Управление процессом кристаллизации лактозы.

Неконтролируемая кристаллизация ведет к образованию кристаллов лактозы размером более 15 мкм, что придает продукту мучнистую или даже песчанистую консистенцию (табл. 3.3).

Таблица 33

Влияние размера кристаллов лактозы на консистенцию сгущенного

молока с сахаром

Средний размер кристаллов, мкм

Оценка консистенции продукта

11

Однородная

12-15

Слабо мучнистая

16-20

Мучнистая

21-25

Сильно мучнистая

Более 25

Песчанистая

Различают гомогенное и гетерогенное зародышеобразование кристаллов лактозы.

В соответствии с флуктуационной теорией Френкеля при гомогенном зародышеобразовании (независимо друг от друга в объеме пересыщенного раствора) процесс кристаллизации лактозы включает:

  • 1) мутаротацию лактозы — переход лактозы из 0-формы в а-форму;
  • 2) тепловое движение частиц и, как следствие, флуктуативный (колебательный) процесс;
  • 3) образование и разрушение молекулярных комплексов;
  • 4) достижение критических размеров этих комплексов и образование зародышей кристаллов;
  • 5) диффузию вещества через пограничный слой на поверхность кристалла и рост кристалла.

Образование зародышей на какой-либо твердой поверхности называют гетерогенным, а на поверхности кристаллов самого кристаллизующегося вещества — вторичным гетерогенным зародышеобразованием.

В роли твердой поверхности выступает затравка — мелкокристаллический молочный сахар. При этом кристаллизация сводится к росту кристаллов затравки до размеров, не превышающих 10 мкм, иными словами, выпадают первые четыре этапа кристаллизации из вышеназванных, и растворенная лактоза выделяется на базисной поверхности затравки.

Скорость гетерогенного образования зародышей намного превосходит скорость гомогенного, так как при этом значительно снижаются межфазная поверхностная энергия и критический размер зародыша кристалла, т.е. значительно большее число агрегатов молекул приобретает возможность стать зародышами.

Внесение большого числа зародышей кристаллов ограничивает рост кристаллов из-за отсутствия притока кристаллизующегося вещества.

Основные требования к затравке:

  • • размер кристаллов — не более 4 мкм, более крупные кристаллы затравки практически непригодны;
  • • бактериальная чистота, так как затравка вводится в продукт, который более не будет подвергаться тепловой обработке. Порошок лактозы просеивают через сито и прокаливают в сушильном шкафу при температуре (103 ± 2)°С в течение 1 ч, охлаждают и храпят не более 24 ч в помещении с относительной влажностью не более 60%;
  • • массовая доля вносимой затравки — 0,02%;
  • • температура внесения затравки — это температура усиленной кристаллизации лактозы — 25—37°С в зависимости от концентрации лактозы в продукте. Температуру усиленной кристаллизации определяют ие менее одного раза в месяц.

Для точного определения температуры внесения затравки в зависимости от концентрации лактозы в продукте рекомендуется график Гудзона. Температуру уточняют на основании ряда опытных выработок продукта.

Кроме внесения затравки скорость образования зародышей кристаллов повышают:

  • • интенсивное распыление продукта при подаче его в вакуум-охладитель, способствующее дополнительной флуктуации, что обеспечивается разрежением в аппарате не менее 700 мм рт. ст. (931 • 102 Па);
  • • высокая скорость охлаждения за счет поддержания продукта в процессе всего охлаждения в кипящем состоянии, при разрежении в начале процесса 700 мм рт. ст. в конце оно составляет 730—750 мм рт. ст. (971—997) • 102 Па;
  • • интенсивное перемешивание продукта в процессе охлаждения, уменьшающее толщину неподвижного слоя — дворика, около зарождающегося кристалла.

Для предупреждения потемнения продукта в процессе его хранения при охлаждении может быть добавлена аскорбиновая кислота.

При охлаждении продукта в открытых охладителях процесс включает три стадии:

  • 1) быстрое охлаждение от 55—60°С до температуры массовой кристаллизации лактозы — 31—34°С при охлаждении сгущенного молока с сахаром; у всей группы продуктов, включающей обезжиренное сгущенное молоко с сахаром и сливки сгущенные с сахаром, температура внесения затравки колеблется от 25 до 37°С.;
  • 2) выдержка 40—60 мин;
  • 3) медленное доохлаждение до 18—20°С, из расчета, что общая продолжительность процесса охлаждения составляет 4—6 ч.

Состав продукта при этом виде охлаждения не меняется.

После охлаждения сгущенного молока с сахаром кристаллизация лактозы не заканчивается в течение 49—100 суток хранения, о чем свидетельствует рост удельной поверхности кристаллов и падение концентрации лактозы в растворе.

Возможна также рекристаллизация — рост более крупных кристаллов за счет растворения мелких, которая происходит более интенсивно при колебаниях температуры в процессе хранения. Регламентируется температура хранения продукта — не выше 10°С.

Фасование продукта проводится в различные виды потребительской и транспортной упаковки.

Хранение продукта.

Срок годности продукта устанавливает изготовитель. Как правило, гарантийный срок храпения продукта — не более 12 месяцев при температуре от 0 до 10°С и относительной влажности воздуха не более 85%, в том числе на преднриятии-изготовителе — не более 1 месяца со дня выработки при температуре от 0 до 20°С.

Молоко сгущенное с сахаром обезжиренное.

Продукт вырабатывается но рассмотренной ранее схеме. Отличие — отсутствие процессов нормализации и гомогенизации. Молочным сырьем для производства продукта является обезжиренное молоко.

Сгущенные сливки с сахаром.

Продукт вырабатывается но вышеприведенной схеме. Отличия технологии:

  • • молочное сырье — смесь молока и сливок;
  • • внесение затравки в процессе вакуумного охлаждения рекомендуется при более низкой температуре — 25—30°С ввиду более низкой концентрации лактозы в продукте и проведения процесса кристаллизации при более низком уровне насыщения.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >