В результате многочисленных экспериментальных исследований, проведенных на молочноконсервных комбинатах, были установлены оптимальные режимы одноступенчатого вакуумного охлаждения сгущенного молока с сахаром, которые вошли в технологическую инструкцию и дополнительно в общем виде оформлены в виде технологической карты, составленной в соответствии с ранее изложенными приемами эксплуатации вакуум-охладителей. Ниже приведена выписка из технологической карты одноступенчатого вакуумного охлаждения сгущенного молока с сахаром.
Разрежение в вакуум-охладителе к началу перепуска сгущенного продукта из вакуум-выпарного аппарата не менее 933 гПа.
Перепуск сгущенного продукта из вакуум-выпарного аппарата в вакуум-охладитель осуществляется в течение 10-12 мин при обязательном его распылении.
Включение мешалки через 2 мин от начала перепуска сгущенного продукта в вакуум-охладитель.
Пуск термокомпрессора через 3-5 мин от начала перепуска сгущенного продукта в вакуум-охладитель.
Внесение затравки обязательно! В сухом виде непосредственно в массу продукта (или через воздушный кран охладителя) при 30-35 °С (устанавливается лабораторией) в количестве не менее 0,02 % к массе продукта. Если установленная лабораторией температура внесения затравки достигается в момент перепуска сгущенного продукта из вакуум-выпарного аппарата в вакуум-охладитель, то вносить затравку следует в момент перепуска.
Отбор пробы охлаждаемого продукта для регулирования его состава производить при 38-40 °С.
Регулирование состава охлаждаемого продукта - по результатам исследования пробы продукта, отобранной при 38-40 °С.
Регулирование состава продукта добавлением воды (при необходимости) производить в процессе охлаждения (а не в конце его) при температуре продукта не ниже 35 °С.
Эксплуатация вакуум-охладителей по приведенному режиму одноступенчатого вакуумного охлаждения обеспечивает подачу продукта распылением, интенсивное охлаждение, испарение и перемешивание при продолжительности цикла охлаждения одной партии продукта от 25 до 40 мин; затраты времени на охлаждение по сравнению с многоступенчатым способом уменьшаются в 4-5 раз, и не требуется никаких дополнительных затрат. Такой режим охлаждения с обязательным внесением затравки обеспечивает зарождение не менее 400 000 зародышей кристаллов лактозы в 1 мм3 продукта, их рост до размеров не более 10 мкм и размещение в первой размерной группе на 98-99 % общего количества.
Для установления температуры продукта, при которой должна вноситься затравка, обычно рекомендуется график Гудзона. Положение кривой «усиленная кристаллизация лактозы» на этом графике хотя и не отражает всей сложности взаимосвязей при одноступенчатом вакуумном охлаждении, однако для ориентировочного выбора температуры, при которой вносится затравка, по результатам наблюдений его можно использовать.
При одноступенчатом способе вакуумного охлаждения для кристаллизации лактозы исключительно большое значение имеет затравка, что убедительно подтверждается результатами кристаллизации лактозы в одной и той же партии продукта с внесением и без внесения затравки. По мнению исследователей, это объясняется тем, что при подаче продукта в вакуум-охладитель возникают местные скопления растворенной лактозы (флуктуация плотности), которые по размерам приближаются к критическим для зарождения кристаллов, но не достигают их, а размещение молекул лактозы в растворе еще недостаточно соответствует необходимому положению в узлах кристаллической решетки.
Поэтому спонтанная кристаллизация не успевает возникнуть, необходима затравка. Внесение ее вызывает гетерогенное зародышеобразование.