Размещено на http://www.allbest.ru/

ТЕХНОЛОГИЯ СЛИВОЧНОГО МАСЛА

А. Д. Грищенко, Т. П. Арсеньева

Санкт-Петербург 2000

Предисловие

Курс "Технология сливочного масла" является одним из разделов дисциплины "Технология молока и молочных продуктов" и занимает важное место в области специальных знаний при подготовке инженеров-технологов молочной промышленности.

Изучению данного курса предшествует изучение дисциплин химического цикла (физическая и коллоидная химия, биохимия молока и молочных продуктов и др.), технологического оборудования предприятий молочной промышленности, общей технологии отрасли, общеинженерных дисциплин и др.

Изложенные в учебном пособии теоретические основы технологических процессов позволят студентам глубоко изучить особенности технологии сливочного масла методом сбивания сливок на маслоизготовителях периодического и непрерывного действия и в дальнейшем использовать полученные знания в целях обеспечения выработки продукции высокого качества.

В настоящем учебном пособии уделено внимание вопросам истории отечественного маслоделия, характеристикам сырья и требованиям, предъявляемым к нему при производстве сливочного масла, низкотемпературной подготовке сливок к сбиванию, а также сбиванию сливок и механической обработке масла.

масло кристаллизация сливки глицерид

1. Периоды развития отечественного маслоделия

В истории отечественного маслоделия можно выделить несколько периодов.

Первый период (до 1868 года) связан с производством масла в помещичьих хозяйствах. Заводское производство масла в крупных имениях богатых помещиков появилось в 30-40-х годах прошлого столетия, но оно не получило распространения в дореформенной России.

Экономические условия крепостной России не способствовали развитию товарного производства масла, оно имело потребительский характер. Производство масла в помещичьих хозяйствах, основанное на использовании примитивной техники и крепостного труда, после отмены крепостного права (в 1861 году) пришло в упадок. Главную роль в производстве молочных продуктов и масла стали играть крестьянские хозяйства и купцы-промышленники. Масло, выработанное в крестьянских хозяйствах, поступало на рынок в виде топленого масла.

Второй период (1869-1890 годы) связан с производством масла на крестьянских артельных и частных заводах.

Инициатором артельного маслоделия и сыроделия в России стал Николай Васильевич Верещагин - помещик-либерал.

Первый маслодельный артельный завод в Европейской части России был построен в 1869 году в селе Курее Архангельской области, а в Сибири в 1884 году в селе Морево. Первый частный маслодельный завод был построен в 1871 году в селе Утятинском вблизи Кургана купцом из Санкт-Петербурга.

Толчком для строительства маслодельных заводов стало открытие в 1872 году Ярославско-Вологодской железной дороги, а также строительство Транссибирской железной дороги, пуск которой состоялся в 1890 году. Это были заводы кустарного типа. Сливки получали отстойным способом и сбивали в ручных маслобойках, применялся ручной труд. В связи с изобретением сепаратора отстойный способ получения сливок в 1886 году окончательно вытеснил сепаратор, но остался ручной труд. Для подготовки мастеров Н. В. Верещагин в 1871 году организовал Эдимоновскую молочно-хозяйственную школу в Тверской губернии (Оршанский район), просуществовавшую 30 лет, до 1901 года, подготовившую около 1200 мастеров масло- и сыроделов. К 1890 году в Европейской части России крестьянские артели распались, заводы перешли в частные руки, но сохранили название артельных.

Создание артелей послужило толчком для организации в России промышленного молочного производства и рождения российской буржуазии.

В 1907 году был создан союз сибирских маслодельных артелей, выросший со временем в самую крупную в России экспортную кооперативную организацию по товарообороту. Регулярный экспорт масла начался с 1892 года и увеличивался с каждым годом. В 1906 году Россия занимала второе место после Дании в мировом экспорте масла.

В 1913 году в России насчитывалось 6889 кустарных маслодельных заводов, в том числе 4229 в Сибири.

После Октябрьской социалистической революции количество частных кустарных маслодельных заводов увеличилось в 1928 году до 7600. В 1870 году в России было произведено 4 тыс. т масла, в 1913 году 129 тыс. т и вывезено на иностранный рынок 78 тыс. т, в том числе из Сибири 72,8 тыс. т. Качество масла было высокое.

Техническую базу отечественного маслоделия составляло импортное оборудование. В 1920 году было начато изготовление маслобоек, маслообработников, пастеризаторов.

Третий период (1922-1930 годы). В 1922 году после Октябрьской социалистической революции (1917 год) частные маслодельные и сыродельные заводы были переданы в систему потребительской кооперации. Третий период связан с производством масла на этих заводах. Вся страна была покрыта сетью кооперативных союзов. В 1924 году для руководства этими предприятиями был организован "Маслоцентр".

Началось укрупнение и строительство кооперативных механизированных заводов. Первый механизированный завод был построен в 1925 году.

В 1926 году "Маслоцентр" был удостоен золотой медали Международного молочного конгресса за отличное качество масла.

Количество маслодельных заводов увеличилось с 6889 в 1913 году до 7600 в 1928 году. В маслоделии начался постепенный переход от кустарного промысла к промышленному производству. В 1931 году число механизированных заводов достигло 217.

Большую роль в развитии маслоделия в дореволюционный период сыграли А. А. Калантар, С. В. Паращук, Г. С. Инихов, работавшие в тот период: А. А. Калантар - специалистом Министерства земледелия и государственных имуществ, С. В. Паращук - заведующим Ярославской лабораторией молочного хозяйства, Г. С. Инихов - заведующим Курганской лабораторией молочного хозяйства.

В результате энергичной деятельности в течение длительного времени А. А. Калантаром в 1911 году недалеко от Вологды был открыт молочный институт, именуемый в дальнейшем Вологодский молочный институт, - первое высшее учебное заведение для подготовки кадров. Первый выпуск специалистов был осуществлен в 1921 году, выпуск инженеров-технологов в 1931 году.

Четвертый период (1931-1991 годы) - это период создания и развития государственной молочной промышленности.

