Технология производства плавленых сыров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Целью данного расчетного задания является составление проекта технологической линии по производству плавленого сыра. В ходе расчетного задания необходимо спроектировать технологические линии, выбирая оптимальную технологическую схему, современное высокоэффективное, экономичное оборудование, отвечающее особенностям производства.

Курсовой проект содержит текстовый материал, а также аппаратурно-технологическую схему производства плавленого сыра, график технологических процессов и работы машин и аппаратов, план основного цеха с расстановкой оборудования.



Содержание

Введение

1. Классификация сыров

2. Требования к качеству готового продукта

3. Гигиенические требования безопасности

4. Ассортимент и характеристика вырабатываемой продукции

5. Характеристика сырья и вспомогательных материалов

6. Разработка технологической схемы производства

7. Продуктовый расчет

8. Подбор и расчет технологического оборудования

9. Сводная таблица оборудования

10. Расчет площадей и компоновка помещений

Заключение

Список использованной литературы

Приложение



Введение

Для более полного удовлетворения растущих потребностей населения необходимо «увеличить производство продукции пищевых отраслей промышленности на 23-25 %. Значительно повысить качество, биологическую ценность и вкусовые достоинства продуктов питания, улучшить их ассортимент»

К числу продуктов, отличающихся высокой пищевой и биологической ценностью, с полным основанием относится сыр. Годовая потребность в сыре, исходя из рекомендуемых норм, 915 тыс.тонн, фактически в 2011 году произведено 253 тыс.тонн или 27,6 %. ВНИИМС разработана концепция научных исследований с целью создания теоретической и практической базы для развития отечественного сыроделия. В рамках концепции по развитию сыроделия ведутся исследования по изысканию резервов увеличения объемов производства сычужных сыров, за счет изменения структуры и рационального использования молока, включая вторичное молочное сырье, создания биотехнологий сычужных сыров с использованием сырья немолочного происхождения.

Ученые активно работают над созданием технологий производства бактериальных, биологически активных ферментных препаратов, применение которых позволяет повысить качество вырабатываемой продукции, интенсифицировать процесс выработки и созревания сыров.

Пищевая ценность сыра обусловлена концентрацией в нем молочного белка и жира, наличием незаменимых аминокислот, летучих жирных кислот, карбонильных соединений, витаминов, кальциевых, фосфорнокислых и других минеральных солей. В сыре содержится от 18 % до 25 % белков и других азотистых соединений, причем довольно значительная часть их находится в растворимой форме, хорошо усвояемой организмом человека.

Содержание жира в сухом веществе сыра составляет от 20 % до 60 %, минеральных солей (не считая поваренной соли) - от 1,5% до 3,5 %. Сыр - высококалорийный продукт: в зависимости от содержания жира и белков калорийность 1 кг сыра колеблется в пределах от 2500 до 4000 ккал.



1. Классификация сыров

В зависимости от особенностей технологии плавленые сыры подразделяют на видовые группы:

1. Ломтевые;

2. Пастообразные;

3. Колбасные;

4. Сладкие.

Сыры плавленые ломтевые

К этим сырам относятся: Советский, Российский, Костромской, Голландский, Городской, Невский, Сливочный, Столовый и т. д. Плавленые сыры этой группы объединяют общие органолептические признаки. Они имеют вкус и запах, сходные с запахом внесенных по рецептуре натуральных сыров. Для этих сыров характерна плотная однородная структура теста. Консистенция Латвийского и Городского слегка мажущаяся. Обычно название сыра соответствует внесенному сыру или других преобладающих наполнителей.

Сыры плавленые пастообразные

Ассортимент пастообразных сыров включает сыры: Дружба, Волна, Лето - 55 %-ной жирности; Рокфор - 50 %-ной жирности; Кисломолочный - 45 %-ной жирности; Московский (в тубах), Мягкий (в тубах) - 55 %-ной жирности; с томатом (в тубах) - 50 %-ной жирности; Янтарь - 60%-ной жирности, Коралл, Паштетный и др. Отличительная особенность всей группы - нежная, маслянистая, мажущаяся консистенция, приближающаяся к консистенции сливочного масла. Пастообразные сыры можно намазывать на хлеб как бутербродные.

Сыры плавленые колбасные

К этим сырам относят Колбасный копченый 30 и 40 %-ной жирности, Особый, Туристский и т. д. Для производства колбасного сыра расплавленную сырную массу охлаждают до 50-55С и шприцуют в оболочку из целлофана, пергамента или другого материала, раскроенного по размерам батона сыра. Остывшие и обсушенные батоны подвергают холодному копчению при температуре 25-35С в течение 20-24 часов или горячему при температуре 45-55С в течение 2-4 часов. Эта группа сыров имеет в меру острые, слегка кисловатые, копченые вкус и запах. Консистенция плотная, слегка упругая, однородная, уплотненная под оболочкой. Форма колбасных сыров в виде батонов диаметром 6-8 см, массой нетто до 2 кг.

Сыры плавленые сладкие

К сладким (пластическим) сырам относятся: Шоколадный, Кофейный, Фруктовый, Сказка, Светлячок, Сластена и т. д. Их изготовляют из свежевыработанного творога различной жирности, сливочного масла, сахара и пищевых наполнителей, вкусовых добавок. Для получения нежной и пластичной консистенции горячую сырную массу гомогенизируют или добавляют стабилизаторы в виде агар-агара, агароида или желатина. Сыр содержит влаги не более 35 %, жира от 20 до 30 %, сахара - не менее 30 %.

