Технологическая линия производства сливочного масла
Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Сливочное масло — пищевой продукт, вырабатываемый из коровьего молока, состоящий преимущественно из молочного жира и обладающий специфическим, свойственным ему вкусом, запахом и пластичной консистенцией. Кроме жира в масло часто переходят белки молока, молочный сахар, фосфатиды, витамины, минеральные вещества, вода и др. На структуру, качество, стойкость масла во время хранения влияет однородность распределения и размер капель воды, размер пузырьков воздуха и др. Сырье для производства сливочного масла — молоко и сливки.
Вкусовыми компонентами сливочного масла являются: диацетил, летучие жирные кислоты, эфиры жирных кислот, лецитин, белок, жиры, молочная кислота. Каротин (красящее вещество) придает маслу желтую окраску. Пищевую ценность сливочного масла повышают содержащиеся в нем фосфолипиды, особенно лецитин, попадающий в масло вместе с оболочками жировых шариков.
Низкая температура плавления (27.. .34 °С) и отвердевания (18.. .23 °С) молочного жира способствует его переходу в пищеварительном тракте в наиболее удобное для усвоения жидкое состояние.
Сливочное масло подразделяют на следующие виды: топленое (98% жира), вологодское (81,5...82,5 % жира), любительское (77,0...78,0 % жира), крестьянское (71,0...72,5 % жира), бутербродное (61,5 % жира), шоколадное (62,0 % жира), ярославское (52,0 % жира).
По вкусу и запаху сливочное масло хорошо сочетается со многими пищевыми продуктами, повышая их усвояемость (усвояемость молочного жира — 97,0 %, сухих веществ — 94,1 %). Энергетическая ценность сливочного масла составляет 20,0...37,6 МДж/кг. Сливочное масло используют для приготовления бутербродов, добавления ко вторым блюдам и гарнирам, в кондитерской промышленности при изготовлении кремов и т.п.
Особенности производства и потребления готовой продукции. Получение сливочного масла из стойкой жировой эмульсии молочного жира (сливок) — сложный физико-химический процесс. Основой технологии является концентрирование жировой фазы сливок и пластификация получаемого на промежуточных стадиях продукта. Существует два способа концентрации жировой фазы сливок: в холодном состоянии — сбиванием и горячем — сепарированием.
В зависимости от способа концентрирования на промежуточных стадиях получают масляное зерно или высокожирные сливки.
Масляное зерно — концентрированная суспензиоэмульсия, состоящая из полуразрушенных агрегатов жировых шариков. Высокожирные сливки — высококонцентрированная эмульсия молочного жира в плазме. Основой образования масляного зерна является агрегация (слияние) жировых шариков, содержащихся в сливках. Получение высокожирных сливок сводится к механическому разделению сливок в центробежном поле сепаратора на высокожирные сливки и плазму сливок — пахту.
Технологический процесс производства масла включает концентрирование жира молока, разрушение эмульсии жира и формирование структуры продукта с заданными свойствами.
Различают два способа производства сливочного масла: сбивание сливок (традиционный) и преобразование высокожирных сливок.
При выработке сливочного масла способом сбивания концентрирование жировой фазы достигается сепарированием молока и последующим разрушением эмульсии молочного жира при сбивании полученных сливок. Регулирование влаги осуществляется во время обработки масла. Кристаллизация глицеридов молочного жира завершается во время физического созревания до механической обработки масла.
При получении сливочного масла способом преобразования высокожирных сливок концентрирование жировой фазы молока осуществляется сепарированием. Нормализация высокожирных сливок по влаге проводится до начала термомеханической обработки. Разрушение эмульсии жира сливок и кристаллизация глицеридов молочного жира происходит главным образом во время термомеханической обработки.
Принятое молоко сепарируют при температуре 35.. .40 °С для получения сливок с желаемой массовой долей жира. Для выработки масла способом сбивания в масло-изготовителях непрерывного действия используют сливки с массовой долей жира 36.. ;50 %. При выработке масла способом сбивания в маслоизготовителях периодического действия и способом преобразования высокожирных сливок используют сливки средней жирности с массовой долей жира 32...37 %.