В 1931 году все механизированные маслодельные и сыродельные заводы, принадлежавшие потребительской кооперации, были переданы государственному объединению "Союзмолоко", созданному вместо "Маслоцентра" при Народном Комиссариате торговли СССР для планового регулирования и руководства всеми молочными предприятиями страны.

Артельные молочные предприятия были переданы "Колхоз-центру". Во всех союзных республиках была создана государственная молочная промышленность. Для руководства государственной молочной промышленностью был создан Народный Комиссариат пищевой промышленности. Первым народным комиссаром пищевой промышленности стал А. И. Микоян. Впоследствии руководство мясной и молочной, в том числе и маслодельной, отраслями осуществляло Министерство мясной и молочной промышленности, во главе которого долгие годы стоял С. Ф. Антонов - воспитанник Ленинградского института инженеров молочной промышленности.

Созданию государственной молочной промышленности, в том числе маслодельной, способствовали два условия: создание прочной базы в результате организации совхозов и колхозов и создание технической базы промышленности. Для подготовки инженерных кадров были созданы Ленинградский и Московский институты инженеров молочной промышленности. Впоследствии Ленинградский институт инженеров молочной промышленности был переименован в Ленинградский химико-технологический институт молочной промышленности (ЛХТИМП - 1934 год), а в 1947 году объединен с Ленинградским институтом холодильной промышленности (ЛИХП).

В результате мер, принятых Коммунистической партией и Советским правительством, молочная промышленность превратилась из кустарного промысла в развитую отрасль пищевой индустрии, был обеспечен быстрый рост производства сливочного масла. В течение 55 лет (1932-1987 годы) производство сливочного масла увеличилось в 25 раз, несмотря на разрушения в результате военных действий и оккупации во время Великой Отечественной войны и застойный период. В 1932 году было выработано 664 тыс. т сливочного масла, в 1987 - 1665 тыс. т. В 1990-1991 годах (последние годы существования СССР) был достигнут уровень производства масла, предусмотренный на 1995 год, - около 1737 тыс. т, который был равен объему производства сливочного масла, выработанного в США, ФРГ, Франции вместе взятых. Было достигнуто полное удовлетворение потребностей населения в сливочном масле в соответствии с нормами - 5,8 кг/год.

В 1957 году Советский Союз занял первое место в мире по объему производства масла и сохранял его в течение всего периода развития государственной маслодельной промышленности.

В 1957 году в СССР было выработано 752 тыс. т сливочного масла, в США - 705 тыс. т. Для достижения довоенного уровня производства масла после окончания Великой Отечественной войны потребовалось два года. В 1940 году было выработано 207,2 тыс. т сливочного масла, в 1947 году - 202,2 тыс. т. Была создана мощная техническая база маслодельной отрасли промышленности, построены тысячи механизированных заводов, проведена концентрация производства. В 1931 году было 217 кооперативных маслодельных заводов. К 1968 году все маслодельные заводы стали механизированными. В 1971 году количество построенных государственных механизированных маслодельных заводов достигло максимальной величины - 3400. В результате концентрации производства число механизированных заводов уменьшилось в 1984 году до 2000, а объем производства каждого завода увеличился до 750 т масла в год. Большое значение в развитии маслоделия в этот период имело внедрение в 1954 году отечественного метода производства масла, предложенного еще в 1934 году В. А. Мелешиным и получившего наименование метода преобразования высокожирных сливок. Объем производства масла этим методом достиг 47% от общего объема. В этот период были внедрены маслоизготовители непрерывного действия иностранных марок.

Большое значение для развития маслоделия имело создание отраслевых научно-исследовательских и учебных институтов в Москве, Угличе, Киеве, Минске, Ставрополе и ряда их филиалов. Центром развития научных исследований и подготовки научных кадров в области маслоделия стал Всесоюзный научно-исследовательский институт маслодельной и сыродельной промышленности (ВНИИМС) с филиалами, созданный по инициативе А. Д. Гранникова. Инженерные кадры для молочной промышленности в СССР готовили 16 учебных заведений.

В результате успешной работы научно-исследовательских институтов (ВНИИМС, ВНИМИ, Укрмясомолпром) и усилиями отечественной машиностроительной промышленности были созданы отечественные поточные линии для производства масла методом преобразования высокожирных сливок. Отраслевыми институтами предложено более 20 разновидностей сливочного масла.

Из новых видов сливочного масла наибольшее распространение получило крестьянское масло, выработка которого была начата в 1972 году. В 1990-1991 годах было выработано 75% крестьянского масла от общего объема производства сливочного масла в РФ, в 1992 году - 92% от общего объема производства.

Развитию отечественного маслоделия способствовали высокий уровень отраслевой науки и техники, подготовка научных кадров во всех республиках.

Пятый период (после 1991 года) связан с проведением правительством РФ реформ, направленных на возрождение рыночных отношений в стране. Маслодельная промышленность на территории бывшего СССР, в связи с его распадом, замкнулась в рамках Российской Федерации. В результате проведения реформ состояние маслодельной промышленности резко ухудшилось: уменьшился объем производства масла и сократился его ассортимент, прекратилась концентрация производства.

Прогноз развития отечественного маслоделия в условиях рыночной экономики отсутствует.

2. Виды масла. Классификация

К продуктам, вырабатываемым с использованием жира молока сельскохозяйственных животных, относят белково-жировые продукты, содержащие молочную плазму, и жировые продукты, не содержащие молочную плазму.

Белково-жировые продукты, содержащие молочную плазму, - сливочное масло, сливочная паста, каймак.

Белково-жировые продукты, не содержащие молочную плазму, - топленое масло, молочный жир.

Сливочное масло. Это продукт, состоящий преимущественно из молочного жира, обладающий специфическими свойственными ему вкусом, запахом, пластичной консистенцией (при температуре 10-12°С); представляет собой сложную структурированную эмульго-суспензию, состоящую из двух фаз, жир/плазма. Оно может содержать вкусовые и ароматические вещества. Сливочное масло принято классифицировать в зависимости от химического состава и особенностей вкуса и запаха, определяющих характерные видовые показатели продукта.

