О 20 40 SO SO 100 120 мин

Рис. 21. Динамика отвердевания жи­ровой фазы сливок 35°/о-ной жирно­сти при перемешивании (непрерывные кривые) и без перемешивания (штри­ховые кривые)

О 25 50 75 100 125 150 т

Рис. 22. Зависимость содержания твердых глицеридов в зимием молоч­ном жире от продолжительности ох­лаждения при различных температу­рах;

/, II, III ~ зоны кристаллизации глицери­дов

Отвердевание жира во времени протекает скачкообразно (рис. 22). Наиболее интенсивно оно проходит в момент массо­вого образования центров кристаллизации, когда отвердевает до 50% способного отвердеть при данной температуре жира. Продолжительность массовой кристаллизации глицеридов при температуре 4—15 °С составляет 10—20 мин. Затем темп отвер­девания резко снижается, отвердевает лишь 0,4—1,7% жира вследствие высокой вязкости системы и уменьшения степени пересыщения расплава. Происходит линейный рост кристаллов, возможно возникновение зародышевых кристаллов легкоплавких глицеридов. В течение следующих 40—50 мин дополнительно отвердевает еще 6—12% жира. Завершается этот процесс уста­новлением равновесия системы. Одновременно протекают поли­морфные превращения, дифференциация глицеридов между фа­зами, рост крупных кристаллов за счет растворения мелких.

При охлаждении и созревании сливок в молочном жире об­разуется одновременно в основном две группы смешанных кри­сталлов: легкоплавкая (ЛГ)—с температурой плавления от 15 до 25 °С — и высокоплавкая (ВГ) — с температурой плавле­ния от 27 до 36 °Ст С повышением в жире содержания высоко­плавких глицеридов увеличивается температура максимума плавления ВГ, а с повышением легкоплавких глицеридов этот максимум для ЛГ понижается.

Глубина и скорость охлаждения, дальнейший режим терм о- статирования определяют количественное соотношение этих групп в твердой фазе жира,' максимум и диапазон температур их плавления, выкристаллизовывание других количественно меньших групп, а вместе с этим и консистенцию масла. С уве­личением глубины и скорости охлаждения понижаются темпе­ратуры и расширяется диапазон плавления двух основных групп, так как в состав легкоплавкой группы вовлекается боль­ше низкоплавких глицеридов, а в состав высокоплавкой — сред- неплавких глицеридов. При этом содержание ВГ в твердой фа­зе жира относительно уменьшается, а вместе с тем и твердого жира с температурой плавления выше 20°С, и наоборот, уве­личивается с температурой плавления в интервале 0—18°С, вследствие этого термоустойчивость масла снижается. С пони­жением скорости и повышением конечной температуры- охлаж­дения увеличивается доля отвердевшего жира с повышенными температурами плавления 20—32 °С, что способствует повыше­нию термоустойчивости масла. Длительное термостатирование сливок при температурах, близких к 0°С, не влияет на степень отвердевания ВГ и способствует повышению содержания твер­дого жира в низкотемпературной зоне плавления (ЛГ).

Направленно оперируя ступенчатыми термическими режима­ми термомеханической подготовки сливок и скоростью охлажде­ния или нагрева, можно регулировать долю участия каждой группы смешанных кристаллов в образовании твердой фазы жира. Чем больше в ней содержится высокоплавких групп, тем выше температура плавления легко- и среднеплавких групп, а следовательно, и термоустойчивость масла. Эти закономерности используют при определении оптимальных ступенчатых режи­мов физического созревания сливок для регулирования консис­тенции «летнего» и «зимнего» масла и в случаях применения дифференцированных режимов обработки высокожирных сли­вок в маслообразователях.

В процессе термостатирования основные группы смешанных кристаллов частично дифференцируются в зависимости от дли­ны углеводородных цепей и химической родственности глицери­дов: выделяются отдельные, более легкоплавкие и высокоплав­кие группы самостоятельных смешанных кристаллов. При этом "диапазон плавления высокоплавких групп снижается и несколь­ко повышаются максимумы их плавления. В основном это пов­торяется и для среднеплавких групп смешанных кристаллов. Для легкоплавких групп, напротив, значения максимальных температур плавления снижаются в результате уменьшения в их составе средне- и высокоплавких глицеридов, захваченных при быстром увеличении вязкости охлажденного расплава.

Процессы перераспределения, дифференциации глицеридов по химической природе и величине углеводородных чисел более интенсивно протекают в системах, предварительно прошедших быстрое и глубокое охлаждение. Их скорость находится в пря-

V 235

мой зависимости от температуры: чем выше температура вы­держки, тем ниже структурно-механическая вязкость и тем бы­стрее и полнее проходят процессы дифференциации. Наиболее выраженно это проявляется при скачкообразных колебаниях температуры термостатирования. Перераспределение глицери­дов происходит между твердой и жидкой фазами жира, а так­же в слоях кристаллов, в связи с чем изменяются состав отвер­девших групп глицеридов, размеры и качественный состав крис­таллов, свойства системы в целом.

Процесс дифференциации особенно выражен при длительном физическом созревании сливок.

Применение различных режимов физического созревания и сбивания сливок в основном направлено на регулирование ко­личественных и качественных характеристик легкоплавких групп глицеридов и соотношение ЛГ : ВГ, которое при хорошей консистенции масла должно составлять 2:1; при повышенном содержании ЛГ масло становится излишне мягким, при умень­шенном — излишне твердым. Количественные и качественные характеристики ВГ больше зависят от химического состава жи­ра, чем от режимов обработки.

