Способ производства сметаны Советский патент 1991 года по МПК A23C9/12 

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве сметаны.

Целью изобретения является сокращение времени созревания сливок и сметаны.

Способ осуществляют следующим образом.

Сливки после пастеризации охлаждают до температуры созревания и при этой температуре пропускают через установку для электромагнитной обработки в течение 10- 15 с, напряженность переменного электромагнитного поля составляет 60-80 кА/м, скорость пересечения потока сливок электромагнитных силовых линий 0,8-1,0 м/с. Затем сливки подогревают до температуры заквашивания в течение 30-40 мин, сквашивают и сметану подвергают обработке в пе- ременном электромагнитном поле напряженностью 40-50 кА/м при пересечении потоком сметаны силовых линий со скоростью 0,3-0,5 м/с в течение 20-25 с. Сметану охлаждают до температуры созревания, расфасовывают и выдерживают при этой температуре 3-4 ч. В основе процесса созревания сливок перед их заквашиванием и процесса созревания сметаны лежат одни и те же физико-механические явления - изменение коллоидного состояния белков плазмы сливок, т.е. создание пространственных межмолекулярных структур в сливках и кристаллизация триглицеридов. входящих в состав жировых шариков.

Все эти процессы в значительной степени влияют на консистенцию сметаны и ее качество (отличия заключаются в разной кислотности плазмы сливок и сметаны, что вносит изменения в технологические режимы ведения этих процессов).

Следовательно, и ускорение процессов созревания сливок и сметаны в основном заключается в ускорении процессов криО00

о о

CJ

ю

сталлизации глицеридов и структурирования белкс вых веществ плазмы.

Механизм воздействия электромагнитного поля на поток сливок (аналогично и на поток сметаны) заключается в следующем.

При пересечении потоком сливок (сметаны) силовых линий переменного электромагнитного поля в результате электромагнитной индукции в сливках индуцируется собственное электромагнитное поле, взаимодействующее с внешним электромагнитным полем, ослабляя или усиливая его. В результате этого взаимодействия молекулы приобретают наведенный электромагнитный момент, молекулярные клубки раскручиваются и ориентируются вдоль силовых линий электромагнитного поля, образуя цепочные агрегаты, что способствует сцеплению частиц и образованию пространственных структур по всему объему сливок, что существенно ускоряет структурирование белковых веществ плазмы сливок. Но универсальность действия электромагнитного поля заключается в том, что оно влияет на все группы молекул как в плазме, так и в жировых шариках сливок.

Рост кинетической энергии частиц приводит к более быстрому преодолению потенциального барьера, возникающего между частицами за счет сил отталкивания, что в свою очередь способствует агрегации частиц, активному росту массообменных процессов, к которым отнсситдя процесс кристаллизации Все это приводит к лавинообразному массовому зародышеобразова- нию в оболочках жировых шариков и ускоренному росту кристаллов, при этом в процесс кристаллизации вовлекаются все группы триглицеридов с различными температурами плавления.

Обработка потока сливок и сметаны электромагнитным полем (ЭМП), как показали эксперименты, настолько активизирует все массообменные процессы, что позволяет достичь эффект ускоренного созревания сливок (сметаны) в 3-10 раз без применения каких-либо интенсивных механических воздействий или глубокого охлаждения. При этом следует отметить, что процесс ведется в мягком режиме без дробления жировых шариков и возникающих структурных построений.

Все указанное является необходимым и взаимосвязанным.

Так, необходимо использование именно переменного ЭМП, как наиболее активизирующего все перечисленные процессы. В результате проведенных экспериментов на установке для обработки сливок (сметаны) ЭМП выявлено, что при всех прочих

равнозначных режимных параметрах использование постоянного ЭМП менее интенсифицирует процесс созревания по сравнению с переменным ЭМП (процесс

длится больше на 1-2 ч).

Напряженность 60-80 кА/м переменного электромагнитного поля также является наиболее оптимальной для процесса созревания сливок. Так, увеличение напряженности выше 80 кА/м не дает существенного эффекта, но энергоемкость процесса значительно увеличивается, также возрастает и нагрев обмоток индуктора, уменьшение напряженности ниже 60 кА/м удлиняет время

созревания сливок. Поэтому выбранный диапазон является наиболее эффективным и оптимальным.

Для ускорения процесса созревания сметаны поток сметаны необходимо обрабатывать электромагнитным полем напряженностью 40- 50 кА/м, т.е. значительно меньшей, чем при обработке потока сливок. Это объясняется увеличением кислотности среды, что уже ведет к росту дестабилизации оболочек жировых шариков и повыиле- нию электропотенциала среды, следовательно, и эффект воздействия электромагнитного поля может быть достигнут при меньших значениях его напряженности.

Экспериментально определено, что при напряженности поля 40-50 кА/м процесс созревания сметаны ускоряется максимально. Увеличение же напряженности выше 50

кА/м (например, 60 кА/м) не дает существенного эффекта, но увеличивает энергозатраты на процесс, снижение напряженности ниже 40 кА/м (например, 35 кА/м и ниже) замедляет процесс созревания сметаны.