Могут быть использованы и другие показатели для классификации, например особенности технологии производства масла, структурно-механические характеристики масла и др.

Виды масла. В соответствии с видовыми особенностями продукта выделяют следующие виды масла:

- сливочное традиционное с массовой долей влаги не более 16%;

- любительское - с массовой долей влаги не более 20%;

- крестьянское - с массовой долей влаги не более 25%.

Масло этих видов подразделяется на сладкосливочное и кислосливочное, соленое и несоленое с массовой долей поваренной соли 1%.

Кроме вышеперечисленных видов масла вырабатывают несоленое бутербродное и вологодское масло:

бутербродное - сладкосливочное и кислосливочное с массовой долей влаги не более 35%;

вологодское с массовой долей влаги не более 16%, обладающее специфическими вкусом и ароматом (ореховый привкус);

сливочное с регулируемым жирнокислотным составом: диетическое, детское, кулинарное (соленое и несоленое).

Масло с наполнителями. В соответствии с классификацией Ф. А. Вышемирского различают следующие виды масла: сливочное со вкусовыми наполнителями (десертного назначения); с молочно-белковыми добавками или без них; с какао, кофе, цикорием; фруктово-ягодное, медовое, столовое, городское.

В масле с регулируемым жирнокислотным составом массовая доля молочного жира снижена путем его частичной замены растительным жиром до 61,9% в диетическом масле, до 48% в кулинарном несоленом, до 40% в детском при общем содержании жира соответственно 82,5, 80 и 50%.

В зависимости от вида наполнителя массовая доля жира в масле со вкусовыми наполнителями колеблется в соответствии с рецептурой, разработанной ВНИИМС, в пределах от 52 до 57%, в шоколадном масле - 62%.

Масло с наполнителями не десертного назначения:

- городское масло со вкусом и ароматом, характерными для сладкосливочного и кислосливочного масла, содержащее молочно-белковые наполнители, выработанное методом сбивания сливок по технологии, предложенной Д. В. Качераускисом;

- масло сливочное с топинамбуром, обогащенное биологически активными веществами, способными снизить отрицательное воздействие радиации, содержащее массовую долю жира не менее 52%;

- сливочная паста соленая и несоленая с массовой долей влаги 42%, СОМО - 8%, выработанная из пастеризованных сливок и белков, выделенных хлоркальциевым методом из обезжиренного молока (пахты).

Сливочное масло должно содержать не менее 50% жира. Остальные продукты, сходные со сливочным маслом, содержащие менее 50% жира, являются аналогами. Для получения аналогов масла надо обязательно пользоваться стабилизаторами структуры. Продуктам, аналогичным сливочному маслу, присваивают различные наименования. За рубежом их называют пастами. К таким продуктам относятся предложенные ВНИИМС масляны, получившие название от сочетания слов масло, сметана, с массовой долей жира 40-50% и молочных белков 6-12%.

Эта новая группа белково-жировых продуктов используется в натуральном виде для приготовления бутербродов и других целей.

В отдельную группу выделяют виды сливочного масла и их аналоги, полученные путем тепловой и механической обработки сливочного масла и высокожирных сливок, фасованные в металлическую тару и предназначенные для длительного хранения: плавленое, полученное из высокосортного сливочного масла по методу М. М. Казанского; стерилизованное, полученное из высокожирных сливок по методу М. И. Горяева, Г. В. Твердохлеб и В. Ф. Чапцева; каймак - стерилизованный продукт со структурой масла, выработанный из смеси высокожирных сливок, сухого обезжиренного молока (пахты) с добавлением сахарозы и вкусовых наполнителей (кофе, какао).

В зависимости от исходного сырья выделяют следующие виды сливочного масла:

масло сливочное коровье, выработанное из сливок, полученных от молока коров, в соответствии с ГОСТ 37-87;

масло сливочное буйволиное, выработанное из сливок, полученных из молока буйволиц;

масло сливочное подсырное, станичное, выработанное из сливок, полученных из подсырной и творожной сыворотки. Может быть сладкосливочным и кислосливочным, соленым и несоленым и использоваться как сырье для получения молочного жира;

масло сливочное восстановленное (регенерированное), полученное эмульгированием молочного жира с плазмой молока и последующей механической обработкой;

масло сливочное целинное, выработанное из смеси топленого масла и молочной плазмы (пастеризованные сливки или молоко, подвергнутые специальной температурной обработке).

Топленое масло продукт с массовой долей влаги 0,7%, выработанный из сливочного масла, подсырного масла, масла- сырца, сборного топленого масла и пластических сливок.

Молочный жир. Различают молочный жир обезвоженный, рафинированный (по методу П. Ф. Дьяченко), дезодорированный (по методу Д. В. Качераускиса).

3. Методы производства сливочного масла

Существуют два основных метода производства сливочного масла: сбивание сливок в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия и преобразование высокожирных сливок, предложенное В. А. Мелешиным.

При выработке масла методом сбивания сливок концентрирование жира молока до желаемого его содержания в масле достигается путем сепарирования молока при получении масляного зерна из физически созревших сливок. Производство масла методом преобразования высокожирных сливок заключается в том, что желаемое содержание жира в сливочном масле достигается путем двукратного сепарирования молока. В результате сепарирования получают высокожирные сливки, которые подвергаются термомеханическому воздействию в специальных аппаратах непрерывного действия с последующим термостатированием свежевыработанного масла в покое. Для термомеханической обработки высокожирных сливок применяют цилиндрические пластинчатые маслообразователи или вакууммаслообразователи. В цилиндрическом и пластинчатом маслообразователе высокожирные сливки в тонком слое охлаждаются, перемешиваются и постепенно преобразуются в масло, которое в жидком состоянии вытекает непрерывной струей в ящик, где быстро затвердевает.

