Separace mléka je rozdělení mléka na dvě frakce různé hustoty: vysokotučné (smetana) a nízkotučné (odstředěné mléko). Separace se provádí působením odstředivé síly v separačním bubnu. Mléko, rozložené v bubnu mezi pláty ve formě tenkých vrstev, se pohybuje nízkou rychlostí, což vytváří příznivé podmínky pro co nejúplnější oddělení vysokotučné frakce (tukových kuliček) v krátkém čase. Proces separace mléka se řídí Stokesovým zákonem:
v = (2/9) (2π/60) Rr2n2 (ρ-ρ1/μ)
kde v je rychlost uvolňování tukových kuliček, cm/s; R – průměrný poloměr pracovní části oddělovací desky, cm; r-poloměr tukové koule, cm; n je rychlost otáčení separačního bubnu, C-1; ρ, ρ1, — hustota plazmy a tuku, kg/m3; μ—dynamická viskozita, Pa*s.
V souladu s tímto zákonem je rychlost uvolňování tukové frakce z mléka přímo závislá na velikosti tukových kuliček, hustotě mléčné plazmy, rozměrech a rychlosti otáčení bubnu a nepřímo úměrná viskozitě mléka. mléko. S nárůstem velikosti tukových kuliček a hustoty mléčné plazmy se urychluje proces separace a separace smetany. Čím vyšší je obsah odtučněných pevných látek v mléce, tím vyšší je hustota plazmy a plnotučného mléka. V důsledku toho bude mít mléko vyšší hustoty lepší podmínky pro separaci. Zvýšení viskozity mléka vede ke snížení rychlosti uvolňování tukové frakce.
Kromě toho má na separaci značný vliv kyselost a teplota mléka.
Zvýšení kyselosti mléka vede ke změně koloidního stavu jeho bílkovin, někdy doprovázené ztrátou vloček; V důsledku toho se zvyšuje viskozita, což ztěžuje separaci.
Zvýšení teploty mléka napomáhá ke snížení jeho viskozity a přechodu tuku do tekutého stavu, což zlepšuje separaci. Optimální teplota separace je 35 °C. Zahřívání mléka na tuto teplotu zajišťuje dobré odstředění. Provozní schéma separačního zařízení je na obrázku 45.
Spolu se separací při 35–45 °C se někdy používá vysokoteplotní separace při 60–85 °C. Se zvyšující se teplotou separace se zvyšuje produktivita separátoru a kvalita odmašťování. Vysokoteplotní separace má však i řadu nevýhod: zvýšení obsahu tuku v odstředěném mléce v důsledku částečné ztráty albuminu, která brání uvolňování tuku; silná pěna smetany a odstředěného mléka; zvýšená fragmentace tukových kuliček.
Obr. 1. Schéma činnosti oddělovacího zařízení: a – čistička mléka; b – oddělovač smetany; / – původní mléko; 2 – světlá frakce (čištěné mléko nebo smetana); 3 – částice tvořící sediment; 4 – sediment (hlen); 5 – těžká frakce (odstředěné mléko)
Velká pozornost je věnována separaci při nízkých teplotách, tzv. separaci mléka za studena. Separace při nízkých teplotách pomocí klasických separátorů však vede ke snížení jejich produktivity téměř o polovinu v důsledku zvýšení viskozity a částečné krystalizace tuku.
Proces separace v separátoru se provádí v následujícím pořadí (obr. 1, b). Plnotučné mléko protéká centrální trubicí do držáku talířů, ze kterého stoupá kanálky tvořenými otvory v talířích do horní části sady talířů a šíří se mezi nimi. V prostoru mezi talíři se tukové kuličky jako lehčí frakce mléka pohybují směrem ke středu bubnu, poté podél mezery mezi okrajem talíře a držákem talíře stoupají nahoru a vstupují do komory na smetanu. Potom pod tlakem se smetana dostává do potrubí, na kterém je instalován měřič množství smetany (rotametr) a regulační ventil. Odstředěné mléko je jako těžší frakce odváděno na okraj bubnu (do prostoru bahna), stoupá nahoru a vstupuje do potrubí, na kterém je instalován manometr a regulační ventil (kohoutek).
Regulační ventil je určen k regulaci obsahu tuku ve výsledné smetaně, který se mění v závislosti na množství smetany a odstředěného mléka. Při konstantním množství a hmotnostním podílu tuku v příchozím mléce vede snížení množství odcházející smetany ke zvýšení hmotnostního podílu tuku v něm a naopak zvýšení množství smetany snižuje hmotnostní podíl tuk v něm.
