Элеонора Петровна Шалапугина
Инна Владимировна Краюшкина
Нина Владимировна Шалапугина
Лабораторный практикум по технологии молочных консервов и сыра
Введение
Молочные консервы и сыр являются продуктами длительного хранения. Они входят в состав государственных резервов. На современном этапе развития молочной промышленности, при общем спаде производства продукции, значительно расширился ассортимент молочных консервов и сыра. Появились новые виды консервов и сыра с добавками растительных жиров и других немолочных компонентов.
Технологии консервов и сыра достаточно сложны, разнообразны и требуют внимательного подхода к их изучению.
Лабораторный практикум по технологии молочных консервов и сыра разработан в соответствии с типовой и рабочей программами, определяющими общую направленность курса.
Лабораторные работы формируют у студентов умения и навыки квалифицированной деятельности по выработке и определению качества молочных консервов и сыра на основе современных методов производства и контроля. При этом студенты знакомятся с ассортиментом производства, терминологией, показателями качества.
В содержание лабораторных работ входит проработка теоретического материала и ход выполнения работ. По каждой работе студентом составляется отчет, который предъявляется преподавателю на проверку.
При выполнении лабораторных работ студенты имеют возможность самостоятельно выработать и оценить качество молочных консервов и сыра в производственных условиях.
Технологии консервов и сыра достаточно сложны, разнообразны и требуют внимательного подхода к их изучению.
Лабораторный практикум по технологии молочных консервов и сыра разработан в соответствии с типовой и рабочей программами, определяющими общую направленность курса.
Лабораторные работы формируют у студентов умения и навыки квалифицированной деятельности по выработке и определению качества молочных консервов и сыра на основе современных методов производства и контроля. При этом студенты знакомятся с ассортиментом производства, терминологией, показателями качества.
В содержание лабораторных работ входит проработка теоретического материала и ход выполнения работ. По каждой работе студентом составляется отчет, который предъявляется преподавателю на проверку.
При выполнении лабораторных работ студенты имеют возможность самостоятельно выработать и оценить качество молочных консервов и сыра в производственных условиях.
Лабораторная работа 1
Технологические расчеты при производстве сгущенных молочных консервов. Оценка качества сырья
Состав молочных консервов регламентируется государственными стандартами. Для получения молочных консервов с определенным соотношением жира и сухих обезжиренных веществ нужно направить на переработку молочную смесь, прошедшую стандартизацию, имеющую такой же показатель отношения жира к сухим обезжиренным веществам, как в готовом продукте. Исходное сырье – молоко. Оно имеет, как правило, другие показатели, поэтому его необходимо нормализовать сливками или обезжиренным молоком. Нормализацию проводят либо путем отбора сливок в сепараторах-нормализаторах, либо путем смешивания исходного молока-сырья со сливками или с обезжиренным молоком. Количество необходимых компонентов нормализации рассчитывают по формулам. Кроме того, предварительно определяют теоретический выход продукции.
Сохранность молочных консервов зависит от качества молока, приемов его подготовки к обработке и соблюдения технологических режимов. Общее требование к исходному молоку: оно должно быть пригодным для консервирования.
Оценка качества цельного молока, его пригодности для целей консервирования производится в соответствии со стандартом на закупаемое молоко и требованиями технологических инструкций. Молоко не должно иметь пороков вкуса и запаха, и, в частности, таких, которые обусловлены посторонними нелетучими веществами. Оно должно обладать высокой термоустойчивостью, зависящей от титруемой кислотности, рН и солевого (ионного) равновесия. Требования к титруемой кислотности зависят от вида продукта. Кислотность должна быть не более 16–18 °Т – для концентрированного стерилизованного молока, 19 °Т – сгущенного стерилизованного молока и 20 °Т – других видов молочных консервов.
К обязательным показателям контроля качества, пригодности молока для консервирования относятся следующие: массовые доли сухого молочного остатка, СОМО и жира (Ж), титруемая кислотность, группа чистоты, класс микробиологической загрязненности, группа термоустойчивости по алкогольной пробе (сгущенные стерилизованные молочные консервы), отношение Ж/СОМО.
Основными показателями контроля качества компонентов, используемых для регулирования состава молока, являются массовые доли сухого молочного остатка, СОМО, жира и кислотность.
2. Оценка качества сырья.
В учебных целях студентам предлагается несколько вариантов состава сгущенного молока с сахаром (табл. 2), сгущенного стерилизованного молока (табл. 3). Каждый студент выполняет расчет по своему варианту состава готового продукта.
Приводим порядок расчета при производстве сгущенного молока с сахаром. Сухие вещества исходного сырья – молока СВм (%):
Формула 1.
где Жм – массовая доля жира в молоке, %; А – плотность молока, °А.
Сухой обезжиренный молочный остаток СОМО (%):
Формула 2.
Сухой обезжиренный молочный остаток продукта СОМО (%):
Формула 3.
где Впр – массовая доля влаги в продукте, %; Жпр – массовая доля жира в продукте, %; Сахпр – массовая доля сахара в продукте, %.
Жирность смеси Жсм (%):
Формула 4.
где СОМОсм – массовая доля сухого обезжиренного молочного остатка в смеси, %.
Массовая доля сухих веществ в нормализованной смеси СВСМ (%):
Формула 5.
Нормализация смешением. Количество сливок, необходимых при нормализации смешением Ксл (кг):
Формула 6.
где Жсл – массовая доля жира в сливках, %.
Количество обезжиренного молока, необходимого при нормализации смешением Ко (кг):
Формула 7.
где Жо – массовая доля жира в обезжиренном молоке, %.
В этом случае количество нормализованной смеси Ксм (кг):
• при нормализации сливками:
Формула 8.
• при нормализации обезжиренным молоком:
Формула 9.
Нормализация в потоке с использованием сепаратора-нормализатора. Количество сливок Ксл (кг), которое нужно отнять от партии молока в сепараторе-нормализаторе:
Формула 10.
Количество нормализованной смеси Ксм (кг):
Формула 11.
Коэффициент потерь сахара Кпсах:
Формула 12.
где Псах – норма потерь сахара, % (Псах = 1,65 %).
