Молочная промышленность

Свойства сгущенного продукта

Из последнего корпуса выпарного аппарата выгружается жидкий упаренный продукт. Однако его вязкость может быть различной в зависимости от состава, термоустойчивости белков, предварительной обработки, температуры и содержания сухих веществ.

Концентраты цельного молока обычно имеют меньшую вязкость, чем концентраты обезжиренного молока, и для оптимального распыления их вязкость, как правило, не должна превышать 60 и 100 сП соответственно.

Сушилка может, конечно, обрабатывать продукты более высокой вязкости, но не без потери производительности (плохое распыление – крупные капли) и с худшим качеством продукта.

Состав влияет на вязкость, особенно содержание белка (Р) относительно содержания лактозы (L). При высоком соотношении P:L концентрат имеет высокую вязкость. Это постоянная проблема для молока от коров джерсийской породы, но та же тенденция отмечается и для других пород в начале периода лактации. Соотношение P:L можно исправить добавлением лактозы. Как правило, повышение содержания жира и лактозы приводит к снижению вязкости. Повышение содержания белка увеличивает вязкость.

Если молоко подвергается перед выпариванием высокотемпературной обработке, особенно в пастеризаторах поверхностного типа, вязкость упаренного продукта увеличивается. Температура концентрата, естественно, непосредственно влияет на вязкость, – чем выше температура, тем ниже вязкость.

Содержание сухих веществ в концентрате очень существенно влияет на вязкость, – чем выше уровень сухих веществ, тем выше вязкость.

Однако выше перечислены только параметры, непосредственно сказывающиеся на вязкости. Вязкость очень сильно зависит от времени – так называемый эффект загустевания при старении. Имеется в виду увеличение вязкости концентрата в процессе хранения. Это увеличение зависит от состава, главным образом, от белков, которые связываются друг с другом, от температуры и концентрации. Эффект загустевания при старении только частично снимается перемешиванием.

Увеличение температуры, естественно, снижает вязкость, но поскольку при повышенной температуре загустевание идет быстрее, со временем вязкость поднимется до прежнего уровня и выше (см. рисунок  1).

Рисунок 1 - Загустевание при старении как функция температуры (обезжиренное молоко, 48,5 % с.в.)
Рисунок 1 — Загустевание при старении как функция температуры (обезжиренное молоко, 48,5 % с.в.)

На процессе загустевания сказывается также уровень сухих веществ, – чем он выше, тем интенсивнее загустевание (см. рисунок 2). Состав влияет на загустевание также, как на вязкость. Если упаренный продукт требуется долго хранить или транспортировать на большое расстояние перед дальнейшей обработкой, его концентрация и температура должны быть ниже. Низкая температура предотвратит также и рост бактерий.

Рисунок 2 - Загустевание при старении как функция температуры (обезжиренное молоко, 55°C с.в.)
Рисунок 2 — Загустевание при старении как функция температуры (обезжиренное молоко, 55°C с.в.)

Качество концентрата, предназначенного для распылительной сушки, должно отвечать следующим требованиям.

Обезжиренное молоко:

  • Содержание сухих веществ: 48-50 % с.в.
  • Вязкость: не более 100 сП при 40 °С на подаче в распылитель. Измерение проводится на концентрате, хранившемся под вакуумом не дольше 15 минут. Измерение выполняется на вискозиметре Брукфилда модели LVT со шпинделем 2, скорость 60 об/мин, температура 40 °С.
  • Денатурация белка. Для быстрорастворимых продуктов индекс азота сывороточного белка должен быть 2,5-3,5 мг/г. Для порошков высокой насыпной плотности – не более 1,0 мг/г.
  • Показатель растворимости: не измеряется
  • Ситовый анализ: отсутствие видимых нерастворимых частиц (сырных хлопьев) на сите 250 мкм после процеживания 1 литра концентрата и промывания водой.
  • Пригорелые частицы: не измеряются.

Цельное молоко:

  • Содержание сухих веществ: 48-50 % с.в.
  • Вязкость: не более 60 сП при 40 °С на подаче в распылитель. Измерение проводится на концентрате, хранившемся под вакуумом не дольше 15 минут. Измерение выполняется на вискозиметре Брукфилда модели LVT со шпинделем 2, скорость 60 об/мин, температура 40 °С.
  • Денатурация белка. Для быстрорастворимых продуктов индекс азота сывороточного белка должен быть 2,5-3,5 мг/г. Для порошков высокой насыпной плотности – не более 1,0 мг/г по сухому обезжиренному остатку.
  • Показатель растворимости: не измеряется.
  • Ситовый анализ: отсутствие видимых нерастворимых частиц (сырных хлопьев) на сите 250 мкм после процеживания 1 литра концентрата и промывания водой.
  • Пригорелые частицы: не измеряются.

Сыворотка

  • Содержание сухих веществ: не менее 52 % с.в.
  • Степень кристаллизации: 75 % присутствующей лактозы, средний размер кристаллов 30 мкм максимальный размер кристаллов 50 мкм
  • Вязкость: не более 1000 сП при 40 °С на подаче в распылитель. Измерение выполняется на вискозиметре Брукфилда модели LVT со шпинделем 2, скорость 60 об/мин, температура 40 °С.
  • Денатурация белка. Денатурация сывороточных белков – не более 25 % (пастеризация в выпарном аппарате приблизительно при 80 °С, 15 с)
  • Показатель растворимости: не измеряется.
  • Ситовый анализ: отсутствие видимых нерастворимых частиц (сырных хлопьев) на сите 250 мкм после процеживания 1 литра концентрата и промывания водой.
  • Пригорелые частицы: не измеряются.