Дифференциация глицеридов может происходить также при хранении масла. Это приводит к образованию вторичной струк­туры масла, увеличению его термоустойчивости и твердости. Поскольку процесс образования вторичной структуры масла ре­гулированию не поддается, желательно создать условия, кото­рые исключали бы протекание фазовых превращений. Хранить масло лучше при температурах выработки или при очень низ­ких отрицательных температурах, когда дифференциация и пе­рераспределение триглицеридов в отвердевшем жире в очень вязкой среде протекают чрезвычайно медленно.

С увеличением в молочном жире свободных жирных кислот при липолизе возрастает скорость кристаллизации глицеридов молочного жира.

Жирность сливок и дисперсность жировой фазы. С повыше­нием жирности сливок скорость кристаллизации и степень от­вердевания жира уменьшаются, особенно при низких темпера­турах. Это обусловлено быстрым повышением вязкости систе­мы, а также меньшей тепло- и термопроводностью более жир­ных сливок,по сравнению с менее жирными. В таких сливках образуется меньше центров кристаллизации, усиливается фрак­ционность отвердевания. При температуре 4°С разница в сте­пени отвердевания между сливками средней (35%-ной) и высо­кой (60%-ной) жирности составляет 20%,при 8—10°С—13—17, при 15°С —4% (рис. 23). С повышением жирности в сливках, жирность которых выше 55%,, степень отвердевания жира резко уменьшается.

С понижением дисперсности жировой фазы сливок ускоря­ется ее охлаждение, отвердева­ние жира в ней проходит быст­рее и полнее. В гомогенизиро­ванных сливках без перемеши­вания процессы отвердевания интенсивнее проходят в жиро­вых шариках и степень отвер­девания будет на 4—-6% выше, чем в негомогенизированных. При перемешивании и охлаж­дении в гомогенизированных сливках образуются многочис­ленные кучки (флокуляты) жи­ровых шариков больших раз­меров, процесс охлаждения ко­торых замедляется. Поэтому степень отвердевания в них уменьшается по сравнению с негомогенизированными сливка­ми на 6—9%.

С повышением жирности сливок влияние степени дисперсно­сти жировой фазы на фазовые превращения глицеридов усили­вается.

Перемешивание. Перемешивание сливок в процессе их ох­лаждения и физического созревания интенсифицирует теплооб­мен, сокращается время нахождения жира в переохлажденном состоянии, ускоряется охлаждение жировых шариков, возраста­ет количество центров кристаллизации, ускоряется диффузия триглицеридов к зародышу. Вследствие этого все процессы фа­зовых превращений в жировой фазе сливок протекают интен­сивнее и полнее. Перемешивание способствует совмещению зо­ны массовой кристаллизации глицеридов.

Впервые В. Н. Сирик и М. М. Казанский обратили внимание на фактор перемешивания и установили, что перемешивание охлажденных до 2—8°С сливок в течение 3—5 мин равноценно длительному их созреванию при этой же температуре в течение 16—18 ч.

Перемешивание ускоряет процесс охлаждения сливок в 3 ра- , за, степень отвердевания повышается на 6—10%. Чем ниже температура охлаждения, тем в большей степени перемешива­ние способствует повышению степени отвердевания и раньше устанавливается равновесие между жидким и отвердевшим жи­ром (табл. 24).

Рис. 23. Влияние жирности сливок и температуры охлаждения на степень отвердевания жировой фазы для сли­вок 35% -ной жирности (непрерывные кривые) и для сливок 60%-ной жир­ности (штриховые кривые)

Особенно эффективно.перемешивание в период образования зародышевых кристаллов, когда возникает массовая кристалли-

Без перемешивания

33,5 4 20 36,4 39,4 41,6 44,3 47,3 54,2

63,0 4 40 7,0 18,6. 27,4 28,6 29,0 37,2

33,0 8 15 27,8 28,2 31,0 33,6 36,0 45,9

56,0 8 30 i2,6 19,9 23,3 25,4 26,6 34,8

зация глицеридов: в среднем скорость отвердевания увеличива­ется в 2 раза, а отвердевание длится 10—16 мин. Содержание твердого жира в конце периода увеличивается в сливках сред­ней жирности при 4—8 °С на 10—25%. Оптимальная степень от­вердевания жира в сливках (30—35%) для получения масла хорошей консистенции достигается при этом в течение 4—10 мин.

При перемешивании охлажденных до 4—8°С гомогенизиро­ванных сливок в течение первых 5—10 мин процесс отвердева­ния жира происходит интенсивнее, чем в отсутствие перемеши­вания. Однако в дальнейшем ввиду значительного повышения вязкости и плохой теплопроводности гомогенизированных сли­вок, темп отвердевания жира снижается. И лишь при темпера­туре 15°С, когда влияние вязкости сливок на процесс отверде­вания жира ослабевает, перемешивание гомогенизированных сливок интенсифицирует отвердевание жира.

С повышением жирности сливок влияние фактора дисперс­ности жировой фазы и вязкости сливок будет усиливаться.