Количество сахара, необходимого для партии сгущенного молока Ксах (кг):
Формула 13.
где Ссах – массовая доля сахарозы в продукте, %.
Количество воды, необходимой для приготовления сиропа Кв (кг):
Формула 14.
где СВсир – массовая доля сухих веществ в сиропе, % (СВсир = 70–75 %).
Количество смеси с сиропом на варку Кнс (кг):
Формула 15.
Массовая доля сухих веществ в смеси, направляемой на варку СВнс (кг):
Формула 16.
Определяем количество выпаренной влаги при сгущении W (кг):
Формула 17.
Коэффициент потерь сухих веществ Кп:
Формула 18.
где Псв – норма потерь сухих веществ, % (Псв – 0,75 %).
Количество готового продукта К (кг):
Формула 19.
Формула 20.
Сравнить выход готового продукта, определенный по формулам (19), (20).
Расчет в производстве стерилизованного сгущенного молока проводится аналогично. При этом исключаются формулы, связанные с определением количества сахара и воды для приготовления сиропа.
• сырье: молоко цельное;
• приборы и реактивы: центрифуга; водяная баня; сушильный шкаф; весы аналитические; ареометр; прибор для определения чистоты; титровальная установка; бюксы с прокаленным песком и стеклянной палочкой; молочные жиромеры; пипетки на 1, 5,10, 10,77, 20 см3; химические стаканы на 50, 100, 250 см3; пробирки стеклянные стерильные с пробками; мерные цилиндры на 250,500 см3; фильтры; редуктазник; термометры; серная кислота (плотностью 1810–1820 кг/м3); изоамиловый спирт (плотностью 811–813 кг/м3); 1 %-ный спиртовой раствор фенолфталеина; раствор гидроксида натрия (гидроокиси) с концентрацией 0,1 моль/дм3; 2,5 %-ный раствор сернокислого кобальта; раствор резазурина. Каждый студент получает объект исследования (1 образец молока), в котором необходимо исследовать химический состав и его качество.
К важнейшим показателям качества молока относятся: органолептические свойства (вкус, цвет, запах, консистенция), термоустойчивость, массовая доля жира и сухого вещества, кислотность, чистота (по эталону), бактериальная обсемененность.
Приводим основные методы оценки качества молока, входящие в систему государственной стандартизации пищевого сырья и готового продукта.
Мерной кружкой отбирают 250 см3 хорошо перемешанного молока (рекомендуется для ускорения фильтрования подогревать его до температуры 35–40 °C) и выливают в сосуд прибора. По окончании фильтрования молока фильтр помещают на лист бумаги, лучше пергаментной, и просушивают на воздухе, предохраняя от попадания пыли. В зависимости от количества на фильтре механической примеси молоко подразделяется на три группы по эталону: 1 – на фильтре отсутствуют частицы механической примеси, 2 – на фильтре имеются отдельные частицы механической примеси; 3 – на фильтре заметный осадок мелких или крупных частиц механической примеси (волоски, частицы сена, песка).
Например: известна плотность молока при 25 °C – 1028 кг/м3. Тогда поправка на температуру составит: (25–20)0,2 = 1 °А = 0,001 кг/м3. Истинная плотность будет равна: 1028 + 0,001 = 1029 кг/м3. Если температура молока 15 °C, то поправку следует вычесть: (1028 – 0,001 = 1027 кг/м3).
Пробу объемом 0,25 или 0,50 дм3 тщательно перемешивают и осторожно, во избежание образования пены, переливают по стенке в сухой цилиндр, который следует держать в слегка наклонном положении. Цилиндр с исследуемой пробой устанавливают на ровной и горизонтальной поверхности. Сухой и чистый ареометр медленно опускают в исследуемую пробу, погружая его до тех пор, пока до предполагаемой отметки ареометрической шкалы не останется 3–4 мм, затем оставляют его в свободно плавающем состоянии. Ареометр не должен касаться стенок цилиндра.
Отсчет показаний плотности и температуры проводят визуально со шкалы ареометра через 3 мин после установления его в неподвижном положении. При отсчете показаний плотности мениск шкалы должен находиться на уровне глаз. Отсчет показаний проводят по верхнему краю мениска с точностью до 0,0005, отсчет температуры – с точностью до 0,5 °C.
В коническую колбу вместимостью 150–200 см3 отмеривают с помощью пипетки 10 см3 молока, прибавляют 20 см3 дистиллированной воды и три капли раствора фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают и титруют раствором гидроокиси натрия (калия) до появления слабо-розового окрашивания, соответствующего контрольному эталону окраски, не исчезающего в течение 1 мин.
Для приготовления контрольного эталона окраски в такую же колбу вместимостью 150–200 см3 отмеривают пипеткой 10 см3 молока, 20 см3 воды и 1 см3 2,5 %-ного раствора сернокислого кобальта. Эталон пригоден для работы в течение одной смены.
Кислотность молока в градусах Тернера равна объему водного раствора гидроокиси натрия (калия), затраченному на нейтрализацию 10 см3 молока, умноженному на 10.
В чистый молочный жиромер, стараясь не смочить горлышко, наливают специальным дозатором 10 см3 серной кислоты (плотностью 1810–1820 кг/м3) и осторожно, чтобы жидкости не смешивались, добавляют пипеткой 10,77 см3 молока, приложив кончик пипетки к стенке горлышка жиромера под углом (уровень молока в пипетке устанавливают по нижней точке мениска). Молоко из пипетки должно вытекать медленно, и после опорожнения пипетку отнимают от горлышка жиромера не ранее чем через 3 с. Выдувание молока из пипетки не допускается. Затем в жиромер добавляют специальным дозатором 1 см3 изоамилового спирта (811–813 кг/м3).
Горлышко жиромера закрывают сухой пробкой (ее вводят немного более чем наполовину), после чего жиромер встряхивают до полного растворения белковых веществ, перевертывая 4–5 раз так, чтобы жидкости в нем полностью перемешались, и снова ставят его пробкой вниз на 5 мин в водяную баню с температурой (65 ± 2) °С.
