Молоко сухое цельное быстрорастворимое. ………….. Теоретические основы и способы повышения растворимости сухого молока

К основным свойствам, по которым можно определить относятся ли продукты к быстрорастворимым являются смачиваемость и относительная скорость растворения.

Определенное распространение для оценки смачиваемости сухих молочных продуктов получила простая методика ФАО, согласно которой в химический стакан вместимостью 400 мл с налитым в него 100 мл воды температурой 20 ºС высыпают 10 г сухого молока. ПО продолжительности полного погружения частиц продукта в воду оценивают его смачиваемость. Условно в этом методе за единицу времени смачиваемости принимают продолжительность погружения, выраженную в секундах, чем она меньше, тем лучше смачивается продукт.

Для определения относительной скорости растворения сухих молочных продуктов Н.Н. Липатовым и В.Д. Харитоновым разработан прибор. Схематично методика его работы следующая. Навеску сухого молока в количестве 5 г высыпают в смесительный стакан в который затем наливают 35 мл воды, после этого 5 с размешивают электромешалкой и фильтруют с участием вакуум-насоса 2 с. Далее с помощью рефрактометра определяют содержание сухих веществ в фильтрате.

Молоко сухое цельное быстрорастворимое занимает особое место. Оно обладает высокой скоростью растворения и легко может быть восстановлено, поэтому находит все большее применение как продукт, используемый в домашних условиях и общественном питании. Незаменимо сухое цельное быстрорастворимое молоко для обеспечения людей, находящихся в экстремальных условиях.

В настоящее время известны многие виды сухих быстрорастворимых молочных продуктов, однако наибольшее распространение получили сухое цельное и обезжиренное быстрорастворимое молоко.

Особенности технологии производства молокa сухого цельного быстрорастворимого – получение продукту с капиллярно-пористой структурой частиц и высокой способностью к смачиванию (таблица 4.9). Первое свойство достигается путем агломерации высушенных частиц, второе – внесением эмульгаторов (метарин, пищевые соевые фосфатидные концентраты).

Таблица 4.9 – Сравнительная оценка свойств сухого цельного и быстрорастворимого молока

Показатель	Молоко цельное сухое	Молоко сухое цельное быстрорастворимое
Смачиваемость, с:
при 20 ºС	Более 300	40-60
при 40 ºС	Более 300	10-15
Относительная скорость растворения, %
при 20 ºС	10-15	Не менее 60
при 40 ºС	15-30	80-95
Средний линейный размер частиц, мкм	20-40	До 450
Насыпная масса, кг·м-3
Без уплотнения	500-550	290-370
С уплотнением	650-750	450-550
Сыпучесть, г·с-1	2-3	5-6

По составу молоко сухое цельное быстрорастворимое отличается от обычного молока цельного сухого только наличием в нем эмульгаторов, массовая доля которых не превышает 0,5 %. В качестве таких веществ используют, в частности, соевые фосфатидные концентраты и смесь метарина с топленым маслом.

Технологический процесс на стадии выполнения общих технологических операций: оценка качества и учет массы, очистка, охлаждение, резервирование, нормализация состава, тепловая обработка нормализованных смесей перед выпариванием, выпаривание и гомогенизация нормализованных сгущенных смесей – не отличается от принятого для обычного молока цельного сухого. Отличие начинается с процесса сушки.

Для сушки используется модернизированная сушилка, предназначенная для выработки агломерированного молока (молоко сухое "Смоленское"). Схема процесса сушки сгущенной гомогенизированной нормализованной смеси на модернизированной сушилке приведена на рисунке 4.11.

Как видно из описанной технологии капиллярно-пористая структура частиц достигается путем агломерации высушенных частиц и кристаллизации лактозы. В обычном сухом молоке лактоза находится в аморфном состоянии, она не успевает переходить в кристаллы во время сушки. В технологической схеме получения быстрорастворимого сухого молока за время прохождения агломератов влажного порошка для досушивания лактозы выкристаллизовывается. Для увеличения скорости растворения молока можно применять пенную сушку. Она впервые была предложена в США. В башню с форсуночным распылителем подается вспененное в пеногенераторе под давлением 130-200 атм. сгущенное молоко. Частицы сухого молока получают пенообразную структуру. В пенообразных частичках вода, растворяя - стенки пены, быстрее проникает во внутрь частицы. Молоко легче течет, и адгезия на стенках уменьшается. При этом способе можно подавать на распыление продукт с большим содержанием сухих веществ. способ был рассчитан на сушилки с форсуночным распылением. На распылительный диск под таким давлением продукт подавать нельзя. Для вспенивания сгущенного молока Г.П. Сапрыгин с соавторами разработали конструкцию многоконусного струйного аппарата позволяющего уменьшить давление в 10 раз по сравнению с конструкциями аппаратов учёных США.

Рисунок 4.11 – Схема установки для получения молока сухого быстрорастворимого:

1 - насос; 2, 3, 4 - емкости; 5 - фильтр для очистки наружного воздуха; 6 - калориферы; 7 - распылительная сушилка; 8 - вентиляторы; 9 - циклоны; 10 - ковшовый элеватор; 11 - система возврата циклонных фракций; 12 - электрокалорифер; 13 - вибрационные конвективные сушилки; 14 - контейнер; 15 - вибросито; 16 - узел распыления поверхностно-активных веществ; 17 - агломерационная камера; 18 - узел распыления увлажняющей жидкости

Сущность технологии: первая стадия сушки в прямоточной распылительной сушилке до влажности продукта 5-8 % (температура воздуха входящего – 145-175 ºС, отработанного – 62-75 °С). Вторая стадия – подача недосушенного продукта в агломерационную камеру вибрационной конвективной сушилки, где производится увлажнение псевдоожиженного слоя частиц молочного порошка обезжиренным молоком или пахтой, подаваемыми с помощью пневматических форсунок. Аэрозольтранспортом в агломерационную камеру направляется и циклонная фракция продукта. С помощью узда напыления частицы циклонной фракции напыляются на увлажненный псевдоожиженный слой частиц продукта. Регулируемая заслонка поддерживает высоту псевдоожиженного слоя на уровне 0,1-0,2 м.

Агломераты влажного порошка для досушивания направляются в первую вибрационную конвективную сушилку. Досушивание производится в псевдоожиженном слое. В месте соединения первой конвективной сушилки со второй, посредством специального узла вносится смесь поверхностно-активных веществ и молочного жира (соевые фосфатидные концентраты и топленое масло), имеющая температуру 70-60 ºС.

Контейнеры с готовым продуктом с помощью тельфера направляются к фасовочной машине, где переворачиваются на кантователе. Сухое молоко высыпается в бункер и ковшовым транспортером подается на фасовочные автоматы. Из-за низкой дисперсности частиц масса молока сухого цельного быстрорастворимого в одной пачке составляет 0,4 кг вместо 0,5 кг при фасовании обычного молока цельного сухого. Продукт сохраняется в течение 6 мес.