Технология масла

     Сбивание  при пониженных температурах вызывает появление мелкоячеистой устойчивой пены, требуется более длительное время для ее разрушения, вследствие чего, процесс маслообразования затягивается. Полученное масляное зерно мелкое и твердое, жирность пахты пониженная. При низких (менее 5° С - летом и менее 7° С - зимой) температурах масляное зерно не образуется, вследствие недостаточного количества жидкого жира, до тех пор, пока сливки не подогреются до температуры, при которой частично расплавится кристаллический жир.

      Увеличение  температуры в процессе сбивания происходит в результате превращения части механической энергии в тепловую (Dt1), теплообмена с окружающей средой (Dt2), изменения агрегатного состояния жира (Dt3) и поверхностных явлений (Dt4) 

∑∆t = ∆t₁ ± ∆t₂ ± ∆t₃ + ∆t₄ 

     Степень заполнения маслоизготовителя - оптимальная, составляет 40 %, максимальная - 50 %, минимальная - 25 % от его геометрической емкости. При заполнении маслоизготовителя, более чем на 50 % - уменьшается объем свободного воздуха в нем, образуется недостаточно пены, продолжительность сбивания увеличивается, жирность пахты повышается. При заполнении же маслоизготовителя менее чем на 40%, наоборот, образуется много пены, которая быстро разрушается с образованием единичных зерен, а значительное количество жира уходит в пахту. При заполнении маслоизготовителя менее чем на 25 % - сливки растекаются по внутренней поверхности маслоизготовителя тонким слоем, который вращается, не обрушиваясь со стенок, сбивания сливок и образования масляного зерна не происходит вообще. Следовательно, можно рекомендовать степень заполнения маслоизготовителя на 40-50 % от его геометрической емкости: с повышением жирности сливок она несколько снижается, с понижением - увеличивается в указанных пределах.

     Скорость  вращения маслоизготовителя должна быть такой, чтобы возникающее при этом центробежное ускорение было меньше земного для обеспечения падений и подъемов сливок в емкости работающего маслоизготовителя. Это обеспечивает захват и диспергирование воздуха, создавая условия для образования масляного зерна. Скорость вращения маслоизготовителя при сбивании сливок определяется по формуле: 

   где N - частота вращения, об/с;

      R- радиус рабочей емкости маслоизготовителя, м.

      Степень отвердевания жира в сливках также  оказывает непосредственное влияние на продолжительность сбивания, отход жира в пахту и консистенцию масла. Сливки с более высокой, чем 35%, степенью отвердевания имеют повышенную вязкость и при их сбивании образуется прочная мелкоячеистая пена. Это, а также недостаточное количество жидкого жира, удлиняет процесс появления масляного зерна. Оно получается мелким и твердым, плохо удерживающим влагу. Если сбиваются недостаточно созревшие сливки (степень отвердения жира менее 32 %), образуется неустойчивая крупноячеистая пена, жировые шарики агрегируются быстрее, но значительное их количество переходит в пахту. Масляное зерно при этом крупное, мягкое, удерживающее много плазмы, остающейся в масле в виде крупных капель, что не только ухудшает его консистенцию, но и снижает стойкость при хранении. Соответственно рекомендуется "перезревшие" сливки сбивать при повышенной температуре, а недостаточно созревшие - при пониженной.

     С увеличением массовой доли жира в  сливках повышается концентрация жировых шариков, уменьшаются расстояния между ними и увеличивается вероятность их агрегации. Процесс сбивания ускоряется, но пахта имеет повышенную жирность, однако, поскольку ее количество меньше, это не ухудшает степень использования жира.

     При увеличении кислотности сливок уменьшается  гидратация белковых оболочек жировых  шариков, что ускоряет процесс сбивания. Это возможно только при уменьшении рН до изоэлектрической точки белков, дальнейшее повышение кислотности увеличивает продолжительность сбивания и понижает степень использования жира. 
 