Перемешивать охлажденные сливки повышенной жирности (свыше 55%) нецелесообразно, так как вследствие быстрого увеличения вязкости и пониженной теплопроводности такие сливки охлаждаются медленно, особенно до низких температур. При этом значительно (на 13—20%) понижается степень отвер­девания жира. Для сливок жирностью выше 60% даже при пе­ремешивании невозможно достигнуть оптимальной для консис­тенции масла степени отвердевания жира за период поточного маслообразования. Чтобы повысить степень отвердевания жира в высокожирных сливках, процесс охлаждения необходимо раз­делить введением выдержки и проводить дифференцированно. Это положение легло в основу усовершенствования маслообра- зователя с выделением выдержки кристаллизата высокожирных сливок.

Распыление высокожирных сливок в вакуум-камере позволя­ет достигнуть высокой степени отвердевания их жировой фазы.

РЕЖИМЫ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЛИВОК

Отвердевший молочный жир во время физического созрева­ния сливок имеет вид мелких смешанных кристаллов. Линей­ный рост их ограничивается величиной жирового шарика и его оболочкой.

Для производства масла хорошей консистенции — достаточ­но твердой, пластичной и термоустойчивой в широком диапазо­не температур его потребления (10—25°С) — необходимо со­блюдать следующие условия. В процессах физического созрева­ния сливок и частично маслообразования должно пройти быст­рое и в достаточной степени отвердевание жира в количестве 30—35% в основном до момента разрушения оболочек жиро­вых шариков, Необходимо создать условия для кристаллизации жира в виде мелких «смешанных» кристаллов преимущественно в наиболее стабильных ^'-полиморфных модификациях. В твер­дой фазе жира должно быть оптимальное соотношение между легкоплавкими и высокоплавкими группами смешанных крис­таллов глицеридов, соответственно 2:1, что обеспечит маслу достаточную термоустойчивость, особенно при температурах вы­ше 18°С. При выработке должно быть завершено формирование структуры масла типа коагуляционно-кристаллизационной, что обусловит пластичность и стабильность его консистенции.

Исходя из этого и следует избирать режимы низкотемпера­турной подготовки сливок в соответствии с сезонными измене­ниями химического состава жира с учетом закономерностей кристаллизации глицеридов молочного жира. Принято режимы физического созревания сливок выбирать в зависимости от ве­личины йодного числа, которое является показателем содержа­ния в жире только ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав как низкоплавких, так и высокоплавких глицеридов. Летние режимы применяют для физического созревания сливок при йодном числе 36—45, а зимние — 24—35.

Более полно и объективно по сравнению с йодным числом характеризует особенности сезонных изменений химического со­става молочного жира жирнокислотный показатель (ЖК.П), представляющий собой отношение количества средне- и высо­комолекулярных насыщенных жирных кислот, содержащихся й жире, к сумме низкомолекулярных насыщенных и ненасыщен­ных. ЖКП учитывает кроме ненасыщенных жирных кислот все Другие группы жирных кислот, от содержания которых в значн-

2fi. Продолжительности охлаждения, ч, не менее

дельной мере зависят температура плавления Жира й консистен­ция масла.

Так, известно, что глицериды, в состав которых входят низ­комолекулярные жирные кислоты, приравнивают по физическим свойствам (температуре плавления и др.) к глицеридам, содер­жащим ненасыщенные жирные кислоты.

ЖКП колеблется от 1,20 до 1,89. Для низкоплавкого жира он составляет 1,20—1,27, среднеплавкого — 1,43—1,48 и высоко­плавкого— 1,5—1,89. Летний режим физического созревания сливок избирается при ЖКП менее 1,5, зимний — более 1,5. Ве­личина ЖКП учитывается при избрании температур физическо­го созревания сливок, особенно при ступенчатых режимах, и температуры сбивания сливок.

От величины жировых шариков зависит скорость отвердева­ния в них жира. Сливки с более тонкой дисперсией жировой фазы лучше выдерживать при более высокой температуре фи­зического созревания, чтобы избежать получения излишне твер­дого крошливого масла,

Существуют методы длительного и ускоренного физического созревания сливок. В промышленности в основном пользуются методом длительного созревания, при этом различают одно- и двухступенчатые режимы. В отечественной маслодельной про­мышленности до сих пор преимущественно пользуются односту­пенчатыми режимами физического созревания (табл. 25).

Однако одноступенчатые режимы подготовки сливок к сби­ванию часто не обеспечивают должного протекания и заверше­ния фазовых изменений глицеридов молочного жира, необходи­мых для получения масла хорошей консистенции и минимально­го отхода жира в пахту. Повышенные температуры физического созревания не обеспечивают достаточной степени отвердевания жира, а низкие — оптимального соотношения легкоплавких и высокоплавких групп смешанных кристаллов, завершения фазо­вых изменений в твердой фазе жира. Одноступенчатые режимы затрудняют регулирование фазового состава отвердевшего жи­ра и консистенцию масла в зависимости от химического соста­ва жира.

Регулировать формирование консистенции масла можно с помощью многоступенчатых режимов физического созревания сливок. Такие режимы учитывают сезонные изменения химичес­кого состава жира, поэтому их разделяют на летние и зимние. Их записывают в сокращенном виде по температурной схеме, которая включает первые две ступени физического созревания сливок, последняя — сбивание сливок.

