Текст
                    ПРОИЗВОДСТВО
ТВОРОГА
ДЗН1Г



способов его получения, с механизацией технологических про- цессов. При дальнейшем росте выработки творога не менее важно повышать культуру производства, а также общий технический уровень. Однако следует отметить, что организация технологи- ческих процессов производства творога не всегда соответствует требованиям, предъявляемым к организации производства в со- временных условиях. Это объясняется тем, что до сих пор мало изучены теоретические основы технологии и интенсификации про- изводства творога. Имеющиеся публикации рассредоточены по разным периодическим изданиям, поэтому многие из них факти- чески недоступны для широкого круга специалистов. Нельзя также не учитывать и того, что до сих пор не издано пи одной книги, в которой бы обобщался весь комплекс вопросов, связан- ных с производством творога. Кроме того, работники молочной промышленности не имеют достаточно обоснованных рекомендаций по наиболее рациональ- ным и оптимальным параметрам технологических процессов про- изводства творога. В связи с изложенным обобщение опыта промышленности, а также научных исследований отдельных процессов получения творога является весьма актуальной задачей. В настоящей книге впервые сделана попытка обобщить све- дения, связанные с проведением всех технологических процессов производства творога, а также данные последних достижений как отечественной, так и зарубежной науки. При написании'книги автором для теоретических обоснова- ний производства творога были использованы главным образом работы, выполненные во ВНИМИ (Демуровым, Бутиным, Селез- невым, Королевой, Богдановой, Гурьяновым, Фриденбергом, Волчковым и др ). Практические рекомендации, изложенные в книге, базируются на передовом опыте промышленности. В силу малой изученности рассмотренных вопросов и отсут- ствия обобщенных данных не все разделы книги изложены на одинаковом научном уровне, поэтому автор с благодарностью примет все замечания и рекомендации по улучшению содержания книги. Автор считает своим приятным долгГГм выразить глубокую благодарность 1Цедупшову Е. В., Харашу В. М., Фриденбер- iv Г. В.. Богдановой Е. А., Гроностайской II. А., Брусиловско- му Л. П. за помощь, оказанную при подготовке рукописи к изданию. 4
ГЛАВА I ХАРАКТЕРИСТИКА ТВОРОГА РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА Творог относится к древнейшим молочным продуктам. Можно предполагать, что человек начал употреблять его в пищу значи- тельно раньше, чем сыр и масло. Это предположение вполне обоснованно, так как в результате жизнедеятельности молочно- кислых бактерии, всегда находящихся в молоке, возможно само- произвольное скисание молока. При этом образуется сгусток, который уплотняется в результате естественного синерезиса. Одним из первых видов молочнокислых продуктов, который древ- ние считали творогом, был продукт «Гпппакш»— сгусток из ко- быльего молока. Таким образом, естественно полагать, что впер- вые творог был получен при самопроизвольном скисании молока. Не менее естественным является предположение, что в глубокой древности человек также случайно узнал и о сычужном скваши- вании, используя в качестве тары для молока желудки убитых животных. Видимо, уже тогда человек обратил внимание на то. что в та- ких желудках молоко свертывается значительно быстрее, чем при самопроизвольном сквашивании, а сгусток приобретает неж- ный и приятный вкус. Следовательно, и кислотное, и сычужное сквашивание молока человеку было известно очень давно. О продуктах типа творога, получаемых в результате кислот- ного и сычужного сквашивания молока, имеются сведение в про- изведениях древних поэтов, в трудах философов и ученых. Об этих продуктах писали Гомер, Аристотель, Гиппократ, Катон, Варрон, Плиний, Палладий, Колумелла. Особенно подробно с указанием практических советов, как сквашивать молоко, и требований к качеству его писал Колумелла, живший в 1 веке нашей эры. Он же отмечал, что творог является желанным блю- дом на столах богатых и бедных. В трудах древних авторов указывается, что для сквашизаннч применяли остатки свернувшегося молока из желудков ягнят и козлят, слизистую оболочку желудка. Уже тогда для сквашива- ния молока использовали также различные растительные веще- ства (сок фигового дерева, семена дикого шафрана и т. д.) и
винный уксус. С тех пор наиболее распространенным способом выработки творога в домашних условиях становится способ, основанный на сквашивании молока в результате самопроиз- вольного скисания его или добавления к молоку небольшого ко- личества простокваши либо готового творога. Для выработки творога в большом количестве в молоко добавляли также кусоч- ки желудка телят или ягнят. Таким образом, исторически сложились два основных способа сквашивания молока при выработке творога: кислотный и кис- лотно-сычужный. Оба эти способа сохранились до сих пор. При кислотно-сычужном способе производства творога мно- гие столетия в качестве сычужного фермента использовали ку- сочки сырых и высушенных желудков телят и ягнят. Препараты фермента появились примерно 100 лет назад, когда впервые во Франции стали продавать жидкие сычужные закваски. Сухой сычужный фермент был получен в конце XIX века. По имеющимся данным, в 1888—1890 гг. стали применять чистые культуры молочнокислых бактерий. В промышленных условиях творог начали вырабатывать в конце XVIII и в начале XIX веков, что было связано с органи- зацией городских молочных заводов. В России промышленное производство творога осуществля- лось главным образом кислотным способом с последующим от- вариванием сгустка в открытых котлах или даже в печках. Следует отметить, что чем дальше в историю уходит появле- ние продукта, тем ниже общий технический уровень его произ- водства и в настоящее время. Именно этим можно объяснить то обстоятельство, что на отдельных молочных заводах до сих пор сохранилась примитивная техника производства творога, еше велика продолжительность технологического цикла, мало- производительно используемое оборудование. Следует также отметить, что сравнительно низкий техничес- кий уровень производства творога объясняется не только древ- ностью его получения, но и наличием в технологическом процес- се таких сложных и продолжительных операций, как скваши- вание и прессование. Однако стремительное развитие техники в молочной промышленности существенно влияет на методы и общий техни- ческий уровень производства творога. Технический прогресс в производстве творога становится неизбежным, так как никакое производство не может развивать- ся успешно и удовлетворять запросов промышленности без по- стоянного совершенствования. Еще К. Маркс писал: «Современ- ная промышленность никогда пс рассматривает и ле трактует
существующую форму производственного процесса как оконча- тельную» ’. В последние годы предложены принципиально новые техни- ческие средства для выполнения традиционных технологических операций в производстве творога. Сделаны попытки организовать производство творога непре- рывно-поточным методом. На современных молочных предприятиях внедряются новые способы производства, а также более совершенные машины и аппараты, применение которых позволит осуществлять отдель- ные основные операции производства творога в потоке, а сле- довательно, повысить эффективность его выработки. КЛАССИФИКАЦИЯ, ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ ТВОРОГА Творог представляет собой белковый кисломолочный продукт, получаемый в результате сквашивания молока с последующим удалением сыворотки. Эта характеристика творога как продукта не исчерпывает всех особенностей его, ио она является наиболее распространенной и общепринятой, так как, несмотря на широ- кий ассортимент творога и различные способы его производства, основным признаком, характеризующим творог, безусловно, ну - жно считать большое содержание белка в нем. Однако официально принято классифицировать творог, вы- работанный традиционным способом, по содержанию в нем жи- ра. В соответствии с этим различают жирный, полужирный и нежирный творог1 2. К полужирному относят также мягкий диети- ческий творог. Известны и многие другие виды творога, которые принято называть нетрадиционными. В настоящее время их вы- рабатывается значительно меньше, чем традиционных видов творога. В связи с расширением ассортимента творога следует выска- зать ряд соображений о сложившейся характеристике этого продукта. Условно традиционным можно считать жирный, полу- жирный и нежирный творог, полученный из нормализованного или обезжиренного молока кислотным либо кислотно-сычужным методом с обезвоживанием сгустка путем прессование. о ме- шочках или в прессующих ваннах. 1 К. Маркс, Ф. Энгельс. Соч. Изд. 2-е. т. 23, 1960. с. 497. 2 Нежирный творог часто называют также обезжиренным.
При обезвоживании сгустка на сепараторах творог имеет пастообразную консистенцию, в связи с чем его иногда относят к нетрадиционному, хотя по составу и по исходному сырью он является традиционным. Творог, полученный раздельным спосо- бом, даже без применения сепараторов, также условно называют нетрадиционным. К нетрадиционным видам можно условно отнести творог, вы- работанный из пахты, сыворотки, сухих молочных продук- • тов. Нетрадиционным является также зерненый творог со слив- : ками. г, По способу свертывания белков молока творог разделяют на ‘^Кислотный и кислотно-сычужный. Кислотный творог готовят, как -правило, из обезжиренного молока. ==. При этом белок свертывается под действием молочной кис- “ЛОТЫ, образующейся в процессе молочнокислого брожения, раз- вивающегося в результате внесения заквасок в молоко. Кислотно-сычужный творог отличается от кислотного тем, что выработке его для свертывания белков молока применяют гОДНОВременно сычужный фермент (или пепсин) и закваски -Молочнокислых бактерий. При оценке качественных показателей творога наряду с со- держанием жира важное значение имеет содержание влаги в готовом продукте, а также его кислотность. В зависимости от кислотности творог всех видов разделяют на высший и первый сорт (табл. 1). ТАБЛИЦА I 'I НОрОГ Содержание, % Кислотность, °Т, не более жира, не менее влаги не более Жирный сорта 65 высшего 18 200 первого 18 65 225 Полужирный сорта 73 210 высшего 9 первого 9 73 240 Нежирный сорта 220 высшего - - 80 первого — 80 270 Мягкий диетический (бессортовой) 11 73 210 Характеристика творога по сортам связана также с оценкой его по органолептическим показателям (табл. 2). 8
ТАБЛИЦА 2 Творог сорта Органолептические пока затеян вкус п запах конснс генция цвет Высшего Чистые, нежные ки- сломолочные без посторонних при- вкусов и запахов Нежная. Допускается неоднородная Белый, слегка желто- ватый с кремовым от- тенком. равномерный по всей массе Первого Те же, что и для высшего сорта. Допускается сла- бовыражеиный привкус кормов, тары и наличие слабой горечи Та же, что и для выс- шего сорта. Допус- кается консистенция рыхлая, мажущаяся, а для обезжиренно- го — с незначитель- ным выделением сы- воротки — рассыпча- тая Белый со слегка жел- товатым оттенком. Для жирного творо- га допускается неко- торая неравномер- ность цвета Сравнительно твердые границы для показателей жирности п влажности творога позволяют установить содержание в нем су- хого обезжиренного молочного остатка (сомо): в жирном твороге должно быть 17—20% сомо, в полужирном — 18—20%, в нежир- ном — не менее 19%. При содержании жира в твороге выше указанного в табл. 1 и постоянной влажности содержание сомо снижается, а при уменьшении содержания влаги и постоянной жирности количе- ство сомо увеличивается. Из изложенного следует, что для повы- шения выхода творога при производстве его необходимо соблю- дать показатели влаги и жира в пределах, соответствующих нормативам. Принципиально рассматривая качественные показатели тво- рога, следует отметить некоторое несоответствие их составу его: продукт является белковым, а основным показателем его каче- ства установлена жирность. По-видимому, это обусловлено тем, что существующие методы анализа позволяют легко и быстро .определить только содержание жира в твороге. Определение же содержания белков сопряжено со значительными трудностями. Кроме того, стоимость большинства молочных продуктов, ь том числе и творога, к сожалению, до сих пор устанавливают по содержанию жира как наиболее дорогостоящей составной части 9
молока. Данные о содержании других основных частей творога приведены в табл. 3. ТАБЛИЦА 3 Творог Содержание, % белков ЗОЛЫ МОЛОЧНОГО сахара молочной кислоты /Кириый 14 10 1,5 -2 7 1 Полужирный 14 17 1,7—1.5 2—2,5 0,8—1 Нежирный 18-22 1,5 1,5—2 1 ,5—2 Примечание. Приводимый в различных литературных источниках состав творога колеблется в более значительных пределах по сравнению с указанны- ми в таблице. Необходимо отметить, что на состав творога, и особенно его белковую часть, безусловно, влияют разные способы его произ- водства. Однако, к сожалению, достаточных исследований соста- ва творога, полученного разными способами, до сих пор нет. .Можно только указать, что в кислотном твороге преобладает казеин, освобожденный от кальция, а в кислотно-сычужном содержится как казеин, так и кальциевая соль его. От способов коагуляции зависит также степень использования белков молока при производстве творога. Так, при сычужной коагуляции [77] степень использования белков в продукте составляет 85,6%. при кислотной — 90,2%. Изменяется и содержание в продукте солей кальция и фосфора. По данным Дьяченко, при сычужной коагу- ляции в осажденном белке содержится 1,99% кальция, при кис- лотной— 1,03%. Содержание фосфора составляет соответствен- но 1,24 и 0,88%. Содержание солей кальция и фосфора в твороге находится в соотношении, наиболее благоприятном для усвоения человеком (1 : 1,5 — 1 : 2,0). Имеются данные о том, что в жирном твороге, полученном кислотным способом, содержатся и другие минеральные элемен- ты, в частности магний и железо [197]. Магний в жирном твороге около 23 мг%, железа — около 0,3—0,45 мг% *. * мг% — количество вещества в миллиграммах, содержащееся в 100 г продукта. Например, в твороге содержится 140 мг% Са; это означает, что в 100 г творога содержится 140 мг кальция. То же самое можно выразить в грам- мах— 0,140 г Са и 100 г творога, или 0,14%. Чтобы перейти от % к мг%, про- центы нужно умножить на 1000. 10
Сравнительные исследования минерального состава творога, полученного на основе коагуляции белков молока в потоке (кислотная и кислотно-сычужная коагуляция), и творога, полу- ченного традиционным способом (кислотно-сычужная коагуля- ция), показали, что способы и параметры процесса коагуляции практически не влияют на минеральный состав творога, особенно на содержание кальция и фосфора. В твороге, полученном непрерывным способом, в среднем содержится 124,2±2,11 мг% Са, в традиционном — 117.5= ±3,22 мг°/о, а фосфора соответственно — 90,3 ±5,85 и 77,0 = ±11,49 мг°/о. При высокой пищевой и биологической ценности творог беден витаминами. В нем содержится только 0,5 мг% витамина В2 [22]. До последнего времени в литературе не было достаточно точ- ных и полных сведений о белковом составе, особенно о содер- жании незаменимых аминокислот в твороге. Имеются лишь данные Покровского о содержании незаменимых аминокислот в нежирном твороге [165]. С целью уточнения данных о содержа- нии в твороге аминокислот во ВНИМИ Гроностайской и др. ’были проведены работы с применением новейших приборов, в частности автоматического аминокислотного анализатора «Уни- хром» [48]. Исследовали аминокислотный состав жирного творо- га, выработанного как периодическим способом с применением кислотно-сычужного сквашивания, так и непрерывным методом производства творога на основе коагуляции белков молока в потоке. В обоих случаях творог вырабатывали из одного и того же молока, используя одинаковую закваску. Средние (из пяти повторностей) результаты анализа амино- кислотного состава (в граммах аминокислотных остатков) гид- ролизатов белков исследуемых видов творога приведены в табл. 4. Из табл. 4 следует, что из 17 исследованных аминокислот 10 (лизни, гистидин, аргинин, аспарагиновая кислота, треонин, се- рии, глутаминовая кислота, пролин, валин, метионин) обнару- жены в большем количестве в гидролизатах белков творога, полученного непрерывным методом на основе коагуляции белков молока в потоке. По содержанию аланина, пзолейцина, лейцина, тирозина, фенилаланина имеют преимущество гидролизаты бел- ков творога, выработанного периодическим способом. Две ами- нокислоты (глицин и полуцистин) обнаружены в гидролизатах .обоих видов творога примерно в одинаковом количестве. Эти данные свидетельствуют о том, что творог, полученный непре- рывным методом на основе коагуляции белков молока в потоке, по аминокислотному составу гидролизатов белков не уступает
ТАБЛИЦА 4 Аминокислоты Содержание аминокислотных Остатков (в г) в твороге, выработанном периодическим способом непрерывным метолом на основе коагуляции белков в потоке в 100 г белка в 100 г сухих веществ в 100 г белка в 100 г сухих веществ Лизин 7,20 2,31 8,27 2,69 Г истидин 3,19 1,02 3,65 1,18 Аргинин 3,42 1,11 4,21 1,39 Аспарагиновая кислота 6,21 1,99 6,44 2,11 Треонин 3,68 1,17 4,02 1,30 Серин 4,40 1,40 4,93 1,62 Глутаминовая кислота 16,12 5,18 16,82 5,49 Пролин 8,64 2,78 9,51 3,09 Глицин 1,84 0,58 1 ,85 0,61 Аланин 2,34 0,76 2,29 0,75 Полуцистин 0,18 0,06 0,19 0,06 Валин 5,27 1,69 5,54 1,82 Метионин 2,74 0,88 3,25 1,07 Изолейцин 4,93 1,58 4,84 1,59 Лейцин 8,44 2,72 8,02 2,63 Тирозин 6,25 2,02 6,00 1,96 Фенилаланин 5,44 1,75 5,15 1,68 традиционному творогу, а по содержанию многих аминокислот несколько превосходит его. Указанные различия в аминокислотном составе можно объяс- нить тем, что при производстве творога исследуемых видов при- меняли разные способы коагуляции белков. При изготовлении творога непрерывным способом на основе коагуляции в потоке белки осаждались в результате снижения pH, т. е. в результате кислотной коагуляции. При производстве творога кислотно- сычужным способом белки коагулировали под действием сычуж- ного фермента и бактериальной закваски. Содержание свободных аминокислот в твороге; исследуемых видов приведено в табл. 5. Из табл. 5 видно, что в твороге очень мало свободных амино- кислот по сравнению с количеством их в гидролизатах белков; тем не менее они играют определенную роль в образовании вкуса и аромата творога.
ТАБЛИЦА 5 Аминокислоты Содержание свободных аминокислот в твороге, выработанном периодическим способом непрерывным метолом на основе коагуляции белков в истоке мг в 100 г продукта мг в 100 г сухих веществ мг в 100 г продукта мг в 1и0 г сухих веществ Лизин Г истидин Аргинин Аспарагиновая кислота Треонин Серим Глутаминовая кислота Пролин Глицин Алан им Валин Метионин Изолейцин Лейцин Тирозин Фенилаланин 3,02 0,14 0,18 1,09 0,53 0.68 6,4'2 2,73 1,22 0,44 0,36 0,35 0,49 0,23 0,88 0,48 9,21 0,42 0,54 3,33 1,61 2,07 19,57 8,31 3,73 1,35 1,08 1,05 1,49 0,69 2,69 1,47 2,45 0,12 0,15 0,73 0,26 0,27 3,46 1,54 0,72 0,32 0,22 0,20 0,13 0,14 0,53 0,33 7,29 0,37 0,46 2,16 0,78 0,82 10,31 4,58 2,16 0,94 0,64 0,60 0,38 0,42 1,59 0,97 Всего . . . 19,23 58,61 11,57 34,47 По содержанию свободных аминокислот творог, полученный непрерывным методом на основе коагуляции белков в потоке, значительно уступает традиционному (11,57 мг по сравнению с 19,23 мг в 100 г продукта и 34,47 мг по сравнению с 5Ь,61 мг в 100 г сухих веществ). По-видимому, различие в содержании свободных аминокислот в твороге исследуемых видов обуслов- лено тем, что при производстве традиционного творога закваска действует в лучших условиях и более длительное время, чем при производстве творога в коагуляторе. Очевидно, содержание сво- бодных аминокислот в твороге, выработанном непрерывным ме- тодом на основе коагуляции белков в потоке, можно повысить, подбирая соответствующее количество бактериальной закваски. Данные табл. 4, 5 свидетельствуют также о высокой биологи- ческой ценности творога, что обусловлено содержанием в нем всех незаменимых аминокислот (лизина, гистидина, аргинина, треони- на, валина, метионина, изолейцина, лейцина, фенилаланина). 13
По данным других авторов, в твороге наряду с указанными ами- нокислотами присутствует триптофан [195]. Следует подчеркнуть, что творог отличается высоким содер- жанием таких важных аминокислот, как лизин и метионин, осо- бо учитываемых наряду с триптофаном при определении общей полноценности питания. Необходимо также отметить, что содержание аминокислот в жирном и нежирном твороге различно. Это объясняется тем, что при производстве жирного творога в него переходят белки оболочек жировых шариков, которые имеют несколько иной аминокислотный состав. Характеризуя состав творога, нельзя не сказать о его кало- рийности, что прежде всего предопределяется содержанием в нем жира. Калорийность 1 кг жирного творога составляет около 2330—2530 ккал, а нежирного — 750—860 ккал [149], тогда как калорийность I кг говядины составляет около 1350 ккал, а ры- бы — 460 ккал. Составом творога объясняется его огромное значение в пита- нии человека. Творог считается продуктом универсального при- менения [66], так как он отличается высокой усвояемостью. Согласно современным представлениям науки о питании, тво- рог как белковый продукт имеет большое значение для сбалан- сированного питания людей. Белки вообше и молочные в особенности играют незаменимую роль в жизнедеятельности человека. Они входят в состав всех клеток организма, содержатся в ферментах, гормонах, иммунных телах. Минеральные вещества, содержащиеся в твороге, необходимы для образования костной ткани организма. Особая роль принад- лежит кальцию и фосфору. Кальций способствует нормальной деятельности сердечной мышцы и центральной нервной системы, а также выведению жидкости из организма. Фосфор требуется нервной системе и мозгу, а также костным тканям. Жир, входящий в состав творога, также очень важен для рационального питания людей. Он восполняет энергетические затраты организма и входит в состав многих структурных частей тела человека. В настоящее время наряду с другими имеется мнение о том, что из всех пищевых жиров молочный жир является наилучшим для питания человека, так как он содержит ряд незаменимых жирных кислот, совершенно необходимых человеку. Кроме того, в оболочках жировых шариков находятся вещества, обладающие очень ценными свойствами, способствующими повышению пита- тельной ценности творога. 14
ГЛАВА II СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА молоко На состав и выход творога существенно влияет состав исход- ного сырья. В связи с этим подробное рассмотрение состава и свойств молока является совершенно непременным условием научного обоснования основных технологических процессов про- изводства творога. Поскольку творог относится к кисломолочным диетическим продуктам и имеет лечебное значение, молоко, употребляемое для его производства, по качеству должно удовлетворять требо- ваниям, предъявляемым к молоку первого сорта или в крайнем случае второго. Некондиционное же молоко повышенной кислотности в по- рядке исключения разрешается использовать для производства непастеризованного творога. При переработке молока на творог особое внимание следует обращать на содержание механических примесей. Наличие их свидетельствуете высокой бактериальной обсемененности молока. Использование такого молока отрицательно сказывается на са- нитарно-гигиенических свойствах готового продукта. Характеристика основных составных частей молока приведена в табл. 6. Состав молока не является стабильным [148]. Он колеблется в широких пределах в зависимости от породы скота, условий его содержания, времени года, географических и климатических условий, периода лактации, возраста жив’отного. кормов, време- ни дойки, состояния здоровья животного. Даже в процессе одной дойки состав молока не постоянен [65, 89]. Из основных составных частей молока наибольшее значение при производстве творога имеют белки, жиры, лактоза. Белки. Содержащиеся в молоке белки можно разделить на следующие группы: казеин, сывороточные белки, белки оболочек жировых шариков, белки ферментов. В свою очередь белки каждой из указанных групп состоят из различных фракций. Казеин содержит а, £ у. б, х и другие фракции, которые различаются главным образом по количеству 15
ТАБЛИЦА 6 Компонент или группа ки.мионениок Концентра ция,| на 1 л молока| Компонент или группа компонентов Концентрация, на 1 л молока Вода Молочный жир (смесь смешанных триглицери- дов) Фосфолипиды (лецити- ны, кефалины, сфингоми- элины и др.) Стеролы Каротиноиды Казеин (а-, р-, у-фрак- ции) Р-Лактоглобулин а-Лактоальбумин Эвглобулин Псевдоглобулин Другие альбумины и гло- булины Муцины Белок оболочек жиро- вых шариков Ферменты: каталаза пероксидаза ксантиноксидаза фосфатазы (кислая и щелочная) альдолаза амилаза липазы и другие эс- теразы протеазы карбоангидраза Углеводы лактоза глюкоза другие сахара Неорганические и орга- нические ионы и соли кальций магний натрий калий фосфаты (в виде РО<) цитраты (в виде ли- монной кислоты) 860—880 г 30—50 г 0,30 г 0,10 г 0, Io- О.60 1МГ 25 г 3 г 0,7 г 0,3 г 0,3 г 1,3 г Следы 0,2 г Следы 45—50 г 50 мг Следы 1,25 г 0,10 г 0,50 г 1,50 г 2,10 г 2,СО г хлориды бикарбонаты сульфаты лактаты Водорастворимые вита- мины тиамин рибофлавин ниацин пиридоксин пантотеновая кисло- та биотин фолиевая кислота холин (общий) витамин В|2 инозит аскорбиновая кисло- та Жирорастворимые вита- мины: Л D Е К Азотистые вещества (кроме белков и вита- минов) в пересчете на азот аммиак аминокислоты мочевина креатин и креатинины мочевая кислота урацил-4-карбоно- вая кислота (ороти- ковая кислота) гиппуровая кислота индикан Газы (при доступе воз- духа в .молоко) углекислый газ кислород азот Прочие компоненты 1,00 г 0,20 г 0,10 г 0,02 г 0,4 мг 1,5 мг 0,2— 1,2 мг •0,7 мг 3,0 мг 50 мкг 1,0 мкг 150,мг 7,0 мкг 180 мг 20 мг 0.10— 0,50 мг 0,4 гм.кг 1,0 мг Следы 250 мг 2—12 мг 3,5 мг 100 мг 15 мг 7 мг 50—100 mi- SO—60 мг 0,3—2,0 mi- 100 мг 7,5 мг 15,0 мг 0,10 г Примечание. Приведены компоненты «ли группы компонентов молока, содержащиеся в свежевыдоённом молоке [235]. Одни компоненты определены непосредственным выделением из молока, а другие—с помощью косвенных анализов. 16
фосфора, отношению к сычужному ферменту и по электрофоре- тической подвижности. Чистый казеин — белый аморфный порошок; не растворяется ни в воде, ни в спирте; не имеет запаха, вкуса; обладает амфо- терными свойствами. Казеин, находящийся в молоке, представ- ляет собой казеинаткальцийфосфатный комплекс. Элементар- ный состав его следующий (в %); углерода 52—54,5, водорода 7—7,1, кислорода 21—23,2, азота 15,3—16, фосфора 0,84—0.9. серы 0,7—0,92. Казеин, находящийся в молоке, под действием кислоты и сычужного фермента может изменять свою структуру и коагули- ровать, т. е. образовывать гель (сгусток). На этом свойстве казеина основано производство всех кисломолочных продуктов, в частности и творога. При производстве творога в наибольшей степени в него пере- ходит казеин, составные фракции которого и являются основной частью белков этого продукта. В молоке казеин находится в коллоидном состоянии; размеры его частиц колеблются от 80 до 2400 А (1 А = 10~8 см). 30% частиц имеют размер до 400 А. 30% — от 400 до 800 А. 30% — от 800 до 1200 А и 10% — от 1200 до 2400 А. В сывороточные белки входят альбумин, глобулин и такие низкомолекулярные белки, как протеозы и пептоны. Сывороточ- ные белки содержатся в твороге в минимальном количестве, так как они ии под действием кислоты, ни под действием сычужного фермента не выпадают в осадок. Сывороточные белки коагулируют при сравнительно высоких температурах (70—75°С), вследствие чего часть их осаждается при пастеризации молока. При производстве творога в процессе сквашивания сыворо- точные белки переходят в сыворотку. Из сыворотки они осаж- даются также в результате воздействия высокой температуры (75°С и выше). При коагуляции их образуется хлопьевидный осадок. Белки оболочек жировых шариков (гаптеин) отличаются от других белков молока повышенным содержанием таких амино- кислот, как аргинин, фенилаланин и треонин. Существует мне- ние, что по свойствам белки оболочек жировых шариков прибли- жаются к сывороточным. Белки оболочек жировых шариков переходят в творог вместе с жировыми шариками. Следовательно, в жирном твороге их больше, чем в полужирном; в нежирном же твороге количество их ничтожное. Следует указать, что некоторая доля этих ценных
белков в творог нс попадает, так как жировые шарики при обра- зовании сгустка частично переходят в сыворотку. Ферменты молока являются глобулярными белками. Аминокислотный состав их сходен с аминокислотным составом других белков молока. Белковая часть большинства ферментов, содержащихся в мо- локе, имеет одну пептидную цепь. Белки, входящие в состав ферментов, попадают в творог, но не в таком виде, в каком они находятся в сыром молоко, так как при пастеризации молока они разрушаются. По данным Инихова [89] и Дьяченко [77], в молоке содержит- ся от 78,5 до 81% казеина, от 17 до 20% сывороточных белков и менее 1 % гаптеина и белков ферментов. Молочный жир. Из всех известных пищевых жиров молоч- ный жир наиболее ценный. Он уникален по составу, отличается особым вкусом и высокой усвояемостью. В состав молочного жира входит свыше 60 различных жирных кислот, в том числе много незаменимых. Наиболее характерной особенностью молочного жира являет- ся его дисперсное состояние. В молоке он содержится в виде так называемых жировых шариков, диаметр которых колеблется от 0,5 до 15 мкм. При этом каждый жировой шарик имеет соб- ственную оболочку, состоящую из ценных составных частей. Структурные особенности жира облегчают его усвояемость, что повышает питательную ценность творога. Молочный сахар. По сравнению с белками и жирами молоч- ный сахар переходит в творог в наименьшей степени, гак как он находится в молоке в состоянии истинного раствора и при коагу- ляции белков остается в сыворотке. Кроме того, при производ- стве творога кислотным и кислотно-сычужным способами зна- чительная часть его в результате жизнедеятельности микро- организмов сбраживается и превращается в молочную кислоту, которая вызывает коагуляцию белков молока. При производстве творога методами, основанными на коа- гуляции белка под действием химических реагентов (кислот, хлористого кальция и др.), молочный сахар не подвергается изменениям и остается в состоянии истинного раствора. В этом случае он переходит в творог в количестве, соответствующем концентрации его в водной части готового продукта. Следует отметить, что в свете новейших теорий о питании людей малое содержание молочного сахара или отсутствие его » твороге иногда, например в случаях генетически обусловлен- ной непереносимости молока, можно считать положительным фактором. 18
Для большинства же людей молочный сахар следует считать крайне полезным и необходимым, так как он является сущест- венным источником энергии. Молочный сахар содержится только в молоке и полностью усваивается в организме человека. В настоящее время установлено, что в состав молочного сахара входит большое количество (свыше 30) различных угле- водов и других углеводсодержащпх веществ. Главные из них — лактоза, глюкоза, галактоза, фруктоза. Минеральные соли и микроэлементы. В связи с тем что раз- личные минеральные соли и минеральные элементы повышают питательную ценность творога, следует высказать несколько общих соображений об их содержании в молоке. В состав моло- ка входят такие важные микроэлементы, как натрий, калий, кальций, фосфор, магний, железо, кобальт, хром, олово, титан, ванадий, сера, хлор, медь, серебро, марганец, йод. Соотношение их в молоке зависит от условий кормления животных. Следова- тельно, содержание в молоке жизненно необходимых для чело- века микроэлементов можно направленно регулировать, пгдби- рая корма соответствующего состава. ОБЕЗЖИРЕННОЕ МОЛОКО, СЫВОРОТКА И ПАХТА Обезжиренное молоко. В последнее время при производстве творога, особенно раздельным способом, в большом количестве используют обезжиренное молоко — продукт сепарирования цельного молока и сливок. В связи с тем что жирный творог, вырабатываемый раздель- ным способом, по составу должен быть идентичен творогу, полу- чаемому из цельного молока, важно детальное изучение состава обезжиренного молока. В настоящее время общепринято отличать обезжиренное мо- локо от цельного только по содержанию жира. Однако обезжи- ренное молоко отличается от цельного и содержанием белковых компонентов. В нем практически отсутствуют белки оболочек жировых шариков. Состав обезжиренного молока, получаемого при сепарирова- нии цельного, приведен ниже: Составные част обезжиренного молока Вода Белки Молочный сахар Соли Жир Содержание, % 90—91 3,4—3.7 4.5—4.8 и./—0.73 0,01—0,08 19
Молочный жир находится в обезжиренном молоке в виде самых мелких жировых шариков (до 1,5—2 мкм). Обезжиренное молоко, получаемое при сепарировании сли- вок, отличается от обезжиренного молока, получаемого при сепарировании цельного молока, прежде всего тем, что в нем больше жира (до 0,9%) и белков. Кроме того, вследствие неко- торого разрушения жировых шариков при сепарировании сливок в получаемом обезжиренном молоке содержатся фракции белка, характерные для оболочек жировых шариков. Сравнительные данные о составе и плотности обезжиренного молока, получае- мого при сепарировании цельного молока и сливок, приведены в табл. 7 [189]. Различные химический состав и плотность обезжиренного молока, полученного при сепарировании цельного молока, и обезжиренного молока («пахты»), полученного при сепарирова- нии сливок, обусловлены неодинаковыми техническими условия- ми сепарирования, а также рядом других факторов. К ним, в частности, можно отнести солевой состав плазмы молока и сливок, от которого зависят стабильность жировых шариков и скорость их перехода под действием центробежной силы в обез- жиренное молоко и «пахту». Необходимо отметить, что вследствие высокотемпературной обработки сливок и неравномерного распределения минераль- ных солей по продуктам сепарирования в «пахте» содержится незначительное количество солей кальция в растворимом состоя- нии. Это обстоятельство нужно учитывать при производстве творога кислотно-сычужны.м способом и в зависимости от этого осуществлять технологический процесс. Установлены также некоторые закономерные изменения фи- зико-химических свойств и состава обезжиренного молока и «пахты» в зависимости от времени года. Например, осенью как в обезжиренном молоке, так и в «пахте» содержится больше сомо, солей кальция, общего белка и золы, что следует учиты- вать при переработке этих продуктов на творог. Необходимо подчеркнуть, что при использовании для производства творога «пахты» готовый продукт по составу существенно отличается от творога, изготовленного из обезжиренного молока. К сожалению, данных, характеризующих эти различия, в литературе нет. Сыворотка. Этот продукт является побочным при производ- стве сыра, творога и казеина. В зависимости от этого различают подсырную, творожную и казеиновую сыворотки. В свою очередь творожную сыворотку разделяют на сыворотку, полученную при выработке жирного и обезжиренного творога. 20
ТАБЛИЦ \ 7 Обезжиренное молоко, полученное при сепариро- ван ин Плот- ное гь при 20°'4° С Содержание. % Са. мг% сухого ос гагка жира СОМО общего белка ЗОЛЫ СаО Сливок I 1,032 серия 9,63 ОЛЫ 0,43 Т О В 9,20 3,42 0,72 0,156 111,9 Цельного молока 1,034 9,38 0,03 9,35 3,81 0,77 0,175 126,2 Сливок II 1,031 сери 9,23 я опь 0,53 1 т О В 8,70 3,10 0,62 0,125 90,22 Цельного молока 1,032 8,69 0,05 8,64 3,31 0,67 0,150 106 91 Сливок III 1,0312 сери 9,86 Я О л 0,9 ИОВ 8,96 3.31 0.712 0,131 94,2 Цельного молока 1.0336 9,10 0,05 9,05 3.56 0.758 0.169 113,8 Сливок IV 1,032 с е р и 9,73 Я О 11 0.6 т о в 9,13 9,28 3.40 0.90 0.183 126.3 Цельного молока 1,033 9,30 0.02 3,59 0,97 0,19V 141,9 Примечания: 1. Исследования были проведены в разные месяцы: I серия опытов — в октябре; П — в мае; III — в январе; IV — в феврале. 2. Обезжиренную фракцию, получаемую при сепарировании сливок в процессе производства масла поточным способом, часто называют «пахтой», несмотря на то что эта фракция по своему составу больше приближается к обезжирен- ному молоку, получаемому при сепарировании сливок, чем к пахте, получае- мой при производстве масла методом сбивания. Из белковых веществ в сыворотке преобладают альбумин и другие сывороточные белки, поэтому она может служить цен- ным сырьем для производства альбуминного творога. Данные о составе и некоторых физико-химических свойствах сыворотки приведены в табл. 8.
ТАБЛИЦА 8 СыВЭрОТК Содержание комноненюв, % от сухих веществ Подсырная Творожная (жирная) Творожная (обезжи- ренная) Казеиновая 5,7 5,2 0,5 0,5 14,0 11,4 13,5 10,3 71,7 72,4 75,0 75,2 7,7 10,3 10,7 13,1 0,9 1023 0,7 1023 0,3 1023 0,9 1023 20 70 70 70 Примечание. Данные, характеризующие плотность и кислотность, явля- ются предельно допустимыми для производства молочного сахара. Пахта. Состав пахты зависит от таких факторов, как жир- ность и кислотность исходных сливок, температура и продолжи- тельность созревания их, а также температура и продолжитель- ность сбивания сливок. Но наиболее существенно различаются по составу пахта, полученная при производстве сладкосливоч- ного масла, и пахта, полученная при выработке кислосливочного масла (табл. 9). ТАБЛИЦА 9 Г ах га Содержание, % полы жира белков молочного сахара молоч- ной кислоты золы Сладкая Кислая 90,3- 90,6 90 91 0,2—0,6 0,3 0,35 3,2 -3,4 3,3 3,4 4,8—4,9 4,2—4,5 0,3 0,7—0,75 0,75-0,8 В пахте содержится много оболочечного вещества, которое попадает в нее при образовании масляного зерна вследствие разрушения жировых шариков. По-видимому, этим обусловлена особая ценность пахты как пищевого продукта и как сырья для производства творога. 22
сливки Сливки получают сепарированием цельного молока. Они представляют собой продукт, характеризующийся высоким со- держанием молочного жира. Состав и свойства сливок, исполь- зуемых при производстве творога, зависят главным образом от содержания в них жира (табл. 10) и его состояния [208]. ТАБЛИЦА 10 Сливки жирностью, % Содержание, % волы белков МОЛОЧНОГО сахара ЗОЛЫ сухого обезжи- ренного остатка 10 81,8 3,4 4,2 0,6 8,2 15 73,3 3,2 3,2 0.6 7,7 20 72,9 3,0 3,6 0,5 7,1 25 68,5 2,8 3.3 0.4 р ~ 30 64,0 2,6 3,0 0,3 5,9 35 59,6 2,4 2,7 0,2 5,4 40 55,3 2,0 2,4 0,2 -r.f Свойства сливок (вязкость, плотность) зависят не только от содержания жира, но и от некоторых факторов процесса сепари- рования. Так, при высоких температурах сепарирования вслед- ствие раздробления жировых шариков и сильного ценообразо- вания свойства сливок изменяются, что отрицательно отражает- ся на качестве творога. При сепарировании молока в сливки переходят и оболочечные лецитино-белковые вещества, количество которых зависит от степени дисперсности жировых шариков и раздроблении их при сепарировании. В связи с этим сливки богаты белками оболочек жировых шариков, что обусловливает их высокую пищевую цен- ность. Сливки применяют при производстве творога раздельным способом, а также при выработке зерненого. Следует отметить, что вопросы, связанные с условиями внесе- ния сливок при производстве творога раздельным способом, изу- чены недостаточно. Однако лучшим вариантом можно считать такой, при котором обезжиренный творог и сливки, предназна- ченные для внесения в него, получают из одного и того же моло- ка. В этом случае в максимальной степени сохраняются естест- венные соотношения основных частей натурального молока.
СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ Сухие .молочные продукты (сухое цельное молоко, сухие сливки, сухое обезжиренное молоко) широко используют при производстве творога в районах с ограниченными ресурсами натурального молока. В связи с этим представляют большой интерес данные о со- ставе сухих молочных продуктов (табл. 11). ТАБЛИЦА 11 Сухие молочные продукты Содержание, % жира, не менее белка МОЛОЧНОГО сахара минераль- ных солей ВОДЫ Молоко цельное обезжиренное Сливки 25,0 1,0 42,0 25,5 36,0 22,0 36,5 52,0 29,0 9,0 6,0 3,0 4,0 5,0 4,0 При производстве творога следует использовать сухие молоч- ные продукты, полученные распылительным способом. Размер частиц сухих .молочных продуктов колеблется в весьма широких пределах: 10—150 мк.м — в продуктах,, полученных на обычных распылительных установках, и 150—1000 мкм — в продуктах, полученных на распылительных установках для производства сххого быстрорастворимого молока. В сухих цельном молоке и сливках содержится свободный жир (5 8% общего количества его в продукте). Из-за порошкообразного состояния в сухих молочных продук- тах содержится сравнительно много воздуха — от 18 до 50% по объему. В зависимости от содержания воздуха в сухом продукте насыпная масса его составляет 550—600 кг/м3. При производстве творога из сухих молочных продуктов нуж- но иметь в виду, что в результате технологической обработки (пастеризации, сгущения, сушки) разрушается около 30% ви- тамина С и примерно 50% солей молочной кислоты. Кроме того, осаждается около 25% солей фосфорной кислоты. Это отрица- тельно отражается на технологических свойствах восстановлен- ного молока при переработке его на творог и на питательной ценности готового продукта. При производстве творога из сухих молочных продуктов следует учитывать их гигроскопичность, обусловленную способ- ностью белков поглотать влагу и аморфным состоянием лак- 24
тозы. Сухие продукты начинают увлажняться при относитель- ной влажности воздуха 50%. С повышением влажности воздуха скорость увлажнения сухих продуктов увеличивается. При увлажнении сухих продуктов появляется свободная вла- га, в которой растворяются соли и молочная кислота, в резуль- тате чего образуются концентрированные растворы этих веществ, вызывающие коагуляцию белков. Кроме того, в увлажненном сухом молоке происходит взаи- модействие между белком и лактозой, вследствие чего снижа- ются товарные качества продукта и уменьшается его биологиче- ская ценность. В связи с гигроскопичностью сухие молочные продукты лучше всего упаковывать в герметическую тару, что позволяет сохра- нить высокое качество как сухих молочных продуктов, так и восстановленных. Подтверждением этому могут служить данные табл. 12. ТАБЛИЦ \ 12 Сухие молочные продукты обезжиренное молоко Герметическая упаковка Содержание влаги, не более, % Кислот ность после восстанов- ления, °Т 7 23 Негерметическая упаковка Содержание влаги, не более, % Кислотность после восстанов- ления, °Т От вида упаковки зависит также и индекс (показатель) раст- воримости, который определяется миллилитрами сырого осадка. Так, индекс растворимости сухого цельного молока высшего сорта в герметической упаковке составляет не более 0.2 мл, а в негерметической — 0,6 мл [95], сухого цельного молока первого сорта — соответственно 0,8 и 1,0 мл. Растворимость сухого молока — один из основных его каче- ственных показателей. 25
В настоящее время для оценки растворимости сухих молоч- ных продуктов предложен показатель относительной раствори- мости [132]. Он представляет собой процентное количество по- рошка, перешедшего в раствор при размешивании определенной навески сухого продукта в заданном количестве воды, имеющей температуру 20°С. Для сухого цельного молока высокого качества относитель- ный показатель растворимости должен составлять не менее 30— 40%. Чем выше этот показатель, тем лучше сухое молоко, а сле- довательно, и качество вырабатываемого из него творога. К сожалению, до настоящего времени нет достаточно досто- верных данных, показывающих взаимосвязь между качеством сухого продукта и качеством творога, вырабатываемого из него. ЗАКВАСКИ При производстве творога различными способами определяю- щее значение имеют закваски. От качества их, активности и типа микробиологических культур зависит прежде всего качество го- тового продукта, а при производстве творога традиционным способом и продолжительность технологического процесса. Микрофлора заквасок для творога состоит из мезофильных молочнокислых стрептококков — Str. lactis, Str. acetoinicus или Str. diacetilactis. Вместо Str. lactis можно применять Str. cremoris. Штаммы для заквасок подбирают по микроскопическому препарату, орга- нолептическим свойствам образуемого сгустка (вкусу, конси- стенции), способности к отделению сыворотки, скорости сверты- вания молока, предельной кислотности, создаваемой в молоке, устойчивости к бактериофагу и неблагоприятным условиям. Кро- ме того, при подборе штаммов мезофильных молочнокислых стрептококков необходимо учитывать их взаимоотношения с представителями микрофлоры пастеризованного молока, вызы- вающими пороки творога, например с термоустойчивой молочно- кислой палочкой. Из подобранных штаммов составляют комби- нации их (симбиозы). В производстве творога применяют как жидкие, так и сухие закваски. Сразу после приготовления жидкие закваски обладают высокой активностью и микробиологической чистотой, ио при хранении их активность быстро теряется. Сухие закваски зна- чительно более стойки при храпении, чем жидкие. Высушенные сублимационным методом, они так же, как и'жидкие, отличают- ся микробиологической чистотой и восстанавливают активность после первой пересадки в молоке. 26
1 | В производственных условиях активность закваски для тво- | рога рекомендуется поддерживать путем пересевов в стерильное £ молоко. ч Производственную закваску готовят на молоке, пастеризо- : ванном при 92—95° С в течение 20—30 мин и охлажденном до 28°С (закваска на основе Str. lactis) или до 22—23гС (закваска на основе Str. cremoris). При этих же температурах сквашивают молоко. При внесении в молоко 0,5—1% лабораторной закваски про- изводственная закваска для творога должна образовываться не более чем за 6—8 ч, иметь чистый, кисломолочный вкус и слабый аромат диацетила, однородную консистенцию сгустка, который после разрезания легко отделяет сыворотку. Кислотность заквас- ки должна быть в пределах 80—85°Т. При просмотре микроскопического препарата закваски долж- ны быть видны только молочнокислые стрептококки, располо- женные равномерно в иоле зрения. Наиболее распространенные пороки закваски для творога — снижение активности сквашивания или полное несквашивание молока и излишнее повышение кислотности. Первый порок воз- никает в результате развития бактериофага, который может по- вышать свою вирулентность и расширять спектр своего литиче- ского действия, если в производстве применяют закваску, со- стоящую из одних и тех же штаммов. При регулярной смене закваски бактериофаг самопроизвольно отмирает. Излишнее повышение кислотности может быть вследствие обсеменения закваски термоустойчивыми молочнокислыми па- лочками. Этот порок развивается при пересадках закваски в про- изводственных условиях. Во избежание его производственную закваску готовят только для одноразового употребления, приме- няя для заквашивания лабораторную закваску на стерилизован- ном молоке. Производственную закваску сразу же используют в производстве творога, внося ее в молоко,в количестве 1—5%. Это количество производственной закваски считается наиболее рациональным [106]. Из производственной практики известно,, что с увеличением количества вносимой закваски качество тво- рога ухудшается [104]. Молоко, предназначенное для производства творога, в зави- симости от времени года заквашивают при различных темпера- турах: зимой — при 30—32° С, летом — при 28—30'' С. При уско- ренных способах производства применяют следующие темпера- туры сквашивания: зимой — 38°С, летом — 35гС. В некоторых странах (США, Франция) все большее приме- нение начинают находить концентрированные закваски (биокон- 27
центраты). Так, во Франции готовят концентрированные заквас- ки, в 1 мл которых содержится 10й микроорганизмов; 100 г такой закваски достаточно для свертывания 10 000 л молока. Закваску готовят централизованно и доставляют на молочные заводы при температуре —30°С в специальных контейнерах. Существуют два способа применения концентрированной за- кваски. Один способ заключается в том, что закваску вносят непосредственно в молоко, используемое для производства тво- рога. Другой способ состоит в том, что из концентрированной закваски в промежуточной емкости готовят производственную, которую смешивают с молоком, предназначенным для выработ- ки творога. СЫЧУЖНЫЙ ФЕРМЕНТ И ПЕПСИН В производстве творога для свертывания белков молока применяют сычужный фермент 1 и пепсин, катализирующие гид- ролитическое расщепление белков. Эти ферменты относятся к протеазам. Схематично расщепление белков протеазами осуще- ствляется следующим образом: R—СО—NH—R'+HOH - R—СООН+Н2 N—R'. Для стандартизации крепости и повышения стойкости при хранении к сычужному ферменту добавляют поваренную соль. Цвет сычужного порошка желтовато-серый, запах специфиче- ский. Содержание воды в порошке должно быть не более 2%, поваренной соли — не менее 90%. 1 г сычужного порошка дол- жен в течение 10 мин растворяться в 100 мл воды, нагретой до 35°С, при этом допускается незначительный осадок. Свертывающую активность сычужного фермента определяют, сравнивая продолжительность свертывания сырого молока испы- туемым ферментным препаратом и эталоном его в идентичных условиях. Активность сычужного фермента выражают услов- ными единицами, показывающими, сколько частей молока свер- тывает 1 часть сычужного фермента в течение 40 мин при 35° С. Свертывающая активность выпускаемого стандартного пре- парата фермента 100 000±5000 условных единиц по эталону (1 часть порошка способна свертывать 100 000 частей молока). Способность фермента свертывать молоко зависит от многих факторов: температуры свертывания (оптимум 41—45°С), кис- лотности среды (оптимум pH 5,2), качества и состава молока. Особенно большое значение имеет минеральный состав молока. 1 В специальной литературе сычужный фермент известен так же, как хи- мозин, лабфермент, реннин. 28
В молоке должно быть достаточное количество ионизированного кальция, играющего основную роль в процессе образования сычужного сгустка. Сычужный фермент относится к простым белкам глобуляр- ной формы. Кристаллический сычужный фермент содержит 0,9% кристаллизационной воды, 0,98% золы и 0,89% серы. Кри- сталлы его хорошо растворимы в воде; точка плавления их на- ходится в интервале 225—227° С. Кристаллический сычужный фермент отличается высокой свертывающей активностью. Американские исследователи Таубер и Клейпер получили кристаллический фермент активностью 4 500 000 единиц, а их соотечественники Ханкинсон и Пальмер — активностью 72 300 000 единиц. Однако кристаллический сычужный фермент почти не обладает протеолитической активностью (способностью разлагать казеин), поэтому его не применяют в молочной про- мышленности. Им можно пользоваться только для исследова- тельских целей. Производственный препарат сычужного фермента содержит ряд примесей, в основном протеиназ, которые и обусловливают его протеолитическую активность. Из-за недостаточной обеспеченности предприятий молочной промышленности сычужным ферментом для свертывания молока иногда применяют пепсин — протеолитический фермент, вызы- вающий распад казеина до альбумоз и пептонов и одновременно обладающий свертывающей способностью. Павлов п Паращук считали сычужный фермент и пепсин одним ферментом и предполагали, что в условиях сильнокислой реакции действует пепсин, а в условиях слабокислой — сычуж- ный фермент. Однако в дальнейшем было доказано, что сычуж- ный фермент и пепсин — два самостоятельных фермента, кото- рые очень трудно поддаются разделению. Характер свертывания молока сычужным ферментом и пепсином одинаков. Оптималь- ная температура действия пепсина 37°С, оптимальная активная кислотность 1—2. Пепсин очень чувствителен к щелочам и раз- рушается в щелочной среде. ' Препарат его (смесь пепсина с поваренной солью) представ- ляет собой однородный порошок тонкого помола, желтовато- серого цвета, со специфическим запахом. Свертывающая актив- ность пепсина значительно слабее, чем у сычужного фермента. Активность выпускаемого стандартного препарата пепсина выс- шей категории должна быть не менее 100 000 условных единиц, пепсина первой категории—не менее 65000 условных единиц. Известны различные способы определения активности пеп- сина. Для получения наиболее точных результатов следует при- 29
Рис. 1. Кривые, характеризую- щие продолжительность свер- тывания молока в зависимости менять способ эталонных образцов сычужного фермента и пепсина [75]. Необходимо иметь в виду, что при использовании для свертывания белков молока пепсина образуется сгусток менее плотной консистен- ции, чем при сквашивании молока сычужным ферментом. По этой причине при использовании пепси- на наблюдаются более высокие по- тери жира. Продолжительность свертывания молока под действием сычужного фермента и пепсина зависит от кис- лотности молока (рис. 1). В насто- ящее время для выработки творога применяют также смесь сычужного фермента и пепсина в соотношении 1 : 1. ст его кислотности: 1 — сычужным ферментом; 2 — пеп- сином. В последние годы как в СССР, так и за рубежом ведутся исследования по изыс- канию биохимически активных рас различ- ных микроорганизмов, изучению коагулиру- ющей способности и протеолитичесйой активности ферментных препаратов мик- робиологического происхождения в качестве заменителей сычужного фермента. Этой проблемой занимаются ученые многих стран, особенно Японии, СССР, Индии, Англии, США, Болгарии, Венгрии, Польши, Чехословакии. По-видимому, среди заменителей сычужного фермента особое место за- нимают ферментные препараты, полученные из плесневых грибов. Сырье, ис- пользуемое в качестве питательной среды для выращивания плесневых грибов, обычно дешево и доступно. Имеются сведения о коагулирующей способности и протеолитической ак- тивности ферментных препаратов, полученных из культуральных сред таких микроорганизмов, как Вас. linens, Вас. mescntcricus. Вас. cercus. Вас. subtilis. бактерий рода Pseudomonas, а также некоторых видов энтерококков и микро- кокков. Наиболее перспективны ферментные препараты, выделенные из культу- ральных сред различных молочнокислых бактерий. Это обусловлено тем, что протеолитические ферменты молочнокислых бактерий, не только обладают свертывающей способностью, но и активно участвуют в распаде белковых веществ при производстве различных сыров. Следует отметить, что сообщения о ферментных препаратах растительно- го происхождения касаются главным образом методов .выделения, очистки и свойств получаемых препаратов. Особенно много работ посвящено коагули- рующей способности и протеолитической активности ферментного препарата фицина, полученного из млечного сока Ficus carica. Ферменты, свертывающие молоко, были обнаружены и в других расте- ниях, например в Chelidonium majus. 30
Коагулирующие ферменты получены из бобов какао, семян клещевины и тыквы. Из плодов растения Bernicasa ceritera удалось выделить фермент, коагулирующий белки молока, но не оказывающий значительного расщепляю- щего действия иа них. Применение ферментных препаратов животного, микробиологического и растительного происхождения в качестве заменителей сычужного фермента при производстве творога возможно при условии усиления их коагулирующей способности и ослабления протеолитической активности. МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА При производстве творога для ускорения сквашивания иног- да применяют молочную и лимонную кислоты. Ниже рассмотре- на только молочная кислота, так как ее употребляют для этой цели чаще, чем лимонную. Молочная кислота образуется при скисании молока в резуль- тате молочнокислого брожения. В свободном виде она впервые была получена в 1780 г. фармацевтом Шееле путем естественного длительного сбраживания молока, последующего удаления бел- ков, осаждения фосфатов, нейтрализации и разложения образо- вавшейся соли с помощью щавелевой кислоты. Молочная кислота — органическая одноосновная оксикис- лота. Гидроксильная группа ее может находиться в двух поло- жениях углеродной цепи: а и р. Поэтому различают а-окси- пропионовую молочную, или этилиденмолочную, кислоту СН3СНОНСООН и р-оксипроппоновую, или этиленм<?ло«чую, кислоту СН2/ОН/СН2СООН. Промышленное значение имеет этилиденмолочная кислота в виде двух изомеров: правой и левой молочной кислоты, образу- ющих рацемическую смесь. Кристаллическую молочную кислоту получают, осторожно выпаривая водный раствор ее под вакуумом. При атмосферном давлении кристаллы быстро плавятся вследствие низкой точки плавления ^18°С) и высокой гигроскопичности. Химически чис- тая молочная кислота представляет собой бесцветную сиропо- образную жидкость, без запаха, с резко кислым вкусом; плот- ность концентрированной молочной кислоты 1210 кг м3. Молочная кислота — нестойкое химическое соединение. Она легко образует продукты дегидратации, объединяемые под об- щим названием «ангидриды молочной кислоты»: лактил- и ди- лактилмолочные кислоты, димолочную кислоту, лактид, ангид- рид молочной кислоты и др. Во вкусовом отношении эти про- дукты дегидратации, за исключением димолочной кислоты, менее ценны, чем свободная молочная кислота, кислые свойства кото- рой обусловлены свободной карбоксильной группой. Водный 31
раствор молочной кислоты представляет собой равновесную си- стему: молочная кислота ангидридные формы. Выпускают химически чистую, фармакопейную, пищевую и техническую молочную кислоту. Различают их по степени чисто- ты и концентрации. Пищевую молочную кислоту применяют в различных отраслях пищевой промышленности, в том числе и молочной. Она не должна содержать ядовитых веществ, летучих кислот, солей тяжелых металлов. ХЛОРИСТЫЙ КАЛЬЦИЙ При производстве творога с целью регулирования сычужного свертывания в пастеризованное молоко вводят ионизированный кальций в виде 30—40%-ного раствора хлористого кальция. В зависимости от содержания СаС12 различают гранулирован- ный, кристаллический и плавленый хлористый кальций. В связи с тем что хлористый кальций обладает высокой ги- гроскопичностью и количество кристаллизационной воды в нем непостоянно, раствор его нужно проверять по плотности. Плот- ность 30%-ного раствора СаС12— 1281,6, 40%-ного раствора — 1392 кг/м3. ГЛАВА III ------------------------ РАСХОД СЫРЬЯ И МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ТВОРОГА ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РАСХОД СЫРЬЯ Проблема, связанная с научным обоснованием оптимального расхода сырья на производство творога, до сих пор не получила достаточно полного разрешения. Основными исходными данными, которыми пользуются при составлении норм расхода сырья и материалов на производство творога, являются результаты производственного опыта пред- приятий и данные периодических обследований предприятий, проводимых с целью определения фактического выхода творога. 32
Для повышения рентабельности производства творога необ- ходимы систематические и глубокие научные исследования по определению оптимальных норм расхода сырья. Основной составной частью себестоимости творога как про- дукта является стоимость сырья. Затраты на производство тво- рога основных видов приведены в табл. 13. ТАБЛИЦА 13 Статьи расхода Затраты при производстве 1 т творога, выработанного традиционным способом раздельным способом творог жирный творог полужирный творог нежирный творог жирный творог полужирный сумма затрат, руб. удельный вес затрат, % | сумма затрат, руб. удельный вес затрат, % сумма затрат, 1 РУ&- удельный вес затрат, % сумма затрат, руб. удельный вес затрат, % с. со 2? удельный вес зз1 par, % Сырье 992,2 89,7 599,1 82,5 222,73 84,7 924.8 88,9 572,7 81,7 Вспомогательные материалы 12,6 1,1 11,6 1,6 7,50 2,8 12,06 1 .'2 11,05 1,5 Заработная плата с начислениями 24,1 2,2 30,1 4,1 6,86 2,6 25,1 2,4 31,1 4.5 Топливо, вода, электроэнергия 14,5 1,3 14,5 2,0 — — 15,06 1,5 15,06 2,2 Потери от брака 1.1 13,7 0,1 0,2 — . — — 1.1 13,7 0.1 0,2 — Цеховые расходы 1,2 9,4 1,3 11,7 4,4 1,3 9,4 1,3 Общие заводские расходы 35,9 3,3 52,2 7,2 2,96 1.1 36,3 3,5 52,6 7,5 Прочие расходы 0,1 — — — — — 0.1 — — — Внепроизводст- венные расходы 11,6 1,1 9,3 1.3 6,44 2,5 11,6 1,1 9.3 1.3 Примечания: 1. При производстве творога раздельным способом в расче- тах жирность исходного сырья принята равной 3,62%. 2. В статью «Вспомогательные материалы» входят расходы на сычужный (hep- мент, хлористый кальций, тару и тароматериалы. 3. Затраты в процентах вычислены с точностью до 0,1. 4. Стоимость молока рассчитана по заготовительным ценам 1969 г. Данные табл. 13 показывают, что снижение расхода сырья при производстве творога — один из важных факторов, позво- ляющих повысить рентабельность производства. В самом деле, при снижении расхода сырья на 1% себестоимость 1 т жирного творога уменьшается примерно на 9 руб. 2 Зак 3019 33
Количество молока, расходуемого на производство творога, характеризует степень использования молока и потери состав- ных частей его. С уменьшением потерь снижается расход сырья и увеличивается выход готового продукта. В общем виде степень использования молока можно охарак- теризовать коэффициентом использования молока, который определяют по формуле где /Си— коэффициент использования молока; Л1опт— оптимальное количество молока, необходимое на производство I кг творога, кг; Мр— количество молока, израсходованное на производство 1 кг творога, кг. Совершенно очевидно, что при идеально организованном процессе Кн должно быть равно единице. Оптимальное количество молока представляет собой количе- ство молока определенного состава, необходимое для выработки 1 кг творога при максимальном выходе творога. Оптимальное количество молока можно определить лишь путем глубокого анализа всех факторов, обусловливающих рас- ход сырья. Основные из них следующие: вид творога, состав сырья, способы производства творога, аппаратурное оформление процесса, рационализация отдельных операций, позволяющих снизить потери сырья. Влияние вида творога и состава молока. В зависимости от вида творога на выработку его расходуется различное количе- ство молока. В соответствии с экспериментальными и практи- ческими данными на выработку 1 кг жирного творога требуется 6,274 кг молока, содержащего 3,3% жира, а на выработку 1 кг полужирного творога после нормализации молока до содержа- ния жира 1,55% — 7,194 кг. При производстве нежирного творо- га количество обезжиренного молока, расходуемого па 1 кг тво- рога, составит 8,03 кг. Установлено, что расход обезжиренного молока на 1 кг не- жирного творога зависит от жирности цельного молока, из кото- рого получено обезжиренное [174]. С повышением жирности исходного молока количество обезжиренного молока на выра- ботку нежирного творога уменьшается. Выявлено также, что из обезжиренного молока, полученного при сепарировании цельно- го высокой жирности, увеличивается степень перехода сухих веществ в творог. 34
Установлено также, что выход жирного творога находится в прямой зависимости от содержания жира в исходном молоке: с повышением содержания жира в молоке выход творога увели- чивается [93]. Для подтверждения этого достаточно сказать, что на производство 1 кг жирного творога требуется 6,070 кг молока, содержащего 3,5% жира, или 5,570 кг молока жирностью 3,8%. Различный расход молока на производство творога в записи- мости от его вида и состава молока обусловлен тем, что содер- жанием жира предопределяется количество сухих веществ в молоке, а также способность его отделять сыворотку при коагу- ляции. Для выражения корреляционной связи между содержанием жира и сухих веществ в молоке существует большое количество формул [81], в основе которых находится уравнение материаль- ного баланса Л1==Ж+(С—Ж)+(М—С), (2) где М— количество молока; Ж — содержание ж«ра в молоке; С — содержание сухих веществ. В результате обработки имеющихся обширных эксперимен- тальных данных о составных частях молока получены две фор- мулы, показывающие связь между содержанием жира и коли- чеством сухих веществ в молоке, наиболее часто используемые для аналитических расчетов: 100Д-120 +0.5. Д 100 Д—99,823 С== 1.2Ж+ 2,665 (3) (7=1,21Ж+ 2,528 (4) где Д — плотность молока при 20/4°, г/см3. При производстве творога для ориентировочных расчетов ча- сто пользуются упрощенной формулой: • „ 4.9Ж+ А п е С = + 0,5, 4 (5) где А — плотность молока, градусы лактоденснметра. Содержание сухого остатка в обезжиренном молоке опреде- ляют по формуле СО=2,63 ЮОД+99,823 ----------- +Ж0, (6) Д Д где Жо—содержание жира в обезжиренном молоке, %. 2* 35