При выборе режима тепловой обработки учитывают качество сливок и вид вырабатываемого масла. При выработке вологодского масла используют сливки только первого сорта, а тепловую обработку проводят при температуре 105... 110 °С, чтобы продукт имел специфический вкус и запах.
Для исправления пороков сливки дезодорируют или заменяют плазму сливок. Дезодорацию сливок обычно совмещают с тепловой обработкой.
Стадии технологического процесса. Производство сливочного масла способом сбивания сливок состоит из следующих стадий:
— приемка и хранение молока;
— подогревание и сепарирование молока;
— тепловая обработка сливок и их созревание;
— сбивание сливок, промывка, посолка, механическая обработка масла;
— фасование и хранение масла.
Производство сливочного масла способом преобразования высокожирных сливок включает следующие стадии:
— приемка и хранение молока;
— подогревание и сепарирование;
—- тепловая обработка сливок;
— сепарирование сливок (получение высокожирных сливок);
— нормализация и термомеханическая обработка высокожирных сливок;
—- фасование и хранение масла.
Характеристика комплексов оборудования. Линия для производства сливочного масла способом сбивания сливок начинается с комплекса оборудования для приемки и хранения молока, в состав которого входят насосы, емкости, приемные ванны и весы.
В состав линии входит комплекс оборудования для подогревания и сепарирования молока, состоящий из пластинчатых пастеризационно-охладительных установок и сепараторов-сливкоотделителей.
Следующим является комплекс оборудования для тепловой обработки сливок и их созревания, в состав которого входят пластинчатые теплообменники и пастеризационно-охладительные установки и емкости для созревания сливок.
Ведущим является комплекс оборудования для сбивания сливок, промывки, посолки и механической обработки масла, представляющий маслоизготовители периодического и непрерывного действия.
Завершающий комплекс оборудования включает машину для фасования масла в короба или автомат для фасования в мелкую тару.
На рис. показан один из вариантов машинно-аппаратурной схемы линии производства сливочного масла способом сбивания сливок (традиционным).
Рис. Машинно-аппаратурная схема линии производства масла способом сбивания
Устройство и принцип действия линии. Принятое молоко с помощью насосов 1 направляется в емкость 2, подогревается в пластинчатой пастеризационно-охладительной установке 3 и сепарируется в сепараторе-сливкоотделителе 4.
Принятые сливки с сепараторных отделений взвешиваются на весах 6 и через приемную воронку 7 направляются на подогревание в пластинчатый теплообменник 8.
Сливки из сепаратора и сепараторных отделений поступают в емкость 5 для промежуточного хранения, откуда их направляют на пластинчатую пастеризационно-охладительную установку 9 для сливок с дозатором 10. После пастеризации, дезодорации и охлаждения сливки поступают в емкость 11, где они выдерживаются для физического созревания.
Обезжиренное молоко после сепарирования направляется на пастеризацию, а затем на переработку или для возврата сдатчикам.
Сливки после физического созревания винтовым насосом 12 направляют либо в маслоизготовитель периодического действия 13, либо в маслоизготовитель непрерывного действия 16, где осуществляется сбивание сливок, промывка масляного зерна, посолка и обработка масла.
Сливки в маслоизготовитель периодического действия 13 подаются под вакуумом или с помощью насосов и сбиваются до получения масляного зерна размером 3...5 мм. После этого выпускают пахту, промывают масляное зерно и осуществляют посолку масла сухой солью или рассолом.
Затем проводят механическую обработку масла для отделения влаги и образования пласта масла. Для улучшения консистенции и распределения влаги масло обрабатывают в гомогенизаторе-пластификаторе. Готовое масло выгружается в машину 14 для фасовки масла в короба 15.
Основными рабочими органами маслоотделителя непрерывного действия 76 являются сбиватель и маслосборник. Отборник масляного зерна состоит из трех шнековых камер (первая — для обработки масла и отделения пахты в бачок 7 7, вторая — для промывки масляного зерна и отделения воды в бачок 18, третья —- вакуум-камера для вакуумирования масла), блока посолки с дозирующим устройством 19 и блока механической обработки масла. Содержание влаги в масле регулируется внесением недостающего количества воды дозирующим насосом 20. Готовое масло транспортером 21 направляется на машину 22 для фасования в пачки.