- •1 Технология питьевого молока и сливок
- •1.1 Питьевое молоко
- •1.1.1 Пастеризованное молоко Пастеризованное молоко выпускают следующих видов: цельное, обезжиренное и витаминизированное.
- •П риемка сырья
- •Подготовка тары
- •Подготовка воды
- •Подготовка тары
- •1.1.2 Топленое молоко
- •1.1.3 Стерилизованное молоко
- •Производство стерилизованного молока в бутылках Одноступенчатый способ
- •Охлаждение
- •П риемка молока
- •1.2 Питьевые сливки
- •1.2.1 Сливки пастеризованные
- •1.2.2 Сливки стерилизованные
- •2 Технология кисломолочных продуктов
- •2.1 Закваски для кисломолочных продуктов
- •2.2 Кисломолочные напитки
- •Вкус и запах
- •Подготовка сырья
- •Сквашивание молока Разлив в бутылки и
- •Хранение
- •2.2.1 Кефир
- •2.2.2 Простокваша
- •2.2.3 Ацидофильные кисломолочные напитки
- •2.2.4 Напитки с бифидофлорой
- •2.2.5 Кумыс
- •2.3 Творог и изделия из него
- •Производство творога на творогоизготовителях с прессующей ванной
- •2.3.2 Раздельный способ производства творога
- •Промывание водой
- •Смешивание творожного зерна и сливок Расфасовка
- •2.3.3 Резервирование творога
- •2.3.4 Пороки творога
- •2.3.5 Творожные изделия
- •2.3.5.1 Глазированные сырки
- •2.4 Сметана
- •Ассортиментная номенклатура сметаны
- •2.4.1 Особенности технологического процесса производства сметаны резервуарным способом
- •2.4.1.1 Ускоренный способ производства сметаны
- •2.4.2 Сметана с наполнителями (студенческая и «Столовая»)
- •Сметана студенческая
- •Сметана «Столовая»
- •2.4.3 Сметана ацидофильная
- •Сметана ацидофильная
- •2.4.4 Другие виды сметаны Сметана «Особая»
- •Сметана «Южная»
- •Сметана «Домашняя»
- •2.4.5 Пороки сметаны
- •2.4.6 Резервирование сметаны
- •3 Пасты, кремы, пудинги
- •Продолжение таблицы 3.4
- •3.1 Пасты
- •3.2 Кремы
- •3.3 Пудинги
- •3.4 Продукт кисломолочный
- •4 Технология мороженого
- •4.1 Свойства основных ингредиентов мороженого и их влияние на качество мороженого
- •4.1.1 Вода
- •4.1.2 Сухие вещества и сомо
- •4.1.3 Жиры
- •Растительные жиры и заменители молочного жира
- •4.1.4 Белки
- •4.1.5 Сладкие веществе
- •4.1.6 Стабилизаторы
- •4.1.7 Комплексные стабилизаторы-эмульгаторы
- •4.1.8 Вкусоароматические вещества и пищевые красители
- •4.2 Технологический процесс производства мороженого
- •4.2.1 Подготовка сырья и составление смесей
- •4.2.2 Фильтрование, эмульгирование и пастеризация смесей
- •4.2.3 Гомогенизация смесей
- •4.2.4 Охлаждение и созревание смесей
- •4.2.5 Фризерование смесей
- •4.2.6 Фасование и закаливание мороженого
- •4.2.7 Упаковывание и хранение мороженого
- •4.3 Мороженое основных видов
- •4.3.1 Мороженое на молочной основе
- •4.3.2 Мороженое плодово-ягодное
- •4.3.3 Мороженое ароматическое
- •4.4 Мороженое любительских видов
- •4.5 Пороки мороженого
- •4.5.1 Пороки вкуса и запаха
- •4.5.2 Пороки структуры и консистенции
- •4.5.3 Пороки цвета и упаковки
- •4.5.4 Пороки усадки
- •5 Технология молочных консервов
- •5.1 Основы консервирования молока
- •5.2 Виды молочных консервов
- •5.3 Технологический процесс производства молочных консервов
- •Нормализация состава исходного сырья
- •Теоретические основы сушки
- •5.4 Сгущенные стерилизованные молочные консервы
- •Технология сгущенного стерилизованного молока Приемка и оценка качества молока
- •5.5 Сгущенные продукты с сахаром
- •5.6 Технология сухих молочных продуктов
- •5.7 Стойкость продуктов консервирования молока
- •5.8 Изменение качества молочных консервов
- •6 Молочные продукты для детского питания
- •6.1 Медико-биологические аспекты детского питания
- •6.2 Особенности состава и свойств женского молока
- •6.3 Способы обработки коровьего молока
- •Разбавление коровьего молока
- •Подкисление пищевыми кислотами
- •Гомогенизация
- •Кипячение
- •Обработка молока желатином и протеолитическими ферментами
- •Удаление кальция из молока
- •Добавление солей щелочных металлов
- •6.4 Жидкие стерилизованные продукты
- •6.5 Кисломолочные и пастообразные продукты
- •6.6 Сухие продукты
- •6.7 Продукты для лечебного питания
- •7. Технология масла