Содержание сухого остатка в сливках определяют по формуле _ 100+9,615 ЖСл сл~ 10,615 (7) где Жсл — жирность сливок. За последние годы на основании исследований, проведенных ВНИМИ и другими институтами, установлена корреляционная связь между содержанием жира Ж и белка Б в молоке для раз- личных географических районов СССР. Однако эта связь не является постоянной, о чем свидетельствуют уравнения регрес- сии, приведенные в табл. 14. таблица и Область Уравнения регрессии, связывающие содержание белка и жира, жира и сомо белок/жир 1867 г. 1968 г. Белгородская Горьковская Ивановская Калининская Калужская Куйбышевская Московская Б = 0,84 + 0,86 Ж 5=3,10+0,26 Ж 5=1,10+0,80 Ж 5=0,58+1,08 Ж 5 = 2,66+0,3 Ж 5 = 2,12+0,46 Ж 5 = 2,65 +0,27 Ж 5 = 2,22 + 0,27 Ж Б =2,30+0,29 Ж 5 = 2,74+0,17 Ж 5=2,42+0,23 Ж Б =2,05+ 0,37 Ж 6 = 2,4+0,22 Ж 6 = 2,37+0,2 Ж П родолжение Об л а с I ь Уравнения регрессии, связывающие содержание белка и жира, жира и сомо жир/сомо 1967 г. 1968 г. Белгородская Горьковская Ивановская Калининская Калужская Куйбышевская Московская Ж= 1,17+0,29 сомо Ж=2,93+0,12 сомо Ж = 1,5 + 0,54 сомо /К=2.55+0,77 сомо Ж=0,67+0,34 сомо Ж=4,7+0,98 сомо Ж= 1,79+0,32 сомо /К=0,92 + 0,54 сомо Ж=0,26+0,47 сомо Ж— 1,70+0,21 сомо Ж= 1,55 + 0,6 сомо Ж=0,41 + 0,37 сомо Ж=0,94 + 0,54 сомо 2К=0,31+0,45 сомо 36-
Из изложенного следует, что во всех случаях расчетов, свя- занных с определением расхода молока на производство творо- га, необходимо знать количественное соотношение его составных частей. Такие данные о молоке своей зоны, как правило, долж- ны иметь все заводы молочной промышленности. Наличие их облегчает вести все продуктовые расчеты. Влияние способов производства творога. Наиболее характер- ная зависимость расхода молока от способа производства тво- рога проявляется при выработке его раздельным способом. При производстве творога этим способом потери продукта с сыворот- кой значительно меньше, чем при традиционном, при котором на выработку творога используется нормализованное молоко. Влияние аппаратурного оформления процесса и рационали- зации отдельных операций. Уменьшение расхода молока в зави- симости от аппаратурного оформления процесса можно проил- люстрировать на примере применения творогоизготовителя емкостью 4000 л с прессующей ванной. При этом снижаются по- тери сухих веществ молока с сывороткой, а общая экономия сырья составляет 26,48 руб. на I т творога. Наглядным примером сокращения расхода молока за счет рационализации отдельных операций является замена бязевых мешочков лавсановыми. По результатам исследований, прове- денных во ВНИМИ, установлено, что при использовании лавса- новых мешочков потери сырья сокращаются до 16 руб. на 1 т жирного творога [84]. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА СЫРЬЯ В производстве творога большое значение имеют продукто- вые расчеты, особенно расчеты, связанные с определением рас- хода сырья. Для этих расчетов исходными являются данные, характеризующие взаимосвязь между содержанием жира в тво- роге и его влажностью. На основании экспериментальных исследований [113] и урав- нений материального баланса взаимосвязь между фактическим и требуемым содержанием жира и влаги в твороге можно пред- ставить формулой К„-**£*. (8) где Л та—количество творога требуемой влажности, кг; Хфв— количество творога фактической влажности, кг; Сф— фактическое содержание сухрх веществ в твороге, %; Ст—требуемое содержание сухих веществ в твороге, %. 37
(9> Содержание жира в твороге, пересчитанное на требуемую влажность, можно вычислить по формуле ЖфКф ЖФСТ "'тв К--------Г ’ Ктв Оф где Жт—содержание жира в твороге, пересчитанное на требуемую влаж- ность, %; Жф—фактическое содержание жира в твороге, %; Кф—количество выработанного творога, кг; Ктн— количество творога в пересчете на количество творога требуемой влажности, кг. Как показала обработка экспериментальных данных [113], расход сырья для производства жирного и полужирного творога можно определить по формуле 1,0032(1,0239ЖТ — Жоыв) Я,= Жн-Жсыв где Л1н — количество нормализованного молока, изводства 1 кг творога, кг; Жт—содержание жира в твороге, %; Жсыв—содержание жира в сыворотке, %; Жн—содержание жира в нормализованном 1,0032 и 1,0239— коэффициенты, учитывающие степень белка при производстве творога. (Ю) необходимое для про- молоке, %; -^пользования жира и я,= Исходя из результатов работ, проведенных ВНИМИ и УкрНИИмясомолпромом, для более точных расчетов можно рекомендовать следующие значения коэффициентов, характери- зующих степень использования жира и белка при производстве творога; 1,0056 и 1,0284. Кроме того, при определении расхода сырья целесообразно учитывать потери жира, отнесенные к общему количеству его в перерабатываемой смеси. В связи с изложенным формулу (10) можно представить следующим образом: 1000 (Жт- Жс„,Е) ЖнК-ЖСыЕ ’ ...I00 — 77 где К — коэффициент потерь (К =“ "щр -здесь П — норма потерь пастери- зованного сырья и жира при выработке творога). При производстве творога традиционным способом, прежде чем определить расход молока, устанавливают целесообразность его нормализации [218]. Для этого определяют необходимое со- держание сухих веществ в исходном молоке: с __ Ст(Жм-ЖСыв) + (Жт—Жц) ^т-Жсыв (И) (12) 38
где Ссыв — содержание сухих веществ в сыворотке, %; Жм—содержание жира в молоке, %. Если фактическое содержание сухих веществ в молоке совпа- дает с расчетным, то нормализации не требуется. Для продуктовых расчетов необходимо рассмотреть два ва- рианта нормализации: I вариант. Жирность молока понижают, добавляя обезжи- ренное молоко. 11 вариант. Жирность молока повышают, добавляя сливки. Количество обезжиренного молока Мо, добавляемое в цель- ное для нормализации, определяют по формуле = (Ст~См)(Жт-ЖСыв)-(^т-Жм)(Ст-Ссь.в) 3) (Жт—Жо)(Ст—Ссыв)—(Ст—Со)(Жт—Жсыв) где М— количество цельного молока, которое необходимо нормализовать, кг; Со— содержание сухих веществ в обезжиренном молоке, %. Количество сливок Сл, необходимое для нормализации моло- ка, определяют по формуле (Жт-Жм)(Ст-ССыв)-(Ст-См)(Жт-Жсьш) Л (ЖОл-Жт)(Ст-ССыв)-(Ссл-Ст)(Жт-ЖСыв)‘ Следует привести также некоторые основные формулы для расчета сырья при производстве творога раздельным способом [218]. Так, количество сливок, которое необходимо добавить к не- жирному творогу для получения готового продукта с требуемым содержанием жира, можно определить по формуле Г..(^гс-Мто) Жы-Жтс (15) где Жтс.— стандартное содержание жира в твороге, %; Жто—содержание жира в нежирном твороге, %; Тн— заданное количество нежирного творога, кг. Количество кислой сыворотки, необходимое для сквашивания молока при кислотном способе производства творога, опреде- ляют по формуле „ ^н(Ксм-Км) Сыв=—---------- Асыв—Асм (16) где Мн—количество нормализованного молока ('включая закваску), кг; Кем—требуемая кислотность смеси молока и кислой сыворотки (Кем = =60-7-63° Т); Км—кислотность молока перед смешиванием с сывороткой, °Т; Ксыв— кислотность кислой сыворотки, ЭТ. 39
В производственных условиях иногда требуется нормализо- вать содержание жира в твороге. При необходимости снизить содержание жира в готовом продукте добавляют нежирный тво- рог, количество которого можно определить по формуле т _ Г(Жф-ЖтС) Если требуется повысить содержание жира в готовом дукте, то количество добавляемых сливок определяют по муле /-(Жтс-Жф) Жс —Ж1С где 7'--количество творога, подлежащее нормализации, кг; остальные обозначения указаны выше. В случае необходимости нормализации творога по содержа- нию сухих веществ его дополнительно прессуют. Количество сыворотки, которую нужно выделить из творога, чтобы получить содержание сухих веществ в соответствии с требованиями стан- дарта, определяют по формуле (17) про- фор- (18) ~ сын 1 V) <->ТЖ '-'СЫВ где Стж , С-!ф, Семи—содержание сухих веществ соответственно в твороге желательное, в твороге фактическое, в сыворотке, вы- деляемой из творога, %. Общие принципы расчетов расхода сырья справедливы и для творога всех других видов, вырабатываемого из цельного моло- ка, обезжиренного молока, пахты, сухого цельного и сухого обезжиренного молока и из сухих сливок. При производстве творога в общем расходе сырья необхо- димо учитывать также расход молока на приготовление за- кваски. Количество вносимой закваски зависит от способа производ- ства творога, качества молока и закваски. Оно предопределяет- ся различными технологическими и микробиологическими фак- торами, поэтому до настоящего времени нет единого мнения об оптимальных дозах вносимой закваски [64, 104, 106, 171]. Для расчета количества закваски можно пользоваться сле- дующей формулой Сж(Ксм-Ко)-Л4м>3(Км-Ко) 40
К где 3— количество закваски; В См—количество смеси; К Кем— желательная кислотность смеси (Ксм=33—35°Т); В Ко— кислотность обезжиренного молока или сливок; К Л1м>з—суммарное количество цельного молока и закваски; Е Км— кислотность смеси молока и закваски; Е' Кз—кислотность кислой закваски. I Кислотность смеси молока и закваски можно определить по F формуле ; „ МКм+ЗК3 ь Лмз— (21) -М + З ’ где М—количество молока; Км— кислотность молока; остальные обозначения те же, что и в формуле (20). ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ХЛОРИСТОГО КАЛЬЦИЯ, СЫЧУЖНОГО ФЕРМЕНТА, ПЕПСИНА, МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ В общем балансе расходов на производство творога затраты па вспомогательные материалы незначительны (см. табл. 13). Тем не менее экономней их не следует пренебрегать. Кроме того, количество хлористого кальция, сычужного фермента и пепсина существенно влияет на продолжительность свертывания и качество готового продукта. При определении оптимального количества хлористого каль- ция и ферментов следует учитывать свойства и состав молока1. Многолетний опыт промышленности показывает, что можно рекомендовать обобщенные нормы внесения этих компонентов. Так, оптимальный расход порошка сычужного фермента актив- ностью 100 000 ед. составляет 0,8—1 г на 1 т молока. Если актив- ность используемого сычужного фермента отличается от стан- дартной, то количество его определяют по формуле 10 000 Кф = ——~ДфМ, (22) -Дф где Кф— количество вносимого фермента; /1ф— активность вносимого фермента; Лф— доза фермента стандартной активности, рекомендуемая для внесе- ния на 1 т молока (1,0—0,8 г); М—количество заквашиваемого молока. Однако следует отметить, что в литературе есть указания по внесению его в количествах, больших или меньших по сравнению с рекомендуемыми нормами [14, 64]. 1 Этот вопрос подробно рассмотрен в гл. 11. 41
Если вместо сычужного фермента применяют пепсин, то коли- чество его должно составлять 1 г нормальной крепости на 1 т молока. По существующим нормативам расход безводного хлористого кальция при производстве творога должен составлять 400 г на 1 т молока. При этом следует указать также, что существуют различные мнения о количестве вносимого хлористого кальция [14, 42, 64, 220]. При непрерывном способе производства творога с коагуля- цией белков молока в потоке количество добавляемой молочной кислоты определяют по формуле (23) где Хкс—расход молочной кислоты; .М—расход молока; ср—постоянный коэффициент (q>=2,92); Ск— концентрация молочной кислоты, %; рНн— начальная кислотность молока; рНк— конечная кислотность молока. ГЛАВА IV -------------------------------— СПОСОБЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА В настоящее время общепринятой классификации способов производства творога, в которой были бы систематизированы основные факторы, характеризующие процесс и свойства самого продукта, нет. По мнению автора, способы производства творога можно классифицировать по следующим признакам: организационно- технической структуре, методу регулирования содержания жира, способу коагуляции белков молока, аппаратурному оформлению процесса, методам обработки и обезвоживания сгустка. В зависимости от организационно-технической структуры различают периодический, комбинированный (непрерывно-цик- лический) и непрерывный способы производства творога. 42
При периодическом способе производства основные процессы обработки подготовленного для сквашивания молока осуществ- ляются в аппаратах периодического действия. При комбинированном способе производства часть техноло- гических процессов осуществляется в аппаратах периодического действия, а часть — в аппаратах непрерывного действия. При непрерывном способе производства все процессы осу- ществляются в одном или нескольких, последовательно соеди- ненных аппаратах, обеспечивающих поточность производства. В настоящее время наибольшее промышленное значение имеют периодический и комбинированный способы производ- ства. Непрерывный способ пока еще не получил широкого рас- пространения. По методу регулирования содержания жира в готовом продукте способы производства творога можно классифициро- вать на две группы: первая группа способов основана на регулировании содержания жира путем нормализации исход- ного сырья; вторая группа — на регулировании за счет внесе- ния необходимого количества жира (сливок) в творог, вырабо- танный из обезжиренного молока. Вторая группа способов регулирования содержания жира в твороге применяется при производстве творога раздельным способом. По виду коагуляции белков молока (сквашивания молока) различают кислотный и кислотно-сычужный способы производ- ства творога. Кислотную коагуляцию белков молока можно вызвать, при- меняя не только закваски, но и различные кислоты или ацидо- генные вещества (например, соли молочной кислоты). При кислотно-сычужном способе производства творога ис- пользуют сычужный фермент, закваски, молочную кислоту и кислую сыворотку. Молочную кислоту и кислую сыворотку, как правило, применяют для сквашивания молока при производстве творога непрерывным способом. В зависимости от аппаратурного оформления процесса сква- шивания молока способы производства творога можно подраз- делить следующим образом: со сквашиванием молока в стацио- нарном емкостном оборудовании (ваннах, баках, творогоизгото- вителях); со сквашиванием или подсквашпванием молока в про- точных емкостях пли со сквашиванием в проточных аппаратах непрерывного действия. По методу обработки сгустка различают способы производ- ства творога с отвариванием и без отваривания сгустка. Отвари- вание сгустка применяют, как правило, при кислотном способе производства творога из обезжиренного молока. 43
В зависимости от методов обезвоживания сгустка способы производства творога можно разделить на три группы: первая группа способов основана на применении самопрессования и прессования, вторая — только прессования, третья группа — на применении обезвоживания в непрерывно действующих аппара- тах (сепараторах или других специальных устройствах). Перечисленные признаки, по которым можно классифициро- вать способы производства творога, свидетельствуют об их мно- гообразии. Вместе с тем они позволяют обоснованно и обобщен- но рассматривать основные технологические процессы производ- ства творога. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ; ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА В настоящее время при рассмотрении научных основ химиче- ской и пищевой технологии все чаще устанавливают основные технологические связи и принципиальную схему того или иного процесса [9]. Установление технологических связей1 позволяет выявить параметры, определяющие процесс, и обоснованно ре- шать проблемы его оптимизации. Не вдаваясь в подробности теоретического подхода к уста- новлению технологических связей, можно сказать, что при выра- ботке творога независимо от способа производства его можно’ выделить две основные группы технологических процессов. В первую группу технологических процессов входят процес- сы, предшествующие образованию сгустка (первичная обработ- ка, пастеризация, охлаждение, нормализация молока и т. п.). Эта группа процессов характерна для производства почти всех молочных продуктов. Вторая группа технологических процессов включает процес- сы, специфические для производства творога (начиная с заква- шивания молока и кончая расфасовкой творога). В общем виде схему технологических процессов производст- ва творога можно представить следующим образом: Получение молока Первичная обработка молока на ферме Транспортировка 1 Под технологическими связями понимают, в какой /последовательности: осуществляется процесс, как и под действием каких факторов изменяется про- дукт в ходе его переработки, какие элементы процесса повторяются при лю- бом способе производства. 44
Приемка Охлаждение I Хранение Подогревание Очистка I Нормализация Пастеризация Охлаждение до температуры сквашивания Внесение необходимых компонентов для сквашивания молока I Образование сгустка (сквашивание) ’ I Обработка сгустка Предварительное удаление сыворотки и самопрессование Прессование (или обезвоживание) творога Охлаждение I Расфасовка и упаковка Приведенная схема выражает технологические связи произ- водства творога. Она показывает, что все операции технологи- ческого процесса производства творога взаимосвязаны между собой. Каждую из операций следует осуществлять в стпогом соответствии с условиями, обеспечивающими наилучшее исполь- зование составных частей молока, получение творога высокого качества, а также наименьшие затраты труда при минимальной продолжительности процесса. Анализ приведенной схемы показывает, что при любом спо- собе производства творога рассмотрение технологических связей основных специфических процессов можно начинать с операции внесения необходимых компонентов в молоко для его скваши- вания. Исходя из изложенного, при кислотном способе производства творога основные операции технологической схемы, начиная со второй группы процессов, следующие: заквашивание молока бактериальной закваской; образование сгустка (сквашивание); обработка сгустка и далее, как в приведенной общей схеме. 45
Если кислотный творог вырабатывают с отвариванием сгуст- ка, то после обработки его нагревают до 36—40° С. При кислотно-сычужном способе производства творога для заквашивания в молоко вносят бактериальные закваски, сычуж- ный фермент и хлористый кальций. При производстве творога из сухих молочных продуктов (су- хого обезжиренного молока, сухого цельного молока, сухих сли- вок) началом производственного цикла можно считать их вос- становление. Затем восстановленное молоко фильтруют и пасте- ризуют. Остальные операции такие же, как и в приведенной выше технологической схеме. При производстве творога раздельным способом технологиче- ская схема принципиально отличается от приведенной выше, начиная с пастеризации: Пастеризация молока Сепарирование молока Внесение необходимых для сквашивания I Образование сгустка I Обработка сгустка Отделение сыворотки I Розлив сгустка в мешочки I Самопрессование Прессование Вальцевание обезжиренного творога компонентов молока I Размешивание сгустка Сепарирование сгустка I Охлаждение сливок I Дозирование сливок Смешивание обезжиренного творога со сливками Охлаждение творога Расфасовка творога Рассмотрение технологических схем позволяет выделить определяющие звенья производства творога. Для первой группы 4-6
процессов такими звеньями являются первичная обработка мо- лока на ферме, его транспортировка, охлаждение, очистка, нор- мализация и пастеризация; для второй группы процессов — внесение необходимых компонентов для свертывания белков мо- лока, образование сгустка, его обработка, самопрессование, прессование (или обезвоживание) и охлаждение творога. Значение каждого из указанных процессов при производстве творога можно охарактеризовать следующим образом. От первичной обработки молока на ферме (фильтрации и ох- лаждения) зависят такие основные показатели его качества, как наличие механических примесей, кислотность и содержание мик- роорганизмов. Совершенно очевидно, что для производства тво- рога следует использовать молоко высокого качества, т. е. пере- численные показатели должны быть минимальными. Оценивая влияние транспортировки на качество молока, необ- ходимо отметить, что при несоблюдении установленных правил возможно нарушение естественной дисперсности молока (раз- дробление жировых шариков или образование масляных зерен), повышение кислотности и увеличение бактериальной обсеменен- ности молока. Охлаждение — непременное условие сохранения качества молока при резервировании и хранении. Очистка имеет существенное значение прежде всего потому, что молоко освобождается от механических примесей, а также от различных тканевых образований (эпителия, кровяных телец и т. п.), в результате чего повышаются санитарные показатели его и, следовательно, улучшаются товарные свойства готового продукта. Нормализация молока предопределяет содержание жира и сухих обезжиренных веществ в готовом продукте. При непра- вильном проведении нормализации возможны излишние потери сырья и усложнение производства. Эффективностью пастеризации при производстве творога предопределяется интенсивность развития культурной микро- флоры, вносимой в молоко. От режима же пастеризации зависит выход готового продукта. Интенсивность образования сгустка, качество и выход тво- рога зависят от дозы вносимых компонентов, а также от техники и приемов внесения их. Эти компоненты нужно вносить в молоко таким образом, чтобы они быстро и равномерно распределялись по всей его массе. Образование сгустка, особенно при периодическом способе производства творога, — процесс до некоторой степени самопро- извольный; свойства сгустка зависят от условий подготовки моло- 47
ка, внесения в него закваски и других компонентов, а также от аппаратурного оформления этого процесса. Обработка сгустка заключается в разрезке его и отваривании в случае производства нежирного творога кислотным способом. При кислотном способе отваривание оказывает большое влияние на качество и выход творога. При несоблюдении режимов отва- ривания возможно ухудшение качества творога и увеличение потерь сухих веществ. На конечные результаты выработки творога существенно влияет разрезка сгустка. Своевременная разрезка и установле- ние правильных размеров кубиков сгустка, образуемых при раз- резке, обеспечивают эффективность самопрессования и прессо- вания. При обработке сгустка необходимо учитывать способы даль- нейшего его обезвоживания. В случае обезвоживания сгустка на сепараторе требуется предварительное размешивание для полу- чения гомогенной массы, а при прессовании творога на других обезвоживателях непрерывного действия крайне нежелательно образовавшийся сгусток подвергать излишним механическим воз- действиям. В этом случае творог хорошей консистенции удается получить при условии минимального дробления сгустка. Самопрессование в значительной мере обусловливает ско- рость прессования. Следует отметить, что чем продолжительнее самопрессование, тем выше кислотность получаемого продукта. Обезвоживание творога, осуществляемое различными спосо- бами (прессованием, центрифугированием, сепарированием и т. п.), предопределяет не только содержание влаги в готовом продукте, но и его консистенцию. Как самопрессование, так и прессование желательно осуществлять при пониженной темпе- ратуре. Охлаждение творога осуществляется одновременно с обезво- живанием сгустка или сразу после прессования. При периодиче- ском способе производства охлаждение необходимо прежде всего для подавления развития микроорганизмов, а следовательно, для прекращения роста кислотности творога и сохранения его каче- ства. Рассмотренные процессы протекают, безусловно, во времени и при различной температуре. Единого мнения о наиболее рацио- нальных режимах проведения этих процессов пока нет [42, 159, 166, 192, 220]. Так, при производстве творога из обезжиренного молока кислотным способом температуру сквашивания рекомен- дуется поддерживать в пределах от 27 до 37° С. По мнению раз- ных авторов, продолжительность сквашивания составляет от 5 до 12 ч. Кислотность готового сгустка должна достигать 70—80°Т. 48
Температуру отваривания рекомендуется поддерживать от 36 до 40° С, а продолжительность отваривания сгустка — в пределах от 20 до 40 мин. Самопрессование предлагается проводить в те- чение 1 —1,5 ч, прессование— 1,5—2,5 ч. Температура самопрес- сования может быть в пределах от 10 до 20° С. Приведенные данные свидетельствуют о необходимости опти- мизации проведения отдельных процессов производства творога, и в первую очередь таких наиболее продолжительных и трудо- емких процессов, как сквашивание, самопрессование и прессо- вание. При разработке оптимальных режимов производства необ- ходимо учитывать возможное сокращение продолжительности процесса. С целью интенсификации производства творога в пер- вую очередь требуется механизировать такие длительные про- цессы, как сквашивание и прессование. Максимальное сокращение продолжительности сквашивания и прессования или объединение этих процессов в одном аппарате позволит организовать производство творога непрерывным спо- собом. При всех известных в настоящее время непрерывных спосо- бах производства творога общая технологическая схема его выработки остается такой же, как и рассмотренная выше. ГЛАВА V ---------------------------------- ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИЕ ОБРАЗОВАНИЮ СГУСТКА ОХЛАЖДЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВКА МОЛОКА До настоящего времени нет специальных исследований, кото- рые выявили бы специфическую связь между условиями пер- вичной обработки молока и производством творога. Утвержде- ние, что первичная обработка молока, предназначенного для производства творога, должна быть осуществлена так, чтобы наилучшим образом сохранить его природные качества с момента получения до момента переработки, видимо, будет безошибоч- ным. 49
Вопросам первичной обработки молока на фермах и низовой молокоприемной сети посвящено много работ [65, 67, 68, 70, 148, 192, 206]. Здесь целесообразно остановиться только на пробле- мах, особенно важных для производства творога, прежде всего на охлаждении молока, которое следует по возможности осуще- ствлять в закрытом потоке Охлаждение, по существу, определяет поведение молока в процессе дальнейшей технологической обработки. Температуру охлаждения следует считать основным фактором, от которого зависят такие качественные показатели молока, как его бакте- риальная обсемененность и кислотность. Чем ниже температура охлаждения, тем дольше сохраняется доброкачественность молока. При любом способе охлаждения молока и аппаратурном оформлении процесса производственника должна интересовать продолжительность охлаждения. Ее можно определить по фор- муле где Z— продолжительность охлаждения; М—количество охлаждаемого молока; с—теплоемкость молока; ^н> — начальная и конечная температуры молока; k— коэффициент Теплопередачи; F —площадь теплообмена; Д/ср—средняя разность температур между молоком и охлаждающим аген- том. Независимо от способа охлаждения необходимо стремиться к максимальному сокращению продолжительности этого про- цесса. С уменьшением продолжительности охлаждения снижает- ся возможность нарастания количества микроорганизмов. Опти- мальным способом охлаждения является такой, при котором молоко сразу после дойки направляется на непрерывно действу- ющий охладитель. Анализ формулы (24) и экспериментальных данных [110, 111, 136, 193] показывает, что при заданных количестве молока, его начальной и конечной температурах, а также площади охлажде- ния продолжительность процесса предопределяется коэффициен- том теплопередачи k и Aftp. При охлаждении молока в емкост- ных охладителях k можно считать постоянной величиной. В пер- вом приближении при условии постоянной производительности и ’ Уместно привести в интерпретации Клегга [98] старинную притчу; «при- рода создала молоко не для того, чтобы оно увидело дневной свет». 50
постоянного расхода охлаждающего агента коэффициент тепло- передачи k можно считать постоянным и для поточных (трубча- тых, оросительных, пластинчатых) охладителей. Таким образом, приняв коэффициент теплопередачи k посто- янным, процесс охлаждения можно интенсифицировать путем снижения температуры охлаждающего агента *. Если для охлаждения применяют охлаждающий агент (воду, ледяную воду, рассол), имеющий постоянную начальную темпе- ратуру, то, увеличив подачу этого агента в охлаждающее уст- ройство, можно снизить продолжительность охлаждения молока. При этом повышается коэффициент теплопередачи и. следова- тельно, сокращается продолжительность процесса. В процессе охлаждения качество исходного молока не изме- няется. Цель охлаждения заключается в сохранении первона- чальных свойств его. Исходя из изложенного, действующим ГОСТом на заготовляемое молоко в 1972 г. введена доплата за молоко I сорта, сдаваемое на предприятия при температуре не выше 10° С. ГОСТом предусматривается также, что молоко по- сле его получения на ферме не следует хранить более 20 ч. Во многих странах мира в соответствии с действующими законодательствами молоко на ферме охлаждают до 2—6° С. Всемирная организация здравоохранения рекомендует охлаж- дать молоко до 4е С не позднее чем через час после приемки с ферм. Сохранение температуры охлажденного молока при транс- портировании препятствует развитию микроорганизмов, а-следо- вательно, замедляет нарастание кислотности. Поэтому во многих странах мира существуют стандарты, в которых указаны макси- мальные пределы изменения температуры молока при транспор- тировке его в цистернах. Стандарты допускают повышение тем- пературы на 0,8—2,5° С за 12 ч пути при температуре окружаю- щего воздуха 25° С. При транспортировке молока во флягах, применяя различные укрытия, можно также сохранять темпера- туру молока. В случае несоблюдения регламентированных условий транс- портировки, особенно в жаркое время года, в молоке повышает- 1 Для определения средней разности температур применяют следующие формулы: Д'" б при ГГ“<2 Л/м Д'б „ при Т7~>2 Д<м Д/б+Д^м ; д /б-д/м л/ср=------кГ 2,3 Ig^2- Д/м 51
ся содержание микроорганизмов и кислотность. Выработка высо- кокачественного творога из такого молока затруднительна. Во избежание этого хранить и резервировать молоко нужно в условиях, исключающих повышение его температуры, т. е. в танках, снабженных теплоизоляцией и мешалками. ОЧИСТКА МОЛОКА В последние годы придается все большее значение разработ- ке оптимальных режимов очистки молока [5, 118, 119, 127]. Уста- новлено, что даже при достаточно строгих санитарных режимах содержания скота, получения, первичной обработки и транспор- тировки в молоке находятся различные механические примеси, которые условно можно разделить на жидкие и твердые. Жидкие примеси, содержащиеся в молоке, нельзя удалить никакими механическими приемами. Частицы скоагулированного белка и другие инородные тела (эпителий, кровяные шарики, микроорганизмы и т. п.) выделя- ются из молока при сепарировании и центробежной очистке, оседая в грязевом пространстве барабана сепаратора Наиболее эффективна очистка молока от механических при- месей на молокоочистителях. Ниже кратко рассмотрены особенности очистки молока на полугерметическом и герметическом молокоочистителях. Очистка на полугерметическом сепараторе осуществляется следующим образом (рис. 2). Молоко по центральной трубке поступает в тарелкодержатель барабана, откуда оно по щелеобразному каналу, образованному основанием тарелкодержателя и днищем корпуса барабана, по- падает в грязевое пространство. Здесь процесс очистки начи- нается, а в межтарелочном пространстве завершается. Молоко, освобожденное от частиц механических примесей, по зазору между верхними кромками тарелок и тарелкодержателем поднимается в камеру, в которой расположен напорный диск, обеспечивающий выход молока из барабана и подачу в другие машины и аппараты, предназначенные для дальнейшей техноло- гической переработки. В герметический молокоочиститель, барабан которого изо- бражен на рис. 3, молоко, направляемое на очистку, поступает через соединительную гильзу в патрубок камеры центробежного насоса. Благодаря напору, создаваемому насосом, молоко уст- Оселаюшая ла барибале масса (осадок) получила название -сепаратор- ной слизи. 52
Рис. 2. Полугерметнческнй молокоочнститель ОМБ-ЗС: I — центральная трубка; 2— приемник очищенного молока; 3 — манометр; 4— напорный диск; 5 — барабан; 6 — станина; 7 —упорный винт: 8— вертикальный вал; 9— кол- пак; 10 — тормоз; 11 — тахометр: 12 — горизонтальный вал. 53
Рис. 3. Герметический молокоочиститель: о — общий вил /— патрубок дли входа молока; 2— вертикальный вал (веретено); 3— барабан. ? — напорный диск; 5 — вал червячного колеса с фрикционной муфтой; 6 — центробежный насос; б —барабан. /—труба для выхода очищенного молока; 2 — уплотнительная прокладка для выводной трубки; 3 — крышка барабана; 4 — направляющий выступ крышки бара- бана. 5 —тарелка; 6 — направляющий штифт для тарелкодержателя; 7 — тарелкодержа- тель; 3 — кольцевая гайка; S — резиновое уплотнительное кольцо; /0 — колпачковая гай- ка; 11 — корпус барабана. ремляется в отверстия перегородки и поступает в пустотелое веретено. По внутреннему каналу его молоко попадает в нижнюю часть тарелкодержателя. Из тарелкодержателя оно переходит в грязевое пространство и затем в межтарелочные зазоры. По каналу между верхними кромками тарелок и тарелкодержателем очищенное молоко поднимается к выпускной гильзе, откуда по- ступает в устройство для отвода молока. 54
В последние годы в молочную промышленность начали внед- рять саморазгружающиеся сепараторы-молокоочистптели с авто- матической центробежной выгрузкой осадка. В результате их применения повышается производительность труда, высвобож- дается обслуживающий персонал, занятый мойкой сепараторов. В СССР разработан и внедрен саморазгружающийся моло- коочиститель ОЦМ-5 производительностью 5000 л/ч [154, 155]. Этот очиститель (рис. 4) принципиально отличается от извест- ных конструкций тем, что буферная жидкость удаляется из-под днища при разгрузке барабана не с помощью вспомогательного кольцевого поршня, а посредством гидравлически управляемых клапанов (рис. 5). После разгона барабана в гидроузел 1 при давлении до 1,96- 105 Па, подается буферная жидкость, в качестве которой может служить водопроводная вода. Через ограничительную форсунку 2 вода поступает в полость А под подвижным дни- щем. Под действием гидростатического давления, возникающего в центробежном поле, подвижное днище 'перемещается вверх и прижимается торцевой поверхностью к уплотнительному коль- цу 3, перекрывая при этом разгрузочные щели 4. После перекрытия разгрузочных щелей в сепаратор непре- рывно подается молоко, подлежащее очистке. Подача его не. прекращается и при выгрузке. По накоплении в шламовом про- странстве определенного количества осадка к гидроузлу вновь! направляют воду. При этом вода переполняет полость Б гидро-1 узла и по системе каналов устремляется к клапанному меха-1 низму 5. При срабатывании клапана каналы 6 сообщаются! с пространством, окружающим барабан, и буферная жидкость,' находящаяся в полости А, выбрасывается из барабана. В опре- деленный момент сила от давления жидкости внутри барабана превышает силу от давления ее в полости А, и подвижное днище опускается, открывая разгрузочные щели. При этом содержимое барабана выбрасывается в приемник осадка. Количество осадка, выброшенного из барабана, зависит от продолжительности от- крытия разгрузочных щелей и величины хода подвижного днища. Четкость работы механизма разгрузки зависит от точности расчета элементов гидросистемы. Количество и влажность осад- ка, выброшенного из барабана, находятся в прямой зависимости от количества воды, подаваемой в гидроузел. При правильной эксплуатации сепаратора выбрасываемый осадок имеет пасто- образную консистенцию. При этом объем его должен быть таким» чтобы небольшое количество его оставалось в барабане, пре- граждая доступ продукта к разгрузочным щелям во избежание потерь молока. 5»
Рис. 4. Саморазгружающий молокоочиститель ОЦМ-5: / станина с приводом; 2— барабан; 3— гидроузел; 4—заградительный кожух; 5, 6 — коммуникации. 56
Рис. 5- Схема разгрузочного устройства сепаратора-молокоочистителя ОЦМ-5: 1 — гидроузел; 2 — ограничительная форсунки; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — разгрузочны» щели; 5 — клапанный механизм; б — канал для отвода буферной жидкости. Пастообразный оса- док может налипать на поверхности приемни- ка, поэтому сепаратор снабжен промывной системой. За 1—3 мин до разгрузки барабана в форсунки приемника подают воду, которая охлаждает его, предот- вращая пригар осадка, и смачивает поверхно- сти, в результате чего облегчается скольже- ние осадка к отводя- щему патрубку. После выброса осадка про- должают подавать во- ду в течение 2—3 мин, вследствие чего дости- гается полное удаление его из приемника. Оса- док вместе с водой удаляется из приемника в глушитель, а затем в производственные емкости или коммуникации. Управление работой механизма разгрузки полностью рртзма- тизировано. Предусмотрены также дублирующие системы управ- ления разгрузкой вручную на случай повреждения какого-либо элемента автоматики. -я По окончании очистки молока производят безразборную мойкуJ сепаратора. Для этого в него подают воду, которая вытесняет “1 молоко из коммуникаций и барабана. После этого барабан пол- 1 ностью разгружают. Затем в коммуникации для более тщатель- 1 ной очистки "барабана и приемника осадка подают моющие растворы. В процессе обработки системы моющими растворами проиэ- 1 водят две-три полные разгрузки барабана для смыва осадка. 1 Окончательная промывка осуществляется горячей водой при J пяти-шести полных разгрузках барабана. При безразборной мой-_Я ке с целью полной очистки камеры напорного диска в отводящих!] коммуникациях поддерживается противодавление до 2,94 • Па. 4 Очистка молока на саморазгружающихся молокоочистителях эффективна только в том случае, если цикл безостановочной ра> боты его установлен с учетом количества механических примесей 1
и частиц скоагулированного белка, осаждаемого в грязевом пространстве. Исходя из этого, Новиков предложил определять продолжительность безостановочной работы саморазгружающе- гося молокоочистителя по следующей формуле [154]: к 100^ 1М(а-Кг)’ (25) где т— продолжительность безостановочной работы молокоочистителя, ч; V—объем грязевого пространства молокоочистителя, л; а— объемная концентрация взвешенных частиц механических приме- сей, %; Xi — коэффициент, учитывающий полную емкость грязевого пространства, заполнение которой не нарушает эффективности процесса очистки; Кг — коэффициент, учитывающий количество механических примесей, уне- сенных с очищенным молоком. Для упрощения расчетов можно принимать К\ = 1, а Кг = 0. Считают, что количество выделяемого осадка (сепараторной слизи) колеблется в весьма широких пределах и составляет при- мерно 0,01—0,3% (в среднем 0,06%) массы просепарированного молока. Установлено, что количество выделяемой сепараторной слизи зависит от состава и качества молока, а также центробеж- ной силы, развиваемой барабаном. Совершенно очевидно, что из загрязненного молока сепараторной слизи выделяется больше, чем из чистого. В связи с тем что в отдельных случаях на предприятия мо- лочной промышленности может поступать молоко от коров со скрытой формой мастита, небезынтересны исследования Маслен- никовой [142]. Она установила, что из молока от здоровых коров получено 0,046% сепараторной слизи, а из молока коров, подо- зрительных на мастит, выделялось 0,114% сепараторной слизи. В этом случае количество сепараторной слизи увеличивается главным образом в результате повышенного содержания фор- менных элементов крови и продуктов распада ткани молочной железы. В процессе очистки вместе с сепараторной слизью осе- дает значительная часть лейкоцитов. Одним из показателей, влияющих на эффективность очистки, является температура молока. Если исходить из условий сохра- нения первоначального качества молока, то наиболее выгодно очищать холодное молоко. Однако при этом в соответствии с за- коном Стокса из-за повышения вязкости молока уменьшается скорость всплывания частиц, а следовательно, ухудшается очист- ка. Особенно неэффективна холодная очистка молока, получен- ного от коров, подозрительных на мастит, так как при низкой 58
температуре очистки из молока не удаляются гнойные оТразо- вания. С повышением температуры молока до 80—85° С увеличи- вается скорость всплывания частиц механических примесей моло- ка. Но при такой высокой температуре часть механических при- месей растворяется или раздробляется в молоке, в результате чего очистка также ухудшается. Поэтому в современных техно- логических линиях для производства творога чаще всего в мо- локоочистители подают молоко при 35—45°С. После центробежной очистки кислотность молока нарастает значительно медленнее, чем в неочищенном молоке. Так. если кислотность неочищенного молока за 24 ч повысилась с 18 до 47° Т. то кислотность этого же молока, но предварительно очи- щенного, повысилась до 24°Т [158]. Выявлено также, что общие потери азотистых веществ молока при очистке невелики. Иссле- дования, проведенные Панченко, показали, что в результате центробежной очистки качество молока повышается на один класс по редуктазной пробе [158]. Наиболее эффективным способом очистки молока следует считать бактериофугирование, так как при этом выделяются не только механические примеси, но и удаляется значительное ко- личество микроорганизмов, содержащихся в молоке. В связи с этим бактериофугирование иногда называют холодной или центробежной пастеризацией молока. Опыт применения в ряде стран (США, Франция, Япония. Мексика) бактериофугировання для удаления спор из молока при производстве сыра, а также сухого и стерилизованного моло- ка показывает его перспективность и при выработке других мо- лочных продуктов [5]. Нет сомнения в том, что бактернофугирование окажет поло* жительное влияние и на качество творога. Центробежное выделение микроорганизмов из молока позво- ляет изменять режим тепловой пастеризации и стерилизации молока и значительно улучшить качество как сырья, так и гото- вых продуктов. Однако заменить тепловую пастеризацию и сте- рилизацию центрифугированием не представляется возможным, так как часть микроорганизмов (в том числе патогенных), плот* ность которых равна плотности молока или меньше ее, не может быть выделена из молока под действием центробежной силы. Полному выделению микробов при бактериофугировании пре* пятствует также агрегация жировых шариков с микроорганиз* мами. Это обстоятельство необходимо подчеркнуть особо, так как в некоторых отечественных публикациях несколько преуве- личиваются возможности и преимущества бактериофугировання, 50
СЕПАРИРОВАНИЕ МОЛОКА В производстве творога молоко сепарируют в случае приме- нения раздельного способа, осуществляемого по следующей схеме: тг Обезжиренное молоко— Обезжиренный творог Молоке \ I ^Сливки —Творог жирный или полужирный При производстве жирного и полужирного творога раздель- ным способом в отличие от производства масла содержание жира в обезжиренном молоке не имеет определяющего значения для выхода готового продукта. При этом экономия жира достигается в результате полного использования обезжиренного молока. В случае же выработки только нежирного творога процесс сепа- рирования должен быть проведен так, чтобы в обезжиренном молоке содержалось минимально возможное количество жира. Таким образом, в производстве творога раздельным способом проблемы сокращения потерь жира при сепарировании не имеют первостепенного значения. Однако такие проблемы, связанные с сепарированием, как выбор рациональной температуры сепари- рования и предотвращение ценообразования, имеют прямое от- ношение к производству творога. При сепарировании молока оптимальной температурой при- нято считать 35—45° С. Кислотность молока должна составлять не более 21° Т, т. е. соответствовать допустимым нормам. Во избежание повышения кислотности продукты сепарирова- ния (сливки и обезжиренное молоко) надо перерабатывать сразу же по мере их получения либо немедленно пастеризовать или охлаждать (в случае резервирования). При сепарировании молока в открытых сепараторах вследст- вие контакта с воздухом в сливках и обезжиренном молоке обра- зуется значительное количество пены [99, 127]. Образование пены начинается в приемных рожках, а завершается в резервуарах для резервирования продуктов сепарирования. При сепарировании в полугерметических и герметических сепараторах продукты сепарирования отводятся по закрытым трубопроводам. В этом случае пена образуется вследствие кон- такта продуктов сепарирования с воздухом при поступлении в резервуары для хранения. Наличие пены в цельном и обезжиренном молоке, а также В сливках отрицательно влияет прежде всего на тепловую обра- ботку их. При большом содержании пены в продукте умень- шается его теплопроводность, вследствие чего понижается эффективность работы теплообменных аппаратов. Пена прогре-
вается хуже, чем основная масса продукта (разница в темпера- туре нагрева может достигать 10—15°С), поэтому в сильно вспененном продукте после пастеризации может быть сравни- тельно большое количество микроорганизмов, в том числе пато- генных [32]. Это, пожалуй, самое главное нежелательное послед- ствие ценообразования, которое нужно иметь в виду при произ- водстве творога. Большое количество пены в сливках при постепенном или быстром механическом разрушении ее способствует образова- нию жировых комочков (мелких масляных зерен), что отрица- тельно влияет на дальнейшую обработку сливок, особенно при перемешивании их с творогом. Кроме того, белковые вещества, содержащиеся в пене, подвергаются частичной необратимой коагуляции, что приводит к излишним потерям сухих веществ молока при производстве творога. Количество пены, образующейся при сепарировании, зависит от частоты вращения барабана и скорости истечения продуктов сепарирования, а также от температуры сепарирования и жир- ности сливок. При увеличении частоты вращения барабана и скорости исте- чения из него продуктов сепарирования количество пены увели- чивается. С повышением температуры сепарирования пенообразование в сливках и обезжиренном молоке также увеличивается. Особен- но интенсивно образуется пена в обезжиренном молоке при высоких (65—85° С) температурах сепарирования. В силу указанных причин не следует сепарировать молоко при температурах пастеризации, так как при этом больше обра- зуется пены. Кроме того, горячее обезжиренное молоко, содер- жащее много пены, труднее охладить до температуры скваши- вания. Вспененное обезжиренное молоко затрудняет весь даль нейший технологический процесс производства творога. В настоящее время для сепарирования молока в промышлен- ных условиях применяют сепараторы-сливкоотделители различ- ных типов: полугерметические, герметические, универсальные1. Наибольшее распространение получили полугерметические сепа- раторы (рис. 6). Молоко из поплавковой камеры 1 по централь- ной трубке 2 попадает в тарелкодержатель 3 и нижнюю камеру его, откуда оно поступает в пакет тарелок 4. Между разде- лительной и верхней тарелками образуется камера, в которой расположен напорный диск 7 для сливок, а между перегородкой 1 В СССР также начали выпускать саморазгружающиеся сепараторы- сливкоотделители. Принцип действия разгрузочных устройств этих сепарато- ров такой же, как и в саморазгружающихся молокоочнстителях. б)
Рис. 6. Барабан полугерметического сепаратора: 1 — поплавковая камера; 2 — центральная трубка; 3 — тарелкодержатель; 4 — пакет та- релок; 5 — разделительная тарелка; б—верхняя тарелка; 7 — напорный диск для сли- вок; 8 — крышка барабана; 9—перегородка; /0 — верхняя крышка; И — напорный диск для обезжиренного молока; 12 — трубка напорного диска для сливок; 13 — трубка напор- ного диска для обезжиренного молока; 14 — кольцевая камера для обезжиренного молока; 15 — кольцевая камера для сливок; 16 — приемник; /7 — патрубок для отвода сливок; 18- патрубок для отвода обезжиренного молока; 19 — корпус барабана; 20 и 2/— затяжные гайки барабана и крышки; 22 — заградительный колпак; 23 —• горизонтальный канал в пе- регородке. 62
9 и крышкой 10 — камера для напорного диска 11, нагнетающе- го обезжиренное молоко. Сепараторы, применяемые для выделения сливок, одновре- менно очень эффективно осуществляют очистку молока. При разделении молока на сливки и обезжиренное молоко в грязе- вом пространстве скапливаются механические примеси. В связи с этим при производстве творога раздельным способом можно исключить центробежную очистку молока. При этом универсаль- ные пастеризационные установки желательно комплектовать не молокоочистителями, а сливкоотделителями. Такие установки работают следующим образом. Молоко из молокохранильны.х танков поступает сначала в секцию регенерации пастеризацион- ной установки, а затем в сепаратор. Пастеризация обезжирен- ного молока осуществляется на этой же установке в секции пастеризации, куда оно поступает из сепаратора. Сливки же пастеризуют и охлаждают на специальной пастеризационно-охла- дительной установке. Для устранения раздельной обработки продуктов сепариро- вания при производстве творога во ВНИМИ предложено молоко из секции пастеризации направлять в секцию регенерации. Здесь оно охлаждается до 30—35°С и направляется в сепаратор. При этом нет необходимости отдельно пастеризовать сливки. Жирность получаемых сливок должна составлять 52—56%. ГОМОГЕНИЗАЦИЯ МОЛОКА В настоящее время гомогенизация молока широко приме- няется при производстве различных молочных продуктов (питье- вого молока, стерилизованного молока, кисломолочных напит- ков, мороженого, сыра, молочных консервов). Вопросы же, связанные с использованием гомогенизации в производстве творога, не нашли какого-либо завершения [33]. Известно лишь несколько противоречивых сведений о произ- водстве жирного тв’орога из гомогенизированного молока. Так, по данным Анацкой и Ломунова, при производстве жирного тво- рога из молока, гомогенизированного при 6,86 • 106 — 7,84 • 106 Па, существенно (на 3,14%) повышается использование сухих ве- ществ молока и значительно уменьшаются потери жира с сыво- роткой. В этом случае в сыворотке было обнаружено не более 0,01—0,05% жира. При выработке же творога из негомогенизи- рованного молока в сыворотке содержалось 0,12—0,16% жира. По мнению этих авторов, гомогенизация предотвращает отстаивание жира, в результате чего получается сгусток с равно- мерно распределенным жиром и уменьшается отход жира в сыво- 63
ротку [4]. Качество готового продукта, выработанного из гомогенизированного молока, не изменилось по сравнению с ка- чеством творога, полученного из негомогенизированного мо- лока. По другим данным, при производстве жирного творога из гомогенизированного молока потери жира с сывороткой увели- чиваются от 0,8 до 1,1% [94]. При переработке на творог молока, гомогенизированного при 2,94 • 106— 1,176 • 107 Па, получался дряблый сгусток, вследствие чего затруднялось отделение сыво- ротки. Наряду с этим увеличивалась продолжительность скваши- вания, самопрессования и прессования. Творог из гомогенизиро- ванного молока имел мажущуюся консистенцию и химический состав, не соответствующий требованиям стандарта. Из изложенного следует, что в настоящее время не представ- ляется возможным сделать какой-либо вывод о целесообразности производства творога из гомогенизированного молока. Однако можно предположить, что дальнейший научный поиск позволит наметить пути рационализации производства творога из гомоге- низированного молока. Возможно, что целесообразной окажется выработка жирного творога из гомогенизированного молока. Для окончательного решения этой проблемы требуются широкие экспериментальные исследования. Ниже приведены некоторые результаты таких исследований, проведенных аспиранткой Гущиной (ВНИМИ). В опытах было использовано пастеризованное молоко, кото- рое гомогенизировали при различном давлении и температуре 60° С. Коагуляцию гомогенизированного молока осуществляли в коагуляторе непрерывного действия. Эксперименты показали, что гомогенизация приводит к за- медлению процесса синерезиса. Чем выше давление гомогениза- ции, тем в большей степени снижается интенсивность выделения сыворотки. Так, при давлении гомогенизации 4,9 • 106 Па через 20 мин из сгустка выделяется около 74% сыворотки, а при дав- лении гомогенизации 1,96 - 107 Па — лишь 69%. Из контрольных образцов сгустка, полученного из негомогенизированного моло- ка, за это же время выделялось 76% сыворотки. Замедление синерезиса при использовании гомогенизирован- ного молока сопровождается значительным снижением отходов сухих веществ (рис. 7). Степень использования белков молока, вероятно, повышается в результате частичного перехода в творожную массу сывороточ- ных белков, которые содержатся в оболочках жировых шариков. На уменьшение потерь белка влияет и повышение степени ис- пользования жира, так как вместе с жировыми шариками, окру- 64
<tS-tO5 ЗВЮ5 М/0- i9Siffs Дабление,Ла Рис. 7. Кривые, характеризующие со- держание в сыворотке жира (7) и белка (2) в зависимости от давления гомоге- низации. женными оболочками, в творог переходит и часть белка. Уменьшению потерь жира с сывороткой спо- собствует сильное дис- пергирование жира и рав- номерное распределение его по всей массе сгустка, а также замедленный си- нерезис сыворотки. Результаты проведен- ных опытов позволяют сделать вывод о том, что при производстве творо- га из гомогенизирован- ного молока непрерывным способом на основе коагу- ляции белков молока в потоке значительно уменьшается отход белка п жира в сыворотку. В настоящее время ведутся работы по применению раздель- ной гомогенизации. Сущность ее заключается в том. что гомоге- низируют только сливки, которые затем добавляют в обезжирен- ный творог [146]. НОРМАЛИЗАЦИЯ МОЛОКА Проблема нормализации молока, несмотря на неизбежность этого процесса в производстве многих молочных продуктов, до сих пор не решена однозначно. Однозначное решение вопроса о наиболее рациональном способе нормализации затруднительно потому, что выбор способа зависит от целей ее проведения. Нет единого мнения и о нормализации молока при производстве тво- рога [29, 138]. Рассмотренные ниже варианты нормализации молока по жиру можно осуществить по трем принципиально различным схемам (рис. 8). В соответствии со схемой I сепарируют определенную часть молока, подлежащего нормализации. Обезжиренное молоко или сливки смешивают с основной партией нормализуемого молока. По схеме II все молоко, подлежащее нормализации, сепари- руют на сепараторе-нормализаторе, из которого отводят часть сливок или обезжиренного молока. 3 Зак. 3019 65
По схеме /// только часть молока, подлежащего нормализа- ции, непрерывно (в потоке) поступает в сепаратор. Продукты сепарирования, необходимые для нормализации, также в потоке смешиваются с остальным молоком. При производстве творога, по-видимому, наиболее рациональ- но добавлять к цельному молоку обезжиренное или в случае необходимости сливки. Вряд ли целесообразно сепарировать все молоко. В соответствии со схемой II молоко, нагретое до 73—78° С, из секции пастеризации пластинчатого универсального аппарата 1 поступает в выдерживатель 2; далее оно движется по трубопро- вод}’ 7, на котором установлен регулировочный градуированный кран 4 (рис. 9). Посредством этого крана часть молока направ- ляют на иолугерметический сепаратор 3. Сливки, получаемые в процессе сепарирования этой части молока, отводятся по трубопроводу 6. Обезжиренное молоко из сепаратора направляется по трубопроводу 5 в общий поток мо- лока и смешивается с ним. Нормализованное молоко по трубо- провод)’ 8 поступает в секцию регенерации универсального пла- стинчатого аппарата. Если необходимо получить нормализован- ное молоко повышенной жирности, тс из сепаратора в общий поток молока следует направлять сливки, а обезжиренное моло- ко отводить из сепаратора. Для получения на сепараторе норма- лизованного молока с постоянным содержанием жира и нужного соотношения его со сливками требуются специальные устройства исходное молоко III Нормали- JoiduVoe молоко Сепариро- вание Рис. 8. Варианты нормализации молока Одеомиренное молоко или скидки
Рис. 9. Схема нормализа- ции молока в потоке: / — цельное молоко; II — обез- жиренное молоко; III— норма- лизованное молоко; /V —слнвкн. 1 — пластинчатый универсальный аппарат; 2—выдерживатель; 3 — сепаратор; 4 — регулировочный кран; 5. 6, 7, 8 — трубопроводы. для регулирования жирности сливок, что усложняет работу уста- новки. Кроме того, необходимо изменять производительность сепаратора, так как количество молока, требуемое для нормали- зации, зависит от его жирности. Так, при жирности исходного молока 3,4% для нормализации потребуется 5,93% обезжирен- ного молока от количества нормализуемого, а при жирности молока 4,6% —30,63% обезжиренного. Нормализация молока по описанной схеме имеет следующие преимущества: обеспечиваются непрерывность процесса и герметичность по- токов молока (молоко имеет контакт с воздухом холько в поплав- ковой камере сепаратора); достигается хорошее перемешивание обезжиренного и цель- ного молока, так как обезжиренное молоко выходит из сепара- тора при давлении 3,1 • 105 — 3,5 • 105 Па; исключается пастеризация сливок, поскольку нормализуют пастеризованное молоко. На некоторых молочных заводах молоко нормализуют перед пастеризацией. При этом сепарируют часть молока. Полученное обезжиренное молоко смешивают с цельным сырым и после это- го пастеризуют [143]. В последние годы для нормализации молока предложены специальные конструкции сепараторов-цормализаторов [35, 127, 135]. В большинстве из них предусмотрены устройства для отвода части сливок из барабана сепаратора. При нормализации моло- ка на подобных сепараторах сначала определяют жирность ис- ходного молока, а затем устанавливают требуемое количество получаемых сливок (табл. 15). Каждой жирности молока соот- ветствует определенное количество сливок требуемой жирности: Ж„-3,2 Сл=5 ООО- м - /пел— (26) Л/Ч. где Жы— жирность исходного молока, %; Жсл~~ жирность сливок, %. 3* 67
ТАБЛИЦА 15* Жирность Выход сливок (л/ч) при жирности свивок, % исходного молока, 20 25 23 30 32 35 3< 40 3,3 29,9 22,9 20,0 18,6 17,3 15,7 14,4 13,6 3,4 59,5 45,8 40,0 37,4 34,7 31,5 28,7 27,0 3,5 89,5 68,5 60,5 56,0 52,0 4-7,0 43,0 40,8 3,6 119,0 92,5 80,6 74,5 59,4 62,9 47,5 54,0 3,7 148,5 114,5 100,8 93,0 86,8 78,6 72,0 68,0 3,8 178,0 137,0 121,0 111,6 104,0 94,3 86,4 81,5 3,9 208,0 169,0 141,0 130,0 121,4 110,0 101,0 95,0 4,0 238,9 183,0 161,0 149,6 138,9 125,7 115,0 108,8 4,1 268,0 206,0 181,5 167,5 156,0 141,4 129,4 122,0 4,2 297,5 229,0 201,5 186,0 173,0 157,0 144,0 136,0 4,3 327,0 252,0 221,6 205,5 191,0 172,7 158,4 149,5 4,4 357,0 274,8 241,7 224,0 208,0 188,5 172,8 163,0 4,5 378,0 297,7 261,8 242,5 225,3 204,0 187,0 176,5 Примечание. Таблица составлена для получения нормализованного моло- ка жирностью 3,2% при производительности сепаратора 5000 л/ч. При необходимости получения сливок другой жирности, не указанной в таб- лице, их количество можно определить по формуле (26). * Данные табл. 15 можно использовать для установления количества сливок и при других способах нормализации. В качестве нормализаторов можно использовать все сепара- торы-сливкоотделители. Для этого необходимо устанавливать дополнительные коммуникации, состоящие из специальных уст- ройств и трубопроводов, которые позволяют часть сливок на- правлять в обезжиренное молоко, или наоборот (рис. 10). Перед нормализацией закрывают регулировочный крав на выходе обезжиренного молока и выравнивают давление сливок и обезжиренного молока на выходе их из сепаратора. После это- го трехходовым краном 1 часть сливок направляют через патру- бок 3 в трубопровод 2 для обезжиренного молока. В последнее время, кроме нормализации по жиру, рекомен- дуется нормализовать молоко по белковому титру. При нормализации смеси по белковому титру определяют фактическое содержание белка в молоке, после чего рассчиты- вают жирность смеси. Наиболее простой метод расчета, основанный на использова- нии коэффициентов пересчета белка на жирность смеси, разра- ботан Щедушновым [221]. Методика определения уточненных коэффициентов пересчета белка на жирность смеси состоит в следующем. Проводят три-четыре контрольные выработки тво- 68
Рис. 10. Приспособление для нормализации молока в полугерметическом сепараторе: / — трехходовой кран; 2 — трубопровод для обезжиренного молока; 3 — промежуточный патрубок; / — патрубок для от- вода сливок; 5 — патрубок для отвода обезжиренного молока. рога, в которых жирность смеси определяют по фактическому содержанию белка и по коэффициентам пересчета. Далее по данным анализов контрольных выработок рассчитывают попра- вочный коэффициент жирности смеси: „ __ЖС1(100 Вф) '“"ЖфСЮО-Вст)’ где Кж—поправочный коэффициент жирности смеси; Л\'ст—стандартная жирность (для жирного творога Жет — 18.5%. для полужирного Жет = 9.5%); Вф— фактическая влажность творога, полученного в контрольных выра- ботках; Жф~ фактическая жирность творога, полученного в контрольных выра- ботках; Вст —стандартная влажность (для жирного творога Вег =65%, для полужирного ВСт = 73%). Рассчитав Л’ж, определяют уточненный коэффициент пере- счета белка на жирность смеси: Кп= (28) £> где Кп—уточненный коэффициент пересчета белка на жирность смеси; Жсм— жирность смеси, используемой в контрольной выработке, %; Б — содержание белка в молоке, %. 69
Средний коэффициент пересчета белка на жирность смеси определяют для каждой контрольной выработки по формуле I/ К»;+Хл11+Кп|л ------------—--------• (29) Для выработки творога, соответствующего требованиям стандарта, жирность смеси определяют по среднему значению коэффициента пересчета и содержанию белка в молоке, поступа- ющем на переработку: Жсы== 5м/(пСр. (30) При отклонении жирности продукта в ту или другую сторону коэффициент пересчета уточняют по данным трех-четырех по- следних выработок. ПАСТЕРИЗАЦИЯ МОЛОКА При производстве творога из всех технологических процессов обработки молока, предшествующих образованию сгустка, наи- большее значение имеет пастеризация. Прежде чем рассмотреть влияние режимов пастеризации на выход и качество творога, следует кратко осветить основные положения теории пастеризации, необходимые для обоснованно- го выбора режимов тепловой обработки молока при производстве творога. Правильно выбранные режимы пастеризации позволяют со- хранить питательную ценность молока, обеспечить его высокие санитарно-гигиенические свойства. Исходной теоретической предпосылкой, обусловливающей необходимые режимы пастеризации, является зависимость меж- ду температурой нагревания молока и продолжительностью выдержки продукта при этой температуре. Эта зависимость, предложенная Куком [111], имеет вид In Z=36,84—0,48/, (31) где Z—время, необходимое для пребывания продукта при заданной темпе- ратуре, с; / — температура молока, °C. ' Для характеристики процесса пастеризации Кук вводит по- нятие среднего эффекта пастеризации в 1 с, который равен 1/Z. Чтобы установить эффективность пастеризации, необходимо время Z сравнить с действительной продолжительностью нахож- дения молока О при температурах пастеризации.
