Производство масла

Сливочное масло знали еще с давних времен. На каменных табличках, которые были найдены на территории бывшей Месопотамии и относящиеся к 2500 году до Рождества Христова, высечены изображения, очень напоминающие этапы производства масла. В Индии также были найдены свидетельства о существовании маслоделия, но датированные на 500 лет позже. А благодаря поваренным книгам средневековья, мы располагаем более подробными сведениями производства масла в то время.

В V веке в Ирландии, а в IX веке в Италии и России сливочное масло было уже широко известным продуктом питания. Норвежцы в VIII веке брали в дальние плавания бочонки с коровьим маслом. В договоре Древнего Новгорода с немцами (1270 г.) есть свидетельство о стоимости «горшка масла». «Акты исторические» указывают, что Печенежский монастырь, пользуясь отсутствием пошлин, скупал масло у крестьян и продавал его в Антверпен и Амстердам.

В России издавна масло сбивали из сливок, сметаны и цельного молока. Самым популярным способом приготовления масла было перетапливание сметаны или сливок в русской печи. Отделявшуюся маслянистую массу остужали и сбивали деревянными мутовками, лопатками, ложками, а зачастую и руками. Полученное масло промывали в холодной воде. Его производство выходило довольно дорогим, поэтому повседневно употреблять его в пищу могли только зажиточные горожане. В то время свежее масло долго не хранилось, поэтому крестьяне перетапливали его в печи, промывали и вновь перетапливали. При таком перетапливании масло разделялось на два слоя: верхний состоял из чистого жира, а нижний содержал воду и нежирные составные части (пахту). Растопленный жир сливали и охлаждали до кристаллизации. Таким способом получали топленое масло многие восточнославянские народы. Россия была одним из крупнейших его экспортеров. Видимо, по этой причине за топленым маслом во всем мире закрепилось название «русское».

Сливочное масло – энергетически ценный пищевой продукт, который вырабатывают из молока. Сливочное масло представляет собой молочный жир, в котором равномерно распределены капельки плазмы и пузырьки воздуха.

В состав сливочного масла входит до 83% молочного жира, около 16% воды, 1-2% белков, лактозы, минеральных веществ, образующих плазму масла. В масле содержатся жирорастворимые витамины A, D, E, водорастворимые витамины группа В и С, причем их количество в масле, которое выработали летом, значительно выше.

Сливочное масло обладает высокой энергетической ценностью (2728-3130 кДж/100г) и усвояемостью (95-98%). Вкус и запах сливочного масла обусловлены наличием в нем веществ, одна часть которых переходит в него из исходного молока и сливок, а другая часть образуется в результате тепловой обработки, физического и биологического созревания.

Вкусовые компоненты сливочного масла – диацетил, летучие жирные кислоты, некоторые эфиры жирных кислот, лецитин, белок, жиры и молочная кислота. Желтую окраску сливочному маслу придает бета-каротин. В зависимости от содержания каротина масло имеет сочную с темно-желтым оттенком или бледно-желтую окраску, а иногда почти белую.

Пищевая ценность сливочного масла обусловлена его химическим составом: молочным жиром, жирными кислотами, фосфолипидами, минеральными веществами, витаминами. Кроме обычного сливочного масла производят с наполнителями, кислосливочное, топленое, а также жировые продукты – спрэды.

Спрэды вырабатывают из смеси молочных и «растительных» жиров. В зависимости от массовой доли жира спрэды делят на:

высокожирные (с массовой долей жира от 70 до 95%);
среднежирные (с массовой долей жира от 50 до 69.9%);
низкожирные (с массовой долей жира от 39 до 49.9%);

В зависимости от состава сырья спрэды подразделяются на:

сливочно-растительные (массовая доля молочного жира более 50%);
растительно-сливочные (массовая доля молочного жира от 15 до 49.9%);
растительно-жировые (вырабатываются из немолочного сырья).

При производстве спрэдов используют пищевые добавки, ароматизаторы и витамины.

Производство сливочного масла – сложный многоступенчатый технологический процесс, конечная цель которого – концентрация и выделение молочного жира. В промышленном масштабе масло производится двумя способами:

механическим сбиванием сливок с жирностью 35-40%;
преобразованием высокожирных сливок с жирностью 70-85%.

При сбивании сливок получается масло более высокого качества, обладающее лучшими органолептическими и структурными характеристиками, но этот метод имеет не высокую производительность. Именно поэтому уже больше полувека 90% сливочного масла производится методом преобразования высокожирных сливок (ВЖС).