- •7.1 Пищевая ценность масла
- •7.2 Требования к качеству сливок, как к сырью для производства масла
- •7.3 Методы производства масла
- •7.4 Производство сливочного масла методом сбивания сливок
- •7.4.1 Низкотемпературная подготовка сливок к сбиванию
- •7.4.2 Биологическое сквашивание сливок при производстве кислосливочного масла
- •7.4.4 Промывка масляного зерна
- •7.4.5 Механическая обработка масляного зерна и масла
- •7.4.6 Фасование и упаковка масла
- •7.5 Производство сливочного масла методом преобразования высокожирных сливок
- •7.5.1 Сепарирование сливок и получение высокожирных сливок
- •7.5.2 Нормализация высокожирных сливок
- •7.5.3 Внесение в сливки бактериальной закваски и поваренной соли
- •7.5.4 Преобразование высокожирных сливок в масло
- •7.5.5 Фасование и упаковка масла
- •7.5.6 Производство масла в вакуум-маслообразователе
- •7.6 Подкрашивание и витаминизация сливочного масла
- •7.7 Техническое обеспечение различных методов производства сливочного масла Выработка сливочного масла методом сбивания сливок
- •Выработка сливочного масла методом преобразования высокожирных сливок
- •7.8 Преимущества и недостатки методов производства сливочного масла
- •7.9 Технология различных видов сливочного масла
- •7.9.1 Технология сладкосливочного масла (традиционного состава, облегченного и легкого)
- •Производство сладкосливочного масла методом сбивания сливок
- •7.9.2 Технология вологодского масла
- •7.9.3 Технология масла сливочного подсырного
- •7.9.4 Технология восстановленного масла
- •7.9.5 Технология кислосливочного масла
- •7.9.6 Технология масла сливочного сверхлегкого и низкожирного
- •7.9.7 Технология масла сливочного с вкусовыми наполнителями (и шоколадного)
- •7.10 Технология консервного масла
- •7.11 Технология концентратов молочного жира
- •7.11.1 Технология топленого масла
- •7.11.2 Технология молочного жира
- •7.12 Технология комбинированного масла
- •7.12.1 Технология масла кулинарного
- •7.12.2 Технология масла городского
- •Производство городского масла методом пвжс
- •Производство городского масла методом сс
- •7.12.3 Технология масла десертного и масла детского
- •Особенности технологии масла десертного
- •Технология масла детского
- •7.13 Пороки сливочного масла и меры их предупреждения
- •8. Технология сыров
- •8.1 Общая технология
- •Виды сыров и их классификация
- •I класс
- •II класс
- •III класс
- •8.1.1 Приемка и подготовка сырья Типовая технологическая схема производства
- •Характеристика сырья и основных материалов
- •Плотность, кг/м3.................................................................. Не менее 1027
- •Подготовка молока к выработке сыра
- •Подготовка основных материалов для выработки сыра
- •Подготовка молока к свертыванию
- •Приготовление бактериальных заквасок
- •8.1.2 Свертывание молока, обработка сгустка и сырного зерна. Подготовка и внесение молокосвертывающих препаратов
- •Образование сгустка
- •Обработка сгустка и сырного зерна
- •8.1.3 Формование, прессование и посолка сырной массы Формование сырной массы
- •Прессование сыра
- •Посолка сыра
- •8.1.4 Созревание сыра
- •Режимы созревания
- •Уход за сырами при созревании
- •20…40 % От количества перерабатываемой смеси
- •8.1.5 Маркировка, упаковка и хранение сыра
- •8.2 Частные технологии сыров
- •8.2.1 Технология твердых сычужных сыров с высокой температурой второго нагревания
- •Регламент производства отдельных сыров
- •Основные параметры технологии
- •8.2.2 Технология твердых сычужных сыров с низкой температурой второго нагревания
- •Группа костромского, голландского и ярославского сыров
- •8.2.3 Технология сычужных рассольных сыров Видовые признаки
- •Регламенты производства
- •Основные параметры технологии
- •8.2.4 Технология мягких зрелых и свежих сыров
- •Видовые признаки
- •Регламенты производства и основные параметры технологии
- •1,5…3 % От количества молока
- •8.2.5 Технология сыров для плавления и плавленых сыров Технология сыров для плавления
- •Технология плавленых сыров
- •8.2.6 Технология сыров для малых предприятий Параметрический ряд сыроварен
