масляного зерна розміром 3 ... 5 мм. Після цього випускають сколотини, промивають масляне зерно і здійснюють посол масла сухою сіллю або розсолом.