Вынув из бани, жиромеры вставляют в патроны (стаканы) центрифуги рабочей частью к центру, располагая их симметрично, один против другого. При нечетном количестве жиромеров в центрифугу дополнительно помещают жиромер, наполненный водой.
Закрыв крышку центрифуги, жиромеры центрифугируют в течение 5 мин со скоростью вращения не менее 1000 об/мин. Затем каждый жиромер вынимают из центрифуги и движением резиновой пробки регулируют столбик жира в жиромере так, чтобы он находился в трубке со шкалой. Жиромеры снова погружают пробками вниз в водяную баню. Уровень воды в бане должен быть несколько выше уровня жира в жиромере. Температура воды в бане должна быть (65 ± 2) °С. Через 5 мин жиромеры вынимают из водяной бани и быстро производят отсчет жира.
При отсчете жиромер держат вертикально, граница жира должна находиться на уровне глаз. Движением пробки вверх и вниз устанавливают нижнюю границу столбика жира на целом делении шкалы жиромера и от него отсчитывают число делений до нижней точки мениска столбика жира.
Граница раздела жира и кислоты должна быть резкой, а столбик жира прозрачным. При наличии кольца (пробки) буроватого или темно-желтого цвета, а также различных примесей в жировом столбике анализ проводят повторно.
Показания жиромера соответствуют массовой доле жира в молоке в процентах. Объем 10 малых делений шкалы молочного жиромера соответствует 1 % жира в продукте. Отсчет жира производят с точностью до одного малого деления жиромера. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,1 % жира.
Существует несколько методов определения сухого остатка молока: арбитражный, ускоренный, расчетный. В условиях производства чаще всего применяют ускоренный метод, который заключается в следующем.
В металлическую бюксу на дно укладывают два кружка марли, высушивают с открытой крышкой при 105 °C в течение 20–30 мин и, закрыв крышкой, столько же охлаждают в эксикаторе, затем взвешивают. В подготовленную бюксу пипеткой вносят 3 см3 исследуемого продукта, равномерно распределяя его по всей поверхности марли, и закрыв крышкой, взвешивают. Затем открытую бюксу и крышку помещают в сушильный шкаф при 105 °C на 60 мин, после чего бюксу закрывают, охлаждают и взвешивают. Высушивание и взвешивание продолжают через 20–30 мин до получения разницы в массе между двумя последовательными взвешиваниями не более 0,001 г. Сухой остаток на поверхности марлевого кружка должен иметь равномерный светло-желтый цвет.
Массовую долю сухого вещества С (%) вычисляют по формуле:
Формула 21.
где т0 – масса бюксы с марлевым кружком, г; т – масса бюксы с марлевым кружком и исследуемой пробой молока до высушивания, г; т1 – масса той же бюксы после высушивания, г.
Если на дне чашки Петри при стекании анализируемых смесей молока или сливок со спиртом не появились хлопья, считается, что они выдержали алкогольную пробу.
В зависимости от того, какой раствор этилового спирта не вызвал осаждения хлопьев в испытуемых молоке и сливках, их подразделяют на группы.
В пробирку наливают по 1 см3 рабочего раствора резазурина и по 10 см3 исследуемого молока, закрывают резиновыми пробками и смешивают путем медленного трехкратного перевертывания пробирок.
Пробирки помещают в редуктазник с водой, температура которой (37 ± 1) °С. Вода в редуктазнике после погружения пробирок с молоком должна доходить до уровня жидкости в пробирке или быть немного выше. Температуру воды поддерживают в течение всего времени определения (37 ± 1) °С.
Пробирки с молоком и резазурином на протяжении анализа должны быть защищены от света прямых солнечных лучей (редуктазник должен быть плотно закрыт крышкой).
Время погружения пробирок в редуктазник считают началом анализа. Показания снимают через 20 мин и 1 ч. После снятия показаний через 20 мин пробирки с обесцвеченным молоком удаляют из редуктазника. Появление окрашивания молока в этих пробирках при встряхивании не учитывают. По истечении 1 часа оставшиеся пробирки вынимают из редуктазника, осторожно переворачивают.
В зависимости от продолжительности обесцвечивания или изменения цвета молоко относят к одному из четырех классов, указанных в табл. 4.
Результаты каждого анализа заносят в табл. 5 и делают вывод о качестве молока.
2. Расчет массовой доли сухих веществ в молоке.
3. Анализ на термоустойчивость.
4. Определение плотности.
5. Определение чистоты.
6. Анализ на бактериальную обсемененность.
7. Определение кислотности.
Сохранность молочных консервов зависит от качества молока, приемов его подготовки к обработке и соблюдения технологических режимов. Общее требование к исходному молоку: оно должно быть пригодным для консервирования.
Оценка качества цельного молока, его пригодности для целей консервирования производится в соответствии со стандартом на закупаемое молоко и требованиями технологических инструкций. Молоко не должно иметь пороков вкуса и запаха, и, в частности, таких, которые обусловлены посторонними нелетучими веществами. Оно должно обладать высокой термоустойчивостью, зависящей от титруемой кислотности, рН и солевого (ионного) равновесия. Требования к титруемой кислотности зависят от вида продукта. Кислотность должна быть не более 16–18 °Т – для концентрированного стерилизованного молока, 19 °Т – сгущенного стерилизованного молока и 20 °Т – других видов молочных консервов.
К обязательным показателям контроля качества, пригодности молока для консервирования относятся следующие: массовые доли сухого молочного остатка, СОМО и жира (Ж), титруемая кислотность, группа чистоты, класс микробиологической загрязненности, группа термоустойчивости по алкогольной пробе (сгущенные стерилизованные молочные консервы), отношение Ж/СОМО.
Основными показателями контроля качества компонентов, используемых для регулирования состава молока, являются массовые доли сухого молочного остатка, СОМО, жира и кислотность.
Содержание работы
1. Выполнение расчетов, связанных с нормализацией, внесением сахара, выпариванием влаги, определением выхода готового продукта.2. Оценка качества сырья.