- •Производство твердых сыров на малых предприятиях
- •Производство мягких сыров на малых предприятиях
- •8.3 Пороки сыров
- •9 Технология продуктов из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки
- •9.1 Технология продуктов из обезжиренного молока
- •9.1.1 Напитки из обезжиренного молока
- •9.1.2 Белковые продукты из обезжиренного молока
- •9.1.3 Молочные консервы из обезжиренного молока
- •9.1.4 Молочно-белковые концентраты из обезжиренного молока
- •Молочный белок и казеин
- •9.2 Технология продуктов из пахты
- •9.2.1 Напитки из пахты
- •9.2.2 Мороженое
- •9.2.3 Белковые продукты из пахты
- •9.2.4 Консервы из пахты
- •9.3 Технология продуктов из молочной сыворотки
- •9.3.1 Напитки из молочной сыворотки
- •9.3.2 Белковые продукты из молочной сыворотки
- •9.3.3 Консервы из молочной сыворотки
- •9.3.4 Получение лактозы (молочного сахара) из молочной сыворотки
- •9.4 Технология зцм
9.3.4 Получение лактозы (молочного сахара) из молочной сыворотки
Молочный сахар представляет собой мелкокристаллический порошок белого или желтоватого (нерафинированный) цвета. Его вырабатывают из подсырной и творожной сыворотки, куда отходит большая часть молочного сахара. При этом кислотность подсырной сыворотки не должна превышать 20, а творожной – 70 Т. Лучшим сырьем являются подсырная сыворотка и ультрафильтраты по сравнению с творожной и казеиновой.
1 – сепаратор для отделения жира; 2 и 3 – двухступенчатый подогреватель; 4 – резервуар для горячей сыворотки; 5 - роторный смеситель; 6 – трубчатый выдерживатель; 7 – охладитель; 8 – саморазгружающийся сепаратор; 9 – подогреватель; 10 – вакуум-выпарной аппарат; 11 – кристаллизатор; 12 – центрифуга; 13 – шнековый транспортер; 14 – сушилка в псевдоожиженном слое
Рисунок 9.14 – Схема технологической линии для получения лактозы из молочной сыворотки
Таблица 9.1 - Физико-химические показатели рафинированного и фармакопейного молочного сахара.
Показатель |
Норма для сахара |
|
фармакопейного |
рафинированного |
|
Массовая доля: |
||
лактозы, %, не менее |
99,3 |
98,5 |
влаги, %, не более |
0,5 |
0,5 |
азота, %, не более |
Не допускается |
0,1 |
молочной кислоты, %, не более |
0,08 |
0,1 |
золы, %, не более |
0,1 |
0,3 |
В зависимости от целей использования молочный сахар вырабатывают с различной степенью очистки от других веществ: сахар-сырец (сырье для ферментации, рафинации, технических целей); пищевой (для детского питания, хлебобулочной и кондитерской промышленности); рафинированный и фармакопейный (для производства медицинских препаратов).
Рафинированный и фармакопейный молочный сахар максимально очищен от моноз и других углеводов. В рафинированном и пищевом содержание хлоридов, сульфатов и кальция должно быть не более 0,1 %, солей меди не более 5 мг/кг, олова – не более 50 мг/кг, должны отсутствовать соли свинца и других тяжелых металлов.
Таблица 9.2 - Физико-химические показатели молочного сахара-сырца и пищевого сахара.
Показатель |
Норма для сахара |
|||
пищевого |
улучшенного |
высшего сорта |
I сорта |
|
Массовая доля: |
||||
лактозы, %, не менее |
95,5 |
95,0 |
92,0 |
88,0 |
влаги, %, не более |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
азота, %, не более |
0,16 |
0,16 |
0,3 |
0,5 |
молочной кислоты, %, не более |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
1,8 |
золы, %, не более |
1,5 |
1,5 |
2,5 |
4,0 |
Таблица 9.3 - Физико-химические показатели молочного сахара распылительной сушки.
Показатель |
Норма |
Массовая доля: |
|
лактозы, %, не менее |
88,0 |
влаги, %, не более |
4,0 |
азота, %, не более |
0,8 |
золы, %, не более |
2,0 |
молочной кислоты, %, не более |
1,5 |
Таблица 9.4- Физико-химические показатели сиропа молочного сахара.
Показатель |
Норма |
Массовая доля: |
|
сухих веществ, %, не менее |
50,0 |
лактулозы, %, не менее |
32,0 |
золы, %, не более |
2,8 |
Кислотность титруемая, Т |
20-25 |
Кислотность активная, (рН) |
5,5-6,5 |
Плотность, кг/м3 |
1255-1260 |
Таблица 9.5 - Физико-химические показатели сиропа лактолактулозы.