2. Требования к качеству готового продукта

По органолептическим показателям сыры рассматриваемого ассортимента должны соответствовать следующим требованиям:

- внешний вид: сыр плотно запакован в оболочку из полимерной плёнки; цвет оболочки от светло до тёмно-коричневого; поверхность батона чистая; по удалении покрытия поверхность сыра чиста, не подсохшая, неплесневелая; сыр в полимерной плёнке типа поведен не парафинированный;

- вкус и запах: копчёности, с выраженным привкусом внесённых специй (тмина или перца);

- вид на разрезе: допускается наличие небольшого количества воздушных пустот, наличие специй; рисунок отсутствует; для сыра копчёного с перцем - наличие частиц перца, для сыра копчёного с тмином - частиц или зёрен тмина;

- консистенция: в меру плотная, связная, слегка упругая, однородная по всей массе сыра;

- цвет теста: на поперечном разрезе под оболочкой на глубине от 0,1 до 0,5 см. цвет жёлтый к центру светло-жёлтый.

Не допускаются к реализации сыры, имеющие нарушение целостности упаковки, горький, затхлый, прогорклый, мыльный, резко выраженный щелочной вкус и запах, кормовой, металлический, аммиачный, броженый, привкус нефтепродуктов и химикатов, а также сыры вспученные, с посторонними включениями и с плесенью на поверхности.

Сыры, имеющие наличие на разрезе батона (по диаметру) более трёх не расплавившихся частиц к реализации не допускаются. Сыры не должны содержать патогенных микроорганизмов. Колбасные сыры имеют форму колбас диаметром от 4до 8см. длиной до 40 см. массой нетто до 3 кг и фасуются в оболочку из полимерных плёнок, допущенных Минздравом РФ.

Цвет оболочки зависит от используемого упаковочного материала.

Допускаются к реализации сыры, имеющие лёгкую деформацию формы. По удалению покровного материала на поверхности сыра допускается небольшое количество воздушных пустот.

При фасовании колбасных сыров на шприц используют готовые оболочки или целлюлозную плёнку, из которой готовят оболочки непосредственно на предприятии, для чего целлофан разрезают на части нужной величины, из которых складывают двухслойные пакеты.

Пакеты из пергамента делают однослойными, сшивая их белыми нитками двойным швом. Перед обвязкой пакет выворачиваю швом внутрь.

Наполненную сырной массой колбу туго перевязывают у свободного конца шпагатом (по типу колбасной вязки), оставляя петлю для подвешивания колбас. Колбасы подвешивают на вешала или транспортёры, размещая так, чтобы они не касались друг друга.

При фасовании на автоматах концы колбас заделывают при помощи металлических клипс, после чего сыр помещают на поддон.

Готовый колбасный сыр укладывают в деревянные или картонные ящики, предварительно выстланные обёрточной бумагой. Перед укладкой сыра концы оболочки и шпагата обрезают.

3. Гигиенические требования безопасности

Для обеспечения гигиенической надежности молочной продукции необходимо, чтобы процесс ее производства осуществлялся c учетом строгого соблюдения необходимых санитарно-гигиенических требований. Вопросы санитарии и гигиены должны быть в центре внимания при проектировании и строительстве предприятии, при благоустройстве территории и при компоновке технологического оборудования в цехах, при организации технологического процесса производства продукции от приемки сырья до отправки в торговую сеть.

Санитарную очистку и уборку помещений проводят преимущественно вручную c применением горячего моющего раствора; например, на ведро воды добавляют от 40 г до 50 г кальцинированной соды. После мойки остатки воды удаляют до высыхания поверхностей. При необходимости проводят заключительную дезинфекцию, обычно 0,5 %-м раствором хлорной извести. Плавленый сыр производство технология

Приготовление рабочих растворов хлорной извести для дезинфекции рук, уборочного инвентаря, оборудования, санузлов и т. д. должно производиться из централизованно приготовленного 10 % -ного раствора хлорной извести и ежедневно контролироваться на содержание активного хлора специально выделенным работником.

Важную роль в повышении санитарно-гигиенического состояния на перерабатывающих предприятиях играют применяемые моющие и дезинфицирующие средства.

Моющие средства для санобработки в молочном производстве должны быть нетоксичны и без резкого запаха, хорошо растворяться в воде, легко удаляться с поверхности, не обладать коррозирующими свойствами, иметь антибактериальное действие.

К моющим средствам относится большая группа органических соединений, растворы которых повышают эффективность моющих средств - это поверхностно-активные вещества (ПАВ). Композиции, содержащие в составе ПАВ, щелочные компоненты и нейтральные наполнители, называют синтетическими моющими средствами (СМС).

До настоящего времени в молочной промышленности наиболее распространены индивидуальные моющие и очищающие средства неорганического происхождения (каустическая и кальцинированная сода, азотная и сульфаминовая кислота и т. д.).

Санитарная обработка на предприятиях молокоперерабатывающей промышленности включает в себя комплекс мероприятий по очистке, мойке и дезинфекции, в результате которых загрязненные поверхности становятся чистыми по физико-химическим и микробиологическим показателям.

Очистка и мойка - это физико-химический процесс удаления c поверхности различных загрязнений, обычно состоящий из трех стадий: отделение грязи от поверхности, разложение ее в моющем растворе и предотвращение выпадения взвешенной грязи обратно в осадок.

Дезинфекция (обеззараживание поверхностей) - заключительная стадия санитарной обработки, является активным средством уничтожения на поверхности всевозможных микроорганизмов.

4. Ассортимент и характеристика вырабатываемой продукции

В данном курсовом проекте разрабатывается цех плавленых сыров мощностью 1 т. сыра в смену. В ассортименте плавленые сыры колбасные трёх видов:

- копчёный;

- копчёный с перцем;

- копчёный с тмином.

Сыры плавленые колбасные копчёные характеризуются следующими показателями химического состава, энергетической и пищевой ценности.