Важным параметром является скорость потока сливок (сметаны при этом поток должен быть так организован, чтобы он пересекал силовые линии электромагнитного поля, при отсутствии условия пересечения потоком силовых линий эффекта интенсификации не наблюдалось вообще. Скорость выбрана из учета сохранения структуры сливок. В предлагаемом способе скорость течения сливок является очень важным

режимным параметром; так, уменьшение скорости до 0,5 м/с снижает эффект созревания (т.е. увеличивает Ёремя окончания процесса) в 2 раза. Наибольший эффект достигается в интервале скоростей потока сливок 0,8-1,0 м/с. Верхний предел скорости (1,0 м/с) является наиболее эффективным, а так как время обработки длится всего 10-15 с, да и сама обработка электромагнитным полем производится до созревания сливок,

т.е. до их структурирования, то и разрушение структуры сливок не происходит.

Время выдержки (10-15 с) определяет энергию электромагнитного поля, затрачу ваемую на интенсификацию всех перечисленных выше процессов на стадии созревания сливок перед их сквашиванием, а также и затраты мощности на процесс.

Данный временной интервал также является наиболее целесообразным для данного процесса, т.е. уменьшение его ведет к замедлению процесса созревания, а увеличение - к большей энергоемкости процесса без существенного его ускорения.

При обработке переменным электромагнитным полем потока сметаны скорость потока также является важным технологическим параметром, но на этой стадии процесса структура продукта в большей степени уже сложилась и задача состоит в том, чтобы только ускорить достижение не- обходимой степени структурирования, которая определяет консистенцию и потребительные качества сметаны, поэтому скорость потока сметаны не должна превышать 0,3-0,5 м/с, а больший эффект обработки достигается увеличением времени обработки до 20-25 с.

Пример. Сливки 21 % жирности,пастеризованные при 90°С и охлажденные до 4°С, подвергают обработке в переменном электромагнитном поле напряженностью 70 кА/м при скорости потока сливок 1 м/с и времени обработки 15 с. После этого сливки помещают в водяную банкЗ с теплой водой для подогрева их в течение 40 мин до температуры заквашивания 26°С, затем вносят в сливки производственную закваску из ме- зофильных молочно-кислых стрептококков в количестве 2% к объему сливок, сквашивают в течение 12 ч, а затем полученную сметану подвергают повторной электромагнитной обработке в переменном электромагнитном поле напряженностью 40 кА/м при скорости потока сметаны 0,3 м/с и в течение 25 с. Затем обработанную сметаку

охлаждают до 8°С и выдерживают при этой температуре в течение 4 ч. Сметана, полученная предлагаемым способом, имеет плотную и пластичную консистенцию, кислотность 65°Т и вязкость 440 сПз, а длительность технологического процесса сокращается в среднем на 48 ч, так как для данной жирности сливок время созревания сливок и сметаны в известном способе составляет не менее 52 ч.

В таблице указаны технологические режимы выработки сметаны 20, 25 и 30% жирности. Последовательность операций аналогична описанной в примере. Формула изобретения

Способ производства сметаны, предусматривающий пастеризацию сливок, охлаж- дение, подогрев до температуры заквашивания, внесение закваски, сквашивание, охлаждение, расфасовку и созревание готового продукта, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени созревания сливок и сметаны, охлажденные после пастеризации сливки подвергают обработке в переменном электромагнитном

поле напряженностью 60-80 кА/м при пересечении потоком сливок силовых линий со скоростью 0,8-1,0 м/с с выдержкой в потоке в течение 10-15 с, подогрев до температуры заквашивания ведут в течение 30-40 мин,

после сквашивания сметану подвергают обработке в переменном электромагнитном поле напряженностью 40-50 кА/м, при пересечении потоком сметаны силовых линий со скоростью 0,3-0,5 м/с с выдержкой в

потоке в течение 20-25 с, а расфасованную сметану выдерживают при температуре созревания 3-4 ч.

Технологические, режимы выработки сметаны 20, 25 и 30% жирности

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве сметаны. Целью изобретения является сокращение времени созревания сливок и сметаны, Сливки после пастеризации охлаждают до температуры созревания и при этой температуре подвергают обработке в переменном электромагнитном поле напряженностью 60-80 кА/м в течение 10-15 с. Скорость пересечения потоком сливок электромагнитных силовых линий составляет 0,8-1,0 м/с. Далее сливки подогревают до температуры заквашивания в течение 30-40 мин, сквашивают и сметану подвергают обработке в переменном электромагнитном поле напряженностью 40-50 кА/м при пересечении потоком сметаны силовых линий со скоростью 0,3-0,5 м/с в течение 20-25 с. Сметану охлаждают до температуры созревания, расфасовывают и выдерживают при этой температуре 3-4 ч, 1 табл.

Пводолжение таблицы