При выработке масла способом сбивания концентрирование жировой фазы достигается сепарированием молока и последующим разрушением эмульсии молочного жира при сбивании полученных сливок. Содержание влаги регулируют во время обработки масла. Кристаллизация глицеридов молочного жира завершается во время физического созревания до механической обработки масла.

При получении масла способом преобразования ВЖС концентрирование жировой фазы молока осуществляется сепарированием. Нормализацию высокожирных сливок по влаге проводят до начала термомеханической обработки с таким расчетом, чтобы массовая доля жира в сливках соответствовала массовой доле жира в готовом продукте.

Получение таких производных сливочного масла как шоколадное, кислосливочное и масло с наполнителями идет в тех же линиях, но на стадии нормализации к нему добавляются необходимые компоненты.

Приемка молока и его сепарирование – стадии, одинаковые для всех способов производства сливочного масла.

Молоко нагревается до температуры 50-55°С. Это делается с целью интенсифицировать процесс сливкоотделения. Подогретое молоко поступает в сепаратор-сливкоотделитель, где оно разделяется на сливки и обрат(обезжиренное молоко). Также сливки получают в процессе нормализации при производстве других продуктов на сепараторах-нормализаторах. В таких случаях на выходе из сепаратора-нормализатора получается нормализованная по жиру смесь и сливки с заданной жирностью. Жирность полученных сливок составляет 37-40%. Сливки в обязательном порядке пастеризуют. При выработке сладкосливочного масла сливки в летний период температура пастеризации составляет 85-90°С. В зимний период, когда вкус сливок становится менее выраженным, температуру повышают до 92-95°С.

В случае переработки сливок с повышенной кислотностью температуру пастеризации следует снизить во избежание отложения белков и солей на греющей поверхности оборудования, это может вызвать появление пригорелого привкуса масла. Температуру пастеризации поддерживают на заданном уровне постоянной. Затем следует дезодорация (удаление посторонних «кормовых» привкусов).

Последующие технологические этапы существенно отличаются в зависимости от того, каким способом осуществляется производство сливочного масла.

Метод сбивания сливок

Перед тем, как поместить сливки в маслобойные барабаны, их необходимо охладить и выдержать при температуре от 2 до 8°С. За это время происходит созревание сливок, их вязкость возрастает, агломерируются микроскопические жировые шарики, которые впоследствии станут центрами кристаллизации жира. Чем ниже температура, тем быстрее сливки «зреют», а механическое перемешивание позволяет дополнительно ускорить процесс.

Сбивание сливок осуществляется в маслоизготовителях, представляющих собой вращающиеся металлические цилиндры или деревянные бочки. Под действием механических ударов зарождается масляное зерно, состоящее из кристаллизованных частиц молочного жира. После того, как пахта начнет разбрызгиваться, процесс сбивания прекращается и производится одно- или двукратная промывка масляного зерна. Для увеличения стойкости масла при хранении производится его посол прокаленной солью «экстра». Дальше масляная масса пропускается через отжимные вальцы, после чего образуется плотный однородный пласт, готовый для фасовки, упаковки и хранения. Стоит отметить, что производство сливочного масла из кислых сливок возможно только методом сбивания.

Преобразование высокожирных сливок

Высокожирные сливки (ВЖС) получают путем сепарирования сливок средней жирности (32-37%). Для этого сливки средней жирности после пастеризации направляют на сепаратор для ВЖС, где под действием центробежной силы жировые шарики максимально концентрируются. Температуру сепарирования поддерживают на уровне 65-70°С. Более высокая температура сепарирования приводит к быстрому испарению влаги с поверхности продукта, снижению стабильности оболочек жировых шариков и увеличению количества деэмульгированного жира. Если содержание влаги в высокожирных сливках ниже требуемого, их нормализуют пахтой, пастеризованным цельным молоком или сливками.

Для нормализации ВЖС не следует использовать обезжиренное молоко или воду, так как это приводит к увеличению вязкости, а также к снижению СОМО в сливках и к повышению стабильности эмульсии жира, что затрудняет процесс преобразования ВЖС и, тем самым, приводит к снижению производительности маслообразователя.

Если требуется нормализации высокожирных сливок по СОМО, то используют сгущенное молоко, либо пахту.

Каротин вносят в сливки тонкой струей при непрерывном перемешивании в течение 4..8 мин.

