13
Вивчення принципу дії обладнання для первинної обробки молока.
Мета: Освоїти технологічні процеси первинної обробки молока.
Довідковий матеріал
Доїння потрібно виконувати з дотриманням вимог, встановлених нормативною документацією, директивою 89/362 ЕС та принципів GМР на виробництві. Забороняється змішувати молоко новотільних корів, корів, що ідуть в запуск, тих що хворіли і одержували лікарські препарати та тих, що мають захворювання вимені. Одержане молоко необхідно профільтрувати з використання
В свіжовидоєномумолоці здорових корів кількість мікроорганізмів невелика. Вони потрапляють в молоко з соскових каналів, в результаті зовнішніх забруднень (з повітря, підстилки і ін.). Надалі при проходженні молока через молокопроводи доїльної установки і різних місткостей, при первинній обробці і особливий при тривалому зберіганні і транспортуванні розвиток мікроорганізмів, що потрапилираніше в молоко з соскових каналів, через зовнішні забруднення, а також в результаті можливого вторинного бактеріального обсіменіння через поверхні молокопроводів, молочного устаткування і транспортної місткості, може змінитися якість молока, у тому числі його органолептичні властивості.
Сире молоко в процесі доїння корів, первинної обробки, зберігання і під час вступу на переробляючі підприємствапіддається механічним, тепловим і світловим діям, від інтенсивності яких можуть також змінитися органолептичні властивості молока (табл.1).
Таблиця 1 – Зміни кольору і консистенції сирого незбираного молока
|
Властивості |
Порушення умов доїння |
Недотримання умов отримання, подовженого терміну зберігання і транспортування |
|
Колір |
||
|
Виражений жовтий відтінок |
– |
Розвиток культур родів Pseudomonas (Ps. fluoresccns, Ps. putida, Ps. synxan-tha і асroginosa), Mycobacterium, деяких видів дріжджів і цвілевих грибів |
|
Виражений рожево-червоний Відтінок |
Домішки крові при механічному пошкодженні сосків молочної залози в результаті порушення ритму доїльної установки доїльних стаканів |
Розвиток культур родів Brevibacterium, Torula glutinis, Sarcina rosca, Serratia marcescens і деяких видів плісне вих грибів |
|
Голубувато-синюватий відтінок |
Попадання води в молоко при недотриманні правил експлуатації доїльних установок або при зберіганні в ємкості |
Пряма фальсифікація молока водою або часткове знежирення молока. Розвиток Strcptomyces суanogenus Str. суanoflavus і Str. indigocolor, де яких видів дріжджів і цвілевих грибів |
|
Консистенція |
||
|
В’язка (тягуча, густа, слизиста) |
– |
— Розвиток бактерій групи кишкової |
|
Піниста |
– |
Заморожування молока. Розвиток бактерій групи кишкової палички, дріжджів, маслянокислих бактерій і ін. |
|
Водяниста |
Попадання води в молоко при недотриманні правил експлуатації доїльних установок або при зберіганні в ємкості |
Неправильне відтаювання замороженого молока |
|
Неоднорідна (у тому числі хлоп’євидна) з відстоєм жиру |
– |
Тривале зберігання молока, особливо при підвищеній температурі, і транспортування при неповному заповненні транспортної місткості |
Отримання (доїння) молока. В сучасних молочних господарствах для доїння корів використовують високопродуктивні доїльні установки з центральним молокопроводом. При цьому молоко піддається достатньо сильній механічній дії, внаслідок чого перш за все змінюється дисперсність кульок жиру унаслідок пошкодження їх оболонок. Локалізовані на них ферменти (наприклад, ксантиноксидаза, каталаза, ліпаза, протеїназа) десорбують, що приводить до підвищення їх активності, а агрегація кульок жиру супроводжується підвищенням кількості вільного жиру, і при подальшійдії на нього нативних і мікробних ліпаз утворюються продукти їх перетворень, погіршуючі запах, смак і аромат молока.
При неправильному монтажі трубопроводів з гідродинамічної точки зору помітно порушується ламінарний перебіг молока, і унаслідок активації ліпази вміст СЖК в молоці може досягти 2 мэкв/дм3, тобто порогової концентрації, при якій виникають явно відчутні ліполізні і згірклі запах і смак.
З умовами отримання молока пов’язані посилення в ньому спонтанного і прояв індукованого ліполізу. Молоко, схильне до спонтанного ліполізу, більш сприйнятливе до різних чинників індукованого ліполізу, ніж нормальне молоко, і частіше має ліполізні запах і смак. Так, частота виникнення індукованого ліполізу в молоці при ручному доїнні складає 12 %, при машинному доїнні в переносні місткості — 14, в молокопровід — 33 %. Припускають, що в результатідії доїльної установки на гормональну регуляцію організму корови чутливість молока до спонтанного ліполізу підвищується.
Молоко утріннього удою піниться сильніше, ніж молоко вечірнього доїння, що необхідно враховувати при його подальшій первинній обробці, оскільки наявність кисню повітря в піні сприятиме окисленню ліпідів молока.
Охолоджування, перекачування, перемішування. Це найважливіші чинники первинної обробки, що впливають на зміну органолептичних властивостей молока (вершків).
При видоюванні молока його температура складає близько 37 0С і всі компоненти знаходяться в нативному стані. При охолоджуванні відбувається зміна стану компонентів. Перш за все порушуються гідрофобні зв’язки в оболонках кульок жиру і мицеллах казеїну. В результаті відбувається десорбція нативних ферментів — ксантіноксидази і каталази, пов’язаних з цими компонетами(близько 75 % для першого і 30 % для другого ферменту пов’язано з оболонками кульок жиру). Ксантіноксидаза каталізує окислення багатьох альдегідів до кислот, а каталаза — окислення перекисами ненасичених жирних кислот, спиртів. Десорбція ферментів залежить від швидкості охолоджування молока. Так, при низькій швидкості охолоджування молока (на 1,5 0С за 1 год. і більш) протягом 20 год (наприклад, від 37 до 6 0С) відбувається помітна десорбція ксантіноксидази, а при високій швидкості охолоджування молока (8 °С в годину) протягом 2…4 г десорбція цього ферменту незначна. Підвищення швидкості потоку сирого молока, охолодженого до 6 °С, також приводитьдо підвищення десорбції ксантіноксидази, що може викликати появу індукованого окисленого смаку.
Унаслідок ослаблення гідрофобнихзв’язків при охолоджуванні і перемішуванні молока підвищується активність ліпаз і протеїназ, значна частина яких (близько 80 %) зв’язана з міцелами казеїну. Вірогідністьіндукованого ліполізу і протеолізу в такому молоці підвищується.
При потоковому охолоджуванні молока стан молочного жиру змінюється менше ніж при охолоджуванні в місткостях. Крім того, чим м’якше консистенція молочного жиру, тим більше можливість появи вільного жиру при подальшому зберіганні молока (табл. 2.).
Таблиця 2 – Зміна якості жиру при охолоджуванні сирого коров’ячого молока
|
Вид охолоджування |
Йодне число, г йоду на 100 г жиру |
Консистенція молочного жиру |
Зміна (в порівнянні з початковим) |
|
|
Вільного жиру % |
КЧ |
|||
|
Безперервне в Пластинчастому Охолоджувачі (потужність 500 кг/ч) |
35,4 |
Від хорошої здібності до намазування, до м’якої |
Збільшився На 0,35 |
Зменшилося На 0,09 |
|
Періодичне |
41,5 |
Дуже м’яка |
Те ж, на 2,34 |
Те ж, на 0,07 |
|
В місткості |
44,9 |
Те ж |
Те ж, на 6,63 |
Те ж, на 0,52 |
Примітка: Вміст СЖК виражений в мэкв/МОг жиру молока. Кислотне число (КЧ) — ця кількість (см3) 1 н. розчину КОН, що пішло на титрування СЖК.
Розвиток індукованого ліполізу залежить від вигляду і режимів роботи мішалок, встановлених в охолоджуваних місткостях, резервуарах для зберігання молока, а також від типу і потужності насоса.