Отношение 0/Z характеризует степень завершенноеги процес- са пастеризации. Эта безразмерная величина названа Куком критерием Пастера Ра. Процесс пастеризации считается завершенным при (*d0 (32) Pa (33) Z При пастеризации молока на аппаратах с регенерацией тепла определяют суммарный критерий Пастера Р«'сум=Рап гРар4-Ра3; где РаСум—суммарный критерий Пастера; Pan—'Критерий Пастера для секции пастеризации; Рар — то же, для секции регенерации; Рав — то же, для выдерживателя. В настоящее время основные положения классической теории пастеризации дополнены данными исследований, связанных с видовым и количественным составом микрофлоры молока. Эффективность пастеризации, т. е. количество уничтоженных микроорганизмов, зависит от качественного состава микробов в исходном сырье. Если молоко содержит много термостойких бактерий, то эффективность пастеризации снижается. Если же п молоке преобладают пспхрофильные расы, отличающиеся низ- кой термоустойчивостью, то эффективность пастеризации повы- шается. Основной причиной высокого содержания в молоке термо- стойких молочнокислых бактерий являются нарушения санитар- но-гигиенических правил при получении и охлаждении его на фермах, а также при транспортировке. Эффективность пастеризации зависит также от количествен- ного состава микрофлоры сырого молока. Исследования- ми, проведенными Центральной микробиологической лаборато- рией ВНИМИ, установлено, что при игнорировании этого факта возможны нежелательные последствия, связанные со значитель- ным количеством остаточной микрофлоры в пастеризованном молоке. Для оценки количественного состава микроорганизмов при заданных режимах пастеризации используют коэффициент ско- рости их гибели [111, 225] с== 'gA-o—IgA’ (34) О где С — коэффициент скорости гибели микроорганизмов; Л'о—начальное число бактерий в 1 мл молока; N — конечное число бактерий в 1 мл молока; 0— продолжительность воздействия температуры пастеризации, мин.
Из формулы (34) видно, что коэффициент скорости гибели микроорганизмов предопределяется прежде всего исходным количеством их в сыром молоке. При выборе режимов пастеризации молока и их эффектив- ности необходимо всегда учитывать вторичное обсеменение мо- лока, которое возможно в трубопроводах, молокохранильных танках и других машинах и аппаратах. Устранение возможности вторичного обсеменения молока по- сле пастеризации — одно из самых важных условий выработки творога с высокими микробиологическими показателями. В настоящее время при производстве творога применяют пастеризаторы, снабженные системой автоматического регули- рования температуры пастеризации и продолжительности вы- держивания молока, что обеспечивает высокую эффективность процесса [7]. Типичная схема автоматизированной пластинчатой универ- сальной пастеризационной установки, применяемой при произ- водстве творога любым из известных способов, приведена на рис. И. Молоко, подлежащее пастеризации, в этой установке последовательно проходит секцию регенерации, молокоочисти- тель, секцию пастеризации, выдерживатель и снова секцию регенерации и охлаждения. При производстве творога раздельным способом целесооб- разно применять универсальную пастеризационную установку, в которой можно пастеризовать обезжиренное молоко и сливки. Подобная установка (рис. 12) работает следующим образом. Исходное молоко сначала поступает в секцию регенерации /, а затем в сепаратор 2. Обезжиренное молоко из сепаратора на- правляется в секцию пастеризации 3, откуда оно переходит в секцию регенерации 1, а затем в секцию охлаждения 4. Сливки из сепаратора направляются сначала в секцию пасте- ризации 5, далее в секцию охлаждения 6. В связи с совершенствованием пастеризационных установок, а также развитием техники и технологии производства творога изменяются и режимы пастеризации. В СССР при производстве творога первоначально применяли низкотемпературную длительную пастеризацию (температура пастеризации 63° С, длительность выдержки при этой темпера- туре 30 мин). Высокотемпературная пастеризация считалась неприемлемой, так как с повышением температуры пастеризации замедляется процесс отделения сыворотки от сгустка, а готовый продукт при- обретает мажущуюся консистенцию и привкус пригоревшего молока. 72
Рис. 11. Автоматизированная пластинчатая универ- сальная пастеризационная установка ОПУ-15: а — общий вид; б—схема аппарата: I и 3 — секция регенера- ции тепла; 2 — сепаратор-молокорчиститель; 4 — секция пасте- ризации; 5 — пыдерживатель: 6 — секция охлаждения водой: 7— секция охлаждении рассолом. В связи с широким внедрением пластинчатых пастеризаторов сложилось мнение, что при производстве творога следует пасте- ризовать молоко при температуре 74—80°С с выдержкой 20 с, В дальнейшем появились работы, в которых указывалось, что при выработке творога из цельного или нормализованного молока наиболее целесообразно пастеризовать сырье при 80°С с выдержкой 15—20 с. В настоящее время известны утвер- ждения о том, что можно пастеризовать молоко при 85°С [171]. 73
Рис. 12. Схема универсальной пластинчатой установки для пастеризации сливок и обезжиренного молока: / — секция регенерации тепля, 2 -- iепаратор-слинксклделитель; 7 -секция пасте- ризации обезжиренно! о молока, -/--секция охлаждения обезжиренного молока, 5 -секция ляг I ери ш ним сливок: 6 секции охлаждения сливок По данным ВНИМИ, при высоких температурах пастериза- ции (85—95° С) повышается использование сухих веществ моло- ка в процессе выработки творога. Представляют интерес сведения о режимах пастеризации, принятых в других странах при производстве творога раздель- ным способом. Например, в ГДР, ФРГ, Швеции молоко пастери- зуют при 71—72° С без выдержки [232, 233]. Различные суждения о режимах пастеризации молока при производстве творога объясняются прежде всего тем, что до по- следнего времени не проводилось систематических исследований, посвященных изучению этого вопроса. Богданова, изучая взаимосвязь между режимами пастериза- ции и технологией производства творога, установила, что темпе- ратура пастеризации молока влияет на физико-химические свой- ства сгустка и его состав [14]. Так, с повышением температуры пастеризации молока с 74—76°С до 86—90°С содержание каль- ция в сгустке уменьшается соответственно с 21 до 16 мг°/о- Уменьшается также вязкость сгустка. По данным Богдановой, с повышением температуры пасте- ризации ухудшается отделение сыворотки от сгустка (табл. 16). 71
ТАБЛИЦА IА Температура пасте- ризации молока, °C Количеств:! вьие.1ившейся сыворотки (%) за верно 1 опыта, мин 5 ю 15 20 25 30 Контроль 80 85 — — — — 74—76 62 70 78 82 82 82 78—80 60 71 73 78 78 78 82—84 56 67 70 71,3 72 72,5 86—90 52 60 62 68 68 68 Общую тенденцию сгустков (гелей) к уменьшению их спо- собности отдавать влагу с повышением температуры пастериза- ции молока можно объяснить денатурацией сывороточных бел- ков [3, 231, 248]. С повышением температуры пастеризации молока увеличи- вается также дисперсность белковых частиц в сгустке и твороге [14]. Особенно много частиц размером до 10 мкм (71.4—75%) было обнаружено в сгустках, полученных из молока, пастеризо- ванного до 82—90° С. При производстве творога из молока, пастеризованного при 82—90° С, часто наблюдается сильное дробление сгустка и обра- зование большого количества белковой пыли во время обработ- ки, а также замедление процесса отделения сыворотки, что за- трудняет получение продукта стандартной влажности. С повышением температуры пастеризации с 74 до 90° С про- должительность сквашивания практически не изменяется. Исходя из результатов исследований, проведенных ВНИМИ, а также обобщения производственного опыта при вы-, работке жирного, полужирного и нежирного творога режим пастеризации молока при 78—80° С с выдержкой в течение 20—30 с можно считать наиболее целесообразным. При выработке мягкого диетического творога рекомендуется пастеризовать обезжиренное молоко при 74—76° С с выдержкой 15—30 с, а сливки — при 85°С с выдержкой 13—20 с. По существующей технологии производства творога после .. пастеризации молоко охлаждают до температуры сквашивания, В современных условиях производства этот процесс наиболее целесообразно осуществлять в секции регенерации универсаль- ных пастеризационных установок. Если же молоко пастеризуют в теплообменнике без секции регенерации, то для повышения эффективности производства творога необходимо устанавливать регенератор. 75
Применение регенераторов при производстве творога позво- ляет использовать тепло нагретого продукта, что приводит к зна- чительной экономии тепла и холода и к повышению производи- тельности теплообменных аппаратов. Для оценки эффективности регенераторов во всех тепловых расчетах применяют так называемый коэффициент регенерации где tn—температура горячего (пастеризованного) продукта; /и— начальная температура продукта; (р— температура регенерации, соответствующая температуре нагревания исходного продукта в регенераторе. Однако этот коэффициент не дает исчерпывающей характе- ристики эффективности применения регенераторов. Для определения коэффициентов, непосредственно .показыва- ющих экономию тепла и холода при использовании различных регенераторов, автором предложены коэффициенты расхода тепла Э, и холода Эх [116, 117]. Коэффициент расхода тепла при регенерации Эт показывает, сколько тепла необходимо затратить на пастеризацию при ис- пользовании регенераторов в долях или процентах от общего количества тепла, расходуемого на пастеризацию без них. При этом необходимо сразу же отметить, что с уменьшением Эг рас- ход тепла сокращается. Сопоставление Е и Э, показывает, что их сумма равна еди- нице, или 100%. Коэффициент расхода тепла определяют по формуле ЭТ='ДД!1'-. (36) ‘ И-1 и Коэффициент расхода холода при регенерации показывает, какую долю общего потребного количества холода для охлаж- дения пастеризованного молока без регенерации составляет количество холода, затрачиваемого на охлаждение пастеризо- ванного молока после регенерации. Определяют его по формуле (37) ‘II “"Ц где /Пр— температура пастеризованного молока после регенерации; t0 — температура охлажденного пастеризованного молока Очевидно, что с уменьшением температуры пастеризованного молока, выходящего из секции регенерации, коэффициент расхо- да холода уменьшается, в результате чего повышается экономич- ность использования регенератора. 76
ГЛАВА VI ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА СКВАШИВАНИЕ МОЛОКА И КОАГУЛЯЦИЯ БЕЛКОВ В производстве творога наибольшее значение имеет процесс сквашивания, во время которого происходят физико-химические изменения составных частей молока, вызывающие коагуляцию белков. В литературе нет единой точки зрения на химизм как сычуж- ной, так и кислотной коагуляции белков молока. Сычужная коагуляция. Несмотря на большое количество ис- следований, посвященных изучению действия сычужного фер- мента на казеиновый комплекс молока, химизм этого процесса раскрыт еще недостаточно [40]. Наиболее распространенными и, пожалуй, наиболее обоснованными считаются две теории. Пер- вая из них — фосфоамидазная принадлежит Дьяченко [Н, 78]. В соответствии с этой теорией под действием сычужного фермен- та в молекуле казеина происходит гидролиз фосфоамидной свя- зи без отщепления фосфорной кислоты. При этом сычужная коагуляция белков молока протекает в две стадии: на первой стадии — ферментативной — казеин под действием сычужного фермента переходит в параказенн; на второй — коагуляцион- ной —из параказеина образуется сгусток. На ферментативной стадии сычужный фермент расщепляет фосфоампдную связь в молекуле казенна между фосфорной кис- лотой и амидными группами аргинина: Параказеин -NI4-C-NH. II NH /ОН Р=о хон О -NH >СН-СН, -С\ 77
При этом, с одной стороны, высвобождаются гуанидиновые группы аргинина, в результате чего. увеличивается количество щелочных групп и изоэлектрическая точка с pH 4,6—4,7 (для ка- зеина) сдвигается до pH 5,0—5,2 (для параказеина); с другой стороны, — функциональные группы фосфорной кислоты, которые обусловливают большую чувствительность параказеина к ионам кальция по сравнению с казеином, что очень важно для сверты- вания. Концентрация ионов кальция в молоке недостаточна для коагуляции казеина. На коагуляционной стадии параказеин при такой же концен- трации кальция образует сгусток за счет того, что в его молекуле появляются новые активные группы —ОН, которые связывают ионы кальция, находящиеся в молоке, создавая «кальциевые мостики» между частицами параказеина. При большом количе- стве «мостиков» образуется гель: Параказеин II NH О-Са-О ОН НО Параказеин -NH ^СН-СН2 -с< кальциевый мостик“ HN — н2с-нс^ - о О О За рубежом (Голландия, Англия, Австралия и др.) широкое распространение получила вторая теория сычужной коагуляции белков молока. По этой теории сычужная коагуляция рассмат- ривается как процесс изменения структуры казеиновых частиц. Казеин — чрезвычайно гетерогенное вещество. В настоящее время в казеиновом комплексе насчитывают 25 различных ком- понентов; фактически неоднородность его, очевидно, значитель- но выше. Процесс сычужной коагуляции зависит от свойств х-казеина. z-Казеин, так же как и -казеин, является фракцией а-казеина. а, -Ея еин очень чувствителен к ионам кальция; х-казеин, напро- тив, невосприимчив к их действию. При объединении их в при- сутствии ионов кальция образуется стабильный Са-ос5 -х-комп- лекс, в то время как один а.г -казеин коагулирует при той же концентрации ионов кальция. Следовательно, х-казеин иг- 78
рает роль защитного коллоида as -казеина, предохраняя его от коагуляции под действием ионов кальция. х-Казеин—единствен- ный компонент казеинового комплекса, который подвергается воздействию сычужного фермента, теряя в результате этого свои защитные свойства. Под действием сычужного фермента х-казеин расщепляется на две части. Одна часть пара-х-казеин — по окончании дей- ствия сычужного фермента в присутствии ионов кальция коагу- лирует вместе с другими компонентами казеина. Другая часть — гидрофильная — хорошо растворяется в воде, отщепляется от казеинового комплекса и переходит в сыворотку. В нее входят протеозы, гликомакропептиды, небелковый азот и др. Считают, что защитные свойства х-казеина обусловлены именно этой гид- рофильной частью. Гидрофильные гликопептиды в нативном со- состоянии, с одной стороны, связаны с казеиновым комплексом, с другой — погружены ® водную фазу молока. Благодаря этому казеин имеет химически связанную гидратную оболочку. В ре- зультате отщепления сычужным ферментом растворимых глико- пептидов казеиновый комплекс теряет гидратную оболочку и коагулирует. Таким образом, согласно второй гипотезе, в действии сычуж- ного фермента на казеиновый комплекс молока различают две стадии. На первой стадии х-казеин переходит в пара-х-к?.зеин, при этом отщепляется растворимый гликомакропептид, на вто- рой — казеиновый комплекс в результате отщепления гликома- кропептида, выполняющего функции стабилизатора, образует гель. Кислотная коагуляция. Кислотная коагуляция возможна как при воздействии ферментов (молочнокислое брожение), так и в результате воздействия химических веществ (добавления к мо- локу кислоты пли ацидогенных веществ). Происходящие при этом процессы основаны на осаждении казенна в изоэлектриче- ской точке при pH 4,6—-4,7. Казеин как амфотерный электролит в результате диссоциа- ции амино- и карбоксильных групп получает заряд, знак кото- рого зависит от pH, температуры, ионной силы, состава раство- рителей. Так, при pH выше изоэлектрической точки (что харак- терно для свежего молока) казеин имеет отрицательный заряд —NHz—R—COO , при pH ниже изоэлектрической точки — поло- жительный заряд NH3+—R---COOH. В изоэлектрической точке казеин находится в виде электронейтральной молекулы с одинаковым количеством положительных и отрицательных зарядов. 79
Сущность кислотной коагуляции казеина заключается в поте- ре заряда его частицами при приближении pH среды к изоэлек- трической точке казеина [77, 236]. При этом растворимость, вяз- кость и набухание казеина минимальны. Изоэлектрические точки разных фракций казеина неодина- ковы. Для а-, р и у-казеина они составляют соответственно 4,7; 4,9; 5.8—6,0. Следовательно, при подкислении молока до pH 4,6—4.7 полностью коагулируют все фракции, составляющие мицеллу казеина (данные Вебба). Сывороточные белки молока (р-лактоглобулин и а-лактоаль- бумин) в силу особых условий гидратации переходят в сыво- ротку. При нагревании молока изоэлектрическая точка казеина увеличивается, что, вероятно, обусловлено образованием связи между ним и денатурированными сывороточными белками. Если температура молока во время подкисления находится в пре- делах 1 —10° С, то pH молока может понижаться до изоэлектри- ческой области без видимой коагуляции казеина [237]. Несмотря на то, что это свойство казеина давно известно и уже применяет- ся на практике для непрерывного получения сгустка, процессы, происходящие при этом, не изучены. Между тем именно при не- прерывном способе подкисления особенно важно знать, сразу ли проходит реакция при низкой температуре между добавляемой кислотой и составными частями молока и сколько времени не- обходимо для того, чтобы система достигла равновесия. При обычных условиях сквашивания, т. е. при температуре молока выше 15—20° С, казеин очень чувствителен к изменению pH. Он начинает осаждаться уже при подкислении до pH 5,2— 5,3 [235]. При этом pH частицы казеина недостаточно стойки и некоторые из них коагулируют. Одним из факторов, обусловливающих стойкость коллоидной системы, является солевое равновесие, которое, в свою очередь, зависит от концентрации ионов водорода. При постепенном вве- дении в молоко ионов водорода от казеинового комплекса отщеп- ляется кальций, в результате чего ускоряется коагуляция белков молока. - Схематично кислотную коагуляцию казеина можно предста- вить следующим образом: + HRказеин] -|-Ca(HsP0.I)4-CaR. Казеинат Са 1Косфат Са Вследствие увеличения концентрации ионов водорода фосфат Кальция постепенно отщепляется от мицеллы. В изоэлектриче-
ской точке казеина фосфат кальция полностью теряет связь с ней. Установлено, что мицеллы казенна начинают осаждаться при pH 5,2—5,3, когда еще содержат кальций. Это обстоятельство усложняет выделение казеина, свободного от минеральных веществ. В процессе кислотной коагуляции изменяется дисперсность частиц казеинового комплекса. Доказано, что по мере увеличе- ния активной кислотности путем добавления в молоко молочной кислоты дисперсность частиц комплекса изменяется в две ста- дии [176]. Сначала до pH 5,85 наблюдается увеличение дисперс- ности частиц, затем при дальнейшем повышении кислотности дисперсность уменьшается. Величина pH, характеризующая раз- деление этих стадий, значительно отличается от изоэлектриче- ской точки и характеризует начало появления крупных частиц казеинового комплекса, из которых при последующем нараста- нии кислотности образуется пространственная гелевая структура молочного сгустка. Заметное образование гелевой структуры наблюдается при pH 5,2. Для получения однородного сгустка при подкислении иногда применяют нейтральные водорастворимые ацидогенные вещест- ва, которые способны медленно гидролизоваться, образуя при этом соответствующую кислоту [234]. Применение кислот и ацидогенных веществ для подкисления молока позволяет интенсифицировать процесс кислотной коагуляции белков молока с целью непрерывного получения сгустка. ФАКТОРЫ, ОБУСЛОВЛИВАЮЩИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОАГУЛЯЦИИ И ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ СГУСТКА На коагуляцию белков молока и последующую обработку сгустка существенно влияют следующие факторы: способы сквашивания молока (сычужный, кислотный и кис- лотно-сычужный) ; содержание казеина в молоке; температура сквашивания молока; дозы хлористого кальция и сычужного фермента; кислотность сгустка перед его обработкой. Изучение этих факторов имеет большое значение для совер- шенствования технологии производства творога. Способы сквашивания молока. Богдановой установлено, что вязкость, структурно-механические свойства, дисперсность бел- 81
новых частиц и процесс синерезиса сгустка зависят от способов производства творога [14]. О влиянии различных-епособов сквашивания молока на проч- ность, вязкость и интенсивность отделения сыворотки различ- ными сгустками можно судить по данным табл. 17. Из табл. 17 следует, что наибольшие вязкость и прочность имеют сгустки, полученные в результате сычужного сквашива- ТАБЛИЦА 17 Способы коагуляции бел- ков молока Вязкость Т, Нс/м2 Прочность 0, Н/м1 Количество выделившейся сыворотки (%) за период опыта, мин 5 10 15 20 25 30 Сычужный 0,5 118,7 73 76,5 82,1 82,1 82,1 82,1 Кислотно-сычужный 0,327 90,5 71,5 75,5 77,1 77,2 77,2 77,2 Кислотный 0,171 44,5 67,8 70,4 72,3 74,1 74,6 74.6 ния молока, а наименьшие — сгустки, образующиеся при кислот- ном сквашивании молока. Подобная же закономерность уста- новлена и для отделения сыворотки в зависимости от способа коагуляции белков молока. В сгустках, полученных различными способами коагуляции, дисперсность белковых частиц неодинакова. При сычужном сква- шивании в сгустке преобладают (56%) крупные белковые части- цы (диаметром 40 мкм и более), мелкие белковые частицы (до 10 мкм) составляют 2,3%. При кислотном сквашивании молока наблюдается обратная картина: преобладают мелкие частицы (до 10 мкм), крупные отсутствуют, часгицы размером 10—30 мкм составляют 45%. Сгустки, полученные в результате кислотно- сычужного сквашивания, по дисперсности белковых частиц за- нимают промежуточное положение: в них мелкие частицы (до 10 мкм) составляют 23%, крупные (размером 30—50 мкм) — 45,8%. Содержание казеина в молоке. Из практики известно, что технологический процесс изготовления творога, качественные показатели его и затраты сырья находятся в прямой зависимо- сти от содержания белка в молоке, в частности казеина. Исследованиями ВИИМИ установлено, что при сычужном сквашивании с повышением концентрации белка увеличиваются прочность белковых сгустков и скорость их синерезиса. Приме- 82
нительно к раздельному способу производства творога Богда- нова изучала влияние содержания казеина в обезжиренном молоке на дисперсность белковых частиц в молоке и кислотно- сычужном сгустке, структурно-механические свойства сгустка, интенсивность отделения им сыворотки [14]. Данные о влиянии содержания казеина в обезжиренном мо- локе на физико-химические свойства его приведены в табл. 18. ТАБЛИЦА 18 Содержание Плотность, кг/м1 Вязкость 11, Н-с/м1 Средни »мер частиц казеи иа, А казеина, % сухих веществ, % (в том числе и казеина) кальция, мг% 3,2 9.5 127 1032,5 0,00166 681,5 3,0 9,3 113 1032 0,00166 651 2,8 9,0 111 1032 0,00160 655 2,6 8,4 107 1031,5 0,00156 6-15 2,5 8,2 96 1030 0,00154 636 2,4 8,0 86 1039 0,00152 623 Из табл. 18 следует, что с уменьшением содержания казеина в обезжиренном молоке снижаются содержание кальция, плот- ность, вязкость и средний размер частиц казеина. Данные табл. 18 подтверждают зависимость размера частиц казеина от концентрации ионов кальция в молоке [76]. Средние данные о влиянии различного содержания казеина на вязкость, прочность и процесс синерезиса сгустка приведены в табл. 19. ТАБЛИЦУ 19 Содержа- ние казеи- на в моло- ке, % Вязкость сгестка т], Нс/м’ Прочность сгустка 0, Н/м1 Количество выделившейся сыворотки (%) за период опыта, мии S 10 1S 20 . 25 30 3,2 0,1662 32,5 76 77 78 80 80 80 3,0 0,1578 21,0 75 76,7 78 78 78 78 •2,8 0,1482 11,2 75 76,7 77,6 77,6 77,6 77,6 2,6 0,1289 10,5 74 75 76 76,8 76,8 76,8 2,5 0,1200 10,0 74 74,8 74,9 75 75 75 2,4 0,1190 9,7 70 71 71 71,5 71,5 71,5 83
Из табл. 19 видно, что с уменьшением содержания казецйИ в молоке снижаются вязкость и прочность сгустка, вследствие чего ухудшается и замедляется отделение сыворотки в проце^И самопрессования и прессования. рД Температура сквашивания молока. При производстве творД га температура сквашивания молока имеет особенно важная значение, так как она влияет на действие ферментов и развитиИ микробиологического процесса, а следовательно, и на накоплЯ ние достаточного количества молочной кислоты. Я Установлено также, что от температуры сквашивания молокги зависят вязкость, дисперсность белковых частиц и процесс сине-3 резиса кислотно-сычужного сгустка [14]. Выявлено, что температура сквашивания молока не оказы-1 вает заметного влияния на прочность сгустков. Вязкость же! сгустков с повышением температуры меняется сильно. Так, при| повышении температуры с 20 до 36° С вязкость уменьшается^ почти вдвое. По данным Богдановой, в максимальной степени! сгусток обезвоживается при температурах сквашивания 30—36°Cd При низких температурах сквашивания (20—26° С) в сгустке] образуется большое количество (73,0—85,9%) мелких белковых! частиц размером до 20 .мкм; с повышением температуры до! 32—34° С уменьшается число мелких частиц и увеличивается! количество крупных. . | На основании экспериментальных работ установлено также влияние температуры сквашивания молока на динамику кислой тообразования и активность заквасок [12, 14, 194]. Из исследуй! мых заквасок при температуре сквашивания молока 35—36° (Я наиболее активными оказались закваски, составленные из мезо’-З фильных и термофильных культур молочнокислых стрептококкоЙ в соотношении 1 : 1, и закваски, приготовленные только на мезой фильных культурах молочнокислого стрептококка. Дозы хлористого кальция. Изучение структурно-механичен ских свойств белкового сгустка показало, что вязкость и проч-’ ность его находятся в прямой зависимости от содержания в1 сгустке кальция. Наибольшие вязкость и прочность сгустка на- блюдаются при внесении хлористого кальция из расчета 0,4 кг на 1000 л молока. От количества хлористого кальция зависит и дисперсность белковых частиц в сгустке [14]. В сгустках, полученных из моло- ка, в которое не был добавлен хлористый кальций, преобладали (41,4%) мелкие белковые частицы размером до 10 мкм. С увели- чением дозы хлористого кальция до 0,4 кг на 1000 л молока количество крупных белковых частиц размером 30—50 мкм воз- растает до 47,7%. С увеличением дозы СаС12 повышается интен- 84 -jar
['вность выделения сыворотки, что позволяет ускорить процессы Яйопрессования и прессования. Данные о влиянии доз хлори- Ъго кальция на интенсивность выделения сыворотки из киелот- нсычужного сгустка приведены в табл. 20. ТАБЛИЦА 20 ВкДоэа хлористого рмльция, КГ на 1000 л < молока Количество выделившейся сыворотки (%) за период опыта, мин 5 10 15 20 25 3) Г ' Контроль 71,5 74,5 75,0 75.0 75,0 75,0 0,05 71,5 71,8 72.0 72,0 72.0 72,0 0,1 71,5 7'2,0 72,5 72,5 72.5 /2.5 0,2 71,8 72,0 72,8 72,8 72,8 72,8 0,4 72,0 73,0 74,0 76,0 76.0 76,0 0,6 72,0 73,2 74,5 75.0 75,0 75,0 0,8 68,5 68,6 69,5 69,7 69,7 69.7 1,0 67,0 67,6 67,8 68,0 68,0 68,0 Дозы сычужного фермента. На практике для получения бел- кового сгустка сычужный фермент вносят, как правило, из рас- чета 0,0006—0,008 кг на 1000 л молока. Исследования, проведен- ные во ВНИМИ, показали, что такие колебания в дозе сычуж- ного фермента не отражаются на размере скоагулированных 'белковых частиц. При увеличении же дозы сычужного фермента (от 0,0010 до 0,0012 кг на 1000 л молока наблюдается укрупнение Шёлковых частиц. • Установлено также, что в зависимости от дозы сычужного фермента изменяются прочность, вязкость и интенсивность вы- деления сыворотки из сгустка (табл. 21). ТАБ ТИП \ 2! Доза сычуж- ного фермента, Вязкость 7}, Прочное гь Количество вы телившейся сыворотки (%) за пери •-1 опыта, мин кг на 1000 л молока Нс/м* 0, н/м’ 5 10 15 20 25 30 Контроль 0,189 64 63 72,5 73 74 74 74 0,0006 0,201 70,3 75 76,0 77.5 78,0 78.3 78,5 0,0008 0,199 76,5 75 76,8 7 7 7 78.7 1S. 1 78,7 0,0010 0,199 91,6 76,5 78,2 79 79 70 79 0,0012 0,257 93,8 76,7 78.8 79 79.9 79,9 79,9 0,0014 0,431 97,2 77,5 78,0 78,8 80,3 80,3 80,3 85
Кислотность сгустка перед обработкой. В промышленных ус- ловиях при производстве творога молоко сквашивают при pH 4 —5.2. Поэтому указанные пределы pH были выбраны для изу- чения влияния кислотности сгустка на структурно-механические свойства его и дисперсность белковых частиц. Эксперименты, проведенные во ВНИМИ [14], показали, что наибольшая вязкость сгустка наблюдается при pH, близком к изоэлектрической точке казеина, и при pH в изоэлектрической точке казеина (4,5—4,7). При уменьшении или увеличении pH ио сравнению с изоэлек- трической точкой вязкость сгустка резко снижается и при pH 4,0—4,4 почти не изменяется. При pH 5,2—4,4 наблюдается незначительная тенденция к увеличению прочности сгустка, при pH 4,4—4,0 прочность сгуст- ка почти не изменяется. Интенсивность процесса отделения сыворотки сгустком при pH 4,9—4,4 практически не изменяется. По мере дальнейшего уменьшения pH отделение сыворотки замедляется (табл. 22). Можно отметить, что при pH 4,4 отделение сыворотки сгустком заканчивается в течение 15 мин, при pH меньше 4,4-—через 20—25 мин. ТАБЛИЦА 22 Количеств ) вы (влившейся сывэротки (%) за период опыта, мин pH 5 10 15 20 25 30 5,2 70,8 72,4 76,8 80,0 80,0 80,0 4,9 72,4 76,6 80,4 80,4 80,4 80,4 4,7 72,0 74,4 75,6 80,2 80,2 80,2 4,6 68,0 73,0 74,0 80,4 80,4 80,4 4,5 68,0 72,8 74,2 80,4 80,4 80,4 4,4 68,0 74,0 78,8 79,0 79,0 79,0 4,3 68,0 72,0 74,8 74,9 76,3 76,3 4,2 68,0 70,8 72,6 72,8 73,0 73,0 4,0 56,5 68,6 70,0 70,0 70,5 70,5 Кислотность сгустка влияет и на дисперсность белковых ча- стиц [14]. Наибольшее количество (65—48%) мелких белковых частиц диаметром 1 —10 мкм находится в сгустках, pH которых 5,2—4,7. В сгустках, pH которых приближается к изоэлектрической точке казеина (4,6), мелкие частицы (до 20 мкм) составляют 42%, крупные (до 40 мкм) —47%. ,86
ФАКТОРЫ, ОБУСЛОВЛИВАЮЩИЕ НЕСКВАШИВАНИЕ МОЛОКА При производстве творога иногда наблюдается несквашива- ние молока, что нарушает технологический процесс и ухудшает качество продукции. Причины несквашивания молока изучены мало. >становлено лишь, что это связано с ослаблением активности заквасок, за- медленным развитием молочнокислых бактерий, применяемых при производстве кисломолочных продуктов, а также с явлением бактериофагии. Несквашивание возможно также при переработке молока от коров, которых длительное время лечили антибиотиками [68, 106, 148]. Установлено, что такие антибиотики, как пенициллин и стрептомицин, оказывают тормозящее воздействие на микро- флору молока. При этом в первую очередь приостанавливается развитие культурных микроорганизмов; нежелательные микро- бы, в том числе кишечная палочка, продолжают развиваться. Таким образом, в молоке, содержащем антибиотики, созда- ются условия для опережающего развития кишечной палочки; в молоке же, свободном от антибиотиков, рост кишечной палочки, как известно, сдерживается культурными молочнокислыми бак- териями. Полагают, что если даже одну корову из стада в 100 го- лов лечили антибиотиками, то при переработке на творог молока от животных этого стада могут быть определенные затруднения. В некоторых странах (Франция, США, Англия) с целью выявле- ния антибиотиков в молоке рекомендуется добавлять к ним кра- сящие вещества, в частности «Грин» — однонатриевую соль ди- оксидисульфонафтил карбинол ангидрида [30]. Установлено, что чаще всего несквашивание наблюдается весной [160]. Считают также, что весной вследствие изменения состава молока, в частности снижения содержания в нем амино- кислот, витаминов и микроэлементов, которые существенно влияют на размножение бактерий, ослабляется и активность бак- териальных заквасок. Кроме того, в это время года в молоке наблюдается наибольшее количество посторонней микрофлоры (споровых палочек, микрококков, кишечной палочки), что отри- цательно отражается на активности бактериальных заквасок [160]. Известно, что посторонняя микрофлора может почти пол- ностью подавлять развитие молочнокислых бактерий, вводимых с закваской. Одной из важных причин несквашивания молока является наличие в нем бактериофагов, относящихся к ультрамикробам, имеющим ничтожно малые размеры. 87
г J Бактериофаги поражают клетки микроорганизмов и вызы- вают их гибель. Установлено, что на молочном предприятии, зараженном бактериофагом, трудно приготовить высококаче- ственные закваски. Девис к причинам, вызывающим несквашивание молока, от- носит также наличие в молоке высокого содержания кислорода, появление в нем бактерий, образующих вещества, подавляющие жизнедеятельность молочнокислых микроорганизмов, присутст- вие в молоке бактериостатических веществ [67]. Несквашивание молока возможно и в случае высокого содер- жания в нем лейкоцитов. В случае несквашивания молока нужно установить причину этого явления и затем уже устранить ее. Одним из универсаль- ных путей ликвидации несквашивания является подбор актив- ных рас микроорганизмов, используемых для приготовления заквасок. ОБРАБОТКА СГУСТКА При производстве творога традиционным способом скваши- вание молока завершается образованием сгустка Окончанием сквашивания принято считать момент, когда сгу- сток приобретает оптимальные для выработки творога кислот- ность и прочность. Обычно окончание сквашивания устанавли- вают по излому сгустка и виду сыворотки. При изломе сгустка (ложкой или съемным ковшом) должен образовываться ровный край с блестящей гладкой поверхностью. Сыворотка, выделяющаяся иа месте излома сгустка, должна быть прозрачной и иметь зеленоватый цвет. По окончании сквашивания сгусток разрезают проволочны- ми ножами на кубики размером по ребру около 2 см. Рекомен- дуется сначала сгусток разрезать по длине ванны на горизон- тальные слои, а после этого--по длине и ширине ванны в вер- тикальном направлении. Разрезанный сгусток па 40—60 мин оставляют в покое для выделения сыворотки и нарастания кислотности. Выделившуюся сыворотку удаляют из ванны. Для этого используют сифоны или выпускные штуцера. В обоих случаях необходимо предотвратить унос частиц белкового сгустка вместе с сывороткой. Рассматривая обработку сгустка, следует указать на опыт работы Героя Социалистического Труда В. Т. Ермилова [157]. 1 По принятой терминологии сгусток представляет собой молоко, свернув- шееся под действием кислоты, фермента и других веществ. 88
Опыт Ермилова показывает, что творог высокого качества можно получить при разрезке сгустка кислотностью 55°Т на ку- бики ребром 1 —1,5 см. При производстве нежирного творога кислотным способом с отвариванием для усиления и ускорения отделения сыворотки синерезиса разрезанный сгусток медленно подогревают до 36— 38°С и при этой температуре его выдерживают 15—20 мин. Сгусток молока представляет собой очень неустойчивую систему, в которой быстро происходят изменения, связанные со сжатием белковых мицелл и выделением жидкости. Даже если образовавшийся сгусток оставлен в покое, то в нем спонтанно начнет развиваться синерезис. С целью ускорения синерезиса сгусток разрезают. При синерезисе наблюдается деминерализация сгустка, так как большинство солей переходит в сыворотку. Процесс синерезиса изучен еще недостаточно и закономерно- сти его полностью не установлены. Известно, что на синерезис влияет ряд факторов, воздействие которых проявляется не толь- ко при обработке сгустка, но и при самопрессовании и прессова- нии творога. Влодавец и др. получили следующую теоретическую зависи- мость, достаточно полно описывающую кинетику синерезиса: — V'/), (38) dt Vt ' “ " где t—продолжительность синерезиса; Vt — объем сыворотки за период синерезиса t; VK— максимальный объем сыворотки в конце синерезиса; К—коэффициент, зависящий от физико-химических свойств творожного сгустка. Поскольку коэффициент К установить с достаточной точ- ностью весьма затруднительно, уравнение (38) представить в явном виде невозможно. Поэтому в настоящее время проблема выделения сыворотки при обработке сгустка решается главным образом экспериментальным путем. САМОПРЕССОВАНИЕ Под самопрессованием понимают самопроизвольное отделе- ние сыворотки от сгустка, находящегося в состоянии покоя. Ана- лиз практических данных показывает, что этот процесс весьма сложный и длительный. Как правило, самопрессование продол- жается не менее часа. От эффективности его проведения зависят свойства творога и технико-экономические показатели способа производства этого продукта. 89
Однако до настоящего времени нет исчерпывающих данных, характеризующих зависимость эффективности самопрессования от предшествующей технологической обработки молока. При производстве жирного творога установлена связь меж- ду различными факторами и скоростью выделения, а также количеством выделяемой из сгустка сыворотки [217]. Прежде всего интенсивность выделения сыворотки зависит от режимов пастеризации молока. Для хорошего отделения сыворотки желательно вносить фер- мент и хлористый кальций вместе с бактериальной закваской. В процессе самопрессования жирного творога наиболее полное удаление сыворотки наблюдается в том случае, если сгусток был разрезан в тот момент, когда кислотность его составляла 60— 62° Т. Исследованиями, проведенными в ЛТИХПе, установлено вли- яние на отделение сыворотки при самопрессовании таких фак- торов, как время года, условия содержания и кормления скота [17, 101]. К сожалению, результаты этих исследований могутбыть использованы лишь на небольших предприятиях, принимающих молоко индивидуально от каждой фермы или хозяйства. В этом случае предприятия молочной промышленности в контакте с хозяйством могут оказывать определенное влияние на качество и состав молока при его получении и первичной обработке. На крупные предприятия поступает молоко из многочислен- ных хозяйств различных зон, вследствие чего практически невоз- можно учитывать индивидуальные особенности молока отдельных ферм. В настоящее время установлена зависимость между количе- ством выделившейся сыворотки и продолжительностью самопрес- сования [17, 73]. В общем виде эту зависимость можно описать сл еду ющи м уравнением: Y=ax2+!x 4-l , (39) где У—количество выделившейся сыворотки; х—продолжительность периода, за который выделялась сыворотка; а, b—коэффициенты; с — свободный член уравнения. Коэффициенты а, b и свободный член с зависят от pH сгустка (табл. 23). Выявлено также, что интенсивность самопрессования зави- сит от температуры коагуляции белков молока. Это в свою оче- редь предопределяет влажность готового продукта независимо от его жирности. При температуре коагуляции 32° С влажность жирного творога была стандартной (65%). При температуре. 90
pH сгустка Коэффициенты Свободный член уравне- ния, с а ь 4,0 0,042 2,606 15,98 4,2 0,067 2,908 18,90 4,4 0,042 2,489 16,94 4,6 0,049 2,042 15,15 4,8 0,057 1,257 11,76 коагуляции белков ниже 31° С продукт содержал свыше 65% вла- ги, а при температуре выше 32° С был излишне обсушенным. Нежирный творог стандартной влажности можно получить при температуре коагуляции 28—30° С. В производственных и в лабораторных условиях установлено, что с повышением температуры коагуляции белков молока уси- ливалось выделение сыворотки из сгустка при самопрессовании, в результате чего получался более сухой творог. Температуру коагуляции белка нужно устанавливать в зависимости от вре- мени года: зимой 33—35° С при производстве жирного творога и 31—32° С— нежирного, летом — соответственно 31—33 и 29— 30° С. Исследованиями, проведенными ВНИМИ, установлено, что эффективность самопрессования, т. е. количество сыворотки, выделившейся из сгустка, зависит от типа ткани, из которого изготовлены мешки для самопрессования [85]. От типа ткани зависит также и количество сгустка, который остается на поверх- ности мешков. ПРЕССОВАНИЕ В процессе прессования из сгустка принудительным путем удаляют сыворотку. В последнее время в. литературе появилось более широкое трактование процесса принудительного удаления сыворотки. Его называют обезвоживанием. Прессование творожного сгустка — одна из самых продол- жительных и трудоемких операций. В отечественной и зарубеж- ной литературе работ, посвященных его изучению, очень мало [91, 187, 249]. Учитывая, что творожный сгусток является дисперсной систе- мой, состоящей (с некоторым допущением) из двух фаз (сухих 91
ТАБЛИЦА 24 Показа te.in образцов Творожная масса для получения творога нежирного жирного (18%-ной жирности) Температура, °C 25±0,5 25±0,5 Кислотность, °Т 75—80 68-70 Содержание влаги, не более, % .... 88 86 Содержание жира в абсолютной сухой мас- се, % — 46—54,7 ния их по оси ординат откладывали не действительную толщину уплотняемого слоя, а относительную осадку образца — (отно- си шение толщины уплотняемого слоя, полученного через промежу- ток времени t, к начальной толщине). Из рис. 13 видно, что отно- сительная осадка возрастает с увеличением нагрузки. Быстрое понижение высоты образца в начальный период прессования со- ответствует интенсивному уменьшению количества влаги в про- дукте вследствие сближения частиц, составляющих скелет, а также вследствие уменьшения пористости. После сближения п слипания частиц ряд каналов перекрывается и сыворотка из пор вытесняется менее интенсивно. По мере дальнейшего сжимания сгустка н процессе синере- зиса в результате выделения сыворотки и частичного ее выпрес- совывания наблюдается более медленное понижение высоты слоя прессуемого образца. На рис. 13 эти отрезки кривых при разных нагрузках представляют собой почти параллельные линии. Таким образом, на этой стадии прессования творожной массы нагрузка почти не влияет на скорость удаления сыворотки, однако, она су- щественно отражается на содержании влаги в готовом продукте. Так, при нагрузке /’ = 0,020 кгс/см2 (1960 Па) содержание влаги в образце нежирной творожной массы понизилось с = 6,94 (87,4%) До U7K=4,46 (81,7%), т. е. по содержанию влаги гото- вый продукт не соответствовал требованиям стандарта. Эксперименты показали, что при продолжительности прессо- вания оо и практически постоянной температуре каждой на- грузке соответствует определенная концентрация жидкости в прессуемых образцах. * Здесь и в дальнейшем влажность творога IV выражена двояко: как от- ношение количества воды в твороге к количеству сухих веществ в нем и в процентах, показывающих содержание воды в продукте от общей массы. 94
Рис. 13. Уплотнения нежирной (а) и жирной (б) творожной массы при различных нагруз- ках и влажности: 1 — Р= I960 Па, 1Г=4.46 (81,7%); 2- Л = 5100 Па; 117 =3,44 (77,7%); 3 — Р- =9800 Па; 117=3.05 ( 75.5%); 4 — Р= = 11500 Па; 117 = 2.52 (71.6%); 5 —е = 2940011а; 1Г=2,ЗО;69,9%); 0—₽ = 1960 Па, 117 - 3.30 ( 76,7%); 7— Р = 9800 Па, IV.-2.O7 (67,4%); 8-Р 23500 Па. IV = = 1.38 (58%); S — Р= 2380Э Па. IV’ - -1,20 ( 54.5%) Компрессионные зависимости, полученные Гурьяновым в ре- зультате опытов, приведены на рис. 14. Осредненная компресси- онная кривая жирного творога находится ниже осредненной компрессионной кривой нежирного творога. Это свидетельствует о том, что количество жира в творожной массе при уплотнении ее под действием определенной нагрузки влияет на концентра- цию влаги в готовом продукте. Анализ полученных данных пока- зывает, что благодаря наличию жира творожная масса становит- ся более сжимаемой, т. е. при одной и той же нагрузке и с уве- личением количества жира уменьшается содержание влаги в готовом продукте. В результате обработки опытных данных методом наимень- ших квадратов получены следующие уравнения, характеризую- щие зависимость содержания влаги W в творожной массе от нагрузки (Р, кгс/см2): Для нежирного творога «7=1,670 р-о.251, (45) 95
веществ и сыворотки), для исследования процесса прессования творога целесообразно использовать некоторые теоретические положения, детально разработанные в механике грунтов Герсе- вановым и др. [41, 207, 222]. Можно считать, что основные поло- жения механики грунтов будут приемлемы для изучения прессо- вания нежирного творожного сгустка, содержащего не более 88% влаги, и для жирного влажностью 86%. При таком влагосодер- жании частицы сгустка, соприкасаясь, образуют пористую дис- персную систему*. По аналогии с терминологией, применяемой в механике грун- тов, творожный сгусток можно называть творожной массой, су- хие вещества в ней — скелетом, сыворотку—жидкой фазой, а пустоты, которые пронизывают мицеллярную структуру сгуст- ка, — порами. Как известно из механики грунтов, теоретические предпосыл- ки процесса прессования дисперсных двухфазных систем основа- ны на зависимостях, характеризующих соотношение между скелетом и жидкой фазой, связь между скоростью фильтрации и гидравлическим градиентом, соотношение внешних и внутрен- них сил при прессовании, продолжительность процесса, а также на законе уплотнения (компрессионная зависимость). Соотношение между скелетом и жидкой фазой, заполняющей поры, представляет собой физическую характеристику системы. При этом отношение общего объема пор п к объему скелета т принято характеризовать коэффициентом пористости п — . (40) т Основным законом фильтрации при прессовании, устанавли- вающим связь между скоростью фильтрации и гидравлическим градиентом, является закон Дарси: А Н v=K — --K/, (41) где v — скорость фильтрации, см/с; К—коэффициент фильтрации, см/с; Д//—потеря напора, см; h— длина пути фильтрации, см; / — гидравлический градиент. 1 Возможность применения основных положений механики грунтов при изучении процессов прессования ряда пищевых дисперсных продуктов пока- зали в своих работах Пелеев [161], Кук [112], Табачников и Сурков [190]. 92
Зависимость между внешними и внутренними силами при прессовании, установленная Герсевановым, имеет вид Р=Рм+Рс, где Р— внешняя нагрузка; Рж—давление в жидкости; Рс — давление в скелете. Компрессионная зависимость, определяющая способность дис- персной системы уменьшать пористость под действием внешней нагрузки, характеризуется законом уплотнения: где а в — коэффициент уплотнения (знак минус показывает, что с повышением давления влагосодержание системы уменьшается); w — массовая концентрация жидкости, выраженная отношением массы жидкости к массе скелета. Зависимость продолжительности прессования от толщины слоя характеризуется отношением где h, t2—соответственно продолжительность прессования первого и второго слоев системы одинаковой дисперсности, мин; /ц, /ь—соответственно высота этих слоев, см. Рассмотренные теоретические предпосылки были использо- ваны Гурьяновым и автором для изучения процесса прессования творога применительно к существующим способам его произ- водства [59—61]. Для экспериментов Гурьяновым были взяты образцы творожной массы, полученные из сгустков, выработан- ных как в лабораторных (ВНИМИ), так и в производственных (Останкинский молочный комбинат, г. Москва) условиях кис- лотно-сычужным способом из пастеризованного обезжиренного и нормализованного молока. Исходные показатели образцов приведены в табл. 24. Уплотнение нежирной и жирной творожной массы определяли с помощью индикатора при разных нагрузках (давлениях). При достижении полной осадки 1 в готовом твороге опреде- ляли содержание влаги. Наиболее типичные кривые уплотнения образцов нежирной и жирной творожной массы приведены на рис. 13. Для срйвне- 1 Полная осадка соответствует условию, когда прекращается уменьшение толщины слоя образца под действием данной нагрузки. £3
Рис. 14. Компрессионные зависимости творожной массы при выработке творога: I — нежирного; 2 — жирного. для жирного творога 0,837Р”0-349 . (46) По компрессионным кривым можно судить о концентрации влаги, достигаемой при определенной нагрузке на творог. Так, при прессовании нежирного сгустка (массы) не следует приме- нять нагрузки менее-3430—3920 Па, поскольку в этом случае даже при продолжительном прессовании не удается получить творог, стандартный по содержанию влаги. При выработке жир- ного творога нагрузки при прессовании сгустка (массы) должны быть не менее 9300—17 800 Па. На практике приходится прессовать не только жирные и не- жирные творожные сгустки, но и полужирные, а также выраба- тывать продукт с различным содержанием влаги (например, нежирный творог с пониженным содержанием влаги для после- дующего смешивания его со сливками при раздельном способе производства). В связи с этим важно знать нагрузки, необходи- мые для прессования творожной массы различной жирности. Для этих целей можно пользоваться графиками, характеризую- щими зависимость содержания влаги от нагрузки для творога разной жирности (рис. 15). Скорость фильтрации сыворотки при постоянной температуре 25±0,5°С определяли отдельно для нежирной и жирной творож- ной массы при различных нагрузках. При нагрузке выше 15 700 Па резко снижалась скорость отделения сыворотки (на- 96
блюдалось выделение отдельных капель через длительные про- межутки времени). Гидравлический градиент /=—у-изменяли через определен- ное время в пределах шкалы дифференциального манометра. По полученным экспериментальным данным Гурьяновым по- строены графики, показывающие зависимость скорости фильтра- ции от гидравлического градиента и нагрузок для нежирной и жирной творожной массы (рис. 16). Из сравнения их с де дует, что углы наклона к абсциссе прямых, характеризующих нежир- ную творожную массу, больше углов наклона прямых, характе- ризующих жирную творожную массу. Таким'образом, с увели- чением содержания жира скорость удаления сыворотки умень- шается. Экспериментально установлено, что с увеличением нагрузки, особенно в пределах от 0 до 11700 Па, резко снижается коэффи- циент фильтрации (рис. 17). При дальнейшем повышении на- грузки (более 15 700 Па) коэффициент фильтрации существенно изменяется. Можно предположить, что характер изменения коэффици- ента фильтрации обусловлен резким уменьшением пористости дисперсного продукта. 4 Зак. 3019 97
Рис. 16. Графики, характеризую- щие скорости фильтрации для не- жирной творожной массы (а) и жирной (6) в зависимости от гид- равлического градиента и нагру- зок: I — I960 Па; 2 — 4110 Па; 3 — 6080 Па 4 — 9800 Па; 5 — 15400 Па. Рис. 17. Кривые, характеризую- щие коэффициенты фильтрации в зависимости от нагрузок (слева) и содержания влаги (справа) для творожной массы: 1 — нежирной; 2 — жирной. Содержание длаеи W В результате математической обработки экспериментальных данных Гурьянов получил следующие формулы для определения коэффициента фильтрации в зависимости от нагрузок (Р, кгс/см2): для обезжиренной творожной массы /0,117 \ К = ( 0,589 110-*, (47) для жирной творожной массы /0,066 \ К= I -у- — 0,384)10-*. (48) Методы обезвоживания сгустков, основанные на применении механической энергии, неизбежно приводят к потерям цепных составных частей молока. 98
Полностью переходят сухие вещества молока в творог при вакуумном обезвоживании сгустка, когда влага удаляется в ре- зультате выпаривания [87]. При вакуумном обезвоживании сгустка, предназначенного для производства жирного творога, изменения влажности и тем- пературы характеризуются двумя критическими точками. Первая критическая точка появляется при достижении в ка- мере давления, равного давлению насыщения водяного пара при температуре продукта. В этот момент влажность изменяется за счет испарения с поверхности. Вторая критическая точка появ- ляется при достижении продуктом влажности81—85%. При этом изменяются его консистенции и вязкость, что затрудняет кон- вективный теплоперенос в массе. ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ ТКАНЕЙ При рассмотрении вопросов, связанных с самопрессованием и прессованием творожного сгустка, представляют интерес филь- трационные характеристики тканей: скорость фильтрации, сопро- тивление, коэффициент фильтрации, потери напора (перепад давлений). С целью подбора фильтровальных тканей для прессования творожного сгустка под нагрузкой во ВНИМИ [59, 60] изучали фильтрационные характеристики следующих тканей: лавсан, артикул 1585/22162, — для отделения сыворотки при производ- стве творога; лавсан, артикул 1588/10569, — для фильтрации мо- лока; лавсановая сетка, артикул 23266. Для сравнения исследо- вали фильтрационную характеристику бязевой ткани. В наи- большей степени требованиям технологического процесса производства творога удовлетворяют синтетические ткани, на- пример лавсан, широко внедряемые в производство для' само- прессования творожного сгустка в мешках. • Фильтрационные характеристики тканей определяли на специальной установке (рис. 18). В цилиндре закрепляли обра- зец, состоящий из двух слоев ткани. Для исследования брали чистые ткани и ткани с нанесенным тонким слоем нежирного или жирного творога. Сыворотку при температуре 25 ±0,5° С под разным давле- нием пропускали через ткани снизу вверх. В зависимости от количества сыворотки, прошедшей через ткань за единицу вре- мени, определяли скорость фильтрации по формуле А!с г - —, Ft (49) 4* 99
Исследуеная ткань Рис. 18. Установка для изучения фильтрационной способности тка- ней: 1 — цилиндр 2 — емкость; 3 — устройст- во для поддержания постоянного уров- ня; 4— мерный сосуд; 5 — дифферен- циальный манометр. где V— скорость фильтрации, см/с; Л/с—количество сыворотки, прошедшей через фильтр за время /, см3; t—продолжительность фильтрации, с; F— площадь поперечного сечения цилиндра, см2. По результатам экспериментов построены графики, характе- .-ризующие зависимость скорости фильтрации от перепада давле- кния (рис. 19). ; Наибольшая скорость фильтрации наблюдалась при исполь- зовании чистых тканей 1—4, несколько меньшая — при исполь- ' зовании тканей с нанесенным тонким слоем обезжиренного тво- [рога 1'—4' и минимальная — при использовании тканей с нане- г сенным тонким слоем жирного творога 1"—4". Скорость фильт- f рации через различные ткани снижается в такой последователь- i ности: лавсановая сетка, лавсан для фильтрации молока, лавсан г для отделения сыворотки при производстве творога, бязь. Сопротивление тканей рассчитывают по формуле V /где ДЯ—потери напора (перепад давлений), см. Г Установлено, что сопротивление чистой бязевой ткани боль- uue, чем сопротивление лавсана для отделения сыворотки при ^производстве творога в 1,38 раза, лавсана для фильтрации моло- ка в 2,46 раза и лавсановой сетки в 3,48 раза. (50) ,00
Рис. 19. Графики, характе- ризующие скорости фильт- рации сыворотки в зависи- мости от потерь напора для тканей: 1. Г, /" — лавсановой сетки; 2, 2', 2"— лавсана, применяемого для фильтрации молока; 3, 3'. 3" —лавсана, применяемого для отделения сыворотки при произ- водстве творога; -1, 4', 4"—бязи. Высоту слоя творожного сгустка, сопротивление которого эквивалентно сопротивлению ткани, можно рассчитать по фор- муле Л-т=Кмакс (51) где h—высота слоя творожного сгустка, см; /Смаке—максимальный коэффициент фильтрации творожного сгустка, см/с. Эксперименты показали, что на фильтрационные характери- стики сопротивление самих тканей влияет меньше, чем сопро- тивление творожного сгустка. Для прессования творожного сгуст- ка надо выбирать ткани с меньшим сопротивлением. В этом случае создаются оптимальные условия для обезвоживания сгустка. При этом следует учитывать также способность филь- тровальных тканей удерживать жир и сухие вещества. Установлено, что при увеличении нагрузок при прессовании нежирного творожного сгустка количество сухих веществ, пере- ходящих в сыворотку, возрастает незначительно: в среднем с 6,1—6,4% (от общего содержания сухих веществ) при нагрузке 1960 Па, до 7,8—8,0% при нагрузке 23520 Па. При прессовании жирного творожного сгустка под нагрузкой потери жира с сывороткой больше при использовании лавсано- вой сетки: при Р = 1960 Па потери жира составляют 0,25%. а при Р = 23 520 Па — 0,40%. В случае применения лавсана 101
для фильтрации молока при указанных нагрузках потери жира составляют соответственно 0,15 и 0,35%; при использовании лав- сана для отделения сыворотки и бязевой ткани потери жира одинаковы и составляют 0,10% при /-*=1960 Па и 0,40% при Р — == 23 520 Па. При прессовании жирного творожного сгустка по- тери сухих веществ с сывороткой также несколько возрастают с увеличением нагрузок, но не превышают потерь при прессова- нии обезжиренного сгустка. В реэультате экспериментов, проведенных Гурьяновым, уста- новлено, Что при обезвоживании сгустка, содержащего жир, фильтрационные характеристикщгканей понижаются. Исследования показалщ'также, что для прессования нежир- ного творОЖного сгусткйпод нагрузкой целесообразно применять синтетическую ткань лавсан, предназначенную для отделения сыворотци Прн выработке творога, и синтетическую ткань лав- сан, предназначенную для фильтрации молока, а для прессова- ния творожного сгустка, содержащего жир, — только синтети- ческую ткань лавсан (артикул 1585/22162). Для исключения больших потерь сухих веществ и жира с сывороткой рекомендуется при прессовании нежирного творож- ного сгустка применять нагрузки не более 7840 Па, а жирного — не более 13 720 Па. Г ЛАВА у/] ----------------------------- ОСНОВНЫЕ ЛИНИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА ПЕРИОДИЧЕСКИМ И КОМБИНИРОВАННЫМ СПОСОБАМИ Линии технологического процесса производства творога пе- риодическим способом. В настоящее время известно много раз- личных линий для производства творога периодическим спосо- бом. В сВЯзи с постоянным совершенствованием и развитием механизированных способов производства творога целесообразно подробна рассмотреть лишь те линии, применение которых по- зволяет интенсифицировать технологический процесс. Схема одной ид наиболее распространенных в промышленности линии приведена на рИс. 20. Нормализованное молоко, предназначенное для производства творога, из танка 1 через балансировочный бачок 2 насосом 3 подаете^ в пастеризационную установку 5, работающую в ком- 102
