Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Питание обеспечивает жизненные основные функции организма. Молоко и молочные продукты занимают существенное место в пищевом рационе человека.

Среди тенденций развития молочного рынка можно выделить три основные направления: продукты, имеющие более продолжительный срок хранения, продукты наибольшего спроса и функциональные молочные продукты с добавлением оздоровительных бактерий.

По данным института питания РАМН, человек должен потреблять за год 392 кг молока и молочных продуктов (1).

В нашей стране и за рубежом произошли значительные изменения в технологии и технике производства цельномолочных продуктов, расширился ассортимент продукции, внедрены новые способы их обработки. Вновь обработанные технологии и современное оборудование дают возможность выбирать продукт, соответствующей его потребительским предпочтениям и материальным возможностям.

Анализ работы отрасли показывает, что за последние годы характерными направлениями в деятельности предприятий молочной промышленности являются: расширение и обновление ассортимента, рост объемов выпуска в фасованном виде, улучшение качества, что способствует повышение спроса на отечественную продукцию.

В данном проекте проектирован цех по переработке молока в с. Федоровка мощностью 30 т/сут.

Цель курсового проектирования: ознакомление с практикой проектирования технологических процессов в расширенном ассортименте продукции, линий переработки молока, компоновкой основных производственных цехов, размещением оборудования.

1. Характеристика готовой продукции

Поступившее на завод сырье (молоко цельное с массовой долей жира 3,9%, масло сладкосливочное несоленое с массовой долей жира 72,8%) направляется переработку.

Масло на нормализацию закупается у маслодельных заводов.

1.1 Молоко стерилизованное с лактулозой «Лактусан» с м.д.ж. 1,5%.

Молоко стерилизованное с лактулозой, вырабатывается из нормализованного по массовой доле жира молока с добавлением концентрата лактулозы «Лактусан», подвергнутого гомогенизации, с последующей стерилизацией в бутылках.

По органолептическим показателям продукт должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 1, а по физико-химическим - в таблице 2.

Таблица 1. Органолептические показатели молока стерилизованного с лактулозой «Лактусан» с м.д.ж. 1,5%

Наименование показателя	Характеристика продукта
Внешний вид и консистенция	Однородная жидкость без наличия хлопьев белка. Допускается небольшой отстой жира и небольшой осадок на дне бутылки, растворяющиеся при встряхивании
Вкус и запах	Чистые, с легким привкусом кипяченного или топленного молока
Цвет	От белого до кремового

Таблица 2 Физико-химические показатели молока стерилизованного с лактулозой «Лактусан» с м.д.ж. 1,5%

Норма для продукта с м.д.ж., %	Массовая доля жира, %, не менее	Массовая доля лактулозы, %, не менее	Кислотность,°Т, не более	Плотность, кг/м3, не менее	Чистота по этолону, группа, не менее	Температура при выпуске с предприятия ,°С, не более
1,5	1,5	0,2	23	1027	1	25

По микробиологическим показателям продукт должен соответствовать требованиям промышленной стерильности (2).

1.2 Йогурт молочный термизированный «Эрмигурт легкий» жирностью 0,2%

Йогурт термизированный вырабатывается из обезжиренного пастеризованного, гомогенизированного молока с добавлением стабилизаторов, фруктов, пищевкусовых веществ путем заквашивания и сквашивания, осуществляемых в асептических условиях закваской, приготовленной с использованием йогуртовых культур, измельчения сгустка до однородной консистенции, его термизации с последующей фасовкой и упаковкой в герметичную потребительскую тару, осуществляемых в асептических условиях. Предназначен для непосредственного употребления в пищу.

По органолептическим показателям термизированный йогурт должен удовлетворять требованиям, указанным в таблице 3, а по физико-химическим - в таблице 4 (2).

Таблица 3 Органолептические показатели йогурта термизированного «Эрмигурт легкий» жирностью 0,2%

Консистенция и внешний вид	Однородная с нарушенным или ненарушенным сгустком, в меру вязкая, желеобразная или кремообразная, с наличием включений вкусоароматических пищевых добавок или кусочков фруктов или ягод
Вкус и запах	Кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов, в меру сладкий, характерный по вкусу и аромату внесенным вкусо-ароматическим пищевым добавкам или фруктово-ягодным наполнителям
Цвет	Обусловлен цветом внесенных ингредиентов, равномерный по всей массе

Таблице 4 Физико-химические показатели йогурта термизированного «Эрмигурт легкий» жирностью 0,2%

Наименование продукта	Массовая доля жира, %, не менее	Массовая доля белка, %, не менее (до внесения ФЯН)	Кислотность активная, рН	Фосфотаза	ФЯН, масс.%	Температура продукта при отпуске с предприятия, °С
«Эрмигурт легкий»	0,3	3,2	4,0…4,3	отсутствует	8	6

1.3 Творог из рекомбинированного молока жирностью 9%

Творог изготавливается из смеси обезжиренного молока и масла сливочного несоленого. Технологический процесс осуществляется кислотным способом.

По органолептическим показателям творог из рекомбинированного молока должен удовлетворять требованиям, указанным в таблице 5, а по физико-химическим - в таблице 6 (2).

Таблица 5. Органолептические показатели творога из рекомбинированного молока жирностью 9%

Наименование показателя	Характеристика
Внешний вид и консистенция	Мяукая, мажущаяся, без ощутимых частиц молочного белка
Вкус и запах	Чистые, кисломолочные, без посторонних привкусов и запахов
Цвет	Белый или с кремовым оттенком, равномерный по всей массе

Таблица 6 Физико-химические показатели творога из рекомбинированного молока жирностью 9%

Творог классический	Массовая доля жира, %, не менее	Массовая доля белка, %, не менее	Массовая доля влаги, %, не более	Кислотность,°Т	Температура при выпуске с предприятия, °С	Фосфотаза
	9	16	73	170-220	4ЎА2	отсутствует

1.4 Сметана из рекомбинированных сливок жирностью 20%

Сметана изготовляется сквашиванием рекомбинированных сливок чистыми культурами лактококков и молочнокислых стрептококков резервуарным способом. Сливки, предназначенные для производства сметаны, получают рекомбинированием из жиросодержащего (масло сливочное) и белоксодержащего (молоко-сырье) молочного сырья, а также сепарирования молока-сырья.