Основною причиною індукованого ліполізу є інтенсивне змішування молока з повітрям (явище кавітації). В процесі насичення піни повітрям відбувається збільшення окислювально-відновного потенціалу, з’являється окисленийсмак. Встановлено, що піноутворююча здатність молока незалежно від вмісту масової частки жиру при підвищенні температури до 20…22 °С під час механічної обробки в діапазоні від 1 …2 знижується і складає від 220 до 120, від 280 до 190 і від 420 до 280% відповідно, при вмісті в молоці жиру 1,5; 2,5 і 3,5 %, що пов’язане із зменшенням в’язкості молока. Це явище відбувається при будь-якій обробці, що викликає сильне збовтування або струшування, у тому числі при проходженні молока по молокопроводах. В молоці, перемішаному без доступу повітря, індукований ліполіз виявляється набагато рідше (табл. 3). Інші гази (наприклад, азот) надають таку ж дію на молоко, як і кисень повітря.
Таблиця 3 – Органолептична оцінка молока з ліполізнимизапахом і смаком залежно від вмісту СЖК (мг%) в знежиреній фракції сирого коров’ячого молока, аерованого повітрям
|
Жирна кислота |
Оргаїолептична оцінка, бали |
|||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
|
|
Масляна |
0,41 |
0,50 |
1,29 |
2,17 |
|
Капронова |
0,24 |
0,28 |
0,24 |
0,52 |
|
Капрілова |
0,14 |
0,11 |
0,11 |
0,14 |
|
Капрінова |
0,15 |
0,13 |
0,13 |
0,17 |
|
Лаурінова |
0,15 |
0,12 |
0,13 |
0,21 |
|
Мірістінова |
0,15 |
0,32 |
0,41 |
0,62 |
|
Пальмітинова |
0,27 |
0,77 |
0,78 |
1,56 |
|
Стеаринова |
0,12 |
0,33 |
0,33 |
0,69 |
|
Олеїнова |
0,37 |
0,74 |
0,94 |
1,25 |
|
Лінольова |
0,03 |
0,05 |
0,07 |
0,05 |
|
Ліноленова |
0,01 |
0,03 |
0,05 |
0,03 |
|
Сума СЖК |
2,04 |
3,91 |
4,46 |
7,38 |
Примітка: Молоко аеруввали протягом 30 хв при 37 0С і збеігалипротягом 24 г при 2 °С.
Шкала оцінки: 0 — відсутність; 1 бал — слабовиражені; 2 балла – виражені і 3 бали — сильно виражені ліполізні запах і смак.
Холодне (5 °С) свіже молоко більш стійке до механічних дій, ніж тепле. Але при тривалому зберіганні такого молока цілісність структури оболонок кульок жиру порушується, а мІцелли казеїну розпадаються на субміцелли. Активація індукованих ліполізу і протеолізу може відбуватися також в результатірізкої зміни температури молока при зберіганні, наприклад, 5 -> 25…30 -> 5 °С. Це відбувається в результатізміни структури поверхні оболонок кульок жиру і міцелл казеїну і приводить до більшого контакту ліпази з жирами і протеїнази з білками.
В країнах зрозвиненим молочним тваринництвом молоко охолоджують на фермах від менше 4 до 7 °С. Заморажування молока не допускається.
Зберігання і транспортування. В умовах холодильного зберігання активність ферментів молока підвищується в результаті їх десорбції, а також життєдіяльності мікроорганізмів. В молоці активно діють близько 50 ферментів мікробного походження. Вони разом з нативними ферментами каталізують різні процеси, пов’язані із зміною компонентів молока і погіршуючі його органолептичні властивості.
В результаті прояву активності нативних і мікробних ферментів в молоці відбувається бродіння лактози. Існує декілька типів бродіння лактози, кінцеві продукти яких беруть участь у формуванні запаху, смак і аромат молока.