Пищевая ценность продукта: содержание воды - до 55 %, белков -

22 %, жира - 30-40 %, органических кислот - 2,4 %, золы - 4,6 %; энергетическая ценность 100г. составляет 340ккал, что соответствует 1423 кДж. Общее содержание липидов (г. в 100г. продукта) составляет 27, в том числе: триглицериды - 22,28; фосфолипиды - 0,43; холестерин - 1,13; сумма жирных кислот - 21,24; в том числе: насыщенные - 13,12; мононенасыщенные - 7,46; полиненасыщенные - 0,66.

Содержание макро- и микроэлементов в 100г. сыра. Макроэлементы, мг.: Ca - 760, K - 200, Mg - 40, Na - 880, P - 600; микроэлементы, мкг.: Fe - 800, Cu - 60, Zn - 3000.

Аминокислот в сыре содержится (г. в 100г. продукта): всего незаменимых аминокислот - 7,63, в их числе валин - 1,21, изолейцин - 0,83, лейцин - 1,82, лизин - 1,11, метионин - 0,5, треонин - 0,83, триптофан - 0,5, фенилаланин - 0,83; заменимых аминокислот содержится 13,35, в том числе: аланин - 0,45, аргинин - 0,44, аспарагиновая кислота - 1,5, гистидин - 1,13, глицин - 0,3, глутаминовая кислота - 3,51, пролин - 3,12, серин - 2,7, тирозин - 0,94, цистин - 0,17; всего аминокислот - 20,98.

Витаминный состав сыра (в 100г. продукта): ретинол (А) - 0,15мг., в-каротин - 0,08мг., токоферол - 0,35мг., аскорбиновая кислота - 1,2 мг., пиридоксин - 0,1 мг., цианокобаламин - 0,25 мкг., биотин - 3,6 мкг., ниацин (РР) - 0,15 мг., пантотеновая кислота - 0,6 мг., рибофлавин - 0,39 мг., тиамин - 0,02 мг., фолацин - 14 мкг.



Таблица 1 - Характеристика ассортимента плавленых сыров

Наименование	Массовая доля, %
	жира в сухом веществе, не менее	влаги, не более	поваренной соли, не более	сахарозы, не менее
Колбасный копчёный	30;	55;	3,0	-
Колбасный копчёный с перцем	30	55	3,0	-
Колбасный копчёный с тмином	40	55	3,0	-

5. Характеристика сырья и вспомогательных материалов

Согласно ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочных продуктов» плавленые сыры, рассматриваемый ассортимент сыров вырабатывается из сырья.

Вода питьевая по ГОСТ2874-82 должна удовлетворят требованиям к питьевой воде по содержанию солей тяжёлых металлов и прочих загрязнителей, жёсткость не должна превышать 7 мг*экв/л.

Гигиенические требования к качеству питьевой воды, а также правила контроля качества воды, производимой и подаваемой централизованными системами питьевого водоснабжения, установлены СанПиН 2.1.4.599-96. Гигиенические требования к качеству питьевой воды при нецентрализованном водоснабжении установлены СанПиН 2.1.4.544-96.

Физико-химические и органолептические показатели соли поваренной должны соответствовать требованиям ГОСТ 13830-68

Таблица 2 - Органолептические показатели соли поваренной

Показатель	Требование
Вкус и запах	5%-ный раствор соли должен быть чисто соленый, без привкусов и посторонних запахов
Цвет	белый

Сыр сычужный по ТР ТС 033/2013. Массовая доля жира в сухом веществе от 20 % до 50 %, массовая доля влаги от 40 % до 50 %,. Сыр нежирный для плавления по ТР ТС 033/2013 - массовая доля влаги от 56 % до 64 %, рН сыра должен находиться в пределах 5,3 - 5,7. Масло коровье по ТР ТС 033/20136

Таблица 3 - Органолептическая характеристика коровьего масла

Наименование показателя	Характеристика
Вкус и запах	Чистый, без посторонних привкусов и запахов, характерный для сливочного масла с привкусом пастеризованных сливок или без него
Консистенция и внешний вид	Однородная, пластинчатая плотная, на разрезе слабо блестящая и сухая на вид или с наличием одиночных мельчайших капелек влаги

Массовая доля жира 72,5 %, массовая доля влаги 25 %.

Творог нежирный. Массовая доля влаги 73 %. Перец чёрный и белый, тмин. Для вкусовых и ароматических добавок важным является показатель выраженности вкуса и аромата, и, что немало важно, соответствия этих показателей НТД. Эти продукты должны сохранять сыпучесть.

При изменении химического состава сырья производят соответствующий перерасчёт рецептур при сохранении требований отраслевого стандарта к количеству сухих веществ и жира. Регулирование сухих веществ допускается за счёт изменения количества сыра нежирного, а жира за счёт изменения количества масла коровьего.

Допускается замена с соответствующим пересчётом по жиру, сухому веществу, сахару:

· взаимная замена мелких сычужных сыров;

· брынзы жирной всеми видами рассольных сыров, брынзой из обезжиренного молока, всеми видами жирных сыров, сырами для плавления;

· взаимная замена сухих молочных продуктов;

· взаимная замена коровьего масла всех сортов;

· воды - подсырной сывороткой, пахтой, обезжиренным молоком;

· допустима замена одних солей-плавителей другими с соответствующим пересчётом.

Фасуют колбасный сыр в колбы из различных полимерных плёнок, концы увязывают шпагатом или крепят металлическими клипсами. Упаковку готового продукта производят в коробки из гофрокартона или в деревянные ящики.

6. Разработка технологической схемы производства сыра

Плавленые сыры вырабатывают из натуральных сыров с добавлением солей-плавителей, молочных продуктов, специй и пряностей.

Контроль и приёмку сырья осуществляет мастер, проводя органолептическую оценку поступающего сычужного сыра, осмотр внешнего вида, состояние упаковки. Он же отмечает контрольные места для взятия проб. От контрольных мест лаборант проводит отбор проб по ГОСТу для исследования. Подбор сырья для плавления. От правильного подбора продуктов зависят вкус и запах, консистенция готового сыра и продолжительность его хранения.