По органолептическим показателям сметана из рекомбинированного молока должна удовлетворять требованиям, указанным в таблице 7, а по физико-химическим - в таблице 8 (2).

Таблица 7 Органолептические показатели сметаны из рекомбинированных сливок жирностью 20%

Наименование показателя	Характеристика
Вкус и запах	Чистые, кисломолочные без посторонних привкусов и запахов. Допускается привкус топленного масла
Цвет	Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей поверхности
Консистенция и внешний вид	Однородная густая масса с глянцевой поверхностью

Таблица 8 Физико-химические показатели сметаны из рекомбинированных сливок жирностью 20%

Сметана классическая	Массовая доля жира, %, не менее	Массовая доля белка, %, не менее	Кислотность, °Т, не более	Температура при выпуске с предприятия, °С
	20,0	2,6	60-100	4ЎА2

1.5 Напиток из сыворотки «Фруктовый»

Напиток «Фруктовый» представляет собой особую ценность, так как в них содержатся все составные части сыворотки. Органолептические и физико-химические показатели напитка представлены в таблице 9 и 10 (3).

Таблица 9. Органолептические показатели напитка «Фруктовый»

Показатели	Напиток «Фруктовый»
Внешний вид и консистенция	Однородная, слегка вязкая жидкость. Допускается незначительный осадок бека
Вкус и запах	Кисло-сладкий, освежающий с выраженным привкусом и запахом внесенного фруктового наполнителя или ароматизатора
Цвет	Обусловленный цветом внесенного красителя или фруктового наполнителя, равномерный по всей массе

Таблица 10 Физико-химические показатели напитка «Фруктовый»

Продукт	Массовая доля, %	Кислотность	Температура при выпуске с предприятия, єС
	Сухих веществ	сахарозы	єТ	рН
Напиток «Фруктовый»	9,5-10,5	4,5	-	3,8-3,9	6,0

1.6 Кисломолочный напиток «Лактиналь»

Кисломолочный напиток «Лактиналь» вырабатывается по ТУ 9222-001-14269697-03 «Лактиналь. Технические условия».

По органолептическим и физико-химическим характеристикам продукт должен соответствовать требованиям, указанным в таблицах 11 и 12, соответственно (3).

Таблица 11. Органолептические показатели напитка «Лактиналь»

Наименование показателя	Характеристика
Вкус и запах	Кисломолочный или кисло-сладкий, для продукта фруктового с соответствующим вкусом внесенного фруктового наполнителя
Цвет	Молочно-белый или обусловленный цветом внесенного наполнителя, равномерный по всей массе
Консистенция и внешний вид	Однородная, с нарушенным сгустком, допускается незначительное отделение сыворотки (не более 3% от объема продукта)

Таблица 12. Физико-химические показатели напитка «Лактиналь»

Массовая доля жира, %, не менее	Кислотность, °Т	Температура при выпуске с предприятия, °С, не более	Фосфотаза
2,5	75-95	6	отсутствует

2. Выбор способа производства

2.1 Выбор способа производства кисломолочных продуктов

Существует два способа производства кисломолочных продуктов - резервуарный и термостатный. Технологический процесс производства кисломолочных продуктов резервуарным способом состоит из следующих технологических операций: подготовки сырья, нормализации, гомогенизации, пастеризации и охлаждения, заквашивания, сквашивания в специальных емкостях, охлаждения сгустка, созревания сгустка, фасования. Технологический процесс производства кисломолочных продуктов термостатным способом состоит из тех же технологических операций, что и при производстве резервуарным способом, только осуществляемых в следующей последовательности: подготовка сырья, нормализация, пастеризация, гомогенизация охлаждение до температуры заквашивания, фасование, сквашивание в термостатных камерах, охлаждение сгустка, созревание сгустка (4).

Резервуарный способ производства кисломолочных продуктов по сравнению с термостатным имеет ряд преимуществ. Во-первых, этот способ позволяет уменьшить производственные площади за счет ликвидации громоздких термостатных камер. При этом увеличивается съем продукции с 1 м² производственной площади и снижается расход теплоты и холода. Во-вторых, он позволяет осуществить более полную механизацию и автоматизацию технологического процесса, сократить затраты ручного труда на 25% и повысить производительность труда на 35%.

Из приведенных выше преимуществ резервуарного способа производства кисломолочных продуктов, для выработки термизированного йогурта «Эрмигурт легкий», сметаны из рекомбинированных сливок и кисломолочного продукта «Лактиналь» выбирается этот способ производства.

2.2 Выбор способа производства творога

Существует два способа производства творога: традиционный (обычный) и раздельный. При традиционном способе производства творог с различной массовой долей жира получают из молока, предварительно нормализованного по жиру с учетом массовой доли белка в цельном молоке, а для производства нежирного творога используют обезжиренное молоко. Сущность же раздельного способа заключается в том, что вначале получают обезжиренное молоко и высокожирные сливки, массовая доля жира в которых составляет 50…55%. Затем из обезжиренного молока вырабатывают нежирный творог и смешивают его с высокожирными сливками.

Раздельный способ имеет ряд преимуществ: уменьшаются потери жира в производстве творога, облегчается отделение сыворотки от сгустка, создается большая возможность механизации технологических операций, улучшается качество готового продукта в результате снижения кислотности, уменьшается температура творога, - но при этом добавляются следующие операции: сепарирование, перемешивание творога со сливками.

По способу сквашивания производство творога подразделяют на кислотно-сычужный, кислотный и термокислотный. При кислотно-сычужном производстве творога в подготовленное для заквашивания молоко вносят закваску или бакконцентрат, хлористый кальций и сычужный порошок, или пепсин пищевой, или ферментный препарат, затем смесь оставляют в покое до полного сквашивания. Сычужный фермент вносят для уменьшения кислотности сгустка и повышения его плотности к моменту обработки.

В технологии производства творога из рекомбинированного молока не предусматривается применение раздельного способа. Таким образом, выработку творога из рекомбинированного молока буду проводить в соответствие с ТТИ ГОСТ Р 52096 - 008 традиционным способом с кислотным осаждением белков (2).