Наибольшим распространением пользуются режимы: зим­ний— 2—8-»-16—21—>-13—15 °С, летний—21—16-^2—8-^9—12 °С. На первых двух ступе'нях проводится подготовка сливок к сби­ванию, на последней — сбивание. Изменением последовательно­сти ступеней подготовки сливок можно нивелировать сезонные изменения химического состава жира. При ступенчатых режи­мах в осенне-зимнее время обеспечивается более высокая сте­пень отвердевания жира, чем в весенне-летнее, и в твердой фа­зе жира превалируют легкоплавкие и среднеплавкие группы глицеридов. Поэтому зимний режим обеспечивает образование более пластичной консистенции масла, а летний — более твер­дой и термоустойчивой. Ступенчатый режим позволяет снизить тугоплавкость зимнего жира проведением основной кристалли­зации на первой ступени в виде сравнительно легкоплавких смешанных кристаллов. В весенне-летнее время для повышения в отвердевшем жире доли средне- и высокоплавких глицеридов проводят раздельное с легкоплавкими их отвердевание, что до­стигается охлаждением сливок до 16—20 °С и выдержкой на пер­вой ступени. Поэтому масло получается достаточно твердым и термоустойчивым. Особенное значение имеет выбор температу­ры на первой ступени, что позволяет учитывать различия в хи­мическом составе жира различных климатических зон. В интер­вале от 0 до 7°С степень отвердевания жира мало изменяется, поэтому нет необходимости устанавливать ее ниже 6°С.

Сущность ускоренного физического созревания сливок можно свести к тому, что механическая обработка охлажденных ели-' вок до 5—7°С в течение 4—5 мин практически равноценна дли­тельному режиму физического созревания сливок, при этом обеспечиваются нормальные отход жира в пахту и консистен­ция масляного зерна. Этот метод положен в основу конструкции сливкообработников, в которых охлажденные сливки (3—6°С) перемешивались мешалкой или диском в течение 2—5 мин с ок­ружной скоростью 2,3—4,5, в периферии — 3,5 м/с.

Механическое воздействие на сливки осуществляется путем вращения дисков, отделенных друг от друга горизонтальными перегородками с осевыми зазорами. Чтобы избежать повышен-^- ного отхода жира в пахту и получение масла пониженной фор- моустойчивости, ЛТИХП рекомендует после сливкообработника сливки выдерживать при 3—5°С в весенне-летнее время в те-

16—837

чение 1,5—2 ч, в осенне-зимнее — 45—50 мин. ВНИИМС после сливкообработника рекомендует выдержку до 2,5 ч при 7— 8°С. Затем сливки нагреваются в потоке до температуры сбива­ния (8—12°С) и дополнительно выдерживаются еще 20—30 мин, после чего их подают в МНД.

В Литве предложили модификацию этого метода: после сливкообработника сливки в течение 15—20 мин подогревают до 17—18 °С со скоростью 1 °С в минуту, а затем охлаждают до температуры сбивания 7—10 °С. В осенне-зимнее время сливки охлаждают со скоростью 4—5°С в минуту и выдерживают в те­чение 1,5—2 ч; в весенне-летнее — 0,1 °С в минуту с той же выдержкой.

Структуру и консистенцию масла регулируют изменением продолжительности и интенсивности перемешивания сливок в сливкообработнике, а также изменением продолжительности выдержки их перед сбиванием. Так, в весенне-летнее время уменьшают механическое воздействие на сливки для повышения твердости масла, а в осенне-зимнее — увеличивают для повыше­ния пластичности продукта.

ВНИИМСом разработан ускоренный метод физического со­зревания сливок с применением жидкого азота. После охлажде­ния пастеризованных сливок до 18—20 °С их мгновенно охлаж­дают до 2—4 °С в атмосфере паров азота. Далее сливки на­правляют в накопительную емкость, где выдерживают в течение 6 мин при перемешивании. Затем их подогревают до темпера­туры сбивания и выдерживают 20—30 мин, после чего подают в маслоизготовитель.

СКВАШИВАНИЕ СЛИВОК

Кислосливочное масло вырабатывают из сквашенных сли­вок. Масло приобретает приятные кислосливочные вкус и запах, повышается его стойкость.

В свежие сливки вносят бактериальную закваску, приготов­ленную на чистых культурах молочнокислых бактерий, сбражи­вающих молочный сахар с образованием молочной кислоты и ароматических веществ — ацетоина, диацетила, этилацетата, метилкарбинола, летучих кислот (уксусной, пропионовой и угольной), спиртов и эфиров. Было установлено, что хороший аромат в масле достигается при наличии в 1 кг 0,01—0,33 мг диацетила, 180—800 мг летучих кислот, следов эфира и до 100 мг спиртов.

Развитие молочнокислых бактерий в сливках угнетает неже­лательную микрофлору, образующаяся молочная кислота пони­жает рН плазмы масла и в результате подавляет развитие гни­лостных бактерий, чувствительных к кислой среде. В настоящее

время в закваску для масла вводят Str. lactis, Str. cremoris, Str. diacetilactis. Подбирают штаммы примерно одинаковой ак­тивности, что способствует получению более стойкого симбиоза. Это особенно важно для закваски, куда входит Str. cremoris. Подбирают расы, обладающие минимальной протеолитической способностью и достаточно высокой активностью при понижен­ных температурах сквашивания сливок.

При совместном культивировании Str. lactis и Str. diacetilac­tis уменьшается количество диацетила в связи с его восстанов­лением молочнокислым стрептококком. Поэтому эту культуру подбирают с наименьшей редуцирующей способностью, чтобы создать более благоприятные условия для окислительных про­цессов образования диацетила.

Нашла широкое применение жидкая каунасская закваска, представляющая собой симбиоз 3—4 штаммов мезофильных мо­лочнокислого и сливочного стрептококков и 1—2 штамма Str. diacetilactis.

