Технологическая инструкция по восстановлению сухого молока

Восстановление сухого молока

Восстановление сухого молока. Неоднократно были проведены практические  исследования изменений свойств молочных консервов в процессе восстановления и определены оптимальные режимы процесса. Для анализа было использовано сухое обезжиренное молоко и сухая смесь десертного назначения (сухие смеси для мороженого и сухие смеси для пудинга).

Исследована возможность использования различных видов растворителя: обезжиренного молока и воды питьевой – в процессе восстановления сухих консервов. В восстановленном продукте изменяли содержание сухих веществ от 8,0 до 20,0 %. Контролировали термостойкость полученных восстановленных смесей и ход их восстановления.

Для обеспечения стабильного качества готовых продуктов оптимальным являлось использование для восстановления питьевой воды. Было установлено, что восстановление сухого обезжиренного молока для предотвращения технологических рисков целесообразно проводить с содержанием
сухих веществ в восстановленной смеси в 15,0 %. Обнаружено, что восстановленные смеси приобретают стабильные значения органолептических и физических и химических показателей за 30–60 минут для сухих десертных смесей и за 60–90 минут – для сухого обезжиренного молока.

Плотность восстановленных смесей составляла 1100±4 кг/м3

• в сухой смеси для мороженого; 1091±3 кг/м3 – для пудинга; 1033±3 кг/м3
• для сухого обезжиренного молока. Динамическая вязкость составляла 78,1±0,1; 71,3±0,1;
  1,6±0,1 Па∙с∙10–3 соответственно.

Сухие молочные консервы широко применяют в пищевой промышленности. В молочной отрасли их используют для производства восстановленных, комбинированных продуктов, сухих многокомпонентных смесей, для нормализации молочных изделий и улучшение структурно–механических показателей продукта.

При использовании сухих консервов обязательной операцией является их восстановление. Этот процесс определяет качество восстановленного продукта: органолептические, физико-химические характеристики, выход и т. д. Основное требование к качеству сухих молочных продуктов — полное восстановление свойств исходного сырья.

Исследованиями ученых выявлено, что течение процесса восстановления сухих продуктов и его продолжительность обуславливается специфическим составом и технологией каждого вида продукта, физическими и химическими параметрами растворителя и особенностями аппаратурного оформления процесса. На данный момент составлены математические модели восстановления для отдельных видов молочных консервов.

Предложен усовершенствованный процесс восстановления сухого молока, который предусматривает введение специфических операций и оборудования. Предложенная технология предусматривает подогрев сухих продуктов, вакуумирование восстановленных смесей и исключение из процесса операций фильтрования, охлаждения, выдержки. Согласно данным проведенных исследований выдерживание восстановленного продукта связано не с набуханием белков, а необходимо для выхода воздуха, который был проработан в молоко при восстановлении.

Оптимальными температурными режимами восстановления являются: температура воды — (40-60) ºС, температура сухого компонента — (35-60) ºС. В этих условиях отмечена наилучшая смачиваемость и наибольшая степень растворения продукта. Предложенная технология предусматривает внедрение новейшего оборудования, поэтому экономически целесообразной является внедрение крупномасштабного производства.

Восстановление продукта по традиционной схеме предполагает растворение сухого продукта в соответствующем количестве питьевой воды (40 ºС), фильтрование, охлаждение до температуры 6-8 градусов Цельсия с последующей экспозицией. В соответствии с различной технической литературой, длительность восстановления сухого цельного молока составляет от 30 минут до 6 часов.

Такая неопределенная продолжительность процесса в условиях производства может привести к простою оборудования и к необратимым изменениям самого продукта. Сухие молочные консервы используют в небольшом количестве: на перерабатывающих молоко предприятиях с целью нормализации, в заведениях общественного питания для изготовления блюд.

Восстановление продуктов проводят по классической технологии. Однако отсутствуют данные относительно изменений свойств консервов при течении этого процесса, а также не определены оптимальные режимы восстановления. Завершенность процесса восстановления характеризуется стабилизацией органолептических и физических и химических показателей. К химическим показателям относят плотность, вязкость, дисперсность и количество связанной воды.

Стоит отметить, что сухие продукты традиционно используют для нормализации как дополнительный источник сухих веществ. В этом случае предусматривают их восстановление до получения повышенного содержания сухих веществ. Смеси с таким химическим составом являются фактором риска технологического процесса, поскольку должны выдерживать дальнейшую высокотемпературную обработку. Таким образом, одним из критериев оценки возможности использования сухих молочных продуктов является анализ их термостойкости после восстановления.

С целью определения изменений свойств сухих молочных консервов, во время проведения процесса восстановления и установлению оптимальных режимов процесса проводились исследования.

Исследование проводили в два этапа. На первом этапе было изучено влияние количества сухих веществ в готовой смеси и вида растворителя на термостойкость восстановленных смесей.

Количество сухих веществ определяли расчетным способом, термостойкостью восстановленных смесей-по алкогольной и кипятильной пробам.

Как сухой продукт использовали сухое обезжиренное молоко, как растворитель-обезжиренное молоко, полученное из цельного молока. На втором этапе исследовали изменения свойств сухих молочных консервов – СЗМ и сухих десертных смесей для мороженого и для пудинга — за период восстановления. Органолептические показатели исследовали сенсорным методом, оцениванием, плотность, динамическую вязкость восстановленного продукта с помощью вискозиметра.