3 Схема технологического процесса с кратким описанием операций

3.1 Технология стерилизованного молока с лактулозой «Лактусан» двухступенчатым способом

Технологический процесс состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья; нормализация; внесение солей-стабилизаторов (при необходимости); внесение в нормализованное пастеризованное молоко концентрата лактулозы «Лактусан»; подогрев смеси, гомогенизация, предварительная стерилизация и охлаждение в потоке; подогрев смеси, розлив, герметичное укупоривание бутылок; стерилизация смеси в бутылках, охлаждение; маркирование, охлаждение.

Молоко принимают по массе и качеству, установленному ОТК (лабораторией) предприятия. Отобранное по качеству молоко очищают и затем немедленно охлаждают до (4 ± 2)°С. Для сохранения термоустойчивости молока целесообразно проводить его центробежную очистку без подогрева. Нормализацию молока по жиру осуществляют в потоке на сепараторе-нормализаторе с использованием автоматической системы нормализации (5).

Перед внесением в молоко концентрата лактулозы «Лактусан» проверяют термоустойчивость молока. Молоко термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже III группы используется для приготовления смеси и последующей стерилизации без добавления соли-стабилизатора.

Термоустойчивость молока IV группы по алкогольной пробе повышают путем добавления одной из следующих солей-стабилизаторов: калия трехзамещенного лимоннокислого, калия фосфорнокислого двузамещенного, калия фосфорнокислого двузамещенного пищевого, натрия лимоннокислого трехзамещенного, натрия фосфорнокислого двузамещенного в соответствии с «Инструкцией по применению солей-стабилизаторов при производстве стерилизованного молока», утвержденной в установленном порядке.

Концентрат лактулозы «Лактусан» вносят в резервуар с нормализованным пастеризованным молоком и тщательно перемешивают 15 мин (номинально).

Перед розливом смеси молока с «Лактусаном» в бутылки проверяют ее термоустойчивость, которая должна быть II или III группы по алкогольной пробе.

Подготовленную для стерилизации смесь подогревают в регенеративной секции трубчатого стерилизатора до (65 + 5)°С, гомогенизируют при этой температуре и давлении (22,5 ± 2,5) МПа, затем стерилизуют в потоке при температуре (137 ± 2)°С с выдержкой 20 с (номинально) и охлаждают в секции регенерации до температуры (35 ± 5)°С, откуда смесь поступает в буферный резервуар для временного хранения.

Перед розливом смеси в бутылки ее подогревают в трубчатом подогревателе до температуры (75 ± 5)°С. Из подогревателя смесь направляют в бачок разливочной машины и разливают в стеклянные бутылки тип II по ГОСТ 15844-92 или тип X по ГОСТ 10117-91 номинальной вместимостью 0,5 дм³. Укупоренные бутылки со смесью при температуре (75 ± 5)°С направляют в башенный стерилизатор непрерывного действия.

В башне бутылки перемещаются вверх в среде, состоящей из воздуха и пара, подогреваются до (117 ± 1)°С с выдержкой (13 + 1) мин. При этом смесь нагревается до температуры (86±1)°С (2).

Выходящие из башенного стерилизатора бутылки с продуктом, охлажденным до (45 ± 5)°С, маркируют.

Бутылки с продуктом устанавливают в проволочные корзины и направляют в камеру готовой продукции, где продукт охлаждают до температуры не выше 25°С в течение не более 2 часов путем принудительной или естественной циркуляции воздуха, после чего технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации (2).

3.2 Технология термизированного йогурта пониженной жирности «Эрмигурт легкий» с м. д. ж. 0,2%

Молоко и другое сырье принимают по массе и качеству, установленному лабораторией предприятия. При приемке молоко охлаждают до температуры (4 ± 1)°С и направляют на резервирование. Одновременно растапливают молочный жир. Сахар-песок, при необходимости, перед внесением в продукт просеивают. С целью обеспечения гарантированного санитарного состояния процесса производства и увеличения сроков годности продукта используемые фруктово-ягодные наполнители подвергают тепловой обработке при температуре 67…74°С, а затем охлаждают до температуры 15…20°С.

Отобранное по массе и качеству молоко подвергают нагреванию и пластинчатой пастеризационно-охладительной установке до температуры сепарирования (55 ± 2)°С и направляют на сепаратор-молокоочиститель, а затем - на сепаратор-сливкоотделитель. Цельное молоко очищают от механических примесей и разделяют на обезжиренное молоко и сливки с массовой долей жира не более 40%.

Обезжиренное молоко нагревают в пастеризационно-охладительной установке пластинчатого типа до температуры (73 ± 2)°С, выдерживают в течение 30 секунд, охлаждают до температуры (4 ± 2)°С и направляют на резервирование.

Нормализацию молока осуществляют в резервуарах с мешалками, куда в заданных рецептурных соотношениях добавляют обезжиренное молоко и сливки. В резервуар с обезжиренным молоком при выработке йогурта нежирного при перемешивании добавляют сухие компоненты: сухое обезжиренное молоко, стабилизаторы (крахмал, желатин), сахар.

Из резервуара для нормализации приготовленную смесь подают в первую секцию пластинчатой пастеризационно-охладительной установки для кисломолочных напитков, где ее подогревают до температуры (58 ± 2)°С. Затем смесь пастеризуют при температуре (94 + 2)°С, выдерживают в течение 5…7 минут и охлаждают до температуры заквашивания (43 ± 2)°С в зависимости от активности закваски и условий производства. Масса закваски составляет в соответствии с рецептурами и условиями производства от 3,5 до 4% от массы заквашиваемой смеси.

Используется закваска СТБп, в которую входят чистые культуры термофильного молочно-кислого стрептококка и термофильная молочно-кислая палочка: Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. Оптимальная температура развития культур одинакова и составляет 40-45°С.

Закваска на основе чистых культур термофильного стрептококка и болгарской палочки дозируется в потоке в асептических условиях при подаче нормализованного молока в резервуар для сквашивания. Перед внесением закваску тщательно перемешивают до однородной консистенции. Смесь сквашивают в асептических условиях в резервуаре с мешалкой. После его заполнения смесь перемешивают в течение 10… 15 минут и оставляют в покое для сквашивания. Процесс сквашивания продолжают до образования сгустка и достижения рН = 4,3…4,4.

Охлажденный до 8°С сгусток поступает в промежуточный резервуар с мешалкой, откуда его насосом-дозатором направляют на термизацию и последующее смешивание с фруктово-ягодными наполнителями.

Термизацию сгустка проводят в пастеризационно-охладительных установках трубчатого типа. Сначала сгусток нагревают до температуры (69 ± 3)°С без выдержки и затем охлаждают до температуры 10…15°С.

На выходе из пастеризационной установки в смесь в потоке в асептических условиях дозируются фруктово-ягодные наполнители, прошедшие непосредственно перед дозированием тепловую обработку. Затем продукт направляют на автомат для фасовки и упаковки. Упакованный продукт направляют в холодильную камеру для доохлаждения до температуры (4 ± 2)°С. После этого технологический процесс считается законченным (2).

3.3 Технология творога из рекомбинированного молока

Молоко и другое сырье принимают по массе и качеству, установленному лабораторией предприятия. Принятое молоко очищают путем фильтрации на установке для очистки молока или на центробежном молокоочистителе.

Молоко подогревают до температуры (37 ± 3)°С и направляют в сепаратор-сливкоотделитель для получения обезжиренного молока.

При выработке творога из рекомбинированного молока, обезжиренное молоко нормализуют сливочным маслом с учетом установления правильного соотношения между массовой долей жира и белка в нормализованной смеси, обеспечивающего получение стандартного по массовой доле жира и влаге продукта. Нормализация производится с учетом фактической массовой доли белка в перерабатываемом сырье и коэффициента нормализации. Сливочное масло перед загрузкой в ванну измельчают на куски не более 0,5 кг и вносят в часть подогретого до температуры (32 ± 5)°С обезжиренного молока при непрерывном перемешивании (2).

Полученную смесь из ванны-смесителя направляют в резервуар с основной частью обезжиренного молока для составления нормализованной смеси, которую затем перемешивают, подогревают до температуры (55 ± 5)°С и гомогенизируют при давлении (6 ± 1,5) МПа. Гомогенизированную смесь пастеризуют при температуре (78 ± 2)°С с выдержкой 15…20 секунд и охлаждают до температуры заквашивания. Если смесь после пастеризации не поступает непосредственно на выработку продукта, ее охлаждают до температуры (6 ± 2)°С и хранят в резервуарах при этой температуре не более 6 часов. В этом случае перед заквашиванием смесь подогревают до температуры заквашивания.

Нормализованную пастеризованную смесь заквашивают закваской МСт, приготовленной на чистых культурах мезофильных стрептококков при температуре (30 ± 2)°С. В закваску входят Lactococcus lactis subsp. lactis (Т_opt=25-30°С), Lactococcus lactis subsp. cremoris (biovar. diacetylactis) (Т_opt=25-30°С).

Доза закваски, в зависимости от ее активности и необходимой продолжительности сквашивания, составляет от 30 до 50 кг на 1000 кг заквашиваемой смеси, с целью ускорения процесса сквашивания в смесь вносят до 100 кг закваски на 1000 кг заквашиваемой смеси. После внесения в смесь закваски добавляют хлористый кальций из расчета 400 г. безводного хлористого кальция на 1000 кг заквашиваемой смеси. Хлористый кальций вносят в виде водного раствора с массовой долей хлористого кальция от 30 до 40%.

Перемешивание смеси после заквашивания продолжают в течение от 15 до 20 минут. Затем смесь оставляют в покое до получения сгустка кислотностью (64 + 4) Т. Сквашивание смеси активной бактериальной закваской при указанных выше температурах продолжается от 10 до 12 часов с момента внесения закваски.

Готовый сгусток разрезают проволочными ножами на кубики размером 2,0 х 2,0 х 2,0 см. Сначала сгусток разрезают по длине ванны на горизонтальные слои, затем по длине и ширине - на вертикальные. Для ускорения отделения сыворотки разрезанный сгусток нагревают в течение от 30 до 60 минут путем введения пара или горячей воды в межстенное пространство ванны. Оптимальная температура нагрева сгустка до температуры сыворотки 18,0% - (44 ± 2)°С. Сгусток выдерживают при указанных температурах в течение от 20 до 40 минут, затем охлаждают не менее чем на 10°С путем пуска в межстенное пространство ванны холодной или ледяной воды.

Сгусток разливают в бязевые или лавсановые мешки размером 40 х 80 см, заполняя их не менее чем на три четверти. Мешки со сгустком завязывают и укладывают в установку для прессования и охлаждения творога или пресс-тележку для самопрессования и прессования. Продолжительность прессования творога в установке для прессования и охлаждения творога составляет от 1 до 4 часов в зависимости от качества полученного сгустка и от вида хладоносителя (ледяная вода, рассол). В пресс-тележке самопрессование продолжается не менее 1 часа. После самопрессования на мешки помещают металлическую пластину, на которую через специальную раму передается давление от винта пресса. Прессование продолжают до достижения творогом требуемой массовой доли влаги, но не более 4 часов. Допускается подпрессовка творога в пресс-тележке в холодильной камере в течение не более 10 часов. Для ускорения отделения сыворотки мешки со сгустком периодически встряхивают.

Творог охлаждают в установках для прессования и охлаждения творога на охладителях, а также в мешках или пресс-тележках в холoдильной камере до температуры (12 + 3)°С и направляют и маркировку. Упакованный творог доохлаждают в холодильной к мере до температуры (4 ± 2)°С, после чего технологический процесс считается законченным (5).

Биотехнологические основы производства творога

Главными физико-химическими процессами, которые протекают при производстве всех кисломолочных продуктов, являются брожение молочного сахара и зависящая от него коагуляция казеина с образованием сгустка. В результате этих процессов формируется определенная консистенция, вкус и запах кисломолочных продуктов.

Под брожением молочного сахара понимают его глубокий распад под действием ферментов, выделяемых чистыми культурами микроорганизмов, входящих в состав заквасок. Существует несколько видов брожения молочного сахара, которые отличаются друг от друга составом конечных продуктов. Основными типами брожения в производстве кисломолочных продуктов являются молочнокислое и спиртовое. В результате молочнокислого брожения лактозы, которое вызвано лактококками и молочнокислыми палочками, основным продуктом распада является молочная кислота. В результате спиртового брожения лактозы, вызванного дрожжами, сбраживающими лактозу, основными продуктами распада являются этиловый спирт и углекислый газ. Они придают продукту специфический острый вкус и запах.

При производстве творога протекают процессы молочнокислого брожения лактозы, в результате которого образуются необратимо-разрушающиеся связи, т.е. коагуляции казеина, зависящие от режимов пастеризации, гомогенизации и сквашивания творога, а также процессы формирования и упрочнения структуры жировой фазы, определяемые режимами гомогенизации, температурой и скоростью охлаждения сметаны.

При выработке творога для улучшения отделения сыворотки и уменьшения потерь белка нормализованную смесь следуют пастеризовать при температурах (78…70) ⁰С с выдержкой 10…20 секунд и более (2).

Гомогенизация нормализованной смеси при производстве творога способствует уменьшению потерь жира в сыворотку, но при этом получается дряблый сгусток, плохо отделяющий сыворотку, что ухудшает обработку сгустка.

При кислотном способе коагуляции белков происходит перегруппировка белковых частиц и уплотнение их пространственной структуры.

При использовании заквасок из мезофильной микрофлоры нужно устанавливать температуру 32-37°С, т.к. при использовании более высоких температур увеличиваются размер частиц сгустка и степень выделения влаги при самопрессовании, в результате чего могут получиться излишне обсушенный продукт с крошливой консистенцией.

Обработку сгустка при недостаточной кислотности приводит к получению продукта с резинистой консистенцией, а при мажущейся консистенции к излишне кислому вкусу. Это обусловлено взаимодействием молочной кислоты с казеиновым комплексом (отщеплением от него кальция).

Отделение сыворотки при кислотной обработке сгустка начинается в изоляционной точке казеина при рН=4,6-4,7. Кислотность нарастает при выдержке, разрезании сгустка, а так же при его нагревании, что ускоряет процесс выделения сыворотки. Наибольший синерезис наблюдается при рН=4,2-4,3. Дальнейшие нарастание кислотности приводит к замедлению процесса выделения сыворотки.

От состава заквасок зависит не только вкус кисломолочных продуктов, но и их консистенция. Основной компонент микрофлоры заквасок для всех кисломолочных продуктов, обеспечивающий формирование сгустка, - молочный лактококк (Lac.lactis). Включение в состав заквасок энергичных кислотообразователей обуславливает получение плотного колющегося сгустка с интенсивным отделением сыворотки, а малоэнергичных кислотообразователей - более нежного сгустка. Введение в закваски Lac. cremoris способствует повышению придает сгустку эластичные свойства, препятствует выделению сыворотки (4).

На этой кривой роста бактерий можно выделить несколько стадий. При внесении бактерий в среду обитания, при достаточном количестве субстрата и оптимальной температуре бактерии адаптируются к условиям среды. В этот момент отмечается незначительный рост популяции (стадия 1). Однако, по мере адаптации и выработке соответствующих ферментов отмечается экспоненциальный их рост (стадия 2), причем кривая роста идет практически прямолинейно. Затем рост колонии клеток замедляется, в связи с недостатком пищевого субстрата (стадия 3). При этом деление клеток способно только восполнять количество погибших бактерий. На этом этапе устанавливается состояние стационара. Установление этого состояния вызвано нехваткой пищевого субстрата, накоплением продуктов жизнедеятельности, что может проявляться в изменении pH - среды. Дальнейшая активная деятельность бактерий может приводить к их гибели, что наблюдается в снижении численности популяции (стадия 4) (2).

3.4 Резервуарный способ производства сметаны из рекомбинированных сливок

Молоко и другое сырье (сухое молоко, сливочное масло и т.д.) принимают по массе и качеству, установленному лабораторией предприятия, а также на основании сертификационных документов поставщиков. Принятое молоко очищают от механических примесей на центробежных молокоочистителях или пропускают через фильтрующие материалы. Затем молоко направляют на переработку или охлаждают до температуры (4 ± 2)°С и хранят в резервуарах промежуточного хранения (2).

При подаче сливок на производство сметаны их подогревают до температуры (40 + 5)°С и сепарируют на сепараторе-сливкоотделителе, соблюдая правила, предусмотренные технической инструкцией по эксплуатации сепараторов.

Масло сливочное, сливки пластические перед использованием при необходимости зачищают от окисленного поверхностного слоя штаффа.

Сливки, предназначенные для производства сметаны, получают рекомбинированием из жиросодержащего (масло сливочное) и белоксодержащего (молоко-сырье, молоко обезжиренное, молоко сухое) молочного сырья, а также сепарирования молока-сырья. Составление смеси для получения рекомбинированных сливок осуществляется с таким расчетом, чтобы массовые доли жира и белка в готовом продукте были не менее предусмотренных государственным стандартом.

Сырье загружают в емкость в определенной последовательности: сначала вносят жидкие компоненты (молоко, сливки, воду питьевую), подогревают их до температуры (45 + 5)°С, затем добавляют сухие компоненты (сухое молоко, сливки сухие), которые для лучшего растворения могут быть предварительно растворены в части молока, сливок или воды (в зависимости от рецептуры). Сливочное масло, предварительно разрезанное на куски массой не более 0,5 кг, вводят в смесь в последнюю очередь и расплавляют в подогретых жидких компонентах или специальном плавителе. Плавление ведут при температуре (45 ± 5)°С при непрерывном перемешивании.

При выработке сметаны из смеси рекомбинированных сливок и сливок из коровьего молока их смешивают в емкости с обогреваемой рубашкой и мешалкой, обеспечивающей равномерное перемешивание, с таким расчетом, чтобы массовые доли жира и белка в готовом продукте были не менее предусмотренных государственным стандартом. Подготовленную смесь тщательно перемешивают в течение 5… 15 минут для достижения однородного состава, одновременно подогревая ее до температуры гомогенизации. Затем направляют на гомогенизацию.

Перед пастеризацией нормализованные сливки гомогенизируют при температуре 60…85°С. Давление гомогенизации сливок для сметаны с м. д. ж. 20% - 7…12 МПа.

После гомогенизации рекомбинированные сливки пастеризуют при температуре (86 ± 2)°С с выдержкой 2… 10 минут.

Пастеризованные гомогенизированные сливки охлаждают до температуры заквашивания и направляют в резервуар для сквашивания. Охлажденные до температуры сквашивания сливки немедленно заквашивают. Хранение пастеризованных сливок при температуре сквашивания без закваски не допускается. В случае производственной необходимости допускается охлаждение пастеризованных сливок до температуры (4 ± 2)°С и хранение не более 6 часов.