Показатель |
Норма |
Массовая доля: |
|
сухих веществ, %, не менее |
55,0 |
лактозы, %, не менее |
54,0 |
азота, %, не более |
0,15 |
молочной кислоты, %, не более |
0,15 |
золы, %, не более |
0,3 |
Температура при выпуске, С, не выше |
10,0 |
Молочный сахар-кристаллизат. Технология производства включает прием сыворотки, сепарирование, тепловую коагуляцию, сепарирование, сгущение, расфасовку, упаковку.
Молочную сыворотку после отделения от сырного зерна или творога направляют на саморазгружающийся сепаратор отделитель-осветлитель, где выделяют молочный жир и казеиновую пыль. Температура сепарирования должна быть 34-40 С. Сепаратор разгружают через каждые 30-40 мин работы. Отсепарированную сыворотку нагревают в трубчатом теплообменнике до температуры 80-85 С и сливают в ванну для отваривания альбумина. Подогревают сыворотку до температуры 90-95 С паром. Параллельно с процессом нагревания осуществляют перемешивание. При указанной температуре сыворотку выдерживают 20-30 мин, после чего направляют в саморазгружающийся сепаратор-осветлитель, в котором происходит удаление скоагулировавших белковых хлопьев (белковый осадок используется в производстве кормовых продуктов). Осветленная сыворотка собирается в накопительной емкости, затем ее закачивают в вакуум-выпарную установку периодического или непрерывного действия. Сгущают при температуре 55-65 С. Процесс завершают по достижении концентрации сиропа 60-65 % сухих веществ. Во время сгущения наблюдается пенообразование, которое снижает эффективность процесса и увеличивает потери сырья. Исключение потерь с пеной возможно при использовании химических пеногасителей (олеиновой кислоты).
1 – накопительный резервуар; 2 – насос центробежный; 3 – сепаратор для отделения казеиновой пыли и жира; 4 - теплообменник трубчатый; 5 – резервуар для отваривания альбумина; 6 – сепаратор-осветлитель; 7 – вакуум-выпарная установка
Рисунок 9.15 – Схема технологической линии производства молочного сахара-кристаллизата
По завершении процесса сгущения горячий сироп направляют на фасовку и упаковку в бочки или молочные фляги. Расфасовка в более крупную тару возможна при периодическом перемешивании кристаллизата и производится по согласованию с потребителем.
Молочный сахар-сырец. При его производстве очистку молочной сыворотки от несахаров осуществляют так же, как и сахара-кристаллизата.
Для более качественной очистки сыворотки от белковых веществ проводят тепловую, кислотную и кислотно-щелочную коагуляцию. При тепловой коагуляции сыворотку нагревают до 90-95 С и выдерживают в течение 20-30 мин, при этом эффективность выделения белка – до 30 %. При кислотном способе коагуляции нагревание проводят до 90-95 С с подкислением до 30-35 Т и выдержкой в течение 20 мин. Подкисляют соляной кислотой, кислой сывороткой или мелассой сахара-сырца, оставшейся от предыдущих выработок. Эффективность выделения белков при этом способе – 40-48 %. При кислотно-щелочном способе коагуляции сыворотку нагревают до 90-95 С, подкисляют 10 % раствором гидроокиси натрия до кислотности 10-15 Т. При этом способе эффективность выделения белка превышает 50 %.
Кроме кислотно-щелочного способа эффективным является коагуляция хлористым кальцием. Степень выделения белков из свежей подсырной сыворотки превышает 50 %.
Все процессы по выделению белков из сыворотки рекомендуется производить в ваннах для отпаривания альбумина.
Хлопья скоагулированных белков отделяют сепарированием, после чего очищенную сыворотку сгущают так же, как при производстве кристаллизата. Сгущенный сироп перед выгрузкой из вакуум-аппарата подогревают до 70-75 С. Для этого повышают давление в установке путем понижения вакуума. Готовый сироп направляют в кристаллизатор-охладитель. Кристаллизацию лактозы из сиропа проводят по медленному или ускоренному режиму, что зависит от качества сиропа. Если доброкачественность раствора (отношение содержания лактозы в % к содержанию сухих веществ раствора в %) составляет 75-85 единиц, то применяют медленный режим кристаллизации, т.е. продолжительность процесса составляет 20-25 ч с периодическим перемешиванием (скорость вращения мешалки – до 1 об/мин). При доброкачественности сиропа более 85 единиц применяют ускоренный режим кристаллизации: продолжительность процесса – 10-12 ч с непрерывным перемешиванием. По завершении процесса кристаллизации кристаллизат разделяют на влажные кристаллы и межкристальную жидкость (мелассу). Для этого используют фильтрующие или осадительные центрифуги. Влажность кристаллов не должна быть выше 10-12 %. Мелассу собирают в емкость и используют для подкисления сыворотки, а также в производстве кормовых продуктов.