— Нормализованное ^молока — Возврат ^непроластеризоВонного молола — Пастеризованное молоко — Закваска —неохлажденный творог - о— Охлажденный тВорог ч-/-/- Подогретое молоко w С густ он Рис. 20. Линия для .производства творога кислотно-сычужным способом: I— танк для молока; 2 — балансировочный бачок; 3 — насос для молока; 4 — сепа- ратор-молокоочиститель; 5 — пластинчатая пастеризационная установка; € — творож- ная ванна; 7 — пресс-тележка; 8 — охладитель для творога; 9 — автомат для рас- фасовки творога; 10 — заквасочннк. плекте с сепаратором-молокоочистителем 4. Очистка молока осуществляется по выходе его из секции пастеризации. Очищенное пастеризованное молоко, охлажденное до темпе- ратуры сквашивания, из пастеризационной установки поступает в ванну 6, куда из заквасочника 10 подают закваску. Творожный сгусток, разложенный в мешочки, помещают в пресс-тележку 7. По окончании прессования творог охлаждают на охладителе 8. Охлажденный творог расфасовывают на авто- мате 9. С целью интенсификации процессов производства творога на Краснояр- ском молочном заводе сгусток получают в два этапа. На первом этапе в творожной ванне подсквашивают молоко, на втором— в молоко через специальные душирующие устройства добавляют кислую (180— 210°Т) сыворотку, что позволяет увеличить пропускную способность творожных ванн. Однако получаемый творог имеет несколько загрубевшую консистенцию, в результате чего из такого творога нельзя вырабатывать творожные изделия. На этом же заводе ведутся работы по охлаждению творожного сгустка путем циркуляционного введения в него охлажденной сыворотки. В последние годы на ряде предприятий Молдавии применяют комплекс- ные установки для осуществления механизации производства творога. Осно- вой установок являются творожные ванны, снабженные перфорированными вставками. После образования сгустка вставку поднимают тельфером, сыво- ротка стекает, а вставку с творогом опускают в ванну, в которой циркулируют охлажденные обезжиренное молоко или сыворотка, в результате чего творог охлаждается. Затем вставку поднимают и после стекания сыворотки ее опро- кидывают над бункером насосной установки. Шнековое устройство нагнетает творог в насос, который подает его на расфасовку. При таком способе обез- воживания требуется сильное отваривание (температура сгустка до 65° С. сыворотки — до 70° С), что несколько ухудшает консистенцию творога; про- дукт становится непригодным для изготовления сырково-творожных изделий. 103
Анализ работы промышленности показывает, что наиболее- эффективным и экономически выгодным является раздельный способ производства творога, предложенный ВНИМЙ. Производство творога раздельным способом можно осуществ- лять, применяя как оборудование периодического действия (рис. 21, а), так и оборудование, позволяющее механизировать отдельные технологические операции (рис. 21, б). При производстве творога раздельным способом на линиях, укомплектованных оборудованием периодического действия (рис. 21, а), процесс осуществляется следующим образом. Нор- мализованное сырое молоко из танка 1 через балансировочный бачок 2 насосом 3 подается в пластинчатую пастеризационную установку 5. Из секции ^регенерации этой установки молоко' поступает в сепаратор-моло^оочиститель 4, откуда оно направ- ляется в секцию пастеризаций ттластинчатой установки 5. Далее пастеризованное молоко сначала поступает в секцию регенера- ции, а затем в сепаратор-сливкоотделитель 6. Полученные сливки направляют в промежуточный бачок 7, откуда они насосом 8 подаются в трубчатый охладитель 9 и за- тем в ванну 10. Обезжиренное молоко поступает в ванну //, куда подают закваску из заквасочника 13. Сгусток, разложенный в мешки, помещают в пресс-тележ- ку 12. После прессования творог обрабатывают на вальцовочной .машине 14. Затем его охлаждают на охладителе 15 и передают на месильную машину 16, куда поступают холодные сливки. Для расфасовки готового творога в линии предусмотрен авто- мат 17. При производстве творога раздельным способом с примене- нием творогоизготовителя с прессующими ваннами и дозатора- смесителя для обезжиренного творога и сливок (рис. 21, б) принята следующая технология. В творогоизготовитель 1, наполненный обезжиренным моло- ком, пастеризованным при 80° С, вносят закваску из расчета 10% к общему объему. В заквашиваемую смесь вводят раствор сычужного фермента (1 г препарата крепостью 100 000 ед. на 1 т смеси). Хлористый кальций не применяют. Молоко сквашивают при 28—30° С в течение 3—3,5 ч. Полу- ченный сгусток разрезают и выдерживают. Выделенную сыво- ротку сливают через кран или откачивают насосом. По окончании слива сыворотки включают прессующие ванны, которые опускаются на частично обезвоженный сгусток и прес- суют его. Выделяемая при этом сыворотка проходит внутрь 104
Рис. 21. Линии для производства творога раздельным способом: <! — с применением оборудования периодического действия: / — танк для молока: 2 — балансировочный бачок; 3 — насос для молока; 4 — сепаратор-молокоочистнтель; 5 — пла- стинчатая пастеризационная установка; 6 — сепаратор-сливкоотделитель 7 — промежуточ- ный бак для сливок; 8 — насос для сливок; 9 — охладитель для сливок; 10— ванна; 11 — творожная ванна; 12— пресс-тележка; 13— заквасочник; 14 — вальцовочная машина; 15 — охладитель творога; /6 — месильная машина; 17— автомат для расфасовки творога, б — с применением творогоизготовителя с прессующими ваннами и дозатора-смесителя для обезжиренного творога и сливок: / — творогом тготовитель с прессующей ванной; 2— те- лежка; 3 — дозатор-смеситель; 4 — приемная воронка; 5— насос; 6 — танк для сливок. ванны, откуда ее откачивают насосом. Прессование длится 1—2 ч. Полученный обезжиренный творог через люки, расположен- ные в днищах ванн, выгружают в тележки 2. Для дозирования обезжиренного творога и сливок, а также смешивания их в линии установлен дозатор-смеситель 3. Подготовленные для смешивания с обезжиренным творогом охлажденные сливки резервируют в вертикальном двустенном танке 6 с мешалкой, откуда сливки подаются в дозатор-смеси- тель 3 насосом 5 через приемную воронку 4. Рассмотренная линия эксплуатируется на Таллинском молоч- ном комбинате [62]. Применение ее позволяет повысить пропзво- 105
дительность труда в результате сокращения немеханизированных операций и получать продукт с содержанием жира, предусмот- ренным техническими условиями. Подобные линии успешно эксплуатируются на Уфимском молочном комбинате. В настоящее время по рекомендациям ВНИМИ [23] раздель- ный способ производства творога на линиях, укомплектованных оборудованием периодического действия, внедряется в промыш- ленность. Линии для производства нежирного творога. Нежирный тво- рог вырабатывают на линиях, укомплектованных сепараторами для обезвоживания сгустка (рис. 22, 23). Эти линии отличаются простотой по сравнению с линиями, предназначенными для про- изводства жирного творогаф!82, 241]. На линии, изображенной на"рис. 22, процесс осуществляется следующим образом. Обезжиренное молоко сквашивают в ван- нах /, где также размешивают образовавшийся сгусток. После обработки сгусток из ванн насосом 2 через фильтр 3 подается в сепаратор 6. На трубопроводе между насосом и сепаратором установлены расходомер 4 и смотровое стекло. К сепаратору 6 подведен также трубопровод 5 для подачи воды, предназначен- ной для промывки сепаратора. Из сепаратора творог насосом 7 передается на расфасовку. При производстве творога, используемого в качестве полу-г фабриката (рис. 23), молоко сквашивают в ванне 1. Образовав- шийся сгусток насосом 2 по трубопроводу подается через закры- тый фильтр 3 в сепаратор 5, где сгусток обезвоживается и посту- пает в воронку 6 насоса 7, который по трубопроводу 8 подает его в бак 9 для использования в последующем в качестве полуфаб- риката. Линия для производства полужирного и жирного творога комбинированным способом. Из комбинированных, т. е. непре- рывно-циклических способов производства полужирного творога,, наиболее перспективным является раздельный способ, основан- ный на обезвоживании сгустка сепарированием. При этом все процессы, кроме сквашивания молока и обработки сгустка, осу- ществляются в машинах и аппаратах непрерывного действия: [12, 24, 42, 70]. Линия для производства творога по этому способу (рис. 24)< разработана во ВНИМИ. Процесс осуществляется следующим: образом. Обезжиренное молоко поступает в танк 1, снабженный мешалкой для перемешивания сгустка. В этот же танк насосом 9 подается бактериальная закваска (1—5%), приготовленная на 106 шан
Рис. 22. Линия для производства нежирного творога: / — ванны для сквашивания молока; 2, 7 — насосы; 3 —* двойной фильтр; 4 — расходомер количества сквашенного молока в по- токе; 5 — трубопровод для подачи воды; 6 — сепаратор для творога. Рис. 23. Линия для производства нежирного творога, используемого в качестве полуфабриката: I — ванна; 2, 7 — насосы; 3 — закрытый фильтр; 4. 8 — трубо- проводы; 5 — сепаратор для творога; 6 — воронка; 9 — бак. чистых культурах молочнокислых стрептококков, 30—40%-ный раствор хлористого кальция, 1%-ный раствор сычужного фер- мента или пепсина. После этого молоко тщательно перемешивают в течение 10—15 мин. Сквашивание молока заканчивают при pH сыворотки не бо- лее 4,5—4,6, что соответствует титруемой кислотности сыворотки не менее 60° Т, а сгустка — не менее 92° Т. По достижении ука- занной кислотности сгусток в танке перемешивают в течение 107
10 мин, а затем подают в промежуточный танк 3. Этот танк вы- полняет роль балансера. В него поступает сгусток поочередно из всех танков для сквашивания обезжиренного молока, которые установлены в линии. В танке 3 сгусток также перемешивается. Из него насосом 4 сгусток подается сначала в сетчатый фильтр 5, а затем в сепаратор 6 для отделения сыворотки от сгустка. По выходе из сепаратора сыворотка по трубопроводу поступает в резервуар, а обезжиренный творог — в охладитель 7. на- сосом 12 он передается в смеситель 13 с дозаторами. Сливки, которые необходимо добавлять к обезжиренному творогу, пастеризуют и подают в бак 8, откуда насосом 9 их направляют в охладитель 10. Охлажденные сливки передают в ванну И, затем они поступают в смеситель 13 с дозаторами. Из смесителя с дозаторами творог насосом 15 подается в ав- томат для расфасовки 14. Известен раздельный способ производства жирного творога с применением сепаратора, в котором обезжиренный творог сме- шивается со сливками. При этом белковый сгусток из танка 1 насосом 2 нагнетается в сепаратор 6 (рис. 25). Предварительно сгусток проходит через фильтр 3, где он освобождается от круп- ных частиц белка, которые могут забить выходные сопла бара- бана сепаратора. Количество переработанного сгустка устанавливают по счет- чику, а за сплошностью потока сгустка визуально наблюдают через смотровое стекло 7. В зазор между барабаном и кожухом Рис. 24. Линия для производства творога раздельным способом, предложен- ная ВНИМИ: / — танк для сквашивания молока; 2 — насос для сгустка; 3 — танк промежуточный; 4 — насос ротационный для подачи сгустка в сепаратор; 5 — фильтр; 6 — сепаратор для тво- рога: 7 — охладитель для творога; 3 — бак для сливок; 9 — насос мембранный для сли- вок и закваски; 10 — охладитель для сливок; // — ванна для сливок; 12 — насос для тво- рога; /3 — смеситель с дозаторами для творога и сливок; 14 — автомат для расфасовки творога; /5 — насос для творога. 108
Рис. 25. Линия для производства жирного творога раздельным способом по шведской системе: I — танк для сквашивания молока; 2— насос для сгустка; 3 — фильтр для сгустка; 4 — ванна для сливок; 5 — насос для дозировки сливок; 6 — сепаратор для творога; 7 — смот- ровое стекло; 8— кольцевой счетчик для сгустка; 9—приемная воронка; 10— насос для творога; // — манометр; 12— пластинчатый охладитель для творога; 13— расфасовочная машина; 14— пульт управления Рис. 26. Линия для производства творога на линии фирмы «Вестфалия» < (ФРГ): 1— танк с мешалкой; 2— насос для сгустка; 3, 8 — манометры; 4 — цилиндрический сет- чатый фильтр; 5— сепаратор для творога; б— бункер; 7 — насос для творога: 9 — труб- чатый охладитель; 10 — ванна для обезжиренного творога; 11 — ванна для сливок: 12 — дозатор-смеситель; 13 — автомат для оасфасовкн. сепаратора насосом 5 подают сливки из ванны 4. В сепараторе сливки смешиваются с обезжиренным творогом, выходящим из сопел. Жирный творог поступает в приемную воронку 5. откуда насосом 10 нагнетается в пластинчатый охладитель 12. Из охла- дителя творог направляют на расфасовку. В настоящее время линии с применением сепараторов для обезвоживания сгустков получают все большее распространение для производства жирного творога раздельным способом. Из подобных линий в отечественной промышленности внедре- ны линии фирм «Вестфалия» и «Альфа-Лаваль». При производстве творога на линии фирмы «Вестфалия» (рис. 26) сквашивание обезжиренного молока н образование 109
Рис. 27. Линия для производства творога фирмы «Альфа-Лаваль». (Швеция): 1 — танк; 2, 5 — насосы; 3 — фильтр; 4 — сепаратор для творога; 6 — пластинчатый охла- дитель; 7 —смеситель; 8 — ванна для сливок; 9 — насос-дозатор для сливок; 10 — счет- чик для сгустка; 11— показывающее устройство; 12—автомат для расфасовки. сгустка осуществляются в танке 1. Здесь сгусток измельчается. Обработанный сгусток насосом 2 подается в сепаратор 5. Давление на линии подачи сгустка в сепаратор определяют по манометру Из сепаратора обезжиренный творог поступает в бункер 6, откуда насосом 7 перекачивается в трубчатый охладитель 9. Из охладителя творог направляется в дозатор-смеситель 12, ку- да поступают сливки из ванны 11. Из дозатора-смесителя творог подают в автомат для расфасовки 13. Из охладителя 9 часть обезжиренного творога может посту- пать в специальную ванну 10 для его резервирования. Линия фирмы «Альфа-Лаваль» (рис. 27) отличается от линии фирмы «Вестфалия» тем, что в ней для смешивания обезжирен- ного молока и сливок предусмотрен смеситель 7 роторного типа. Молоко заквашивают в вертикальном двухстенном танке 1 и на- сосом 2 раздробленный сгусток через фильтр 3 подают в сепа- ратор 4. Далее обезжиренный творог насосом 5 направляется сначала в пластинчатый охладитель 6, а затем в смеситель 7, куда из ванны 8 насосом-дозатором 9 подаются сливки. Коли- чество подаваемых сливок регулируется счетчиком с дистанци- онным датчиком и электронным устройством 11. Из смеси- теля 7 готовый творог поступает в бункер автомата для расфа- совки 12. При выработке творога на линиях фирм «Вестфалия» и «Альфа-Лаваль» принимают следующие технологические пара- метры. Для сквашивания и получения сгустка используют обезжи- ренное молоко кислотностью 18—19° Т с содержанием сухих ве- ществ 8,75—8,77%. В зависимости от вида закваски молоко ПО
сквашивают при температуре 24—28° С (эту температуру можно понизить до 22—18° С). При выработке творога на линиях фирмы «Вестфалия» в молоко вносят 1% закваски, а на линиях фирмы «Альфа-Лаваль» — от 0,1 до 0,5%. Кислотность сгустка перед подачей его в сепаратор фирмы «Вестфалия» должна составлять 54—66°Т, а в сепаратор фирмы «Альфа-Лаваль» — 64—67°Т. При этом для стабильного сепари- рования и получения продукта требуемой консистенции кислот- ность сгустка в процессе обезвоживания должна быть 61—67° Т (по данным фирмы «Вестфалия»). Продолжительность скваши- вания молока составляет 7—8 ч и более. Во время обезвоживания в сепараторе в результате сильных механических воздействий температура сгустка повышается на 2—3° С. Без остановки сепаратора можно обработать до 30 000 л сгустка. В зависимости от количества сухих веществ в готовом твороге производительность сепаратора фирмы «Вестфалия» составляет 2000—3500 л/ч, фирмы «Альфа-Лаваль» — 3000— 4000 л/ч. Рис. 28. Линия для производства мягкого диетического творога: / — танк; 2 — балансировочный бачок; 3 — насос; 4 — пластинчатая пастеризационно-ох- ладительная установка; 5 — сепаратор-сливкоотделитель; 6 — танк вертикальный; 7 — на- сос для сгустка; 8, 14 — дозаторы; 9— сепаратор для творога; 10 — насос для творога: 11 — охладитель; 12 — смеситель; 13 — упаковочный автомат. —- Молоко цельное -------мопоно обезжиренное СгуСГПОН Обезжиренный тборог ...и ип Диетический тОорог >< их- Зонбоско 111
Рис. 29. Линия для производства творога комбинированным (непрерывно- циклическим) способом: / — ванны; 2— фильтрующие агрегаты; 3 — лоток для сбора сыворотки; 4— вакуум- охладитель; 5 — конденсатор; о — щре/ум-насосы; / — расфасовочный автомат; 8 — моно- рельс; S — моющее устройство. Готооая продукция Содержание сухих веществ в сыворотке должно быть 0,25— 0,30%, а в готовом продукте — от 18,8 до 24,2%. При производстве творога на линии фирмы «Вестфалия» его охлаждают до 6—8°С, на линии «Альфа-Лаваль» — до 4—8°С. ВНИМИ совместно с Московским объединением молочных предприятий «Молоко» разработана технология производства мягкого диетического творога. Процесс осуществляется на поточ- ных механизированных линиях (рис. 28). Сырое молоко из молокохранильного танка 1 насосом 3 через балансировочный бачок 2 подается в пластинчатую пастериза- ционно-охладительную установку 4, где нагревается до темпера- туры 35—40°С и направляется в сепаратор 5 для получения сливок жирностью 52—55%. Обезжиренное молоко из сепаратора 5 поступает в секцию пастеризации, нагревается до 74—76°С с выдержкой 15—30 с, охлаждается в секциях регенерации до 28—32° С и поступает в вертикальный танк 6 емкостью 5000 л, куда предварительно из дозатора 8 подается закваска, приготовленная на чистых культурах молочнокислых стрептококков. По окончании запол- нения танка в обезжиренное молоко вносят водный 40%-ный раствор хлористого кальция и сычужного фермента (400 г су- хого СаОг и 1,0—1,2 г фермента на 1 м3 молока). После переме- шивания смесь оставляют в покое на 10—12 ч до окончания сквашивания, которое определяют по pH сгустка (4,5) и титруе- мой кислотности сыворотки (62° Т). 112
Готовый перемешанный сгусток насосом 7 подается на пла- стинчатую пастеризационно-охладительную установку 4, где нагревается до 60° С и охлаждается до 28—32° С, затем через сетчатый фильтр поступает в сепаратор 9 для получения нежир- ного творога влажностью не более 78,5 °/о- Из сепаратора 9 нежирный творог насосом 10 подается в пла- стинчатый охладитель 11 и далее при температуре 8° С — в сме- ситель 12, куда с помощью дозатора 14 поступают сливки жир- ностью 52—55% и температурой не выше 10° С. Стандартный по жиру и влаге творог фасуют на упаковочном автомате 13 в мешочки из полиэтиленовой пленки, изготовляе- мые в автомате. Особенность рассмотренной технологической схемы — подо- гревание сгустка перед сепарированием. К комбинированным способам относится непрерывно-цикли- ческий способ, предложенный во МТИММПе [86]. Технологиче- ский процесс осуществляется следующим образом (рис. 29). Молоко сквашивают в ваннах 1 или танках. Разрезанный и освобожденный от сыворотки сгусток загружают в фильтрующие агрегаты 2, где происходит удаление свободно выделяющейся сыворотки, которая собирается в лотке. Каждый фильтрующий агрегат подвешен на монорельсе 8 и его можно пере- двигать. По достижении влажности 68—69% сгусток подают в вакуум- камеру (вакуум-охладитель) 4, где вследствие самоиспарения творог охлаждается до 4—5° С. При этом влажность творога понижается до стандартной. Из вакуум-охладителя творог вместе с фильтрующим агрега- том поступает в зону разгрузки, где установлены бункера и Рис. 30. Установка «Паракурд»: I — танк для сквашивания молока; 2 —шланговый насос; 3 — коагулятор; 4 — пластин- чатый теплообменник (для нагревания воды); 5 — обезвбжнватель сгустка; 6 — насос; 7. 9 — пластинчатый охладитель; 8 — гомогенизатор; 10 — смеситель. 113
транспортеры, подающие творог к расфасовочному автомату 7. Фильтрующий агрегат по монорельсу проходит через моющее устройство 9, после чего цикл его использования повторяется. В вакуум-охладителе требуемое разрежение поддерживается за счет конденсатора 5 и вакуум-насосов 6. В настоящее время известны комбинированные (непрерывно- циклические) способы производства творога, приближающего- ся по консистенции к творожным пастам. Эти способы позволяют непрерывно осуществлять коагуляцию белков молока, обезвожи- вание сгустка и последующую обработку его. Подготовка молока к коагуляции, внесение в него закваски, фермента, хлористого кальция и других компонентов выполняются в аппаратах перио- дического действия. Из установок, предназначенных для выработки пастообраз- ного творога указанным способом, наибольшую известность по- лучили установки «Паракурд» [44, 145, 225]. Принципиальная схема технологического процесса производ- ства творога на этой установке приведена на рис. 30. Пастеризованное молоко, нормализованное по содержанию жира, сгущают на пластинчатой вакуум-выпарной установке непрерывного действия. Сгущенное молоко охлаждают на пластинчатом охладителе до 25°С, затем его направляют в ванны или танки 1 для созрева- ния, добавляя в молоко закваску, сычужный фермент, хлорис- тый кальций. Процесс подготовки или созревания молока длится 12—18 ч. Затем молоко вновь охлаждают до 12°С и насосом 2 подают в коагулятор 3 непрерывного действия. В нем сгущенное молоко смешивают с горячей водой (температура 78°С). Из коагулятора молоко поступает в агломератор (выдержи- ватель), где образуется сгусток, из которого интенсивно выде- ляется сыворотка. Смесь сгустка и сыворотки направляют на барабанные обез- воживатели 5, откуда творожная масса поступает в охладитель 7 и затем в коллоидную мельницу или гомогенизатор 8. Гото- вый пастообразный творог поступает на автомат для расфа- совки. Установки «Паракурд» получили некоторое распространение во Франции и других странах. Их применяют также для произ- водства сыров, особенно мягких. Есть мнение, что на этих установках удается сократить поте- ри сухих веществ молока. 114
ГЛАВА VIII ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СКВАШИВАНИЯ МОЛОКА, ОБРАБОТКИ СГУСТКА, САМОПРЕССОВАНИЯ И ПРЕССОВАНИЯ ТВОРОГА ВАННЫ И ТАНКИ ДЛЯ СКВАШИВАНИЯ Для сквашивания молока при производстве творога приме- няют ванны без рубашки и с рубашкой [109]. В промышленности наибольшее распространение получили ванны, внутренний резер- вуар которых представляет собой полуцилиндр, снабженный рубашкой (рис. 31). В ваннах не только сквашивают молоко, но и специальными инструментами (рис. 32) обрабатывают (разрезают) сгусток. Для опорожнения ванны имеется кран 9. При выпуске сыворотки на кран надевают сетку с фильтровальным материалом. Через этот же кран выпускают сгусток в мешки для последующего самопрессования и прессования. Продукт в ванне нагревается горячей водой, находящейся в рубашке. Для заполнения рубаш- ки водой используют воронку 4. Вода подогревается паром, по- ступающим через патрубок 7. Для освобождения рубашки от воды имеется патрубок 8. В производстве творога раздельным способом для скваши- вания молока и обработки сгустка применяют танки с рубаш- Рис. 31. Ванна для сквашивания молока емкостью 2500 л: / — переливная труба: 2—внутренний резервуар; 3 — наружный резервуар; / — во- ронка; 5 — паро водяная рубашка; 6 —опоры; 7 — патрубок для пара; в — патру- бок для слива воды; S — кран для спуска сыворотки и оусгка. 115
* г Рис. 32. Инструменты для обработки сгустка: / а—вертикальный нож (лира) с проволочными лезвиями; | б — горизонтальный нож с проволочными лезвиями; в — нож I (арфа) для разрезки сгустка в котле \ ками (рис. 33), что позволяет охлаждать или йагревать молоко. Для охлаждения молока в рубашку подают ледяную воду, ко- торая орошает внутренний резервуар. Перемешивание сгустка осуществляется мешалками. В универсальных танках нагревание и охлаждение молока достигаются орошением холодной или горячей водой, поступаю- щей в трубчатый ороситель 2, выполненный в виде кольца. Уро- вень воды в рубашке поддерживается на высоте 220 мм от дна корпуса. Для охлаждения воды имеется змеевик 9, в котором циркулирует рассол, а для ее нагревания — паровой барботер 11. Чтобы определить расход тепла, необходимого для нагрева- ния молока в ванне, надо учитывать как нагревание жидкости, так и потери тепла вследствие испарения, а также через стенку ванны. Расход тепла на нагревание молока до температуры скваши- вания или отваривания определяют по формуле Q=Alc('K-/H)=^AZcpZ, (52) где М — количество нагреваемого продукта, кг; с — теплоемкость продукта, Дж/(кг-К); tH, <к— соответственно начальная и конечная температуры продукта, °C; k — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2-К); F — площадь нагревания, м2; — средняя разность температур, °C; Z —продолжительность нагревания, ч. Все величины, входящие в формулу (52), кроме k, можно установить экспериментально или расчетным путем. Например, 1’6
чтобы определить площадь нагревания, замеряют площадь кон- такта продукта со стенками ванны. Для практических расчетов коэффициент теплопередачи принимают равным 290— 400Вт/(м2-К). Продолжительность нагревания продукта рассчи- тывают по формуле Количество тепла, уносимого при испарении вместе с водя- ными парами: Q—Wr, (54 где W—количество испаренной влаги, кг; г — скрытая теплота испарения, Дж/кг. Суммарный расход пара для нагревания молока в ваннах можно определить по формуле Л4с(/К—-/ц) + Wr L>~~------;--------- КГ, (оэ *1 (<—^коид) Рис. 33. Танки для сквашивания молока: о—с охлаждающим устройством: / — штуцер для трубопровода; 2— вал мешалки; < — кольцевой ороситель; 4 — стальной кожух (рубашка); 5 — мешалка; б —внутренний ре- зервуар, 7 — изоляция и облицовка. S—нижний подшипник; 9 — патрубок для слива продукта; 10 — рукоятка клапана; // — ножка. 6 — универсальный: / — привод мешалки; 2 —трубчатый ороситель; 3 — рабочий резерву- ар; 4 — корпус с обшивкой; 5 —мешалка; б —термометр; 7—выпускной кран: 5 — нож- ка; 9 — змеевик для рассола; 10— центробежный насос; // — барботер: 12 — крышка. а 1 1/
где i —теплосодержание пара, Дж/кг; бе-нл—температура конденсации пара, °C; 1] — коэффициент, учитывающий потери через стенки ванны (t)=0,84-0,85). Сменную производительность ванн определяют по формуле _ИСМ= л, (56) где Щ,— рабочая емкость ванны, л; 2см—продолжительность смены, ч; 2ц—продолжительность цикла, ч. Продолжительность наполнения ванны молоком, поступаю- щим в нее из трубопровода, можно рассчитать по, формуле где ZH— продолжительность наполнения емкости молоком, Ф d — диаметр трубопровода, м; \ v — скорость движения молока, м/с (у = 14-1,5 м/с). Продолжительность выгрузки из ванны сгустка вместе с-сы- вороткой определяют по формуле Z'ыгр== 125 ’ (58) где Л:ыГр—продолжительность выгрузки сгустка вместе с сывороткой; р — коэффициент истечения (ц-=0,74-0,8); dB—диаметр отверстия для выхода сгустка с сывороткой, м; Н — высота уровня жидкости в ванне, м вод. ст. ТВОРОГОИЗГОТОВИТЕЛИ Применение ванн для сквашивания молока сопряжено со значительными затратами ручного труда. Кроме того, требуются большие производственные помещения. В настоящее время в ми- ровой практике молочной промышленности получают распрост- ранение различные творогоизготовители периодического дейст- вия, в которых последовательно можно выполнять несколько операций. Представляют интерес творогоизготовители фирмы «Шуленбург» (ФРГ), в которых принудительное прессование сгустка осуществляется под воздействием металлической сетки. В СССР значительное распространение получили творогоиз- готовители с прессующими ваннами (рис. 34), разработанными во ВНИМИ [53, 57, 58, 60]. Творогоизготовитель состоит из двух ванн (рис. 35); емкость каждой ванны 2000 л. 118
В нижней части каждой ванны предусмотрен люк 6 для вы- грузки творога, в передней торцовой стенке — кран 7 для спуска части сыворотки. На задней торцовой стенке установлены па- трубки для подачи воды в рубашку и два концевых выключателя. Ванна опирается на переднюю опору 8 и заднюю 9. На передней опоре укреплен механизм 10 для открывания и закрывания люка. С торцовых сторон ванны смонтированы стойки 11, на кото- рых закреплена горизонтальная траверса 12 с гидравлическим цилиндром 13. К штоку цилиндра через плиту 14 крепят прессу- ющую ванну 15. Чтобы масло по штоку не попадало в продукт, гидравлический цилиндр ограждают гильзой 16. Трубопровод через гибкий шланг соединен с самовсасываю- щим насосом. На стойках смонтированы поворотные упоры 27 для удержа- ния прессующей ванны в верхнем положении. Гидравлический привод устанавливают рядом с ваннами, которые работают независимо одна от другой. Для удаления сыворотки предусмотрен отборник (рис. 36), который представляет собой перфорированный цилиндр 1 с глу- хим дном, патрубком 2, рукояткой 3 и запором 4 для крепления отборника к ванне. Перед установкой в ванну на него надевают фильтровальную ткань. Рис. 34. Творогоизготовители с прессующими ваннами емкостью 4000 л: / — ванна для сквашивания молока; 2 — прессу кидая, ванна; 3 — гидропри- вод; 4 — насос для откачивания сыворотки; 5 — пульт управления.
Вад A Рис. 35. Ванна творогоизготовителя: I — ванна для сквашивания молока; 2 — каркас; 3 — внутренняя ванна; 4 — обшивка; 5 —ножки; 6 —люк; 7 — кран для спуска сыворотки; 8 —передняя опора; S — задняя опора; 10 — механизм для открывания и закрывания люка; // — стойки; /2 —траверса: /3 — гидравлический цилиндр; 14 — плита; /5 — прессующая ванна; /6 —гильза; 17 — фланец; /6 — конус; 19 — пробка; 20— каркас прессующей ванны; 21— перфорированные листы; 22 — винты-барашки: 23 — штыри; 24 — фильтрующая ткань; 25 —штанга; 26 — трубопровод; 27 — поворотные упоры. Обработка сгустка в творогоизготовителе осуществляется следующим образом. Сгусток разрезают сначала вдоль ванны, а затем поперек. Через 30—40 мин в ванну устанавливают отборник сыворотки. По окончании слива сыворотки на прессующую ванну надевают фильтровальную ткань и включают гидравлический привод. По мере опускания прессующей ванны сыворотка проходит че- рез фильтровальную ткань и поступает во внутреннее простран- ство ванны, откуда откачивается насосом. Скорость опускания прессующей ванны устанавливают по- средством дросселя, находящегося на панели гидравлического привода. По окончании прессования прессующую ванну поднимают, под люк подкатывают тележку, люк открывают и выгружают творог. Гидравлический привод (рис. 37), обслуживающий две ван- ны, состоит из бака 1 для масла, лопастного насоса 2, пластин- чатого фильтра 3 и предохранительного клапана 11, являющихся 120
общими для обеих ванн. Кроме того, для каждой ванны имеются реверсивные золот- ники 9, два дросселя 6, 7 и два обратных клапана 4, 8. Гидравлический привод работает следу- ющим образом. Масло после очистки в пла- стинчатом фильтре гидронасосом подается в золотник, который направляет его в верх- нюю или нижнюю полость гидравлического цилиндра. При опускании прессующей ван- ны масло через обратный клапан заполняет верхнюю полость гидравлического цилинд- ра. Дросселем регулируют количество про- ходящего масла, а следовательно, и ско- рость движения прессующей ванны. При подъеме прессующей ванны золотник на- правляет масло в нижнюю полость гидрав- лического цилиндра, а масло из верхней полости вытесняется и через дроссель сли- вается В' бак. Излишки масла сливаются в бак через предохранительный клапан, кото- рый одновременно является регулятором давления рабочей жидкости в системе. Рабочее давление в гидравлической си- стеме 1,96-106 Па, максимальное—2,45 • I О’3 Па. К комбинированным установкам, в которых последовательно осуществляется несколько технологических операций, можно отнести закрытый творогоизготовитель (рис. 38). Ванна 3 рабочей емкостью 2000 л имеет рубашку для нагре- вания молока и охлаждения сгустка. Приводным механизмом 10, а также вручную при помощи съемной рукоятки ванну можно поворачивать на определенный угол. Сверху ванны расположена перфорированная крышка 1. удерживающая фильтровальную ткань. Для сбора сыворотки и творога предусмотрен передвижной сборник 6. Управляют ван- ной с площадки 9. Творогоизготовитель работает следующим образом. Молоко наливают в ванну 3, где его подогревают, по- давая горячую воду в рубашку. Благодаря наличию рубашки и подачи в нее воды температуру молока при сквашивании можно поддерживать постоянной. Образовавшийся сгусток разрезают, часть сыворотки сливают через спускной кран. Затем наклады- вают фильтровальную ткань и перфорированную крышку /.Для Рис. 36. Отборник сы- воротки: 1 — перфорированный цилиндр: 2 — патрубок; 3 — рукоятка; 4 — запор 121
5 Рис. 37. Схема гидравлического привода: I — бак; 2 — лопастной насос; 3 — пластинчатый фильтр; 4, 8 — обратные клапаны; 5— гидравлический цилиндр; 6 — дроссель для регулирования скорости опускания прессующей ванны; 7 —дроссель для регулирования скорости подъема прессующей ванны; 9 — ревер- сивный золотник; 10 — манометр; // — предохранительный клапан с переливным золотни- ком А, Б — электромагниты: /—ванна левая, 11— ванна правая (сплошной стрелкой показано направление движения масла при опускании ванны — прессование; пунктир- ной — направление движения масла при подъеме ванны). прессования сгустка и отвода сыворотки периодически повора- чивают ванну на 130° в обе стороны. В наклонном положении ванна находится 10 мин. Одновременно с прессованием сгусток охлаждают, подавая в рубашку ледяную воду. Для выгрузки готового творога выключают приводной механизм ванны, сни- мают крышку и фильтровальную ткань. Затем ванну поворачи- вают в наклонное положение, снимают отбойник 4 и творог выгружают в передвижной сборник 6. 122
Рис. 38. Закрытый творогоизготовптель: / — перфорированная крышка; 2—планка для фильтровальной ткани: ; — по- воротная ванна; 4 — съемные отбойники; 5 — рама; б— сборник для сыворотки н творога; 7—опоры; б—кнопки управления; У—площадка для обслуживания: 10 — * приводной. механизм Рис. 39. Пресс-ванна: / — зажимная плита-решетка; 2 — внутренняя ванна; 3 —наружная ванна; 4 — перекладина; 5 — винт; б — колеса большого диаметра; 7 — колеса мало- го диаметра 123
Рис. 40. Установка для прессования творога с охлаждающими устройствами: I — рама; 2 — отстойник; 3— кожух; 4— рабочий барабан; 5— ванна; 6 — поддон; 7 — каркас привода; 8 — привод. УСТРОЙСТВА ДЛЯ САМОПРЕССОВАНИЯ И ПРЕССОВАНИЯ Простейшими и наиболее распространенными устройствами для самопрессования творога являются одностенные ванны, уста- навливаемые на четырех- или трехколесную тележку с роликами. Для прессования творога можно применять прессы различной конструкции. В промышленности находят применение так называемые пресс-ванны (рис. 39). Они имеют перфорированную внутрен- нюю ванну 2, в которую укладывают мешки с творогом. Посред- ством зажимных устройств винта 5 и плиты-решетки 1 создают давление на творог. Выделяемая сыворотка через отверстия во внутренней ванне попадает в наружную ванну 3, откуда отво- дится через патрубок. Пресс-ванну можно передвигать, так как она снабжена двумя парами колес различного диаметра, что позволяет легко изменять направление движения при переме- щении ванны. Для прессования творога применяют также установки с охла- ждающими устройствами (рис. 40). Мешочки с творогом уклады- вают в рабочий барабан 4, затем включают электродвигатель. Самопрессование происходит при частоте вращения барабана 3,7 об/ч. В это время по трубам барабана 4 рассол не циркули- рует. Выделяемая сыворотка стекает в ванну 5. По окончании са- мопрессования рассол подают в трубы барабана. Барабан при этом вращается. Таким образом, в этот период продолжается процесс удаления сыворотки из творога и одновременно его ох- лаждение. При температуре рассола —5, —6°Т творог охлаж- 124
Рис. 41. Сепаратор для обезвоживания сгустка А1-ОСЯ: I— станина с приводом; 2 — шестерня веретена; 3—веретено; 4— скребковый механизм: 5 — горловой подшипник; 6 — барабан; 7 — форсунка (сопло); 8 — крышка сепаратора: 9— труба для подвода сгустка; /0 — манометр; 11— ротаметр; 12— смотровое окно; 13 — защитный кожух; 14 — винтовое колесо; 15 — ннжнпй упорный подшипник. дается до 14°С. Продолжительность цикла работы установки со- ставляет 3 ч, из них в течение 1,5ч потрубим циркулирует рассол. СЕПАРАТОРЫ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ СГУСТКА При производстве творога раздельным способом для обезво- живания сгустка широко применяют сопловые сепараторы. Сепа- раторы, предназначенные для выделения белкового сгустка. 125
можно разделить на два типа: сепараторы первого типа не име- ют устройств для введения сливок в обезжиренную белковую массу; в сепараторах второго типа предусмотрены устройства для введения сливок в белковую массу. К сепараторам первого типа относится отечественный сепаратор А1-ОСЯ (рис. 41). Он пред- назначен для отделения белкового сгустка от сыворотки. Основ- ные узлы сепаратора: станина 1, барабан 6, приемно-выводное устройство. Станина является корпусом сепаратора, в котором смонтированы все узлы сепаратора: веретено 3, винтовое колесо 14, горловой подшипник 5, нижний упорный подшипник-/^ при- емник для творога, приводной механизм. На приемнике для творога установлен скребковый механизм 4, приводимый во вращение от электродвигателя через редуктор и клиноременную передачу, а также приемно-выводное устрой- ство. Оно служит для подачи исходного продукта в барабан и для вывода из барабана сыворотки и творога. Основной рабочий орган сепаратора—барабан (рис. 42). Обезвоживание сгустка в нем осуществляется следующим обра- зом. Перед сепарированием сгусток проходит через фильтр, представляющий собой два поочередно работающих вертикаль- ных цилиндра с сеткой внутри, соединенных трубопроводом, на котором установлен трехходовой кран. Сгусток подается под давлением, которое контролируется манометром, установленным на входном трубопроводе, далее по питающей трубке он поступает в тарелкодержатель 5, где, рас- пределяясь по внутренним каналам между ребрами тарелкодер- жателя, приобретает угловую скорость и поступает через отвер- Рис. 42. Барабан сепарато- ра А1-ОСЯ: / — кольцо; 2 — корпус; 3 — крышка барабана; 4— тарелка верхняя; 5 — тарелкодержатель: 6 — шпонка; 7 — прокладка; 8— сопло; 9 — тарелка промежуточ- ная; 10— штифт. J26
Рис. 43. Сепараторы для обезвоживания белкового сгустка: а — марки SH 10007: б — марки DSC. стия в тарелкодержателе в вертикальные каналы, образуемые отверстиями в тарелках. Распределяясь тонкими слоями между тарелками, сгусток под действием центробежной силы разделяется на творог и сы- воротку. Творог как более тяжелая фракция направляется к периферии барабана, откуда непрерывно выводится через сопла в приемник, а сыворотка — более легкая фракция — оттесняется к оси вращения барабана, поднимается по наружным каналам в тарелкодержателе и выводится в приемник. Из зарубежных сепараторов для обезвоживания сгустка пред- ставляют интерес сепаратор DSC и сепаратор SH 10007 (рис. 43). Применение в производстве творога сопловых сепараторов привело к радикальному изменению технологии, позволило соз- дать основу для механизации процесса. Однако следует отметить, что работ как экспериментального, так и теоретического харак- тера, посвященных сепарированию белковых систем при произ- водстве творога, пока еще очень мало. Во ВНИМИ с целью изучения обезвоживания сгустка иссле- довали температуру пастеризации и сквашивания молока, влия- ние различных доз сычужного фермента, а также производитель- ности сепаратора. В результате исследований установлено, что при повышенных температурах пастеризации (78—80°С) потери сухих веществ с сывороткой несколько снижаются. 127
Как показали исследования ВНИМИ, при обезвоживании сгустка в сепараторе молоко, предназначенное для производства творога, следует пастеризовать при 78—80° С. Была установлена также оптимальная температура заквашивания молока (30— 34° С). Исходя из результатов опытов, дозу фермента 1 г на 1000 л молока можно рекомендовать как наиболее оптимальную и целе- сообразную. На основании данных о влиянии производительности сепара- тора на процесс обезвоживания сгустка можно сделать следую- щий вывод. Творог высокого качества, отвечающий требованиям действу- ' ющих РТУ РСФСР, можно получить при обезвоживании сгустка в сепараторах А1-ОСЯ в том случае, если в самом начале ра- боты производительность составляет 4000 л/ч, а в последующем снижается до 3000—3750 л/ч. ГЛАВА IX НЕПРЕРЫВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА СХЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА НЕПРЕРЫВНЫМИ СПОСОБАМИ При решении вопросов механизации выработки творога ча- сто возникают две взаимоисключающие проблемы: с одной сто- роны, сохранение традиционных свойств и качественных его показателей и, с другой — создание непрерывных автоматизиро- ванных способов изготовления. При разработке непрерывных методов необходимо стремиться к сохранению традиционных кондиций творога. Однако анализ современных способов производства как апробированных, так и разрабатываемых, показывает, что при выработке творога на большинстве известных непрерывно-циклических линиях по ка- чественным показателям (внешнему виду, консистенции) продукт существенно отличается от творога, выработанного традицион- ным способом. Так, при обезвоживании сепараторным методом получаемый продукт имеет гомогенную, пастообразную конси- 128
Подготовленное колено _________Лодскбашенное колона _________Сыворотка Кисла? сывсоотка __а--о— Сливки сывороточные Творог Рис. 44. Схема технологического процесса производства творога непрерыв ным способом: / — культиватор, предложенный Вологодским молочным институтом (проточный:) 2 — насосы; 3 — бачок с регуляторами уровня: -/ — регулировочные краны: 5 — смеситель: ь — коагулятор; 7 —аппарат для самопрессовання творога: S — бункер с шнековым подъемни- ком; Р охладитель творога; 10 — бак для сбора сыворотки: 11 — сепаратор-сливкоот- делитель; 12 — танк для сквашивания сыворотки; 13 — пастеризационная установка для ______________________ кислой ыворотки. 5 Зак. 3019 129
Рис. 45. Схема технологического процесса производства творога непрерывным способом с применением многосекционного творогоизготовители: / — танк для хранения молока; 2 — насос для молока; 3 — пастеризатор; 4 — молокоочис- тигель, 5 — ванны предварительного сквашивания молока; 6— дозатор сыворотки; 7 — творогонзготовитель; в — охладитель; .9— насос для творога; 10 — автомат для расфасовки творога. стенцию. Это обусловлено тем, что творожная масса при боль- ших скоростях и давлениях выбрасывается из барабана сепара- тора через весьма узкие отверстия (диаметром мепсе 1 мм), что приводит к ее гомогенизации. В Вологодском молочном институте предложен непрерывный способ производства творога, основанный на применении кис- лой сыворотки [219]. Два варианта схем технологического про- цесса по этому способу приведены на рис. 44. Производство творога по первому варианту осуществляется следующим образом. В проточный культиватор 1 подают первую порцию молока и закваски. По достижении кислотности 47—48° Т начинают непрерывно отбирать подсквашенное молоко и пода- вать свежее. Подсквашенное молоко через бачок 3 с поплавко- вым регулятором уровня и кран 4 поступает в смеситель 5, а за- тем в емкостной коагулятор 6. В этот же коагулятор из пастери- зационной установки 13 поступает кислая сыворотка (180— 220°Т), которая была сквашена в тапках 12. Сгусток, образовав- шийся в результате смешивания молока и кислой сыворотки, из коагулятора б поступает в аппарат для самопрессования 7, а вы- делившая сыворотка — в бак 10. Далее творог поступает в бун- кер 8 со шнековым подъемником и затем в охладитель 9, откуда его направляют на расфасовку. Сыворотка, образовавшаяся при самопрсссовании, из аппара- та 7 также поступает в бак 10, откуда насосом 2 она подается в сепаратор 11. Из сепаратора осветленная сыворотка вновь по- 130
ступает в танки 12. Получаемые сливки можно использовать для производства масла. Второй вариант этого способа производства отличается от первого тем, что вместо емкостного коагулятора, выполненного в виде цилиндрического резервуара, применяют змеевик, где сгусток образуется в потоке. По данным Шубина, который является автором описанного способа, с момента поступления молока в культиватор до начала охлаждения творога проходит 1,6—1,8 ч, что значительно сокра- щает общий цикл производства и позволяет интенсифицировать процесс [219]. В Ленинграде на молочных заводах в течение нескольких лет эксплуатируется линия непрерывного производства творога с использованием поточного творогоизготовптеля, разработанного ленинградскими специалистами [71. 72, 134, 185, 186]. Схема технологического процесса непрерывного способа про- изводства творога по ленинградскому методу приведена на рис. 45. Молоко, предназначенное для производства творога, нормализуют, пастеризуют и охлаждают до 32—35е С. Затем в него вносят закваску (1,5—5%) и в течение 2,5—3 ч сквашивают до 42—45°Т в ваннах 5. После этого через каждые 15—20 мин порциями по 600 л подсквашенное молоко направляют в цилинд- рический творогоизготовитель 7, имеющий семь секций, образо- ванные винтообразными перегородками. В ванны 5 добавляют свежее молоко. Вместе с молоком в творогоизготовитель через дозатор 6 подают сыворотку кислотностью до 180е Т или молоч- ную кислоту. 5* Рис. 46. Схема технологического процесса производства творога непрерывным способом на основе коагуляции белков молока в потоке с применением сепа- ратора: / — пастеризатор; 2 — поточные смесители: 3 — поточный коагулятор: 4 — сепаратор для обезвоживания сгустка. /—обезжиренное молоко; II — закваска; /// — сычужный фермент; /V — кислота; Г — СлС L-. V/ — сыворотка; VII —творог 131
Сыворотку сквашивают в ваннах или танках при температуре 40° С, применяя закваску чистых культур ацидофильной палоч- ки. Готовую кислую сыворотку пастеризуют, охлаждают и резер- вируют. Перед употреблением ее подогревают до 32—35° С. Частота вращения творогоизготовителя—1 оборот за 15— 20 мин. При этом процесс длится 2 ч 20 мин. Готовый творог из творогоизготовителя поступает в охладитель S,-затем направ- ляется на автомат 10 для расфасовки творога. В настоящее время во многих странах мира, в том числе и в СССР, ведутся исследования, направленные на создание непре- рывных способов производства творога на основе коагуляции белков молока в потоке [44, 124, 125, 145, 177, 199, 242, 247]. Во ВНИМИ разработаны две линии для производства творога не- прерывным способом на основе коагуляции белков молока в потоке: одна — с применением сепаратора; другая — с примене- нием коагулятора и обезвоживателя. Линия с применением сепаратора представлена на рис. 46. Технологический процесс осуществляется следующим образом. В обезжиренное молоко, пастеризованное и охлажденное, перед подачей его в непрерывно действующий коагулятор вносят не- обходимые компоненты для коагуляции (закваску, сычужный фермент, хлористый кальций, кислоту). За время прохождения через коагулятор молоко свертывается, и образовавшийся сгусток непрерывно поступает в сепаратор, где обезвоживается. Линию можно применять для производства нежирного тво- рога. При производстве на линии полужирного творога белковый Рис. 47. Схема технологического процесса .производства жирного творога непрерывным способом на основе коагуляции белков молока в потоке с при- менением барабанного обезвоживателя: / — универсальная пластинчатая пастеризационная установка; 2 — поточный смеситель; 3 — насос; -/ — поточный коагулятор; 5 — обезвоживатель; 6 — охладитель; 7 — расфасо- вочный автомат. /—закваска, // — кислота; ///—сычужный фермент; IV—СаСк.
сгусток по выходе из сепаратора смешивают со сливками и на- правляют на дальнейшую обработку (охлаждение и расфасовку). Схема технологического процесса производства полужирного и жирного творога непрерывным способом с использованием коагулятора и обезвоживателя приведена на рис. 47. Гомогенизированное молоко, охлажденное до 4—5° С, из уни- версальной пластинчатой пастеризационной установки поступает в поточный смеситель 2, куда в требуемом количестве подают молочную кислоту, закваску молочнокислых бактерий, хлористый кальций и сычужный фермент. Из смесителя насосом 3 молоко непрерывно подается в коагулятор 4. Здесь температура молока повышается на 20—30° С, в результате чего происходит коагу- ляция белков. Образовавшийся сгусток из коагулятора поступает в выдерживатель, а затем в обезвоживатель. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА КОАГУЛЯЦИИ БЕЛКОВ МОЛОКА В ПОТОКЕ Создание технологических линий производства творога на •основе использования коагуляции белков молока в потоке по- требовало широкой разработки ряда теоретических вопросов, связанных с этой проблемой. Ниже изложены основные резуль- таты исследований указанной проблемы, выполненных во ВНИМИ под руководством автора [123, 124, 125, 201, 202, 238]. Проблемы дестабилизации белков молока и их коагуляции под действием различных факторов давно привлекали внимание ученых *. Инихов одним из первых обратил внимание на возмож- ность дестабилизации белков без заметных признаков их коагу- ляции [88]. Позднее Берридж выдвинул гипотезу о двухфазном воздействии сычужного фермента на белки молока. Первая ста- дия—ферментативная. Она протекает медленно при низкой температуре. На второй стадии после повышения температуры молока до 25—30°С интенсивно образуется сгусток. Касаясь кислотной коагуляции белков молока, следует ука- зать на известное положение о возможности сохранения их ста- бильности в условиях низких температур даже при высокой кон- центрации водородных ионов, соответствующей изоэлектрической точке белка. При повышении температуры молока происходит явная коагуляция белков, что приводит к образованию сгустка. Эти исходные положения о двухсталийностп процесса коагу- ляции позволяют сформулировать основные предпосылки аппа- 1 Основные положения теории коагуляции белков молока рассмотрены выше. Здесь мы подчеркнем лишь те проблемы, которые были использованы при разработке непрерывных способов производства творога. 133
ратурного оформления коагуляторов непрерывного действия. Суть этих предпосылок заключается в том, что ферментирован- ное (подготовленное к свертыванию) молоко к началу явной коагуляции (свертыванию) должно находиться в «спокойном» состоянии при достаточно низкой температуре. Отдельные иссле- дователи [240] определяют эту предпосылку как нагревание в- устойчивом ламинарном потоке без относительно?©-движения частиц дисперсной фазы и без перемешивания сгустка во время коагуляции. Эристром [229] для кислотной коагуляции обезжиренного молока при кислотности pH 4,6 определил «пороговую» темпе- ратуру 13° С. При повышении этой температуры появляются признаки свертывания белков молока. Однако во избежание ухудшения качества готового продукта температура молока на первой стадии процесса должна быть значительно ниже «пороговой». По нашим данным, для предотвращения образования пороков консистенции при кислотности молока pH 4,6—4,8 температура его не должна превышать 4—5° С. На основании исследований, проведенных во ВНИМИ, одним из основных условий осуществ- ления коагуляции белков молока в потоке является обеспечение стабилизации ламинарного режима течения к моменту нагрева- ния молока, подготовленного к свертыванию. При этом необхо- димо учитывать различные скорости движения отдельных слоев жидкости, в результате чего возможна так называемая градиент- ная коагуляция, т. е. столкновение дисперсных частиц в потоке. На основе расчетов Смолуховского [183] показано [115], что отношение эффекта градиентной коагуляции к эффекту коагу- ляции под действием броуновского движения (перикинетической) имеет следующий вид: где А,р..д полное число ылрсч в единице объема частиц одинакового раз- мера, вызванное градиентом скорости, в единицу времени; А Ср —число встреч, вызванное броеиовским движением, в единицу времени. В свою очередь 32 Л'гР8д -•-= ~ >.\ГcP, (60) где Г— градиент скорости потока жидкости; d— диаметр частиц; п0— число частиц. Л'бр—8- D d лг0, (61) где D — коэффициент броуновской диффузии дисперсных частиц. 134
Для качественной оценки коэффициента D используют фор- мулу Эйнштейна 2,1310—18 О= -----------см2/с, d Тогда 10—12 (62) При малых расстояниях между частицами выражение для градиента скорости потока жидкости, движущейся в трубе ради- усом R со средней скоростью w, можно представить следующим образом: 4w Я» У' (63) где у — расстояние от оси потока до рассматриваемой частицы. По результатам работ Шульца [246] и по нашим данным для ориентировочного расчета градиента скорости скорость движе- ния молока в процессе коагуляции принимают равной 0,03 м/с 1125]. При этом градиент скорости в трубе диаметром, например, 0,02 м составит 10 с-1. При таком градиенте скорости градиент- ная коагуляция преобладает над перикинетической и заметно влияет на коагуляцию белков молока лишь в случае наличия частиц диаметром 10"4 см, так как при этом Ю- 12 й = ----Г=Г. - (64) 4 10~12 Таким образом, в движущемся потоке молока, подготовлен- ного к свертыванию, скорость коагуляции в некоторый момент возрастает, если по мере нагревания и увеличения интенсивности броуновского движения размеры частиц в результате их агреги- рования достигнут 1 мкм. При свертывании белков молока в движущемся потоке необ- ходимо учитывать также влияние скорости на процесс структуро- образования. При ламинарном режиме течения по мере удаления от входа в канал коагулятора температура молока постепенно увеличивается. По достижении температуры коагуляции в опре- деленном концентрическом слое молоко свернется и в потоке появится новая фаза — гель. При этом режим течения потока изменится, так как вязкость сгустка резко отличается от вязко- сти подкисленного молока. Вследствие этого увеличится гидро- динамический пограничный слой, а также и скорость течения жидкости в ядре потока. От скорости движения молока на гра- нице раздела (золь — гель) зависит не только интенсивность 135
дальнейшей коагуляции, но и характер конечной структуры сгустка. Влодавец установил, что в результате коагуляции и частич- ной коалесценции белков, протекающих без конвекции и меха- нического перемешивания молока, образуются структуры, необ- ратимо разрушающиеся при механических воздействиях [31]. Необходимость сохранения образующейся структуры сгустка — одно из основных условий осуществления процесса выработки творога высокого качества. Наличие градиента скорости потока молока, интенсифицируя процесс коагуляции, вызывает напряжения, которые могут раз- рушить образующуюся структуру. Следовательно, важно знать допустимое напряжение. Для этого необходимо определить тре- буемые скорости течения молока. По-видимому, должен сущест- вовать предел градиента скорости на границе раздела фаз. В случае превышения его разрушаются уже сформировавшиеся конгломераты, что препятствует образованию связанной прост- ранственной структуры сгустка. Подтверждение этому можно- найти в работах Шульца, который указывает, что при больших скоростях течения получается сгусток в виде хлопьев и пыли [246]. Помимо напряжений, возникающих в результате гидродина- мических воздействий, сгусток должен испытывать напряжения,, обусловленные синеретическим сжатием. Закономерности этого» процесса при выработке кисломолочных продуктов рассмотрены Влодавпем [31]. При выработке творога гель не является термо- динамически устойчивым и в качестве самостоятельной системы существует короткое время. Образование дисперсной структуры сопровождается самопроизвольным расслаиванием ее с выделе- нием свободной сыворотки, т. е. протекает процесс синерезиса.. Как уже указывалось, кинетику процесса синерезиса сгустка в общем виде можно описать уравнением (38). Известно, что молочнобелковые сгустки, образующиеся путем коагуляции в потоке, быстрее выделяют влагу, чем сгустки, по- лучаемые в стационарных условиях [239, 242]. По-видимому, скорость выделения сыворотки зависит от режима течения. В свя- зи с этим необходимо рассмотреть некоторые вопросы гидроди- намики движения молока, подготовленного к сквашиванию. Наибольший интерес представляет скорость движения молока в коагуляторе, поскольку от нее зависит ряд важных параметров процесса образования сгустка и получения творога. Обобщенные данные о скорости движения молока в коагуля- торе, полученные в результате анализа работы установок, пред- назначенных для непрерывной коагуляции, приведены в табл. 25. 136
Т \Б.П1Ц.\ 2с Установка Коагуляция Скирос i ь ге чем н я, м / с молока сгустка «Комак» Сыроизготовитель фирмы «Свифт» «Альборн-511» «Мультитуб» I 11 Многосекционный творогоизгото- витель «Паракурд-600» Сычужная Кислотная 0,005 0,025—0,05 0,28 0,0025—0,03 0 0,006-0,012 0,018 0,005 0,28 0,0025—0,03 0,175—0,265 0,006—0,012 0,018 Для получения высококачественного творога в коагуляторе необходимо обеспечить устойчивый ламинарный режим течения жидкости. В связи с этим требуется достаточно ясное представ- ление об участке стабилизации потока или о начальном участке, на котором устанавливается устойчивый ламинарный режим течения. Длину начального участка каналов коагулятора для ньюто- новских жидкостей, к которым можно отнести ферментирован- ное, но не скоагулированное молоко, определяют по формуле ^21= в Re, (65) ^ЭКа где £>экв—эквивалентный диаметр каналов коагулятора: В — постоянный коэффициент; 1н.у — длина начального участка. Значение В зависит от формы канала. Как считает Тарг, для плоских каналов В = 0,113 [191]. Для осуществления непрерывной коагуляции в аппаратах промышленного типа необходимо обеспечить одновременно рав- номерное распределение и равномерное течение ферментирован- ного молока и сгустка по ряду параллельных каналов коагуля- тора. К сожалению, эта задача не решена ни аналитически, ни экспериментально даже для ньютоновских жидкостей. При подаче ферментированного молока, которое в процессе нагревания коагулирует и на стенках каналов налипает образо- вавшийся сгусток, обеспечить равномерное распределение фер- ментированного молока крайне затруднительно. Поэтому сле- дует применять способы, обеспечивающие подачу молока инди- видуальным насосом в каждый канал коагулятора. 137
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА КОАГУЛЯЦИИ БЕЛКОВ МОЛОКА В ПОТОКЕ С целью установления оптимальных режимов и условий ра- боты коагуляторов во В11ИМИ Фриденбергом и др. были экспе- риментально изучены следующие проблемы: характер структуры сгустка; скорость движения сгустка; ----- участок стабилизации режима движедийсгустка; гидравлические сопротивления; реологические свойства сгустка; способ подачи продукта. Эксперименты проводили на опытной установке (рис. 48).. Она включала насосную установку 2, подающую молоко из сме- сителя 1 в коагулятор. Для нагревания молока подавали грею- щую воду из ультратермостата 5. Насосная установка 2 обеспечивала бесступенчатое регули- рование подачи молока в пределах от 3 до 100 л/ч. Рис. 48. Установка для определения основных параметров коагуляции белков- молока в потоке: /—смеситель; 2 — насосная установка; 3— секция нагрева коагулятора; 4 — рН-метр; 5 — ультратермостат; 6 — потенциометр; 7 — подсвет; 8 — фотоаппарат; 9— секция стаби- лизации коагулятора; 10 — ячейка Для измерения скорости отделения сыворотки; // — ве- сы, I— охлажденное молоко; // — смесь дестабилизаторов; III — закваска.