Чтобы микроорганизмы обладали достаточной активностью при всех температурах, необходимо готовить закваски при тем­пературах ниже оптимума развития молочнокислых бактерий. Практические наблюдения показывают, что хорошими результа­ты будут в том случае, если от материнской закваски к после­дующим пересадочным происходит постепенное снижение тем­пературы. Культивирование закваски при 21—23°С позволяет избежать нарушения необходимого соотношения между актив­ными кислотообразователями и ароматообразователями. В 1 л готовой качественной закваски содержится 0,1 — 1 мг диацети­ла, 600—900 мг летучих кислот, 2,8 мг эфиров и 10—20 мг спир­та. Наиболее активна закваска при кислотности от 80 до 100°Т, повышение кислотности ведет к снижению активности микро­бов, а понижение — к уменьшению плотности сгустка.

После образования сгустка закваску следует охладить и вы­держать некоторое время при температуре 1—2°С, что приво­дит к гибели слабых клеток и способствует повышению аромата и активности закваски в целом. Повышают активность заквасок также приготовлением бактериальных концентратов, пропуская закваску через суперцентрифугу (33,3 с^-1), т. е. путем увеличе­ния количества клеток. При применении бакконцентратов значительно "уменьшается обсеменение закваски посторонней микрофлорой и бактериофагом.

Для внесения закваски в пласт масла ВНИКМИ рекомендует мезофильные, Str. lactis, Str. cremoris и Str. diacetilactis, S. lact. sub. acetoinicus. Для этих же целей можно использовать кау-' насскую закваску.

Для внесения в вьисокожирные сливки применяют сухую сим- биотическую многоштаммовую закваску из Str. cremoris, Str.

16" 243

%

diacetilactis и мезофильной молочнокислой палочки Lbm. plan- tarum. Также рекомендуется сухая закваска из чистых культур молочнокислых палочек Lbm. helveticus (штамм 304) и Str. diacetilactis (штамм яблочный), а также сухой бактериальный концентрат.

В настоящее время в производство широко внедряется при­готовление заквасок на стерилизованном молоке с беспереса­дочным способом их применения. Эти закваски обеспечивают чистоту и активность микрофлоры, позволяют норму введения закваски снизить до 1 —1,5% и улучшить качество и стойкость Готового продукта.

В высокожирных сливках микрофлора закваски будет разви­ваться Хуже, чем в сливках средней жирности (28—33%), в ко­торых на микробную клетку приходится в 2—3 раза больше пи­тательных веществ. Также в высокожирных сливках больше со­держится редуцирующих веществ (11,1 мг%) в связи с повы­шенным содержанием веществ оболочек жировых шариков, с повышением температуры пастеризации их количество увеличи­вается.

Вследствие скоротечности процессов заквашивания высоко­жирных сливок, тонкого диспергирования плазмы в масле мо­лочнокислый процесс протекает менее интенсивно, нежели при. производстве масла методом сбивания. Хотя ароматических ве­ществ при производстве кислосливочного масла методом преоб­разования высокожирных сливок накапливается значительно меньше, однако они полностью переходят в масло.

В охлажденные до 40—45 °С сливки вносят 2—4% закваски вместе с лимонной кислотой (180 г на 1 т) и тщательно переме­шивают в течение 5—7 мин. Лимонная кислота активизирует молочнокислый процесс. Целесообразно закваску вносить с по­мощью насоса-дозатора между первым и вторым цилиндрами, что упростит технологический процесс.

Сквашивание сливок может быть длительным и кратким. При длительном сквашивании в пастеризационные и охлажден­ные сливки закваску вносят в количестве от 1,5 до 5%. При этом желательно ее вносить как можно раньше, чтобы подавить развитие посторонней микрофлоры, оставшейся после пастери­зации или вновь попавшей в сливки.

При выборе режимов сквашивания сливок желательно про­цессы физического и биохимического созревания сливок сов­местить. В этом случае целесообразно применять ступенчатые режимы физического созревания сливок.

Сквашивание сливок способствует образованию сруктурных связей системы. По мнению М. М. Казанского, понижение рН сливок при сквашивании снижает структурную устойчивость оболочки жировых шарйков и изменяет коллоидное состояние

:истемы, что способствует повышению вязкости сливок и изме­нению их поверхностного натяжения. На образование структур­ных связей в сквашенных сливках оказывает большое влияние коагуляция казеина.

Выбор температурного режима сквашивания сливок зависит от желаемой продолжительности этого процесса. При повышен­ных температурах сквашивания длительность его сокращается, но не обеспечивается нормальное физическое созревание сливок и его приходится проводить раздельно. Если сквашивание ве­дется при 18—20 °С, то в сливки вносят от 1,5 до 5% закваски. Продолжительность сквашивания при этом составляет 6—12 ч в зависимости от требуемой конечной кислотности сливок. Что­бы избежать переквашивания, сливки следует' охладить, как только их кислотность будет на 5—7°Т ниже требуемой.

Сквашивание при повышенных температурах (18—20 °С) имеет тот недостаток, что требует подогревания сливок после созревания и охлаждения их перед сбиванием. Такой режим це­лесообразно применять для сквашивания бактериально обсеме­ненных сливок, так как повышенные температуры благоприят­ствуют ускоренному развитию молочнокислых микроорганиз­мов, подавляя этим постороннюю микрофлору. Проводить его следует в этом случае перед физическим созреванием, пока по­сторонняя микрофлора не получила интенсивного развития.