При производстве сметаны всех видов с целью улучшения структурно-механических показателей готового продукта допускается проводить физическое созревание сливок. Для этого сливки после гомогенизации и пастеризации охлаждают до температуры (4 ± 2)°С и выдерживают при этой температуре от 30 минут до 2 часов в емкостях, предназначенных для сквашивания сливок. В этой же емкости после созревания сливки подогревают при перемешивании, используя греющую воду температурой не более 32°С, до температуры заквашивания, которая должна составлять в этом случае (30±2)°С.

Для сквашивания сливок используется предназначенная для выработки сметаны закваска МСс, приготовленная на чистых культурах мезофильных стрептококков при температуре (30 ± 2)°С. В закваску входят Lactococcus lactis subsp. lactis (Т_opt=25-30°С), Lactococcus lactis subsp. cremoris (biovar. diacetylactis) (Т_opt=25-30°С). Объемная доля закваски по отношению к объему заквашиваемых сливок во всех случаях составляет 5…10%. Оптимальную дозу закваски в каждом конкретном случае устанавливают в зависимости от ее активности и условий производства.

Заквашенные сливки перемешивают в течение 10…15 минут и оставляют в покое для сквашивания. Допускается производить повторное перемешивание через 1…1,5 часа после заквашивания, после чего сливки оставляют в покое для сквашивания. Сквашивание сливок проводят до образования сгустка и достижения кислотности: не менее 60 Т. Наибольшей плотности сгусток достигает при значениях рН 4,6…4,7. Длительность процесса сквашивания сливок не должна превышать 10 часов при температуре сквашивания (30 ± 2)°С.

Сквашенные сливки перемешивают до получения однородной консистенции в течение 3…15 минут и направляют на фасовку.

Упакованную сметану направляют на охлаждение и созревание в холодильную камеру при температуре (4 ± 2)°С. При созревании продукт приобретает оптимальную кислотность, накапливает ароматические вещества, в нем происходят процессы структурообразования за счет отвердевания триглицеридов молочного жира и набухания молочных белков, из-за чего он приобретает более густую и вязкую консистенцию. Длительность охлаждения и созревания упакованной сметаны не должна превышать 12 часов. После созревания технологический процесс считается законченным, и продукт готов к реализации (2).

3.5 Технология напитка сывороточного «Фруктовый»

Приемка и подготовка сырья. Творожную сыворотку очищают от жира и казеиновой пыли путем сепарирования при температуре 30-45 єС.

Составление смеси. Составление смеси начинают с приготовления стабилизатора. Хамульсионы марки GDL смешивают с сахаром для лучшего растворения в жидкости и вносят постепенно в часть воды, необходимой по рецептуре, при постоянном перемешивании. Температуру воды поддерживают в пределах 85 єС, а соотношение стабилизатор: вода должно составлять не менее, чем 1:30. Смесь выдерживают при периодическом перемешивании от 10 до30 мин для набухания и растворения белков. В приготовленный раствор стабилизатора вносят жидкие компоненты, необходимые по рецептуре, сахар, фруктовые наполнители и сорбиновую кислоту.

Пастеризация и охлаждение. Смесь пастеризуют при температуре 85-89 єС с выдержкой 5-10 мин, охлаждают до 15-20 єС розливают, упаковывают и маркируют. После чего доохлаждают до температуры 2-6 єС (5).

3.6 Технология кисломолочного продукта «Лактиналь»

Молоко и сливки не ниже II сорта оценивают и их качество принимают по массе в порядке установленном ОТК (лабораторией) предприятия-производителя по ГОСТ Р 52054-2003.

Отобранное по качеству молоко нормализуют по массовой доле жира с таким расчетом, чтобы в готовом продукте массовая доля жира была не менее предусмотренной рецептурой на каждый вид продукта. Нормализованное молоко гомогенизируют при давлении (15±2,5) МПа и температуре от 45°С до 85°С, и пастеризуют при температуре (92±2)°С, с выдержкой от 2 до 8 мин.

После пастеризации смесь охлаждают до температуры заквашивания (37 ± 2)°С. Хранение не заквашенной смеси при температуре заквашивания не допускается.

Заквашивание и сквашивание. Сразу после охлаждения молоко заквашивают предварительно активизированным бактериальным концентратом «Лактиналь-L1», в состав которого входят Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, оптимальные температуры роста которых, соответственно, 40 - 45°С и 37 - 38°С, из расчета 1 литр активизированного концентрата на 500 кг готового продукта. Перемешивание заканчивают через 15 мин после заквашивания. После перемешивания смеси ее оставляют в покое для сквашивания. Молоко сквашивают при температуре (37 ± 2)°С, до образования сгустка кислотностью (70-75)°Т (рН 4,5-4,9). Продолжительность сквашивания составляет примерно 9-12 часов.

По окончании сквашивания в межстенное пространство подают ледяную воду в течение (45±15) мин. Затем сгусток перемешивают от 15 до 40 минут. По достижении однородной консистенции молочного сгустка мешалку останавливают на 1,0-1,5 ч. Дальнейшее перемешивание ведут периодически, включая мешалку на 2-10 мин через каждый час. Доохлаждение продукта до температуры не более 6°С происходит в холодильной камере или на пластинчатом охладителе с последующим его розливом.

Перед началом розлива продукт в резервуарах перемешивают в течение 2-5 мин. При наличии достаточных площадей холодильных камер, способных обеспечить надежное охлаждение разлитого продукта, допускается направлять сквашенный продукт на розлив после частичного охлаждения до температуры (20±2)°С, тщательного перемешивания в течение 20 мин с последующим доохлаждением продукта в холодильной камере.

Хранение продукта производится при температуре (4±2)°С (2).

4. Продуктовый расчет

молоко творог сметана технологический

Продуктовый расчет ведется, как правило, на максимальную сменную выработку в целях сбалансирования сырья и готовой продукции с полным использованием составных частей молока на пищевые цели.

Продуктовый расчет необходим для определения объема производства, интенсивности технологических процессов, потребного количества технологического оборудования, составления графиков организации производства (1).

Результаты продуктового расчета приведены в таблице 13.