Выполнение расчетов
Исходные данные для расчетов представлены в табл. 1, 2, 3.В учебных целях студентам предлагается несколько вариантов состава сгущенного молока с сахаром (табл. 2), сгущенного стерилизованного молока (табл. 3). Каждый студент выполняет расчет по своему варианту состава готового продукта.
Таблица 1. Состав сырья
Таблица 2. Состав сгущенного молока с сахаром
Таблица 3. Состав сгущенного стерилизованного молока
где Жм – массовая доля жира в молоке, %; А – плотность молока, °А.
Сухой обезжиренный молочный остаток СОМО (%):
Сухой обезжиренный молочный остаток продукта СОМО (%):
где Впр – массовая доля влаги в продукте, %; Жпр – массовая доля жира в продукте, %; Сахпр – массовая доля сахара в продукте, %.
Жирность смеси Жсм (%):
где СОМОсм – массовая доля сухого обезжиренного молочного остатка в смеси, %.
Массовая доля сухих веществ в нормализованной смеси СВСМ (%):
Нормализация смешением. Количество сливок, необходимых при нормализации смешением Ксл (кг):
где Жсл – массовая доля жира в сливках, %.
Количество обезжиренного молока, необходимого при нормализации смешением Ко (кг):
где Жо – массовая доля жира в обезжиренном молоке, %.
В этом случае количество нормализованной смеси Ксм (кг):
• при нормализации сливками:
• при нормализации обезжиренным молоком:
Нормализация в потоке с использованием сепаратора-нормализатора. Количество сливок Ксл (кг), которое нужно отнять от партии молока в сепараторе-нормализаторе:
Количество нормализованной смеси Ксм (кг):
Коэффициент потерь сахара Кпсах:
где Псах – норма потерь сахара, % (Псах = 1,65 %).
Количество сахара, необходимого для партии сгущенного молока Ксах (кг):
где Ссах – массовая доля сахарозы в продукте, %.
Количество воды, необходимой для приготовления сиропа Кв (кг):
где СВсир – массовая доля сухих веществ в сиропе, % (СВсир = 70–75 %).
Количество смеси с сиропом на варку Кнс (кг):
Массовая доля сухих веществ в смеси, направляемой на варку СВнс (кг):
Определяем количество выпаренной влаги при сгущении W (кг):
Коэффициент потерь сухих веществ Кп:
где Псв – норма потерь сухих веществ, % (Псв – 0,75 %).
Количество готового продукта К (кг):
Сравнить выход готового продукта, определенный по формулам (19), (20).
Расчет в производстве стерилизованного сгущенного молока проводится аналогично. При этом исключаются формулы, связанные с определением количества сахара и воды для приготовления сиропа.
Методика проведения исследований
Материальное обеспечение:• сырье: молоко цельное;
• приборы и реактивы: центрифуга; водяная баня; сушильный шкаф; весы аналитические; ареометр; прибор для определения чистоты; титровальная установка; бюксы с прокаленным песком и стеклянной палочкой; молочные жиромеры; пипетки на 1, 5,10, 10,77, 20 см3; химические стаканы на 50, 100, 250 см3; пробирки стеклянные стерильные с пробками; мерные цилиндры на 250,500 см3; фильтры; редуктазник; термометры; серная кислота (плотностью 1810–1820 кг/м3); изоамиловый спирт (плотностью 811–813 кг/м3); 1 %-ный спиртовой раствор фенолфталеина; раствор гидроксида натрия (гидроокиси) с концентрацией 0,1 моль/дм3; 2,5 %-ный раствор сернокислого кобальта; раствор резазурина. Каждый студент получает объект исследования (1 образец молока), в котором необходимо исследовать химический состав и его качество.
К важнейшим показателям качества молока относятся: органолептические свойства (вкус, цвет, запах, консистенция), термоустойчивость, массовая доля жира и сухого вещества, кислотность, чистота (по эталону), бактериальная обсемененность.
Приводим основные методы оценки качества молока, входящие в систему государственной стандартизации пищевого сырья и готового продукта.
Определение чистоты молока (ГОСТ 8218-89)
Метод основан на определении механических примесей путем фильтрования определенного объема молока и сравнения загрязненного фильтра с эталоном для установления группы чистоты.Мерной кружкой отбирают 250 см3 хорошо перемешанного молока (рекомендуется для ускорения фильтрования подогревать его до температуры 35–40 °C) и выливают в сосуд прибора. По окончании фильтрования молока фильтр помещают на лист бумаги, лучше пергаментной, и просушивают на воздухе, предохраняя от попадания пыли. В зависимости от количества на фильтре механической примеси молоко подразделяется на три группы по эталону: 1 – на фильтре отсутствуют частицы механической примеси, 2 – на фильтре имеются отдельные частицы механической примеси; 3 – на фильтре заметный осадок мелких или крупных частиц механической примеси (волоски, частицы сена, песка).
Определение плотности молока (ГОСТ3625-84)
Измерение плотности молока производят специальным ареометром (лактоденсиметром), который имеет две шкалы. Верхняя шкала показывает температуру молока в °С, а нижняя – его плотность. Плотность натурального молока находится в пределах 1027–1031 кг/м3; поскольку меняются только третья и четвертая цифры после запятой, то принято обозначать их градусами ареометра, например, 27 °А (лактоденсиметра). Температура при измерении молока должна быть 20 °C. Если она не соответствует этой величине, то вводится поправка на температуру, равная 0,2 °А на каждый градус. Поскольку при снижении температуры плотность молока возрастает, а при повышении наоборот снижается, то при температуре выше 20 °C поправку следует прибавлять к полученному результату, а при температуре ниже 20 °C – отнимать.Например: известна плотность молока при 25 °C – 1028 кг/м3. Тогда поправка на температуру составит: (25–20)0,2 = 1 °А = 0,001 кг/м3. Истинная плотность будет равна: 1028 + 0,001 = 1029 кг/м3. Если температура молока 15 °C, то поправку следует вычесть: (1028 – 0,001 = 1027 кг/м3).