В вакууммаслообразователе высокожирные сливки распыляют в камере с глубоким вакуумом. При моментальном самоиспарении капли сливок быстро охлаждаются и преобразуются в масляное зерно, которое в маслообработнике формируется в пласт масла. Кроме того, используют маслообразователи с вакуумным охлаждением высокожирных сливок в атмосфере азота в распыленном состоянии с последующей механической обработкой. Метод производства масла преобразованием высокожирных сливок при использовании вакууммаслообразователя именуют методом вакууммаслообразования.

В вакууммаслообразователе охлаждение высокожирных сливок в распыленном состоянии и механическая обработка полученного масляного зерна протекают последовательно, в то время как в цилиндрическом и пластинчатом маслообразователе охлаждение и механическая обработка высокожирных сливок осуществляются параллельно.

При выработке сливочного масла в молоке, сливках, молочном жире протекают сложные физико-химические процессы, составляющие основу технологии сливочного масла.

Технологический процесс выработки сливочного масла методом сбивания сливок состоит из следующих технологических операций, выполняемых последовательно: приемка и сортировка молока на заводе; подогревание; сепарирование молока; тепловая и вакуумная обработка сливок; резервирование и физическое созревание сливок; биохимическое сквашивание сливок при производстве кислосливочного масла; сбивание сливок, промывка и посолка масляного зерна - при необходимости; механическая обработка масляного зерна и пласта масла; фасовка и упаковка; хранение на заводе.

Технологический процесс выработки масла методом преобразования высокожирных сливок включает в себя следующие технологические операции, выполняемые в указанной ниже последовательности: приемка и вакуумная обработка сливок, сепарирование сливок, нормализация состава высокожирных сливок, расчет и внесение бактериальных заквасок и поваренной соли при выработке кислосливочного и соленого масла, термомеханическая обработка высокожирных сливок, фасовка и упаковка масла, термостатирование масла в таре, хранение масла на заводе.

Процесс производства сладкосливочного масла способом сбивания сливок и преобразования высокожирных сливок можно представить в виде технологической схемы



В основе технологии сливочного масла, независимо от метода производства, лежит концентрирование жира в плазме молока до его содержания в сливочном масле, частичное отвердевание молочного жира в пределах, необходимых для получения масла желаемой консистенции, формирование структуры и консистенции сливочного масла. Благодаря способности молочного жира к отвердеванию, осуществляемому под влиянием температурного воздействия, возможна выработка сливочного масла из молока.

Изменение метода и режимов охлаждения сливок предопределяет характер фазовых изменений жира и структурно-механические свойства получаемого масла. С учетом этого температурный фактор служит отличительной особенностью метода производства. Так, при выработке масла преобразованием высокожирных сливок все подготовительные операции, вплоть до маслообразования, осуществляются при температуре 60-95°С, и только на конечной стадии процесса высокожирные сливки охлаждаются до температуры массовой кристаллизации глицеридов (12-15°С).

При производстве масла сбиванием сливок все технологические операции, за исключением пастеризации, осуществляются при температуре 5-20°С. Получение сливочного масла происходит ступенчато при различных температурах и различном агрегатном состоянии жира: сначала при жидком состоянии жира во время сепарирования молока при температуре 35-40°С, затем при частично отвердевшем жире во время сбивания сливок и механической обработки масляного зерна и пласта масла при температуре 7-17°С. При производстве масла методом преобразования высокожирных сливок содержание жира увеличивают в жидком состоянии дважды: при температуре 35-40°С во время сепарирования молока и 60-90°С при получении высокожирных сливок.

При производстве масла методом сбивания сливок отвердевание жира до желаемой степени осуществляется во время охлаждения и физического созревания сливок однократной длительной выдержкой в покое при постоянной температуре в пределах 4-14°С. При производстве масла методом преобразования высокожирных сливок отвердевание жира происходит во время кратковременной термомеханической обработки высокожирных сливок в маслообразователе при одновременном формировании первичной структуры масла при температуре в пределах 12-23°С. В маслообразователе отвердевание жира не заканчивается, оно продолжается во время термостатирования масла, упакованного в тару. Термостатирование масла в таре заменяет собой физическое созревание сливок, осуществление которого невозможно при выработке масла из высокожирных сливок. Термостатирование масла в таре может быть названо физическим созреванием масла при совместном протекании двух физико-химических процессов: отвердевания жира, формирования вторичной структуры и консистенции сливочного масла.

При выработке масла методом сбивания сливок формирование структуры и консистенции сливочного масла осуществляется при механической обработке масляного зерна и пласта масла при температуре в пределах 11-17°С; при выработке масла методом преобразования высокожирных сливок - ступенчато: сначала во время термомеханической обработки высокожирных сливок при температуре 12-23°С (первичная структура), затем во время термостатирования масла, упакованного в тару, в состоянии покоя (вторичная структура).

В зависимости от метода производства масла применяют различные способы регулирования содержания влаги в масле. При выработке масла методом сбивания сливок регулирование содержания влаги в масле осуществляется во время механической обработки, а при производстве масла методом преобразования высокожирных сливок - до начала термомеханической обработки высокожирных сливок в маслообразователе.

Физико-химические показатели масла, полученного различными методами, представлены в справочнике Ф. А. Вышемирского "Производство сливочного масла" (Агропромиздат, 1988. - С. 27).

Преимущества и недостатки различных методов производства сливочного масла

Преимущества. При производстве масла методом сбивания сливок в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия достигается хорошая термоустойчивость масла, а также хорошая намазываемость. Использование маслоизготовителей непрерывного действия обеспечивает высокую механизацию производственных процессов.

При производстве масла методом преобразования высокожирных сливок достигаются: высокая степень дисперсности влаги (1-3 мкм), низкая бактериальная обсемененность, высокая стойкость масла, пониженное содержание газовой фазы в масле, кратковременность производственного цикла (1-1,5 ч), экономное использование производственной площади. Создание этого метода стало толчком для разработки ресурсосберегающих технологий и новых видов сливочного масла с наполнителями и регулируемым жирно-кислотным составом. Внедрение метода стимулирует повышение качества сырья, поступающего на завод, в связи с невозможностью переработки сливок с повышенной кислотностью.