Таблица 13. Результаты продуктового расчета

Наименование продукта	Масса нормализованной смеси	Масса готового продукта, кг	Компоненты, необходимые для составления смеси	Масса закваски, кг	Вид фасовки	Массовая доля жира в продукте, %, не менее
			Масса цельного молока, кг	Масса обезжиренного молока, кг	Масса масла, кг
Молоко с лактулозой	3034,5	3000	1182,3	1891,6	-		Тетра-Брик, 0,5 л	1,5
Йогурт «Эрмигурт»	1011,7	1000	53,0	918,2	-	40,5	поли-этилен-новые пакеты, 0,5 дм3	0,2
Творог	2264,4	300	-	2222,4	42,0	113,9	брикеты по 200г	9
Сметана	506,9	500	-	360,6	143,3	25,3	полис-тироль-ные стаканчики по 0,2 г	20
Кисло-молочный напиток «Лакти-наль»	506,2	500	25,4	130,9	149,9	-	поли-этилен-новые пакеты, 0,5 дм3	2,5

4.1 Продуктовый расчет молока стерилизованного с лактулозой «Лактусан» с м.д.ж. 1,5%

По массе готового продукта (таблица 13) определим массу нормализованного молока М_н. в кг с учетом предельно допустимых потерь молока при приемке, обработке и фасовании по формуле (1)

, (1)

где М_г.п. - масса готового продукта, кг;

Р - норма расхода нормализованного молока на 1 т продукта, кг/т, по пр. №1025.

кг

Рассчитывается массовая доля жира в нормализованном молоке Ж_н в% по формуле 2

, (2)

где Ж_г.п. - массовая доля жира в готовом продукте, %.

%.

Так как массовая доля жира в нормализованном молоке меньше, чем в цельном молоке, проводится процесс нормализации обезжиренным молоком смешением. Необходимое количество цельного молока М_ц в кг для получения 3000 кг готового продукта находится по формуле 3

, (3)

где Ж_н, Ж_о, Ж_ц - массовая доля жира в молоке обезжиренном, сливках, молоке цельном, %.

кг.

Необходимая масса обезжиренного молока М_о в кг определяется по формуле 4

, (4)

кг.

Определяется масса цельного молока М_ц.о. в кг, необходимая для получения 1891,6 кг молока обезжиренного в результате сепарирования, по формуле 5

, (5)

где П₁ - потери обезжиренного молока при сепарировании, %.

кг.

Масса концентрата лактулозы «Лактусан» М_л в кг, вносимого в нормализованное молока определяется по формуле (6)

, (6)

где К_л - массовая доля концентрата лактулозы «Лактусан», вносимая в нормализованное молоко (таблица 13), %.

кг.

4.4 Продуктовые расчет катыка

По массе готового продукта (таблица 13) определяется масса нормализованного молока М_н в кг с учетом предельно допустимых потерь молока при приемке, обработке и расфасовке по формуле (1)

кг.

Рассчитывается масса бактериальной закваски М_з в кг по формуле (7)

, (7)

где К_з - массовая доля закваски в нормализованной смеси, %.

кг.

Массовая доля жира нормализованного молока Ж_н в% и его масса М^*_н в кг до внесения бактериальной закваски рассчитывается по формулам (8) и (9)

, (8)

где Ж_з - массовая доля жира в закваске, %.

%.

, (9)

 кг.

Расчет массы молока цельного для нормализации М_ц в кг выполняется по формуле (10)

, (10)

кг.

Расчет массы обезжиренного молока для нормализации М_о в кг выполняется по формуле (11)

, (11)

кг.

4.3 Продуктовый расчет творога из рекомбинированного молока жирностью 9%

По массе готового продукта (таблица 13) рассчитывается масса творога М_тв в кг с учетом предельно допустимых потерь на расфасовку по формуле (12)

, (12)

где М_тв1 - масса готового творога, кг;

Р - норма расхода творога при расфасовке на 1 т готовой продукции, кг/т.

кг.

Массовая доля жира нормализованного молока Ж_н в% при выработке творога рассчитывается по формуле (13)

, (13)

где К - коэффициент, установленный опытным путем, зависящий от времени года и массовой доли жира в твороге;

Б_м - массовая доля белка в исходном молоке (таблица 13), %.

%.

Масса нормализованного молока М_н в кг, необходимая на выработку творога определяется по формуле (14)

, кг (14)

где Р_н.м. - норма расхода нормализованного молока на 1 т творога, которая рассчитывается с учетом предельно допустимых потерь или принимается по утвержденным нормам, кг/т.

кг.

Расчет массы молока обезжиренного для нормализации М_о в кг выполняется по формуле (15)

, (15)

где Ж_мс - массовая доля жира в масле для нормализации (таблица 13), %.

кг.

Расчет массы масла М_мс, необходимой для нормализации, в кг определяется по формуле (16)

, (16)

кг.

Масса закваски М_з в кг с учетом потерь определяется по формуле (17)

, (17)

где П - потери при внесении закваски в нормализованное молоко.

=113,9 кг.

Масса сыворотки М_сыв в кг составляет 80% от массы смеси и рассчитывается по формуле (18)

, (18)

4.4 Продуктовый расчет сметаны из рекомбинированных сливок 20% жирности

По массе готового продукта (таблица 19) определяется масса нормализованной смеси М_н (с закваской) с учетом потерь при производстве и фасовании по формуле (18)

, (19)

где Р_пр, Р_уп - норма расхода нормализованной смеси на 1 т сметаны, соответственно, при производстве и упаковке, кг/т.

кг.

Массовая доля жира в нормализованной смеси Ж_н в% до внесения закваски определяется по формуле (20)

, (20)

%.

Определяется масса бактериальной закваски М_з в кг и масса нормализованной смеси до внесения закваски М_н^* в кг по формулам (21) и (22)

, (21)

кг.

, (22)

кг.

Расчет массы обезжиренного молока М_о в кг для нормализации определяется по формуле (23)

, (23)

кг.

Расчет необходимой для нормализации массы масла М_мс в кг определяется по формуле (24)

, (24)

кг.

4.5 Продуктовый расчет напитка сывороточного «Фруктовый»

Вырабатываем 1000 кг сывороточного напитка «Фруктовый». Сыворотка поступает с производства творога и не требует отдельной выработки. Оставшееся количество сыворотки отправляется на хлебозаводы для производства хлебобулочных изделий (5).

