По завершении вакуумного охлаждения молочные консервы должны быть стандартными по массовой доле влаги и другим показателям. Следовательно, в продукте, поступающем на вакуумное охлаждение, должен быть избыток влаги, равный массе ее, которая будет удалена в процессе охлаждения.
При вакуумном охлаждении влага удаляется только за счет самоиспарения, а поэтому масса ее зависит от теплоты перегрева продукта перед охлаждением.
Средняя за процесс теплота парообразования находится как среднее арифметическое от ее значений при начальной и конечной температурах пара.
Охлаждение должно быть прекращено, как только массовая доля влаги в продукте изменится от начальной до конечной, заданной.
В целях использования результатов проведенных исследований для регулирования процесса охлаждения сгущенного молока с сахаром в вакуум-охладителях расчетами, подтвержденными наблюдениями, было установлено, что, охлаждаясь от 60 до 20 °С, продукт в среднем на каждый градус теряет 0,088 % влаги.
На основе исследований и расчетов была составлена номограмма, пользуясь которой быстро и с достаточной технической точностью определяют нужную переменную величину. Кроме этого, молочноконсервным предприятиям для использования в лабораториях и на рабочих местах аппаратчиков вакуумного охлаждения разработаны и предложены графики и таблицы, облегчающие регулирование состава молочных консервов при вакуумном охлаждении.
Ниже приведены практические рекомендации по регулированию состава продукта при вакуумном охлаждении. Так, если концентрация сухих веществ охлажденного продукта 74 %, а температура его 21-25 °С, то в зависимости от температуры продукта в конце выпаривания и в конце вакуумного охлаждения варку следует заканчивать при определенной концентрации сухих веществ в продукте, поступающем из вакуум-выпарного аппарата (табл. 18).
Таблица 18
Температура сгущенного продукта из вакуум-выпарного аппарата в конце варки, °С |
Концентрация сухих веществ (в %) при температуре продукта в конце охлаждения, °С |
||||
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
60 |
70,1 |
70,2 |
70,3 |
70,4 |
70,5 |
59 |
70,2 |
70,3 |
70,4 |
70,5 |
70,6 |
58 |
70,3 |
70,4 |
70,5 |
70,6 |
70,7 |
57 |
70,4 |
70,5 |
70,6 |
70,7 |
70,8 |
56 |
70,5 |
70,6 |
70,7 |
70,8 |
70,9 |
55 |
70,6 |
70,7 |
70,8 |
70,9 |
71 |
54 |
70,7 |
70,8 |
70,9 |
71 |
71,1 |
53 |
70,8 |
70,9 |
71 |
71,1 |
71,2 |
52 |
70,9 |
71 |
71,1 |
71,2 |
71,3 |
51 |
71 |
71,1 |
71,2 |
71,3 |
71,4 |
50 |
71,1 |
71,2 |
71,3 |
71,4 |
71,5 |
49 |
71,2 |
71,3 |
71,4 |
71,5 |
71,6 |
48 |
71,3 |
71,4 |
71,5 |
71,6 |
71,7 |
47 |
71,4 |
71,5 |
71,6 |
71,7 |
71,8 |
46 |
71,5 |
71,6 |
71,7 |
71,8 |
71,9 |
45 |
71,6 |
71,7 |
71,8 |
71,9 |
72 |
44 |
71,7 |
71,8 |
71,9 |
72 |
72,1 |
43 |
71,8 |
71,9 |
72 |
72,1 |
72,2 |
42 |
71,9 |
72 |
72,1 |
72,2 |
72,3 |
41 |
72 |
72,1 |
72,2 |
72,3 |
72,4 |
40 |
72,1 |
72,2 |
72,3 |
72,4 |
72,5 |
Вышеприведенные рекомендации справедливы при точном отборе средней пробы сгущенного молока с сахаром. Однако в отдельных случаях, когда интенсивность циркуляции в конце выпаривания в вакуум-выпарном аппарате снижается, т. е. продукт недостаточно хорошо перемешивается, результаты исследований пробы, необходимые для регулирования состава продукта при вакуумном охлаждении, не будут достоверными. В таких случаях следует отбирать среднюю пробу сразу после перепуска продукта из вакуум-выпарного аппарата в охладитель при температуре 38-40 °С.
Данные по регулированию состава продукта при охлаждении на основании исследований пробы, отбираемой из вакуум-охладителя при 40 °С, приведены в табл. 19.
Таблица 19
Массовая доля сухих веществ в пробе продукта, отбираемой при 40 °С, % |
Регулирование состава сгущенного молока с сахаром |
|||
в конце охлаждения |
в процессе охлаждения |
|||
требуемая |
фактическая |
изменением температуры для обеспечения Спр=74%, °С |
изменением массовой доли сухих веществ для обеспечения температуры 20 °С |
добавлением воды, на 1000 кг продукта для обеспечения Спр=74%, кг |
72 |
71,5 |
15 |
73,5 |
- |
72 |
71,6 |
16 |
73,6 |
- |
72 |
71,7 |
17 |
73,7 |
- |
72 |
71,8 |
18 |
73,8 |
- |
72 |
71,9 |
19 |
73,9 |
- |
72 |
72,5 |
25 |
Экономически невыгодно, так как Спр будет равным 74,5-74,2 % |
6,8 |
72 |
72,4 |
24 |
То же |
5,4 |
72 |
72,3 |
23 |
» |
4 |
72 |
72,2 |
22 |
» |
2,7 |
72 |
72,1 |
21 |
74,1 |
1,4 |
Аналогично на основании расчетов по формулам составляются рабочие таблицы для регулирования состава сгущенного молока с сахаром в процессе вакуумного охлаждения на основании исследований проб продукта, отбираемых при температуре ниже или выше 40 °С.
Рассмотрим на примере регулирование состава сгущенного молока с сахаром по технологической карте (см. табл. 19).
В пробе продукта, отобранной из вакуум-охладителя при 40 °С, согласно карте массовая доля сухого вещества оказалась равной 71,7%, а требуемая для данной температуры - 72%. Следовательно, необходимо регулирование состава. Оно возможно по температуре или составу конечного продукта. Из карты видно, что массовая доля сухого вещества продукта, равная 73,7%, может быть обеспечена, если продукт будет охлажден до 17 °С. Если же охладить продукт до 16 °С, то в нем массовая доля сухого вещества будет 73,6 %. Охлаждение до 16 °С экономически более выгодно, так как массовая доля влаги в продукте будет равной 26,4 %.
Были исследованы возможные пределы регулирования состава продукта температурой. Оказалось, что качество продукта существенно не изменяется, если продукт будет охлажден до температуры не выше 25 °С и не ниже 15 °С, что и учитывалось при составлении карты по регулированию состава продукта для вакуумного охлаждения.
До 25 °С можно охлаждать летом, когда температура хранения не ниже 15 °С, с понижением же температуры хранения необходимо понижать и температуру охлаждения во избежание перекристаллизации лактозы в продукте и ухудшения его консистенции.