Na základě poměru hmotností smetany a odstředěného mléka zjistíte požadovaný obsah tuku ve smetaně. Po určení poměru mezi hmotnostmi smetany a odstředěného mléka výpočtem se tento poměr stanoví pomocí seřizovacího zařízení.
Mléko se do mlékárenských podniků dodává s různým obsahem tuku a netučné mléčné sušiny (SMR) a v hotovém výrobku musí být tuk a SMR v určitém množství nebo poměru. V tomto ohledu je nutná normalizace surovin.
Normalizace je regulace složení surovin pro získání hotového výrobku, který splňuje požadavky normy.
Při normalizaci zdrojového (plnotučného) mléka podle tuku mohou být dvě možnosti: v plnotučném mléce je více tuku, než je požadováno při výrobě, a v plnotučném mléce je méně tuku, než je požadováno. V první možnosti se tuk částečně odstraní separací nebo se do původního mléka přidá odstředěné mléko. Ve druhé možnosti, pro zvýšení obsahu tuku v původním mléce, se do něj přidává smetana. Hmotnosti smetany a odstředěného mléka, které je třeba přidat do původního mléka, se vypočítají pomocí rovnic materiálové bilance, které lze připravit pro jakoukoli složku mléka.
Jednou z nejjednodušších metod normalizace tuku je normalizace smícháním vypočítaného množství mléka, které má být normalizováno, a normalizační složky (smetana nebo odstředěné mléko) v nádobě. Normalizační složka se přidá za důkladného promíchání směsi v nádobě.
Normalizaci mícháním lze provádět v proudu (obr. 2, a), kdy se kontinuální tok normalizovaného mléka mísí v určitém poměru s tokem normalizačního produktu.
Obr.2. Normalizační schéma pomocí odlučovače smetany vybaveného normalizačním zařízením
a – v Zhm > ZhI. m; b – pro Zhch < Zhn, „. Tady Zhm, Zhn. m –
respektive hmotnostní podíly tuku v původním a normalizovaném mléce
Při výrobě sýrů je normalizace mléka podle tuku dlouho zavedenou praxí. Je lepší provádět normalizaci v toku pomocí separátoru-normalizátoru, ale ve většině domácích sýrařských podniků se normalizace provádí mícháním v sýrařské lázni. Podle této metody se do plnotučného mléka přidá vypočítané množství odstředěného mléka nebo smetany, získané oddělením části plnotučného mléka na odlučovači smetany.
V. M. Silaeva, S. D. Sacharov
Státní vědecký ústav Sibiřský výzkumný ústav výroby sýrů, Barnaul
Při výrobě sýrů je normalizace mléka podle tuku dlouho zavedenou praxí. Je lepší provádět normalizaci v toku pomocí separátoru-normalizátoru, ale ve většině domácích sýrařských podniků se normalizace provádí mícháním v sýrařské lázni. Podle této metody se do plnotučného mléka přidá vypočítané množství odstředěného mléka nebo smetany, získané oddělením části plnotučného mléka na odlučovači smetany. Nevýhodou této metody je, že někdy je nutné odstředěné mléko nebo smetanu skladovat po delší dobu, kdy může dojít ke kontaminaci cizí mikroflórou a také k reaktivaci mikroflóry, která je po tepelné úpravě ve stavu tepelného šoku a změna fyzikálně-chemických vlastností proteinů. V tomto případě musí po normalizaci mléka následovat tepelné ošetření, i když normalizace byla provedena přidáním pasterizovaného odstředěného mléka nebo smetany. Tato operace se ve většině případů v továrnách neprovádí.
V sýrových normách je jedním z hlavních klasifikačních ukazatelů hmotnostní podíl tuku v sušině sýra. Rozšířily se sýry s různým obsahem tuku: plnotučné, polotučné, nízkotučné, nízkotučné, a to je norma v sortimentní politice každého sýrařského podniku.
Kromě standardizace na tuk je normalizace nezbytná pro kompenzaci jak sezónních výkyvů, tak výkyvů ve složení syrového mléka od různých distributorů s velkým dodacím rádiem, aby se získaly suroviny stálého složení, tzn. zprůměrováno podle hlavních ukazatelů mléka. To platí zejména pro sýrařské giganty, které zpracují 200 a více tun mléka denně.