Рецептура для выработки напитка приведена в таблице 14.

Таблица 14. Рецептура на производство напитка сывороточного (в кг на 1000 кг продукта без учета потерь)

Сырье	Напиток фруктовый
Сыворотка творожная	526,1
Сахар-песок	50
Сок-плодовый	46
Сорбиновая кислота	0,2
Вода питьевая	374,7
Итого	1000

4.6 Продуктовый расчет кисломолочного напитка «Лактиналь» 2,5% жирности

Рассчитывается масса нормализованной смеси М_н в кг для выработки продукта с учетом потерь по формуле (1)

кг.

Находится массу закваски М_зак в кг, которую необходимо внести в нормализованную смесь по формуле (7)

кг.

Массовая доля жира нормализованного молоко Ж_н в% определяется по формуле (8)

%.

Расчет массы молока цельного для нормализации М_ц в кг выполняется по формуле (10)

кг.

Расчет массы обезжиренного молока для нормализации М_о в кг выполняется по формуле (11)

кг.

5. Подбор технологического оборудования

Мощность проектируемого предприятия составляет 30т в смену. Согласно нормам технического проектирования, при данной мощности завода предусматривается приемка в 1 смену, время приемки молока 3 ч (1).

Часовая производительность оборудования И в кг/ч определяется по формуле (24)

, (24)

где М_м - масса молока в смену (таблица 13), кг;

ф - время приемки молока, ч.

кг/ч.

Для приемки заданного количества молока предусматриваются весы рычажные СМИ-500 грузоподъемность 500 кг/ч. Подбираются центробежные насосы производительностью 10000 кг/ч марки 36-1Ц2,8-20. Аналогичной производительности подбираются охладительная установка ООЛ1-У10 и пастеризатор-охладитель А1-ОКЛ-10.

Для промежуточного хранения сырого молока в соответствии с ВНТП вместимость резервуаров должна составить 100% от суточного поступления. В связи с этим предусматривается резервуар на 30000 л марки РМ-Д-30 для хранения молока.

Сепаратор-сливкоотделитель должен соответствовать по производительности пастеризатору-охладителю, исходя из этого выбирается марка Ж5-ОС2-НС с центробежной выгрузкой осадка.

Для приготовления заквасок используются емкости для сквашивания (заквасочники). Их подбор осуществляется согласно продуктовому расчету. Для йогурта принимается заквасочник на 0,03 м³ типа В3-0,03П; для творога - 1 заквасочник на 0,1 м³ марки (ВЗ-0,1П) и 1 - В3-0,03П; для сметаны - ВЗ-0,03П; для «Лактиналя» - ВЗ-0,03П (4).

Для перекачки заквасок принимается насос производительностью 10 м³/ч марки ВЗ-ОРА10.

Подобранное оборудование представлено в таблице 15.

Таблица 15. Характеристика оборудования

Наименование оборудования	Тип Марка, завод изготовитель	Вместимость м3, производи-тельность, кг/ч	Габариты, мм: длина, ширина, высота	Занимаемая площадь, м2	Количество единиц
Весы рычажные	рычажные, СМИ-500, «Эльф4М», г. Рязань	6000	1390 1120 1720	1,56	1
Емкость для хранения молока	рамный, РМ-Д-30, ОАО «ОСКОН», Удмуртская респ., г Глазов	30	3220 3100 5260	9,53	1
насос	центробежный, 36-1Ц2,8-20, «ФЛАЙТ-М», г. Москва	10	480 250 390	0,12	1
Пастеризатор-охладитель	пластинчатый, ООЛ1-У10, ЗАО «ПЛАТ», Московская обл, С. Беседы	10	900 700 1450	0,63	1
сепаратор	сливкоотделитель с центробежной выгрузкой осадка, Ж5-ОС2-НС, «Молмаш», г. Москва	10	1200 850 1780	0,83	1
заквасочник	паровой, В3-0,03П ОАО «ОСКОН», Удмуртская респ., г Глазов	0,03	1060 600 760	0,88	4
заквасочник	паровой, В3-0,1П ОАО «ОСКОН», Удмуртская респ., г Глазов	0,1	1160 870 1050	1,06	1
насос	роторный, ВЗ-ОРА10, «ФЛАЙТ-М», г. Москва	10	630 400 340	0,25	5

6. График организации технологических процессов

График организации технологических процессов составляем для определения режима работы предприятия, продолжительности и последовательности операций в течение суток, и взаимосвязи отдельных операций, интенсивности и часового материального баланса производства.

График является основой для дальнейшего подбора и расчета машин и аппаратов и построения графика работы технологического оборудования.

В графе «Технологические операции» вначале указываем операции, связанные с приемкой молока и его первичной обработкой, затем показываем операции технологического процесса при производстве отдельных видов заквасок для молочных продуктов. Для каждого вида продукта отдельно показываем такие операции, как подогрев, заквашивание, перемешивание, сквашивание, охлаждение молока.

В графе «Всего» указываем количество перерабатываемого молока, готовой продукции и отходов по соответствующим операциям. Данные принимаем из продуктового расчета (1).

Библиографический список

1. Голубева Л.В., Глаголева Л.Э, Степанов В.П., Тихомирова Н.А. Проектирование предприятий полочной отрасли с основами промстроительства/ Л.В. Голубева, Л.Э. Глаголева, В.П. Степанов, Н.А. Тихомирова. - СПб.: ГИОРД, 2006. - 285 с.

2. Калинина А.В., Галина В.И., Дунченко Н.И. Технология цельномолочной продукции/А.В. Калинина, В.И. Галина, Н.И. Дунченко. - СПб.: ГИОРД, 2008. - 248 с.

3. Степанова Л.И. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т.1. Цельномолочные продукты/ Л.И. Степанова. - СПб: ГИОРД, 1999. - 384 с.

4. Шалыгина А.М. Общая технология молока и молочных продуктов/ А.М. Шалыгина. - М.: КолосС, 2004. - 240 с.

5. Храмцов А.Г. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т.5. Продукты из обезжиренного молока. Пахты и молочной сыворотки/ А.Г. Храмцов.-СПб.: ГИОРД, 2004. - 576 с.

Размещено на Allbest.ru

...