При использовании бактериально чистых сливок в осенне- зимнее время этот режим сквашивания можно совместить со второй ступенью физического созревания по зимнему типу, а в весенне-летнее — с первой ступенью по летнему типу. Если сквашивание предшествует физическому созреванию сливок, то усиливается интенсивность накопления летучих кислот, диаце- тила и ацетоина, а повышенные температуры сквашивания спо­собствуют наибольшему их адсорбированию на поверхности малоотвердевших жировых шариков.

Для интенсификации биохимического созревания при повы­шенных температурах часть сливок можно подвергать длитель­ному сквашиванию (^!/з—'А), в весенне-летнее время при 19— 20 °С, а в осенне-зимнее — по температурной схеме 5—7-Н6— 19-И1—18 °С до достижения рН плазмы 4,5—5,0, с последую­щим их смешением со свежими сливками, охлажденными после пастеризации до 3—8°С в поточном сливкосмесителе, в соотно­шениях, оптимальных для получения желаемой кислотности сливок. В качестве закваски используют ацидофильно-аромати- ческую закваску повышенной биологической активности, обога­щенную сухими веществами молока (до 14—18%).

Сквашивание при средних температурах (14—17°С) с внесе­нием закваски в количестве 5—7% длится от 12 до 16 ч. Этот режим наиболее распространен в промышленности, При доста­точной активности закваски одновременно со сквашиванием проходит и первая ступень физического созревания сливок.

Однако и средние температуры сквашивания сливок не сов­сем удобны, так как требуют попеременного охлаждения, на­грева и снова охлаждения до температуры сбивания.

Наиболее рациональный метод — сквашивание при понижен­ных температурах, позволяющих почти полностью совместить процессы физического и биохимического созревания сливок. Температуру сквашивания устанавливают в пределах 10—12 °С и вносят до 10% закваски из психротолерантных (холодоустой­чивых) рас молочнокислых бактерий. Если применяют обычные расы молочнокислых бактерий, то температуру сквашивания по­вышают до 12—14 °С, чтобы уложиться в обычные нормы вре­мени сквашивания. В этом случае до сквашивания или после него (в зависимости от химического состава жира) проводят кратковременное физическое созревание сливок при более низ­ких температурах (5—7°С) для достижения необходимой сте­пени отвердевания жира. Подготовка сливок к сбиванию при пониженных температурах 10—12 °С и совмещении сквашивания с физическим созреванием способствует наибольшему накопле­нию ароматических веществ, особенно диацетила.

При выборе очередности проведения физического созревания и сквашивания и их режимов необходимо учитывать не только технологические условия производства, но и сезонные колеба­ния химического состава жира, чтобы получить высококачест- . венное масло по вкусовым достоинствам и консистенции.

В процессе краткого сквашивания сливок закваску вносят в сливки, прошедшие физическое созревание. Заквашенные слив­ки выдерживают 30 мин. За период выдержки количество аро­матических веществ увеличивается в 1,5—2 раза. Если физиче­ское созревание проводится при низких температурах, жела­тельно предварительно провести заквашивание сливок, чтобы молочнокислые бактерии адаптировались к низким температу­рам, благодаря чему повышается их активность в масле при низких температурах его хранения. Это, однако, может привес­ти к заметному развитию молочнокислого процесса в сливках (особенно при колебаниях температуры физического созрева­ния) и чрезмерному повышению их кислотности. Поэтому было рекомендовано около 70% положенного количества закваски внести до физического созревания при низких температурах для приспособления микрофлоры к новым условиям и низкой темпе­ратуре, а остальную необходимую часть закваски с учетом име­ющейся и желаемой кислотности сливок внести перед сбивани­ем. При этом температура созревания сливок не должна пре­вышать 8°С. Этот метод позволяет точно стандартизировать сливки по кислотности перед сбиванием и способствует повы­шению активности развития молочнокислой микрофлоры аа- кваски в первые дни хранения масла и усилению его вкуса и аромата.

Краткий метод сквашивания сливок требует большого коли­чества закваски (5—10%), что является его недостатком. По­этому применяемые закваски должны быть исключительно вы­сокого качества по бактериальной чистоте и активности при низких температурах развития. Рекомендуется использовать психротолерантные культуры молочнокислых бактерий, которые активны в первое время хранения масла. Это важно особенно в том случае, если закваска была внесена в сливки перед фи­зическим созреванием, а до употребления подвергалась воз­действию температур 1—2 °С.

Охлаждение масла в крупной упаковке в маслохранилище проходит очень медленно — несколько дней. В свежевыработан- ном масле, полученном при кратком методе сквашивания, вкус и запах кислосливочного масла выражены еще недостаточно. Но в первые же 10—15 дней в результате активного развития молочнокислой микрофлоры в масле его запах и вкус достига­ют необходимой степени выраженности.

Для того чтобы уменьшить расход закваски и стандартизи­ровать жирность сбиваемых сливок, при кратком методе сква­шивания используют сливки повышенной жирности (до 40%), так как закваска снижает жирность смеси.

Известен так называемый «двойной» метод сквашивания сливок, при котором одна часть сливок скашивается, а другая проходит физическое созревание, после чего их смешивают. Этот метод особенно эффективен при использовании МНД. Счи­тается, что двойное сквашивание предупреждает развитие в масле порока олеистый вкус.