Результат проведенных исследований позволил сделать нижеследующие выводы.  Сухие консервы по нормализации применяют с целью обеспечения определенного содержания сухих веществ в готовом продукте. Для поиска эффективного выполнения этой задачи была исследована возможность восстановления сухого продукта обезжиренным молоком, что исключило бы внесение дополнительного количества влаги в продукт. В качестве традиционного растворителя была использована питьевая вода.

Было вычислено необходимое количество СЗМ для получения восстановленных растворов с общим содержанием сухих веществ от 8,0 до 20,0%. Для восстановления было применено постепенное смешивание сухих изделий с растворителем при температуре 40±2 ºС.

При использовании в качестве растворителя обезжиренного молока были обнаружены нерастворимые частицы, что можно объяснить образованием в комплексе белковых частиц.

Была проведена оценка термостойкости восстановленных смесей по алкогольной пробе,  и было обнаружено, что использование в качестве растворителя обезжиренного молока снижает термостойкость восстановленного молока, что ограничивает повышение сухих веществ в смеси.

Смесь, восстановленная на обезжиренном молоке, при содержании сухих веществ 15,0% имела третью группу термостойкости по алкогольной пробе, что является неприемлемым, критическим значением для дальнейшей технологической обработки сырья. За восстановление СЗМ питьевой водой критический предел термостойкости был на уровне содержания сухих веществ 16,0 %.

Исследование термостойкости восстановленных смесей по пробе с кипячением обнаружили непригодность к дальнейшей технологической обработке смесей, восстановленных на обезжиренном молоке – до 18,0% сухих веществ, на воде – до 20,0 %. Эти значения согласуются с полученными данными по алкогольной пробе и соответствуют четвертой группе термостойкости по алкогольной пробе.

Таким образом, в случае применения в качестве растворителя обезжиренного молока содержание сухих веществ в нормализованной смеси ограничивается значением 14,0%. Попутно осложняется течение процесса восстановления. Термостойкость восстановленных смесей не является гарантированной. Такое влияние обезжиренного молока на процессы восстановления можно объяснить его многодисперсностью, а также качеством, которое зависит от многих факторов: качества исходного цельного молока, процессов приемки, очистки, охлаждения,хранения, проведения процесса сепарирования, последующего охлаждения и хранения и тому подобного.

Следовательно, имеет место многочисленность негативных факторов, что затрудняет получение конечного качественного продукта. Для предотвращения возникновения рисков связанных с использованием обезжиренного молока целесообразным является применение для растворения сухих изделий питьевой водой. Технологически обусловленным является содержание сухих веществ в восстановленных изделиях ≤ 15,0%.

На следующем этапе были исследованы физико-химические и органолептические показателей восстановленных смесей. Результатом исследований плотности восстановленных смесей при течении процесса восстановления выявило нижеследующее. Плотность сухого обезжиренного молока приобретала стабильные значения за шестьдесят минут, сухих смесей десертного назначения – за 30 минут.

Подобную тенденцию наблюдали и во время исследования динамической вязкости. Стабилизация этого показателя для сухих десертных смесей составляла до 60 минут. По завершению этого периода динамическая вязкость сухой смеси для мороженого составляла 78,1±0,1 Па∙с∙10 -3; сухой смеси для пудинга – соответственно 71,3±0,1 Па∙с∙10-3. Восстановление СЗМ прекратилось за 75-90 минут, его динамическая вязкость приобрела стабильные значения 1,6±0,1 Па∙с∙10-3 .

Очевидно, что процесс восстановления имеет временную характеристику. Плотность и динамическая вязкость приобретают стабильные значения в течение 30-60 мин. Стоит отметить, что для сухого обезжиренного молока этот процесс был более длительным и продолжался 60 минут; для сухих смесей десертного назначения достаточно было 30 минут. Этот факт объясняется наличием в составе десертных смесей от 17,3 до 27,0 % фруктозы, которая имеет большие значения полноты и скорость растворения, поэтому ускоряет течение процесса восстановления.

Исследование органолептических показателей выявило, что их полное восстановление происходило за 30-60 мин. Критическим показателем органолептики является вкус. За неполный цикл восстановления ему была присуща водянистость.

Таким образом, при применении традиционной технологии восстановления сухих консервов рекомендуемой является следующая продолжительность процесса: для сухих смесей десертного назначение – 30-60 минут, для сухого обезжиренного молока – 60-90 минут.

Выводами проведенного исследования является

• Для обеспечения стабильного качества восстановленных молочных продуктов использование сухих молочных консервов в качестве растворителя целесообразно использовать питьевую воду.

•  Для предотвращения возникновения технологических рисков восстановления сухого обезжиренного молока целесообразно проводить до содержания ≤15,0% в восстановленной смеси.

•  Для стабилизации органолептических и физических и химических показателей восстановленных продуктов продолжительность восстановления должна составлять: для сухих десертных смесей – 30-60 минут; для сухого обезжиренного молока – 60-90 минут.

В качестве дальнейших перспектив дальнейших исследований целесообразно определить влияние температуры восстановления на протекание этого процесса и определить возможность изменения температурного режима. Необходимо одновременное комплексное изучение восстановленных смесей и готовых продуктов на их основе.