Недостатки. При производстве масла методом сбивания сливок в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия достигаются: менее высокая степень дисперсности влаги, повышенная обсемененность масла микрофлорой; при сбивании сливок в маслоизготовителе непрерывного действия - неравномерный состав и качество масла одной выработки, повышенное содержание воздуха в масле, в результате чего возможно частое появление порока рыхлой консистенции. К недостаткам метода относятся повышенная длительность производственного процесса, сравнительно высокий отход жира в пахту (до 1%) при сбивании сливок в маслоизготовителях непрерывного действия. При производстве масла методом преобразования высокожирных сливок возможно частичное возникновение пороков консистенции масла при нарушении режимов термомеханической обработки высокожирных сливок в маслообразователе (низкая термоустойчивость). Плазма масла, выработанного этим методом, содержит повышенное количество диспергированного жира; белки плазмы неудовлетворительно отделяются при перетопке; свободный жидкий жир выделяется в количестве 5,5-12%.

4. Молоко и сливки как сырье для производства сливочного масла

Молоко. Для производства сливочного масла используют молоко сельскохозяйственных животных. Молоко содержит животный жир и молочную плазму, входящие в состав всех видов сливочного масла. Массовая доля жира в молоке коров колеблется в широких пределах: от 2,8 до 5%. С увеличением содержания жира в молоке увеличиваются выход масла и степень использования жира, при этом уменьшается количество получаемых обезжиренного молока и пахты, содержащих жир, неиспользованный для производства масла. При массовой доле жира в молоке 3,5% расходуется 24,4 т молока на 1 т масла несоленого традиционного химического состава, степень использования жира составляет 96,83%, при повышении жирности молока до 4,5% расход молока соответственно уменьшается до 18,91 т, и степень использования жира повышается до 97,18%.

Для производства масла большое значение имеют дисперсность и химический состав молочного жира. С увеличением дисперсности жира выход масла понижается в связи с тем, что мелкие жировые шарики размером до 1 мкм остаются преимущественно в обезжиренном молоке и пахте. Процесс образования масляного зерна ускоряется при сбивании сливок, содержащих крупные жировые шарики. Средний размер жировых шариков составляет 3,5 мкм. Размер жировых шариков зависит от многих факторов: породы коров, рациона их кормления, периода лактации, режима доения, сезона года.

От химического состава молочного жира зависят биологическая ценность, товарные свойства и сохраняемость масла, а также в значительной степени технологические режимы его производства.

Молочный жир представляет собой раствор ("расплав") высокоплавких триглицеридов в более низкоплавких триглицеридах, содержащих насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. В молочном жире преобладают насыщенные жирные кислоты (58-77%), среди них пальмитиновая, стеариновая, миристиновая; среди ненасыщенных жирных кислот преобладает олеиновая. В зависимости от соотношения между насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами, входящими в состав триглицеридов, последние приобретают различные физические свойства (температуру плавления, отвердевания и др.). Если в триглицеридах, входящих в состав молочного жира, преобладают высокоплавкие насыщенные жирные кислоты, то температура плавления молочного жира повышается, а если преобладают ненасыщенные и низкомолекулярные насыщенные жирные кислоты, то она понижается.

Молочный жир молока, полученный от коров разных пород в различные периоды лактации и сезона года, содержит различное количество насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.

Содержание основных жирных насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в молочном жире сливочного масла, выработанного в Калининской области (по данным Атраментовой, Уманского, Пановой), показано в табл. 1, приведенной ниже.

Как видно из таблицы, в молочном жире наблюдаются сезонные колебания жирнокислотного состава, преимущественно в содержании миристиновой, стеариновой, пальмитиновой, олеиновой и линолевой кислот. Зимой в молочном жире содержится больше, чем летом, насыщенных жирных кислот, в том числе миристиновой жирной кислоты, а летом больше, чем зимой олеиновой. Содержание в молочном жире насыщенных стеариновой и пальмитиновой жирных кислот зимой может быть больше или меньше в зависимости от условий кормления дойных коров.

Таблица 1

Кислота	Температура	Массовая доля, %, в зависимости от времени года
	плавления, °С	Лето	Зима
Насыщенные:
Масляная	7,9	5,0	4,0
Капроновая	3,4	5,0	4,0
Каприловая	16,7	1,8	0,3
Каприновая	31,6	2,3	0,9
Лауриновая	44,2	5,8	2,2
Миристиновая	53,9	8,0	12,6
Пальмитиновая	62,9	30,5	28,5
Стеариновая	69,6	5,8	7,6
Другие кислоты		4,7	9,3
В с е г о		63,9	65,4
Ненасыщенные:
Олеиновая	13,4	31,1	27,4
Линолевая	5,0	0,1	2,0
Другие кислоты		4,9	5,2
В с е г о		36,1	34,6

От сезонных колебаний жирнокислотного состава триглицеридов молочного жира зависят содержание насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в отвердевшем жире и консистенция масла.

При раздельно-групповой кристаллизации триглицеридов молочного жира зимой в отвердевшем жире преобладают высокоплавкие группы смешанных кристаллов триглицеридов с температурой плавления 27-36°С, консистенция масла становится менее пластичной.

Летом в отвердевшем молочном жире преобладают низко-плавкие группы смешанных кристаллов с температурой плавления 15-25°С, образовавшиеся в результате раздельно-групповой кристаллизации триглицеридов, богатые низкомолекулярными и ненасыщенными жирными кислотами, в том числе олеиновой, вследствие чего консистенция масла становится более пластичной. При массовой доле олеиновой кислоты в молочном жире 40% и выше весьма затруднительно получить масло с хорошей консистенцией.

При включении в состав жира смешанных кристаллов, образующихся во время раздельно-групповой кристаллизации триглицеридов, содержащих стеариновую и пальмитиновую жирные кислоты, повышается температура плавления кристаллов, консистенция масла становится менее пластичной.