На многих заводах Западной Европы закваску в сочетании с перлиатом врабатывают в сладкосливочное масло в количест­ве, которое обеспечивает вкус и содержание диацетила такое же, как в кислосливочном масле, полученном традиционным методом. Этот метод позволяет получить сладкую пахту, снизить вязкость созревших сливок, более точно в масле контролиро­вать СОМО.

Иметь хорошую сохранность масла можно, достигнув уме­ренной степени сквашивания. Стойкость масла достигается ак­тивностью процесса молочнокислого брожения, избыток молоч­ной кислоты угнетает развитие молочнокислых бактерий. При значительном повышении кислотности сливок понижается реду­цирующая способность молочнокислых бактерий, а также мо­лочная кислота может воздействовать на лецитин с образовани­ем пороков вкуса. Это особенно проявляется в соленом масле, а также в присутствии солей тяжелых металлов (Си, Fe).

В то же время слабое кислотообразование не может слу-1 жить достаточной гарантией против роста в масле технически вредной микрофлоры, а также не обеспечивает достаточно вы­раженных запаха и вкуса кислосливочного масла. При рН плаз­мы сливок 5—5,7 масло получает хорошо выраженные вкус и запах.

Оптимальная кислотность сливок должна быть избрана с учетом условий производства и хранения масла. При понижен­ном качестве сливок, слабой степени посолки или при ее отсут­ствии и при повышенных температурах. длительного хранения масла кислотность сливок следует избирать более высокой, но не выше 45—50 °С. Наоборот, при противоположных условиях кислотность сливок может быть снижена до 35 °Т. При норми­ровании кислотности сливок следует перерассчитывать ее на кис­лотность плазмы, что обеспечивает однородную степень скваши­вания при сливках различной жирности.

При кратком методе сквашивания кислотность сливок сред­ней жирности должна быть в пределах 25—27 °Т, что соответст­вует кислотности плазмы 40 °Т, при выработке несоленого мас­ла последняя может быть 50 °Т, в Прибалтийских республиках рекомендуют более высокие нормы сквашивания — 60—70 °Т по плазме для масла, сразу же поступающего в реализацию, а для длительного хранения — 50—60 °Т с целью повышения его стой­кости. В Скандинавских странах потребитель также приучен к высокой степени сквашивания: 60—66 °Т по плазме сливок.

С целью повышения стойкости масла А. М. Мироненко было рекомендовано вносить закваску непосредственно в пласт масла или в масляное зерно. При этом активные расы молочнокислых бактерий, распределяясь в крупнокапельной плазме масла, бу­дут развиваться в первые дни его хранения и подавлять разви­тие посторонней микрофлоры. Кроме того, обогащение плазмы масла закваской приводит и к более выраженным запаху и вку­су масла, сокращается и упрощается технологический процесс, получается сладкая пахта, меньше расходуется закваски.

Внесение дрожжей в масло повышает его стойкость, так как дрожжи окисляют глюкозу, жирные кислоты, молочную кислоту и другие органические вещества до С0₂ и Н₂0, выделяют анти­биотики, снижают окислительно-восстановительный потенциал. В результате подавляют развитие аэробных плесеней и протео литических бактерий, затормаживают в масле окислительны процессы и препятствуют возникновению пороков вкуса — оле истого и рыбного, предохраняют от прогоркания. Дрожжи н должны образовывать спор, сбраживать молочный сахар, раз­лагать в заметной степени белок и жир. Таким требованиям от­вечают штаммы дрожжей № 304 рода Torulopsis, выделенных Г. Г. Блок, и № 12 рода Candida — В. М. Богдановым. Первые

эффективнее, так как развиваются на поверхности и внутри масла, вторые — только на поверхности. Вносят 20 мг смывов дрожжей на 100 кг масла из расчета 100—150 тыс. клеток на 1 г масла. Перед внесением смывы смешивают с закваской, до­бавляют в пахту или в воду, предназначенную для нормализа­ции влаги в масле.

Вместо бактериального Руубером был предложен химичес­кий метол сквашивания путем внесения в масло растворов мо­лочной кислоты и диацетила. Масло в этом случае не имело естественного кисломолочного вкуса.

В Швеции для усиления аромата масла добавляют смесь 250 мл (67,5%-ной) молочной, 50 мл уксусной и 25 мл муравь­иной кислот и 50 мл диацетила. Чтобы получить масло высокой стойкости, сливки частично раскисляют до рН 6—7 смесью Na₂HP0₄ и NaHC0₃.

«АКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СБИВАНИЕ СЛИВОК в МАСЛО

Процесс сбивания сливок зависит не только от состава и свойств жировой фазы сливок, но и от условий сбивания. Ос­новное влияние на сбивание сливок, кроме конструкции, оказы­вают скорость вращения маслоизготовителей, степень наполне­ния емкости сливками, температура сбивания и характер подго­товки сливок.

Скорость вращения маслоизготовителя. Она должна обеспе­чить подъем сливок центробежной силой на возможно большую высоту с последующим их падением под действием силы тяжес­ти. При оптимальной скорости вращения центробежное ускоре­ние должно приближаться, но не достигать ускорения силы тя­жести.

При превышении скорости сливки прижимаются центробеж­ной силой к периферии и вращаются вместе с маслоизготовите- лем, и поэтому не сбиваются.