Зброджування лактози до піровиноградної кислоти йде з отриманням однакових проміжних продуктів. Подальшеперетворення піруватавизначається специфічними особливостями метаболізму мікроорганізмів. По кількості пірувата можна прогнозувати тривалість зберігання і стійкість молока. В деяких країнах при оцінці якості сирого молока враховують вміст пірувата. Так, в Німеччині для молока 1-го класу вміст пірувата повинен бути менш 0,16 мг%; 2-го класу —0,17…0,24; 3-го класса— 0,25…0,28; 4-го класу —более 0,28 мг%.
Залежність між оцінкою смаку і середнім вмістом пірувата в сирому коров’ячому молоці наступна.
Вміст пірувата, мг% 0,18 0,28 0,42 0,74 1,10 1,55
Оцінка смаку, бали 5 4 3 2 10
Кислий запах молока (вершків) формує не молочна кислота (оскільки вона має низький тиск пари), а оцетова, пропіон і мурашина летючікислоти, етаналь, ацетон, діацетил і ін. Кислий смак з’являється в молоці при накопиченні в ньому певної кількості молочної кислоти. Вважають, що кислий запах з’являється перш, ніж молоко придбає кислий смак. Більшість дегустаторів знаходить кислий запах при підвищенні вмісту молочної кислоти в молоці на 0,01 % від її нормального рівня, а кислий смак —при підвищенні на 0,07… 0,10%.
Характер і ступінь ліполіза сирого молока (вершків) залежать від багатьох чинників: вміст вільного жиру, активності нативних ліпаз і фосфоліпаз, обсеменіння ліпазо – і фосфоліпазоактивною мікрофлорою, інтенсивності механічної дії, тривалості і температури зберігання. Чим довше продукт зберігається, тим інтенсивніше мікробний ліполіз, особливо в результатіжиттєдіяльності психрофільноїмікрофлори, 90 % якими володіють високою липо-літичною активністю. Нижче перераховані кислоти, що утворюються при ліполізі і обумовлюючі смакові і нюхові відчуття.
Кислота Запах і смак
Мурашина, оцетова, пропіонова Їдкі
Масляна, валеріанова Запах поту, гіркий смак
Капронова Затхлі
Капріловая, капринова, лауринова, міристи- Воскові
Нова, пальмітинова, стеаринова
При зберіганні сирого молока протягом 3 діб при 5 і 10 0С вміст оцетової, масляної, капронової і каприловоїкислот може збільшитися на 30…40 %; величина ліполітичної активності — на 80 % від початкової.
При тривалому зберіганні сирого молока в охолодженому стані (протягом 3…4 діб при 7 °С і 11 діб при 2 °С) летючі карбонільні з’єднаннявідновлюються у відповідні спирти, які надалі частково етерифіцируються з летючими кислотами, утворюючи ефіри.
В молоці (вершках), що довго зберігалося, відстій жиру має більш щільну консистенцію і чітку лінію розділу фракцій. При перемішуванні шар жиру розбивається на грудочки, які плавають на поверхні і погано розподіляються в масі продукту. В результаті консистенція молока неоднорідна. Хлоп’євидна консистенція молока (вершків) спостерігається при підвищеній кислотності.
В результаті механічної дії на молоко при перекачуванні його в цистерну, під час транспортування, приймання і зберігання перед пастеризацією індукований і мікробний ліполіз продовжується.
Послідовність виконання роботи
Завдання 1. Вивчити технологічні процеси первинної обробки молока. Результати записати в робочій зошит.
Завдання 2. Навчитися визначати зміни, які відбуваються в молоці під час його обробки. Результати записати в робочій зошит.
Література
1. Власенко В. В.Машкін М. І. Бігун П. П :Технологія виробництва і переробки молока та молочних продуктів. Вінниця,”ГІПАНІС.2000”- 306с
2. Машкін М. І.Первинна обробка і переробка молока.-К.:Урожай,1994.-240 с.
3. Хоменко В. І. Гигиена получения в ветсанконтроль молока по государственному стандарту. – К.: Урожай, 1990. – 399 с.
4. Кугенев П. В., Барабанщиков Н. В. Практикум по молочному делу. – М.: Колос, 1968. – 287 с.
Ви прочитали: "Вивчення принципу діі обладнання для для первинноі обробки молока"Читати далі