3.4. Обработка масляного  зерна, влияние  ее

  на структуру и  стойкость масла

      По  окончании процесса сбивания удаляют  пахту через специальный кран, а масляное зерно подвергают дальнейшей обработке. Обработка зерна включает следующие операции: промывку, посолку  и механическую обработку. Поскольку операция посолки предусмотрена только при выработке соленого масла, пока на ней останавливаться не будем. Промывка масляного зерна является обязательной в случае переработки сливок с выраженными посторонними привкусами, концентрирующимися в их плазме. При переработке сливок первого сорта промывка зерна не проводится, непромытое масло имеет более выраженный вкус и аромат пастеризации, в нем увеличено содержание СОМО, стойкость его выше, т.к. в плазме содержатся вещества, являющиеся естественными антиокислителями жира. Таким образом, промывка - это не обязательная операция, а вынужденная - при плохом качестве сырья. В процессе промывки вместе с водой удаляется и часть молочной плазмы, а одновременно с нею и вещества, участвующие в формировании вкуса и аромата масла, и вещества, обусловливающие жизнедеятельность микрофлоры (последний момент важен только при хранении масла в условиях низкой положительной температуры). Вымывается только плазма с поверхности масляных зерен, содержащаяся же внутри зерен - не удаляется, поэтому лучше промывается мелкое твердое зерно, чем крупное и мягкой консистенции.

     Вода, используемая для промывки, должна отвечать требованиям НД на воду питьевую. Вода должна быть прозрачной, без механических примесей, посторонних привкусов и запахов, бактериально чистой. Ограничивается показатель окисляемости, содержание ионов металлов, в частности железа. Если вода не соответствует перечисленным требованиям, ее предварительно обрабатывают (фильтруют, дезинфицируют, кипятят и т.п..). На предприятиях, обеспеченных доброкачественной водопроводной водой  с температурой ниже 8° С, для подготовки воды допускается применять смесители, установленные непосредственно около маслоизготовителей или готовить воду в отдельных емкостях заранее.

     Промывку  масляного зерна проводят орошением  и ополаскиванием. Сразу же после  удаления пахты через разбрызгивающее  устройство подают воду, равномерно орошая всю поверхность масляного зерна  до тех пор, пока из открытого крана для выпуска пахты не начнет вытекать прозрачная вода. В случае необходимости продолжают промывку ополаскиванием: кран для выпуска пахты закрывают, добавляют воду из расчета 50-60 % от массы переработанных сливок, закрывают люк, выдерживают 2-4 минуты, затем делают 3-4 оборота маслоизготовителя (на скорости сбивания), после чего промывную воду сливают. Можно проводить промывку только ополаскиванием, повторяя ее 2-3 раза до получения прозрачной промывной воды.

     Температуру воды для промывки устанавливают  сначала равной температуре пахты, а при второй - на 1-2° С ниже при получении масляного зерна нормальной консистенции. При промывке мягкого, слипающегося зерна для достаточного отвердевания его температуру воды понижают на 1-2°С и при орошении, и при ополаскивании, а продолжительность выдержки увеличивают до 5-10 минут. При промывке грубого масляного зерна температуру воды повышают на 1-2°С по сравнению с температурой пахты. Изменяя температуру воды при промывке, в определенной степени удается регулировать консистенцию масляного зерна, от чего зависит эффективность его дальнейшей механической обработки, а, следовательно, и дисперсность плазмы в пласте масла, и его консистенция.

       Консистенция  масляного зерна влияет на его  влагоемкость: при мягкой консистенции, благодаря повышенной способности зерна к смачиванию, содержание влаги в нем более высокое, чем при твердой консистенции.

       Механическая обработка масляного  зерна включает решение следующих задач:

-объединение  разрозненных масляных зерен  в единый пласт масла;

-регулирование  содержания влаги в продукте  в соответствии с  требованиями НД;

-равномерное  распределение влаги по всему  объему масла и максимально возможное диспергирование ее капель.

     В маслоизготовителях периодического действия механическая обработка масляного зерна осуществляется в результате многократных соударений единичных зерен и комочков зерна между собой, а также со стенками аппарата при вращении маслоизготовителя. Процесс механической обработки можно разделить на 3 стадии, каждая из которых характеризуется определенным содержанием влаги в продукте (см. график на рис. 3.2)

     1 стадия - предварительная обработка  - масляные зерна объединяются  в рыхлый пласт масла, содержание  влаги в них уменьшается. 
 