При зачистке сыр проходит через машину для снятия парафина, где с головок горячей водой (от 90С до 95С) удаляется парафин с помощью душевого устройства.

Далее сыр подаётся в моечную машину, где его моют от 20 до 30 минут при температуре от 30 ⁰С до 40 ⁰С. Головки сыра непрерывно переворачиваются мешалками, и в результате трения одна о другую моются; ополаскиваются холодной водой. Быстро созревающий сыр и сырную массу для плавления освобождают с поверхности от парафина, зачищают верхний слой и вынимают из кадок. Брынзу и рассольные сыры при необходимости замачивают с целью удаления избытка соли, а затем моют тёплой водой при температуре от 40 ⁰С до 45 ⁰С, затем ополаскивают холодной водой.

Измельчение. Для ускорения проникновения соли-плавителя внутрь сырной массы, а также для лучшего перемешивания составных частей смеси сырьё измельчают. Подготовленное и рассортированное по виду, жирности и качеству сырьё передают в цех дробления партиями, которые сопровождаются маркой с химическим составом сырья. Сырную массу и другие компоненты (брынзу, творог) измельчают на частицы диаметром от 5 мм до 8 мм на волчках, а дальнейшее измельчение сырной массы до частиц размерами от 3 мм до 5 мм может быть достигнуто на вальцовочной машине.

Составление смеси преследует цель придания готовому продукту определённого вкуса, запаха, консистенции сырного теста, обеспечения хорошего плавления и, главное, обеспечение стандартного состава плавленого сыра. После измельчения в промежуточной емкости сыр поступает на плавление.

Подбор и внесение солей-плавителей. Вкус и консистенция плавленого сыра, а также стойкость его при хранении в значительной степени зависят от применяемой соли-плавителя. Важным фактором при этом является вид соли, её доза, активная кислотность. Соли-плавители вносят в сырную массу для резкого повышения её рН, частичного перехода белков в растворимое состояние и улучшения процесса плавления сырной смеси.

Плавление - основной этап в технологии производства плавленого сыра. Качество продукта зависит от температуры, продолжительности плавления и интенсивности вымешивания сырной массы. Нагрев сырной массы ведут постепенно. Продолжительность процесса плавления составляет от 15минут до 25 минут в зависимости от конструкции аппарата. Чем меньше продолжительность теплового воздействия, тем лучше сохраняются первоначальный вкус и запах плавленого сыра. Излишний же перегрев массы может, напротив, привести к уплотнению консистенции, появлению пороков мучнистости, крупитчатости. Конец плавления определяют по состоянию массы, которая становится однородной и достаточно текучей. Без наличия не расплавившихся частиц сыра.

Фасовка плавленого сыра производится в расплавленном виде. При фасовании колбасных сыров на шприц используют готовые оболочки или целлюлозную плёнку, из которой готовят оболочки непосредственно на предприятии, для чего целлофан разрезают на части нужной величины, из которых складывают двухслойные пакеты. Пакеты из пергамента делают однослойными, сшивая их белыми нитками двойным швом. Перед обвязкой пакет выворачиваю швом внутрь. При фасовании с помощью шприца один конец подготовленных оболочек завязывают шпагатом. Перед заполнением оболочки массой в свободный конец её при помощи специальной воздуходувки подаётся струя воздуха, что облегчает надевание оболочки на впускное отверстие шприца. Заранее подготовленные оболочки должны храниться в надлежащих санитарных условиях.

При фасовании на автоматах концы колбас заделывают при помощи металлических клипс, после чего сыр помещают на поддон. Наполненную сырной массой колбу туго перевязывают у свободного конца шпагатом (по типу колбасной вязки), оставляя петлю для подвешивания колбас. Технологическая схема процессов и режимов производства сыра плавленого представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Технологическая схема производства плавленых сыров

Приемка сырья и материалов
1	2
Сырье и материалы	В соответствии с НТД на каждый вид продукта
Технологический процесс	Параметры и показатели
Подготовка сырья и компонентов, мойка, зачистка, вымачивание	tводы = от 40 °С до 45 °С
Дробление сырья
Составление сырной смеси	Расчет согласно рецептуре
Подбор солей-плавителей
Созревание сырной смеси	ф = 30 мин
Плавление сырной массы	t = не ниже 80 °С
Котел-плавитель
Фасовка, упаковка, маркировка	tпродукта = не ниже 75 °С
Фасовочный аппарат
Охлаждение	t= от 8 °С до 10 °С ф = от 12 до 16 ч
Камера охлаждения
Хранение	t= от 0 °С до 4 °С цвоздух = 85 %
Склад готовой продукции



7. Продуктовый расчет

При выработке плавленых сыров готовый продукт должен содержать определенное количество жира, сухого обезжиренного вещества, воды, а смесь составляется из нескольких видов сырья. Для получения готового продукта стандартного состава рассчитывают рецептуру или пользуются готовой после пересчета ее в соответствии с составом имеющегося сырья. При уточнении типовых рецептов, исходя из фактического состава сырья, на каждую партию плавленого сыра ведут перерасчет смеси с учетом данных химического анализа исходного сырья. Перерасчет рецептур осуществляют в зависимости от емкости аппарата плавления с учетом 2-3 % потерь при плавлении и расфасовке (испарение, потери сухого вещества на оборудовании, частичный провес при расфасовке).

В данном курсовом проекте мы рецептуру для плавленого сыра рассчитаем следующим образом. Плавленый сыр вырабатывается из сырья нескольких видов; зададим количество одного вида, количество остальных рассчитаем. Составим рецептуру на сыр плавленый копчёный колбасный с содержанием жира 30 % в сухом веществе, сухих веществ - 45,0 %. Вид и состав сырья приведены в таблице. Эта же рецептура будет применяться при производстве сыра копчёного колбасного с перцем.