После центрифугирования влажные кристаллы направляют на сушку с использованием вихревых сушилок или сушилок «кипящего» слоя. Температура теплоносителя 130-140 С, а температура продукта в зоне сушки не должна превышать 60-70 С, поэтому кристаллы по мере высыхания удаляются из зоны сушки.
При использовании методов ультрафильтрации и деминерализации можно исключить процесс кристаллизации и центрифугирования. При этом раствор лактозы высушивается на распылительной сушилке.
Прием сыворотки
Сепарирование
Отваривание
Сепарирование
Сгущение очищенной
сыворотки
Кристаллизация
лактозы
Меласса
Центрифугирование
кристаллизата
Сушка кристаллов
Упаковка
Схема 9.5 – Последовательность технологических процессов производства молочного сахара-сырца
Производство молочного сахара распылительной сушки включает следующие процессы: предварительное сгущение сыворотки, очистку подсгущенного сиропа, электродиализное обессоливание сыворотки, ультрафильтрацию деминерализованного сиропа, досгущение сиропа, распылительную сушку раствора, упаковку.
По технологии с использованием мембранных методов производят молочный сахар, предназначенный для производства рафинированного молочного сахара.
1 – сепаратор для отделения казеиновой пыли и жира; 2 – резервуар для отваривания альбумина; 3 – центробежные насосы; 4 – сепаратор-осветитель; 5 – накопительный резервуар; 6 – вакуум-выпарная установка; 7 – сушилка; 8 - кристаллизатор; 9 - центрифуга
Рисунок 9.16 – Схема технологической линии производства молочного сахара-сырца
1 – насосы центробежные; 2 – накопительные резервуары; 3 – пластинчатая охладительная установка; 4 – вакуум-выпарная установка; 5 – трубчатая пастеризационная установка; 6 – кристаллизатор; 7 – центрифуга; 8 – резервуар для мелассы; 9 сушилка; 10 – весы
Рисунок 9.17 – Схема технологической линии производства молочного сахара-сырца из ультрафильтрата подсырной сыворотки на линии А1-ОЛД
Сыворотку охлаждают до 4-6 С и направляют в накопительную емкость. После накопления определенного объема осуществляют выпаривание до концентрации сухих веществ 12-14 %. Температура сгущения при этом составляет 60-65 С. Готовый сироп охлаждают до 4-6 С и направляют на промежуточное хранение. По мере накопления подсгущенного сиропа его подогревают до 38-40 С и направляют на очистку от взвешенного осадка несахаров на центробежном очистителе. Очищенный сироп деминерализуют методом электродиализа при температуре 38-40 С. После этого деминерализованный сироп направляют на ультрафильтрацию при температуре 50-52 С. Ультрафильтрат подают на досгущение на вакуум-выпарной установке при температуре 55-60 %. Сгущенный фильтрат сушат на распылительной сушилке, укомплектованной инстантайзером. Температура высушиваемого лактозного раствора составляет 50-60 С.
Готовый продукт упаковывают в бумажные мешки с полиэтиленовыми вкладышами.
Молочный сахар пищевой. Производство включает следующие процессы: очистку сыворотки; рафинацию сыворотки; фильтрацию раствора; сгущение очищенного раствора; кристаллизацию лактозы; центрифугирование кристаллизата; сушку влажных кристаллов; упаковку.
Очистка сыворотки от несахаров и сгущение до плотности 1110-1130 кг/м3 аналогичны очистке и сгущению молочного сахара-сырца. После этого производят рафинацию сыворотки в реакторах с рубашкой. Подсгущенный сироп подогревают до 70-80 С, затем в него вносят рафинирующие средства: активный уголь – 1,5-2 %, диатомит (кизельгур) – 1,5, бланкит – 0,05 %. Раствор при постоянном перемешивании выдерживают в течение 15-20 мин. После этого его направляют на фильтрацию. Для фильтрации используют рамные фильтр-прессы. Перед фильтрацией на фильтрованную ткань фильтр-пресса намывают диатомит, суспензию которого готовят в горячей воде (температура 70-80 С). Фильтрация осуществляется под давлением, не превышающим 0,4 МПа. Рафинированный очищенный сироп направляется в вакуум-выпарную установку для окончательного сгущения, которое производится при температуре, не превышающей 65 С, до концентрации сухих веществ 60-65 % (плотность сиропа – 1280-1300 кг/м3). Процессы кристаллизации, центрифугирования и сушки осуществляются аналогично описанным ранее.