В зависимости от содержания ненасыщенных жирных кислот йодное число молочного жира может увеличиваться или снижаться. Йодное число молочного жира может колебаться в пределах 28-45; увеличивается летом, снижается зимой. С учетом сезонных колебаний йодного числа технологические режимы производства масла предусматривают раздельно для весенне-летнего периода года, когда йодное число молочного жира 39 и выше, и для осенне-зимнего периода при йодном числе молочного жира ниже 39.

Сезонные колебания жирнокислотного состава молочного жира связаны с условиями кормления дойных коров. Особенно заметное изменение состава и свойств молока и молочного жира наблюдается при переходе от пастбищного их содержания к стойловому и наоборот, при замене одних кормов другими, даже при сбалансированном рационе. В данном случае проявляется специфическое влияние на состав жира отдельных кормов, связанное с их химическим составом.

Корма также оказывают влияние на качество и стойкость сливочного масла. Корма в зависимости от их влияния на химический состав молочного жира, качество и стойкость сливочного масла делят на три группы.

К первой группе относятся корма, которые повышают содержание летучих и ненасыщенных жирных кислот в молочном жире, при этом в нем понижается температура плавления и отвердевания. Йодное число может достигнуть значения выше 35. Масло получается мягкой консистенции с низкой термоустойчивостью; регулирование содержания влаги в масле затруднительно. В то же время масло вырабатывается с более полными, выраженными вкусом и ароматом. К первой группе кормов относят большинство жмыхов, силос, жом, барду, зеленую рожь, а также зеленую траву, которая в большом количестве поедается дойными коровами летом, поэтому в этот период года масло имеет более мягкую консистенцию.

Ко второй группе относятся корма, при скармливании которых в жире понижается содержание ненасыщенных и летучих жирных кислот, прежде всего содержание олеиновой кислоты; при этом повышается температура плавления и отвердевания молочного жира. Значение йодного числа уменьшается. Масло получается излишне твердым, со слабо выраженным ароматом, не высокой термоустойчивостью, склонно к засаливанию и пони-женному содержанию влаги, регулирование содержания влаги в масле затрудняется.

К этой группе относятся корма, богатые углеводами: картофель, овес, ячмень, солома, сено бобовых трав, вико-овсовая смесь, ржаные отруби. Многие из этих кормов входят в состав рационов дойных коров в стойловый период, поэтому зимой масло имеет более твердую консистенцию. При вскармливании коров картофелем, клеверным сеном, овсянкой и жмыхом качество масла улучшается. Кроме того, замечено, что при вскармливании картофелем, включенным в рацион в качестве единственного сочного корма, получается масло высокого качества, при скармливании коровам больших количеств свеклы и свекольной ботвы - масло с более твердой консистенцией.

К третьей группе относятся корма, обеспечивающие получение масла с хорошей консистенцией: злаковое сено, большинство корнеплодов, соевый и хлопчатниковые жмыхи, подсолнечный шрот, высушенная картофельная барда.

Зеленый корм, состоящий из смеси бобово-злаковых трав (вика с овсом, клевер с тимофеевкой), оказывает положительное влияние на качество масла и его стойкость. Масло получается с хорошо выраженными вкусом и ароматом, нормальной консистенции.

Молоко является ценным сырьем как источник обогащения сливочного масла биологически активными жирными кислотами (линолевой, линоленовой и др.). Эти кислоты участвуют в клеточном обмене веществ, обеспечивают синтез арахидоновой кислоты, составляющей основу клеточных и субклеточных мембран. Полиненасыщенные жирные кислоты оказывают нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов, повышают их эластичность, обладают антисклеротическим действием. Биологическая ценность молочного жира снижается из-за малого содержания в нем линолевой и линоленовой жирных кислот.

Для биологической оценки молочного жира предложено использовать эталонный жир.

Сливки. Сливки представляют собой часть плазмы молока с различным содержанием диспергированного молочного жира, выделенного из молока путем отстоя или сепарирования. Сливки это жировая дисперсия, обладающая характерными свойствами дисперсной системы: вязкостью, поверхностным натяжением, высокой агрегативной устойчивостью и кинетической неустойчивостью. Под агрегативной устойчивостью дисперсии понимают способность дисперсных частиц длительное время сохранять раз-дельное существование (применительно к жировым шарикам). Причиной кинетической неустойчивости дисперсии молочного жира является способность жировых шариков всплывать вследствие различия плотности между жировым шариком и средой и образовывать слой с повышенным содержанием жира.

В зависимости от содержания жира в сливках различают сливки низкой, средней, повышенной жирности и высокожирные сливки.

К сливкам относятся сливки с массовой долей жира ниже 25%. К сливкам средней жирности - с массовой долей жира от 25 до 45%

В сливках средней жирности содержится: сухих обезжиренных веществ 2,99-8,46%, белков 1,74-2,95 г/100 г, молочного сахара 2,91-4,93 г/100 г, свободных летучих жирных кислот 10,76 мг%, фосфолипидов 180,5 мг/100 г, холестерина 101,7 мг%.

К сливкам повышенной жирности относятся сливки с массовой долей жира от 46 до 64,5%. В сливках низкой, средней и повышенной жирности жировые шарики при равномерном распределении их в объеме не соприкасаются друг с другом; оболочки жировых шариков с гидратным слоем занимают только часть объема плазмы.

Массовая доля жира в сливках 61,5-64,5% считается граничной областью концентрации жира для сливок с различными размерами жировых шариков, ниже которой дисперсия молочного жира является устойчивой. При массовой доле жира в сливках от 61,5 до 64,5% устойчивость дисперсии жира снижается вследствие частич-ного разрушения оболочки жировых шариков при сепарировании сливок.

К высокожирным сливкам относятся сливки с массовой долей жира от 61,5 до 94%. Высокожирные сливки - это структурированная дисперсия молочного жира. В зависимости от степени устойчивости жировой дисперсии различают высокожирные сливки с низкой и повышенной устойчивостью. К высокожирным сливкам с повышенной агрегативной устойчивостью относятся сливки с массовой долей жира от 61,5 до 74%. В этих сливках только часть жировых шариков находится в постоянном контакте друг с другом при их равномерном распределении в объеме. Мелкие жировые шарики расположены между крупными.