Смеситель /, в котором подкисляли молоко, был снабжен ру- башкой. Для поддержания температуры молока при подкислении в пределах 3—5° С в нее заливали воду со льдом или подавали ледяную воду. При испытаниях в полупроизводственных условиях смеситель был оборудован вращающейся мешалкой и датчиками для авто- матического контроля и регулирования pH и температуры мо- лока. Коагулятор для непрерывного получения сгустка был изго- товлен из стеклянных трубок. Он состоял из двух последователь- но расположенных секций: стабилизации 9, предназначенной для гидродинамической стабилизации режима течения молока, и секции 3 для нагревания молока. Секция 3 заканчивалась на- садкой, через которую собирали выходящий из канала творож- ный сгусток. Требуемую температуру подкисленного молока в секции стабилизации поддерживали, подавая в ее рубашку ледяную воду. Для исследования параметров процесса образования сгустка применяли коагуляторы с рабочими каналами различной длины и диаметра. С помощью распределительных гребенок и камер отдельные коагуляторы или же их каналы были объединены в трубчатые одноходовые теплообменные аппараты, что позволяло проводить наблюдения за равномерностью течения сгустка одно- временно в ряде каналов коагулятора. Исследования на установке проводили следующим обра- зом. В смеситель заливали охлажденное пастеризованное моло- ко. При непрерывном тщательном перемешивании и контроле кислотности в молоко вводили необходимое количество заквасок (до 10%) и смесь дестабилизаторов белков молока, состоящую из 9%-ного водного раствора молочной кислоты, водного 1 %-ного раствора сычужного фермента крепостью 100 000 ед. и 40%-ного раствора хлористого кальция. Количество- двух последних ингре- диентов соответствовало их расходу на 1000 кг молока, приня- тому при производстве творога традиционным методом: 0,001 и 0,4 кг. Количество молочной кислоты составляло около 60—65 кг (также на 1000 кг молока). pH молока измеряли рН-метро.м. После подкисления молока до требуемого pH (4,65 ±0,05) вклю- чали насос. Подачу молока начинали с минимальной скорости его тече- ния в канале, постепенно увеличивая их. Требуемую температуру сгустка на выходе из коагулятора поддерживали, регулируя температуру греющей воды, подаваемой в рубашку коагулятора. 139
Рис. 49. Стержневая структура сгустка в момент образования: а — сплошная глянцевитая пленка сгустка; б — попереч- ные бороздки («морщины»); в — продольные бороздки; г — склеротическое сжатие сгустка. Структуру сгустка оценивали визуально. Кроме того, сгусток, образующийся в коагуляторе, фотографировали. Во время исследований измеряли расход молока и греющей воды, а также их температуру на входе и выходе из коагулятора. Сгусток обезвоживали самопрессованием. Результаты исследо- 140
ванпй, проведенных в соответствии с поставленными проблемами, изложены ниже. Характер структуры сгустка. Наблюдения за непрерывной коагуляцией белков показали, что после входа молока в канал и соприкосновения с теплопередающей площадью коагулятора в результате нагревания молоко очень быстро свертывается в концентрическом пристенном слое. Первые признаки коагуляции становятся заметными на не- значительном расстоянии от входа в канал. В зависимости от скорости течения и температуры греющей воды это расстояние может составлять 0,05—0,15 м. На этом участке труб у стенок образуется сплошная глянцевитая пленка сгустка (рис. 49, а), которая в дальнейшем сжимается, в результате чего образуются поперечные бороздки или «морщины» (рис. 49, б) и частично выделяется сыворотка. В отдельных случаях гладкая глянцеви- тая поверхность сгустка сохраняется на значительной длине ка- нала, а в верхней части сечения образуется продольная бороздка (рис. 49, в). При этом выделяется большее количество щлво- ротки. По мере нагревания пристенных слоев сгустка ускоряется его расслоение и выделение свободной сыворотки. Ближе к вы- ходу из коагулятора объем сгустка уменьшается вследствие его синеретического сжатия (рис. 49, г). Во время испытаний в зависимости от изменения параметров процесса наблюдалось образование различных структур сгустка. Для описания гидродинамических явлений при коагуляции в по- токе макроструктуру сгустка, образующегося в самом канале коагулятора, классифицировали следующим образом: стержне- вая, рыхлая, хлопьевидная. В стержневой структуре можно различить глянцевитую (рис. 49, а) и жгутообразную (рис. 50). Рыхлая и хлопьевидная Рис. 50. Стержневая жгутообразная структура сгустка после синерезиса. 141
Рис. 51 Структура сгустка: / — в канале коагулятора; а —рыхлая; б — хлопьевид- II —на выходе из канала коагулятора; г —зернистая; видная. J42
ная; в — раздельная, д — сохраняющаяся; е — распадающаяся; ж — хлопье- 143
структуры сгустка (рис. 51, а, б) имеют сравнительно мало разновидностей. При дополнительном сопротивлении течению рыхлая струк- тура может разрываться и образовывать «раздельную» (рис. 51, в). Эта структура характеризуется наличием разрозненных образований, разделенных по длине канала свободной сыворот- кой, содержащей мелкие частицы оторвавшегося творожного сгустка. Хлопьевидная структура не обеспечивает получения единого связанного сгустка, необходимого для выработки творога высо- кого качества. Параметры процесса, при которых образуется хлопьевидная структура, можно считать критическими; в случае превышения их получаемый творог не удовлетворяет требованиям действую- щего стандарта. Опыты, проведенные во ВНИМИ, показали, что основными факторами, определяющими особенности структуры сгустка в каналах коагулятора при постоянных температуре и кислотности молока на входе в коагулятор, являются скорость течения моло- ка и температура его нагревания. Непосредственно на выходе из канала коагулятора сгусток также имеет различную структуру: зернистую, сохраняющуюся, распадающуюся, хлопьевидную (рис. 51, а, д, е, ж). Сгусток зернистой структуры обладает прочностью, обеспе- чивающей сохранение поперечных размеров жгута на выходе из канала коагулятора. Сгусток сохраняющейся структуры на выходе из канала коагулятора состоит из плоских зерен. Сгусток распадающейся структуры на выходе из канала имеет вид связанных между собой отдельных крупных и мелких конгломератов. Сгусток хлопьевидной структуры на выходе из канала рас- падался на отдельные хлопья и конгломераты, не связанные между собой. Структура сгустка на выходе из канала зависит от особенно- стей структур сгустка в канале. Так, зернистая структура сгустка на выходе возможна при стержневой жгутообразной структуре в канале. Сохраняющаяся или распадающаяся структуры сгустка на выходе из коагулятора наблюдались при стержневой и рыхлой структурах его в канале. При этом в 70% случаев стержневая структура (глянцевитая, с поперечными бороздками и неровной поверхностью) приводила к образованию сохраняющейся струк- туры, а в 30% — к распадающейся. 144
При хлопьевидной структуре в канале на выходе из коагуля- тора сгусток сохранял свою форму. Иногда и при рыхлой струк- туре в канале на выходе из него получается хлопьевидный сгу- сток. Это явление наблюдалось при скоростях, меньших чем С,047 м/с, и при температурах нагревания ниже 24°С. В результате анализа экспериментальных данных Фриденбер- гом были установлены параметры (скорость течения и темпера- тура нагревания), при которых из обезжиренного и цельного мо- лока образуются соответствующие структуры творожного сгуст- ка на выходе из капала (табл. 26). ТАБЛИЦА Структура сгустка на выхи ie из коагулятора Скорость те - чения, м/с Темпера г\ ра нагревания, °C Скор ч'ть те- чений. м/с 1 Температура нагревания, °C Обезжиренное молоко Цельное молоко Зернистая 0,008—0,016 28-34 0,01—0,017 35—37 Сохраняющаяся 0,008—0,022 0,022—0,030 24,5-34 27—34 0,02—0,03 0,03—0,045 28—37 29,5—37 Распадающаяся 0,030—0,046 26—34 0,03—0,047 0,047—0,06 28—29 30—37 Скорость движения сгустка. С целью дальнейшего исследо- вания характера процесса структурообразования были измерены скорости движения сгустка в каналах моделей коагулятора, выполненных из стекла. Наблюдения показали, что пленка сгустка, образуемая в при- стенном слое обогреваемого участка канала, начинает с замет- ным ускорением перемещаться вдоль еро стенок. Изменение скорости движения сгустка в начале обогреваемого участка ка- нала показано на рис. 52. Это изменение можно охарактеризо- вать безразмерной величиной относительной скорости о течения сгустка на выбранных отрезках длины канала: (66) где а> — относительная, или безразмерная, скорость сгустка: wx — скорость движения сгустка в пристенной области, м/с; т,— продолжительность движения сгустка на измеренном участке кана- ла, с; т — продолжительность движения сгустка, рассчитанная по величине сред- ней скорости течения to в канале, с. За независимую переменную целесообразно принять безразмер- но
Рис. 52. Кривые, характеризую- щие изменения безразмерной скорости движения сгустка w на начальном участке канала коагулятора в зависимости от температуры нагревания сгуст- ка: 1— 36°С; 2 — 32’0: 3 —29°С: 4— 28°С. ную величину — (/ — расстояние от входа в канал до конца измеряемого отрезка, D — диаметр канала). Из рис. 52 видно, что относительная скорость течения о воз- растает по мере удаления от входа в обогреваемый участок ка- нала. Постепенно она достигает максимального значения, после чего стабилизируется. Чаще всего это происходит при получении сгустка из цельного молока. При коагуляции обезжиренного молока ы по достижении максимума начинает снижаться до определенного значения, после чего также стабилизируется. В обоих случаях установившаяся относительная скорость тече- ния сохраняется до момента выхода сгустка из капала. С увели- чением температуры нагревания сгустка ускоряется нарастание относительной скорости движения его (рис. 53). Анализ кривых (рис. 53), характеризующих изменение скоро- сти движения сгустка цельного молока, показывает, что они могут быть аппроксимированы выражением ш=шст|1 -е-КЛ|, (67) где Шет— относительная скорость течения сгустка по окончании ее стабили- зации по длине канала; К — постоянный коэффициент, или константа скорости структурообразо- вания; L—относительная длина канала (L=ljD). На основании обработки экспериментальных данных Фриден- берг предлагает определять коэффициент К в зависимости от средней скорости движения сгустка. Так, для цельного молока при о> = 0,02 м/с /(•10г=2,3+0,102 (/—28), (68) а при ы = 0,034 м/с /< 102= 1,7-т 0,102 (/—28), (69) где i—температура нагревания сгустка. 146
ff Рис. 53. Кривые, характеризующие изменение безразмерной скорости движения сгустка w цельного молока по всему каналу коагулятора: а—при температуре нагревания сгустка 29°С; б — при температуре нагревания сгустка 32’С: I — скорость движения сгустка П" = 0.02 м'с; 2— W-0.033 м с. Участок стабилизации режима движения сгустка. Исследо- вания показали, что длина канала, на которой завершается стабилизация движения сгустка £Ст, уменьшается с повышением температуры нагревания и с уменьшением средней скорости его течения. Для средних скоростей движения сгустка цельного мо- лока 0,02 и 0,034 м/с £ст можно определить соответственно по •формулам £ет=165—4(/—28), ’ (70) £Ст=175—4(Г—28), (71) При движении сгустка, образованного из обезжиренного мо- лока, зависимость LCI от температуры носит также линейный характер. Для средней скорости движения сгустка и1 =0.02 м/с £ст можно определить по формуле £Ст=150—5(f—24). (72) Гидравлические сопротивления. Исследования по определе- нию гидравлических сопротивлений при движении сгустка в ка- 147 —__
Рис. 54. Реологические характеристики творожного сгустка т]т и 6о в зависимости от температуры нагревания. налах коагулятора, проведенные во ВНИМИ, показали, что коэффициент гидравлического сопротивления подобных систем можно с достаточной точностью определить по формуле, в кото- рую входит обобщенный критерий Reo6 [213]: ) = 64 (73) Ret6 В свою очередь Re06=------i—. W —5— +------ и.' D? 6к.4р где т) — вязкость сгустка, Н • с/м2; w — скорость движения сгустка, м/с; D — диаметр трубки коагулятора, м; р —плотность сгустка, кг/м3; 0 — предельное напряжение сдвига сгустка, Н/м . Реологические свойства сгустка. Реологические характери- стики творожного сгустка зависят от температуры^ коагуляции (рис. 54)*. С повышением температуры до 6—10° С вязкость * Реологические характеристики определены для условий течения в ка- нале модели коагулятора сгустка, получаемого по методу коагуляции белков молока в потоке. 148
подкисленного молока постепенно возрастает, что обусловлено процессом скрытой коагуляции. При 8—10° С наблюдается пере- гиб кривой, характеризующей зависимость г). = f (f). При этих температурах возникает предельное напряжение сдвига, что свидетельствует о завершении стадии скрытой коагуляции и на- чале явной коагуляции. С повышением температуры нагревания увеличивается как вязкость сгустка, так и его предельное напряжение сдвига. При этом одновременно происходит интенсивное хлопьеобразование, которое на выходе из канала можно наблюдать даже невоору- женным глазом. Зависимости Oo = f(Z) и q t = достигают максимума в интервале температур 20—22° С. При таких темпе- ратурах в канале коагулятора образуется сгусток в виде отдель- ных, слабо связанных между собой крупных хлопьев белка. По- видимому, этот период коагуляции соответствует максимальному развитию скрытого, «внутреннего синерезиса» [31], во время ко- торого заметного выделения сыворотки не наблюдается. С про- должением нагревания наступает явный синерезис, вследствие чего снижаются предельные напряжения сдвига и вязкость сгустка. Второй перегиб зависимости 0о = f(t) наблюдается при 25е С. что соответствует началу образования связанной структуры сгустка. При температурах выше 25° С вязкость продолжает уменьшаться. По-видимому, это обусловлено синеретическим сжатием сгустка, которое вызывает выделение свободной сыво- ротки. По мере дальнейшего нагревания прочность сгустка возра- стает, что выражается в увеличении 0о- Упрочнение структуры и снижение вязкости в результате агломерации при нагревании и движении дисперсных систем наблюдали и другие исследовате- ли [224]. Способ подачи продукта. Опыты показали, что на обогре- ваемом участке каналов коагулятора при .равномерной подаче молока отдельные частицы белка налипают на стенках и стано- вятся центрами, вокруг которых образуется значительный непо- движный слой. Такой слой формируется через 15—30 мин после- начала подачи молока. Для предотвращения налипания белка на стенки коагулятора применяли шланговые насосы (или так на- зываемые роликовые либо перистальтические), обеспечивающие пульсирующую подачу молока, имеющие различную производи- тельность и частоту пульсации. В опытах использовали диапазон частоты пульсации в преде- лах 0,5—3 Гц. В качестве рабочего органа насоса были приме- нены резиновые шланги диаметром 0,005—0,008 м и толщиной 149--
стенки 0,0015—0,002 м. Число циклов пульсации можно подсчи- тать по формуле где п—частота вращения ротора, сжимающею шланги, об/мин; z— число роликов роюра При пульсирующей подаче молока налипания сгустка не наблюдалось почти во всем диапазоне частоты пульсации. По- видимому, это обусловлено тем, что при пульсации потока раз- рушается гидродинамический пограничный слой; при этом он отрывается от стенок коагулятора. Вместе с тем следует подчеркнуть, что необходимую частоту пульсации потока молока для каждого способа свертывания, а также для коагуляторов различных конструкций необходимо выбирать экспериментальным путем. Этот вывод подтверждает- ся результатами исследований Бартенева [8], Шульца и Томасо- ва [247]. Проведенные во ВНИМИ экспериментальные выработки кислотно-сычужного и сычужного сгустка, подготовленного к свертыванию по методу Берриджа [226], показали, что при часто- те пульсации 1 Гц налипания кислотно-сычужного сгустка не на- блюдается, в то время как сычужный сгусток оседал на обогре- ваемом участке канала. Длина участка канала, на котором на- блюдалось оседание сычужного сгустка, составляла 25—30 диа- метров канала. ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ТЕЧЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВАНИЯ СГУСТКА В КАНАЛЕ КОАГУЛЯТОРА НА КОНСИСТЕНЦИЮ ТВОРОГА Исследования структурообразования, гидродинамических условий течения молока и сгустка в каналах коагулятора, а так- же режимов нагревания сгустка при непрерывной коагуляции позволили установить общую зависимость консистенции творога от этих факторов. При этом на основании результатов исследо- ваний, проведенных во ВНИМИ, можно сделать вывод о том, что между консистенцией творога и каким-либо из параметров процесса (скоростью течения в канале или температурой сгустка на выходе из него) нет однозначной функциональной зависимо- •сти. Однако опытным путем были установлены области значений этих параметров, позволяющих с достаточно большой вероят- ностью получить творог, консистенция которого («однородная» J50
Рис. 55. Графики, характеризующие влияние основ- ных параметров процесса коагуляции на консистен- цию творога: о — из обезжиренного молока: б — из цельного молока. 151
Для 4^^u;vCVe;VbC'BXW хаРаКГСр ДггеРваЛе’ 1«°31'ДГо^еВВО“ ___________"------ или нелегка мучн.'с:аи>Д соответствует требованиям, Ьдитс51 иые шГ'ке' — ляемым к готовому продукту. привеДеН Для более удобного практического обобщения пол; экспериментальных данных независимой переменной, опр» щей процесс коагуляции, можно считать температуру н ния сгустка. В качестве зависимой переменной следует г ’• • среднюю скорость течения сгустка в канале. С учете- строены графики, характеризующие влияние основе ров процесса коагуляции на консистенцию творо Результаты опытов нанесены на графиках в виде Анализ графиков показывает, что точки, хара*. параметры процесса, соответствующие оценке ю.нсисте! рога «однородная» и «слегка мучнистая», в ос ч. чом т ются в областях, отмеченных на графике НЫМИ ПРЯМЫМИ ЛИНИЯМИ R ” с пороками Предельное На1ф»>«ние сдвига£^£1^ 45<С <59 60<ОГ < 70 80^сот<122-—— Ми Л: ХШЬ" .! Л ВТ'. .„•/(>0Т ' •FP'|OT>’r V' '-у <J называются Мучнистая Однородная Крупитчатая ------ ... вХаХ°К[11]°бЪЯС'И ^мнительными уз «елковых сгустков,' Уманов^ть^оопё Проведенными во ВНИМИ ТО-. вь.₽абоЬтаХ₽“:’И2Ю “»’> “лу ' характеристиками. Пельмпгп ------- > 15%, g целью yv,---------- >m~--- °Исчстеццид е^ения каналов коагулятора исследовали коагуляторы. ..... Сосгские трубки которых характеризуются отношением длины к —-л abti,i)C метру IjD — 2204-250. Д.дя качественной оценки процесса, помимо структуры сг\сг в - ~ &1^ЧЧктенции творога, использовали также перепад темпе- Геченйя Пот°Ке uZibh'1^1, БпеРвы р-А/„ продукта по сечению канала на выходе из коагуляго- -Нение этом Чем пРи коа°Г° м°лока ^г’Его измеряли игольчатыми, вертикально расположенными считает, ЧТ(У $акту можГ^ЛЯрИи обеэ°Л^мопаРами’ УстановленныМи на микрометрических винтах. - Зла.цй п’р Яровые и/*0 "айти в ЖпРюфили температур потока сгустка измеряли в нескольких точ- в РезУлыатеа^Твеи^1х ХпКИ Являютсяк’ Расположенных на разных расстояниях от входа в канал. е Чег° повыв СтрУктур мТСя 4офили температур по сечению канала при скорости движения пР°Ведеии.г ается их 1П°ЛОчгустка 0,018 м/с приведены на рис. 56, а при скорости 0.020 м/с— '°нную сМИ В° ВНИМРг Р ЧН0С} рис’ 57’ ““ РельцоСВЯЗЬ Me}{<Av к1> СДелаНа в На ординате графика отложены значения безразмерного ра- Го Молока, ц°ЯсисТенцне°ПЬ1УУса Г1В> где в — радиус сечения канала, г — расстояние от ег° прочНоТВ<ги д0 точки измерения температуры. Что тНым йз рис. 56 и 57 видно, что при 1/D — 160 температура продук- д°исй стетпРе^ельиое на г, а по сечению канала, где обычно завершается образование чии творОга апРягустка и скорость его движения стабилизируется, остается еше /0,л Одз/ако V,J Or Mviiu -УВе1евыравненной. Следует указать, что небольшой перепад темпе- i,a '^ву/сй^, /;сг°6атуры (1 —1.5° С) наблюдается и при //0 = 250. и<ть йс ’53 СЫВОРОТКИ разевания и ков молока <11 из сгуст- редственно осторожно зйку. При тленно пе- О ЦИЛИНД- этки при теляемую >едь. При ' опреде- ока при ; нагре- танный Р 0.02; -30° С. цель- шера- зозра- 0,047 'ЫВО- что геве- 20— 3— 'Ы (Е о
Рис. 56. Профили температуры сгустка при средней скорости течения 0.018 м/с в канале коагулятора в зависимости от соотношения 1/D: a—UD -80; б -ЦО =160; е— 1/D -250. Рис. 57. Профили температуры сгустка при средней скорости течения 0,020 м/с в канале коагулятора в зависимости от соотношения 1/D: a—UD -80; б-ЦО -160; в—ЦО - 250. С целью создания условий, при которых не наблюдается зна- чительного перепада температур, а скорости движения сгустка остаются в пределах максимально допустимых, во ВНИМИ были исследованы коагуляторы с каналами, имеющими плоское сече- ние и прямолинейные образующие. Исследования показали, что в коагуляторах с каналами, име- ющими высоту сечения 10 мм, а ширину от 50 до 70 мм, можно получать творог, удовлетворяющий требованиям, предъявляемым к готовому продукту. Перепад температур Л/„ сгустка по сече- нию канала колеблется в пределах 0,5—1,5° С. При этом в зави- симости от параметров процесса образовывался сгусток с такой же структурой на выходе из коагулятора, что и в круглых кана- лах. РаСход молока по одному каналу увеличивался в 2—2,5 ра- за, т. е. общее количество каналов коагулятора можно умень- шить во столько же раз. 154
ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ОТДЕЛЕНИЯ СЫВОРОТКИ Во время наблюдений за динамикой структурообразования и исследований параметров процесса коагуляции белков молока в потоке измеряли интенсивность отделения сыворотки из сгуст- ка, выработанного на моделях коагуляторов. Непосредственно на выходе из коагулятора отбирали 100 см3 сгустка и осторожно заливали его в измерительную фильтровальную ячейку. При этом для предотвращения разрушения сгустка его медленно пе- ремещали по слегка наклонным стенкам ячеек мерного цилинд- ра. Чтобы измерить интенсивность отделения сыворотки при синерезисе в стационарных условиях, сыворотку, выделяемую при движении сгустка, сливали в ячейку в первую очередь. При исследовании интенсивности отделения сыворотки в ней опреде- ляли содержание жира и белков. Исследовали сгусток, выработанный из цельного молока при скоростях течения 0,02; 0,034; 0,047 м/с и температурах нагре- вания 28—29, 31—32 п 34—35° С, а также сгусток, выработанный из обезжиренного молока при скоростях течения; 0,013; 0,02; 0,027 м/с и температурах нагревания 24—25, 27—28 и 29,5—30е С. Анализ результатов опытов показывает, что как для цель- ного, так и для обезжиренного молока с увеличением темпера- туры коагуляции интенсивность выделения сыворотки возра- стает, что особенно заметно при скоростях течения сгустка 0,047 и 0,027 м/с. Средние данные анализов содержания жира и белка в сыво- ротке, выделившейся при обезвоживании сгустка, показали, что при всех режимах коагуляции потери жира с сывороткой неве- лики. Следует, однако, отметить некоторое увеличение (на 20— 40%) содержания жира в сыворотке при 34°С. Содержание бел- ков в сыворотке колеблется незначительно; в пределах'0.33— •0,57% для цельного молока и в пределах 0,57—0,68% для обез- жиренного. СТРУКТУРА СГУСТКА И ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ КОАГУЛЯЦИИ БЕЛКОВ МОЛОКА В ПОТОКЕ Анализ данных, полученных экспериментальным путем во ВНИМИ, показывает, что имеется определенная взаимосвязь структуры творожного сгустка, отобранного па выходе из коагу- лятора, и консистенцией готового творога. Так, в случае хлопье- видной структуры сгустка в 70—80% выработок творог имеет пороки консистенции. В то же время при сохраняющейся струк- туре сгустка пороки консистенции обнаружены не более чем в 20—34% выработок. 155
Вероятность получения творога той или иной консистенции определяли как отношение количества образцов готового про- дукта требуемой консистенции к общему количеству полученных образцов творога'. Результаты экспериментальных данных приведены в табл. 27. ТАБЛИЦА 27 Структура сгустка •на выходе из коагу- лятора Исходное молоко Вероятность получения консистенции творога, % одноро (НОЙ слегка мучнистой мучнистой круп И г- чатой Сохраняющаяся Цельное 52 29 16 3 Обезжиренное 33 33 14 20 Распадающаяся Цельное 31 46 8 15 Обезжиренное 15 35 20 30 Хлопьевидная Цельное 10 10 20 60 Обезжиренное 10 20 30 40 Из табл. 27 следует, что на выходе из коагулятора наиболее предпочтительными структурами сгустка являются сохраняю- щаяся и распадающаяся. Выбор требуемых структур сгустков зависит от способов их обезвоживания. Так, при применении сепаратора для обезвоживания сгустка необходимо из обезжиренного молока получить сгусток с одно- родной, равномерно распределенной дисперсной фазой, посколь- ку такой сгусток легче перемешать в проточных емкостях перед подачей его в сепаратор. Этому требованию удовлетворяет сгу- сток с распадающейся структурой. При обезвоживании сгустка из цельного молока на непрерыв- ных обезвоживателях значительные механические воздействия недопустимы. В этом случае предпочтительна сохраняющаяся структура. При совершенствовании непрерывного способа производства творога необходимо учитывать также влияние структуры тво- рожного сгустка в канале коагулятора на консистенцию готового продукта. 1 Например, было проведено 100 экспериментов, в результате которых получено 100 образцов готового продукта, из них 52 образца имели однород- ную консистенцию. Следовательно, вероятность получения однородной конси- стенции составляет 52%. 156
Рис. 58. График, характеризующий влияние параметров процесса не- прерывной коагуляции на консистенцию творога (кружками обозна- чены данные для творога из цельного молока, треугольниками—из обезжиренного). Данные, характеризующие зависимость консистенции творога от структуры сгустка в канале коагулятора, приведены в табл.28. С целью определения оптимальных значений основных пара- метров, определяющих процесс коагуляции белков молока в по- токе, Фриденбергом были графически обобщены все эксперимен- тальные данные ВНИМИ по оценке консистенции творога, полу- ченного в коагуляторах с каналами различного диаметра и про- филя. Для построения графиков (рис. 58) в качестве переменной величины принят максимальный градиент скорости у-’ для круглого канала для плоского канала 12ьу (77) 157
Сплошные прямые линии на рис. 58 ограничивают оптимальную зону значений параметров, при которых в большинстве случаев получаемый творог имел однородную или слегка мучнистую кон- систенцию. ТАБЛИЦА 28 Структура сгустка в канале коагулятора Исходное молоко Вероятность получения консистенции творога, % однородной слегка мучнис гой мучнистой Кру и и г- чаюй Глянцевитая Цельное 56 39 5 0 Обезжиренное 35 35 9 21 Стержневая с по- Цельное 47 32 16 5 перечными борозд- Обезжиренное 16 53 16 15 ками Рыхлая Цельное 25 35 30 10 Обезжиренное 10 15 28 47 Хлопьевидная Цельное 0 15 15 70 Обезжиренное 0 8 46 46 Во ВНИМИ на основе многолетних исследований, проведен- ных на лабораторных и промышленных установках, получены данные по оптимальной кислотности и оптимальным режимам пастеризации молока, направляемого на коагуляцию в потоке. При этом установлены оптимальные количества закваски, сы- чужного фермента и хлористого кальция, добавляемых в молоко. Оптимальная доза сычужного фермента — 1 г нормальной активности на 1 т молока. Вместе с тем установлено также, что готовый творог имел хорошие вкус и консистенцию и в том слу- чае, когда к молоку не добавляли сычужного фермента. Оптимальная доза хлористого кальция — 400 г на 1 т молока. Наиболее приемлемая кислотность молока перед поступлением в коагулятор pH 4,6—4,7. Для создания такой кислотности в мо- локо следует добавить примерно 60—70 л 9%-ного раствора молочной кислоты из расчета на I т сырья. Увеличение количества закваски способствует улучшению качества готового творога, получаемого непрерывным способом. Однако достаточно добавлять 10% закваски от массы молока. При производстве творога непрерывным способом значитель- ная часть микроорганизмов из закваски переходит в творог, и их активная жизнедеятельность проявляется в самом продукте, что способствует улучшению его качества и повышению стойкости. Наиболее целесообразно применять закваски на основе мезо- фильных стрептококков с добавлением ацидофильной палочки. 158
Эксперименты показали, что при производстве творога не- прерывным способом оптимальной температурой пастеризации молока следует считать 76—78° С с выдержкой в течение 20 с. Температура охлаждения молока перед внесением в него дестабилизаторов должна быть 2—5° С. Более высокая темпера- тура отрицательно влияет на качество творога. СИСТЕМА АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА НЕПРЕРЫВНЫМ СПОСОБОМ НА ОСНОВЕ КОАГУЛЯЦИИ БЕЛКОВ МОЛОКА В ПОТОКЕ В результате измерения скорости обезвоживания сгустка и определения потерь жира с сывороткой установлено, что для ста- билизации режима течения в каналах коагулятора целесообраз- но при конструировании его предусмотреть начальный участок (первая секция) с рубашкой. Чтобы предотвратить преждевре- менный нагрев молока, в рубашку необходимо подавать ледяную воду. Вторая секция коагулятора должна быть снабжена рубаш- кой для нагревания молока и сгустка. Применение выдерживателя, диаметр которого больше, чем суммарный диаметр каналов коагулятора, позволяет продлить стадию синерезиса сгустка в потоке без увеличения общей про- тяженности рабочего канала. При производстве творога непре- рывным способом не требуется получения сгустка с зернистой структурой, поэтому при создании промышленных установок можно предусмотреть общий выдерживатель для сгустка, посту- пающего из отдельных каналов коагулятора. Поперечное сечение выдерживателя может превышать в 5— 8 раз суммарную площадь сечения каналов коагулятора. Рассмотренные предпосылки, полученные в результате широ- ких экспериментальных исследований, были положены в основу аппаратурного оформления установки для производства творога непрерывным способом на основе коагуляции белков молока в потоке (рис. 59). Установка работает следующим образом. В ванне 1 готовят смесь дестабилизаторов. Для этого в нее заливают до уровня переливного патрубка водопроводную воду с температурой 3—5е С. Затем при тщательном и непрерывном перемешивании вносят концентрированную молочную кислоту, раствор хлористого кальция и сычужный фермент. Для охлаж- дения смеси в рубашку ванны подают ледяную воду. Ванна 7, установленная на площадке 6, предназначена для подкисления молока. Смесь дестабилизаторов поступает в ванну из напорного бака 4 через регулирующий клапан 5. Бактериальные культуры подаются насосом-дозатором 3. 159
Рис. 59. Установка для производства творога непрерывным способом на осно- ве коагуляции белков молока в .потоке: / — ванны для приготовления смеси дестабилизаторов; 2 — насос; 3 — насос для заквас- ки; 4 — напорный бак; 5 — регулирующий клапан; 6 — площадка обслуживания; 7 — ванна дли подкисления молока в потоке; 8 — иасосная установка; 9 — коагулятор; 10 — выдерживатель; // — устройство для непрерывного обезвоживания сгустка, полученного из дельного молока; 12 — приемная ванна для сгустка, полученного из обезжиренного молока. 13 — насос для подачи сгустка; 14— сепаратор для творога. / — концентрированная молочная кислота; II— СаСЦ; III— сычужный фермент; /V— вода; Г — закваска; VI — холодно^ молоко; VII— холодная вода; VIII — горячая вода; IX — сыворотка; X — творог обезжиренный; XI — творог жирный. Управление процессом подкисления осуществляется при под- держании постоянного з’ровий' мо"с:-:г s гадяе Г с помощью дат- пиков верхнего уровня и двухпозиционного клапана на линии подачи холодного молока. pH молока регулируется автоматиче- ски путем изменения подачи смеси дестабилизаторов при помощи клапана 5. Ванна 7 имеет мешалку и рубашку, подключенную к магистрали ледяной воды. Молоко, подготовленное к свертыванию, непрерывно отби- рается насосной установкой 8 и подается в коагулятор 9. На на- чальном участке канала происходит стабилизация потока молока и устанавливается устойчивый ламинарный режим течения. Пройдя этот участок, молоко нагревается горячей водой в сек- ции коагуляции. По мере нагревания молока в рабочих каналах происходит свертывание белков и образование геля. Постепенно процесс коагуляции распространяется от периферии к центру канала и завершается образованием структурированного сгустка. При обезвоживании на сепараторе 14 сгусток, полученный из обезжиренного молока, поступает из коагулятора в ванну 12, откуда насосом 13 через фильтры подается в приемную камеру сепаратора 14. 160
При выработке творога из цельного молока сгусток из отдель- ных каналов коагулятора поступает в выдерживатель 10, где происходит синерезис сгустка, сопровождающийся выделением свободной сыворотки. Сгусток обезвоживают в специальном уст- ройстве И. В начале работы, чтобы стабилизировать тепловой режим в коагуляторе, насосная установка 8 подает в каналы коагулятора холодную воду. Холодную воду подают также и в конце работы, чтобы вытеснить остающийся в каналах коагулятора творожный сгусток. Это позволяет уменьшить потери, связанные с коагуля- цией в условиях нестабилизировавшегося нагрева при песке и остановке аппарата. Промышленный образец установки для производства творога непрерывным способом на основе коагуляции белков молока в потоке производительностью 500 кг творога в час изготовлен Минским заводом «Продмаш»; система автоматизации ее разра- ботана во ВНИМИ. Эта линия эксплуатируется на производст- венно-экспериментальном заводе ВНИМИ. На ней вырабаты- вают нежирный творог; в 75% случаев он соответствует требо- ваниям, предъявляемым к творогу высшего сорта. Установка для производства жирного творога производитель- ностью 1000 л молока в час эксплуатируется также на производ- ственно-экспериментальном заводе ВНИМИ Вырабатываемый творог в большинстве случаев имеет однородную консистенцию и относится по своим показателям к высшему сорту. ГЛАВА X ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА НЕПРЕРЫВНЫМИ СПОСОБАМИ ШЛАНГОВЫЕ НАСОСЫ При производстве творога непрерывным способом для подачи подкисленного молока в коагулятор применяют многорядные шл-анговые насосы, конструкция которых предложена группой специалистов ВНИМИ с участием автора. Для уяснения принципа действия этих насосов необходимо рассмотреть устройство однорядного шлангового насоса (рис. 60). 6 Зак. 3019 161
Он имеет профильную опору 1, поперек которой с определенным шагом размещены эластичные шланги 2. Опора снабжена на- правляющими 3, входящими в планки 4 с регулировочными болтами 5. Эластичные шланги на входе и выходе закреплены зажима- ми. Нижний зажим 6 снабжен ячейками 7 для фиксации каждого шланга и имеет профильный паз. В верхнем зажиме 8 имеются ячейки 9 для шлангов. Верхний зажим входит в паз нижнего и может перемещаться в вертикальной плоскости. Над опорой 1 расположен ротор 10 с роликами 11. Ротор установлен на валу 12, подключенном к приводу 13. Под про- фильной опорой размещен лоток 14 для стока смачивающей жидкости, выходящей через отверстия 15 в профильной опоре. Смачивающая жидкость предназначена для смазки шлангов, подается она через отверстия в трубопроводе 16. На входе каждого шланга установлен запорный механизм (клапан) 17, соединенный с коллектором 18, а на выходе — ана- Рис. 60. Принципиальное устройство шлангового насоса: / — опора; г — эластичный шланг; 3 — направляющие; 4 — планка; 5 — регулировочный болт, 6 — нижний зажим; 7, S— ячейки; « — верхний зажим; 10— ротор; // — ролик; 12 — вал; 13 — приводной механизм; 14 — лоток; 15 — отверстия; 16 — трубопровод; 17 — клапан; 18 — коллектор. 162
Рис. 61. Многоярусный шланговый насос: / — шланг; 2 — ролик; 3 — вал ротора; 4— звездочка; 5 — вариатор; — патрубок для входа молока логичное устройство, соединенное с нагнетательным трубопро- водом. Наладка и работа шлангового насоса осуществляются в та- кой последовательности. Шланги определенного диаметра размещают на опоре, затем регулируют их положение. Зазор между поверхностью опоры и роликами ротора должен быть равен двойной толщине стенки шлангов. В шланги из коллектора 18 поступает молоко. При вращении ротора 10 очередной ролик 11 пережимает одновременно все установленные эластичные шланги 2, передавая дозу жидкости от всасывающей стороны шлангов к нагнетающим. б* 163
В случае прорыва одного из эластичных шлангов запорные устройства на входе и выходе перекрываются, вследствие чего подача продукта в прорвавшийся шланг прекращается. После прорыва шланга часть продукта попадает в профиль- ную опору, смешивается с водой, проходит в лоток и выводится наружу. Шланговые насосы снабжаются сигнализирующими устройствами, срабатывающими при разрыве шланга. Из них наиболее простыми являются устройства, работающие на прин- ципе измерения электрического сопротивления. При попадании продукта изменяется электрическое сопротивление воды, в ре- зультате чего включается сигнализирующее устройство. В установке для производства творога непрерывным спосо- бом на основе коагуляции белков молока в потоке применяют насос с несколькими рядами шлангов 1 (рис. 61). Каждый ряд шлангов пережимается одними общими роликами 2 (по три на каждом роторе). Все роторы приводятся во вращение от одного общего привода, обеспечивающего бесступенчатое дистанцион- ное регулирование частоты вращения при помощи цепного вари- атора 5. Число рабочих шлангов равно количеству каналов коагулятора. В случае необходимости посредством кранов мож- но прекратить подачу молока в отдельные резиновые шланги или секции насоса. Шланговые насосы весьма экономичны, не требуют специаль- ных уплотнений, что позволяет обеспечивать высокие санитарно- гигиенические условия работы. Для правильной эксплуатации шланговых насосов необходи- мо знать их производительность, которую рассчитывают по фор- муле М—&)УКп1, (78) где .11 — производительность насоса, м3/ч; V — объем одной дозы, м3; К — число доз за один оборот ротора, равное числу роликов на роторе насоса; л—частота вращения ротора, об/мин; с— коэффициент наполнения (на основании опытных данных с достаточ- ной точностью можно принять £=0,8*)- Объем дозы определяют из выражения * Если судить по техническим характеристикам шланговых 1насосов, при- водимым в проспектах, коэффициент наполнения не зависит от диаметра шланга и числа оборотов ротора. Испытания шланювых насосов, проведенные во ВНИМИ, подтвердили это положение. 164
где d — внутренний диаметр шланга, R — радиус нзгиба шланга, м. м; В свою очерсл rf] d -Ri+ 2 +8- 2 R^~ (80) (81) где Ri — радиус установки роликов на роторе, м; Ri— радиус профильной опоры шланга, м; di—диаметр роликов, м; б—толщина стенки шланга, м. С выми целью проверки равномерности подачи продуктов шланго- многорядными насосами во ВНИМИ измеряли расход под- кисленного молока по каждому отдельному шлангу как непо- средственно на выходе из насоса, так и на выходе из каналов коагулятора. Испытания показали, что одновременное пережимание четы- рех пли восьми шлангов одним общим роликом ротора насоса обеспечивает равномерную подачу продукта по каждому из каналов. Во время испытаний были определены затраты мощности на перекачивание продукта шланговым насосом. Установлено что использование выдерживателя высотой 1,25 м, создающего под- пор на выходе сгустка из коагулятора, не оказывает заметного влияния на затраты мощности. КОАГУЛЯТОР Коагулятор представляет собой многотрубный одноходовой теплообменный аппарат, разделенный по длине каналов на два отделения: одно — для гидродинамической стабилизации, дру- гое—для нагревания молока. Коагулятор включает в себя (рис. 62, а) корпус /, установ- ленный на станине 2, и две трубные крышки — переднюю 3 и зад- нюю 4. Корпус коагулятора (рис. 62, б) собран из девяти секций, каждая из которых имеет восемь плоских труб — рабочих кана- лов, выполненных из нержавеющей стали. Секции коагулятора сварные. Рубашки отделены одна от другой герметичной пере- городкой. Каждая секция коагулятора имеет патрубки для входа и выхода воды, соединенные коллекторами 5. Вдоль рубашки установлены перегородки, которые исключают прогиб труб и позволяют организовать движение горячей воды в межтрубном пространстве так, как показано на рис. 62. в. 165
t ! t t 11 ft omww xnminnngO[j Рис. 62. Коагулятор: «-общий вид: / — корпус коагулятора; 2 —станина; 3 — передняя крышка; 4 — задняя крыш ка: 5 — коллектор: б ~ расположение каналов в коагуляторе; в — схема движения I реющей волы в рубашке коагу пяторл
Рис. 63. Бойлерная установка: / — центробежный насос для подачи горячей воды; 2 — бой- лер; 3 — датчик температуры; 4 — пере пивная труба со сливной воронкой; 5 — вентиль на липни подачи водопроводной воды для заполнения замкнутой си- стемы; (> — электромагнитный клапан для регулирования по- дачи пара; 7 — манометр; 6*— вентиль для регулирования ко- личества подаваемого теплоноси- теля. 9 — система для автомати- ческого управления работой электромагнитного клапана; 10— коагулятор. Молоко и сгусток нагреваются горячей водой, подаваемой в рубашку из бойлерной установки (рис. 63). Водопроводная вода через вентиль 5 поступает в бойлер 2, в который подается также пар. Температура нагрева горячей воды в бойлере регули- руется автоматически специальной системой 9, в которую входят датчик 3 и электромагнитный клапан 6. Из бойлера 2 роряиая вода насосом 1 подается в рубашку коагулятора 10, откуда она вновь поступает в бойлер 2. При экспериментальном,изучении вопросов теплопередачи в коагуляторе получены данные, характеризующие теплообмен при определенных параметрах. К ним относятся температура молока на входе в коагулятор, температура греющей воды на входе и выходе из коагуляюра. температура сгустка и скорость течения сгустка. В результате обработки экспериментальных данных при ско- рости течения сгустка в пределах 0,023—0,040 м с, температуре молока на входе в коагулятор 4—5° С, температуре сгустка 29— 32° С, температуре горячей воды на входе в коагулятор 45—50'" С п па выходе из коагулятора 35—38° С получена эмпирическая формула для определения коэффициента теплопередачи А = 100^0,57, (82) где k — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 К); w — скорость течения сгустка, м/с. 167
Рис. 64. барабанный обезвоживатель. Рис. 65. Творожный жгут в барабане. ВЫДЕРЖИВАТЕЛЬ И ОБЕЗВОЖИВАТЕЛЬ Выдерживатель состоит из нескольких соединенных между собой вертикальных колонн-сборников. Сечение колонн — ромби- ческое с закругленными углами. В линии производства творога непрерывным способом на основе коагуляции белков молока в потоке выдерживатель при- меняют при выработке продукта из цельного молока. При этом творог обезвоживают на барабанном обезвоживателе (рис. 64). 168
Конструкция барабанного обезвоживателя разработана во ВНИМИ. В качестве фильтровального материала в нем исполь- зована лавсановая ткань. Она натягивается на два обода, укреп- ленных на валу. Барабан приводится во вращение от привода со сменными шкивами, позволяющими регулировать частоту вра- щения в пределах 0,6—7 об/мин. Сгусток поступает в барабан из выдерживателя и переме- щается из одного конца его в другой за счет того, что барабан имеет некоторый наклон. Творог образует в барабане своеобраз- ный жгут (рис. 65), который постепенно поступает в приемник. Сыворотка собирается в поддоне, установленном под барабаном. МНОГОСЕКЦИОННЫЕ ТВОРОГОИЗГОТОВИТЕЛ и НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ В многосекционных творогопзготовителях (рис. 66) основной рабочей часъью является цилиндрический корпус 1 с двумя на- правляющими кольцами 2, свободно лежащий на четырех скатах 3. Два ведущих ската приводятся во вращение электроприводом 4 с вариатором скорости. Опорой служит сварная рама 6’ с вы- движными ножками. Корпус 1 разделен винтообразными перегородками 5 на от- дельные секции, изолированные по всей длине одна от другой. Емкость каждой секции 550 л. В передней части корпуса нахо- дится приемник для молока 6 с трубопроводом 7 и поплавковым запорным клапаном, отрегулированным на заданный уровень наполнения. В одной из секций корпуса расположено режущее устройство 9, состоящее из горизонтальных и вертикальных струн. Фи.тьт- Рпс. 66 Многосекцнгрны!" твер'?гс1!-готе.>и-e.ib: / — корпус; 2 — направляющие кольца; 3 — скат, 4 — привел с вариатором. 5 — пере- городка; 6 — приемник для молока; 7 — трубопровод; д' —рама. 9— режущее устрой- ство; 10 — сетка; II — решетчатый щиток. /-’— ПОДДСЧ. 14 — лоток 169
Рис. 67. Схема технологического процесса производства творога в многосекционном творогоизготовителе. рующая часть творогоизготовители занимает две последние сек- ции. Цилиндрическую стенку ее составляют съемные сетки 10 и решетчатые щитки-сегменты 11, закрепленные винтами. Для сбора сыворотки, отходящей через сетку, служит специ- альный поддон 12. Готовый творог выгружают через лоток /3. Привод творогоизготовителя позволяет регулировать частоту вращения барабана в пределах от одного оборота в час до одно- го оборота в полчаса. Он состоит из электродвигателя, кониче- ского вариатора, двухступенчатой червячной передачи и цепной передачи к ведущим скатам. Частоту вращения изменяют рукояткой. Схема технологического процесса производства творога с ис- пользованием многосекционного творогоизготовителя непрерыв- ного действия приведена на рис. 67. На Ленинградском молочном комбинате рассмотренные тво- рогоизготовители были модифицированы: у них было сокращено число секций. Производительность модифицированного творо- гоизготовителя 400 кг творога в час. Он имеет четыре секции; две из них предназначены для сквашивания молока, а две — для фильтрации сыворотки. Творогоизготовитель работает следующим образом. Предварительно сквашенное молоко при температуре 32— 35° С и кислотности 42—45° Т из танка и сыворотка кислотностью 160—200° Т из дозатора самотеком одновременно поступают по трубопроводам в приемную секцию корпуса, где происходит сме- шивание и коагуляция белка. Затем корпус творогоизготовителя приводят во вращение, в результате чего сгусток перемещается и поступает на фильтрующую сетку, на которой постепенно отделяется сыворотка. Далее готовый продукт поступает в же- лоб, откуда его выгружают в тележку. Возможна непрерывная работа творогоизготовителя без остановки вращения корпуса в момент подачи молока. 170
ГЛАВА XI ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ЗАВЕРШАЮЩИЕ ПРОИЗВОДСТВО ТВОРОГА ВНЕСЕНИЕ СЛИВОК В ТВОРОГ При производстве творога раздельным способом независимо от аппаратурного оформления к завершающим технологическим процессам относится внесение в него сливок. Основное условие проведения этого процесса—точность дозировки и равномер- ность распределения сливок в твороге. Для выполнения этого процесса применяют насосы, дозаторы, смесители (аппараты для перемешивания пластичных масс) и смесители с дозаторами. Смесители можно разделить на два основных типа: с верти- кальным сосудом и с горизонтальным сосудом. Из смесителей первого типа наибольшее распространение получили аппараты с вертикальной мешалкой и с качающейся мешалкой (рис. 68). Они работают следующим образом. Обезжиренный творог и сливки загружают в подкатные де- жи, которые затем устанавливают на рабочее место. В смесителе с вертикальной мешалкой (рис. 68, а) сменная лопасть 3 совер- шает планетарное движение. Для подъема дежи к лопасти пре- дусмотрен подъемный механизм 2. В смесителе с качающейся мешалкой (рис. 68, б), помимо движения лопасти 2, вращается дежа 3. для чего имеется специ- альный привод 5. Наиболее типичной конструкцией смесителя с горизонтальным сосудом является так называемый роторный смеситель с двумя рабочими органами (рис. 69). Он состоит из корыта 1 с крышкой и двух роторов 2, вращающихся вокруг горизонтальных осей. Производительность рассмотренных смесителей можно опре- делить по формуле ЕГр Л4=60 —, (83) • II + где V —емкость сосуда (корыта), м3; р—объемная масса продукта, кг/м3; /п—продолжительность перемешивания творога, мин; t3— продолжительность заполнения и опорожнения сосуда и других опе- раций, мин; S. — коэффициент использования емкости сосуда (j = 0,8-i-0.9). 171
п>
Рис. 68. Смесители с вертикальным сосудом: а — с вертикальной мешалкой: / — станина; 2 — вилочный подъемный механизм; 3 — сменная лопасть; 4— подкатная дежа; 5—вал мешалки; 6 — центральны»! вал; 7— ва- риатор скоростей; 8 — приводной механизм, б —с качающейся мешалкой: / —месильный рычаг; 2— лопасть; 3 — подкатная дежа; 4 — привод рабочего органа; 5 — привод дежи; о — двигатель. 173
Смеситель с дозаторами обезжиренного творога и сливок (рис. 70) позволяет частично механизировать этот процесс [56]. Он состоит из следующих основных частей: приемного бункера 1 для обезжиренного творога с подающим шнеком, устройства 2 для вок для чих выемки шнека из бункера, дозатора творога 3, дозатора сли- 4, смесителя 5, привода 6 и станины 7. В корпусе дозатора обезжиренного творога (рис. 71, а) расположены два рабо- сектора: сектор 3 через шлицевое соединение жестко связан с валом, а сектор 4 через вилку соединен с полумуфтой 5, кото- рая имеет два паза, расположенных под определенным углом, и упор. По направляющим шпонкам 6 вала может передвигаться муфта 7, снабженная зубом и накладкой с кулачковой поверх- ностью. Муфта постоянно прижата к полумуфте пружиной 8. На конце вала расположена шестерня 9, а на специальном крон- штейне закреплены ролик и вилка. На выходе из дозатора уста- новлена решетка 10. Дозатор для сливок (рис. 71, б) состоит из патрубка 1 для приема сливок, корпуса крышки 2, поворотного крана 3, который совершает возвратно-вращательное движение от шестерни 4 и зубчатой рейки 5. Движение рейке передается от кулачка. Кор- пус крана крепят на корпусе 6 дозатора через фланец цилиндра 7, в котором расположен поршень 8. Возвратно-поступательное движение поршня обеспечивают тяга 9, пазовый рычаг 10, кули- са 11 и ползун 12. Ползун закреплен на кривошипе приводного механизма. Центр вращения пазового рычага перемещается по- средством резьбовой тяги 13 и воротка 14. Па выходе сливок установлена решетка 15. Рис. 69. Схема роторного смесителя с двумя рабочими органами: и — непересекающиеся траектории движения лопастей; б — пересекающиеся траектории движения юнастей; / — корыто; 2 — рабочие органы (роторы). 174
8u8b
F Рис. 71. Дозаторы: с—г безжиренпот о творога: / — корпус; 2 — съемная крышка; 3, 4 —рабочие сек- торы > — „олумуфта, 6 — взирав гякицая шпонка; 7 — муфта; 8 -- пружина; 9 — шестер- ня; 10 — решетка. ?г / — патрубок, 2 - корпус крышки; 3— поворотный кран; 4— шестерня; j-йка. 6 — корпус дозатора; 7 — цилиндр. 8 — поршень; Р — тяга; /Л — па- /3 —решбовая тяга; 14 — вороток; 15 — решетка. итель с дозатором работает при постоянной дозе творо- га, но регулируемой лозе сливок в зависимости от жирности сливок и желаемого содержания жира в готовом продукте. Дозу сливок, определяемую расчетом, устанавливают по шкале, рас- положенной на дозаторе сливок. Для этого по таблице, укреплен- ной на кожухе дозатора сливок, в графе «Сливки, г» находят число, соответствующее дозе, а рядом в графе «Шкала, мм» — число делений на шкале. Далее, вращая вороток дозатора сли- 176
г вок, число делений на шкале подводят к верхнему обрезу гайки, I в результате чего перемещается центр вращения рычага поршня 1 и изменяется ход поршня. Смеситель с дозатором обезжиренного творога и сливок рабо- тает следующим образом. Обезжиренный творог из бункера шнеком подается в дозатор для творога и заполняет пространство между секторами. При движении оба сектора отсекают дозу творога, перемещая ее к выходному отверстию. Далее один сектор останавливается, а дру- гой продолжает движение, выдавливая творог через решетку. В это время с обратной стороны секторов вновь образуется пространство, заполняемое творогом. Проходя через решетку, творог принимает вид пучка непре- рывных нитей. Когда поворотный кран дозатора для сливок за- крывает отверстие, соединяющее полость цилиндра с трубопро- водом для сливок, и открывает отверстие, соединяющее полость цилиндра со смесителем, при ходе поршня вперед подается оче- редная доза сливок. Сливки, движущиеся через решетку, прини- мают вид струек и смачивают пучок непрерывных нитей творога. Этим обеспечиваются необходимые условия для последующего Рис. 72. Дозатор-смеситель ДС-2: I — приемный бункер; 2 — пода- ющий шнек; 3 — измельчитель: 4 — решетка; 5 — дозатор творо- га; 6 —дозатор сливок; 7 — шнек смесителя: 8 — смеситель; 9 — вал смесителя с лопатками; 10 — насадка; II — станина; 12 — привод дозатора; 13 — привод подающего шиека; 14— лопатка; 15 — нож. 177
Рис. 73. Смеситель фирмы «Альфа-Ла- валь»: / — патрубок для подачи творога; 2 — патру- бок для подачи сливок; 3 — конусная насадка; 4 — корпус; 5 — отвод; 6 — патрубок для вы- хода творога; 7 — бесступенчатый регулятор скорости; 8 — электродвигатель: 9 — опора равномерного перемеши- вания их с творогом в смесителе. Затем смесь поступает к конусной на- садке, где она перемеши- вается и выводится из смесителя. Процессы до- зирования творога и сли- вок, а также их переме- шивания непрерывны. При производстве тво- рога раздельным спосо- бом для одновременной подачи обезжиренного творога и сливок и по- следующего перемешива- ния их в потоке можно применять также доза- тор-смеситель ДС-2 (рис. 72). Обезжиренный творог загружают в бункер 1, откуда он шнеком 2 подается в измельчитель 3 на решетку 4, через конические отверстия которой он проходит бла- годаря лопаткам 14, а оставшаяся часть творога снимается но- жами 15. Измельченный творог шнеком 7 подается в камеру дозатора творога 5. Далее творог поступает в смеситель 8, куда одновременно подают сливки из дозатора 6. Дозаторы 5 и 6 выдают в минуту по 26 порций. В смесителе 8 обезжиренный творог и сливки захватываются шнеком 7 и перемешиваются лопатками, установленными на ва- ле 9. Готовый продукт выходит через конусную насадку 10. Узлы и детали, соприкасающиеся с продуктом, изготовлены из нержавеющей стали, легко собираются и разбираются. Производительность дозатора-смесителя зависит от вида тво- рога: при выработке творога 18%-ной жирности она составляет 1300 кг/ч, при выработке творога 9%-ной жирности — 890 кг/ч. В СССР и других странах (Швеция, ФРГ) применяют смеси- тели фирм «Альфа-Лаваль», «Вестфалия» [63]. Смеситель фирмы «Альфа-Лаваль» (рис. 73) работает сле- дующим образом. В конусную насадку 3, в которой расположен шнек, через патрубок 1 поступает обезжиренный творог, а через патрубок 2 — сливки. Творог требуемой жирности по отводу 5 поступает в патрубок 6 для последующей расфасовки. Этот сме- 178
ситель снабжен регулятором частоты вращения / шнека, что позволяет изменять интенсивность перемешивания. Недостатки смесителя фирмы «Альфа-Лаваль»: не всегда достигается строго равномерное распределение жира по всей массе готового продукта; в результате интенсивного механического воздействия про- дукт нагревается на 1,5—2° С. В смеситель-дозатор фирмы «Вестфалия» сливки подаются специальным насосом-дозатором, куда поступает также и обез- жиренный творог. В смесителе перемешивающими устройствами осуществляется достаточно равномерное распределение сливок в массе творога. Из смесителя творог поступает в выводную на- садку, откуда он направляется на расфасовку. ОХЛАЖДЕНИЕ ТВОРОГА Технологический цикл производства творога завершается охлаждением. Цель его — замедлить или в значительной мере подавить жизнедеятельность микроорганизмов. Температура охлаждения творога не должна превышать 6—8° С. Охладители для творога можно разделить на открытые и за- крытые. В свою очередь закрытые охладители классифицируют на барабанные, трубчатые, пластинчатые. Все охладители рабе тают как теплообменные аппараты поверхностного типа. Из открытых охладителей для творога наибольшее распро- странение получил барабанный охладитель МЦО-600. принци- пиальная конструкция которого была разработана .Чоктюховым (рис. 74). Творог распределительным валиком 13 наносится тон- ким слоем на поверхность барабана 4, в котором циркулирует рассол с температурой от —2 до —5° С. Толщина слоя творога на барабане равна расстоянию между барабаном 4 и валиком 13. Как правило, это расстояние должно составлять 3 мм. Охлажденный продукт ножом 3 снимается с барабана и по- ступает в приемную ванну 12. В процессе эксплуатации этого охладителя установлено, что он не обеспечивает паспортной производительности. Это объяс- няется тем, что сечение барабана велико по сравнению с сечени- ем рассольного трубопровода: холодный рассол перемещается в средней части барабана (вдоль его оси), а периферийные слои рассола почти неподвижны, вследствие чего температура их постепенно повышается и творог приходится охлаждать несколь- ко раз. 179
Рис. 74. Барабанный охладитель творога МЦО-600: 1 — бункер; 2 — штурвал; 3 — нож съема продукта; 4 — барабан охладителя; 5 — оно- ры; 6 — редуктор; 7 — муфта соединительная; 8— электродвигатель; 9t 11— защит- ный кожух; 10 — патрубок для входа рассола; 12 — приемная ванна; 13 — распредели- тельный валик. С целью совершенствования барабанного охладителя Ленин- градское СКВ Минмясомолпрома РСФСР по предложению сле- саря Хлебалина осуществило модернизацию барабана [82]. В ба- рабан 1 (рис. 75) из нержавеющей стали вставлен цилиндриче- ский вытеснитель 2. Кольцевой зазор между ними разделен перегородками 4 на секции, которые в свою очередь ребрами 5 делятся на каналы. Рассол, поступающий через полую цапфу 6 со спицами, движется по каналам со значительной скоростью, так как разность между площадями сечений канала и рассоль- ного трубопровода невелика. В результате этого достигается интенсивный теплообмен между поверхностью барабана и рассо- 180
5 — бункер. Рис. 75. Схема барабана модифицирован- ного охладителя для творога МЦО-600: / — барабан; 2 — вытесни гель: 3 — нож: 4 — пере- городка; 5 — ребра: S — цапфы, * • тельный лом и творог, находя- щийся на наружной по- верхности барабана 1, охлаждается на 20— 23°С за неполный его оборот. Отепленный рассол через полую цапфу со спицами отводится в трубопровод. Для интенсифика- ции охлаждения творо- га можно каскадно ус- танавливать последова- тельно два-три охлади- теля Локтюхова. При этом охлажденный тво- рог из одного охлади- теля попадает в прием- ный бункер другого и т. д. Из закрытых бара- банных охладителей для творога находят применение одно- и двухцилиндровые, разработанные во ВНИМИ [3/, 36]. Одноцилиндровый охладитель для творога ОТВ-500 (рис. 76) предназначен для быстрого охлаждения в потоке. Он представ- ляет собой горизонтальный цилиндр 5 с рубашкой в виде спи- рального канала, в которую подается охлаждающий агент. Ц|"» линдр спереди закрыт крышкой 3. С задней стороны к стенке 18 прикреплен привод ведущего вала 19. Конец вала и ведущий штифт расположены в цилиндре. Между валом и стенкой пре- дусмотрено уплотнение. Вал вращается в двух роликовых кони- ческих подшипниках 24, смонтированных в корпусе подшипни- ка 20. На конце вала установлены двойная звездочка и кониче- ская шестерня, передающая вращение шнеку бункера. К рубашке цилиндра приварены патрубки З'б, 37 для подачи и отвода охлаждающего агента. В верхней части внутреннего цилиндра приварен патрубок 8, через который в цилиндр по- дастся творог. Цилиндр смонтирован на станине 1. В нем вращается вытес- нительный барабан с двумя шарнирными ножами, изготовлен- ными из полиамидной смолы 68. Бункер 9 прикреплен к патрубку £ цилиндра 5. В бункере расположен вал 10, к нижней части которого прикреплены два 181
витка шнека, а в верхней — нож 14. Вал бункера соединен с ве- дущим валом передвижной муфтой 11 и получает вращение через приводной механизм. Приводной механизм служит для передачи вращения от электродвигателя вытеснительному барабану и валу бункера. На валу электродвигателя 33 размещен вариатор скорости 31. Охладитель работает следующим образом. Творог из бункера шнеком вала подается через патрубок в цилиндр. Витками шне- ка барабана он проталкивается между барабаном и цилиндром. Перемещаясь Вдоль цилиндра, творог соприкасается с его холодной поверхностью и охлаждается. Охлажденный творог с внутренней поверхности цилиндра непрерывно снимается но- жами и перемешивается; витками шнека барабана он захваты- вается и выталкивается из цилиндра через отверстие в крышке. Производительность охладителя зависит от частоты враще- ния вытеснительного барабана. Рис. 76. Одноцилиндровый охладитель для творога ОТВ-500: /—станина; 2 — втулка подшипника; 3 —крышка; 4 — стенка передняя; Б — цилиндр; 6 — барабан вытеснительный; 7 — канал для хладагента; 8 — патрубок; 9 — бункер; 10 — вал; // — муфта; /2 — коробка цепная; /3 — натяжной ролик; 14 — нож; 15— стойка; 16 — шнек; h —вал вертикальный; 18— стенка задняя; /9 — вал ведущий; 20 — корпус под- шипника: 21 — корпус привода; 22 — кожух; 23— шестерня коническая; 24— конический подшипник; 25— опора; 26 — цепь; 27 — редуктор; 28 — натяжное устройство; 29—ремень вариаторный; 30 — гайка; 3/ — вариатор; 32— салазки; 33 — электродвигатель; 34—винт; 35 —прижим; 36, 37 — патрубки. 182
Рис. 77. Двухцилиндровый охладитель для творога ОТД: 1 — крышка; 2 — цилиндр внутренний; 3 — рубашка; 4 — обшивка; 5 — вытеснительный барабан; б — полубункер; 7 — привод приводного вала; 8— цилиндры; 9 — звез- дочка; 10— термометр сопротивления; 11— зажим; 12 — трубчатый коллектор подачи охлаждающей жидкости; 13 — натяжное устройство; 14 — цепь; 15 — звездочка редукто- ра; 16— выносная опора; /7 — редуктор; 18— клнноременная передача; 19—вариатор; 20— механизм перемещения электродвигателя; 21 — электродвигатель; 22—винт регули- ровочный; 23 ~ станина; 24 — пульт управления. Если температура творога на выходе выше 10° С, следует увеличить количество подаваемого рассола или уменьшить про- изводительность, повернув на 1,5—2 оборота винт перемещения электродвигателя в сторону указателя на торцовой стенке «мень- ше». Творог из охладителя выгружают в тележки, кадки, фляги или на транспортер для подачи его на расфасовку. Кроме рассола, к охладителю подведена горячая вода для подогрева в случае замораживания творога. Если творог в цилиндре замерзнет, необходимо выключить электродвигатель, прекратить подачу рассола и подать горяч)ю воду. В конце работы прекращают подачу рассола, но чтобы уда- лить творог из цилиндра, охладитель продолжает работать в течение 5 мин. Если перерывы в работе составляют не более 12 ч. то охладитель можно не разбирать, а заполнить рубашку цилинд- ра рассолом. Бункер следует сверху закрыть крышкой. После перерыва перед началом работы следует подать в рубашку цилиндра горячую воду и подогреть творог. Двухцилиндровый охладитель ОТД (рис. 77) применяют при производстве творога раздельным способом с применением сепа- ратора для обезвоживания сгустка. Двухцилиндровый охладитель творога ОТД состоит из двух закрытых цилиндров 8 с одним общим бункером. В цилиндрах вращаются вытеснительные барабаны. 183
Для подачи охлаждающего агента предусмотрен трубчатый коллектор 12, который подает его параллельно в два цилиндра. В станине 23 смонтирован приводной механизм. Цилиндр снаб- жен рубашкой 3 для охлаждающего агента, обшивкой 4, спереди закрыт крышкой 1, а с задней стороны имеет полубункер 6. В се- редине бункера находится распределитель творога по цилиндрам. К задней стороне полубункера прикреплен привод 7 привод- ного вала вытеснительного барабана. Устроен он так же, как и у охладителя ОТВ-500. Крышка цилиндра присоединяется к передней стенке цилинд- ра четырьмя зажимами 11. Она снабжена конусом и выходным патрубком, на котором установлен термометр сопротивления 10, связанный с логомстром, размещенным на пульте управления. Вытеснительный барабан состоит из корпуса, на передней части которого укреплены два витка шнека. В средней части его шарнирно закреплены два ножа, а на задней удлиненной кониче- ской части — несколько витков шнека. Ножи изготовлены из полимерного материала и устроены так же, как у одноцилиндро- вого охладителя для творога ОТВ-500. В передней торцовой стенке барабана закреплен палец, а в задней — втулка с пазом, в который входит штифт приводного вала. Вращение от электродвигателя передается через клиноремен- ную передачу с вариатором скорости. Пульт управления охладителем представляет собой шкаф, в котором находятся лагометр, многоточечный переключатель на шесть точек, источник питания, тумблер для включения пульта, клеммник с подгонными катушками и плавкие предохранители. С логометром связаны термометры сопротивления, установлен- ные в трубчатом коллекторе (служат для контроля температуры охлаждающей жидкости) и на выходных патрубках крышек ци- линдров (служат для контроля температуры творога на выходе из охладителей). Трубчатый охладитель ОТТ (рис. 78) применяют при выработке творога на линии с обезвоживанием сгустка в сепа- раторе. Он состоит из цилиндра 5, с двух сторон которого имеются фланцы в виде трубных решеток. В цилиндре расположены теп- лообменные трубы 6, концы которых герметично развальцованы в трубных решетках. Сверху цилиндр изолирован и с двух сторон закрыт крышками 1 с конусными насадками и штуцерами для присоединения трубопроводов, по которым подают и отводят творог. Для подачи холодной воды в межтрубное пространство служат патрубки 9, 13. 184
Рис. 78. Трубчатый охладитель для творога ОТТ: 1 — крышка; 2 —гайка с рукояткой; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — фланец: 5—-ци- линдр; 6 — теплообменные трубы; 7 — изоляция: 8— обшивка; 9. 13 — патрубки; 10 прижимные планки; // — фланец крышки; /2 —трубчатая стойка. Крышка 1 прижата к фланцу 4 прижимными планками 10 посредством гаек с рукоятками 2. Уплотнение между крышкой и фланцем достигается сжатием резинового уплотнительного коль- ца 3. Крышки центрируют направляющими штифтами. Цилиндр установлен на стойке 12. По выходе из сепаратора творог подается насосом по трубо- проводу в-охладитель. Насос для подачи творога должен созда- вать давление не менее 6 • 105 Па. В качестве охлаждающего агента в трубчатом охладителе можно использовать ледяную воду. Во многих зарубежных линиях производства творога раз- дельным способом с применением сепаратора в качестве основ- ного устройства для охлаждения творога используют пластин- чатые теплообменники [5, 15]. Они находят применение и в СССР. При малых габаритах пластинчатые охладители имеют боль- шую площадь теплообмена, в качестве охлаждающего агента в них можно использовать ледяную воду. Эти охладители легко подключать к циркуляционным системам безразборной мойки. Работами, проведенными во ВНИМИ, доказано, что наиболее эффективный теплообмен достигается при использовании в пластинчатых теплообменниках пластины, разработанной в УкрНИИхиммаше (рис. 79). Эти пластины компонуют в паке- ты по пять штук в каждом. Все известные охладители отрицательно влияют на консистен- цию творога. 185
Рис. 79. Пластина пластинчатого ох- ладителя. Это объясняется механиче- скими воздействиями, которые неизбежны в охладителях, осо- бенно в открытых и барабан- ных, где творог интенсивно пе- ремешивается и сдавливается, продукт приобретает гомоген- ную пастообразную структуру. Кроме того, в жирном тво- роге увеличивается количество дестабилизированного жира. Этот жир образует на поверх- ности барабанов жировую пленку, вследствие чего ухуд- шаются теплотехнические пока- затсли аппарата, уменьшается эффективность охлаждения, возрастают потери жира, сни- жается качество и уменьшаются сроки хранения творога. При вакуумном охлаждении 1 творога полностью исключают- ся структурные изменения творога в процессе охлаждения, сни- жается количество дестабилизированного жира и устраняется выделение его в свободном виде [49]. Вакуумное охлаждение (рис. 80) осуществляется следующим образом. В вакуумируемую камеру 1 помещают творог. Через 1р\бку 3 из камеры вакуум-насосом отсасывают воздух и пары. Создаваемое разрежение определяют вакуумметром 4 (остаточ- ное давление 60—70 мм рт. ст.). Для ускорения охлаждения творога через трубку 5 и сопло б подают холодный воздух. Си- стема, состоящая из термопары 7, потенциометра 8 и сосуда 9 со льдом, позволяет контролировать температуру творога в процес- се его охлаждения. Интенсивность охлаждения творога зависит от толщины слоя творога (рис. 81). Аналогичную систему можно применять и для замораживания творога. Для опенки эффективности работы охладителя рассчитывают расход холода и продолжительность охлаждения. Приведенные ниже расчетные формулы базируются на основ- ных положениях теории теплообмена. Некоторые параметры, используемые в этих формулах, получены во ВНИМИ в резуль- тате экспериментальных исследований. 1 В настоящее время вакуумное охлаждение применяют для охлаждения фруктов, овошей, рыбы и мяса. 186
Рис. 80. Принципиальная схема вакуум- Продолжительность охлаждения тдороваршн Рис. 81. Кривые, характеризующие ох- лаждение творога при различной толщи- не слоя Л: / — 8—10 мм; 2 — 13—20 мм; 3 — 30—40 мм (дав- ление в <;мс'г?"’' 7840 Па). ного охлаждения творога: I —вакуумируемая камера; 2 — площадка для пюрога; 3 — трубка для отсоса воздуха н па- ров; 4 — вакуумметр; 5 — трубка воздушного дутья; 6 — сопло Лаваля; 7— термопары: 8— потенциометр; 9 — сосуд со льдом Производительность охладителей для творога, в которых те- плообмен осуществляется через стенку, определяют по формуле kF^tCp ствР ^к) (84) где k—коэффициент теплопередачи. Вт/(м: К); F — площадь охлаждения, м2; Л/ср—средняя разность температур между творогом и хладагентом. 'С; с 1В— теплоемкость творога, Дж/’(кг-К); р—плотность творога, кг/м3; • начальная и конечная температура творога. СС. Коэффициенты теплопередачи для различных охладителей можно принять в следующих пределах (данные ВНИМИ): Охладитель Вт/ (\ts«K) Одноцилиндровый барабанный Двухцилиндровый барабанный Трубчатый Пластинчатый 350—370 350—410 175—210 410—525 Производительность закрытых барабанных охладителей опре- деляют по формуле M=zn*(R\—/?21)Sp£-60, (85) 187
где R2— внутренний радиус цилиндра, м; Ri —наружный радиус вытеснительного барабана, м; S — шаг шнека, м; Е—коэффициент объемного перемещения творога (по эксперименталь- ным данным для одноцилиндрового охладителя g=0,4; для двух- цилиндрового £=0,3); п — частота вращения вытеснительного барабана, об/мин; г— число барабанов Для определения продолжительности пребывания творога в рабочем цилиндре охладителя используют формулу ЗбЭР Г= ——, (86) М где Р — количество продукта, одновременно находящегося в цилиндре охла- дителя, кг. Общее количество холода, потребного на работу охладителя, определяют из уравнения Qo6 — (Q г 4-Qm) Rnnt (87) где Q t—количество холода, необходимое для охлаждения творога, Дж; Qm—количество холода, необходимое для компенсации тепла, восприни- маемого творогом при механическом воздействии на него, Дж; RniT—коэффициент, учитывающий потери холода. Количество холода, необходимого для охлаждения творога, определяют по формуле Qt—Мсгв (7Н - — /к). (88) Количество холода, компенсирующее нагрев творога в резуль- тате механического воздействия на него, определяют по формуле 3600/ . (89) 4187 ' ' где Л — энергия, расходуемая на нагрев творога при его перемещении вдоль цилиндра. Дж (опыты, проведенные во ВНИМИ на одноцилиндровом охладителе, показали, что А=1980 Дж). Для трубчатых и пластинчатых охладителей QM можно при- нять равным нулю. Для охладителей закрытого типа коэффициент Х11ОТ можно принимать в пределах от 1,1 до 1,2. Зная общий расход холода, легко установить необходимое количество охлаждающего агента. Для этого можно воспользо- ваться формулой в — 5°5 ; (9°) сх Uk—б<) где сх—теплоемкость хладагента, Дж/(кг-К); к , tu — конечная и начальная температура хладагента, °C.
ЗАМОРАЖИВАНИЕ, ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВКА ТВОРОГА В связи с сезонностью заготовок, а также в связи с тем, что во многих географических зонах СССР ресурсы молока недоста- точны, для бесперебойного снабжения населения творогом необ- ходимо создавать резервы его путем замораживания. Проблема замораживания творога до сих пор мало изучена. Технические средства, применяемые для замораживания творо- га, не могут быть признаны совершенными. В промышленности распространен малоэффективный способ замораживания творога в кадках [13]. Замораживание и размораживание продукта в та- кой таре происходит медленно, в результате чего ухудшается качество и наблюдаются значительные потери [181]. Кроме того, при хранении творога в кадках недостаточно используется пло- щадь холодильной камеры [69]. Творог целесообразно замораживать при низких температу- рах, так как при этом ускоряется процесс и в наименьшей степе- ни изменяется качество его. Исследованиями, проведенными ВНИМИ и эксперименталь- но-технологической лабораторией Московского объединения молочных предприятий «Молоко», установлено, что оптималь- ными температурами для замораживания творога являются —28, —30° С. При таких температурах происходит быстрое замораживание творога, сопровождаемое спонтанным возникновением множества центров кристаллизации льда. В результате этого по всей массе творога образуются равномерно распределенные мелкие кристал- лы льда, что не вызывает ощутимых качественных изменений структуры творога. При температуре замораживания выше —20е С процесс про- текает медленно. В этом случае центры кристаллизации льда возникают неравномерно, вследствие чего' образуются крупные кристаллы. При размораживании такой творог приобретает рас- сыпчатую и крупитчатую структуру. Образовавшаяся при этом влага неравномерно распределяется по всей массе творога; часть ее свободно выделяется из продукта [10]. При размораживании быстрозамороженного творога струк- тура его не изменяется. Известны наблюдения, когда творог не- однородной консистенции с крупкой, значительной по величине, после быстрого замораживания приобретал лучшую консистен- цию с едва ощутимой мучнистостью или мелкой крупкой [69]. По- видимому, при размораживании мелких, равномерно распреде- ленных кристаллов влага равномерно распределяется в продукте. 189
Можно предположить также, что мелкие кристаллы льда, обра- зующиеся внутри крупинок творога, разрушают их. В связи с существенными и трудно устранимыми недостатка- ми замораживания творога в кадках более целесообразно замо- раживать его в блоках и брикетах. Этот способ замораживания был предложен в начале 50-х годов Демуровым, Борониным и Волковым и впервые исследован во ВНИХИ [69]. В результате этих исследований установлен ряд интересных зависимостей изменения температур в различных слоях творога от его массы и вида тары [69, 212]. От вида тары зависит также продолжи- тельность замораживания творога в блоках на мембранном бло- коморозильном аппарате (табл. 29). ТАБЛИЦА 29 Творог в б л (Ж ах массой 7,5—8 кг Продолжительность замораживания, мин без упаковки в парафиниро- ванной крафт- бумаге в парафиниро- ванной бумаге в пергаменте Жирный 207 209 Нежирный 114 172 192 155 Примечания. 1. За продолжительность замораживания принимали время, необходимое для понижения температуры в центре блока с +4 до — 12° С. При этом температуру измеряли через каждые 15 мин термометрами сопро- тивления. 2. Блоки имели размер '180Х 19'1у 100 мм. 3. Температура рассола в аппарате составляла —27°, —28° С, а скорость его движения около мембран — 0,2—0,3 м/с. Данные о продолжительности замораживания творога, рас- фасованного в брикеты, упакованные в пергамент, приведены в табл. 30. Установлено, что при замораживании творога, расфасован- ного в брикеты массой 1 кг, производительность скороморозиль- ного аппарата ниже по сравнению с производительностью его при замораживании продукта, расфасованного по 0,5 кг. Результаты исследования показывают, что замораживать тво- рог следует по возможности быстро, при низкой температуре,, применяя для этого специальные скороморозильные аппараты. В настоящее время для замораживания творога начинают применять мембранные скороморозильные агрегаты ФМБ (рис. 82), разработанные во ВНИИМПе под руководством Шеф- фера. 190
ТАБЛИЦА О Масса бри- кета, кг Способ замораживания творога CpeiHMH продолжительность заморажива- ния, мин .10—10’С 1О-12’С до—18е С 0,5 В скороморозильном ап- 210 222 300 0,5 парате В морозилке 480 540 660 1,0 В скороморозильном ап- парате 336 360 420 1,0 В морозилке 660 — — Агрегат комплектуется из одного, а линия — из нескольких скороморозильных аппаратов, питателя-дозатора, стола для сырья, загрузочного ковша, бака для мойки питателя и ковша, подставки для питателя, транспортера или тележек для пр.:зма замороженных блоков, бака, питающего скороморозильные аппа- раты хладоносителем, и др. Основной узел агрегата (рис. 82, о) — мембранный скороморо- зильный аппарат /. Он представляет собой прямоугольную ко- робку с блокообразователями, смонтированную на стапеле 2. Коробка имеет опускающееся дно 6. В каркасе коробки установ- лены в вертикальном положении девять мембранных камер 7, представляющих собой охлаждаемые изнутри полые плиты тол- щиной 3 мм. Эти плиты связаны между собой по бокам цепью и резиновыми гофрированными компенсаторами 3 (рис. 82, б). Мембранные камеры и компенсаторы образуют змеевиковый канал, по которому циркулирует незамерзающая жидкость, охлаждающая продукты при замораживании или обогревающая их при размораживании путем непрямого контакта через метал- лические пластины мембранных камер. Плиты сдвигаются и раздвигаются по горизонтали посредством пневмоцнлиндра. (Между мембранными камерами имеются поперечные перего- родки-ограничители, служащие стенками блокообразователей. Исследования, проведенные в Калининградском техническом институте рыбной промышленности и хозяйства, показали, что творог можно замораживать в роторных морозильных агрега- тах АРСА. Они состоят из загрузочного устройства, ротора с морозильными секциями, разгрузочного устройства, пульта уп- равления. Морозильные секции, установленные на валу ротора, при его вращении последовательно проходят через устройства для за- 191
s ii Рис. 82. Мембранный скороморозильный агрегат: а — общий вид: I — скороморозильный аппарат; 2 — стапель; 3 — устройство для перемещения камер; 4 — пневмоцилиндр для передвижения мембранных камер: 5 — площадка для обслуживания аппарата; 6 — дио аппарата; 7—мембранная камера; 8— перегородка-ограничитель; 9— изоляционное покрытие. б— разрез по Л—А: / — корпус аппарата; 2 — мембранная камера; 3—резиновый кЬм- пенсатор; 4 — полухомут; 5 — болт для стяжки полухомутов; 6 — цепь передвижения мем- бранных камер; 7 — патрубок для подачи хладоносителя в аппарат. грузки и выгрузки продукта. Цикл замораживания осуществ- ляется по заданной программе за три неполных оборота ротора. Охлаждающий агент (рассол, аммиак) подается в морозиль- ные секции через полый ротор и кольцевые коллекторы, соеди- ненные с секциями гибкими шлангами. Для замораживания творога можно применять также скоро- морозильный аппарат конструкции Кобулашвили и Ротенберга (рис. 83), предназначенный для замораживания продуктов в по- токе холодного воздуха. Воздух, циркулирующий в камере 2, охлаждается в батареях 3. Циркуляция воздуха осуществляется вентилятором 1. Продукт в брикетах укладывают в противни. 192
которые устанавливают в каретки 6, перемещающиеся по пол- кам 5. При загрузке противни с продуктом устанавливают в ка- ретку, которая находится на платформе стола 7. Стол можно поднимать винтами 8. Каждая каретка, перемещаясь по полкам, совершает зигзагообразный путь сверху вниз. Каретка с полки на полку передается специальными гребенками. Движение гре- бенок прерывистое, при этом они перемещаются попарно. Когда две передние гребенки отходят вперед, плавно опуская находя- щиеся на них каретки на нижележащие полки и перемещая их назад, две задние гребенки стоят, принимая на себя крайние каретки. При движении задних гребенок неподвижны передние. Движение задних гребенок сопровождается перемещением каре- ток вперед. В нижней части аппарата расположен наклонный неподвижный пюпитр 9, который служит для выгрузки против- ней с замороженным творогом. Подъем продукта для загрузки, перемещение и выгрузка его, регулирование уровня аммиака в батареях осуществляются ав- томатически. Температура воздуха в аппарате поддерживается в пределах —25 4- —30° С. Для замораживания творога в брусках можно применять так- же льдогенераторы, эскимогенераторы и морозильные камеры. Температура в камерах не должна быть выше —18° С. Творог в мелкой расфасовке, завернутый в пергамент и уложенный в Рис. 83. Скороморозильный аппарат для замораживания продуктов холодным воздухом: / — вентилятор; 2—гермонзолпровапиая камера: 3 — охлаждающие батареи, -/ — гребен- ки; 5 — направляющие полки; t> — каретки е противнями и продуктом; 7--платформа стола; 8 — винты для стола; 9 —наклонный —...,тр. 7 Зак. 3019 193
отдельные коробки, помещают на металлические сетки, установ- ленные на стеллажах, и замораживают. После этого его упако- вывают в ящики и направляют на хранение. Для предприятий, которым в силу неизбежных обстоятельств приходится резервировать большое количество творога, значи- тельный интерес представляют вопросы, связанные с механиза- цией процессов закладки творога на замораживание и хранение (181]. Линия для расфасовки творога и замораживания его в бри- кетах (рис. 84) внедрена на Московском объединении молочных предприятий «Молоко». Кадки со свежим творогом, поступившим с периферийных заводов, предварительно обрабатывают. Затем их на электрокаре или погрузчике доставляют к лифту 1 для подачи в подготови- тельное отделение. Посредством кадкоопрокидывателя 4 творог из кадок выкладывают на столы 5, н-аходящиеся в непосредст- венной близости от бункеров автоматов 8. Порожние кадки го- ризонтальным цепным транспортером 6 подаются к элеватору 7, по которому они опускаются в моечную машину 12. Творог подается в бункеры автоматов 8 по гравитационному спуску в фасовочное отделение. После расфасовки в брикеты по 0,5 и 1 кг его укладывают в деревянные ящики, которые уста- навливают на деревянные поддоны (по 40 ящиков в каждый поддон) и электропогрузчиками перевозят в морозильную каме- ру, где творог замораживают при —30° С. Процесс считается законченным по достижении температуры в брикете —18° С. После замораживания творога ящики вместе с поддоном электропогрузчиками перевозят в камеру хранения, где их укла- дывают в штабеля и оставляют при —18° С на длительное хра- нение (на 6—7 месяцев). Проблему хранения творога нельзя считать окончательно решенной. В литературе имеется много различных рекоменда- ций, нередко противоречивых. Не касаясь противоречий, целесо- образно рассмотреть режимы и условия хранения творога, под- твержденные опытным путем. В соответствии с технологической инструкцией творог после выработки можно хранить до 36 ч в хорошо вентилируемом чис- том помещении при температуре не более 8° С. При этом опти- мальной температурой является 2° С. В исключительных случаях на молочных заводах допускается хранить творог 2—3 суток. Для дальнейшею совершенствования режимов хранения тво- рога представляют интерес данные о том, что творог можно хра- нить в течение 10 суток при температуре от 0 до 1°С [43]. В процессе хранения творога наблюдаются изменения его массы, которые зависят от вида упаковки (табл. 31). 194
Рационный i io.'i, h • iриненорiер порожних кадок; аи!омат 0*1’3; 9 • упаковочные полы; JO — ищикомос // — ipaucnopiep; 12 — кадкомо< 7* 195
ТАБЛИЦА 31 Уi..iKc вечный материал Вид расфасовки Масса, кг Изменение массы, % к первоначальной массе „осле замора- жива- Н <» „осле хранения при минус 8°С в течение месяцев 1 2 3 4 5 Бумага, покрытая по- лиэтиленовой пленкой Брикеты 0,5 0,12 0,24 0,31 0,64 — 0,78 Парафинированная бумага » 0,5 0,4 1,07 0,97 1,78 0,25 2,70 Бумага, покрытая хлорсодержащей смо- лой » 0,5 0,12 0,42 0,55 0,86 0,88 1,10 Полиэтиленовая плен- ка Пакеты 0,8- 1 0,55 0,76 0,85 1,00 1,32 Бумага, покрытая хлорсо держащей смо- лой Брикеты, упакован- ные в короба 16-20 — 1,06 1,18 1,34 1,46 1,69 Бумага, покрытая по- лиэтиленовой пленкой То же 16 -20 — 0,52 0,67 0,86 0,99 1,00 Парафинированная бе.мага » 16 - 20 — 1,74 2,20 2,57 3,18 3,59 Короб с пергамент- ным вкладышем — — — — — — 1,50 Из табл. 31 видно, что наименьшие потери при заморажива- нии и последующем хранении наблюдаются в случае упаковки творога в бумагу, покрытую полиэтиленовой пленкой или хлор- содержащей смолой, а также в полиэтиленовую пленку; наиболь- шие — при упаковке его в парафинированную бумагу (до 3,6%). При хранении изменяются также органолептические показа- тели творога (табл. 32). При хранении жирного творога наблюдается окисление мо- лочною жира [42, 69, 181, 220]. Установлено, что оно зависит от многих факторов [181], в частности от сезонности получения моло- ка, его пастеризации и удельной поверхности расфасованного продукта (рис. 85). При этом свободные жирные кислоты обра- зуются в результате жизнедеятельности микроорганизмов и под действие м ф е р м с и т о в. Наиболее интенсивно окислительные процессы развиваются при наличии дрожжей в твороге. На основании работ, проведенных во ВНИМИ, можно реко- мендовать замораживать творог в блоках и брикетах, упакован- ных в полиэтиленовую пленку и бумагу, покрытую ею. При этом 196
К пилотность /кара., и. п — выработанного в августе m пастеризованного моюка. н, г — вырабояаг*ч о а феврале из пастеризованного молока. J. о—вырабоганно! о в феврале hi сырого моло- ка. I - (ворог в кадках: 2— творог в коробах; 3— vuopoi в oyxiaie < ноли •»: а -еновым покрытием; -/— (ворог в парафинированной бумаге с г.ергамса (чла г.поч’адкой. 197
ТАБЛИЦА 32 Упаковочный мате- риал Вкус и запах Консистенция Вкус и запах Консистенция Бумага. покрытая До замора Чистый, хоро- живания Нежная, од- После зам НИЯ и пяти го х р а Чистый, кисло- о р а ж ива- ме с я ч но- ie н и я Слегка муч- полиэтиленовой шо выражен- породная молочный вистая пленкой Парафинирован- ный, кисломо- лочный То же То же Нечистый, ста- То же ная бумага Бумага, покрытая » » рый горькова- тый Привкус бума- хлорсо.^ер/кашей смолой Полиэтиленовая » » ги Чистый, кисло- пленка Пер! а мент » » молочный 'Го же » температура замораживания должна быть не выше —28° С, хра- нения — не выше —18е С. На качество творога при хранении существенно влияют коле- бания температуры, что крайне нежелательно. Можно считать очевидным положение о том, что изменения качества творога в процессе хранения в значительной степени предопределяются качеством исходного продукта. Творог с поро- ками вкуса, запаха и консистенции совершенно непригоден для хранения, поскольку эти пороки во время хранения усиливаются. Творог, предназначенный для реализации, должен быть раз- морожен. Режимы размораживания не изучены достаточно, и по- этому нельзя дать каких-либо четких рекомендаций. Однако следует указать, что для сохранения качества творог желательно размораживать быстро, применяя для этого скороморозильные аппараты. В мембранном аппарате для размораживания исполь- зуют теплую воду или подогретый рассол, в аппаратах с воздуш- ным охлаждением — горячий воздух, который циркулирует ме- жду брикетами или блоками творога. Весьма трудно размораживать творог в кадках. При медлен- ном воздушном размораживании вследствие длительности про- цесса качество продукта, особенно его поверхностного слоя, зна- чительно ухудшается. В случае ухудшения качества замороженного творога в про- цессе хранения после размораживания его облагораживают. Хорошие результаты получаются при облагораживании размо- 498
роженного нежирного творога путем смешения его со свежими пастеризованными сливками 50—55 %-ной жирности. В этом слу- чае творог приобретает чистый, выраженный кисломолочный вкус. Перед смешиванием нежирного творога со сливками це- лесообразно пропустить его через вальцовочную машину [13]. Облагородить творог можно и другим способом [1'9]. Размо- роженный продукт заливают равным количеством молока, вы- держивают в течение 2 ч, затем отпрессовывают. Получается продукт нежной консистенции, иекислый н в большей части выс- шего сорта. При такой обработке творога полностью использу- ются жир и белок молока. После отпрессовки получается проз- рачная сыворотка, содержащая 0,1% жира; количество творога соответственно увеличивается. Для сохранения качества творог следует транспортировать в авторефрижераторах, машинах с изотермическим или закрытым кузовом, а также в железнодорожных вагонах-ледниках. При местной реализации допускается перевозка его в открытых ма- шинах. Однако в этом случае необходимо тару с творогом укры- вать брезентом. При длительной транспортировке замороженного творога в авторефрижераторах или вагонах-ледниках необходимо поддер- живать температуру не выше —8° С. При кратковременной транспортировке свежего творога в авторефрижераторах и вагонах-ледниках допускается повыше- ние температуры его до 2—5° С. Во всех случаях транспортировки след\ет строго соблюдать санитарно-гигиенические условия. РАСФАСОВКА ‘ТВОРОГА В настоящее время в промышленности наметилась тенден- ция, связанная с постоянным увеличением выпуска продуктов, в том числе и творога в мелкой упаковке. Для этого применяют картонные и бумажные коробки, стаканы, пакеты и коробки, изготовленные из разных полимерных материалов. При упаков- ке в картонные и бумажные коробки творог перед укладкой не- обходимо завернуть в чистый пергамент. Творог, расфасованный в мелкую тару, перед реализацией упаковывают в чистые деревянные, картонные ящики или ящики из полимерных материалов. Наряду с мелкой тарой для расфасовки творога применяют и крупную тару: металлические широкогорлые фляги пли картон- ные ящики с вкладышем из полиэтиленовой пленки либо бумаги с полиэтиленовым покрытием. 199
Автоматы, предназначенные для расфасовки творога в мел- кую тару, в зависимости от их конструкции разделяют на кару- сельные (роторные) и линейные (ленточные) [184, 205]. В карусельных автоматах основным устройством для пере- дачи упаковываемых объектов от операции к операции является многсоперационная карусель, в линейных — упаковываемые объ- екты перемешаются конвейером. Из карусельных автоматов для расфасовки и упаковки тво- рога наибольшее применение получили автоматы ОФЗ и APT. Творог, подлежащий расфасовке на автомате ОФЗ (рис. 86, а),. загружают в ковш 1 и передают в бункер 4 со шнеком, приводи- мым в движение электродвигателем 5. Из бункера творог посту- пает в дозатор 7, откуда он попадает в бумажную коробку, уста- новленную в одном из гнезд карусели. Карусель совершает пульсирующее вращение. Полный оборот карусели состоит нз восьми перемещений и восьми выстоев. Сформованные брикеты творога поступают на отводящий транспортер. Последовательность выполняемых операций показана на рис. 86, б. На бобинодержатель устанавливают бумажный ру- лон 1, с которого лента 4 проходит через ролики 2, 3, а затем валиками 6, 7 направляется к устройству для образования короб- ки. В валик 7 вмонтирован нож 5, разрезающий ленту на заго- товки длиной по 270 мм. Щипцы 11 переносят заготовки под пуансон 12 (позиция /). При опускании пуансона 12 с помощью» матрицы 8 в гнезде карусели 10 образуется коробка 9. При подъ- еме пуансона коробка удерживается в гнезде. Чтобы парафин остался на бумаге в местах ее изгибов, пуансон нагревается вмонтированными в него обогревателями. При повороте карусели на 45° коробка перемещается под контрольное устройство (пози- ция II), где механическим щупом контролируется наличие ко- робки в гнезде. В случае отсутствия коробки дозатор не подает продукт в гнездо. При следующем повороте карусели коробка попадает под дозатор 13, и в нее подается очередная порция творога (пози- ция III). Рис. 86. Автомат ОФЗ: а — обший вид / — за/рузочныи ковш; 2, 5 — электродвигатели; 3— загрузочное ус трой- ство: 4 - приемный бункер; б формующее устройство; 7--дозатор; 6' — станина; 9— транспортер с электронагреватетями и охладителями; Ю — бобинпдержятель б — техноло» ич<-< кая < ..ема / рулон, 2, 3, направляющие ролики; 4— бумажная лен- та; 5 — нож, о, 7 — валики: ft- матрица; У--коробка; 10 — карусель; // — щипцы; 12, 14 ~ пуансон; /7 — дозатор; /5 -стопка; /6 — мшазин; /7 — отсекатель; //> —направляю- щая; 19 — новоротая лапка; 20, 2/— винтообразные направляющие; 22 — рычаг; 23— подъемный столик: 24 — транспортер; 25 — электронагреватели; 26 — воздухоохладители; 27 — прижим; 28 — прижимной ролик.
a 201
В позиции IV с помощью отсекателя 17 один картонный вкла- дыш попадает под пуансон 14. Стоика 15 с вкладышами нахо- дится в магазине 16. Пуансон 14 имеет вакуум-присосы, кото- рыми он захватывает картонный вкладыш и накладывает его на творог. При этом происходит выдавливание и уплотнение порции творога в коробке. При перемещении коробки вместе с каруселью в позицию V неподвижная направляющая 18 завертывает верхнюю часть ко- робки, а поворотная лапка 19 — задний торцовый клапан коробки. При перемещении коробки в позиции VI и VII с помощью 202
J емный бункер со шнековым питателем; 3— транспортер; 4 — формующий стол; о — '? сио- низм разматывания; 3— компенсационный валик; 4— поддерживающее устройство; 5 — ма; 8 — пуансон; 9 — матрица; 10 — щуп; 11 — дозатор: 12 — формующий стол; 14 — транспортер; 15 — прессующий механизм; 16 — переворачнватель; /7 — съемник. винтообразных направляющих 20 и 21 происходит окончательная заделка коробки. Когда коробка попадает в позицию VII, подъемный столик 23 выталкивает ее из гнезда карусели. Рычагом 22 коробка на- правляется на транспортер 24, где она проходит через электро- нагреватели 25, обжимающие коробку с трех сторон. В резуль- тате оплавления парафина слои бумаги плотно прижимаются друг к другу. Далее коробки проходят через воздухоохладители 26. Они также обжимают коробки с трех сторон, охлаждают оплавленный парафин, что приводит к еще большему скреплению коробки. Позиция VIII является промежуточной. Цикл работы автомата APT (рис. 87) состоит из следующих основных операций: подачи упаковочного материала, регули- ровки длины и отрезания развертки, подачи его на формующую 203
матрицу и контроля наличия его под пуансоном /; образования пакета и ввода его в форму стола //; заполнения пакета творо- гом ///; заделки наполненного продуктом пакета 1V\ подпрессов- ки брикета с творогом V; выталкивания готового брикета из фор- мы стола и переноса его на переворачиватель VI; переворачива- ния брикета VII. Изготовление брикета начинается с образования пакета из пергамента или кэшированной фольги. Лента упаковочного материала непрерывно сматывается с рулона 1, установленного в задней части автомата, проходит через механизм разматыва- ния 2, компенсационный валик 3 и устройство 4, которое наносит дату выпуска продукции. Секторы 5 регулируют длину развертки и подают ее между ножами 6, а они отрезают ее. Отрезанную развертку рычажная система 7 подает ла матрицу 9, располо- женную над формующим столом 12. При отсутствии ее щуп 10 выключает автомат. Пуансон 8 продавливает развертку сквозь матрицу 9, в которой образуется пакет. Последний вводится в форму стола 12. Поворачиваясь, стол подает пакет сначала под дозатор 11, который выдает надлежащее количество творога. Из бункера в дозатор продукт подается шнеком. Дозатор — поршне- вой. Рабочий орган его — дозировочный цилиндр с прямоуголь- ным окном на боковой поверхности. При положении цилиндра окном к бункеру цилиндр заполняется творогом. Когда цилиндр повернут окном к крану, поршень вытесняет продукт в пакет. Для отсекания порции на кране имеется нож. Дозы регулируются изменением хода поршня. При новом повороте стола пакет оказывается под механиз- мом заделки 13, осуществляющим торцовый и боковой загибы его краев. При следующем повороте стола пакет с творогом подается под прессующий механизм 15, обеспечивающий плотность упа- ковки и окончательную заделку брикета. Съемник 17 снимает брикеты с формующего стола, подает на переворачиватель 16, который передает их заделанной сторо- ной вниз на транспортер 14. Автомат APT предназначен для расфасовки творога в бри- кеты по 250 и 125 г. Для безопасной и эффективной работы в автомате предусмо- трены блокирующие устройства. Имеется устройство для отклю- чения дозатора вручную в начале работы, а также при непо- ладках в изготовлении пакетов. К линейным машинам относится автомат М6-ОРВ (рис. 88), разработанный в Капсукском специальном конструкторском бю- ро расфасовочно-упаковочных автоматов [214]. 2(u
Автомат предназначен для расфасовки творога по 500 г в ко- робки из полимерных материалов (жесткие коробки из полисти- роловой пленки, запечатанные лакированной фольгой). Рабочий цикл автомата состоит из двух этапов. На первом этапе штампы формования, запечатывания и вырубки зажаты. В это время происходит разматывание и нагревание упаковс-шоп пленки, запечатывающей фольги, формование коробок, дозиро- вание, запечатывание коробок, заполненных продуктом, выруб- ка и отвод готовых пакетов. На втором этапе штампы открыты; происходит протягивание упаковочной пленки и запечатывающей фольги. Упаковочная пленка разматывается с рулона 9 и, про- двигаясь через поддерживающие ролики 1, образует петлю 10, что позволяет создавать запас лен гы для протягивания ее на один шаг. Запечатывающая фольга разматывается с рулона 12, прохо- дит через поддерживающие ролики, образует петлю 13 (запас для протягивания ленты на один шаг) и попадает под штамп запечатывания, где сваривается с упаковочной пленкой, закры- вая наполненные коробки. Запечатанные коробки отделяются под вырубным штампом 5 и через лоток 14 отводятся в сторону. Для нагревания упаковочной пленки предусмотрены нагре- ватели 15. Коробки формуются под давлением сжатого воздуха в матрице 16. К линейным машинам относятся также термоформовочные автоматы [147]. Схема наиболее распространенного автомата подобного типа приведена на рис. 89. Рулон 1 с листовым материалом укрепляется на оси 2. Далее полоса материала 3 через направляющий ролик поступает в уст- ройство 5 для нагревания, где она нагревается до температуры пластификации (160—190°С). Размягченная полоса материала поступает в пресс-форму, состоящую из верхней 6 и нижней 8 частей, между которыми располагается пуансон 7. Из пресс-формы выходят пакеты, соединенные перемычками листового материала. Затем пакеты поступают под дозирующее устройство .9, которое наполняет пакет творогом. С рулона 12 полоса материала для крышек проходит под направляющим ро- ликом 10 и плотно прилегает к верхней кромке пакета. Между рулоном 12 и роликом 10 установлен фотоэлемент 11, осуществ- ляющий выключение механизма протяжки и включение свароч- ного устройства. Сварочное устройство состоит из верхней 13 и нижней 14 плит. Пакеты вырабатываются с помощью пуансона 15 и матрицы 16. Готовые пакеты поступают на транспортер 20 и направляются для укладки в ящики. 205
1
Рис. 89. Схема термоформовочного автомата для изготовления жестких пакетов: 1 — рулон с листовым материалом; 2 — ось для крепления; 3 — полоса материала. 4, 10, /7 — направляющие ролики; 5 —устройство для нагревания; 6 — верхняя часть пресс-фор- мы; 7 — пуансон формовочного устройства; Л — нижняя часть пресс-формы: 9 — дозирую- щее устройство; 11 — фотоэлемент; 12 — рулон с полосой для крышек; 13. 14 — верхняя н нижняя сварочные плнты; 15 — пуансон вырубочного устройства; 16 — матрица; 18— рулон с отходами; 19 — ножевое устройство; 20 — транспортер. Высеченная лента (отходы) через направляющий ролик 17 может наматываться на рулон 18 или поступать на ножевое уст- ройство 19. В последние годы в СССР и зарубежных странах (США. Гол- ландия, Швеция, ФРГ) применяют автоматы для расфасовки творога в пленки (саран, майлар, полиэтилен). Упакованный творог приобретает вид колбаски, оболочка которой с торцевых концов закручена алюминиевой проволокой [147, 175]. Подобный автомат (рис. 90) состоит из сварной станины 6, на которой смонтированы узлы подачи творога и ленты, формующее устрой- ство, механизм перевязки батонов, привод этих узлов, электро- шкаф и фотометрическое контрольное устройство. Узел подачи творога включает насос-дозатор 13 с приводом 14. Дозатор специальной конструкции приводится в действие от электродвигателя. Для изменения дозы предусмотрено бессту- пенчатое регулирование. Узел подачи ленты состоит из бобины 8 с лентой из сарана, ленточного тормоза 7, ряда направляющих роликов 11 и двух протяжных роликов 17, вращающихся один навстречу другому. Скорость вращения протяжных роликов, а следовательно, и ско- рость подачи ленты регулируются. Формующее устройство предназначено для формования труб- чатой оболочки из ленты сарана. Устройство расположено над цевкой 15 и включает внешний 16 и внутренний 22 электроды, верхний 20 и нижний 23 калибровочные кольца. Для сварки сарана применяют токи высокой частоты. Края ленты из поли- этиленовой пленки сваривают горячим воздухом. Калорифер для получения горячего воздуха расположен в нижней части станины автомата. В механизм перевязки батонов входят обжимные ролики 5. смонтированные на кронштейнах, которые шарнирно закреплены 207
на станине автомата, что позволяет сближать их до соприкосно- вения друг с другом. Для выдачи готовых батонов с творогом служит лоток 4. Управление автоматом сосредоточено на пульте 18, смонтиро- ванном на боковой стенке. Для поворота механизма привода вручную автомат снабжен маховиком 1. Во ВНИМИ разработан и испытан автомат для расфасовки зерненого творога в стаканчики (рис. 91). Обезжиренный зер- неный творог из бункера шнеком направляют в один из четырех цилиндров дозатора 3 обезжиренного зерненого творога. Толка- телем поршня цилиндра дозу зерненого творога подают в ста- канчик, который после заполнения передвигается пульсирующим транспортером к дозатору сливок 5. Сливки из приемного бачка поступают по трубопроводу в рабочую камеру цилиндра доза- тора сливок. При движении поршня дозатора вперед порция сливок через выходной патрубок с решеткой разбрызгивается на Рис. 90. Автомат для расфасовки творога в пленку: / — маховик; 2 — электродвигатель; 3 — вакуум-насос; 4 — лоток; 5 — обжимные ролики; 6— станина, 7 — ленточный тормоз; 8 — бобина; 9 — фотометрическое контрольное устрой- ство; 10— двигатель; // — направляющие ролики; 12— воротник; 13 — насос-дозатор; 14 — привод; 15 — цевка; 16, 22 — внешний и внутренний электроды; 17 — протяжные ро- лики; 18 — пульт управления; 19 — нагреватель; 20, 23 — верхние и нижние кольца; 21 — лента.
Рис. 91. Автомат для расфасовки зерненого творога в стаканчики: /—транспортер; 2— механизм блокировки подачи стаканчиков; 3 — дозатор для творо- га; 4— механизм отделения и выдачи стаканчиков; 5 — дозатор для сливок: <? — меха- низм укупорки; 7— магл чин для стаканчиков творог, находящийся в стаканчике. Стаканчик с продуктом пере- мещается к магазин)' крышек с механизмом укупорки 6, где его укупоривают и подают транспортером на приемный стол. Автомат можно применять и для расфасовки жирного и полу- жирного творога. МЕЖОПЕРАЦИОННАЯ ТРАНСПОРТИРОВКА ТВОРОГА Во многих установках, предназначенных для дозирования сливок и обезжиренного творога, а также их смешивания, при- меняют насосы различных типов: роторные, винтовые, диафраг- менные (мембранные) 1 Насосы общего назначения, применяемые в молочной промышленности, не рассматриваются, так как они достаточно подробно описаны в специальной литературе [39, 109, 136, 193]. 8 Зак. 3019 209
II № 1Э /7 Рис. 92. Роторный насос для творога: /—корпус, 2— крышка; 3 — лопасти; 4 — диафрагма; 5 — палец; 6 — пружина; 7 — ре- Г) тироьочиая гайка; 8 — вкладыши; 9 — накидная гайка; 10 — гайка валов; II— ведущий вал; // — Ведомый вал. /.'/, 14 — подшипники качения; 15, 16 — шестерни; /7 —зубчатая лара, /’. — редуктор; 19— крышка; 20 — регулировочный винт; 2! — диск; 22 — конусное колы/о. 23 —упорный подшипник; 24 — пружина; 25 —стакан; 26 — вал вариатора; 27 — корпус вариатора; 28 — эле/ тродвигатель; 29 —полый вал; 30 — конический диск; 31 — упорный шарик. Рис 93. Схема работы насоса для творога за один оборот вала: / — всасывание продукта; //, /// — перенос продукта из камеры всасывания в камеру нагнетания; IV — вытеснение продукта в камеру нагнетания. Роторный насос для творога (рис. 92, 93) работает следую- щим образом [38]. Продукт со стороны всасывания заполняет пространство, образуемое двумя парами взаимно смещенных лопастей (положение /). При повороте лопастей продукт, нахо- дящийся между внутренней поверхностью корпуса и лопастями, захватывается лопастями, делится на части и переносится к па- трубку для нагнетания (положения // и III). Продолжая вра- щаться, лопасть одной пары входит в пространство между лопастями другой, вытесняет из этого пространства творог и 2Ю
направляет его в нагнетательный патрубок (положение /V). Так как лопасти вращаются непрерывно, то и творог подается в виде непрерывно пульсирующего потока. В настоящее время в молочной промышленности для перека- чивания творога применяют много типов роторных насосов. В СССР получили распространение насосы фирмы «Фристам» (ФРГ) различной производительности. Принцип действия этих насосов аналогичен принципу действия насоса, рассмотренного выше. При эксплуатации роторных насосов в зависимости от их назначения приходится изменять их производительность, которую в каждом конкретном случае определяют расчетным путем. При этом сначала вычисляют объем камеры насоса УК.1М . где R, г—наружный и внутренний радиусы лопасти, м; b—ширина лопасти, м; а — центральный угол между боковыми плоскостями пары лопастей, об- разующих камеру для продукта. Зная объем камеры, можно определить количество творога М', передаваемого за один оборот двух пар лопастей. ЛГ=4Ука.мрЛ', (92) где о—плотность перекачиваемого продукта, кг/м3; К—коэффициент заполнения с учетом перепуска продукта из нагнетатель- ной камеры во всасывающую (тля наименьшего числа оборотов, рав- ного 210 в минуту, Л' = 0.13; для наибольшего числа оборотов, равного 372 в минуту, Л'=0,15). Производительность роторного насоса определяют по фор- муле Л4 = ЛГп-60 кг/ч, (93) где п—число оборотов лопастей в минуту. Частота вращения лопастей роторных насосов зависит от вязкости перекачиваемого продукта: чем больше вязкость про-1 дукта, тем меньше частота вращения. В связи с этим привод роторных насосов должен иметь устройство для изменения час- тоты вращения в весьма широких пределах. Так, в некоторых насосах фирмы «Фристам» число оборотов лопастей можно изменять от 60 до 570 в минуту. К роторным насосам можно отнести шиберный (рис. 94). Работает он следующим образом. При вращении ротора 9, рас- положенного эксцентрично в камере насоса, шиберные пласти- 8* 21!
Рис. 94. Роторный насос шиберного типа: / — крышка; 2— вал; 3 — гайка с рукояткой; 4— нагнетательный патрубок; 5 — нижняя крышка; 6 — корпус; 7 — гнл1 за; S — ши- берные пластины; 9 — ротор. ны 8, свободно сидящие в нем, под действием центробежной силы прижимаются к гильзе 7. Творог из нагнетательного патрубка поступает в пространство между гильзой и ротором. Далее при вращении ротора шиберные пластины углубляются в ротор, пространство между ротором и гильзой уменьшается, и творог выдавливается в нагнетательный патрубок 4. Рассмотренный шиберный насос применяется в установке для транспортировки творога (рис. 95). Творог, который загружают в бункер 5, шнеком подается во всасывающий патрубок насоса 6. Движение шнеку и ротору насоса передается от электродви- гателя / через клиноременную передачу 2, червячный редуктор 3, зубчатые колеса 4, промежуточный вал 9 и зубчатые конические колеса 8. Для контроля работы шиберных насосов сравнивают их дей- ствительную и расчетную производительность При этом пользу- ются следующей формулой: А4=60п?о[- (£>+</) lb—2bczlh м3/ч, (94) где D—внутренний диаметр корпуса, м; d—диаметр ротора, м; I —эксцентриситет установки ротора, м; Ь, с — длина и толщина шиберной пластины, м; .2
z — количество шиберных пластин; п—частота вращения ротора, об/мин; <р0— коэффициент наполнения (<ро=О.95); т; —объемный к. п. д. (т] = 0,84-0,95). Для перекачивания творожного сгустка и творога применяют также насосы объемного типа, выпускаемые фирмой «Альфа- Лаваль». В этих насосах рабочие лопасти изготовлены из най- лона и установлены на резиновом сердечнике. Лопасти .плотно прижаты к рабочей поверхности корпуса. Вал расположен экс- центрично по отношению к корпусу. Эти насосы по принципу действия аналогичны шиберным. В последние годы для транспортировки творога все более широкое применение получают мембранные (диафрагменные) насосы [164]. Рис. 95. Установка для транспортировки творога: 1 — электродвигатель; 2 — клиноременная передача; 3 — редуктор; 4 — зубчатое колесо; S — бункер; 6 — шиберный насос; 7 — вал насоса; 8 — зубчатое коническое колесо; 9— промежуточный вал. 213
a Рис. 96. Диафрагменный насос с механическим приводом: а — обший вил; / •—мембранный механизм; 2 -червячный редуктор; .? - - станина; 4 — ко- жух; 5 — ножки; б — электродвигатель; 7 — ремень; 8.9 — шкивы. б — разре» диафрагменного насоса; / — корпус, 2. :i червячная пара; 4 крышка на- соса; 5 — шаровые клапаны, 6- днлфни1ма (мембрана); 7 — попшеиь: 8 — крнношипно- шатуипыЛ механизм; 9— гайка; 10 — шпилька. Во ВНИМИ разработано несколько конструкций мембранных насосов, которые в настоящее время внедрены в производ- ство [200]. Диафрагменный насос с механическим приводом (рис. 96) работает следующим образом. От электродвигателя посредством клиноременной передачи вращение передается червячной паре. 214
Шатун, находящийся на эксцентриковой поверхности червячного колеса, сообщает возвратно-поступательное движение поршню с прикрепленной к нему мембраной. Изменяя число ходов мембраны или передаточное отношение клиноременной передачи, устанавливают необходимую произ- водительность мембранного насоса. При движении поршня слева направо в результате движения диафрагмы (мембраны) в том же направлении в камере насоса создается вакуум. Благодаря этому поднимается нижний кла- пан п продукт поступает в камеру. При движении поршня и диафрагмы справа налево продукт из камеры выводится через верхний клапан. При этом нижний клапан закрывается. Привод рассмотренного насоса механический, что нельзя счи- тать достоинством его конструкции. Прежде чем дать некоторую сравнительную оценку диафраг- менных насосов, применяемых в молочной промышленности, сле- дует рассмотреть их классификацию [164]. По способу привода диафрагмы в движение различают насосы с механическим, гид- равлическим, пневматическим и электромагнитным приводами. Диафрагменные насосы с механическим приводом характе- ризуются стабильным расходом продукта при изменении пере- пада давлений и незначительной зависимостью его от сопротив- ления в линии нагнетания. Недостатки этих насосов — непродол- жительный срок службы диафрагмы, сложность привода и гро- моздкость. В диафрагменных насосах с гидравлическим приводом диаф- рагма приводится в движение через бустерную жидкость. Диаф- рагма при работе практически не испытывает нагрузок, в резуль- тате чего значительно увеличивается срок ее службы. Однако эти насосы сложны по конструкции. Наиболее просты по конструкции насосы с пневматическим приводом (рис. 97). Насосы с таким приводом удобны в обслу- живании. Диафрагма в них не несет больших нагрузок, что определяет хорошие условия ее работы. Насос работает от сжатого воздуха по принципу спаренной диафрагменной системы. На корпусе его установлен регулирую- щий клапан, управляющий распределительным золотниковым устройством, куда подается сжатый воздух из пневмосистемы. Регулирующий клапан имеет шток, который постоянно прижи- мается к внешней диафрагменной пластине. Шток снабжен дву- мя коническими клапанами. Два клапанных отверстия соединя- ются с распределительным золотниковым устройством. Насосная камера снабжена всасывающим и нагнетательным клапанами. 215
В положении / диафрагменная система находится в центре камеры. При этом не происходит ни всасывания, ни нагнетания. В положении II насос работает на всасывание. Сжатый воз- дух, проходя через золотниковое устройство, подается в прост- ранство между диафрагмами и жидкость всасывается в насосную камеру. При движении диафрагменной системы перемещается кольцо, расположенное на штоке регулирующего клапана, и передвигает конический клапан, пропуская сжатый воздух с од- ной стороны золотникового устройства, благодаря чему золотник перемешается в противоположную сторону. В результате этого сжатый воздух подается в воздушную камеру под диафрагмен- ную систему и выпускается в атмосферу из пространства между диафрагмами. Давление воздуха, равномерно распределенное по всей поверхности диафрагменной системы, толкает ее вперед, обусловливая ход нагнетания (положение ///). Кольцо на штоке смешает расположенный ближе к центру насоса конический клапан и реверсирует золотник, вследствие чего сжатый воздух подается в пространство между диафрагмами, а воздух из воз- душной камеры выпускается в атмосферу. Затем диафрагменная система возвращается в исходное положение, и цикл повторяется. Из изложенного следует, что давление нагнетания перекачи- ваемой жидкости зависит от давления подаваемого сжатого воз- духа. Регулируя давление воздуха, входящего в насос, можно контролировать давление нагнетаемой жидкости. Рис. 97. Диафрагменный насос с пневматическим приводом: / — регулирующий клапан; 2 — распределительное золотниковое устройство; 3 — нагнета- тельный клапан; 4— корпус насоса; 5 — спаренная диафрагменная система; 6—всасыва- ющий клапан; 7 — шток; 8 — кольцо; 9— конический клапан. 216
Рис. 98. Героторный насос: 1 — корпус; 2 — всасывающий патрубок; 3 — нагнетательный патрубок; 4 — статор; 5 — винтовой ротор. 6 — вал. Насосы рассмотренной конструкции способны развивать дав- ление на линии нагнетания до 3,96* 105 Па. Производительность их уменьшается с увеличением высоты всасывания и нагнетания. Номинальная производительность составляет 0,5—6,0 м3/ч. Производительность диафрагменных насосов с пневмоприво- дом М зависит от числа двойных ходов диафрагмы: /И— ап--\-Ьп м’/ч, (95) где п — число двойных ходов диафрагмы в минуту; а, b — 'постоянные коэффициенты, которые зависят от конструктивных осо- бенностей насоса. Анализ формулы (95) показывает, что при увеличении до определенного предела числа двойных ходов диафрагмы произ- водительность насоса растет и достигает максимума. По мере дальнейшего увеличения числа двойных ходов производитель- ность начинает уменьшаться. Это объясняется тем, что при увеличении числа ходов рабочий объем ‘насоса заполняется не полностью. Величину заполнения можно охарактеризовать коэф- фициентом заполнения рабочего объема насоса при всасывании (96) где Уф— фактически заполняемый объем, м3; Vt —теоретический рабочий объем, м3. Производительность всех диафрагменных насосов независимо от привода можно определить по формуле М—Упц, (97) где V — объем, выдаваемый насосом за один двойной ход диафрагмы; т) — коэффициент подачи. 217
Для перекачивания творога можно применять винтовые, или героторные, насосы (рис. 98).. Эти насосы работают следующим образом. Продукт из всасыва ющего патрубка 2 увлекается вин- товым ротором 5 и перемещается в зазоре между ним и стато- ром 4 к нагнетательной камере насоса, откуда творог поступает в нагнетательный патрубок <3?- Винтовой ротор и статор насоса изготовлены из пищевой резигны [162]. В производстве творога для передачи его от одного аппарата в другой применяют различное вспомогательное оборудование. При этом наибольшее значен ие имеют подъемники. Обычно для подачи творога в бункеры применяют шнековые подъемники и подъемники с тележкой. Шнековый подъемник (рис. 99) работает следующим образом [34, 54]. Из бункера 8 творог нижней частью шнека 15 подается в пространство, обра- зованное основанием и крьшдкой шнека. Верхняя часть шнека передает творог к патрубку 12, откуда он попадает в бункер. Рис. 99. Шнековый подъемник для творога: Г — электродвигатель; 2 — червячный редуктор; 3 — ценная передача; 4— муфта; 5 — на- тяжной ролик; 6 — основание шнека; 7—крышка шнека; в — бункер; 9 —сливная пробка; 10 — фиксатор; // — опора; 12 — патрубок; 13 — откидной подшипник; 14 — рубашка; 15 — нижняя часть шнека; 16—верхняя часть шнека; 17 — рама; 18 — лоток; 19— стойка; 20— металлический кожух; 21— конические шестерни. . 218
Вид А Рис. 100. Подъемник с тележкой: I — стойки; 2 — направляющие рамы; 3 — электродвигатель; -/ —вал, 5 — барабаны; о — i ро- сы; 7 — направляющие блоки; 8 — рабочие блоки; 9 —кассета; 10 — направляющие на кас- сете; // — ролики; 12— защелки, 13, /-/ — конечные выключатели; /5—спуск; 16— тележка. какой-либо другой машины для дальнейшей обработки. Шнек приводится в действие от электродвигателя 1 через муфту 4, червячный редуктор 2. цепную передачу 3. конические шестерни 21. Производительность рассмотренного шнекового подъемника 2000—2200 кг/ч. В общем случае производительность шнекового подъемника можно рассчитать по формуле /И=£р5д60п(/?2ш—/?2„) т/ч, (98) 219
гя J—коэффициент наполнения (на основании опытных данных можно , принимать 5=0,2); р— плотность творога, т/м3; S—шаг витка шнека, м; п — частота вращения шнека, об/мин; /?ш—радиус шнека, м; /?в—радиус вала, м. В подъемнике для творога с тележкой (рис. 100), разрабо- танном во ВНИМИ, роль ковша для продукта выполняет сама тележка, которая скользит по направляющим 10 на кассете. Нажатием на пусковую кнопку «Вверх» включают электро- двигатель 3, который вращает вал 4 с барабанами 5, наматывая на них тросы 6. Тележка поднимается. Ролики кассеты, скользя по направляющим 2, достигают упора и останавливаются. В это время кассета с тележкой продолжает движение, опроки- дывается, нажимая на верхний конечный выключатель 14, и останавливается. Продукт через спуск 15 выгружается в бункер машины. По окончании выгрузки нажимают кнопку «Вниз», и электро- двигатель 3 через редуктор начинает вращать вал 4 с бараба- нами 5 в обратном направлении. Трос 6 разматывается, и тележ- ка с кассетой опускается. В нижнем положении она останав- ливается с помощью конечного выключателя 13. ГЛАВА XII -------------------------------- АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЫРАБОТКИ ТВОРОГА ТРАДИЦИОННЫМ СПОСОБОМ При выработке творога традиционным способом все основные технологические процессы (сквашивание молока, обработка, са- мопрессование и прессование сгустка, охлаждение творога) вы- полняются в аппаратах периодического действия, что затрудняет осуществить комплексную автоматизацию производства. Однако при этом можно автоматически контролировать отдельные тех- нологические операции, в частности повышение кислотности 220
молока в процессе сквашивания. Для этой цели во ВНИМИ раз- работаны рН-метры [19, 20, 27]. позволяющие с помощью погруж- ных и проточных датчиков контролировать кислотность как в от- дельных пробах, так в резервуарах и трубопроводах. Схема автоматического контроля кислотности в технологиче- ских процессах переработки молока на городских молочных за- водах приведена на рис. 101. Кроме измерения кислотности, при традиционных способах производства творога с помощью различных автоматических приборов легко осуществить контроль температуры молока и продукта, сигнализацию уровня молока в танках и ваннах на различных этапах производства творога. Значительно труднее автоматически контролировать содержа- ние влаги и жира в твороге. Еще не создано достаточно надеж- ных приборов, которые позволили бы с допустимой точностью автоматически определять жир в твороге. Из известных методов определения содержания жира в молоке и молочных продуктах Рис. 101. Схема автоматического контроля кислотности: 1 — автоцистерна; 2— насос; 3—охладитель молока; 4 — танки для хранения . Ла; о— пастеризационно-охладительная установка; 6 — линия розлива; 7 — транспортер: d— за- квасочник; 9 — смеситель молока и закваски: 10 — двухстенные танки: // — насос: 12— сепаратор для обезвоживания сгустка; 13 — транспортер; 14 — смеситель творога и сли- вок; 15— охладитель для творога; 16 — расфасовочный автомат. •221
Рис. 102. Пг/пнципиальная схема автоматизации линии для производства тво- рога раздельным способом: (— танк; // — насос для сгустка; III — фильтр; IV— сепаратор; V— насос для обезжи- ренного творога; V! — дозатор-смеситель; VII — насос для сливок; VIII — охладитель -сливок; /.¥ —ванна; X — охладитель творога; X! — иасос для жирного творога; ХП— расфасовочный автомат; XIII — насос для молока (здесь и в дальнейшем арабски- ми цифрами показаны липни связи между элементами схемы). 121] нет ни одного, который можно было бы применять для опре- деления этого показателя в твороге. Сложно автоматизировать также и контроль определения влажности творога при производстве его традиционным способом (25, 27, /14]. АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЫРАБОТКИ ТВОРОГА РАЗДЕЛЬНЫМ СПОСОБОМ Принципиальная схема автоматизации выработки творога раздельным способом (рис. 102) разработана во ВНИМИ [26]. С этой целью создана специальная система, осуществляющая: регулирование уровня в емкостях для сливок и творожного сгуст- ка, температуры творога на выходе из охладителя; сигнализацию уровня продукта в емкостях для сливок и творожного сгустка; контроль температуры творога на выходе из охладителя, рассола на входе и выходе из него, кислотности творожного сгустка; 222
измерение расхода сгустка; управление насосами для сливок и творожного сгустка. Контроль температуры творога и рассола осуществляется электронным мостом переменного тока 96. Переключателем 9о последовательно подключаются датчики .9 температуры творога, устанавливаемые в двух цилиндрах охладителя, а также датчики температуры рассола, монтируемые на входе и выходе из охла- дителя. Температура творога на выходе из охладителя регулируется электронным регулятором 6’<! с датчиком 8 в виде термосопротив- ления. Заданная температура регулирования устанавливается задатчиком 86. Контроль за положением регулирующего клапана 7 на тру- бопроводе для подачи рассола в охладитель осуществляется дистанционным указателем положения 8в. Для выбора режима управления — автоматического или ди- станционного— предусмотрен ключ 8г, для дистанционного управления — переключатель 8д. Автоматическое регулирование и сигнализация уровня про- дукта в емкостях для сгустка и сливок осуществляются кондук- тометрическими полупроводниковыми приборами 2а и 6а, имею- щими два электрода-датчика 2 и 6 (верхний и нижний). Переме- щая электроды, можно настраивать регулятор на заданный уро- вень. Третьим электродом служит заземленный металлический корпус емкости. Световая сигнализация заполнения емкостей осуществляется лампами 26 и 66, а опорожнения — 2в и 6в. Дистанционное управление насосами для сгустка и сливок осуществляются кнопочными станциями 16 и 56, что сигнализи- руется лампами 1а и 5а. Для переключения автоматического и дистанционного режимов используют тумблеры 1в и 5в. Щит устройства включается выключателем 10а. что сигна- лизируется лампой 106. Кислотность сгустка контролируется pH-метром За. Количество сгустка, поступающего в сепаратор, измеряют индукционным расходомером 4а с интегратором. При производстве творога раздельным способом наиболее сложно автоматизировать процесс регулирования содержания влаги в готовом продукте. Исследования, проведенные во ВНИМИ Потаповым [168, 169], показали, что влажность творога можно контролировать по его удельной электропроводности. В результате обработки экс- периментальных данных Потапов установил взаимосвязь между влажностью творога и его электропроводностью (рис. 103). 223
Рис. 103. Зависимость между удельной электропроводностью и влажностью тво- рога при различных температурах. Экспериментально ус- тановлено также, что на содержание влаги в тво- роге, получаемом на вы- ходе из сепаратора, влия- ют технологические пара- метры процесса приготов- ления сгустка, его хими- ческий состав, степень дробления, число и диа- метр сопел в барабане се- паратора, количество по- ступающего сгустка. Из- меняя производительность насоса, подающего сгус- ток в сепаратор, можно регулировать содержа- ние влаги в твороге на выходе из сепаратора. Уравнение статики, описывающее характер связи между расходом сгустка (производительностью сепаратора) и содержа- нием влаги в твороге, можно представить следующим образом: W=Wcp~b(Mcp-M), (99) где W—содержание влаги в твороге, %; % влаги b—коэффициент связи (Ь = 0,00496 -- л/ч Wср— среднее содержание влаги в твороге, % (W'cp = 81,6% влаги); Мер—средний расход сгустка, л/ч (Мер = 3108,6 л/ч); М — действительный расход сгустка, л/ч. Уравнение (99) справедливо для производительности сепара- тора в пределах 2000—4000 л/ч. На основании работ ВНИМИ в содружестве с Институтом геохимии и аналитической химии им. Вернадского АН СССР создан опытный образец прибора для непрерывного автомати- ческого контроля содержания влаги в твороге при производстве его на линиях с сепарированием творожного сгустка. Прибор включает в себя бесконтактный высокочастотный датчик и вторичный автоматический самопишущий прибор (по- тенциометр), шкала которого отградуирована в % влаги. Проточная часть датчика, представляющая собой отрезок трубопровода из фторопласта с электродами-обкладками на на- ружной поверхности, включена в измерительную мостовую схему датчика. Связь датчика с потенциометром осуществляется двух- проводной экранированной линией. 224
Рис. 104. Принципиальная схема авто- матизации регулирования содержания влаги в твороге на выходе из сепара- тора: 1 — насос для сгустка-, 2 — сепаратор для тво- poia, 3 — насос для Творога; 4 — датчик авто- матического контроля содержания влаги в тво- роге; 5— регулирующее устройство; 6 — испол- нительный механизм. Потенциометр расп- ложен в герметична щитке. На этом же ши- ке имеются сигнальнЕ лампочки для индщшци предельного содержат влаги в твороге. В приб ре предусмотрена автоли- тическая температурка компенсация. Диапазон измерена содержания влаги 75- 85% влаги. Посредством сигнал пых контактов вторично: прибора устанавливай предельные отклонен» (до ±1%) содержант влаги в нежирном твороге от заданного (80% влаги). Принципиальная схема автоматического регулирования се держания влаги в твороге на выходе из сепаратора 2 с нсполь зованием рассмотренного прибора показана на рис. 104. На на- гнетательной стороне насоса 3 смонтирован датчик автомате ского контроля содержания влаги в твороге 4. Если содержание творога не соответствует заданному, г регулирующее устройство воздействует на исполнительный меха низм 6, изменяющий производительность насоса для сгустка 1, вследствие чего изменяется содержание влаги в твороге на вы- ходе из сепаратора. Система обеспечивает стабилизацию выход ного параметра — содержание влаги в твороге — в пределах, до пускаемых технологическими требованиями. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА НЕПРЕРЫВНЫЕ СПОСОБОМ НА ОСНОВЕ КОАГУЛЯЦИИ БЕЛКО1 МОЛОКА В ПОТОК1 Автоматизация линии с использованием сепаратора для обез воживания сгустка. Устройства и приборы, позволившие комп- лексно автоматизировать линии для производства твороп непрерывным способом на основе коагуляции белков молока j потоке 1 были разработаны во ВНИМИ Вайнбергом и Брусилов ским. 1 Руководителем всех работ, связанных с созданием линий для производ- ства творога непрерывным способом на основе -коагуляции белков молока i потоке, являлся автор книги. 22
Наряду с автоматизацией технологического процесса созда- на также система автоматизации циркуляционной мойки обору- дования линии. Прежде чем рассмотреть систему автоматизации, необходимо сформулировать основные требования, предъявляемые к подоб- ной системе. В линии для производства творога непрерывным способом на основе коагуляции белков молока в потоке с использованием сепаратора осуществляется автоматическое регулирование сле- дующих технологических параметров: pH подкисленного молока (номинальная величина pH 4,6, динамическая погрешность регулирования pH +0>075); температуры горячей воды на входе в коагулятор (номиналь- ная 25—32° С, динамическая погрешность регулирования ±2°С); температуры охлаждения творога на выходе из охладителя (номинальная 8° С, динамическая погрешность регулирования ±2°С); уровня продукта в смесителе. Кроме того, многие параметры работы линии должны авто- матически контролироваться и регистрироваться. Необходимы контроль и регистрация: температуры молока после охлаждения (номинальная 3°С); температуры ледяной воды (номинальная 1—2° С); температуры молока на входе в коагулятор (номинальная 5°С); температуры сг\стка на выходе из коагулятора (номинальная 20—25е С); температуры творога на выходе из охладителя (номинальная 8° С); температуры горячей воды на входе и выходе из коагулятора (номинальная 25—32°С); pH подкисленного молока на выходе из смесителя (номи- нальная величина pH 4,6, погрешность контроля ±0,05 pH); влажности обезжиренного творога на выходе из сепаратора (номинальная 80% влаги, погрешность контроля ±1% влаги); Для эффективного обслуживания линия снабжена приборами, обеспечивающими автоматический показывающий контроль: температуры бактериальной закваски и смеси дестабилизато- ров (номинальная 5°С); температуры сливок (поминальная 10—15°С); температуры рассола на входе в охладитель творога (номи- нальная — 5-8°С); расхода подкисленного молока (номинальный 3500 л/ч, по- грешность контроля ±2,5% диапазона измерения расходомера). 226
Система автоматизации линии должна обеспечить сигнали- зацию в случае отсутствия молока, бактериальной закваски и дестабилизаторов (молочной кислоты. СаСЬ и сычужного фер- мента '). При циркуляционной мойке линии осуществляется автомати- ческий контроль и регулирование температуры горячей воды и моющего раствора. При этом последовательность циклов мойки осуществляется по заданной программе. Для автоматического контроля и регулирования выбрана электропневматическая система средств автоматики. Чтобы де- тально рассмотреть автоматизацию линии, целесообразно опи- сать схемы автоматизации отдельных узлов ее. Схема автоматизации узла охлаждения молока и смеше- ния его с дестабилизаторами приведена на рис. 105. Молоко из танка поступает в охладитель /. где охлаждается до 3°С, и подается в смеситель //, куда одновременно поступают молочная кислота и закваска. В смесителе молоко, закваска, молочная кислота и другие дестабилизаторы перемешиваются мешалкой; pH смеси 4,6±0,075. Для подачи молочной кислоты используются насос, ванна III и промежуточный бачок IV. Из смесителя подкисленное' молоко специальной насосной установкой подается в коагулятор. Рассматриваемый узел включает два объекта автоматизации: охладитель и смеситель молока и молочной кислоты. Предусмотрены два варианта системы автоматизации охла- дителя. Если хладагентом является ледяная вода, то нет необхо- димости в автоматическом регулировании температуры молока. В этом случае предусматриваются только автоматический конт- роль и регистрация температуры охлаждения молока посредст- вом термометра сопротивления 1а, работающего в комплекте с автоматическим многоточечным электронным мостом 16. Одно- временно термометром сопротивления 2а,- соединенным с лого- метром 2д, контролируют температуру хладагента. Если хладагентом является рассол, то автоматически регу- лируется температура охлаждения молока. В систему регулиро- вания входят термометр сопротивления За, пропорционально-ин- тегральный регулятор 36, задатчик температуры Зв, регулирую- щий клапан с электрическим исполнительным механизмом Зд и ключи управления Зг. 1 СаСЬ и сычужный фермент в требуемой концентрации вносят в раствор молочной кислоты
1 228
Для автоматического регулирования уровня подкисленного молока и его pH в смесителе рекомендованы позиционные систе- мы автоматического регулирования. Стабилизация уровня продукта осуществляется кондуктомет- рическим двухэлектродным сигнализатором уровня 4а с датчи- ком 46, который через электропневматпческий преобразователь 4д связан с переключающим пневмоприводным клапаном 4е. Если уровень подкисленного’молока выше заданного, то клапан 4е переключает поток молока обратно в танк. Для автоматического контроля и регулирования pH подкис- ленного молока в смесителе предусмотрен комплект аппаратуры, в который входит погружной датчик измерения pH 9а, высоко- омный преобразователь 96, сигнализирующий микроамперметр 9в, подключаемый к pH-метру, и регулирующий клапан с пнев- моприводом 5д. Сигнализирующий микроамперметр предназначен для по- зиционного регулирования pH подкисленного молока в смесите- ле. При уменьшении pH молока контакты этого прибора через электропневматпческий преобразователь 5г управляют закры- тием клапана 5д, расположенного на линии подачи молочной кислоты в смеситель. Схема позиционного автоматического регулирования pH пре- дусматривает способ регулирования «неполным потоком», т. е. часть молочной кислоты в смеситель подается через клапан 4л. Это позволяет повысить точность регулирования pH, так как регулятор управляет перекрытием только части потока молочной кислоты. В системе автоматизации имеется ряд автоматических блоки- ровок, повышающих точность автоматического регулирования pH и исключающих аварийные ситуации, в частности преду- смотрено автоматическое закрытие клапанов 5д и 4л на линии поступления молочной кислоты в смеситель в случае переклю- чения потока молока клапаном 4е. При отсутствии молочной кислоты в баке /V. что сигнали- зируется кондуктометрическим сигнализатором уровня 86 с дат- чиком 8а, контакты сигнализатора управляют перекрытием кла- панов 5д и 4л и одновременно клапаном 4е, переключающим поток молока обратно в танк. Предусмотрена также световая и звуковая сигнализация, срабатывающая при понижении уровня молока в смесителе. Сигнализация осуществляется с помощью кондуктометрического сигнализатора 56 с датчиком и 5а. Имеется также кондуктомет- рический сигнализатор наличия закваски 66 с датчиком 6а. 229>
Рис 106. Схема автоматизации узла получения творожного сгустка: 7 —иассчная установка. //—коа/улятор; /// — проме- жуточная емкость; /V— V — бойлерная установка. Автоматический контроль и регистрация pH подкисленного молока, выходящего из смесителя, осуществляются проточным датчиком 10а, работающим в комплекте с высокоомным преоб- разователем 106, к потенциометрическому выходу которого под- ключен самопишущий потенциометр 10в. Этот потенциометр осуществляет регистрацию подкисленного молока. Отклонение pH продукта от заданного сигнализируется звонком 11а. Предусмотрен контроль расхода подкисленного молока ин- дукционным расходомером 76 с диапазоном измерения 0—5 м3/ч. .Датчик 7а расположен на выходе продукта из смесителя. Логометр 2д и термометры сопротивления 26, 2г и 2в предна- значены соответственно для контроля температур охлаждающей воды в смесителе молочной кислоты и закваски. Дистанционное управление электродвигателями насоса и ме- шалок осуществляется кнопками М16 — МЗб. Их работу сигна- лизируют лампы М1в — МЗв. Схема автоматизации узла получения творожного сгустка приведена на рис. 106. Цель автоматизации указанного узла — обеспечение заданной температуры творожного сгустка на выходе из коагулятора. При этом возможны два способа: прямой и косвенный. При прямом 230
способе регулирования температуры сгустка заданная темпера- тура поддерживается изменением подачи пара в бойлер, при косвенном — стабилизацией температуры нагрева воды. Схемой автоматизации предусмотрено применение как пер- вого, так и второго способа регулирования температуры сгустка. При прямом способе регулирования вместо термометра сопро- тивления 2а к регулирующему прибору 26 подключают чувстви- тельный элемент 4а термометра сопротивления, установленного на выходе сгустка из коагулятора. С помощью автоматического самопишущего моста 1д и тер- мометров сопротивления 1а—1г осуществляются автоматический контроль и регистрация температур подкисленного молока, по- ступающего в коагулятор, сгустка на выходе из коагулятора, на- грева воды на входе в коагулятор и выходе из него. Косвенный способ регулирования осуществляется с помощью комплекта ап- паратуры, включающего чувствительный элемент 2а двойного термометра сопротивления, пропорционально-интегральный регу- Рис. 107. Схема автоматизации узла обезвоживания творожного сгустка и охлаждения творога: I — сепаратор; // — промежуточная емкость. Ill — охла- дитель творога, IV— насос; V — смеситель-доктор 231
лятор темпеературы 26, задатчик 2в температуры, регулирующий клапан с электроприводом 2д и ключи управления 2г. Степень открытия регулирующего клапана, установленного на линии пюдачи пара, контролируется указателем положения За Термомяетр сопротивления устанавливают на линии подачи воды в коавгулятор. При отклонении температуры горячей воды от затаннойй регулирующий прибор 26, воздействуя на исполни- тельный медханизм 2д регулирующего клапана, изменяет подачу пара в бойллер, и таким образом восстанавливается требуемая температурка. Дистанционное управление электродвигателями насосов и мешалок осуществляется кнопками Ml б МЗб. Их работу сиг- 11 ;i । ич 11 р у юттг лампы. ' /<•/,: а:ОЯ ОМИ Ч ИЧЯПИ;! учла гЛ<-;1ЮЖИЧ'.й НИИ I ВОрОЖИОГО СЧУСТ- /; / < // !-/гл-/.:.у г .ирхиждеиа на рис. 107. "J порожними <iy< ioi'. iioc’iyimei в сепаратор /, где происходит <>iссыворо’ч ки. Обе чччо/ксчччп.чй сгусток из сепаратора по- /нн'н я и ц||ром<'/||уlo'inyio емкость //, откуда насосом IV перека- пшаеня в охладитель творога /II. Температура творога, выхо- дящего из с охладителя, должна быть в пределах 8-? ±2°С. Тво- рог из охлайдителя и сливки поступают в смеситель-дозатор V. Давлениие творожного сгустка, поступающего в сепаратор, контролируется манометром 16, работающим в комплекте с раз- делительныпм устройством РД. Автоматгический контроль и регистрация влажности творога в потоке наа выходе из сепаратора осуществляются высокоча- стотным влаагомером конструкции ВНИМИ. Датчик 2а влаго- мера устанаовлен на нагнетательной линии насоса IV. Пределы J измерения влажности прибором 75—85%. При от- клонении влпажности творога от заданной предусмотрена свето- вая сигналиазация 2в и 2г. Автом этническое регулирование температуры творога на вы- ходе из охла.адителя III производится пропорционально-интеграль- ным регуляттором 36 с датчиком в виде термометра сопротивле- ния За, устазновленным на выходе творога из охладителя. Задаччччаяи температура регулирования устанавливается задат- чиком Зв. Рс'егулятор 36 воздействует на регулирующий клапан с электроприиводом Зе, установленный на линии подачи рассола. Положение ^регулирующего клапана контролируется дистанцион- ным указателем 4а. Авто.матичческий контроль и регистрация температуры творога осуществляюотся в двух барабанах охладителя. Для этого в схе- ме автоматизваиии предусмотрены термометры сопротивления 6а 232
Рис. 108. Схема автоматизации линии производства жирного творога: I — танк для молока; II— центробежный насос для молока; III — смеситель; IV — бак для кислоты; V—ванна для кислоты; VI — шланговый насос; VII — коагулятор; V///—барабан обезвоживателя; IX—центробежный насос для горячей воды; Л'—бойлер; XI — центробежный насос для моющих растворов, XII — компрессор сжатого BO'**»vxa. и 66, работающие в комплекте с автоматическим самопишущим многоточечным мостом 6в. Для контроля температуры рассола и сливок, поступающих в смеситель-дозатор творога со сливками, предусмотрен логометр 5в, работающий в комплекте с термометрами сопротивления 5а и 56. Дистанционное управление электродвигателями насосов сепа- ратора, смесителя-дозатора и охладителя осуществляется кноп- ками М16—М5б. Их работу сигнализируют лампы М1в—М5в. Автоматизация линии с использованием барабанного обезво- живателя сгустка. В этой линии автоматическому регулированию подлежат следующие технологические параметры: pH подкислен- ного молока в смесителе (динамическая погрешность регулиро- вания ± 0,075 pH), температура горячей волы на входе в коаге- лм
лятор (динамическая погрешность регулирования ± 2°С), уро- вень продукта в смесителе. В схеме предусмотрен также автоматический показывающий контроль и регистрация pH подкисленного молока (погрешность контроля ± 0,05 pH), а также температуры сгустка на выходе из коагулятора (погрешность контроля ±1°С). Автоматическому показывающему контролю подлежат: температура молока на входе в коагулятор, температура молока в танке, температура горячей воды на входе в коагулятор и выходе из него (погреш- ность контроля указанных параметров ±1,5°С), давление пара, поступающего в бойлер (погрешность контроля ±1,96 ИО4 Па). Принципиальная схема автоматизации установки с исполь- зованием барабанного обезвоживателя изображена на рис. 108. Охлажденное молоко с закваской из танка I подается насосом// через клапан Зж в смеситель ///. В нем оно смешивается с нор- мальным раствором молочной кислоты, подаваемой в смеситель из бака IV через клапан 5ж в такой пропорции, чтобы pH смеси составлял 4,7ze0,75 pH. Обеспечение постоянного уровня продукта в смесителе осу- ществляется сигнализатором уровня конструкции ВНИМИ, уп- равляющим клапаном перепуска молока Зж. При достижении в смесителе продуктом верхнего электрода кондуктометрического датчика За релейный блок 36 переключает клапаном поток молока. В этом случае молоко начинает цирку- лировать следующим образом: танк / — насос // — танк /. Одно- временно закрывается клапан 5ж подачи молочной кислоты. Когда уровень продукта опустится до нижнего электрода дат- чика За, клапан Зж вновь направит молоко в смеситель, а кла- пан 5ж откроется. Расстояние между электродами датчика 20 мм. pH продукта в смесителе контролируется датчиком 5а с элек- тродной системой с двумя электродами. Измерение ЭДС элект- родной системы осуществляется измерительным преобразовате- лем 56. К преобразователю подключен потенциометр 5в с пози- ционным регулятором. Регулятор управляет клапаном 5ж подачи молочной кислоты. Переключатель 9 переводит систему управления с автомати- ческого на дистанционное. Переключатель Зг предназначен для операторного управления клапаном Зж перепуска молока, а пе- реключатель 5г — клапаном 5ж подачи кислоты. Температура горячей воды, подаваемой в коагулятор, регули- руется манометрическим пропорциональным регулятором 76, датчик 7а которого установлен на линии входа горячей воды в коагулятор. 234
Регулятор управляет клапаном 7г с мембранным исполни- тельным механизмом. Регулирующий клапан установлен на ли- нии подачи пара в бойлер. Давление воздуха, подаваемого в регулирующий клапан, контролируется по манометру байпас- ной панели 7в. Переключатель и воздушный редуктор, установ- ленные на той же байпасной панели, предназначены для опера- торного управления регулирующим клапаном. Схемой автоматизации предусмотрена блокировка подачи молочной кислоты в смеситель в случае прекращения поступле- ния молока. При достижении молоком электрода 4а сигнализа- тора уровня 46 блокировка отключается. Контроль и запись температуры продукта на выходе из коагу- лятора осуществляются автоматически мостом переменного тока 66 с диапазоном измерения 0—100° С, работающим в комплекте с термометром сопротивления 6а. Температура охлажденного молока, смеси на входе в коагу- лятор, горячей воды на входе и выходе из коагулятора контроли- руется автоматическим мостом 2д переменного тока, работаю- щим в комплекте с термометрами сопротивления 2а, 26. 2г, под- ключенными к мосту через многоточечный переключатель. Схемой предусматривается в автоматическом режиме аварий- ная звуковая сигнализация (звонок 10а) при превышении задан- ных пределов pH смеси, температуры смеси на выходе из коагу- лятора, а также при опорожнении смесителя. Для управления электродвигателями насосов, мешалки и привода обезвоживателя имеются магнитный пускатель и кноп- ки. Включение электропитания производится переключателем 1а, о чем сигнализирует лампа 16. Давление сжатого воздуха конт- ролируется манометром 86. Автоматизация циркуляционной мойки оборудования. Прин- ципиальная схема автоматизации процесса циркуляционной мой- ки приведена па рис. 109. Для обеспечения эффективности цир- куляционной мойки оборудование и трубопроводы разделены на две системы. Система № 1 включает в себя ванну I, танк //, про- межуточную ванну X, бойлер XI, охладитель 111, танк IV, шлан- говый насос V, трубопроводы и насосы; система № 2 — коагуля- тор VI, танк VII, ванну VIII, бойлер XII, насосы и трубопроводы. Обе системы можно мыть одновременно. Режимы мойки системы № 1: продолжительность ополаски- вания водопроводной водой Т] = 15 мин, циркуляции щелочного раствора при 65—70° С Т2 = 20 мин, ополаскивания теплой водой (40—45° С) тз = 20 мин, ополаскивания водопроводной водой т4 = 5 мин. 235
Рис. 109. Принципиальная схема автоматизации циркуляционной мойки оборудования для производства тво- рога непрерывным способом на основе коагуляции белков молока в потоке: 1, VIII. X — ванны; И, IV. VII, /X—танки; /// — пластинчатый охладитель; V —шланговый насос; V/— коагулятор; XI. XII — 236 У
Режимы мойки системы № 2: продолжительность ополаскива- ния водопроводной водой т/=15мин, циркуляции щелочного ра- створа при 65—70°С т2' = 30 мин, ополаскивания теплой водой при 40—45°С и тз'=10 мин, ополаскивания водопроводной водой т/ = 5 мин. Один раз в месяц мойка оборудования систем № 1 и 2 осу- ществляется со щита управления по следующему режиму: про- должительность ополаскивания водопроводной водой 15 мин, циркуляции щелочного раствора при 65—70°С 20—30 мин, опо- ласкивания теплой водой (40—45°С) 20 мин, циркуляции кис- лотного раствора при 60—65°С 20 мин, ополаскивания теплой водой (40—45° С) 20 мин, ополаскивания водопроводной водой 5 мин. Для приготовления моющих растворов имеется специальный танк IX, который оснащен термометром За для контроля темпе- ратуры моющего раствора, датчиками 1а и 2а сигнализаторов уровня 16 и 26 и мешалкой, встроенной в танк. Моющий раствор насосом подается в систему № 1 или № 2 в зависимости от по- ложения тумблера 4е, который управляет электропневматичес- ким клапаном 4г, связанным с перепускным клапаном 4д. Для предварительной подготовки системы № 1 к мойке не- обходимо выполнить следующие операции: открыть вентили горячей и холодной воды, пара; залить воду в бачок бойлера; поставить все краны на трубопроводах в положение «мойка»; закольцевать систему трубопроводов, включая линию за- кваски; отсоединить и опустить в специальную промежуточную ванну X шланги, соединяющие шланговый насос V с коагулятором VI. Ключ выбора режима работы должен находиться в положе- нии «дистанционное». Тумблером 8в включают электропневма- тический клапан 86, который дает пневматический сигнал на открытие клапана подачи холодной воды 8а. Ванны / заполня- ются водой до верхнего уровня. При достижении водой датчика 4а сигнализатора уровня 45 клапан закрывается, тумблер возвращается в исходное положе- ние. Кнопкой «пуск» включают насос М20, который перекачивает воду из ванн в танк через разбрызгивающую головку. Тумблер 4ж устанавливают в положение «система № 1» и кнопкой «пуск» включают насос М19, перекачивающий моющий раствор в пред- варительно опорожненные ванны I. При достижении раствором датчика верхнего уровня 4а насос автоматически выключается. После этого ключ выбора режима работ ставят в положение «автоматическое» и, нажимая кнопку «пуск», включают про 237
граммный прибор 8, управляющий последовательностью циклов мойки. Одновременно включается насос М2, подающий воду из тан- ка II в промежуточную ванну X. Далее включают насос М18, подающий воду из промежуточной ванны по возвратной линии через пневматический клапан слива 8ж, который управляется электропневматическим клапаном 8з. Клапан 8ж включается в требуемое положение ключом управления 8и при переходе с дистанционного управления на автоматическое. Ополаскива- ние длится в течение времени ть По окончании ополаскивания включается насос М20, подающий моющий раствор из ванны / в танк через разбрызгивающую головку. При снижении уровня жидкости в ванне до датчика нижнего уровня 4а насос автома- тически выключается. Если уровень в танке // упадет ниже датчика уровня 5а сигнализатора уровня 56, то насос М20 вклю- чается раньше. По окончании заполнения танка моющим раствором клапан 8ж возвращается в исходное положение. Образуется замкнутая система, в которой циркулирует моющий раствор в течение вре- мени т2- Для подогревания моющего раствора во время цирку- ляции служит бойлерная установка XI, оснащенная регулятором температуры, пуск и выключение которой осуществляются про- граммным устройством. Температура моющего раствора 65—70° С. После опорожнения ванны I через электропневматпческий клапан 8г включается клапан 8д горячей воды. Этот клапан выключается при заполнении ванны до датчика 4а верхнего уровня. По окончании времени т2 включают насос М20, подаю- щий теплую воду в танк через разбрызгивающую головку. Одно- временно включается клапан 8ж, обеспечивающий слив из си- стемы моющего раствора и воды. Ополаскивание теплой водой длится в течение времени тз, по прошествии которого открывает- ся клапан 8а подачи холодной воды. По окончании ополаскива- ния холодной водой т4 командный прибор последовательно от- ключает все насосы и клапаны. Остатки воды выпускают через краны слива. Для подготовки системы № 2 к процессу мойки необходимо произвести следующие операции: открыть вентили горячей и хо- лодной воды, пара; залить воду в бачок бойлера; подготовить коагулятор; закольцевать систему трубопроводов. Ключ вы- бора режимов работы должен находиться в положении «ди- станционное». Тумблер 4е должен быть включен в положение «система № 2», и насосом М19 моющий раствор подается в предварительно вымытую ванну VIII. Тумблером 12с вклю- 238
чают электропневматический клапан 12/7, который дает сигнал на открытие клапана 12р, обеспечивающего подачу холодной воды в танк VII. При достижении водой датчика Па сраба- тывает сигнализатор уровня 116 и клапан закрывается; тумблер возвращается в исходное положение. После этого ключ выбора режимов работы ставится в поло- жение «автоматическое» и нажатием кнопки «пуск» включается программный прибор 12, управляющий последовательностью циклов мойки. Далее включается насос М21, перекачивающий воду из танка в коагулятор. На выходе из коагулятора установ- лен перепускной пневматический клапан слива Г2г, управляемый электропиевматпческим клапаном Г2д. По окончании ополаскивания холодной водой (т/) клапан возвращается в исходное положение, образуя замкнутую си- стему. Включается электропневматпческий клапан Г2и, кото- рый включает пневматический перепускной клапан 12з, и .мою- щий раствор начинает циркулировать в системе насос — коагу- лятор — ванна. Если танк опорожнится раньше заданного времени т/, то датчик Па сигнализатора уровня дает команду на включение электропневматического клапана 12и, который включает пнев- матический клапан 12з, и моющий раствор поступает в систему. Во время циркуляции щелочного раствора включается клапан 12у и горячая вода через клапан 12 т поступает в танк VII. По окончании циркуляции щелочного раствора тг' клапан 12г откры- вается на слив, клапан 12з возвращается в исходное положение. Происходит вытеснение щелочного раствора горячей водой в течение времени тз'. В это время включаются клапаны 12м и 12р, управляемые электропневматическими клапанами Г2н и 12т, и ванна VIII заполняется холодной водой до верхнего уровня, после чего клапаны отключаются. По окончании ополаскивания горячей водой тз' срабатывает перепускной клапан 12з и холодная вода из ванны VIII насосом М2] через коагулятор подается на клапан слива 12г в течение времени т/. По окончании времени т/ командный прибор отклю- чает насос и клапаны. Схемой предусмотрено регулирование температуры греющей воды в бойлерах XI и XII. Для регулирования температуры слу- жат регуляторы 66 и 106 с термометрами сопротивления 6а и 10а. При работе ключ выбора режимов работы устанавливают в по- ложение автоматическое, а задатчики 6в и 10в — на требуемую температуру. Степень открытия клапанов фиксируют указате- лями положений бе и 10е, связанные с реостатами обратной свя- зи 6ж и 10и. При управлении вручную ключи 6г II Юг СТВВЯТ 239
Рис. 110. Установка для непрерывного сквашивания молока: I — творогоизготовитель непрерывного действия; 2, 7, 8, 10 — пневмоклапаны; 3 — пропорциональный дозатор сыворотки; 4— культиватор; 5 — мешалка; С —датчик кислотомера; 9 — пульт автоматики и управления; 11— центробежный насос. в положение дистанционное и исполнительными механизмами клапанов 6з и 10д управляют с помощью ключей 6д и 10д. Дав- ление контролируют манометрами 76 и 106. Автоматизация сквашивания молока при использовании многосекционных творогоизготовителей. При производстве тво- рога с применением многосекционных творогоизготовителей автоматизирован процесс непрерывного сквашивания молока [133]. Закваска и пастеризованное молоко в количестве 3,5 т при температуре 35°С поступает в культиватор 4 (рис. ПО). Для повышения кислотности молока до 42—44° Т оно остается в покое практически при постоянной температуре. При достиже- нии этой кислотности включают мешалку 5 и ключом на пульте управления 9 включают систему автоматизации. Через открытые клапаны 7 и 8 обеспечивается поступление в культиватор 4 1,5 т .молока в час. Благодаря поступлению новых порций молока общая его кислотность в культиваторе снижается до 42°Т; при этом кла- пан 8 автоматически закрывается, регулируя заданную кис- лотность. При достижении верхнего предельного уровня культиватора молоко через переливную трубу поступает в дозатор 5 сыворот- ки, а оттуда— в творогоизготовитель 1. Вместе с клапаном 7 открывается клапан 2 для подачи сыво- ротки в дозатор 3. Пропорциональный дозатор сыворотки состо- ит из двух бачков с поплавками, которые связаны между собой системой рычагов. 240
Выводные трубки из бачков пропорционального дозатора сы- воротки 3 соединены с творогоизготовителем 1. При этом в труб- ках у бачков расположены калибровочные шайбы, отношения площадей которых равны отношению необходимых расходов молока и сыворотки. В конце работы для освобождения культиватора от молока открывают клапан 10 и включают насос 11. ГЛАВА Х111------------------------------- ПРОИЗВОДСТВО ТВОРОГА НЕТРАДИЦИОННЫХ видов Творог нетрадиционных видов можно классифицировать по используемому сырью и по назначению. В зависимости от ис- пользуемого сырья различают творог нетрадиционных видов из пахты, сыворотки (подсырной и творожной), из сухого молока, сухих сливок, из ацидофильно-дрожжевого молока. По назначе- нию творог нетрадиционных видов можно разделить на сухой, творог для диетического питания и для детей. Зерненый творог со сливками, а также творог домашний и столовый можно отне- сти к нетрадиционному вследствие специфичности технологии этих продуктов. В настоящее время среди нетрадиционных видов творога наи- больший удельный вес занимает творог, вырабатываемый из так называемого вторичного сырья (обезжиренного молока, сыво- ротки, пахты). Увеличение производства творога этих видов позволяет решить сразу несколько актуальных задач: расширить ассортимент молочной продукции, особенно цежирной; полностью использовать все компоненты молока, особенно белки; повысить рентабельность производства. Предприятия, которые налажи- вают это производство, получают значительную прибыль [83]. ТВОРОГ ИЗ ПАХТЫ Творог вырабатывают как из пахты, получаемой при произ- водстве масла методом сбивания, так и из «пахты» (точнее, вто- ричного обезжиренного молока), получаемой при производстве масла методом сепарирования сливок на поточных линиях ПО 100, 102, 140, 150, 173, 220]. 9 Зак. 3019 241
Технология и режимы производства творога из пахты, полу- ченной при сбивании сладких и кислых сливок, неодинаковы. Продолжительность процесса производства творога из кислой пахты зависит от ее кислотности. Если кислотность пахты ниже 55—60° Т, то ее подогревают до 30—35° С и оставляют в ванне до нарастания кислотности до указанных пределов. Оптималь- ной кислотностью, при которой достигается полное осаждение белков и нормальная продолжительность самопрессования и прессования, является кислотность 60° Т. Если кислотность пах- ты 60° Т и выше, то ее можно немедленно направлять на отвари- вание. Пахту отваривают в ваннах или в каких-либо других емкостях, снабженных устройством для подогрева. Важным условием по- лучения высококачественного продукта является равномерный прогрев всей массы пахты и минимальнее дробление сгустка. Наиболее целесообразно отваривать пахту при 50—60° С. Повышать температуру можно при низкой кислотности пахты, понижать — при высокой. Как правило, отваривание должно длиться 0,5—1 ч. В даль- нейшем технология производства творога из кислой пахты не отличается от технологии производства его из молока. При производстве творога из сладкой пахты ее сначала подогревают до 30—35° С и сквашивают чистыми культурами молочнокислых стрептококков. Количество закваски должно составлять 2—5% массы пахты. Пахту сквашивают до кислот- ности сгустка 70—75° Т. После этого сгусток разрезают на куби- ки с ребром 2 см. Отваривание осуществляют при 80° С в течение 2—3 ч. Как показал опыт работы промышленности, при выработке творога из «пахты», полученной при производстве масла на поточных линиях с применением сепараторов, необходимы неко- торые изменения принятой технологии. Экспериментальным пу- тем установлено также, что для удовлетворительного хода техно- логического процесса производства творога из вторичного обез- жиренного молока («пахты») температура заквашивания должна быть 32—35° С, температура отваривания — не менее 50—55° С, конечная кислотность сгустка — не более 75—80°Т [188]. Результаты опытных выработок творога из «пахты» и конт- рольных из обезжиренного молока представлены в табл. 33. Тво- рог из обезжиренного молока изготовляли в соответствии с суще- ствующей технологической инструкцией кислотным методом с отвариванием сгустка при 42—45°С. Продукт из «пахты/> по химическим и органолептическим показателям соответствовал требованиям РТУ, предъявляемым 242
ГА БЛИЦА 3.5 Варка Продолжи- тельность сквашива-;. ння, ч Влажность творога, % Расход сырья, кг/кг Весе нний период •опытная 6 75 7,01 контрольная 5.5 72 7,35 Зимний период •опытная 5,3 73 6,20 контрольная 5,00 70 7.00 к нежирному творогу, и расход сырья при выработке его был меньше, чем из обезжиренного молока. Это объясняется более высоким содержанием сухих веществ в «пахте». Однако продол- жительность сквашивания была большей, а плотность сгустка —- меньшей. Из табл. 33 видно также, что весной сильнее выражена коагу- ляционная вялость, о чем свидетельствуют повышенный расход сырья и высокая влажность готового продукта. Оптимальной температурой отваривания творога из «пахты» следует считать 50—55°С, однако при наличии слабого сгустка и плохом сине- резисе можно повышать температуру до 70—75° С. Стрельцом установлено, что при коагуляционной вялости можно улучшить технологические свойства «пахты», добавляя хлористый кальций (400 г/т) и обезжиренное молоко (25%), а также повышая температуры сквашивания (40—45СС) и исполь- зуя закваски на термофильном стрептококке [188]. Представляют интерес рекомендации по совершенствованию технологии производства творога из пахты и вторичного обезжи- ренного молока. Эти рекомендации, вытекающие из опыта про- мышленности, рассмотрены ниже. Для рационального использования жира, остающегося в пах- те, на Барабинском маслодельном заводе вырабатывают'жирный творог из нормализованной (до 3,2%) смеси пахты и сливок, отваривая сгусток при 45—50° С [140]. При выкладке сгустка для самопрессования сначала осторожно во избежание повышенного отхода жира в сыворотку снимают верхний слой с отстоявшимся жиром, затем по мере готовности — остальную массу. Расход сырья составляет в среднем 7,08 кг (колебания от 6,9 до 7,2 кг), отход жира в сыворотку — 0,19% (колебания от 0,15 до 0,23%). 9* 243
Творог имеет в меру плотную консис'тенцию и нежный, при- ятный вкус. Экономия жира составляет примерно 28—30 кг на каждую тонну творога. На Галичском сыродельном заводе т.ворог из «пахты» изго- товляют двумя способами [102]. По первому способу в «пахту» вносят 2—3% заквасок чистых культур молочнокислого стрептококка; с квашивание длится 6— 8 ч; сгусток подогревают, повышая температуру постепенно с 27 до 55° С. Готовый продукт имеет чистый кисломюлочный вкус с хорошо выраженным привкусом пастеризации. Консистенция продукта нежная, однородная. Содержание жира 2,4—2,7%, влаги 75%, кислотность 52—78° Т. По второму способу творог изготовляют, применяя сыворотку кислотностью 160—170° Т. При этом протесе ускоряется на 6 ч. Однако вкусовые достоинства продукта ниже; кислотность его 120—200° Т. Творог из «пахты» можно использовать для непосредственно- го потребления, в кулинарии. На Золочевском сыродельном заводе, используя творог, по- лученный из пахты, раздельным способам по рецептуре, приве- денной в табл. 34, вырабатывают творог 9%-ной жирности [150]. ТАБЛИЦА 34 Сырье Масса, кг Содержание, % жира влаги Творог полученный из 50 4,0 75, 0 пахты нежирный 33 — 75, 0 Сливки 18 40,0 55, 0 Итого . . . 101 9,1 72 „1 Технология производства полужирного творога по этом)' метод) очень проста. В месильную машилу закладывают творог, изготовленный из пахты и обезжиренного молока, после чего включают мешалку и постепенно добавляют охлажденные сливки. Процесс смешивания продолжается G—10 мин до получения продукта однородной консистенции. Использование творога из пахты для выработки полужирно- го творога дает экономию жира до 20 кг н а 1 т готового продукта. 244
ТВОРОГ ИЗ СЫВОРОТКИ Основной составной частью творога, вырабатываемого из подсырной и творожной сыворотки, является альбумин, в связи с чем этот творог принято называть альбуминным. Сырьем для его производства может служить как сладкая (подсырная), так и кислая сыворотка, получаемая при выработке мягких сыров и творога. Сладкую сыворотку, используемую при производстве творога, следует предварительно просепарировать. Лучшей является сладкая сыворотка, кислотность которой не более 12—15° Т. Однако для полного осаждения альбумина кис- лотность сыворотки должна быть повышена до 25—30° С за счет добавления к ней кислой сыворотки. Подкисленную сыворотку отваривают в ваннах или каких- либо других емкостях, снабженных устройствами для подогрева. Температура отваривания должна быть 90—95° С, продолжитель- ность процесса 2—3 ч. При отваривании сыворотки сывороточные белки образуют хлопья, которые осаждаются на дно или частично всплывают. Удалив сыворотку, полученную альбуминную массу охлаждают до 25—28° С. Затем в нее вносят 3% закваски, приготовленной на обезжиренном молоке. Альбуминную массу и закваску тща- тельно перемешивают, после стекания сыворотки ее помещают на 3—5 ч под пресс. Отпрессованный творог охлаждают до 5—7° С. Из кислой сыворотки альбуминную массу осаждают на- греванием до 95°С. Альбуминный творог, полученный из кислой сыворотки, обезвоживается медленнее, чем из сладкой. В Грузии из сыворотки, получаемой при производстве сыра сулугуни, имеретинского и мелких сычужных сыров, вырабаты- вают творог под названием «Надуги». Творог «Надуги» можно обогащать вкусовыми и ароматическими веществами. Для производства творога «Надуги» используют сыворотку с содержанием жира не более 0,8% и кислотностью не выше 35° Т, молоко цельное пастеризованное, свежую или сухую мяту и соль. Технология его производства усовершенствована на Тбилис- ском городском молочном заводе при участии Тбилисского отде- ления ВНИМИ [210]. Технологический процесс производства творога «Надуги» заключается в следующем. Если кислотность исходной сыворотки ниже чем 35° Т, то ее подкисляют специально подготовленной кислой сывороткой. Кис- лую сыворотку готовят, заквашивая свежую чистыми культурами 245
сырной палочки. В сыворотку вносят 1—5% закваски при 35— 40°С и выдерживают при этой температуре 2—3 дня. При этом следует иметь в виду, что активность кислой сыворотки, приго- товленной таким методом, по мере использования снижается, по- этому ее нужно периодически заменять. Кислотность кислой сы- воротки должна быть не ниже 150°Т. При постоянной выработке «Надуги» для сквашивания све- жей сыворотки используют остатки готовой кислой сыворотки. Исходную сыворотку отваривают по достижении кислотности 35°Т. Для этого ее нагревают до 93—95°С и при этой температу- ре выдерживают 40—60 мин. Затем ее охлаждают до 30—40°С. Отваривать и охлаждать сыворотку желательно в ваннах с ру- башками, куда можно подавать горячую или холодную воду. При отваривании, как правило, альбумин оседает, что позво- ляет осторожно сливать сыворотку с помощью сифона или через спускной кран. После этого альбумин выкладывают ковшами в бязевые или лавсановые мешки. При выработке творога «Надуги» без наполнителей массу прессуют до содержания влаги не более 74%; при выработке «Надуги» с мятой содержание влаги должно быть не выше 73%. Применяемую для поселки соль просеивают, а мяту тщательно промывают в проточной воде и измельчают. Перед смешиванием мяты с творогом ее растирают в ступке с солью и смешивают с пастеризованным молоком. Для лучшего смешивания мяты и соли с творогом целесооб- разно использовать месильную машину. Готовый продукт охлаждают до температуры не выше 8°С. ТВОРОГ ИЗ СУХИХ МОЛОКА и сливок Проблема производства молочных продуктов из сухих молока и сливок весьма актуальна, поскольку в СССР имеются экономи- ческие районы, в которых нельзя разводить молочный скот или разведение его крайне ограничено. Разработкой и совершенство- ванием технологии творога из сухих молока и сливок занимается ВНИМИ и его Тбилисское отделение. С целью расширения ас- сортимента продукции во ВНИМИ разработана технология сливочного творога из сухих заквашенных сливок. Технологический процесс производства сливочного творога состоит из следующих основных операций: восстановления сухих заквашенных сливок, сквашивания восстановленных сливок, об- работки сгустка. 246
Как показали работы ВНИМИ, наиболее целесообразно восстанавливать заквашенные сливки пастеризованной водой, охлажденной до 42° С. После восстановления температура сухих заквашенных сли- вок должна быть 38—40° С. По достижении сливками кислотно- сти 32—35° Т в них вносят 40%-ный водный раствор хлористого кальция и 1%-ный водный раствор сычужного фермента. Общее количество вносимого безводного хлористого кальция должно составлять 400 г на 1 т восстановленных сливок, а сычужного •фермента активностью 100 000 ед— 1 г. После внесения этих компонентов и перемешивания сливки оставляют в покое до получения плотного сгустка кислотностью 75° Т. Готовый сгусток разрезают на кубики с ребром 2 см. Раз- резанный сгусток оставляют в покое на 20—30 мин для предва- рительного отделения сыворотки, а затем с целью ускорения синерезиса его в течение часа подогревают до 42—48° С, подавая пар в воду, находящуюся в межстенном пространстве ванны. Затем сгусток выдерживают в ванне 15—20 мин, после чего сыворотку сливают, а сгусток выкладывают в лавсановые или бязевые мешки. Далее проводят самонрессование и прессование. Из молока, восстановленного из сухого цельного и сухого обезжиренного, вырабатывают жирный, полужирный и нежир- ный творог. Технологический процесс производства творога из сухого молока начинается с его восстановления. Сухое молоко, цельное или обезжиренное, восстанавливают питьевой водой. Восстановленное молоко очищают на молоко- очистителях, гомогенизируют при 981 • 104 — 1470 • 104 Па и 65° С. Затем восстановленное молоко пастеризуют при 74—75° С с выдержкой в течение 20—30 с. Если восстановленное,молоко направляют на производство творога не сразу после пастериза- ции, то его охлаждают до 8° С и хранят в танках. Перед выработкой творога восстановленное молоко подогре- вают до 34—35° С, нормализуют, чтобы получить творог, стан- дартный по содержанию жира. Нормализованную смесь заквашивают закваской, приготов- ленной на чистых культурах мезофильных молочнокислых стреп- тококков. Количество закваски должно составлять 2—8% массы восстановленного молока. Одновременно вносят раствор хлористого кальция из расчета 400 г безводного СаСК на 1 т молока. После перемешивания в смесь вносят 1%-ный раствор сычуж- ного фермента из расчета 2—3 г сухого сычужного порошка активностью 100 000 ед. на 1 т молока. 247
После внесения «фермента смесь вновь тщательно перемеши- вают и оставляют в покое до образования плотного сгустка кис- лотностью 58—60° Т. Готовый сгусток разрезают на кубики с ребром 2 см. Разрезанный сгусток оставляют в покое для выделения сы- воротки и нарастания кислотности до 70—75° Т. Далее из ванны удаляют сыворотку, а сгусток помещают в лавсановые или бязевые мешки и оставляют в пресс-тележке для самопрессования, ко<торое должно длиться не менее часа. После этого творог допрессовывают. Для предотвращения нарастания излишней кислотности от- прессованный творог следует быстро охладить до 6—8° С. СУХОЙ ТВОРОГ Из всех известных способов сушки для творога наиболее перспективной является сублимационная, так как при этом обе- спечиваются высокие качественные показатели продукта [51]. Впервые в промышленных условиях сухой творог на субли- мационной сушилке начали вырабатывать в Ростове-на-Дону [79]. Сушке подверга ли жирный и нежирный творог. Сухой творог после восстановления полностью соответствовал всем требованиям, предъявляемым стандартом. Основные параметры исходного и сухого творога, а также режимы сушки приведены в табл. 35. Исследования и теоретическое обоснование сублимационной сушки творога осуществлены в ЛТИХПе [51, 50, 49]. Для этих исследований Алексеев сконструировал экспериментальную су- шильную установку. В основу проектирования эксперименталь- ной установки были положены следующие основные принципы: двухсторонний лу чистый теплоподвод с помощью высокотем- пературных ламповы х нагревателей; размещение конденсатора и сублиматора в одном корпусе,, что до минимума снижает гидродинамические сопротивления потоку пара от поверхности сублимации к конденсатору. Конденсатор-вымюраживатель представляет собой плоский оребренный змеевик. Он отделен экраном-жалюзи от остальной части камеры, где помещены две кассеты с сетчатым дном для размещения продукта и 3 ламповых нагревателя, составленных из 5 ламп каждый. Расстояние от нитей накала до поверхно- сти продукта, принятое равным 50 мм, установлено опытным путем по измерению равномерности освещенности с помощью селенового фотоэлемента с щелевой диафрагмой и люксметра. 248