Таблица 5 - Вид и состав сырья для сыра плавленого колбасного копчёного с перцем

Сырье и вспомогательные материалы	Количество сырья на 100 кг смеси	Содержание сухих веществ, %	Абсолютное содержание жира, %	Расчетный показатель жира, %
Сыр: - жирный - нежирный Творог нежирный Масло сливочное Динатрийфосфат	15 Ко.с. 15 М 3,5	58 40 20 84 39	23,2 1,0 1,5 83,0 -	-5,8 11 4,5 -57,8 11,7

Для упрощения расчетов вводится расчетный показатель жира и обозначается «а».

Итак, а - показатель количества жира в %, которое надо добавить к сырью или отнять от него, чтобы содержание жира в сухих веществах сырья соответ-ствовало содержанию жира в сухом веществе плавленого сыра.

Расчетный показатель определяют по формуле

(4)

где С_с - содержание сухих веществ в исходном сырье, %;

Ж - содержание жира в сухих веществах плавленого сыра, %;

Ж_с - абсолютное содержание жира в исходном сырье, %.

Расчетные показатели жира для сырья, рассчитанные по формуле, следующие:

а₁ = ((58 * 30): 100) - 23,2 = -5,8;

а₂ = ((40 * 30): 100 - 1=11;

а₃ = ((20 * 30): 100) - 1,5 =4,5;

а₄ = ((84 *30): 100) - 83 = -57,8;

а₅ = ((39 * 30): 100) - 0 =11,7.

Суммируем произведения расчетных показателей на количество соответствующих им видов сырья и прировняем выражение к нулю. Таким образом, получим уравнение с двумя неизвестными

- К_с.о. и М.

(15*(-5,8)) + (11* К_с.о) +(15 * 4,5) + (- 57,8*М) + (3,5*11,7) =

= -87+21К_с.о +165+(-57,8М)+40,95=21К_с.о -57,8М +118,95

11К_с.о -57,8М +21,45=0

11К_с.о -57,8М = -21,45



Общее количество неизвестных видов сырья:

К_с.о +М= 100 - 15 - 15 - 3,5 = 66,5, (4.1)

где К_с.о - количество сыра нежирного, кг;

100 - количество смеси для плавленого сыра, кг;

М - количество масла сливочного, кг.

Отсюда

К_с.о. = 66,5 - М. (4.2)

Подставив это значение в выведенное выше уравнение, и проведя нехитрые арифметические преобразования, получим искомое количество масла:

М = 10,9 кг,

Тогда количество нежирного сыра составит:

К_с.о.=66,5--10,9=55,6 кг. (4.3)

Количество воды, которое надо добавить, определяем по формуле

где С_пл.с - содержание сухих веществ в плавленом сыре, %;

С_см - содержание сухих веществ в смеси, %.

С_см=((15*58) + (55,6*40)+(15*20) +(10,9*84)+(3,5*39))/100=45,0%

Таким образом, потребность в воде составит:

Таблица 6 - Рецептура сыра плавленого колбасного копчёного жирностью 30 %

Сырье и вспомогательные материалы	Количество сырья, кг. на 100 кг смеси
Сыр: - жирный - нежирный Творог нежирный Масло сливочное Динатрийфосфат	15 55,6 15 10,9 3,5
Вода питьевая Перец	0 0,3

Потребность в сырье для производства такого же количества плавленого сыра без перца аналогична, но с исключением из рецептуры перца.

Теперь составим рецептуру на сыр плавленый копчёный колбасный с тмином. В этом сыре содержанием жира 40 % в сухом веществе, сухих веществ - 45,0 %. Вид и состав сырья приведены в таблице. Эта же рецептура будет применяться при производстве сыра копчёного колбасного с перцем.

Таблица 7 - Вид и состав сырья для сыра плавленого колбасного копчёного

Сырье и вспомогательные материалы	Количество сырья на 100 кг смеси	Содержание сухих веществ, %	Абсолютное содержание жира, %	Расчетный показатель жира, %
Сыр: - жирный - нежирный Творог нежирный Масло сливочное Динатрийфосфат	15 Ко.с. 15 М 3,5	58 40 20 84 39	23,2 1,0 1,5 83,0 -	0 15 6,5 -49,4 15,6

Расчёты проведём аналогичным образом, меняя лишь показатель жирности сыра. Такая унификация рецептуры оправдывается существенным упрощением поиска и подбора сырья для аналогичных видов вырабатываемого продукта.

Расчетный показатель «а» определяем по формуле

(4.4)

Расчетные показатели жира для сырья, рассчитанные по формуле, следующие:

а₁ = ((58 * 40): 100) - 23,2 = 0;

а₂ = ((40 * 40): 100 - 1=15;

а₃ = ((20 *40): 100) - 1,5 =6,5;

а₄ = ((84 *40): 100) - 83 = -49,4;

а₅ = ((39 *40): 100) - 0 =15,6.

Далее получим уравнение с двумя неизвестными

- К_с.о. и М.

(15*0) + (15* К_с.о) +(15 * 6,5) + (- 49,4*М) + (3,5*15,6) =

= 0+15К_с.о +97,5+(-49,4М)+54,6=15К_с.о -49,4М +152,1

15К_с.о -49,4М +152,1=0

15К_с.о -49,4М = -152,1

Общее количество неизвестных видов сырья:

К_с.о +М= 100 - 15 - 15 - 3,5 = 66,5,

где К_с.о - количество сыра нежирного, кг;

100 - количество смеси для плавленого сыра, кг;

М - количество масла сливочного, кг.