Пробу объемом 0,25 или 0,50 дм3 тщательно перемешивают и осторожно, во избежание образования пены, переливают по стенке в сухой цилиндр, который следует держать в слегка наклонном положении. Цилиндр с исследуемой пробой устанавливают на ровной и горизонтальной поверхности. Сухой и чистый ареометр медленно опускают в исследуемую пробу, погружая его до тех пор, пока до предполагаемой отметки ареометрической шкалы не останется 3–4 мм, затем оставляют его в свободно плавающем состоянии. Ареометр не должен касаться стенок цилиндра.
Отсчет показаний плотности и температуры проводят визуально со шкалы ареометра через 3 мин после установления его в неподвижном положении. При отсчете показаний плотности мениск шкалы должен находиться на уровне глаз. Отсчет показаний проводят по верхнему краю мениска с точностью до 0,0005, отсчет температуры – с точностью до 0,5 °C.
Определение кислотности молока (ГОСТ 3624-92)
Кислотность свежего молока зависит от содержащихся в нем белков, обладающих кислыми свойствами, кислых солей Na, Са, Mg, К и углекислого газа. Кислотность молока определяется в градусах Тернера (°Т). Градусы Тернера являются условными единицами и соответствуют количеству миллилитров раствора гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/кг, необходимого для нейтрализации 100 см3 молока до слабощелочной реакции с индикатором (фенолфталеином).В коническую колбу вместимостью 150–200 см3 отмеривают с помощью пипетки 10 см3 молока, прибавляют 20 см3 дистиллированной воды и три капли раствора фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают и титруют раствором гидроокиси натрия (калия) до появления слабо-розового окрашивания, соответствующего контрольному эталону окраски, не исчезающего в течение 1 мин.
Для приготовления контрольного эталона окраски в такую же колбу вместимостью 150–200 см3 отмеривают пипеткой 10 см3 молока, 20 см3 воды и 1 см3 2,5 %-ного раствора сернокислого кобальта. Эталон пригоден для работы в течение одной смены.
Кислотность молока в градусах Тернера равна объему водного раствора гидроокиси натрия (калия), затраченному на нейтрализацию 10 см3 молока, умноженному на 10.
Определение массовой доли жира в молоке (ГОСТ 5867-90)
Для определения массовой доли жира в молоке применяют метод Гербера. Определение производят с помощью жиромера. Сущность метода заключается в растворении белков молока серной кислотой, в результате чего жировые шарики теряют свою оболочку, объединяются в единый жировой слой и количество жира легко измерить с помощью шкалы жиромера. Для ускорения отделения жира от плазмы добавляют изоамиловый спирт, который понижает поверхностное натяжение жировых шариков и способствует их слиянию.В чистый молочный жиромер, стараясь не смочить горлышко, наливают специальным дозатором 10 см3 серной кислоты (плотностью 1810–1820 кг/м3) и осторожно, чтобы жидкости не смешивались, добавляют пипеткой 10,77 см3 молока, приложив кончик пипетки к стенке горлышка жиромера под углом (уровень молока в пипетке устанавливают по нижней точке мениска). Молоко из пипетки должно вытекать медленно, и после опорожнения пипетку отнимают от горлышка жиромера не ранее чем через 3 с. Выдувание молока из пипетки не допускается. Затем в жиромер добавляют специальным дозатором 1 см3 изоамилового спирта (811–813 кг/м3).
Горлышко жиромера закрывают сухой пробкой (ее вводят немного более чем наполовину), после чего жиромер встряхивают до полного растворения белковых веществ, перевертывая 4–5 раз так, чтобы жидкости в нем полностью перемешались, и снова ставят его пробкой вниз на 5 мин в водяную баню с температурой (65 ± 2) °С.
Вынув из бани, жиромеры вставляют в патроны (стаканы) центрифуги рабочей частью к центру, располагая их симметрично, один против другого. При нечетном количестве жиромеров в центрифугу дополнительно помещают жиромер, наполненный водой.
Закрыв крышку центрифуги, жиромеры центрифугируют в течение 5 мин со скоростью вращения не менее 1000 об/мин. Затем каждый жиромер вынимают из центрифуги и движением резиновой пробки регулируют столбик жира в жиромере так, чтобы он находился в трубке со шкалой. Жиромеры снова погружают пробками вниз в водяную баню. Уровень воды в бане должен быть несколько выше уровня жира в жиромере. Температура воды в бане должна быть (65 ± 2) °С. Через 5 мин жиромеры вынимают из водяной бани и быстро производят отсчет жира.
При отсчете жиромер держат вертикально, граница жира должна находиться на уровне глаз. Движением пробки вверх и вниз устанавливают нижнюю границу столбика жира на целом делении шкалы жиромера и от него отсчитывают число делений до нижней точки мениска столбика жира.
Граница раздела жира и кислоты должна быть резкой, а столбик жира прозрачным. При наличии кольца (пробки) буроватого или темно-желтого цвета, а также различных примесей в жировом столбике анализ проводят повторно.
Показания жиромера соответствуют массовой доле жира в молоке в процентах. Объем 10 малых делений шкалы молочного жиромера соответствует 1 % жира в продукте. Отсчет жира производят с точностью до одного малого деления жиромера. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,1 % жира.
Определение сухого остатка молока (ГОСТ3626-73)
Сухим остатком молока С называется сумма всех компонентов молока, которые остаются после его высушивания до постоянного веса. Основу сухого остатка составляют молочный сахар, жир, белок и минеральные соли. Различают также сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО), который представляет собой сухой остаток молока за вычетом жира: СОМО – С – Ж.Существует несколько методов определения сухого остатка молока: арбитражный, ускоренный, расчетный. В условиях производства чаще всего применяют ускоренный метод, который заключается в следующем.
В металлическую бюксу на дно укладывают два кружка марли, высушивают с открытой крышкой при 105 °C в течение 20–30 мин и, закрыв крышкой, столько же охлаждают в эксикаторе, затем взвешивают. В подготовленную бюксу пипеткой вносят 3 см3 исследуемого продукта, равномерно распределяя его по всей поверхности марли, и закрыв крышкой, взвешивают. Затем открытую бюксу и крышку помещают в сушильный шкаф при 105 °C на 60 мин, после чего бюксу закрывают, охлаждают и взвешивают. Высушивание и взвешивание продолжают через 20–30 мин до получения разницы в массе между двумя последовательными взвешиваниями не более 0,001 г. Сухой остаток на поверхности марлевого кружка должен иметь равномерный светло-желтый цвет.
