У цій статті ми поговоримо про процес отримання сухого молока, а також наведемо ряд побічних продуктів, які можна отримати з рідкого молока, і які невідомі більшості виробників морозива просто тому, що їх використовують регулярно.
Процес виготовлення сухого молока
Деякі дослідження вже повідомляють про використання (і навіть комерціалізацію) сухого молока в 13 столітті. Перші експедиції Марко Поло до Індії вже знайшли купців та солдатів, які перевозили "сухе молоко". З тих пір і до сьогодні він продовжує виробляти та споживати сухе молоко, хоча процеси його отримання, очевидно, істотно варіювались.
На початку 20 століття способом отримання сухого молока було просто пропускання текучого молока через сушильні валики, які механічно впливали воду від сухої речовини. З другої половини 20 століття сухе молоко починають отримувати в процесі сушіння шляхом розпилення або "розпилення". У цьому методі відбувається випаровування молока з наступним розпиленням залишкової сухої речовини. Блок-схема цієї системи докладно викладена у прикладеній схемі.
Рідке молоко з фермерського збору надходить до сушильного заводу і зберігається у великих силосах. Проводиться пастеризація (Рис. 1) та відділення вершків та знежиреного молока через відцентровий сепаратор. Якщо ми хочемо отримати цільне сухе молоко (LEP), пізніше до знежиреного молока додається фракція вершків, стандартизуючи значення жиру до типових 26%. Залишки вершків використовують для виготовлення безводного жиру або масла.
Наступним кроком є попереднє нагрівання (Рис.2) молоко при температурі від 75 до 120ºC, зберігаючи їх протягом певного часу, який коливається від декількох секунд до декількох хвилин. Попередній нагрів дозволяє контролювати денатурацію білків сироватки в молоці, вбиває бактерії, інактивує ферменти, утворює природні антиоксиданти та забезпечує термостабільність.
Співвідношення нагрівання/часу залежить від типу продукту, що отримується, та його остаточного застосування. Наприклад, високий рівень попереднього нагрівання в LEP пов'язаний з кращою якістю збереження, але меншою розчинністю.
Попередній нагрів може здійснюватися за допомогою непрямої системи (теплообмінники, які використовують залишкове тепло від інших частин процесу для економії енергії), або прямого (впорскування пари у виріб).
Потім молоко надходить у випарник (Рис.3), і концентрується поетапно або за ефектами (які можуть бути від 3-4 до 7-8, залежно від розмірів випарника). У кожному ефекті створюється вакуум при температурі близько 72ºC. За цих умов молоко закипає, а вода перетворюється на пару, яка стискається (термічно або механічно) для використання на наступному етапі для нагрівання молока. Загалом, чим більше ефектів, тим більша економія енергії. На цій стадії можна витягти з молока до 85% води.
Перед остаточним висушуванням отримане молоко проходить через гомогенізатор (Рис.4). Функція цієї стадії полягає в тому, щоб, застосовуючи тиск, який може коливатися від 50 до 300 кг/см2, досягати рівних розмірів частинок перед розпиленням. Така регулярність діаметру жирових частинок призведе до полегшення відновлення молока та подовження терміну експлуатації сухого молока (завдяки запобіганню зникнення жиру).
Наступним етапом процесу є атомізація (розпилювальна сушка), яка полягає у перетворенні молочного концентрату в дрібні крапельки порошку, щоб вони змогли висохнути, контактуючи з масою циркулюючого гарячого повітря.
Ця зміна відбувається всередині сушильної камери (Рис.5), впорскуючи гаряче повітря (близько 200ºC) та використовуючи обертові дискові розпилювачі. У цій камері вологість знижується до 5-6%. Для досягнення типових значень вологості 3-4% нагріте повітря пропускають через рідини з порошком (Рис.6).
Малюнок 5. Верх сушильної камери
Звичайні сухі молочні суміші через їх порошкоподібну природу нелегко відновити у воді. Для полегшення цього відновлення на сушильній установці проводиться останній етап: агломерація. Це полягає у пропусканні найдрібніших частинок пилу, що виходять із сушарки, через циклони, щоб повернутися в сушильну камеру, поруч із форсункою. Там краплі вологи стикаються з порошковими краплями молока, утворюючи великі агломерати неправильної форми. Ці агломерати менш пилові, вони краще диспергуються у воді і, отже, простіші в обробці. Це молоко ще називають швидкорозчинним.
порошкоподібне молоко набагато стабільніше, ніж рідке молоко, але його слід захищати від таких факторів, як вологість, кисень, світло та тепло
У випадку з цільним сухим молоком все ще проводиться подальший етап нейтралізації гідрофобної дії слідів жиру, що залишилися на поверхні частинок порошку. Для цього невелику кількість соєвого лецитину (вилученого з соєвих олій) розпорошують у порошкоподібне молоко в псевдозрідженому шарі. Емульгуючі характеристики лецитинів (гідрофільно-ліпофільний баланс) нейтралізують гідрофобну дію жиру.
Сухе молоко є набагато стабільнішим, ніж рідке, але воно повинно бути захищене від таких факторів, як вологість, кисень, світло та тепло. Для цього вони повинні бути упаковані в мішки, належним чином захищені від вищезазначених елементів.
Пам’ятайте, що LEP є більш чутливим до цих факторів через більший вміст жиру. Якщо не контролювати ці параметри, це може призвести до передчасного окислення жиру і, як наслідок, прогорклості.
Поки що ми говорили про процес отримання сухого молока, як цільного, так і знежиреного. Ці два функціональні інгредієнти стають все більш необхідними у наших рецептурах, враховуючи їх практичність, якість та простоту збереження.
У молочній промисловості також існує ряд побічних продуктів, отриманих з рідкого молока, які все частіше враховуються при формулюванні. Якщо ми хочемо додати до наших рецептів певні фракції, які надають певні характеристики нашій суміші, ми вже можемо мати список побічних продуктів у формі порошку, які дозволять нам досягти цих цілей.
Такі продукти, як казеїнати або сироватка, білкові концентрати чи ізоляти, вже використовуються в цьому секторі, і ми будемо бачити їх все більше і більше у наших кулінарних книгах.