Отсюда

К_с.о. = 66,5 - М. (4.2)

Подставив это значение в выведенное выше уравнение, и проведя нехитрые арифметические преобразования, получим искомое количество масла:

М = 17,9 кг,

Тогда количество нежирного сыра составит:

К_с.о.=66,5 - 17,9=48,6(кг).

Количество воды, которое надо добавить, определяем по формуле

С_см=((15*58) + (48,6*40)+(15*20) +(17,9*84)+(3,5*39))/100=47,5%

Таким образом, потребность в воде составит:

Таблица 8 - Рецептура сыра плавленого колбасного копчёного с тмином жирностью 40%

Сырье и вспомогательные материалы	Количество сырья, кг. на 100 кг смеси
Сыр: - жирный - нежирный Творог нежирный Масло сливочное Динатрийфосфат	15 48,6 15 17,9 3,5
Вода питьевая Тмин	5,5 0,3



Таблица 9 - Вид и состав сырья для сыра плавленого колбасного копчёного

Сырье и вспомогательные материалы	Количество сырья на 100 кг смеси	Содержание сухих веществ, %	Абсолютное содержание жира, %	Расчетный показатель жира, %
Сыр: - жирный - нежирный Творог нежирный Масло сливочное Динатрийфосфат	15 Ко.с. 15 М 3,5	58 40 20 84 39	23,2 1,0 1,5 83,0 -	-5,8 11 4,5 -57,8 11,7

Для упрощения расчетов вводится расчетный показатель жира и обозначается «а».

Итак, а - показатель количества жира в %, которое надо добавить к сырью или отнять от него, чтобы содержание жира в сухих веществах сырья соответствовало содержанию жира в сухом веществе плавленого сыра.

Расчетный показатель определяют по формуле:

(4.4)

где С_с - содержание сухих веществ в исходном сырье, %;

Ж - содержание жира в сухих веществах плавленого сыра, %;

Ж_с - абсолютное содержание жира в исходном сырье, %.

Расчетные показатели жира для сырья, рассчитанные по формуле, следующие:

а₁ = ((58 * 30): 100) - 23,2 = -5,8;

а₂ = ((40 * 30): 100 - 1=11;

а₃ = ((20 * 30): 100) - 1,5 =4,5;

а₄ = ((84 *30): 100) - 83 = -57,8;

а₅ = ((39 * 30): 100) - 0 =11,7.

Суммируем произведения расчетных показателей на количество соответствующих им видов сырья и прировняем выражение к нулю. Таким образом получим уравнение с двумя неизвестными:

- К_с.о. и М.

(15*(-5,8)) + (11* К_с.о) +(15 * 4,5) + (- 57,8*М) + (3,5*11,7) =

= -87+21К_с.о +165+(-57,8М)+40,95=21К_с.о -57,8М +118,95

11К_с.о -57,8М +21,45=0

11К_с.о -57,8М = -21,45

Общее количество неизвестных видов сырья:

К_с.о +М= 100 - 15 - 15 - 3,5 = 66,5,

где К_с.о - количество сыра нежирного, кг;

100 - количество смеси для плавленого сыра, кг;

М - количество масла сливочного, кг.

Отсюда

К_с.о. = 66,5 - М.

Подставив это значение в выведенное выше уравнение, и проведя нехитрые арифметические преобразования, получим искомое количество масла:

М = 10,9 кг,

Тогда количество нежирного сыра составит:

К_с.о.=66,5 - 10,9=55,6 кг.



Количество воды, которое надо добавить, определяем по формуле

где С_пл.с - содержание сухих веществ в плавленом сыре, %;

С_см - содержание сухих веществ в смеси, %

С_см=((15*58) + (55,6*40)+(15*20) +(10,9*84)+(3,5*39))/100=45,0%

Таким образом, потребность в воде составит:

Таблица 10 - Рецептура сыра плавленого колбасного копчёного жирностью 30 %

Сырье и вспомогательные материалы	Количество сырья, кг. на 100 кг смеси	Потребность в сырье, кг. на 800 кг смеси
Сыр: - жирный - нежирный Творог нежирный Масло сливочное Динатрийфосфат	15 55,6 15 10,9 3,5	120 444,8 120 87,2 28
Вода питьевая	0	0

8. Подбор и расчет технологического оборудования

Технологическое оборудование подбирается на основании выполненного продуктового расчета и графика технологических процессов. При этом необходимо руководствоваться следующими положениями:

· обеспеченность непрерывности технологического процесса;

· экономичный расход электрической энергии, пара, воды, холода;

· оптимальное использование оборудования по времени и производительности;

· механизация и автоматизация производственных процессов.

Подбор и расчет оборудования производится по цехам, участкам и отдельным продуктам.

Оборудование, применяемое для производства плавленого сыра, можно условно разделить на три группы: машины для обработки и измельчения сырья, машины для перемешивания и плавления сырной массы и машины для дозирования и упаковки готового продукта.

При расчете количества единиц периодически действующего оборудования число циклов в смену рассчитывается по формуле:

ф_ц = ф_нап + ф_обр + ф_опор + ф_п.з., (5.1)

где ф_ц - время цикла, мин

ф_нап - время наполнения, мин

ф_обр - время обработки, мин

ф_опор - время опорожнения, мин

ф_п.з - время на подготовительно-заключительные работы, мин.

ф_ц=5+10+5+5=25 мин.

Количество единиц оборудования рассчитывается по формуле

n=, (5.2)

где n - количество единиц оборудования, шт

М - количество сырья подлежащего на переработку, кг

Мсм - количество сырья, перерабатываемого с использованием данного оборудования за смену, кг

n=



Расчет фасовочно-упаковочных автоматов определяется по следующей формуле:

, (5.3)

где М_пасп - паспортная производительность оборудования, кг/смену

t_п - время полезной работы в смену, мин.

кг.

Подбираем три фасовочно-укупорочных аппарата.