Молочный сахар рафинированный и фармакопейный
Молочный сахар-сырец содержит примеси и не удовлетворяет требованиям фармацевтической и пищевой промышленности (отсутствие окраски, низкое содержание минеральных солей, отсутствие кислот, легкая растворимость, прозрачность раствора). Поэтому его подвергают рафинированию, т.е. очистке и перекристаллизации.
Технология производства молочного сахара рафинированного и фармакопейного включает следующие процессы: растворение молочного сахара-сырца; рафинацию и фильтрацию раствора; кристаллизацию лактозы; центрифугирование кристаллизата; сушку влажных кристаллов; упаковку.
1 – резервуар для отваривания альбумина; 2 – сепаратор-осветитель; 3 – накопительные резервуары; 4 – вакуум-выпарная установка; 5 – насосы; 6 – фильтр-пресс; 7 – сушилка; 8 – центрифуга; 9 – кристаллизатор; 10 – реактор-рафинер; 11 – резервуар для наведения диатомита
Рисунок 9.18 – Схема технологической линии производства молочного сахара пищевого
1 – резервуары; 2 – насосы; 3 – теплообменник; 4 – резервуар; 5 – гиперфильтрационная установка; 6 – вакуум-выпарная установка; 7 – кристаллизатор; 8 – центрифуга; 9 – реактор-растворитель; 10 – фильтр-пресс; 11 – контрольный фильтр; 12 – сушилка; 13 – измельчитель; 14 – бункер; 15 - дозатор
Рисунок 9.19 – Схема технологической линии производства рафинированного молочного сахара из ультрафильтрата подсырной сыворотки
В качестве сырья для производства молочного сахара рафинированного служит молочный сахар-сырец высшего сорта, для фармакопейного – улучшенный.
Молочный сахар-сырец растворяют в реакторах-растворителях при температуре 90-95 С. Концентрация получаемого раствора при этом должна быть 55-65 % сухих веществ. Растворение продолжается около 1 ч. Раствор подогревают за счет пара, подаваемого в рубашку реактора. По достижении полного растворения вносят рафинирующие средства: активный уголь 1,5-2 %, диатомит – 1,5-2 и бланкит 0,05-0,07 % массы сахара-сырца. После внесения рафинирующих средств раствор выдерживают 15-20 мин и направляют на фильтрацию, которую производят на рамных фильтр-прессах. Предварительно на фильтрованную ткань намывают диатомит в виде суспензии. Суспензия диатомита в воде должна быть такой, чтобы на 1 м2 фильтрованной поверхности приходилось 0,8 кг диатомита. После нанесения диатомита фильтр-пресс пропаривают, и из него удаляется остаток воды (сжатым воздухом). Затем сироп с рафинирующими средствами подают на фильтр-пресс. По окончании процесса фильтрования через фильтр-пресс сразу пропускают горячую воду, с тем, чтобы вымыть лактозу из осадка, оставшегося на фильтрованной ткани, что сокращает потери лактозы.
Рафинированный сироп направляют в кристаллизаторы. Кристаллизация по сравнению с получением сахара-сырца длится меньше и составляет 7-10 ч. Операции по центрифугированию и сушке аналогичны этим процессам при производстве сахара-сырца.
При производстве мелкокристаллического молочного сахара осуществляют измельчение готового рафинированного молочного сахара дроблением на вибромельницах или других установках. После этого сахар фасуют в бумажные мешки с полиэтиленовыми вкладышами. Такой сахар используют при производстве сгущенного молока с сахаром и в качестве затравки при направленной кристаллизации лактозы в сиропах или растворах высокой концентрации.
Сироп лактолактулозы. Вырабатывают из молочного сахара-сырца. Предназначен для производства продуктов детского и диетического питания.
Молочный сахар-сырец растворяют в реакторе-растворителе при температуре 70-75 С до концентрации сухих веществ 15 %. После полного растворения в раствор вносят рафинирующие средства: активный уголь – 1,2-2 %, диатомит – 1,5-2, бланкит 0,05 %. Затем раствор выдерживают в течение 20-30 мин при непрерывном перемешивании. Готовый раствор с рафинирующими средствами направляют на фильтрование в рамный фильтр-пресс. В очищенном растворе проводят изомеризацию лактозы. Процесс ведут в эмалированном реакторе. Он включает известкование раствора лактозы, его термостатирование и нейтрализацию. В рафинированный раствор лактозы, находящийся в реакторе, при температуре 70 С вносят раствор гидроокиси кальция (5 л на 1 м3 раствора лактозы) концентрацией 20 % и 20 % раствор едкого натра (8 л на 1 м3 раствор лактозы). Раствор термостатируют в течение 15-20 мин, после чего нейтрализуют 20 % раствором лимонной кислоты (4 л на 1 м3 раствора лактозы). По завершении процесса нейтрализации раствор повторно очищают на рамном фильтр-прессе. Очищенный раствор сгущают в вакуум-выпарной установке при температуре, не превышающей 70 С, до плотности раствора 1255-1300 кг/м3. Сгущенный раствор охлаждают в кристаллизаторе до температуры 5-10 С в течение 1-2 ч. Скорость охлаждения – 2-3 С/ч. После этого кристаллизат разделяют на сироп и влажные кристаллы лактозы центробежным способом. Влажные кристаллы направляют на растворение, а раствор лактолактулозы фасуется во фляги или другую, согласованную с потребителем тару.