Díky normalizaci je uspokojena rostoucí spotřebitelská poptávka po sýrech s nízkým obsahem tuku, je vyřešen problém použití rekombinovaného mléka nebo bezvodého mléčného tuku nebo jeho nemléčných analogů. V některých případech je to způsobeno ekonomickými důvody, protože mléčný tuk získaný standardizací mléka se používá hlavně k výrobě másla.
Cíle dosažené normalizací mléka kombinují otázky sortimentní politiky, rentability výroby a spotřebitelské kvality produktu (obsah tuku, vody a kvality sýra, především konzistence, nepočítaje vůni a chuť), ale v určitém okamžiku mohou konfliktu mezi sebou.
Odvrácenou stranou normalizace, která je ve vztahu k výrobě sýrů u nás za současného tržního systému cen potravin negativní, je problém ekonomické neúčelnosti využití tuku uvolněného při standardizaci mléka pro výrobu másla. . Z čistě ekonomických důvodů, kdy je sýr 2-5x dražší než přírodní máslo, se z něj stává nerentabilní výroba. Výrobce přírodní mléčný tuk odmítá, tím spíše, že existuje alternativa v podobě rostlinných tuků. Vzniká problém racionálního, z ekonomického hlediska, využití mléčného tuku získaného normalizací mléka.
V reálném čase, který se vyznačuje nejen nedokonalou cenovou politikou, ale i akutním nedostatkem mléčných surovin, je podle ústavu jedním z operativních řešení tohoto problému vyřazení procesu normalizace tuku z tzv. režim přípravy mléka pro výrobu sýrů a přechod na výrobu některých druhů plnotučných sýrů.
Výroba sýra z plnotučného mléka má nepochybně řadu výhod, a to jak z hlediska kvality (zlepší se chuť a konzistence sýra), tak ekonomických ukazatelů: náklady na práci a energii se sníží odstraněním separace plnotučného mléka a podnik má možnost ekonomicky využít část mléčného tuku (odstraněním separace mléka) při výrobě vysoce ziskových sýrů oproti nerentabilnímu máslu.
Za prvé, výtěžnost hotového výrobku na jednotku suroviny se zvyšuje díky úplnému využití mléčného tuku. Podle našich propočtů při výrobě sýra Vityaz z plnotučného mléka se základním hmotnostním podílem tuku 3,4 % ve srovnání s výrobou z normalizovaného mléka s podílem tuku 3,15 % (což odpovídá podílu tuku původního mléka 3,4 % při výrobě sýra „Vityaz“ s hmotnostním podílem tuku v sušině 50 %) se díky dokonalejšímu využití tuku a bílkovin zvýšila výtěžnost sýra o 7,8 %, což umožňuje vyrobit dalších 78 kg sýra za každou tunu hotového výrobku [1]. Kdysi v zemích, kde bylo mléko hlavním produktem a sýr pomocným produktem (například Velká Británie), se zdráhali normalizovat mléko. V současné době v mnoha zemích (Bulharsko, Izrael, Francie, Švédsko, Dánsko) není mléko standardizováno při výrobě některých druhů polotvrdých a mnoha slaných, měkkých a smetanových sýrů [2].
Výroba sýrů z plnotučného mléka vyžaduje úpravu stávajících nebo vývoj nových technologií pro tučné a vysokotučné sýry. V roce 2003 náš ústav na žádost průmyslových podniků vypracoval dodatek č. 4 ke specifikacím pro polotvrdý sýr „Vityaz“ ve smyslu rozšíření sortimentu o výrobu z plnotučného mléka [3]. Z plnotučného mléka se vyrábí také měkký termální kyselý sýr „Legenda of Altai“, který se stal známým obyvatelům hlavního města Altajského území [4].
Použití plnotučného mléka je ekonomicky výhodné, kromě zlepšení kvality výrobku (zvýšený obsah tuku v plnotučném mléce umožňuje získat velmi jemnou soudržnou konzistenci a vynikající pikantní chuť), je vysoká výtěžnost sýra na jednotka suroviny. Některé podniky spotřebují 1 tuny plnotučného mléka na 6,4 tunu sýra. A díky speciálním technologickým metodám v hotovém sýru „Legenda of Altaj“ přechází veškerá volná vlhkost do vázaného stavu, což zcela eliminuje separaci syrovátky při skladování sýra a zvyšuje výtěžnost sýra. Vzhledem k tomu, že se sýr vyrábí z plnotučného mléka, jeho hmotnostní podíl tuku v sušině není nikdy nižší než 50 %, hmotnostní podíl vlhkosti není vyšší než 58 % a hmotnostní podíl kuchyňské soli je od 1,5 do 2,5 %. Trvanlivost sýra Legend of Altai je 35 dní, pokud je vakuově balen do bariérových sáčků vyrobených z polymerových materiálů.