Количество контейнеров Т-480 для хранения сырья определяем по формуле:

, (5.4)

где N_k - количество контейнеров, шт

М_с - масса сырья, кг

t - длительность хранения в камере хранения, сут.

G - вместимость контейнера, кг.

шт.

Комплект оборудования марки В6-ОСА-1.

Комплект предназначен для обработки исходного сырья для плавленых сыров: механизирует операции снятия парафина и мойки сыров, а также разрезки сыра и блоков масла. Технологическая характеристика комплекта представлена в таблице 11.



Таблица 11 - Техническая характеристика

Техническая характеристика	Показатели
Производительность техническая, т в смену	1
Установленная мощность, кВт	7,9
Габариты, мм
длина	14000
ширина	2500
высота	2500
Масса, кг	4200
Расход
электроэнергии, кВт	6,2
пара, кг/ч	38
горячей воды, м3/ч	2
холодной воды, м3/ч	1,5
Коэффициент автоматизации	0,5
Количество обслуживающего персонала	3

В комплект оборудования входят: машина для снятия парафина, стол для ручной зачистки сыра, машина для мойки сыра, машина для резки сыра, машина для резки масла.

Для выполнения операций плавления и при необходимости, охлаждения сырной массы при изготовлении плавленого сыра. Также при необходимости возможно созревание в агрегате. Загрузка камеры для правления сыра осуществляется подъемником, который поднимает тележку с сырьем и опрокидывает ее в приемный бункер. Далее расплавленная сырная масса выгружается через шибер в разгрузочную тележку. Тележка-питатель перекачивает расплавленную сырную массу по трубопроводам к расфасовочному оборудованию или в напольную тележку. Станция подготовки пара обеспечивает очистку перегретого пара от механических примесей, капельной влаги и поддержание давления на выходе. Система управления и пульт агрегата выполнены на современной элементной базе. В комплект поставки входит: плавитель с подъемником, тележка-питатель, станция подготовки пара, электрооборудование. Технологическая характеристика представлена в таблице 12.

Таблица 12 - Техническая характеристика

Техническая характеристика	Показатели
Производительность, в зависимости от продукта и технологии, кг/ч	500-1000
Потребление электроэнергии, кВт/ч	60
Установленная мощность, кВт	75
Количество сырной массы, загружаемой в камере, кг	150
Расход пара, кг/ч	130
Расход водопроводной воды, м3/ч	1,1
Расход сжатого воздуха, м3/ч	0,2
Занимаемая площадь, м2	12,3
Габаритные размеры, мм	3500 х 2800 х 3200
Масса, кг	4400

Так же плавление происходит с помощью котла-плавителя фирмы Karl Schnell. Вместимость котла составляет 420 кг, рабочая - 350 кг. Этот котел обладает рядом особенностей, обеспечивающих высокое качество продукции:

· Наличие гомогенизирующих головок позволяет добиваться абсолютно однородной массы сырья, исключая такой вид дефекта, как нерасплав. Гомогенизация осуществляется при 3000 об/мин, 2-3 мин;

· Вакуум: специальное устройство дает возможность избавляться от посторонних запахов и воздушных пузырьков в сырной массе;

· Высокая температура плавления;

· Стерильность: подача сырной массы к котлу и от котла к линиям фасовки осуществляется по трубопроводам, таким образом исключается влияние человека на этот процесс и обеспечивается чистота.

Техническая характеристика котла-плавителя представлена в таблице 13.

Таблица 13 - Техническая характеристика котла-плавителя

Технические характеристики	Показатели
Геометрический объем, л	420
Рабочий объем, л	350
Частота вращения, об/мин	3000
Установленная мощность, кВт	37
Расход пара, кг/ч	100
Габаритные размеры, мм	1400 х 1320 х 2040
Масса, кг	926

Автомат для фасовки колбасного плавленого сыра Л5-ОКА.

Для образования двухслойной оболочки из целлофановой ленты, наполнения ее сырной массой, формования колбасного батона, изготовления скрепок, наложения их на концы батонов и автоматического отделения батонов один от другого. Автомат применяется в цехах плавленых сыров предприятий молочной промышленности. На специальном формообразующем воротнике изготавливается трубчатая оболочка. При прохождении по пустотелой цевке, на нее накладывается маркированная лента с обозначением вида сыра и даты изготовления, и второй слой целлофановой наружной оболочки, который образуется путем навивки ее по спирали. Наполнение оболочки производится через трубопровод и цевку. Нашприцованная оболочка подается в механизм изготовления и наложения скрепок, где одновременно происходит пережим оболочки, изготовление двух скрепок из алюминиевой проволоки, наложение их на концы батонов и разрезание перемычки между батонами. Техническая характеристика автомата представлена в таблице 14.

Таблица 14 - Техническая характеристика

Техническая характеристика	Показатели
Производительность по сырной массе кг/ч	1000
Размер батона (диаметр) мм, длина мм	70, 400
Потребление электроэнергии кВт/ч	6,7
Установленная мощность кВт	7,46
Расход сжатого воздуха, м3/ч	20
Габаритные размеры, мм	4000 х 1100 х 2000
Масса, кг	1600

9. Сводная таблица оборудования

Сводная таблица оборудования представлена в таблице 15.