После нормализации и тщательного перемешивания высокожирные сливки направляют в маслообразователь для термомеханической обработки; при этом сливки перемешивают через каждые 10..15 мин, чтобы избежать расслаивания фаз, т.е. отстоя сливок. В маслообразователе сливки охлаждаются и подвергаются механическому воздействию для получения масла. Сливки при температуре 60-70°С поступают вначале в нижний, а затем в средний и верхний цилиндры. В нижнем цилиндре сливки интенсивно охлаждаются до 22-23°С, сохраняя свойства эмульсии жира в плазме, и перемешиваются для ускорения образования центров кристаллизации.

В среднем цилиндре начинается процесс структурообразования: жир из жидкого состояния переходит в жидкопластическое и отвердевает в течении 5-20с. Продукт в среднем цилиндре охлаждается до 11-13°С. В верхнем цилиндре происходит обработка кристаллизующегося продукта, в результате чего формируется требуемая структура и консистенция.

На выходе из маслообразователя масло имеет температуру 10-12°С. Продолжительность механической обработки в аппарате должна быть достаточной для кристаллизации глицеридов в количестве, необходимом для формирования структуры. В случае получения масла твердой, крошливой консистенции увеличивают продолжительность обработки продукта в зоне кристаллизации путем снижения производительности маслообразователя и понижают температуру масла на выходе из аппарата. При мягкой консистенции масла сокращают продолжительность обработки продукта в зоне кристаллизации путем увеличения производительности маслообразователя и повышают температуру масла на выходе из аппарата. Регулируют температуру масла на выходе из маслообразователя путем изменения расхода или температуры хладоносителя, используемого для охлаждения, при постоянной производительности маслообразователя. Это приводит к уменьшению температуры продукта на выходе из аппарата.

При помощи перепускного крана оно заливается в бумажные коробки, дно которых выложено специальным пищевым пергаментом. Масло в коробке должно быть уложено плотным слоем, поэтому работник цеха специальной деревянной лопаткой выравнивает поверхность масла в коробке. После заполнения и взятия проб на анализ коробку запечатывают, наносят на нее дату изготовления, номер смены, вид масла. По техническим условиям масло упаковывают в коробки массой 20, 15, 10 кг. После упаковки и маркировки масло отправляется на склад, где оно хранится при t=(5-15)°С c целью создания благоприятных условий для завершения процесса кристаллизации молочного жира, улучшения структуры и физических свойств масла.

Преимущества и недостатки методов производства масла

Методы производства	Преимущества	Недостатки
Сбивания сливок в маслоизготовителях:
периодического действия	Хорошая пластичность и высокая термоустойчивость масла; легкость регулирования однородности состава масла; возможность организации производства различной мощности, в т.ч. и фермерского; возможность переработки сливок любого качества.	Длительность производственного цикла(практически сутки); невозможность выработать масло с повышенным содержанием плазмы и вкусовыми наполнителями; неудовлетворительная дисперсность плазмы в монолите масла; недостаточная механизация производства; сравнительно высокая обсемененность масла микрофлорой.
непрерывного действия	Хорошая пластичность и высокая термоустойчивость масла; высокая механизация производственных операций	Длительность производственного цикла; невозможность выработать масло с повышенным содержанием плазмы и вкусовыми наполнителями; недостаточно хорошая дисперсность плазмы; сравнительно частый порок консистенции-«рыхлость»; высокое содержание воздуха(до 8,10-5 м3/кг); сравнительно высокие потери жира с пахтой; нерациональность производства масла на предприятиях малой мощности; неравномерность состава и качества масла одной партии; повышенная энергоемкость.
Преобразованием высокожирных сливок	Отличное диспергирование плазмы(1..3мкм); низкая бактериальная обсемененность; высокая сохраняемость качества; пониженное содержание воздуха-(0,3..0,8).10-5м3/кг; экономное использование производственных площадей; кратковременность производственного цикла(1..1,5ч); сравнительно небольшой расход холода и воды; невозможность переработки сливок повышенной кислотности и подмороженных; возможность выработки практически всего существующего ассортимента масла и мобильность технологического процесса.	Сравнительно частые пороки- нетермоустойчивость масла и повышенное вытекание жидкого жира(6..12%); повышенное содержание жира в плазме(2,1..17,4%) и неудовлетворительная отделяемость белка при перетопке; недостаточная механизация производства, ручная мойка сепараторов; отсутствие возможности фасовать масло брикетов в потоке производства; нерациональность производства масла на предприятиях малой мощности; отсутствие автоматизации при контроле и регулировании содержания влаги в масле.