Массовую долю сухого вещества С (%) вычисляют по формуле:
где т0 – масса бюксы с марлевым кружком, г; т – масса бюксы с марлевым кружком и исследуемой пробой молока до высушивания, г; т1 – масса той же бюксы после высушивания, г.
Определение термоустойчивости молока (ГОСТ 25228-82)
В чистую чашку Петри наливают 2 см3 исследуемого молока или сливок, приливают 2 см3 этилового спирта требуемой объемной доли, круговыми движениями смесь тщательно перемешивают. Спустя 2 мин наблюдают за изменением консистенции анализируемого молока или сливок.Если на дне чашки Петри при стекании анализируемых смесей молока или сливок со спиртом не появились хлопья, считается, что они выдержали алкогольную пробу.
В зависимости от того, какой раствор этилового спирта не вызвал осаждения хлопьев в испытуемых молоке и сливках, их подразделяют на группы.
Определение бактериальной обсемененности молока (ГОСТ9225-84)
Метод основан на восстановлении резазурина окислительно-восстановительными ферментами, выделяемыми в молоко микроорганизмами. По продолжительности изменения окраски резазурина оценивают бактериальную обсемененность сырого молока.В пробирку наливают по 1 см3 рабочего раствора резазурина и по 10 см3 исследуемого молока, закрывают резиновыми пробками и смешивают путем медленного трехкратного перевертывания пробирок.
Пробирки помещают в редуктазник с водой, температура которой (37 ± 1) °С. Вода в редуктазнике после погружения пробирок с молоком должна доходить до уровня жидкости в пробирке или быть немного выше. Температуру воды поддерживают в течение всего времени определения (37 ± 1) °С.
Пробирки с молоком и резазурином на протяжении анализа должны быть защищены от света прямых солнечных лучей (редуктазник должен быть плотно закрыт крышкой).
Время погружения пробирок в редуктазник считают началом анализа. Показания снимают через 20 мин и 1 ч. После снятия показаний через 20 мин пробирки с обесцвеченным молоком удаляют из редуктазника. Появление окрашивания молока в этих пробирках при встряхивании не учитывают. По истечении 1 часа оставшиеся пробирки вынимают из редуктазника, осторожно переворачивают.
В зависимости от продолжительности обесцвечивания или изменения цвета молоко относят к одному из четырех классов, указанных в табл. 4.
Таблица 4
Таблица 5
Контрольные вопросы
1. Расчет массовой доли жира в молоке.2. Расчет массовой доли сухих веществ в молоке.
3. Анализ на термоустойчивость.
4. Определение плотности.
5. Определение чистоты.
6. Анализ на бактериальную обсемененность.
7. Определение кислотности.
Лабораторная работа 2
Изучение технологии сгущенных молочных консервов с сахаром
Основными видами продуктов консервирования цельного молока сахарозой являются молоко цельное и нежирное сгущенное с сахаром, сливки сгущенные с сахаром, какао со сгущенным молоком и сахаром, кофе со сгущенным молоком и сахаром. Эти продукты получают из цельного молока, подвергнутого тепловой обработке, нормализованного обезжиренным молоком, пахтой или сливками, путем выпаривания части воды и консервирования сахарозой.
Состав и свойства сгущенных молочных консервов с сахаром представлены в табл. 6. Все продукты хорошо растворяются в воде и отличаются высокой пищевой ценностью, сладким, чистым вкусом, без посторонних привкусов и запахов. Продукты без вкусовых наполнителей обладают белым с кремовым оттенком цветом, с вкусовыми наполнителями – темно-коричневым цветом, хорошо выраженным вкусом и запахом какао, натурального кофе или кофейного напитка. Однородная по всей массе продукта консистенция (размеры кристаллов лактозы 8-10 мкм) характерна для всех сгущенных молочных консервов с сахаром и вкусовыми наполнителями. Вязкость колеблется от 3 до 10 Па с. Не допускаются патогенные микроорганизмы и бактерии группы кишечной палочки. Общее количество бактерий в 1 г продукта нормируется только в продуктах с вкусовыми наполнителями.
В технологический процесс производства сгущенных молочных консервов включаются следующие операции:
• приемка молока и оценка качества;
• очистка, охлаждение, резервирование молока;
• стандартизация;
• предварительная тепловая обработка молока;
• гомогенизация;
• сгущение молока, внесение сахарного сиропа (сахара) и вкусовых наполнителей;
• охлаждение готового продукта;
• расфасовка, маркировка, упаковка.
Приемка, оценка качества, подготовка сырья осуществляется по общепринятой схеме. Молоко не должно иметь пороков вкуса и запаха. Кислотность молока для производства сгущенного молока с сахаром должна быть не выше 20 °Т. Сырье хранят при температуре 4–8 °C не более 12 часов. Эта операция необходима для создания запаса сырья с целью обеспечения бесперебойной работы всего технологического оборудования. При стандартизации учитываются массовая доля жира в продукте и нормализованной смеси, массовая доля СОМО продукта и нормализованной смеси. Режимы предварительной тепловой обработки: 85–95 °C без выдержки. Однако тепловая обработка может осуществляться при температуре и более 100 °C (105–115 °C без выдержки), что предотвращает загустевание сгущенных молочных консервов с сахаром при хранении.
С целью уменьшения скорости отстаивания белково-жирового слоя при хранении продукта нормализованная смесь перед сгущением подвергается гомогенизации при температуре 65–75 °C и давлении 10–12 МПа.
Сгущение осуществляется в вакуум-выпарных установках периодического и непрерывного действия, одно-, двух– или многокорпусных. В двухкорпусном вакуум-аппарате периодического действия температура сгущения в первом корпусе – 60–70 °C; втором – 50–55 °C; в трехкорпусном температура сгущения в первом корпусе 75 °C, втором – 62 °C, третьем – 45 °C.
При производстве сгущенных молочных консервов с сахаром для консервирования применяют сахар-песок с массовой долей сахарозы не менее 99,75 %; инвертного сахара не более 0,05 %; влаги не более 0,14 %. Для приготовления сахарного сиропа используется питьевая вода. Сахар-песок просеивают, смешивают с рассчитанным количеством воды, нагревают до температуры 95 °C, выдерживают 5 мин, фильтруют и отправляют в вакуум-аппарат. Концентрация сиропа 70–75 %.
Процесс сгущения ведут до концентрации сухих веществ 70–71 %. Затем продукт подается на охлаждение в вакуум-охладитель, где за счет самоиспарения влаги достигается его стандартная влажность. Продукт охлаждается до температуры расфасовки 18–20 °C.
Охлаждение проводится в одну ступень, внутренняя теплота продукта расходуется на парообразование кипением, в результате продукт охлаждается и одновременно дополнительно подсгущается на 3–3,5 %. Вязкость его при этом увеличивается в 2–3 раза. Процесс охлаждения сопровождается кристаллизацией лактозы. При достижении 30–32 °C – температуры массовой кристаллизации лактозы – вносится мелкораспыленная кристаллическая лактоза в количестве 0,02 % или 1 % предварительно изготовленного сгущенного молока с бархатистой консистенцией. Лактоза вносится с целью создания массовых центров кристаллизации во избежание порока «песчанистости».
Готовый охлажденный продукт фасуют в потребительскую (банки № 7, алюминиевые тубы, бумажные пакеты, полистироловые коробочки) или транспортную (деревянные бочки, фанерно-штампованные барабаны, фляги) тару.
2. Оценка качества исходного сырья.
3. Выполнение необходимых расчетов по стандартизации и приготовлению сахарного сиропа.
4. Выработка сгущенного молока с сахаром на лабораторной установке.
5. Оценка качества готового продукта.
2. Оценка качества сырья проводится в соответствии с ГОСТ Р 52054-2003. Методики исследования качества сырья изложены в лабораторной работе 1. Результаты исследований внести в табл. 7.
3. Расчеты по составлению нормализованной смеси, приготовлению сахарного сиропа и выхода готовой продукции проводятся в соответствии с методиками и формулами расчета, представленными в лабораторной работе 1.
4. Производится выработка сгущенного молока с сахаром на лабораторной установке.
Лабораторная установка по выпариванию состоит из электрической плитки, противоточного холодильника Либиха, конической колбы из термостойкого стекла, приемной емкости для сбора испаряемой влаги.
Подготовленную к выпариванию молочную смесь (пастеризованную при температуре 95 °C) помещают в коническую колбу из термостойкого стекла. Колбу со смесью закрепляют на штативе и устанавливают на электроплитку. Затем колбу соединяют с холодильником. На свободный коней холодильника надевается резиновая трубка, которая опускается в мерный цилиндр, где собирается конденсат. Нагрев на электроплитке регулируется таким образом, чтобы молочная смесь кипела с умеренным пенообразованием (не происходило попадания пены в холодильник).
Сахар может вноситься в виде сиропа или в сухом виде в начале процесса выпаривания или в подгущенную смесь.
Конец сгущения определяют по плотности сгущенного молока, которая должна быть в пределах 1280–1300 кг/м3. После окончания сгущения продукт осторожно охлаждают под струей холодной воды и замеряют фактическое количество выпаренной влаги. Фактический выход продукта сравнивается с теоретическим. Определяют технологические потери. Все данные оформляют в виде табл. 7.
Проводят оценку качества готового продукта по ГОСТ 8764-73.
• сырье: цельное молоко, сахар;
• приборы и реактивы: электрическая плитка; центрифуга; водяная баня; весы; ареометр; титровальная установка; молочные жиромеры; пипетки на 1, 5,10,10,77,20 см3; химические стаканы и колбы на 100, 250, 500 см3; термометры; лабораторная установка для выпаривания; серная кислота (плотностью 1810–1820 кг/м3); изоамиловый спирт (плотностью 811–813 кг/м); 1 %-ный спиртовой раствор фенолфталеина; раствор гидроксида натрия 0,1 моль /дм3.
Песок сдвигают палочкой к одной стороне, на поверхность бюксы, свободную от песка, помещают 1,5–2 г сгущенных молочных консервов с сахаром или 2,5–3 г сгущенного стерилизованного молока. Бюксу закрывают крышкой и взвешивают. Несколько наклонив бюксу, приливают 5 см3 горячей воды 85–90 °C так, чтобы вода не смешивалась с песком, перемешивают навеску с водой, затем навеску, разведенную водой, смешивают с песком.
Состав и свойства сгущенных молочных консервов с сахаром представлены в табл. 6. Все продукты хорошо растворяются в воде и отличаются высокой пищевой ценностью, сладким, чистым вкусом, без посторонних привкусов и запахов. Продукты без вкусовых наполнителей обладают белым с кремовым оттенком цветом, с вкусовыми наполнителями – темно-коричневым цветом, хорошо выраженным вкусом и запахом какао, натурального кофе или кофейного напитка. Однородная по всей массе продукта консистенция (размеры кристаллов лактозы 8-10 мкм) характерна для всех сгущенных молочных консервов с сахаром и вкусовыми наполнителями. Вязкость колеблется от 3 до 10 Па с. Не допускаются патогенные микроорганизмы и бактерии группы кишечной палочки. Общее количество бактерий в 1 г продукта нормируется только в продуктах с вкусовыми наполнителями.
В технологический процесс производства сгущенных молочных консервов включаются следующие операции:
• приемка молока и оценка качества;
• очистка, охлаждение, резервирование молока;
• стандартизация;
• предварительная тепловая обработка молока;
• гомогенизация;
• сгущение молока, внесение сахарного сиропа (сахара) и вкусовых наполнителей;
• охлаждение готового продукта;
• расфасовка, маркировка, упаковка.