К высокожирным сливкам с низкой агрегативной устойчивостью относятся сливки с массовой долей жира выше 74%. В высокожирных сливках с низкой устойчивостью жировой дисперсии все жировые шарики соприкасаются друг с другом со всех сторон, испытывают взаимное давление, находятся в деформированном состоянии, а их оболочки в растянутом, что приводит к резкому снижению стабилизирующей способности оболочки; плазма состоит только из оболочек жировых шариков вместе с гидратным слоем; процесс преобразования структуры высокожирных сливок с низкой устойчивостью в структуру масла протекает быстрее.

Агрегативная устойчивость дисперсии молочного жира обусловлена наличием оболочки на поверхности жировых шариков, обладающей, согласно теории устойчивости эмульсий, основанной и развитой П. А. Ребиндером, высокой вязкостью и механической прочностью. Пространственная структура оболочки сложная, чем и объясняется ее высокая стабилизирующая способность.

Стабилизирующая способность оболочки жирового шарика связана также с ее гидрофобными свойствами и образованием двойного электрического слоя на поверхности. Толщина оболочки составляет 50-70 нм. Стабилизирующая способность оболочки жировых шариков зависит от многих факторов, среди которых имеет большое значение агрегативное состояние жира.

При жидком состоянии жира стабилизирующая способность оболочки сохраняется при ненарушенной и частично нарушенной структуре оболочки в сливках с низким и высоким содержанием жира. Поэтому при жидком состоянии жира сливки относятся к стабилизированным эмульсиям. При жидком состоянии жира высокожирные сливки приобретают способность после добавления плазмы восстанавливаться в сливки с меньшим содержанием жира. При жидком состоянии жира в высокожирных сливках оболочка частично теряет свою стабилизирующую способность по мере увеличения содержания жира в них в результате частичного разрушения структуры оболочки и гидратного слоя вокруг оболочки. При получении сливок с массовой долей жира 91-95% оболочка полностью теряет стабилизирующую способность, прослойка плазмы между жировыми шариками достигает критической толщины, и жировая дисперсия разрушается. Толщина гидратного слоя оболочки 30 нм. При частичном отвердевании жира при охлаждении, хранении, замораживании стабилизирующая способность оболочки нарушается, сливки теряют агрегативную устойчивость (жировые шарики при столкновении могут агрегироваться). Однако стабилизирующая способность оболочки восста-навливается после расплавления частично отвердевшего жира, если массовая доля жира в сливках ниже 61%. В высокожирных сливках стабилизирующая способность оболочки после расплавления частично отвердевшего жира не восстанавливается. Поэтому после охлаждения высокожирных сливок до температуры 20°С, при которой начинается кристаллизация триглицеридов, при добав-лении плазмы они теряют способность восстанавливаться. На это явление впервые указал М. И. Горяев (эффект Горяева). Стабилизирующая способность оболочки повышается, если к высоко-жирным сливкам добавлять с целью восстановления не плазму, а сливки с более низким содержанием жира. Снижение стабилизирующей способности оболочки наблюдается в пограничном слое при контакте оболочки с воздухом и жидким жиром, что приводит при нагревании частично отвердевшего жира до температур плавления к вытапливанию жира и к выделению жидкого жира в результате частичной коалесценции жировых шариков. По количеству выделившегося жидкого жира судят о степени дестабилизации жировой дисперсии. На стабилизирующую способность оболочки жирового шарика оказывает влияние рН молочной плазмы. Нативная оболочка жирового шарика с ненарушенным поверхностным слоем является стабильной в области рН выше 8. Максимальная устойчивость оболочки с нарушенным поверхностным слоем находится в щелочной области (рН выше 7). В щелочной области при повышении массовой доли жира в сливках выше 60% степень дестабилизации дисперсии увеличивается с повышением рН плазмы.

В кислой области (рН ниже 6) степень дестабилизации жировой дисперсии увеличивается по мере понижения рН плазмы в сливках с массовой долей жира 60%. Изоэлектрическая точка для оболочного протеина находится в области рН 4,1-4,5.

Снижение стабилизирующей способности оболочки жирового шарика сопровождается переходом части веществ липопротеинового комплекса с поверхности жирового шарика в молочную плазму, вследствие чего уменьшается их содержание в масле. Снижение стабилизирующей способности оболочки является одним из важных процессов во время подготовки сливок к сбиванию и имеет большое значение для маслообразования при сбивании сливок и термомеханической обработке высокожирных сливок в маслообразователе.

Физикохимические свойства сливок (кинетическая неустойчивость и агрегативная устойчивость) имеют важное значение в маслоделии. Способность жировых шариков всплывать используется для получения сливок методом отстоя и методом сепарирования. При сепарировании движение жировых шариков многократно ускоряется под воздействием центробежной силы. Процесс всплывания жировых шариков протекает в соответствии с законом Стокса и закономерностями ортокинетической коагуляции.

Агрегативная устойчивость жировой дисперсии при производстве масла должна быть нарушена. Для нарушения (дестабилизации жировой дисперсии) необходимо удаление оболочки жирового шарика или разрушение ее структуры.

Важным фактором, влияющим на агрегативную устойчивость сливок, является механическое воздействие.

Для процесса маслообразования имеет значение размер жировых шариков.

При сепарировании молока наиболее мелкие жировые шарики (размером менее 1 мкм) переходят в обезжиренное молоко, а более крупные - в сливки. Поэтому средний размер жировых шариков в сливках возрастает. При увеличении размеров жировых шариков процесс маслообразования ускоряется, и увеличивается степень использования жира.