Таблица 15 - Сводная таблица оборудования

Наименование оборудования	Тип, марка	Производительность, л/ч (м3/ч) или объем, л	Количество	Характеристика оборудования
				Габаритные размеры, мм	Масса, кг	Занимаемая площадь, м2
				Длина	Ширина	Высота
1	2	3	4	5	6	7	8 9 10	9
1.Комплект оборудования для обработки сырья	В6-ОСА-1	5000	1	14000	2500	2500	4200-1,5	35
2. Тележка	Рикша	250	4	-	-	-	-	-
3.Волчок	ВЖ-200	500	2	1370	670	1140	900	1,8
4.Весы товарные платформенные	РП-100Ш	100	1	700	400	300	55	0,28
5. Насос роторный	В3-ОРА-2	10000	4	580	255	205	30	0,59
6.Котел-плавитель	KS	420	1	1400	1320	2040	-	1,8
7. Бункер-накопитель	KS-Silo	1000	3	1720	1470	1490	-	7,6
8.Автоматическая линия фасовки вязких продуктов	АЛЬТА-компакт	1000	1	1000	950	1250	180	0,95
9.Камера холодильная среднетемпературная	ИПКС-033	-	2	3000	1000	2240	-	6,0
10.Агрегат для измельчения, смешения и плавления	ОПН	500-1000	1	3500	2800	3200	4400	9,8
11.Установка для парафинирования	ЯЗ-ОП1-Б	500	1	2635	1490	2030	-	3,93
12.Автомат фасовочно-упаковочный	М6-ОРК-2	80/мин	1	4580	1310	2290	2790	6,0
13. Камера термодымовая универсальная	КТД-500	500	1	2450	1660	2712	180	4,067

10. Расчет площадей и компоновка помещений

В состав производственного корпуса входят следующие отделения и цехи:

* отделение приемки и мойки;

* производственные цехи и отделения (фасования);

* оперативный склад тары, припасов и материалов;

* технологические камеры для производства и хранения плавленого сыры, а также экспедиция;

* химическая и бактериологическая лаборатория для органолептического определения качества готовой продукции;

* помещения для дежурных слесарей, наладчиков и электриков, обслуживающих технологическое оборудование, КИП и автоматику;

* холодильно-компрессорный цех с отделением воздушных компрессоров, энергетический блок, тепловой пункт, насосная станция, другие цеха, отделения и помещения, непосредственно связанные с переработкой сырья и выработкой готовой продукции.

Основные цеха по возможности должны иметь естественное освещение. Желательно располагать камеры хранения готовой продукции на северной стороне. При компоновке компрессорной в основном корпусе ее размещают рядом с камерой хранения, выделяя капитальными стенами. Вход в бытовые помещения необходимо располагать ближе к выходу с территории завода и таким образом, чтобы поток людей не пересекался с транспортным потоком

Приемку сырья следует предусматривать в закрытом помещении, сблокированном с подсобными помещениями или главным производственным корпусом.

Производственные помещения следует располагать по ходу технологического процесса, не допуская пересечения потоков сырья и готовой продукции.

В проектах молочных предприятий предусматривается располагать в одном помещении производства с близкими температурно-влажностными режимами и одинаковые категории взрывопожарной опасности.

Расчет площади основного корпуса

Для выбора и обоснования проектных решений по компоновке производственного корпуса необходимо определить его площадь.

Общая площадь производственного корпуса определяется по формуле:

F_общ. = F_осн.+ F_всп.+ F_скл. + F_{адм.быт ,} (6.1)

где F_общ. - общая площадь производственного корпуса, м²

F_осн - площадь основных производственных цехов, м²

F_всп - площадь вспомогательных помещений, м²

F_скл - площадь камер хранения (склада), м²

F_{адм.быт} - площадь административно-бытовых помещений, м².

Площадь цехов основного производства предварительно рассчитывают, умножая площадь, занимаемую оборудованием, на коэффициент запаса, который учитывает площади, занятые рабочими местами, проходами, лестницами и пр.

Площадь цеха рассчитывается по формуле:

F=f•n, (6.2)

где П - количество продукции, выработанное за сутки или количество сырья, необходимое на сутки, кг

С - продолжительность хранения продукции, сут. (по нормативному документу на готовый продукт);

У_к - норма укладочной массы, кг/м²

К - коэффициент использования площади.

Срок хранения готового плавленого сыра- 7 сут.

Колбасный копченый плавленый сыр: F= м²

Площадь вспомогательных помещений, лабораторий, административно-хозяйственных, слесарно-механических мастерских, складов и т.д. определяют по нормам проектирования, исходя из мощности и типа предприятия.

Площадь прачечной - по нормам проектирования прачечных

Площадь тарной мастерской - по площади, занятой оборудованием, суточным запасом клепки и готовой тары, а также нормам проходов, проездов и расстояний между оборудованием и от колонн, стен до оборудования.

Площади компрессорной и зарядной станции определяют по действующим нормативным документам соответствующих ведомств. Площадь остальных вспомогательных помещений подбирают по нормам проектирования в зависимости хранения припасов и материалов, а также отрасли и типа предприятия.

Общую площадь предприятия вычисляем по формуле (6.1)

F_осн.. = 588,5+100+52,5=741 м²

Помещения	Сыродельные заводы, %	Полученная площадь, м2
Основное производство	80	741
Вспомогательные помещения	10	111
Административные помещения	2	22,21
Бытовые помещения	5	55,53
Коридоры, лестницы, площадки	3	33,32
Итого	100	963,06

Принимаем площадь равную 1080 м²

Исходя из расчетной величины общей площади проектируемого предприятия, устанавливаем длину и ширину здания с кратностью 6 м, одно этажное, сетку колонн 6х6 (30 квадратов).

Проектируется одноэтажное здание, сетка колонн 6х6.

Расположение машин и аппаратов в плане должно обеспечивать кратчайшие пути движения сырья от начальной до конечной операции.

Проходы между машинами должны удовлетворять требования охраны труда и техники безопасности: главные проходы по ширине не менее 2,5 м, проходы между отдельными агрегатами, имеющими движущиеся части - не менее 1 м, проходы между отдельными механизмами и аппаратами при агрегатной работе - не менее 0,9 м. Оборудование, не имеющее выступающих движущихся частей (ванны, емкости для хранения и т. д.) может быть установлено на расстоянии 0,5 м друг от друга, если между ни...