 
 
 
 
 

                                     обороты м/и или минуты

  Рис. 3.2. Изменение влажности масла в процессе механической обработки 

     При сдавливании зерен они начинают заполнять разграничивающее их пространство, из которого выделяется влага. Но, т.к. масляное зерно обладает некоторой  пластичностью, то после снятия нагрузки оно стремится восстановить первоначальную форму, между зернами вновь появляется пространство, куда в результате создавшегося вакуума устремляется вода. Таким образом, на 1 стадии процессы выделения и поглощения влаги идут одновременно, но скорость выделения больше и при условии удаления выделившейся влаги  (кран для выпуска пахты открывают в начале механической обработки, как только начнется комкование масляных зерен, препятствующее проходу их через отверстие крана) содержание влаги в пласте масла уменьшается. Это уменьшение происходит до некоторого времени, называемого критическим моментом, когда влажность масла имеет минимальную величину. Содержание влаги в точке минимума тем выше, чем выше начальная влажность массы масляных зерен. Влажность пласта масла в критический момент обработки зависит, в основном, от размера зерна и его консистенции. После достижения критического момента продолжение механического воздействия не обеспечит меньшую влажность масла.

     2 стадия - главная обработка, - предназначается  для регулирования содержания влаги в готовом продукте до стандартного значения. Под влиянием механических воздействий пласт масла становится более мягким, возрастает его влагоудерживающая способность, и при условии внесения влаги извне происходит ее поглощение - вработка и одновременное распределение по монолиту, благодаря дроблению более крупных капель на мелкие.

     На 3 стадии - заключительная обработка - процесс  диспергирования капель еще более выражен, завершается пластификация продукта в результате разрушения грубых кристаллических сростков жира, происходит уменьшение непрерывности водной фазы, основная масса водной фазы масла находится в виде изолированных капелек, окруженных жидким жиром. Показателем завершенности процесса механической обработки является степень дисперсности капель плазмы масла. В производственных условиях для определения этого показателя применяют специальные индикаторные бумажки, которые накладывают на свежий срез масла с помощью пинцета и выдерживают 15-30 сек. При соприкосновении с капельками влаги на ярко желтой бумаге появляются сине-фиолетовые точки или пятна, по их числу, величине и характеру распределения судят о дисперсности плазмы масла, относя его к одному из четырех классов:

• хорошая - нет отпечатков на индикаторной бумажке;
• удовлетворительная - незначительное количество (3-5) равномерно распределенных точек диаметром 0,3 - 1,0 мм;
• неудовлетворительная - более 5 точек различной величины диаметром более 1,0 мм;
• плохая - много точек и пятен диаметром более 3,0 мм.

      Продолжительность обработки зависит от химического  состава жира, степени загрузки и  частоты вращения маслоизготовителя, температуры продукта. Ориентировочно в весенне-летний период она составляет 15-25 мин, в осенне-зимний - 25-50 мин. Излишне длительная обработка приводит к увеличению содержания в масле воздуха и к получению засаленной консистенции.

     Увеличение  содержания в жире легкоплавких триглицеридов затрудняет получение масляного зерна достаточной твердости, а при механическом воздействии оно размягчается еще больше, влагоемкость его увеличивается. Поэтому в весенне-летний период следует обеспечить получение твердого термоустойчивого масляного зерна и уменьшить интенсивность механической обработки. Повышенное содержание тугоплавких триглицеридов в осенне-зимний период приводит к получению твердого зерна, имеющего пониженную влагоудерживающую способность и требующего повышенного механического воздействия. Во избежание выработки масла с засаленной консистенцией, необходимо подобрать режимы физического созревания и сбивания сливок, способствующие получению более мягкого зерна. Следовательно, режим механической обработки масляного зерна во многом определяется режимом операций, предшествующих его получению. При эксплуатации металлических маслоизготовителей после достижения критического момента регулируют температуру обработки орошением его наружной поверхности водой, температурой 18-20°С - при твердом зерне и холодной - при мягком, поддерживая температуру масла 11-14°С.