Срок хранения – не более 3 месяцев при температуре 10-15 С и относительной влажности воздуха не выше 75 %.
Приготовление
раствора молочного сахара-сырца
Рафинация раствора
Фильтрация
Изомеризация
лактозы
Фильтрация
Сгущение раствора
Кристаллизация
лактозы
Отделение кристаллов
от раствора центрифугированием
Расфасовка сиропа
лактолактулозы
Влажные
кристаллы на растворение
Схема 9.6 – Последовательность технологических процессов производства сиропа лактолактулозы
1 - реактор-растворитель; 2 – фильтр-пресс; 3 – насосы; 4 – резервуар для сбора очищенного сиропа; 5 – вакуум-выпарная установка; 6 – расфасовочный автомат; 7 – центрифуга; 8 – кристаллизатор; 9 – реактор для изомеризации; 10 – резервуары для щелочей и лимонной кислоты
Рисунок 9.20 – Схема технологической линии производства сиропа лактолактулозы
Сироп молочного сахара. Вырабатывают из молочного сахара-сырца высшего сорта или улучшенного. Предназначен для использования в производстве продуктов детского питания на молочной основе в качестве полуфабриката, а также других продуктов.
Технология производства сиропа предусматривает следующие процессы: растворение молочно сахара-сырца, рафинацию раствора, фильтрацию раствора, кристаллизацию лактозы, резервирование, хранение.
Растворение осуществляют в герметической емкости (реакторе), снабженной рубашкой для нагревания и мешалкой. В реактор заливают воду или конденсат в таком количестве, чтобы после растворения сахара-сырца массовая доля сухих веществ составляла 57-60 %. После нагревания воды или конденсата до температуры 90-95 С вносят необходимое количество молочного сахара-сырца. Это осуществляют при непрерывном перемешивании смеси до полного растворения кристаллов лактозы.
В полученный раствор при температуре 90-95 С вносят суспензию рафинирующих средств: уголь активный осветляющий древесный порошкообразный марок ОУ-А, ОУ-Б или МД-0,5 – 1,5-2 %, гидросульфит натрия – 0,05-0,07, кизельгур (или диатомит) – 1,5-2 % к массе сахара-сырца.
Суспензию рафинирующих средств готовят отдельно, для чего в емкость с мешалкой (типа ванны ВДП) подают 3 части горячей воды и 1 часть рафинирующих средств. Затем суспензию рафинирующих средств направляют в реактор-растворитель. Смесь после выдерживания при температуре 90-95 С при непрерывном перемешивании в течение 15 мин идет на фильтрацию.
Фильтрацию осуществляют на рамных фильтр-прессах периодического действия. В качестве фильтрующего материала используют двухслойные салфетки (лавсан-бельтинг). Фильтр-пресс перед началом работы готовят следующим образом: надевают на плиты фильтрованную ткань и плотно сжимают плиты и рамы зажимным винтом. За 10-15 мин до начала фильтрования фильтр-пресс прогревают паром через специальный патрубок, затем через него пропускают суспензию порошка кизельгура в горячей воде температурой 70-80 С. Суспензию готовят из расчета 1 кг кизельгура на 15 л воды. Количество кизельгура, необходимое для фильтрования, определяют из расчета 0,8 л на 1 м2 фильтровальной поверхности пресса. Вслед за намывкой кизельгура (или диатомита) в фильтр-пресс для вытеснения воды направляют сжатый воздух, после чего подают фильтруемый раствор. Мешалку реактора во время фильтрования не включают. По окончании фильтрации раствора через фильтр-пресс опять пропускают сжатый воздух для вытеснения из него остатков раствора. Затем пропускают горячую воду для промывки осадка. Промывную воду используют вторично в производстве.
Подачу раствора на фильтрацию и промывку осуществляют за счет сжатого воздуха или центробежным насосом.
В процессе фильтрации сироп поступает в кристаллизатор и одновременно в рубашку кристаллизатора подают хладагент (ледяная вода) с температурой 0-5 С. Весь процесс направленной кристаллизации происходит при постоянно работающей мешалке. Сироп охлаждают в течение 15-20 мин до конечной температуры 35 С. При этой температуре вносят 0,02 % мелкокристаллического рафинированного молочного сахара в качестве затравки, предварительно прокаленного при температуре 100-105 С в сушильном шкафу в течение 20-30 мин. После внесения затравки температуру сиропа в течение 20-30 мин доводят до 10 С. По достижении ее сироп в течение 15-20 мин интенсивно перемешивают, после чего он готов к использованию.