При выработке масла применяются сливки различной жирности. При производстве вологодского масла используются сливки с массовой долей жира от 25 до 37%, при выработке сладкосливочного масла методом преобразования высокожирных сливок и сбивания сливок в маслоизготовителях периодического действия применяются сливки с массовой долей жира от 32 до 37%. В маслоизготовителях непрерывного действия отечественного производства используют сливки с массовой долей жира от 36 до 42%; в маслоизготовителях зарубежного производства - от 42 до 55%. При выработке масла крестьянского бутербродного рекомендуется использовать сливки с повышенным содержанием жира с целью увеличения производительности оборудования. При производстве кислосливочного масла в сливки вносят закваску, приготовленную на обезжиренном или цельном молоке, что приводит к содержанию жира в сливках. Поэтому рекомендуется при производстве кисло-сливочного масла методом сбивания сливок использовать сливки повышенной жирности (35 - 38%).

При выработке масла с наполнителями и шоколадного используются сливки с массовой долей жира 34±2%, сгущенные сливки - 56-57%.

5. Пороки молока

Свежевыдоенное молоко при неблагоприятных условиях получения, обработки и хранения приобретает пороки консистенции, цвета, вкуса и запаха. В зависимости от причин возникновения их подразделяют на пороки кормового, технического, бактериального, физико-химического происхождения.

Пороки кормового происхождения возникают при поедании животными растений со специфическими запахом и вкусом, а также при адсорбировании молоком запахов корма при несоблюдении санитарно-гигиенических условий доения.

Через пищеварительный тракт коровы из корма в молоко передаются горькие эфирные вещества. Горький вкус молока вызывается полынью, лютиками, пижмой, заячьей капустой, а также горохом, бобами, брюквой при поедании их коровами в больших количествах. Дикие лук и чеснок, которые коровы поедают весной на заливных лугах, вызывают сильный чесночно-луковый запах молока, делающий его непригодным к употреблению. Запахи силоса, репы адсорбируются при доении, они ослабляются и полностью исчезают при аэрации и дезодорации.

Для предупреждения появления в молоке пороков кормового происхождения необходимо осуществлять мероприятия по улуч-шению кормовой базы ферм, улучшению пастбищ, правильному подбору кормовых рационов, скармливанию пахучих кормов (например, силоса, репы) не позднее чем за два часа до дойки, соблюдению чистоты и регулярному проветриванию скотного двора.

Пороки технического происхождения чаще всего связаны с механическими загрязнениями, попаданием в молоко частиц корма, волос животных, комочков грунта и пр. Молоко с повышенной механической загрязненностью нередко содержит патогенную микрофлору.

Металлический привкус молока возникает при использовании плохо луженой или пораженной ржавчиной посуды. Выработанные из такого молока продукты обладают металлическим вкусом и быстро портятся.

Необходимо строго контролировать и содержать в хорошем состоянии все металлические предметы, имеющие контакт с молоком.

Посторонние привкусы и запахи молоко приобретает из окружающей среды, так как быстро и легко адсорбирует различные ароматические вещества, поэтому недопустимо хранить и перевозить молоко с материалами и продуктами, обладающими сильным запахом (рыба, мясо, нефтепродукты, лук и др.).

Затхлые, нечистые вкус и запах появляются в молоке в результате использования плохо промытой и непросушенной посуды, при плохом состоянии скотных помещений и дворов.

Подойники, доильные аппараты, всю посуду и прочее оборудование по окончании работы с ними следует сразу же тщательно вымыть и продезинфицировать, а затем просушить.

Коров надо содержать в чистом, светлом, сухом и хорошо вентилируемом скотном дворе.

Пороки бактериального происхождения возникают в результате жизнедеятельности некоторых микроорганизмов, сказываются на вкусе, консистенции и цвете молока.

Скисание молока вызывается развитием молочнокислых бактерий, а также кишечной палочки при температуре выше 10°С. Горький вкус возникает в результате развития гнилостных бактерий при длительном хранении молока в условиях низких температур. Прогорклый привкус молока - своеобразный, ничего общего не имеющий с горьким вкусом, возникает вследствие развития флуоресцирующих бактерий, вырабатывающих фермент липазу, расщепляющую жир на глицерин и жирные кислоты с образованием альдегидов и кетонов, отличающихся острым вкусом, раздражающих слизистые оболочки полости рта и кишечника. Флуоресцирующие бактерии развиваются при длительном хранении молока на холоде.

Бродящее молоко - порок, который характеризуется обильным выделением в молоке газов вследствие развития кишечной палочки, дрожжей и маслянокислых бактерий. При сильном загрязнении молока навозной микрофлорой и при низкой температуре хранения бактерии группы кишечной палочки вырабатывают углекислый газ и образуют в молоке нечистый, гнилостный запах. Тягучее молоко имеет вязкую, иногда слизистую консистенцию, что сопровождается кисловатым и другими привкусами. Тягучесть возникает при попадании в молоко особых видов слизеобразующих рас молочнокислых бактерий, развивается при длительном хранении молока при температуре ниже 10°С.

Цветные пятна в молоке вызываются пигментными бактериями, образующими колонии синего, красного и оранжевого цвета. Они развиваются при длительном хранении молока с температурой выше 10°С.

Правильная мойка, своевременное охлаждение, быстрая отправка или переработка молока и систематический ветеринарный надзор за животными устраняют возможность появления этих пороков в молоке.

Пороки физико-химического происхождения возникают при отклонениях в составе молока, которые сказываются на его технологических свойствах. Под действием солнечных лучей (ультрафиолетовый спектр), непосредственно попадающих на молоко, у него появляется привкус осалившегося жира. Под влиянием ультрафиолетовых лучей находящаяся в жире молока олеиновая кислота как непредельная присоединяет к себе один или два гидроксильных остатка (ОН) и переходит в окси- или диоксистеариновую кислоту, издающую запах осалившегося жира. Даже кратковременное, в течение нескольких минут, воздействие солнечных лучей на молоко вызывает этот порок. Поэтому молоко необходимо защищать от воздействия прямых солнечных лучей во время хранения и переработки. Молокохранилище следует располагать окнами на север, а резервуары с молоком помещать в стороне от окон.

...