Tento produkt je příjemný jak svým krásným zlatavým vzhledem malé hlávky, konzistencí rozplývající se v ústech, tak i exotickou chutí, zejména při použití dochucovadel. A při použití uzení je chuť dále obohacena o chutnou a svůdnou vůni uzení. Tento sýr je oblíbený nejen v našem regionu, ale v řadě dalších regionů Ruské federace (Novosibirsk, Perm, Kirov, Amur atd.) V roce 2006 ústav potvrdil vynucenou účelnost používání abnormálního mléka, zejména v malé podniky ve výrobě určitých skupin Pro sýr byly vyvinuty dvě technologie: polotvrdý sýr „Altarella“ [5] a měkký sýr „Brynzochka“ [6]. Na rozdíl od tradičního solného sýra “BRYNZA”, který není u ruských kupců příliš oblíbený pro svou vysoce slanou chuť a drsnou konzistenci, se sýr “Brynzochka” vyznačuje čistou máslovou chutí, s nádechem lehké smetany, lehce pikantní , lehce osolené a křehké měkké, rozplývající se do konzistence úst. V závislosti na způsobu balení do spotřebitelských obalů se sýr Brynzochka prodává: ve vakuovém balení (sáčky); Ve slaném nálevu; v marinádě, v oleji (plastové nádoby) s přídavkem potravinářských aromat a aromatických plnidel do nálevu, marinády nebo oleje. Sortiment výplní zahrnuje asi 30 položek. Zvláštní požadavky jsou kladeny na solný roztok a marinádu. Trvanlivost sýra je 60 dní při skladovací teplotě 2 až 6 o C. K výrobě sýra Brynzochka nejsou potřeba žádné speciální formy. Výsledná sýrová hmota se po lisování krájí na kousky a kousky libovolných velikostí o hmotnosti od 100 g do 1 kg.
Hmotnostní podíl kuchyňské soli v hotovém sýru je od 2 do 3 %. „Brynzochka“ v marinádě je originální chutí i vzhledem. Na nedávném kongresu „Sýry Sibiře“ byl mezi kupujícími velmi žádaný. Doufáme, že tato „Brynzochka“ bude oblíbená u většiny ruské populace a stane se dobrým doplňkem do salátů a jen na stůl. Sýr Altarella spotřebitele příjemně překvapí nejen svou konzistencí – vláknitou, a přitom křehkou, měkkou; nebo chuť – jemné, krémové, lahodně uzené, ale i v neobvyklém tvaru v ruském stylu – jehněčí, mazanec, rohlík, preclík, srdce, cop, sláma, snop, rohlík atd. Přitom tradiční tvar k dispozici je také tyč, válec, bochník.
Velikosti všech formulářů nejsou regulovány. Hmotnost od 0,1 do 3,0 kg. Sýr Altarella je polotvrdý sýr bez zrání s čedarizací a termomechanickým zpracováním sýrové hmoty. V závislosti na podmínkách výroby je možné jej vyrábět z plnotučného i normalizovaného mléka. Sýr Altarella je vakuově balen do sáčků z vícevrstvých bariérových fólií typu Krijovac. Skladovatelnost – 2 měsíce při skladovací teplotě od 2 do 6 °C. Technologie výroby se vyznačuje prvky „Know-How“, které umožňují výrazně urychlit proces čedarizace oproti sýrům typu Suluguni a Altai čedar a termomechanické zpracování čedarovaných zrn probíhá při vyšších hodnotách pH.
Seznam použité literatury:
1 Doporučené míry spotřeby surovin a materiálů při výrobě sýra Vityaz a jeho přirozené ztráty během zrání. Datum zavedení: 05.09.2003
2 Scott R., Robinson R., Wilby R. Výroba sýra. Suroviny, technologie, receptury. Nakladatelství “Profese”, Petrohrad – 2005.-S. 138;143; 327-452
3 Změna č. 4 na TU 9225-008-13160604-95 „Sýr Vityaz“. Datum zavedení: 05.09.2003
4 TU 9225-004-50661818-03 sýr „Legenda of Altaj“. Datum zavedení: 27.06.2003
5 TU 9225-037-00419710-06 „Sýr Altarella“. Datum zavedení je 24.08.06.
6 TU 9225-039-00419710-06 „Sýr Brynzochka“. Datum zavedení: 31.08.06