Степень наполнения емкости. Наиболее полное сбивание сли­вок при наименьшей затрате времени на единицу готового мас­ла достигается при наполнении маслоизготовителя на 40—45% общей его вместимости, так как достигается максимальная по­верхность воздушной дисперсии. Для сливок высокой жирности оптимальная степень наполнения соответствует 35% вместимо­сти. Отклонения от оптимальной степени наполнения маслоиз­готовителя повышают отход жира в пахту и ухудшают консис­тенцию масла. С превышением допустимой степени наполнения бочки уменьшается высота падения сливок, понижается их вспе­нивание, и в результате затягивается сбивание или его совсем не происходит, если при образовании пены сливки займут весь

объем. Максимальную перегрузку при необходимости можно допустить до 50% наполнения сливками. При уменьшении сте­пени наполнения сбивание ускоряется и значительная часть жировых шариков не успевает агрегироваться и остается в пах­те, что понижает степень использования жира. При загрузке маслоизготовителя ниже 20% вместимости сливки растекаются по стенкам вращающегося маслоизготовителя, прилипают к ним, вращаются вместе с ним и не сбиваются. Минимальное на­полнение допускается в размере 25% вместимости. Степень на­полнения маслоизготовителя должна быть постоянной. Это об­легчает получение масла постоянного состава и однородной консистенции.

Заполнение маслоизготовителя сливками должно быть крат­ковременным. Для этой цели' используются высокопроизводи­тельные насосы — плунжерные, ротационные, винтовые. В неко­торых конструкциях маслоизготовителей предусмотрено созда­ние разрежения для засасывания сливок. Подачу сливок можно . проводить и самотеком.

Физико-химические показатели сливок. С повышением жир­ности сливок, а следовательно, и концентрации жировых шари­ков, значительно сокращаются первая стадия сбивания и про­цесс образования масляного зерна. С повышением концентра­ции жира в сливках большее значение в процессе маслообразо- вания имеют гидродинамические факторы, а при снижении жирности — поверхностные явления (флотация и изменение сболочек жировых шариков). Вследствие высокой вязкости сли­вок повышенной жирности необходимо снижать скорость вра­щения маслоизготовителя, чтобы сливки успели оторваться от ее стенок и не затянулся процесс сбивания. Особенно это важно в период максимального образования пены, когда вязкость сли­вок резко повышается. При сбивании сливок с повышенным со­держанием жира требуется постановка более крупного зерна, что облегчает регулирование состава масла при последующей обработке. Это обеспечит низкий отход жира в пахту.

Степень отвердевания глицеридов жира сильно влияет на гидрофобизацию жировых шариков, чем и объясняется лучшее использование жировых шариков при сбивании хорошо созрев­ших сливок. По данным А. П. Белоусова коэффициент флота­ции отвердевшего жира в несколько раз превышает коэффи­циент флотации жидкого жира.

При сбивании недозревших сливок с недостаточной степенью отвердевания жира образуется крупноячеистая малоустойчивая пена, процесс слипания жировых комочков посредством жидко­го жира в масляные зерна проходит быстро. Излишнее количе­ство свободного жидкого жира, адсорбируясь поверхностью пен­ных пузырьков, быстро их разрушает. В результате значитель­ная часть жировых шариков отойдет в пахту, степень использо­вания жира сливок снизится; при этом образуется неравномер­ное по размерам мягкой консистенции зерно с захватом большо­го количества пахты внутрь. Последняя при обработке мягкого зерна трудно удаляется из масла, остается в виде крупных ка­пель. Масло приобретает дефект — мягкое, с крупной мутной слезой. Такое масло быстро портится при хранении.

Недостаточно созревшие сливки с пониженным содержани­ем отвердевшего жира следует сбйвать при пониженных темпе­ратурах.

Перезревшие сливки с излишне высокой степенью отвердева­ния жира имеют пониженные значения удельной поверхностной энергии и повышенную вязкость. При их сбивании образуется прочная, мелкоячеистая пена, которая меньше обогащается жидким жиром и медленно разрушается, процесс сбивания сливок замедляется. Из-за недостатка жидкого жира образова­ние комочков и зерен масла также задерживается. Сливки сби­ваются долго, масляное зерно получается грубой, твердой, иног­да засаленной консистенции. Для получения нормально проте­кающего процесса маслообразования необходимо повысить тем­пературу сбивания сливок, при которой часть отвердевшего Жи­ра расплавляется.

Сквашенные сливки сбиваются в масло быстрее, полнее, с меньшим отходом жира в пахту. При сквашивании понижается рН и приближается к изоэлектрической точке белков плазмы, но не достигает ее. При этом величина заряда на жировых ша­риках становится минимальной, уменьшается гидратация обо- лочечных белков, а вместе с тем ослабляется адсорбционная связь между жиром и оболочкой. Процесс разрушения оболочек жировых шариков во время сбивания ускоряется и проходит бо­лее полнос минимальным отходом жировых шариков в пахту. Удельная поверхностная энергия сквашенных сливок меньше, поэтому ценообразование проходит интенсивнее, что также спо­собствует сокращению .продолжительности сбивания.

Если кислотность сливок превысит изоэлектрическую точку белка, степень использования жира ухудшится и продолжитель­ность сбивания увеличится. С приближением к изоэлектричес­кой точке и удалением от нее стабильность жировой дисперсии в белковой среде возрастает. Поэтому, устанавливая температу­ру сбивания, необходимо руководствоваться степенью скваши- ния сливок. Если физическое созревание сливок обеспечило до­статочную степень отвердевания жировой дисперсии, температу­ру сбивания сквашенных сливок можно несколько повысить без опасения излишных потерь жира в пахту.

Поиск по сайту: