Для пастеризации сливок применяют пастеризационно - охладительные установки, в состав которых входят пластинчатый теплообменник, либо установки с трубчатым пастеризатором. Этими установками обычно комплектуются поточные линии по производству масла. Отечественная поточная линия производства масла способом сбивания сливок А1-0ЛО укомплектована пластинчатой пастеризационно охладительной установкой производительностью 3000 л/ч. В целях увеличения производительности работы данной установки рекомендуется включать в линию трубчатый пастеризатор, который используют для пастеризации сливок, а пластинчатый теплообменник - для их регенерации и охлаждения.
При соблюдении рекомендуемых режимов эффективность пастеризации, то есть количество уничтоженных микроорганизмов, выраженное в процентах к количеству бактерий в исходных сырых сливках, может быть в пределах 99,5 ... 99,9%. Эффективность пастеризации снижается при повышении жирности сливок, наличии в них комочков жира, слизи, грязи, пузырьков пены, а также при начальной высокой бактериальной обсемененности. На эффективность пастеризации влияет возраст бактерий. Как правило, молодые бактерии погибают быстрее, чем бактерии, находящиеся в молоке в течение длительного времени. Поэтому нежелательно длительное хранение молока и сливок даже при пониженных температурах.
Для повышения эффективности пастеризации следует направлять на пастеризацию сливки с низким содержанием бактерий, подвергать их тщательной фильтрации для удаления посторонних включений, применять эффективные методы подогрева и совершенные конструкции аппаратов.
В сливках после пастеризации остается некоторое количество бактерий, так называемая остаточная микрофлора. В состав остаточной микрофлоры входят споры плесеней, Вас. subtilis, Ent. liquefacilas, Ps. fluorescas и др.
В пастеризованных сливках, а следовательно и в масле, может оставаться некоторое количество неразрушенной липазы. Причем в сладкосливочном масле, выработанном способом преобразования высокожирных сливок, ее содержание несколько больше, чем в других видах масла.
1.8 Дезодорация сливок
Для исправления вкуса и запаха сливок применяют дезодорацию обработку горячих сливок при разрежении в вакуум - дезодорационных установках. Сущность процесса заключается в паровой дистилляции из сливок пахучих веществ.
Дезодорация сливок мало чем отличается от дезодорации молока и происходит в более благоприятных условиях, так как сливки подвержены вспениванию в меньшей степени, чем молоко, и требуется меньшая мощность для удаления их из дезодоратора.
Сливки сначала нагревают в пастеризаторе дО 80°С, затем подвергают дезодорации в вакуум - дезодорационной установке при разрежении 0,04 ... 0,06 МПа. В дезодораторе при указанной степени разрежения сливки вскипают при температуре б5 ... 700с; продолжительность их пребывания в аппарате при нормальной работе составляет 4 ... 5 с. Для более полного удаления нежелательных летучих веществ сливки дезодорируют при более высокой температуре (92 .. .950с) и разрежении - в осенне-зимний период 0,02 ... 0,04 МПа, а в весенне-летний- 0,01 ... 0,03 МПа. После дезодорации обычно практикуют повторную пастеризацию сливок. В результате нагревания сливок дО 95°С устраняется невыраженный вкус, который появляется в сливках после дезодорации.
Дезодорация неэффективна при температуре пастеризации 90 ... 9з0с и при последующей обработке пастеризованных сливок в дезодораторе при степени разрежения выше 0,05 МПа или ниже 0,03 МПа.
При низком разрежении (0,02 ... 0,03 МПа) в дезодораторе не обеспечивается эффективное удаление из сливок веществ, обусловливающих посторонние привкусы и запахи, так как температурного перепада (9,4 ... 11,60с) недостаточно для того, чтобы вызвать вскипание сливок и удаление нежелательных летучих веществ.
При разрежении в дезодораторе выше 0,05 МПа (перепад температур 17,70с) и при высоких температурах сливок, поступающих в дезодоратор (90 ... 9з0с), не достигается положительных результатов вследствие удаления во время дезодорации, наряду с летучими нежелательными веществами, значительного количества других веществ (сульфгидрильных групп, лактонов ), обусловливающих специфический вкус пастеризации сливок и масла.
В некоторых случаях при высокой степени разрежения (0,06 ... 0,07 МПа) проявляются слабовыраженные кормовые вкус и запах, обусловленные нелетучими посторонними веществами, которые устойчивы к нагреванию и не удаляются во время дезодорации. При средней степени разрежения в дезодораторе (0,03 ... 0,04 МПа) кормовые привкусы, обусловленные этими
веществами, могут остаться незамеченными, т. к. В сливках после дезодорации сохраняется специфический вкус пастеризации.
1.9 Изменение составных частей сливок при пастеризации и дезодорации
Жир. Наблюдается повышение содержания жира в сливках на 1,7 .. .4,9% в результате испарения влаги от 0,40 до 5,14% при температурах пастеризации сливок 89 ... 980с и последующей их обработке в дезодорационной установке при разрежении до 0,06 МПа.
Пастеризация сливок в пластинчатом теплообменнике способствует увеличению среднего диаметра жировых шариков. Последующая дезодорация сливок вызывает появление более крупных жировых шариков за счет их агрегации - увеличивается количество жировых шариков средних размеров (2 ... 8 мкм) и уменьшается число мелких (1 ... 2 мкм). В результате такого перераспределения жировых шариков средний их диаметр увеличивается.
С повышением степени разрежения до 0,02; 0,04 и 0,06 МПа повышается средний диаметр жировых шариков с 2,87 до 3,22 и 3,42 мкм, соответственно.
Пастеризация вызывает повышение степени де стабилизации эмульсии жира. В сливках, пастеризованных при 90 .. .9з0с, наблюдается увеличение степени дестабилизации с 3,0 до 6,79%.
Дезодорация сливок вызывает изменения оболочек жировых шариков, что влияет на ход кристаллизации жира и стабильность шариков. При дезодорации в вакуум - дезодорационной установке ОДУ-3 количество де стабилизированного жира в сливках после дезодорации колеблется от 5,04 до 7,77%. Количество дестабилизированного жира увеличивается при повышении температуры пастеризации сливок и понижении степени разрежения в камере дезодоратора.
Белки и соли. При нагревании наблюдаются в первую очередь конформационные изменения вторичной и третичной структур белковых веществ. Под влиянием высоких температур изменяются состав и структура казеинаткальцийфосфатного комплекса. От него отщепляются гликомакропептиды, органический фосфор и кальций, происходит частичный переход гидрофосфата кальция в фосфат кальция, изменяется соотношение фракций казеина. Вследствие отщеплен ия органического фосфора и кальция увеличивается количество коллоидного фосфата кальция, что способствует снижению термостабильности (устойчивости против коагуляции) казеина.
В наибольшей степени пастеризация оказывает влияние на сывороточные белки. Происходят глубокие изменения молекулярной структуры сывороточных белков, связанные с ослаблением сил взаимодействия между боковыми цепями аминокислотных остатков. При высоких температурах пастеризации (8s0c) часть сывороточных белков выпадает в осадок.
Молочные белки коагулируют при пастеризации сливок с повышенной кислотностью вследствие снижения отрицательного заряда белковых частиц и нарушения баланса между солями кальция. Чем выше кислотность плазмы сливок, тем при более низкой температуре пастеризации коагулируют белки. Кислотность плазмы сливок ззОт считается критической, при которой начинается коагуляция белков во время пастеризации при температуре 8s0c. При температуре пастеризации 6s0c коагуляция белков начинается при кислотности плазмы 440т.
Во время пастеризации наблюдается изменение солевого равновесия плазмы сливок. Гидрофосфат кальция переходит в плохо растворимый фосфат кальция. Образовавшийся фосфат кальция агрегирует и в виде коллоида осаждается на мицеллах казеинаткальцийфосфатного комплекса, часть его выпадает на греющей поверхности пастеризатора, образуя вместе с денатурированными сывороточными белками так называемый молочный камень.
Витамины. Во время пастеризации сливок разрушаются частично витамины группы В и особенно витамин С. Уменьшение количества витаминов под влиянием высокой температуры во время нагревания сливок многие исследователи объясняют их легкой окисляемостью кислородом воздуха вследствие наличия в молекулах этих соединений реакционноспособных двойных связей. Кроме того, разрушению витаминов способствуют образующиеся при окислении жира перекисные соединения. Наиболее устойчив к повышенной температуре витамин Е. Витамин А при пастеризации почти не разрушается.
Газовая фаза. В 100 мг газовой фазы пастеризованных сливок при 900с содержится 20,8 мг кислорода и 1,38 мг углекислого газа. При нагревании из сливок удаляются растворимые газы, в том числе углекислый газ, в результате чего кислотность сливок понижается на 0,5 ... 1 ОТ. Пастеризованные сливки отличаются более высоким содержанием кислорода, чем непастеризованные, что, по-видимому, объясняется малой зависимостью растворимости его в воде от температуры. При высоких температурах пастеризации из сливок больше удаляется растворенного кислорода.
Ароматические и вкусовые вещества. Вкус и запах сливочного масла зависят от количества летучих и нелетучих веществ, образующихся из предшественников сливок в результате их тепловой обработки. Так, свободные сульфгидрильные соединения типа SН-групп образуются в результате частичного восстановления серо содержащих аминокислот, входящих в состав белков плазмы и белковых оболочек жировых шариков. В нативных белках сульфгидрильные группы находятся в связанном состоянии. Во время пастеризации они освобождаются при развертывании полипептидных цепей белков и становятся реакционноспособными. Максимальное количество свободных сульфгидрильных соединений, H2S и других летучих сульфидов образуется при высокотемпературной пастеризации сливок. Приятный привкус пастеризации характерен для вологодского масла.