Приемка, оценка качества, подготовка сырья осуществляется по общепринятой схеме. Молоко не должно иметь пороков вкуса и запаха. Кислотность молока для производства сгущенного молока с сахаром должна быть не выше 20 °Т. Сырье хранят при температуре 4–8 °C не более 12 часов. Эта операция необходима для создания запаса сырья с целью обеспечения бесперебойной работы всего технологического оборудования. При стандартизации учитываются массовая доля жира в продукте и нормализованной смеси, массовая доля СОМО продукта и нормализованной смеси. Режимы предварительной тепловой обработки: 85–95 °C без выдержки. Однако тепловая обработка может осуществляться при температуре и более 100 °C (105–115 °C без выдержки), что предотвращает загустевание сгущенных молочных консервов с сахаром при хранении.
Таблица 6. Состав и свойства некоторых консервированных молочных продуктов
Сгущение осуществляется в вакуум-выпарных установках периодического и непрерывного действия, одно-, двух– или многокорпусных. В двухкорпусном вакуум-аппарате периодического действия температура сгущения в первом корпусе – 60–70 °C; втором – 50–55 °C; в трехкорпусном температура сгущения в первом корпусе 75 °C, втором – 62 °C, третьем – 45 °C.
При производстве сгущенных молочных консервов с сахаром для консервирования применяют сахар-песок с массовой долей сахарозы не менее 99,75 %; инвертного сахара не более 0,05 %; влаги не более 0,14 %. Для приготовления сахарного сиропа используется питьевая вода. Сахар-песок просеивают, смешивают с рассчитанным количеством воды, нагревают до температуры 95 °C, выдерживают 5 мин, фильтруют и отправляют в вакуум-аппарат. Концентрация сиропа 70–75 %.
Процесс сгущения ведут до концентрации сухих веществ 70–71 %. Затем продукт подается на охлаждение в вакуум-охладитель, где за счет самоиспарения влаги достигается его стандартная влажность. Продукт охлаждается до температуры расфасовки 18–20 °C.
Охлаждение проводится в одну ступень, внутренняя теплота продукта расходуется на парообразование кипением, в результате продукт охлаждается и одновременно дополнительно подсгущается на 3–3,5 %. Вязкость его при этом увеличивается в 2–3 раза. Процесс охлаждения сопровождается кристаллизацией лактозы. При достижении 30–32 °C – температуры массовой кристаллизации лактозы – вносится мелкораспыленная кристаллическая лактоза в количестве 0,02 % или 1 % предварительно изготовленного сгущенного молока с бархатистой консистенцией. Лактоза вносится с целью создания массовых центров кристаллизации во избежание порока «песчанистости».
Готовый охлажденный продукт фасуют в потребительскую (банки № 7, алюминиевые тубы, бумажные пакеты, полистироловые коробочки) или транспортную (деревянные бочки, фанерно-штампованные барабаны, фляги) тару.
Содержание работы
1. Составление технологической схемы производства сгущенного молока с сахаром в аппаратурном оформлении.2. Оценка качества исходного сырья.
3. Выполнение необходимых расчетов по стандартизации и приготовлению сахарного сиропа.
4. Выработка сгущенного молока с сахаром на лабораторной установке.
5. Оценка качества готового продукта.
Ход работы
1. Начертить схему технологического процесса производства сгущенного молока с сахаром (аппаратурное оформление) в промышленных условиях. Оборудование пронумеровать и дать его наименование.2. Оценка качества сырья проводится в соответствии с ГОСТ Р 52054-2003. Методики исследования качества сырья изложены в лабораторной работе 1. Результаты исследований внести в табл. 7.
3. Расчеты по составлению нормализованной смеси, приготовлению сахарного сиропа и выхода готовой продукции проводятся в соответствии с методиками и формулами расчета, представленными в лабораторной работе 1.
4. Производится выработка сгущенного молока с сахаром на лабораторной установке.
Лабораторная установка по выпариванию состоит из электрической плитки, противоточного холодильника Либиха, конической колбы из термостойкого стекла, приемной емкости для сбора испаряемой влаги.
Подготовленную к выпариванию молочную смесь (пастеризованную при температуре 95 °C) помещают в коническую колбу из термостойкого стекла. Колбу со смесью закрепляют на штативе и устанавливают на электроплитку. Затем колбу соединяют с холодильником. На свободный коней холодильника надевается резиновая трубка, которая опускается в мерный цилиндр, где собирается конденсат. Нагрев на электроплитке регулируется таким образом, чтобы молочная смесь кипела с умеренным пенообразованием (не происходило попадания пены в холодильник).
Таблица 7
Конец сгущения определяют по плотности сгущенного молока, которая должна быть в пределах 1280–1300 кг/м3. После окончания сгущения продукт осторожно охлаждают под струей холодной воды и замеряют фактическое количество выпаренной влаги. Фактический выход продукта сравнивается с теоретическим. Определяют технологические потери. Все данные оформляют в виде табл. 7.
Проводят оценку качества готового продукта по ГОСТ 8764-73.
Методика проведения исследований
Материальное обеспечение:• сырье: цельное молоко, сахар;
• приборы и реактивы: электрическая плитка; центрифуга; водяная баня; весы; ареометр; титровальная установка; молочные жиромеры; пипетки на 1, 5,10,10,77,20 см3; химические стаканы и колбы на 100, 250, 500 см3; термометры; лабораторная установка для выпаривания; серная кислота (плотностью 1810–1820 кг/м3); изоамиловый спирт (плотностью 811–813 кг/м); 1 %-ный спиртовой раствор фенолфталеина; раствор гидроксида натрия 0,1 моль /дм3.
Определение массовой доли влаги в сгущенных молочных консервах
Бюксу с 25 г прокаленного песка и стеклянной палочкой помещают в сушильный шкаф при (102 ± 2) °С на 30 мин, затем охлаждают в эксикаторе в течение 30 мин и взвешивают.Песок сдвигают палочкой к одной стороне, на поверхность бюксы, свободную от песка, помещают 1,5–2 г сгущенных молочных консервов с сахаром или 2,5–3 г сгущенного стерилизованного молока. Бюксу закрывают крышкой и взвешивают. Несколько наклонив бюксу, приливают 5 см3 горячей воды 85–90 °C так, чтобы вода не смешивалась с песком, перемешивают навеску с водой, затем навеску, разведенную водой, смешивают с песком.
Конец бесплатного ознакомительного фрагмента