2.2 Сгущение

Консервирующее воздействие в процессе сгущения молочного сырья достигается за счет повышения осмотического давления и накопления молочной кислоты. Так в натуральной сыворотке осмотическое давление составляет 0,74 МПа. Следовательно, находящиеся в молочном белково-углеводном сырье микроорганизмы с внутриклеточным давлением 0,6 МПа имеют оптимальные условия для своего развития не только по температуре, но и давлению окружающей среды. Этим объясняется быстрая порча сырья.

Так при сгущении молочной сыворотки в 5 раз (массовая доля сухих веществ –  25 %) осмотическое давление составляет 7,4 МПа, что создает неблагоприятные условия для развития микроорганизмов (осмотическое давление более чем в 10 раз выше по сравнению с внутриклеточным давлением микроорганизмов). Кроме того сгущают сыворотку при 60 – 65 °С, что обеспечивает пастеризацию продукта. При сгущении подсырной сыворотки в 8 – 10 раз, а творожной – в 3  – 5 раз повышается кислотность до 100 °Т и выше за счет концентрации молочной кислоты, что оказывает ингибирующее действие на микроорганизмы.

Таким образом, повышение концентрации сухих веществ в сыворотке до 40 и     60 % позволяет сохранить этот продукт в течение 5 – 30 суток при температуре 20 – 25 °С, а при температуре 2 – 5°С сроки хранения увеличиваются соответственно до 30 и             60 суток.

Концентрирование молочного сырья (удаление части воды) осуществляют различными способами: выпариванием, вымораживанием (криоконцентрирование) и путем обратного осмоса (гиперфильтрацией).

Степень сгущения определяется требованиями потребителей (текучая консистенции. пастообразная (тестообразная) и твердая (блок) и техническими возможностям вакуум-выпарных аппаратов.

Теоретически, с учетом растворимости лактозы, предельная концентрация сухих веществ в сгущенной сыворотке текучей консистенции (без кристаллизации лактозы) при 20 – 25 ^оТ составляет 30 – 35 %, а при температуре 5 – 10 ˚С – 20 – 25 %.

Для производства сухой сыворотки методом пленочной сушки необходимо сгущение молочной сыворотки в 3 – 5 раз (18 – 20 % СВ), методом распылительной в         7 – 9 раз (35 – 55 % СВ); молочного сахара  – в 10 раз (60 – 65 % СВ).

Режимы сгущения. Технологическими параметрами, определяющими процесс сгущения сыворотки, являются температура и продолжительность сгущения.

Для максимального сохранения нативных свойств компонентов молочного сырья минимальная температура сгущения 50 – 60 °С, что можно достичь при создании разрежения 1,15 – 2 Па. С точки зрения продолжительности процесса наиболее желательным является непрерывный процесс с минимальной продолжительностью теплового воздействия. Так, в производстве молочного сахара оптимальная продолжительность сгущения составляет 4 ч.