ТАБЛИЦА 35 Показа если Творог жирным нежирный Начальная влажность творога, % Содержание жира в твороге, % Рабочее давление паро-воздушной смеси в сублиматорах, мм рт. ст. Скорость сушки в периоды самозаморажи- вания и сублимации (количество удаленной влаги), кг/м2-ч Максимальная температура творога в кон- це периода тепловой сушки, ° С Продолжительность сушки, ч Конечная влажность сухого продукта, % 63,2 17,5 0,5 -0,8 0,352 30 18 2,9-3,0 79,2—79,0 0,5-0,8 0,377 30 18 3,0—4,0 Конденсатор-вымораживатель охлаждали этиловым спиртом (70%), который подавали центробежным насосом погружного типа из испарителя автоматической холодильной установки. Температура спирта автоматически поддерживалась на уровне —30° С посредством контактного термометра от электронного реле, управляющего работой компрессора. Для создания ваку- ума в камере и поддержания остаточного давления на уровне 1—0,5 мм рт. ст. во время сушки в установке был предусмотрен вакуум-насос. Методом сублимации можно сушить жирный, полужирный и нежирный творог кислотностью не более 190° Т. Перед сушкой творог измельчают на волчке, выходные решет- ки которого имеют отверстия диаметром 8—12 мм. Измельченный творог укладывают на противни слоем 10—12 мм. Сушку начи- нают после того, как в сублиматоре будет'достигнуто остаточное давление 1,5 мм рт. ст. Установившийся режим сушки творогг! характеризуется сле- дующими параметрами: давление в системе 0.1 —1,0 мм рт. ст., температура творога в процессе сублимации не выше —10е С. В заключительный период сушки, когда удаляют остаточную влагу, при сушке жирного творога температура не должна пре- вышать 40° С, а при сушке обезжиренного 60° С. Сухой творог с наилучшими качественными показателями получается при условии, если в период сублимационной сушки (отрицательные температуры) будет удаляться не менее 75% влаги от общего его количества в твороге. 249
Творог сублимационной сушки представляет собой комочки различной форм; ы, легко рассыпающиеся при сдавливании. Содержание влагги и жира в сухом твороге и его кислотность после восстансвлеения приведены в табл. 36. ТАБЛИЦА 36 7 ворог Влажность, не б мое, % 1 Сиержаннс жира н пересчете на абсолютно сухое : вещество, не ме- нее. % Кислотность тво- рога после вос- становления, °Т Жирный 4 49 200 Полужирный 4 32 210 Нежирный 4 — 220 Примечание. Проодолжительность ния сухого творога нег более 15 мин. восстановле- В настоящее Еэремя творог сублимационной сушки выраба- тывается Останки>нским мясоперерабатывающим заводом, Дет- ченским заводом овощных концентратов, цехом сублимации Ростовского заводда «Смычка». Продукт расфасовывают в жестя- ные банки и в парогазо-светонепроницаемые пакеты или коробки из термосвариваю«щихся материалов, разрешенных Министерст- вом здравоохранегния СССР. ЗЕРНЕНЫЙ ТВОРОГ СО СЛИВКАМИ Зернений творсэг со сливками — это молочно-белковый диети- ческий продукт прриятного кисломолочного вкуса с отчетливо различаемыми зер*нами, покрытыми сливками. Для производства зерненого творога со сливками применяют свежее обезжиреннное молоко кислотностью не выше 19°Т, без пороков вкуса, за паха и консистенции, а также свежие сливки 30%-ной жирности-1 кислотностью не выше 17°Т. В зерненом тво- роге со сливками ^должно быть жира не менее 6%, соли не более 1 %, влаги не болеее 80%. Кислотность зе рненого творога должна быть не более 150°Т, температура — не выше 8° С. Конструкторским отделом ВНИМИ разработана механизи- рованная линия по переработке 10 т молока в смену (рис. 111). Технологически"й процесс производства зерненого творога со сливками осуществляется следующим образом [И]. 259
Рис. 111. Линия для производства зерненого творога: / — танк для молока; 2 — насос центробежный: 3 — бак-балансер: 4 — насос пастеризаци- онной установки; 5 — пастеризационная установка: 6 — сепаратор-слнвкоотделитеаь: 7 — танк для сбора сливок; 8—насос для подачи сливок в гомогенизатор: S — гомогенизатор; /О — пастеризатор для сливок; // — танк для выдержки и хранения сливок; /2—насос для подачи сливок в автомат-дозатор; /3 — ванна с мешалками; Н — насос для подачи зерна па обсушку; 15 — виброустановка для обсушки зерна, или барабанный отделитель сыворотки; 16— тележки; 17— подъемник тележек; 18— автомат-доза гор творожного зерна и сливок; 19 — заквасочннк для материнской закваски; 20 — установка для произ- водственной закваски; 2/ — насос для подачи закваски в ванну; 22 — центробежный иасос для подачи воды; 23 —танк для подготовки воды: 24 — лхляннгель. Обезжиренное молоко пастеризуют при 72—74° С с выдерж- кой в течение 18—20 с и охлаждают при быстром методе сква- шивания до температуры заквашивания 30—32° С; при длитель- ном— до 21—23°С. Быстрое сквашивание осуществляется за 6—8 ч, длительное — за 12—16 ч. Охлажденное молоко направляют в сырные ванны 13 с при- водными мешалками. В молоко при перемешивании вносят за- кваску, хлористый кальций и сычужный фермент или пепсин. При быстром сквашивании вносят 5—8% закваски, при дли- тельном — 1—3 % СаС12 вносят в виде 30—40%-него водного раствора из расче- та 400 г безводного хлористого кальция на 1000 кг молока. Сычужный фермент или пепсин вносят из расчета 0,5—1 г препарата активностью 100 000 ед. на 1000 кг обезжиренного молока. После тщательного перемешивания молоко оставляют в по- кое до образования плотного сгустка. Окончание сквашивания определяют по кислотности сыворотки, которая должна быть 251
б пределах 47—50° Т, при содержании сухих веществ в обезжи- ренном молоке 8,5—9%. Если сухих веществ в обезжиренном молоке 9,0—9,5%, то кислотность сыворотки должна достигать 50—53° Т; при содержании сухих веществ в обезжиренном моло- ке выше 9,5 °/о кислотность сыворотки 53—57° Т. Готовый сгусток сначала разрезают проволочными ножами на кубики размером по ребру 12,5—14,5 мм, затем его оставляют в покое на 20—30 мин. После этого в ванну с разрезанным сгустком добавляют горячую воду (45—60° С) с таким расчетом,, чтобы уровень содержимого в ванне повысился на 5—7 см. После добавления воды кислотность сыворотки должна быть 36—40° Т.. Затем подают горячую воду в межстенное пространство ванны и сгусток начинают осторожно перемешивать вручную. Когда температура содержимого в ванне достигнет 37—38° С, включают мешалку ванны. При этом нагрев массы должен быть организован так, чтобы за 10 мин температура повышалась на ГС. По достижении 48—55°С для уплотнения зерна его про-: должают вымешивать при этой температуре еще 30—60 мин. После отваривания удаляют сыворотку из ванны и воду из; рубашки ванны и приступают к промывке и охлаждению зерна. Промывают зерно водой сначала при 16—17° С, затем при 2—4СС. Далее зерно в течение 1—2 ч обсушивают в ванне. Обсушенное зерно смешивают с подсоленными сливками. Предварительно сливки гомогенизируют в гомогенизаторе 9 при 30°С и 1225- 104— 1274 • 104 Па, пастеризуют при 95—97°С в пастеризаторе 10, выдерживают в течение 30 мин в танке 1Т и затем насосом 12 подают на охладитель 24. Сливки, охлажден- ные до температуры 2—4°С, хранят в танке 11. Готовый продукт расфасовывают в картонные коробки, в бу- мажные или полистироловые стаканчики. ДОМАШНИЙ, СТОЛОВЫЙ И ПРЕСНЫЙ ТВОРОГ Технология домашнего и столового творога разработана Украинской научно-исследовательской лабораторией молочной промышленности и Киевским городским молочным заводом [103]. Домашний творог изготовляют кислотно-сычужным способом из пастеризованного цельного молока без нормализации. При про- изводстве его самопрессование осуществляют в отдельных метал- лических формах. Творог, вырабатываемый по такой же техноло- гии, но путем самопрессования не в формах, а в мешочках, носит название столового. В домашнем и столовом твороге содержится не менее 13% жира и не более 72% влаги; кислотность 210—220°Т. 252
При изготовлении домашнего творога все операции до полу- чения сгустка выполняются в соответствии с технологической инструкцией по производству творога жирностью 18%. По достижении сгустком кислотности 58—60° Т его разрезают на кубики с ребром 10 мм и оставляют в покое на 30—60 мин, после чего удаляют выделившуюся сыворотку. При кислотности 75—78°Т сгусток переносят ковшами в металлические формы для самопрессования, которое осуществляют при температуре 18—20°С в течение 4—6 ч (в зависимости от плотности сгустка) без переворачивания. По окончании его формы снимают. После упаковки творог хранят в холодильной камере при 8—10сС до отправки в торговую сеть. Используя метод кальциевого осаждения белков, разрабо- танный Дьяченко, работники Института питания АМН СССР и Московского объединения молочных предприятий «Молоко» предложили технологию производства пресного обезжиренного творога [105], предназначенного для диетического питания и для детей. Его получают осаждением белка молочнокислым каль- цием. Можно применять и хлористый кальций. В обоих случаях одновременно с казеином из молока осаждается большая часть альбуминов и глобулинов, в результате чего получается продукт, более полноценный по аминокислотному составу. Пресным этот творог назван потому, что кислотность его колеблется от 50 до 70° Т. Из других нетрадиционных видов творога следует назвать ацидофильно-дрожжевой. Его готовят из ацидофильно-дрожже- вого молока. Образовавшийся сгусток подвергают самопрессо- ванию. Применяют ацидофильно-дрожжевой творог для детского питания. УкрНИИМясомолпромом разработана технология производ- ства творога из предварительно сгущенного молока. Этот про- дукт имеет несколько солоноватый вкус. Вырабатывают его так же, как творог из цельного или обезжиренного молоха. Известны попытки обогащать творог витаминами путем при- менения специально подобранных культур. Так, творог обогаща- ли витамином В12, применяя культуры пропионовокислых бакте- рий [108]. По вкусу продукт, обогащенный витамином Bi2, не ус- тупал необогащенному, имел нежную консистенцию и приятный аромат. При изготовлении его отмечено лучшее использование белков молока. Обогащение творога витамином В12 путем применения про- пионовокислых бактерий не требует дополнительного оборудова- ния и возможно на любом городском молочном заводе. Содер- жание витамина Bj2 в нем можно довести до 130 у/кг. 253
ГЛАВА XIV КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА ОСНОВНЫЕ ПОРОКИ ТВОРОГА Пороки творога можно разделить на пороки вкуса, запаха и консистенции. Наиболее часто наблюдаются пороки конси- стенции. В результате сквашивания молока при повышенных темпера- турах или при излишне сильном прессовании творог приобретает мучнистую консистенцию. Крупитчатая, крошливая и грубая консистенция чаще всего наблюдается в твороге, выработанном кислотным способом. В твороге, приготовленном кислотно- сычужным способом, эти пороки консистенции возникают из-за недостаточной кислотности сгустка и преждевременного выкла- дывания его в мешочки. В твороге, приготовленном кислотно-сычужным способом, при излишней кислотности сгустка и сквашивании молока при низких температурах образуется мажущаяся консистенция. В твороге, выработанном кислотным способом, этот порок возникает при недостаточно тщательном отваривании. Сырая, слабая, или переваренная, недопрессованная конси- стенция (что выражается в выделении сыворотки из готового продукта) появляется в том случае, если при самопрессовании и прессовании не полностью удалена сыворотка. При выкладывании сгустка недостаточной кислотности про- д\кт имеет резинистую консистенцию. Этот порок характерен для творога, приготовленного кислотно-сычужным способом. В случае наличия в твороге или таре дрожжей образуется вспученная консистенция. Этот порок относится к порокам бак- териального происхождения. Пороком бактериального происхождения является также ослизлая консистенция. Чаще всего он развивается при наличии уксуснокислых бактерий и слизистых рас Str. lactis. Одним из возможных источников обсеменения сырья уксусно- кислыми бактериями может быть кефирная закваска. Иногда ослизнение наблюдается в результате развития плесеней. Порски вкуса и запаха можно разделить на пороки, обуслов- -ленные нарушением технологических режимов производства, и
на пороки, вызываемые развитием нежелательных микроорга- низмов. Слабо выраженные кисломолочный вкус и запах наблю- даются в твороге из-за недостаточной кислотности сгустка. Несвежий, затхлый вкус и запах появляются, как правило, при хранении творога в плохо вентилируемых помещениях и т. п. Следует указать, что этот порок может возникать и в случае наличия в твороге гнилостных микроорганизмов. При чрезмерном переквашивании сгустка, недостаточном охлаждении творога и высокой температуре хранения готовый продукт приобретает кислый, резко кислый и уксусный вкуг. Уксусный вкус появляется в результате развития в твороге уксус- нокислых бактерий, нечистые вкус и запах — вследствие разви- тия в твороге газообразующих и гнилостных бактерий. Пептонизирующие бактерии вызывают в твороге горьковатый и горький вкус. В отдельных случаях этот порок может быть следствием поедания коровами горьких трав. Такой порок, как прогорклый вкус, характерен главным обра- зом для жирного творога. Он возникает в результате разложения молочного жира ферментами, которые продуцируются плесенями и некоторыми другими микроорганизмами. Как правило, этот порок развивается при хранении творога. Также при хранении в результате развития уксуснокислых и : нилсстных бактерий возникает едкий и острый вкус. При длительном хранении творога, обсемененного гнилост- ными бактериями и бактериями, разлагающими белки, появляет- ся гнилостный, аммиачный и тухлый вкус. Наличие пороков, особенно бактериального происхождения, свидетельствует о нарушении режимов и неблагоприятном сани- тарно-гигиеническом состоянии производства. КОНТРОЛЬ ОСНОВНЫХ КАЧЕСТВЕННЫХ показателей творога В процессе производства творога в первую очередь опреде- ляют основные качественные показатели исходного сырья (цель- ного и обезжиренного молока, сливок, закваски и т. д.). Качественные показатели, определяемые и контролируемые при производстве творога, указаны в табл. 37. В соответствии с установленными в промышленности прави- лами контроля качественных показателей на отдельных стадиях производства следует кратко рассмотреть периодичность и коли- чество проводимых анализов. Содержание жира, белка, кислотность, плотность, темпера- туру, а также органолептические показатели определяют в каж- 255
ТАБЛИЦА 37 Контролируемые каче- ственные показатели Жирность Кислотность Плотность Органолептичес- кая оценка Температура Сомо Проба на фосфа- тазу Содержание вла- ги или сухих ве- ществ Содержание белка анализы, проводимые на различных Молико норма- лизованное и обезжиренное + Примечание. Знаком 4- обозначены стадиях технологического процесса. дой партии молока, предназначенного для выработки жирного и нежирного творога. Кислотность и температуру молока в процессе сквашивания контролируют 3—5 раз. Активность сычужного фермента и пеп- сина проверяют при поступлении каждой новой партии и затем периодически, но не реже 3 раз в месяц, а концентрацию раство- ра СаС12 — перед внесением его в молоко. Содержание жира в сыворотке определяют в средней пробе один раз в смену. Такие качественные показатели сыворотки, как кислотность, плотность и содержание сухих веществ, определяют периодиче- ски в зависимости от производственной необходимости. Качественные показатели творога оценивают в каждой пар- тии готового продукта. В случае поступления на городские молочные заводы готового творога, предназначенного для резервирования или дальнейшей переработки, выборочно в 2—3 местах каждой партии его изме- ряют температуру. В партии однородного творога допускается
определять содержание жира в средней пробе для каждого поставщика, составленной из отдельно взятых проб. В остальных случаях содержание жира в жирном и полужирном твороге устанавливают в каждой отдельно взятой пробе. В каждой из отобранных проб проверяют также органолеп- тические показатели. Кислотность и содержание влаги проверяют выборочно в от- дельно отобранных пробах. Пробу на фосфатазу проводят для каждой поступающей партии творога. Качество замороженного творога оценивают после размора- живания. Пробы для проведения необходимых анализов отби- рают, руководствуясь специальными методиками. Для проверки кислотности сгустка пробы отбирают из каж- дой емкости. Сначала продезинфицированным ковшом снимают верхний слой сгустка, затем в том же месте берут нижележащий слой. Взятые пробы тщательно перемешивают. Пробы творога из любой емкости отбирают щупом из разных мест (в центре и на расстоянии 3—5 см от боковых стенок), погружая его до дна. Если необходимо взять среднюю пробу из нескольких емкостей, то объем взятой порции творога из каждой емкости должен быть пропорционален количеству творога, содержащегося в них. При большом количестве контролируемых емкостей допус- кается брать со щупа шпателем одинаковые порции продукта из верхней, средней и нижней частей столбика. Отобранные порции творога необходимо быстро и тщатель- но перемешать. Содержание жира в твороге определяют жиромерами для сливок или жиромерами для молока. Расхождение между па- раллельными определениями не должно превышать 0,5% жира. Кислотность творога определяют методом титрования. Рас- хождение между параллельными определениями не должно быть выше 4°Т. Содержание влаги в твороге определяют различ- ными методами — высушиванием при 102—105°С, выпаривани- ем с применением парафина или обезвоженного топленого масла, высушиванием с помощью влагомера Чижовой. Для контроля творога на пастеризацию исходного молока проводят пробу на фосфатазу. Творог, кислотность которого пре- вышает предусмотренную для данного вида, не исследуют на па- стеризацию исходного молока. Творог, подлежащий длительному хранению, необходимо исследовать на пастеризацию исходного молока перед закладкой его на хранение. 257
КОНТРОЛЬ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ На всех стадиях производства творога после пастеризации молока и охлаждения его до температуры сквашивания имеются условия для интенсивного развития микроорганизмов, как вно- симых с закваской, так и оставшихся после пастеризации и попавших из окружающей среды. В связи с этим вопросы, свя- занные с исследованием микробиологических показателей творо- га, приобретают особую актуальность. В последние годы изучению микробиологии творога уделяет- ся большое внимание, так как производственникам важно знать не только закономерности развития в твороге культурной микро- флоры, но и посторонних бактерий, а также взаимодействие между ними. При этом особый интерес представляют исследова- ния посторонней микрофлоры творога, в результате развития которой возможны заболевания и отравления людей. Для выявления физиологических особенностей посторонней микрофлоры Лыщева (Ленинградское отделение ВНИМИ) детально исследовала 35 куль- тур. выделенных из 150 партий жирного творога1, определяя при этом их протеолитическую и липолитическую активность, способность разлагать белок и жир. Из посторонней микрофлоры жирного творога особый интерес представля- ют микрококки Эта группа микроорганизмов наиболее многочисленна и менее всего изучена. Как показали наблюдения Лыщевой, они чрезвычайно устойчи- вы к воздействию температур в широком диапазоне: некоторые виды выдер- живают пастеризацию, замораживание и длительное пребывание при минусо- вых температурах. Микрококки были обнаружены почти во всех исследованных партиях творога, что, несомненно, обусловлено их исключительной жизнеспо- собностью. Палочковидные бактерии представлены в жирном твороге споровыми и бесспоровыми формами. * Все виды споровых бактерий, выделенных из творога, обладают способ- ностью активно разлагать белок. Некоторые из них наряду с протеолизом вы- зывают также расщепление молочного жира. В большинстве исследованных партий творога были обнаружены различные споровые и аспорогенные дрожжи, обладающие разлагающим действием на лактозу; некоторые из них расщепля- ют белки или жиры молока. Плесени, выявленные в твороге, также оказывают разлагающее действие не только на жир, но и на белок. Эти данные представляют особый интерес в связи с тем, что большинство микроорганизмов, выделенных из творога, по- гибает при пастеризации молока. Следовательно, продукт обсеменяется ими на различных этапах производства и хранения творога в результате недоста- точно тщательного контроля за санитарно-гигиеническими условиями на пред- приятия н холодильниках. I Ртлсчонаннп, проведенные .Чищеной, показали, что нс*> выделенные из жирною riiopoi л мнкроорганн 1мы (микрококки, палочковидные споровые бак- терии, споровые и неспоровые дрожжи, плесени) в чистой культуре обладают Исследовали образцы свежевыработанного и замороженного творога. Срок хранения замороженного продукта был различным. 258
липолитической или протеолитической активностью, а нередко — теми и дру- гими свойствами. На основании этих результатов, а также имеющихся в лите- ратуре данных можно считать, что посторонняя микрофлора — одна из основ- ных причин порчи творога при его хранении. Установлено, что отравление творогом чаще всего происхо- дит в результате накопления в нем коагулазоположительных ста- филококков или их токсинов. Существует мнение, что наиболь- ший удельный вес стафилококковых отравлений, вызываемых молочными продуктами, приходится на творог. В связи с этим во ВНИМИ под руководством Королевой проводятся исследования, связанные с изучением выживания и размножения коагулазопо- ложительных стафилококков при производстве творога. Так, Тринько установила, что сырое молоко может представлять опас- ность из-за возможного накопления в нем доз энтеротоксина, не- допустимых для людей. Стафилококки, которые могут развивать- ся в молоке, погибают при пастеризации, а энтеротоксин облада- ет термостабильностью и не разрушается под действием высоких температур. В связи с тем что на предприятия молочной промышленности иногда поступает молоко, обильно обсемененное коагулазополо- жительными стафилококками, особо опасным может оказаться творог, выработанный из сырого молока. При производстве творога из пастеризованного молока на различных стадиях технологического процесса возможны еди- ничные попадания коагулазоположительных стафилококков в продукт, так как эти микроорганизмы очень распространены Вместе с тем установлено, что возможности дальнейшего размно- жения стафилококков и накопления токсина в твороге при его хранении ограничены. Это объясняется тем, что при внесении в молоко заквасок молочнокислых бактерий, рост коагулазополо- жительных стафилококков значительно тормозится, видимо, в результате повышения кислотности среды. Наибольший эффект подавления стафилококков наблюдает- ся при подборе молочнокислых бактерий, обладающих высокой активностью и стойкостью в производственных условиях. Осо- бенно важно подбирать культуры, устойчивые к антибиотикам. Вместе с тем необходимо учитывать, что отсутствие или ничтожное содержание стафилококков в тзороге не «ожег пол- ностью гарантировать безопасность продукта. Это объясняется тем, что отравление возможно за счет токсинов, накопленных в сыром молоке и не разрушенных при пастеризации. В связи с этим наибольшее значение в предупреждении стафилококковых интоксикации имеет повышение гигиенических свойств сырого молока, поступающего на молочные предприятия. 259
На заводах Украины УкрНИИМясомолпром была проведена работа по изучению обсемененности творога энтерококками и кишечной палочкой, так как наличие этих микроорганизмов в твороге также крайне нежелательно. В ре- зультате исследований установлено, что в большинстве проб пастеризованного молока обнаружены энтерококки (от десятков до сотен в 1 мл). При производ- стве творога количество энтерококков возрастает в 4—10 раз. В процессе хра- нения творога также наблюдается увеличение энтерококков. В твороге часто обнаруживают и кишечную палочку. Ее поведение на различных стадиях про- изводства творога неодинаково, что обусловлено взаимодействием между ки- шечной палочкой и молочнокислыми бактериями, вносимыми в молоко с за- кваской. Сухова (ВНИМИ) установила, что в зависимости от состава закваски про- исходит как стимулирование, так и угнетение жизнедеятельности кишечной па- лочки. Закваски, содержащие несколько штаммов Str. cremoris, имеют более высокую антибиотическую активность к кишечной палочке, чем закваски из Str. lactis. Различным влиянием культурной микрофлоры на кишечную палочку обусловлены значительные количественные колебания ее в готовом продукте. Это снижает значение кишечной палочки как санитарно-показательного микроорганизма. Однако можно считать, что при коли-титре пастеризованного молока не ниже 0,3 мл обеспечиваются условия для получения высококачествен- ного творога. Необходимо также применять закваски, оказываю- щие подавляющее воздействие на кишечную палочку. Микробиологический контроль при производстве творога включает в себя количественное и качественное определение бактерий в молоке и продукте на разных стадиях производства. В пастеризованном молоке определяют общее количество' бактерий и наличие бактерий группы кишечной палочки. Заквас- ку и молоко после заквашивания исследуют на наличие бактерий группы кишечной палочки по первой бродильной пробе. Кроме того, закваску ежедневно проверяют на кислотность и по микро- скопическому препарату. При излишней кислотности готового продукта пастеризован- ное молоко и закваску проверяют на наличие термоустойчивых молочнокислых палочек. В случае вспучивания творога в пасте- ризованном молоке и закваске определяют наличие дрожжей. После прессования творог проверяют по бродильной пробе, а после охлаждения — по микроскопическому препарату и по- бродильной пробе. Важным условием эффективного контроля производства творога является контроль санитарного состояния цеха и обо- рудования. 260
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Але С., Жоле Р. О химическом строении казеина и исследование ка- зеи«-гликопептида. V Международ- ный биохимический .конгресс. М., АН СССР. 1961, с. 52—53. 2. Алексеев Н. Г. Исследование тех. нологичеокого режима сублимацион- ной сушки творога. Л., Диссертация, 1966, 158 с. 3. Алексеева Н. К)., Дьяченко П. Ф. Новые данные о казеиновом комплек- се молока. М., ЦИНТИпищепром, 1965, 22 с. 4. Анацкая А., Логунов А. Гомоге- низация молока в производстве про- стокваши и жирного творога. — «Мо- лочная промышленность», 1958, № 2, с. 11 — 13. 5. Антонов С. Ф. Переработка про- дуктов животноводства в Швеции. М., ЦНИИТЭИмясомолпром, 1968. 179 с. 6. Антонов С- Ф- Мясная и молочная промышленность СССР. М., «Пище- вая промышленность», 1971. 64 с. 7. Барановский Н. В. Пластинчатые теплообменники пищевой промыш- ленности. М., Машгиз, 1962. 328 с. 8. Бартенев С. И. Создание высоко- производительной поточной линии по выработке твердых сыров. Библиоте- ка ВНИИМС, Углич, 1959. 167 с. 9. Бендек П., Ласло А. Научные ос- новы химической технологии. Л.. «Химия», 1970. 376 с. 10. Богданова Г. И., Богданова Е. А., Милютина Л. А. Производство цель- номолочных продуктов. М., «Пище- вая промышленность». 1970. 198 с. 11. Богданова Г. И., Селезнев В. И. Производство зерненого творога со сливками. М., ЦИНТИПищеп'ром, 1967. 24 с. 12. Богданова Е. А., Титов Г. .4. Ин- тенсификация производства творога. М., ЦИНТИ Пищепром, 1961. 24 с. 13. Богданова Е., Сенкевич Р. Хра- нение творога в замороженном ви- де. — «Молочная промышленность», 1965. № 1. с. 20—22. 14. Богданова Е. .4. Исследование и- разработка технологических парамет- ров производства творога раздель- ным способом. Диссертация. М., 1970. 142 с. 15. Богданова Е. .4., Дербинов В. В . Савельева Г. И. Производство моло- ка и молочных продуктов в ФРГ. М„ ЦНИИТЭИ .Мясомолпром СССР. 1971. 51 с 16. Большаков А. Применение мно- госекционного творогоизготовителя.— «Молочная промышленность». 1965, № 8, с. 33—34. 17. Бочарова С. Г. Изучение процес- са обезвоживания белковых сгустков- молока в процессе его переработки. Диссертация. Л., 1971. 134 с. 18. Врио Н. П., Конокотина Н. П. Ти- тов А. И. Технохимический контроль в молочной промышленности. М.. Пищепромиздат. 1962. 396 с. 19. Брусиловский Л. П. Исследова- ние методов и разработка техниче- ских средств для автоматического- контроля и регулирования кислотно- сти некоторых пищевых продуктов. Диссертация, М.. 1970. 217 с. 20. Брусиловский Л. Л Вайн- берг А. Я- Автоматический контроль- кислотности молока и молочных про- дуктов. М.. ЦНИИТЭИ Мясомолпром СССР. 1971. 85 с. 21. Брусиловский Л. П., Вайн- берг А. Я., Шкабыдова Р. А. Прибо- ры и устройства для автоматическо- го контроля содержания жира в мо- локе и молочных продуктах. М.. ЦНИИТЭИ Мясомолпром СССР. 1971. 43 с. 261
22. Будагян Ф. Е. Таблицы химиче- ского состава и питательной ценно- сти пищевых продуктов. М., Медгиз, 1961. 602 с. 23. Бутин В., Богданова Е. Произ- водство творога раздельным спосо- бом на обычном оборудовании. — «Молочная промышленность», 1963, № 10. с. 22—24. 24. Бутин В., Гурьянов А. Раздель- ный способ производства творога на поточной механизированной линии.— «Молочная промышленность», 1966, № 10. с. 6—12. 25. Вайнберг А Я, Брусилов- ский Л. П. Автоматизация техноло- гических процессов в молочной про- мышленности. М.. «Пищевая промыш- ленность», 1964. 248 с. 26. Вайнберг А. Я, Потапов А. С. Автоматизация процесса выработки творога раздельным способом. — «Молочная промышленность», 1970, № 7. с. 4—6. 27. Вайнберг А. Я- Приборы техно- логического контроля в молочной •промышленности. М., «Пишевая про- мышленность». 1971. 343 с. !' 28 Васильев П. В, Кузьмин Ю. Н., 1 Томбаев Н. И. Современное оборудо- [ вание молочной промышленности за [ рубежом. М., ЦНИИТЭИ Мясомол- ! пром СССР, 1971. вып. 1, 38 с. ! 29. Веселовская Н. Нормализация , молока по содержанию жира и бел- ка при производстве творога. -— «Мо- Г .точная промышленность», 1965, № 4. Г с. 32—34. 30 Вессер Р. Технология получения и переработки молока. М„ «Колос», 1971. 480 с 31. В.юдавец И Н. Особенности про- . цессов образования белковых струк- ' тур при производстве молочных про- дуктов. «Тезисы докладов научно- тёхнич. совешан. ПАВ и свойства дисперсных структур в пищевых про- изводствах». М., НТО Пищепром, М., 1968, с. 44—46. 32. Войткевич А. Ф. Микробиология ; молока и молочных продуктов. М., ^Пишепромиздат, 1948. 320 с. ,33. Вайткус В. В. Гомогенизация Мо- здока. М.. «Пищевая промышлен- [ность». 1967. 216 с. 34. Волчков И. И., Гурьянов А. И- Шнековый подъемник для творога, — «Молочная промышленность», 1964, № 8, с. 15—16. 35. Волчков И. И. Сепараторы для молока. М., «Пищевая промышлен- ность», 1965. 206 с. 36. Волчков И. И. Двухцилиндровый охладитель творога ОТД. — «Труды ВНИМИ», 1966, вып. 24, с. 26—30. 37, Волчков И. И. Охладитель тво- рога ОТВ-500. — «Труды ВНИМИ», 1966, вып. 24, с. 19—26. 38. Волчков И. И., Гурьянов А. И., Черкасов В. П., Грейль Л. М. Насос НРТ для творога.—«Труды ВНИМИ», 1966, вып. 24, с. 50—55. 39. Волчков И. И. Насосы для моло- ка и молочных продуктов. М., «Пи- щевая промышленность», 1969. 118 с. 40. Гауровиц Ф. Химия и функция белков. М., «Мир», 1965. 530 с. 41. Герсеванов Н. М., -Полыиин Д. Е. Теоретические основы механики грун- тов и их практические применения. М., Стройиздат, 1948. 375 с. 42. Глазачев В. В. Технология кисло- молочных продуктов. М., «Пищевая промышленность», 1968. 142 с. 43. Головкин Н., Чижов Г. Холодиль- ная технология пищевых продуктов. М., Госторгиздат, 1969. 240 с. 44. Гончаров Н. Н. Установка непре- рывного действия по производству сыра.—«Молочная промышленность», 1968, № 4, с. 42—44. 45. Горбатов А. В., Мусабаев Н. А. Исследование кинетики объемных де- формаций творога и творожно-сыр- ковых масс. — «Молочная промыш- ленность», 1968, № 10, с. 13—15. 46. Г ранит Г. Н. Влияние гомогени- зации молока на консистенцию кефи- ра и йогурта. «Научно-техническая информация» (Молочная промышлен- ность). М., ЦИНТИПищепром, 1966, вып. 9, с. 12—15. 47. Гранат Г. Н. Исследование влия- ния гомогенизации молока на струк- турномеханические свойства кефира и йогурта. Автореферат диссертации, М„ 1968. 20 с. 48. Гроностайская Н. АФриден- берг Г. В. Исследование аминокис- лотного состава творога, выработан-
ного методом непрерывной коагуля- ции белков молока в потоке. — «Тру- ды ВНИМИ», 1973, вып. 30. 49. Гуйго Э., Алексеев И. Вакуумное охлаждение творога. — «Молочная промышленность», 1962, Ns 7, с. 13— 15. 50. Гуйго Э. И., Алексеев Н. Г. Кон- сервирование творога методом суб- лимации. М., «Пищевая промышлен- ность», Сб. 1. ЦИНТИПищепром, 1963, с. 18—22. 51. Гуйго Э. И., Журавская И. К., Каухчешвили Э. И. Сублимационная сушка пищевых продуктов. М., «Пи- щевая промышленность», 1966. 357 с. 52. Гурьянов А. И. Подъемники для загрузки бункеров машин творо- гом. — «Молочная промышленность», 1965, № 9, с. 22—25. 53. Гурьянов А. И., Богданова Е. А. Творогоизготовитель с прессующей ванной. М., ЦИНТИПищепром, 1965. 16 с. 54. Гурьянов А. И., Грейль Л. М. Шнековый подъемник ПТШ-1 для творога. — «Труды ВНИМИ», 1966, вып. 24, с. 41—45. 55. Гурьянов А. И., Смирнова В. А- Подъемники с тележками ПТ-1.— «Труды ВНИМИ», 1966, вып. 24, с. 46—49. 56. Гурьянов А. И., Черкасов В. П. Смеситель с дозаторами для обез- жиренного творога и сливок. — «Тру- ды ВНИМИ», 1966. вып. 24. с. 33—41. 57. Гурьянов А. И. Творогоизготови- тель на 4000 л с прессующими ван- нами и общим гидроприводом. — «Труды ВНИМИ». 1966, вып. 24, с. 5—18. 58. Гурьянов А. И. Гидравлический привод творогоизготовителя с прес- сующими ваннами. М., ЦИНТИПи- щепром, 1966. 32 с. 59. Гурьянов А. И., Липатов Н. Н Компрессионные и фильтрационные исследования процесса прессования творожного сгустка. — «Молочная промышленность», 1967, № 12, с. 14—18. 60. Гурьянов А. И. Исследование процесса прессования творожного сгустка и разработка конструкции творогоизготовителя с устройством для прессования. Диссертация. М.„ 1968. 176 с. 61. Гурьянов А. И., Липатов Н. Н. Фильтрационные характеристики фильтровальных тканей. «Научно- техническая информация» (Молоч- ная промышленность). М., ЦНИИТЭИ, 1968. вып. 9, с. 5—12. 62. Гурьянов А. И., Врасмяе Э.. Вип- пер К). Механизация процесса про- изводства творога раздельным спо- собом. — «Молочная промышлен- ность». 1969, № 10. с. 26—29. 63. Гурьянов А. И. Поточные линии производства творога фирм «Вестфа- лия» и «Альфа-Лаваль». М., ЦНИИ- ТЭИ Мясомолпром, 1969, 22 с. 64. Гусева Г., Грудская О. М, Сме- таненко Е. Ускорение сквашивания молока и охлаждения творога. — «Молочная промышленность», 1961,. Ке 2, с. 16—18. 65. Давидов Р. Б. Справочник по мо- лочному делу. М.. Сельхозгиз, 1952, 464 с, 66. Давидов Р. Б., Соколовский В. П. Молоко и молочные продукты в пи- тании человека. М„ «Медицина», 1968. 236 с. 67. Девис Д. Г., Словарь-справочник по молочному хозяйству. М.. Сель- хозгиз, 1961. 967 с. 68. Демуров А1. Г. Молоко и молоч- ные продукты. М., Сельхозгиз, 1952. 359 с. 69. Демуров М., Бутин В. Замора- живание и размораживание творога в брусках. — «Молочная промышлен- ность», 1956, № 4. с. 19—23. 70. Диланян 3. X. Молочное дело. М., «Колос», 1967. 296 с. 71. Добрякова Г., Кирсанова .4., Ли- зарова Ю. Производство жирного тво- рога в творогоизготовителе непрерыв- ного действия». — «Молочная про- мышленность». 1963. I. с. 20—22. 72. Добрякова Г. .4., Луданова А. Н- Новая технология производства тво- рога. М„ ЦИНТИПищепром, 196г. с. 24. 73. Добрякова Г. А. Обезвоживание сгустка при выработке творога. — «Молочная промышленность», 1971, № 9. с. 16—18. 74. Дуденков А. Я. Технохнмическнй 263-
контроль молочной промышленности Украинской ССР. «Пищевая промыш- ленность» (молочная). ЦИНТИПище- пром, 1964, № 2, с. 8—11. 75. Дуденков А., Безбородько В., Гальченко И. Уточненный метод оп- ределения активности пищевого пеп- сина. — «Молочная промышленность», 1966. № 9, с. 29—30. 76. Дьяченко П. Ф., Влодавец И. И. Исследование агрегации частиц ка- зеина методом светорассеяния. — «Коллоидный журнал», 1954, № 2, с. 94—103. 77. Дьяченко П. Ф. Исследование белков молока. — «Труды ВНИМИ», вып. 19, 1959, с. 85. 78. Дьяченко П. Ф. Теория фосфо- амидазного действия сычужного фер- мента. — XV Международный кон- гресс по молочному делу. М., Пише- промиздат, 1961, с. 71—74. 79. Евстратьева Е., Курьячев А., Си- ницын А. Консервирование творога методом сублимационной сушки. — «Молочная промышленность», 1959, № 8, с. 7—-НО. •80. Ересько Г. А. Оборудование для высокотемпературной пастеризации, стерилизации и охлаждения пищевых жидкостей Л., «Машиностроение», 1967. 232 с. 81. Зайковский Я. С- Химия и физи- ка молока и молочных продуктов. М., Пищепромиздат, 1950. 371 с. 82. Зверева Л. Модернизация охла- дителя для творога. — «Молочная промышленность», 1965, № 1, с. 34— 35. 83. Зененко Б. И. Экономическая эф- фективность использования обезжи- ренного молока, пахты и сыворотки на пищевые цели. — В сб.: «Произ- водство молочных продуктов из обез- жиренного молока и пахты», ЦНИИТЭИ Мясомолпром СССР, 1968. с. 13—20. 84. Знаменский И. Н. Полимерные материалы в молочной промышлен- ности, М., «Пищевая промышлен- ность», 1967. 247 с. 85. Знаменский Н. И. Разработка и внедрение в промышленность синте- тических фильтрующих тканей. — «Труды ВНИМИ», вып. 25. М., «Пи- щевая промышленность», 1966, с. 88— 100. 86. Ивашов В. И., Каухчешвили Э. И. Поточно-циклическая линия произ- водства творога. — В сб.: «Пищевая промышленность» (молочная). М., ЦИНТИПищепром, 1964, с. 1—2. 87. Ивашов В. И. Исследование ин- тенсификации обезвоживания и охла- ждения творога в вакууме и разра- ботка оборудования для этой цели. Диссертация, М., 1968, с. 134. 88. Инихов Г. С. Химическое дейст- вие сычужного фермента. — «Труды Вологодского молочнохозяйственного института», 1922, т. 2, № 3, с. 111—125. 89. Инихов Г. С. Биохимия молока. М., Пищепромиздат, 1956. 342 с. 90. Инихов Г. С., Врио И. П. Мето- ды анализа молока и молочных про- дуктов. М., «Пищевая промышлен- ность», 1971, 423 с. 91. Исаев Н. И. Определение време- ни прессования пищевых дисперсных продуктов при постоянной нагруз- ке. — «Известия вузов. Пищевая тех- нология», 1958, № 5, с. 119—123. 92. Искандарян М. И. Об оптималь- ном режиме работы центробежных молокоочистителей. — «Техника в сельском хозяйстве», 1960, № 1, с. 17—19. 93. Кашина А. С., Яцковская В. О. Сравнительные данные о расходе сырья на выработку творога 18 и 20%-ной жирности. — «Труды Укр- НИИМясомолпрома», Киев, 1960, т. 1, с. 62—67. 94. Кашинцева Е. Д. О влиянии го- могенизации молока на технологиче- ский процесс выработки творога. — В сб.: «Пищевая промышленность (молочная)», 1960, № 3, с. 10—12. 95. Кивенко С. Ф. Производство мо- лочных консервов, М., «Пищевая про- мышленность», 1969. 160 с. 96. Кинг И. Влияние перемешивания молока при транспортировке на мо- лочный жир. — В сб.; «Вопросы по- вышения качества молока и молоч- ных продуктов», ИЛ, 1955, с. 58—59. 97. Кичас А., Дейлидавичюс А., За- белская В. Автомат для расфасовки и упаковки творога —. «Молочная промышленность», 1964, №6, с. 16—17. 264
Ф. Первичная обработ- ав. Клегг JI. g сб.: «Гигиена моло- ка молока. 1963, с. 213—240. ка», Женей3'». Эмульсии, их теория 99. КлейтоК е применение. ИЛ, 1950. и технически 679 с- /со М. С. Переработка 100. Ковал^лочного сырья. М., «Пи- побочного м^шленность», 1965. 124 с. щевая проМЬо щ с., Бочарова С. Г. 101. Ловал£?яОТНОСТН и концентрации Влияние Kiic'rB молока на синерезис сухих вещеб — «Молочная промыш- его сгустк<471, № 3, с. 23—26. ленность», '1'д д Творог из пахты. — 102. №лонИ*прОмышлеиность», 1963, «Молочная № 1, с. 24. ,и1С С. Творог домашний 103. Кораль* — «Молочная промыш- и столовый^ № ю, с 26. ценность», 1и1С с Увеличение коли- 104. Коральг&скя не даст хороших чества заК^__ «•Молочная промыш- результатоВ-дбИ, № 5, с. 10. ленность», V^a р. С., Левянт П. П.. 105. Коробк' М' Пресный обезжирен- Сенкевич J3. — «Молочная промыш- ный творОГдуо, № 7, с. 19. Л??НЧ^ТЬ*> Ка Н. С- Техническая ми- 106. Короле* КИСЛОМОЛочных продук- кробиолоп^щсвая промышленность», 1966. 246 С- Д. С., Нестеров М. И. 107. Коссов.о цельномолочной про- ПроизводсТ» додочиая промышлен- дукции. - ' 1Э71 с ,_4 н°£ть»’ № ва Л., Бубнова В. Обога- 108. Кругло а ВИТамином В12. — «Мо- щение творь.ыШленносТь». 1962, № 11, лочная прОг C\na^~ic^' d Технологическое 109. Крупен дЛЯ производства бел- оборудовая»иных продуктов. Л.. Маш- ковых МоЛО/g с 'i’tn г А- Процессы и аппараты ПО. Кук* J • ромышленностн. В 2-х т. «оло'’ной Ащепромиздат, 1955. 472 с. tit ‘г г А- Пастеризация молока. J; Т Дук / • омиздат, 1951, 240 с. по А- Процессы и аппараты 112. Кук ] рОМышленности. В 2-х т. м°л°ч,и°й Дщепромиздат. 1960. 285 с. 114 к ^’ская Н - Володина Е.,Яко- 113. Кустов формализация жирности вшиина Л- рмы расхода сырья при «меси и ji<r r г производстве творога. — «Молочная промышленность», 1964, № 5, с. 38— 40. 114. Лапшин А. А. Основы комплекс- ной автоматизации технологических процессов мясной и молочной про- мышленности. М., «Пищевая промыш- ленность», 1969. 295 с. 115. Левин В. Г. Физико-химическая гидродинамика. М., Физматгнз. 1959. 699 с. 116. Липатов Н. Н. Показатели эф- фективности применения регенерато- ров. — «Молочная промышленность», 1962, № 3. с. 43—45. 117. Липатов И. Н. Руководство к лабораторным и практическим заня- тиям по курсу оборудования пред- приятий молочной промышленности. М., Пищепромиздат, 1962, с. 224. 118. Липатов Н. Н. Молокоочистите- ли. М.. Машгиз, 1963. 168 с. 119. Липатов Н. Н. Эффективность, центробежной очистки молока. М., ЦИНТИПищепром, >1965. 32 с 120. Липатов Н. Н. Пища, не знаю- щая запретов. — творог. — «Наука я жизнь». 1968, № 8. с. 77—80. 121. Липатов Н. Н-, Богданов В. Af. Авторское свидетельство «Способ по- лучения белкового сгустка на маши- не». № 239024, кл. 53е, 6/01. А23С. 122. Липатов Н. И., Фриденберг Г. В Динамика образования структуры творожного сгустка в процессе его получения в коагуляторах непрерыв- ного действия. — Тезисы докладов Всесоюзной межвузовской научной конференции по новым физическим методам обработки пищевых продук- тов. Воронеж. ВТИ. 1963. с. 60—61. 123. Липатов Н. Н., Фриденберг Г. В.. Волчков И. И. Аппарат для непре- рывно-поточного производства творо- га. — Тезисы докладов научного сим- позиума «Проблемы исследования не- прерывной коагуляции белков в мо- лочной промышленности». М.. 197L с. 55—57. 124. Липатов Н. Н. Проблемы раз- работки непрерывных способов про- изводства творога. — «Молочная про- мышленность», 1969. № 4, с. 6—10. 125. Липатов И. Н., Богданова Е. А.. Фриденберг Г В. Производство тво- 265
рога с применением непрерывной ко- агуляции белков молока в потоке. — «Молочная промышленность», 1969, № 5, с. 4—8. 126. Липатов Н. Н., фриденберг Г. В., Богданова Е. А. Авторское свидетель- ство «Установка для непрерывного получения молочнобелкового сгуст- ка», в В 3189, кл. 45 Д., 11/00, А23С. 127. Липатов Н. Н. Сепарирование в молочной промышленности. М., «Пи- щевая промышленность», 1971. 400 с. 128. Липатов Н. Н., Фриденберг Г. В., Павликов Г. И. Установка для выра- ботки творога в непрерывном пото- ке. — Материалы докладов ‘Первой научно-технической конференции «Со- временные достижении в технологии производства молока и молочных продуктов». Каунас, Изд-во НТО Ли- товской ССР, 1971, с. 165—166. 129. Липатов Н. Н-, Фриденберг Г. В., Павликов Г. И. Исследование дина- мики структурообразования молочно- белковых сгустков в потоке. — Мате- риалы V Всесоюзной конференции по физико-химической механике. Уфа, АН СССР, 1971. с. 196. 130. Липатов Н. Н„ фриденберг Г. В , Павликов Г. И. Использование шлан- говых насосов в аппаратах для не- прерывной коагуляции белков моло- ка. — Материалы докладов Первой научно-технической конференции «Со- временные достижения в технологии производства молока и молочных про- дуктов». Каунас, Изд-во НТО Литов- ской ССР, 1971, с. 167—168. 131. Липатов Н. И. Задачи исследо- вания в области создания аппаратов для непрерывной коагуляции белков молока. — Тезисы докладов научного симпозиума «Проблемы исследования непрерывной коагуляции белков в молочной промышленности». М., 1971, с. 5—9. 132. Липатов Н. Н.. Харитонов В. Д- Прибор для определения относитель- ной скорости растворения сухого мо- лока,—«Молочная промышленность», 1972. № И. с. 7—10. 133. Липецкий И. Е. Сырково тво- рожный цех Ленинградского молоч- ного комбината. М., ЦИНТИПище- чром, 1966. 34 с. 134. Луданова А., Добрякова Г. Тех- нология производства творога в тво- рогоизготовителе. — «Молочная про- мышленность», 1962, № 3, с. 16—17. 135. Лукьянов Н. Я-, Волчков И. И. Сепаратор для очистки и нормализа- ции молока ОМАН-ЗМ. — «Труды ВНИМИ», 1966, вьвп. 24, с. 87—94. 136. Лукьянов Н. Я-,. Баранов- ский Н. В. Оборудование предприя- тий молочной промышленности. М. «Пищевая промышленность», 1968. 407 с. 137. Лысковцов И. В. Разделение жидкостей на центробежных аппара- тах. М., «Машиностроение», 1968. 144 с. 138. Манохина Н. Нормализация мо- лока при выработке жирного творо- га. — «Молочная промышленность», 1954, № 6, с. 16—19. 139. Малкин А. Я., Леонов А. И. Не- устойчивое течение полимеров. «Ус- пехи реологии полимеров». — Сб. ста- тей, изд. М., «Химия», 1970, с. 98— 117. 140. Малыгин Б. Жирный творог из пахты и сливок. — «Молочная про- мышленность», 1956, Ne 8, с. 32. 141. Маркова К. В. Улучшение со- става и свойства молока. М., Рос- сельхозиздат, М., 1969. Г28 с. 142. Масленникова И. Микробиоло- гическая и химическая характеристи- ка сепараторной слизи. — «Молочная промышленность», 1964, № Ц, с. 16— 18. 143. Мастаков Н. Нормализация мо- лока на предприятиях Чехослова- кии. — «Молочная промышленность», 1960, № 6. с. 19—20. 144. Мацкевич М. К. О механизме на- липания увлажненных порошков на твердые поверхности при наличии температурного поля. — «Инженерно- физический журнал», 1966, 11(2), с. 207—210. 145. Миргородский Б. Г., Непрерыв- ное производство сыра. — «Молочная промышленность», 1968, № 1, с 41— 43. 146. Мицкевичюс Э. Изучение влия- ния стабильности жировой фазы на свойства кисломолочных продуктов. 266
Автореферат диссертации. Каунас, 1972. 21 с. 147. Могилевский С. Е., Голидоно- ва Г. В. Технико-экономический ана- лиз современных способов розлива и упаковки молока и молочных про- дуктов. М., ЦНИИТЭИ Мясомолпром СССР, 1971, 92 с. 148. Молоко. Под ред. Р. Б. Давидо- ва. М. «Колос», 1969. 327 с. 149. Молочная пища. Пищепромиз- дат, 1962. 420 с. 150. Монец П. В. Использование пах- ты для производства творога. — «Мо- лочная промышленность», 1967, № 3, с. 40. 151. Мусабаев Н. А., Горбатов А. В-, Башмаков В. И. Механизм липкости творожно-сырковой массы. — «Мо- лочная промышленность», 1969, № 12, с. 18—20. 152. Мусабаев Н. А., Горбатов А. В., Башмаков В. И. Зависимость адгезии творожно-сырковой массы от условий измерения. — «Молочная промышлен- ность», 1970, № 6, с. 22—25. 153. Н аучно-исследовательские работы ВНИМИ, законченные в 1962—1966 гг. и рекомендуемые для внедрения в промышленность. Под ред. Н. Н. Ли- патова. М., 1966. 115 с. 154. Новиков О. П. Исследование ра- боты и усовершенствования конст- рукции разгрузочных устройств са- моразгружающихся сепараторов для пищевой и мясо-молочной промыш- ленности. Диссертация, М., 1970. 128 с. 155. Новиков О. П., Кустовская Е. Г., Липатов Н. Н. Саморазгружающийся молокоочнститель. — «Молочная про- мышленность», 1971, Ns 7, с. 11—15. 156. Ованова Т. Г., Табачников В. П., Влияние продолжительности сычуж- ной коагуляции молока на прочность структуры сгустка. — Тезисы докла- дов научно-технического совещания ПАВ и свойства дисперсных струк- тур в пищевых производствах, М„ НТО Пищепром, 1969, с. 28—29. 157. Оськин И. Н., Опыт работы Ге- роя Социалистического Труда масте- ра В. Т. Ермилова. — «Молочная про- мышленность», 1972, Ns 1, с. 28—30. 158. Панченко Ю Б. Влияние цент- робежной очистки молока на его ка- чество. — «Молочная промышлен- ность», 1968, Ns 4, с. 14—16. 159. Паращук С. В., Казанский Af- М, Королев .4. Н. Технология молока и молочных продуктов. М._ Пишепром- издат, 1949. 629 с. 160- Потку ль С., Бутакова' Л1. При- чины несквашивания молока и их устранение. — «Молочная промыш- ленность». 1965, Ns 11, с. 10—13. 161. Пелеев ,4. И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. М., «Пищевая про- мышленность». 1963. 686 с. 162. Пелеев .4. И. Технологическое оборудование предприятия мясной промышленности. М., «Пищевая про- мышленное гь». 1971. 519 с. 163. Петрович В. .4. Диафрагменные насосы и их применение в пншевой промышленности. М„ ЦНИИТЭИ Лег- пищемаш, 19/0. 56 с. 164. Петрович В. А. Исследование работы и усовершенствование конст- рукции диафрагменных насосов для молочных продуктов. Диссертация, 1971. 131 с. 165. Покровский А. .4. Беседы о пи- тании. М„ «Экономика». 1964. 288 с. 166. Попов .4. А. Производство сме- таны и творога. М„ Пнщепромиздат. 1951. 68 с. 167. Потапов .4. С. Исследования по автоматизации сепаратора для тво- рога. — «Молочная промышленность», 1968, № 4, с. 11—14. 168. Потапов А. С. К автоматизации контроля содержания влаги в тво- роге при производстве его на поточ- ной механизированной линии. — «Мо- лочная промышленность», 1969, № 1- е. 27—29. 169. Потапов А. С. Бесконтактный датчик для автоматического контро- ля содержания влаги в твороге. — «.Молочная промышленность» 1969. Ne 10. с. 9—11. 170. Потапов А. С. Исследование ха- рактеристик оборудования и разра- ботка метода контроля содержания влаги с целью автоматизации непре- рывного процесса производства тво- рога. Автореферат диссертации. 1972. 24 с. 267
171. Поташкин Ф. И. Непрерывный способ производства творога. — «Мо- лочная промышленность», 1954, № 5, с. 20—21. 172. П роданский П. Г. Установление оптимальной кислотности сыворотки для более полной коагуляции и от- деления белков. — «Молочная про- мышленность», 1968, № 3, с. 45—47. 173. Проданский П. Г. Использова- ние белков сыворотки, пахты и обез- жиренного молока. — «Молочная про- мышленность», 1969, № 9, с. 44—45. 174. Проценко А., Веселовская Н. Выход творога в зависимости от жирности молока. — «Молочная про- мышленность», 1950, № 12. с. 30—31. 175. Пьяное Л. А. Механизация не- прерывного формования колбасных батонов и их перевязки. М., «Маши- ностроение», 1971. 231 с. 176. Раманаускас Р., Урбене С. Ди- намика изменения дисперсности ча- стиц казеинового комплекса во вре- мя кислотной коагуляции. — «Труды Литовского филиала ВНИИМС». Вильнюс. 1969, т. 4, с. 143—153. 177. Розанов А. А., Ованова Г. Г- Подготовка молока к свертыванию при непрерывно-поточном способе производства сыра. — В сб.: Пищевая промышленность (молочная). М. ЦИНТИПищепром, 1964, № 10, с. 1-2. 178. Розанов А. А., Ованова Т. Г. Изучение связи между различными стадиями образования белковой структуры в молоке под действием сычужного фермента. — Тезисы до- кладов научного симпозиума «Проб- лемы исследования непрерывной ко- агуляции белков в молочной промыш- ленности». М., 1971, с. 27—28. 179. Саввина В. Опыт длительного хранения творога. — «Молочная про- мышленность», 1958, № 6, с. 40. 180. Сенкевич Р., Андреев Н. Меха- низация процессов закладки творога на .хранение. — «Молочная промыш- ленность», 1965, № 10, с. 32—33. 181. Сенкевич Р. Изменение жира творога после замораживания и дли- тельного хранения. — «Молочная про- мышленность», 1966, № 8, с. 36—38. 182. Славянов В., Попов А. Произ- водство творога в зарубежных стра- нах. — «Молочная промышленность», 1961, № 3, с. 13—47. 183. Смолуховский М. Опыт матема- тической теории кинетики коагуляции коллоидных растворов. — В сб.: Коа- гуляция коллоидов. М., ОНТИ НКТП, 1936, с. 1—39. 184. Основы расчета и конструирова- ния машин и автоматов пищевых производств. Под ред. А. Я. Соколо- ва. М., «Машиностроение», 1969. 639 с. 185. Спиридонов В. В., Сурков А. Ф., Мошно М. Г. Авторское свидетель- ство № 122652. 186. Спиридонов В., Сурков А., До- брякова Г- Поточная линия произ- водства творога. — «Молочная про- мышленность», 1961, № 9, с. 13—15. 187. Страхов В. В. Рационализация прессования и сушки творога и казе- ина. Диссертация. 1946. 188 Стрелец Я. М. Особенности тех- нологии творога из вторичного обра- та (пахты). — «Труды Омского сель- скохозяйственного института им. С. М. Кирова», 1970, т. 74, с. 28—32. 189. Стрелец Я- М. Химический со- став и некоторые физические свойст- ва вторичного обрата (пахты).— «Труды Омского сельскохозяйствен- ного института им. С. М. Кирова», 1970, т. 74, с. 33—36. 190. Табачников В. П., Сурков В. Д. Исследование процесса прессования сырной массы. — «Известия вузов. Пищевая технология», 1965, № 6, с. 96. 191. Таре С. М. Основные задачи тео- рии ламинарных течений. М.—Л., Гос- техиздат, 1951. 420 с. 192. Технология молока и молочных продуктов. М., Пищепромиздат, 1960. 440 с. Авт.: М. М. Казанский, М. С. Коваленко, А. И. Воробьев, А. Д. Грищенко. 193. Технологическое оборудование предприятий молочной промышлен- ности. М., «Машиностроение», 1964. 356 с. Авт.: Г. В. Крупин, Н. Я. Лукь- янов, Ф. М. Тарасов, В. Н. Шувалов. 194. Титов Г. А., Богданова Е. А. Ин- тенсификация процесса производства жирного творога. — «Молочная про- 268
мы тленность», .1960, № 6, с. 6—8. 195. Тылкин В. Б., Конопенко И. Е. О 'пищевой ценности творога «Това- роведение». Респ. межвед. научно- технич. сборник, вып. 2, 1967, с. 69— 74. 196. Филиппов В. Д. Дополнительные данные об итогах работы молочной промышленности в 1970 году. — «Мо- лочная промышленность», 1971, № 7, с. 37—40. 197. Фомиченко Э. И., Тельнова 3. Н. Содержание фосфора, кальция, маг- ния и железа в твороге. — «Вопросы питания», 1964, № 3, с. 85. 198. Фриденберг Г. В., Могилев- ский С. Е. Механизация и интенси- фикация технологических процессов молочной промышленности. М., ЦИНТИПищепром, 1965. 38 с. 199. Фриденберг Г. В. Интенсифика- ция образования сырного сгустка, М., ЦИНТИПищепром, 1965. 18 с. 200. Фриденберг Г. В., Агапеева Е. Н. Мембранный насос ОМН-2. — «Труды ВНИМИ», 1966, вып. 24, с. 72—75. 201. Фриденберг Г. В., Реологические характеристики творожного сгустка при его течении в каналах коагуля- тора. — «Материалы научной конфе- ренции молодых ученых», М., 1969, с. 22—24. 202. Фриденберг Г. В., Липатов Н. Н. К вопросу о возможности получения необратимо-разрушающихся белко- вых структур в непрерывном пото- ке. — «Тезисы докладов научной кон- ференции по физико-химической ме- ханике в пищевых производствах». НТО пищевой промышленности, М., 1969, с. 25—27. 203. Фриденберг Г. В. Перспективы использования коагуляции в потоке при создании непрерывных способов производства молочно-белковых про- дуктов. — Тезисы докладов научного симпозиума «Проблемы исследования непрерывной коагуляции белков в .молочной промышленности». М., 1971. с. 10—11. '204. Харитонов Д. И., Харитонов В. Д. Справочник технолога цельномолоч- ного производства. М., «Пищевая промышленность», 1967. 252 с. 205. Харламов С. В., Шувалов В. Н. Автоматизированная расфасовка пи- щевых пластических продуктов». М., «Пищевая промышленность», 1969. 115 с. 206. Хмелев А. Л. Прием и определе- ние качества молока и молочных про- дуктов. М.. «Колос», 1967. 215 с. 207. Цытович Н. А. Механика грун- тов, М., «Энергия» 1963. 215 с. 208. Чекулаева Л. В. Изменение плот- ности сливок в зависимости от жир- ности и температуры. — «Труды Во- логодского молочного института». Во- логда, 1953, вып. 12, с. 233—237. 209. Чижов Г. Б. Теплофизическне процессы в холодильной технологии пищевых продуктов. М., «Пищевая промышленность», 1971. 302 с. 210. Чубунидзе Т. Т. Альбуминный творог «Надуги». — «Молочная про- мышленность», 1972. № 10. с. 36—37. 211. Шеффер А., Демуров М., Бу- тин В. Испытания мембранного аппа- рата для замораживания и дефро- стации творога. — «Молочная про- мышленность». 1959. № 8, с. 11—13. 212. Шеффер А. Мебранный аппарат для замораживания творога. — «Мо- лочная промышленность». 1956. № 5. с. 9—14. 213. Шшцснко Р. И. Гидравлика гли- нистых растворов. Баку, Азнефтнз- дат, 1951. 234 с. 214. Шолис Ю. Ю. Автомат для рас- фасовки творога. — «Молочная про- мышленность», 1970, № 8, с. 35—36. 215. Штальберг С. М., Радаева И. А. Повышение качества и стойкости су- хих молочных продуктов. М., ЦИНТЙ- Пнщепром, 1967. 24 с. 216. Шубин М. Ускорение сквашива- ния молока при производстве творо- га.— «Молочная промышленность», 1959, № 1, с. 23—24. 217. Шубин М. Е. Влияние некото- рых факторов на скорость' образова- ния молочного сгустка и выделения из него сыворотки в условиях произ- водства жирного творога. — «Труды ВМИ», вып. 44. Вологда, 1961. с 286—291. 218. Шубин М. Е. Производственные расчеты в молочной промышленности. 269
М„ «Пищевая промышленность», 1966, 88 с. 219. Шубин М. Е. Совершенствова- ние технологии творога, вырабаты- ваемого с применением кислой сыво- ротки для свертывания молока. - «Труды ВМИ», выл. 55, Вологда, 1967, с. 33—43. 220. Шувалов С. И., Николаев А. М. Производство кисломолочных про- дуктов. М., Пищепромиздат, 1950. 103 с. 221. Щедушнов Е. В. Нормализация смеси по белковому титру при выра- ботке творога. — «Молочная промыш- ленность», 1971, № 3, с. 20—21. 222. Щелкачев В. Н., Лапук Б. Б Подземная гидравлика, М.—Л., 1949, 321 с. 223. Экман И. Фляги, автоцистерны и резервуары. — В сб.: «Гигиена мо- лока». Женева, 1963, с. 603—615. 224. Юфин А. П. Движение неодно- родных жидкостей.—«Труды НИСИ», 1968. № 55. с. 76— 79. 225. Alais С. Science du lait, Principes des Techniques laitieres, Paris, 1965, p. 608. 226. Arenlzen A. The action of rennet on chilled milk as a method for the continuous production of cheese curd. XVI IDC. 1962, B., 369—380. 227. Beyer, Hansen, Heym, Prufberi- c!:t Qwarkseparator, «Arbeiten der Instituts fur Milchforschung Oranien- burg». 1965. 228. Dittmar K. Kontinuierliche Speise- auarkerstellung. «Die Lebensmittelin- dustrie», 1970, 17(1]. 17—20. 229. Ernstrom C. Continuous process developed for making cottage cheese curd without culture. «Canadian Dairy and Ice Cream J.», 1965, 44[2], 32— 36. 230. Gangueli N. C„ Joshi V. K., Gup- ta S. K. Some observations on an in- termediate product in the release of glycopeptide from casein by rennet. «Milchwissenschaft», 1968, 23, 6, 334— 339. 231. Gilson D. Canad Food inds., 1965, 36, 8, 50—57. 232. Hansen R. Spezeirgang auf emer Quarketrasse. Sonderdruck aus Nor- disk Mejere—Tidsskrift, 1965, 9. 233. Hoffman P. Neue Erkentnissc bei der Herstellung von Speisequark. «De- 97f, utsche — Molkerei — Zeitung», 1968, 1983—1984. •'34. Irvine D. M. Continuous Cottage Cheese Manufacture. «Canadian Dairy and Ice Cream Journal», June, 1968, 17-21. 235. Jetiness R., Patton S. Principles of Dairy Chemistry, London, 1959, 446. 236. Kirchmeier O. Chemismus der Milchgerinnung «Milchwissenschaft», 1969, 24, 6, 336—343. 237. Ling E. R. A textbook of dairy chemistry, London, 1956, 227. 238. Lipatov N. N., Fridenberg G. V. Use of machines for continuous coagu- lation of milk proteins. XYIII Interna- tional Dairy Congress, Sidney, 1970, V. Le, 324. 239. Mann E. A major developmente in continuous cheesemaking. «Dairy Industry», 1962, 6, 395—397. 240. Mann E. Continuous cheesema- king. «Dairy Industry», 1966, 31 (2). 241. Nagel H. Aktuelle Technologische Probleme der Frischkaseproduktion. «Deutsche Milchwirtschaft», 1969, 32, 1542—1544. 242. Olsensky C. et al. Prehled vysled- ku ziskanych pri pokusech s kontinual- ni vyrobou mekkych syru. «Promysl Potravin», 1966, 17(2), 70—75. 243. Payens T. A. J. Neuere Forschun- gen auf dem Gebiet der Milcheiweisse. «Milchwissenschaft», 1968, 23, 6, 325— 330. 244. Rose D. Protein stability proble- me. «J. Dairy Sci», 1965, 48, 1, 139— 144. 245. Rotting R., Sonsmann E. Proble- me der kontinuierlichen kaseherstel- lung. «Deutsche Molkerei—Zeitung», 1969, 2, 43-47. 246. Schulz M. Die Molkerei—Zeitung. 1967, 21 fl8). 540—545. 247. Schulz M., Thomasow J. Offen- legung der Grundprinzipen des Mul- titub—Verfahrens zur KontiniTrlihen Herstellung Kasebruchstuchen. «Milch- wissenschaft», 1969, 24 (2), 74—80. 248. Rowland S. G. The soluble protein fraction of milk. «J. Dairy Research», >937, 3, 1. 6—14. 249. Strmiska T. Pouziti urychleneho lisovani pri vyrobe tvarohu. «Promysl Pot ravin», 1964, 15/6. 302—304. 250. Thomasow J. Kontinuierliche Ka- seherstellung. «Milchwissenschaft», 1968, 23 (1), 50.
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 3 Характеристика творога _ ьнкацня, химический состав и пищевая цен- Развитие производства творога 5. Класса ность творога 7. Г л а в а II „ применяемые для производства творога Сырье и материалы, и пахта 19. Сливки 23. Сухие молочные Молоко 15. Обезжиренное молоко, сыворо ент н пепсин 28. Молочная кислота 31. Хло- продукты 24. Закваски 26. Сычужный фег ристый кальций 32 Факторы, влияющие расхода хлористого Глава III D и материалов при производстве творога Расход сырья Определение расхода сырья 37. Определение на расход сырья 32- фермента пепсина, молочной кислоты 41. кальция, сычужногс Г л а в а IV _ , -гнческие процессы производства творога „ . спосооы И техиоЛ1' а ^2 Характеристика основных технологи- Классификация способов производства тв^ ческих схем производства творога 44. <Г - : за V _ м. предшествующие образованию сгустка Технологические процесс Очистка молока 52. Сепарирование моло- Охлаждение и транспортировка молока вязания молока 65. Пастеризация молока 70 ка 60. Гомогенизация молока 63. Норма" Глава VI _ специфические для производства творога Технологические процессы, 77 Обработка сгустка 88. Самопрессова- Сквашивание молока и коагуляция белк%ильтровальных тканей 99. ние 89. Прессование 91. Характеристика* Глава VII п дрога периодическим и комбинированным Основные линии для производства н способами ,ii белков молока в потоке 133. Эксперимен- -------- ----...1'днц белков молока в потоке 138. Влияние процесса коагул*ваиия сгустка в канале коагулятора на температуры naif канала коагулятора 153. Исследование ннтен- __ „квашивания молока, обработки сгустка. Оборудование для ссам0ПресСования и прессования творога ..прогоизготовителн 118. Устройства для само- Ванны и танки для сквашивания 115. Тп для обезвоживания сгустка 125. прессования и прессования 124. Сепаратор ’ Глава IX „ прерывные способы производства творога **®лдства творога непрерывными способами 128. Схемы технологических процессов нроизв^ оелкоя молока в потоке 133. Экспернмен- Теоретнческне основы процесса коагулящ тальные исследования ------- " скорости течения и -- • ,----г- —.................... консистенцию творога 150. Выбор сечений у„а сгустка и оптимальные параметры коагу- сивности отделения сыворотки 155^ СтруК-ма аппаратурного оформления производство ляции белков молока в потоке 155. Cue коагуляции белков молока в потоке 159. творога непрерывным способом на основе Глава X __ водства творога непрерывными способами Оборудование ДЛЯ произ Выдерживатель и обезвоживатель 163. Мио- Шланговые иасосы 161. Коагулятор 165.1В1|ОГО действия 169. посекционные творогоизготовители иепрерь Глава XI _ /ссы, завершающие производство творога I ехнологические прощ тв0.)0га 179 Замораживание, хранение И Тран- Внесение сливок в творог 171. Охлаждение рога 199 Межоперацнониая транспортировка спортировка творога 189. Расфасовка т₽ . творога 209. Глава XII Автоматизация производства творога «онным способом 220. Автоматизация выработ- Автоматизация выработки творога тради11-матизацИЯ производства творога непрерывным ки творога раздельным способом 222, Ав’яока в потоке 225. способом иа основе коагуляции белков Глава XIII п лизводство творога нетрадиционных видов _ „ *‘Р‘.ц 245. Творог из сухих молока и сливок 246. Творог из пахты 241. Творог из сыворотг „вкамн 950. Домашний, столовый и пресный Сухой творог 248. Зерненый творог со С' творог 252 Глава XIV Контроль производства творога „ основных качественных показателей творо- Основные пороки творога 254. Контроль казателей 258. Список использованной литера- га 255. Контроль микробиологических нс гуры 261.
НИКОЛАЙ НИКИТОВИЧ ЛИПАТОВ ПРОИЗВОДСТВО ТВОРОГА Редактор Н. М. ИВАНОВА Художник М. В. НОСОВ Худож. редактор С. Р. НАК Технический редактор Т. С. ПРОНЧЕНКОВА Корректоры 3. В. КОРШУНОВА, В. Б. ГРАЧЕВА Т-15228 Сдано в набор 21/11! 1973 г. Подписано к печати 16/Х 1973 г. Формат бумаги 60 X 84'/,„. Бумага типограф. № I Печ. л. 17,0 = 15,81 усл. п. л. Уч.-изд. л. 17.34. Тираж 5000 экз. Заказ 3019 Цена 1 р 24 к. Издательство «Пищевая промышленность» 113035. Москва М-35. I-й Кадашевский. 12 Московская типография № 8 «Союзполнграфпрома» при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Хохловский пер., 7.