Низкая смачиваемость

1. Смачиваемость ухудшается, когда сухое молоко состоит из чересчур мелких частиц или чересчур крупных частиц. Часть мелких частиц быстро растворится в воде и образуется пленочка, которая окружает комочек сухого молока и препятствует проникновению воды внутрь комочка. Крупные частицы имеют малую поверхность на единицу веса, что уменьшает поверхность контакта продукта с водой. Оптимальный размер частиц лежит в пределах 100-150 мкм.

2. Оптимальной температурой, при которой лучше всœего смачивается сухое молоко при растворении, является 45-60 ºС. Следует обращать внимание на жесткость воды, которая снижает смачиваемость и растворение.

3. Смачиваемость сухого молока в значительной мере снижается от наличия свободного жира в нем, жира незащищенного белковым адсорбционным слоем (оболочкой). Свободный жир покрывает поверхность частицы и тем самым препятствует проникновению воды во внутрь её. Содержание свободного жира в сухом молоке колеблется в широких пределах и зависит от следующих факторов:

• отстой жира в сгущенном молоке в промежуточной ванне при выдержке перед сушкой. Необходимо сокращать эту выдержку до минимума и не допускать образования на поверхности сгущенного молока жировой пленки — перемешивать продукт;
• в молоке, задерживаемом фильтрами циклонами, свободного жира на 15-20 %, чем в основной массе продукта;
• механические воздействие скрепкового механизма при удалении из башни сухого молока увеличивают содержание свободного жира на 7%. В этом случае целесообразно использовать сушильные башни с коническим дном.

Пониженная растворимость сухих молочных продуктов наблюдается при сильной денатурации сывороточных белков в процессе сушки. Порок возникает так же при хранении продукта — с увеличенным содержанием свободного жира, который переходит на поверхность сухих частиц и снижает их смачиваемость. Выделению свободного жира способствует повышенное содержание влаги в продукте (более 7%) Влага вызывает кристаллизацию лактозы с одновременной дестабилизацией жира. Повышенная влажность сухих молочных продуктов, а также хранение в негерметичной упаковке приводит к уменьшению растворимости вследствие денатурации белков и образования плохо растворимых меланоидинов. Белки денатурируют при наличии в проудктах свободной влаги (связанная влага не изменяет коллоидных свойств белка). В связи с этим содержание влаги в сухом молоке не должно превышать 4-5%.

Факторы, влияющие на растворимость сухого молока можно отнести к молоку-сырью, к технологическим процессам и к формам связи воды с составными частями продукта.

На растворимость сухого молока большое влияние оказывает кислотность молока. Чем кислотность выше, тем хуже растворимость.

Длительность хранения молока сырья при низкой температуре способствует развитию психрофильной микрофлоры, которая воздействуя на белки молока, снижает их термическую устойчивость. Это в конечном итоге приводит к выработке продукта с пониженной растворимостью. Центробежная очистка молока – сырья удаляет не только механические примеси, но и нерастворимый молочный осадок (НСМО). Эта операция позволяет растворимость сухого молока увеличить на 2%.

Нормальные режимы пастеризации, сгущения и сушки молока несколько увеличивает количество нерастворимого остатка, при этом 75-80% НСМО падает на пастеризацию и лишь 20-25% на процесс сушки.

Чтобы уменьшит влияние этих операций на растворимость продукта͵ следует отдать предпочтение пленочным вакуум-аппаратам, а не циркуляционным, прямоточным сушилкам, а не противоточным. Сокращать пребывать пастеризованного молока перед сгущением, не сгущенного перед сушкой.

При выработке сухого молока распылительным методом основная масса его по мере получения удаляется из сушильной башни, но часть его остается на стенках в углах башни на фильтрах и может долгое время подвергаться воздействию относительно высокой температуры и аэрированию. Растворимость такого молока в 4-5 раз ниже молока из общей массы. Высокое остаточное содержание влаги в сухом молоке или его увлажнение при хранении резко снижает растворимость продукта. Установлено, что максимально в сухих продуктах влаги должно содержаться не более 4-5%. В этих пределах влага связана коллоидными системами молока. Влага свыше 4% -свободная. Связанная вода отличается от свободной тем, что она не растворяет ни соли, содержащиеся в молоке, ни сахар.

В случае увлажнения продукта в свободной воде растворяются соли, под действием которых коагулируют белки, и продукт резко теряет свою растворимость. Вместе с тем, растворяется лактоза (частично) образуется меланоидины. Οʜᴎ меняют цвет вкус и снижают растворимость продукта.

Прогорклый вкус – обусловлен гидролизом жира под действием оставшейся после пастеризации липазы.

Салистый привкус – возникает при хранении сухих молочных продуктов.

В сухих молочных продуктах могут происходить ферментативные процессы, которые сводятся в основном к гидролизу молочного жира и обусловлены наличием липолитических ферментов. В производстве сухого цельного молока при температуре пастеризации 90ºС липаза молока разрушается. По этой причине наиболее распространенный процесс порчи при хранении сухого цельного молока это химическое окисление липидов кислородом воздуха, заполняющего не только пространство между частицами сухого молока, но вакуоли, находящиеся внутри частиц. Герметическая упаковка в данном случае не спасает от окисления.

Факторы, влияющие на окисление жира в сухом цельном молоке:

• Процесс окисления начинается с сырья и прогрессирует во время его хранения. Целесообразно в данном случае сразу после получения молока пастеризовать его при температуре 74-75ºС с последующим охлаждением до 4-6ºС. В результате разрушения ферментов и липолитических бактерий окислительные процессы при хранении сырья отсутствуют.
• Оказывает влияние температура хранения сухих молочных продуктов: чем она выше, интенсивнее идет процесс. По закону Аррениуса при повышении температуры на 10ºС скорость окислительных процессов возрастает в 2 раза.
• Катализируют окислении жира свет, в особенности его ультрафиолетовый спектр и соли металлов. Различное содержание лактата железа в сухом молоке (от 2 до 8 мг %) приводит к увеличению окисленности в процессе производства и во время хранения, в 2-3 раза сокращается содержание витаминов.
• Скорость окисления молочного жира можно резко снизить, добавив небольшое количество ингибиторов окисления – антиоксидантов. Надежным средством защиты сухого молока от окисления является упаковка его в герметическую тару в атмосфере инертного газа с предварительным вакуумированием.

Затхлый лежалый вкус и темный цвет

Возникает при образовании большого количества меланоидинов в результате реакции между аминогруппы белков и альдегидной группой лактозы и глюкозы.

Самая радикальная мера борьбы – предотвращение увлажнения сухого молока. В случае если в нем влаги не будет больше 4-5%, то реакция не разовьется. Для протекания реакции крайне важно, чтобы лактоза находилась в растворенном состоянии.

Сопутствующим условием является температура, с повышением её процесс меланоиидинообразования усиливается.