В тех случаях, когда использование сиропа молочного сахара задерживается, предусматривается его хранение в резервуарах для созревания сливок и производства кисломолочных напитков при температуре 10 С не более 3 суток со дня выработки при периодическом перемешивании через каждые 2 ч в течение 15 мин.
Применение лактозы. Лактоза находит широкое применение в различных областях промышленности. В фармацевтической промышленности рафинированная лактоза, получаемая чаще путем распылительной сушки, используется при изготовлении таблеток. Лактоза хорошо комбинируется с различными добавками. При использовании в качестве препаратоносителя лактозу растворяют в летучем органическом веществе, например спирте, заливают в формы и высушивают. Стерилизованную горячим воздухом (например, при температуре 140 С в течение 3 ч) лактозу используют, в частности, в качестве носителя при производстве антибиотиков.
Основной областью применения лактозы является использование ее для производства продуктов детского питания и для выравнивания уровня лактозы в молочных заменителях с ее уровнем в женском молоке (6,2 %).
Лактоза способствует поддержанию оптимального соотношения кальция, фосфора и магния в крови. Благодаря относительно медленному гидролизу, который происходит в тонком кишечнике под действием -D-галактозидазы, лактоза обеспечивает постепенный приток энергии. У взрослых -галактозидазная активность уменьшается до 20 % ее уровня, наблюдающегося у трехлетних детей.
Во время второй мировой войны лактоза приобрела особое значение в качестве ферментационной среды для получения пенициллина.
Лактозу используют для улучшения вкусовых свойств питьевого молока 2 % жирности, добавляя ее до уровня 6,7 %. Кроме того, лактозу применяют для обогащения сырных паст, шоколадных напитков, сухих кофейных сливок. Вследствие хорошей сыпучести и растворимости лактозу можно добавлять в сухие суповые концентраты. Кристаллы лактозы размером 1 мкм часто применяют для затравки при изготовлении сгущенного молока или мороженного в целях предотвращения образования крупных кристаллов. Желательный размер кристаллов лактозы в этих продуктах – не более 10 мкм. Такие кристаллы не ощущаются на вкус. При величине кристаллов более 16 мкм продукт приобретает песчанистый привкус.
В мясной промышленности лактоза, добавляемая в количестве 1-2 %, используется как источник углеводов для улучшения ферментации.
В большом числе патентов предлагается использовать лактозу в качестве заменителя сахарозы.
В хлебопекарной промышленности лактозу применяют для получения на изделиях золотисто-коричневой корочки. Соединения, образующиеся в ходе реакции Майера, используются при изготовлении жареного хрустящего картофеля и сахарной глазури, в которые добавляют 15-20 % лактозы. Получаемые при добавлении лактозы продукты менее сладкие, чем при добавлении других сахаров, так как лактоза обладает наименьшей степенью сладости.
В последнее время все большее значение приобретает использование лактозы в кондитерской промышленности. При добавлении кристаллизованной лактозы улучшается основа карамелей, особенно после ферментативного расщепления. Кроме того, использование лактозы позволяет избежать переслащивания. Количество заменяемой сахарозы составляет 15-20 %. Лактозу применяют также при изготовлении горького шоколада.
Важной областью применения лактозы в кондитерской промышленности является производство диабетических продуктов (степень сладости смеси лактозы, цикламата и сахарина в соотношении, например, 93 г + 5 г + 2 г равна 100).
Инвертированные, т.е. гидролизованные, растворы лактозы находят применение как в кондитерской промышленности, так и при производстве мороженого. При этом лактозой можно заменить 25 или 50 % сахарозы при изготовлении мороженого, 50 % крахмальной патоки при выработке конфет типа тоффи, карамели и мармелада и 100 % при получении пектинового желе.
Растворы глюкозы и галактозы применяют при изготовлении продукта, подобного искусственному меду.
Считается, что лактоза обладает ценной способностью к адсорбированию запахов и красящих веществ (например, по отношению к диацетилу и спиртам). Замена 15 % сахарозы на лактозу улучшает окраску фруктовых консервов. Высушенная распылением лактоза в количестве 15-50 % добавляется к таким продуктам, как нюхательный табак, обладающим хорошей сыпучестью и диспергирующими свойствами. Добавление лактозы (2-10 %) позволяет улучшить вкус и запах продуктов из рыбы.
Меньшую роль играет в настоящее время применение лактозы в других областях (серебрение зеркал, пиротехника и использование в качестве полирующего средства в зубных пастах).
