Производство творога

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГАОУ ВО

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ»

ИНСТИТУТ ХОЛОДА И БИОТЕХНОЛОГИЙ

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ МОЛОКА И ПИЩЕВОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по технологическому оборудованию

«Производство творога»

Выполнил:

студент гр.№ и5426

Андреева Г.В.

Проверил:

д.т.н., профессор Арет В.А.

Санкт-Петербург 2014

Введение

Исходя из методов коагуляции белков и образования сгустка производство творога подразделяют на два способа: кислотный и кислотно-сычужный.

При кислотном способе сгусток в молоке образуется в результате молочнокислого брожения. Этим способом вырабатывают, как правило, нежирный творог. Жирный и полужирный творог получают кислотно-сычужным способом.

Производство творога кислотно-сычужным способом отличается лишь тем, что после внесения закваски при кислотности молока 32-35 °Т вносят сычужный фермент и хлористый кальций с целью ускорения образования сгустка и отделения им сыворотки.

Таким образом, при кислотно-сычужном способе получения творога сгусток образуется не только в результате молочнокислого брожения, но и при помощи сычужного фермента и хлористого кальция.

Основные технологические операции при производстве основных видов творога -- это приемка, очистка, нормализация молока; пастеризация молока при температуре 78 ± 2 °С с выдержкой 16-20 с; охлаждение до температуры сквашивания 30-38 °С; заквашивание чистыми культурами мезофильных молочнокислых стрептококков; добавление в молоко хлористого кальция (при кислотно-сычужным способе) и молокосвертывающих ферментов (сычужный порошок или пепсин); сквашивание молока в течение 6-10 ч с момента внесения закваски; обработка сгустка; самопрессование и прессование сгустка; охлаждение и фасование творога.

В последние годы широкое распространение нашел раздельный способ производства творога. Сущность его заключается в том, что из нежирного молока кислотно-сычужным способом коагуляции белков получают нежирный творог на творогоизготовителях или творожных сепараторах. К нежирному творогу добавляют необходимое количество 50-65%-ных пастеризованных сливок до требуемой жирности творога (18 или 9%).

При производстве творога на поточно-механизированных линиях, где сыворотка от сгустка отделяется в специальных центробежных обезвоживателях, готовый продукт имеет мягкую, рассыпчатую консистенцию. Таким способом вырабатывают полужирный, нежирный и «Крестьянский» творог.

Творог расфасовывается в крупную и мелкую тару. Это бочки вместимостью не более 50 кг, широкогорлые фляги на 35 кг и полиэтиленовые мешки, уложенные в картонные коробки вместимостью 20 кг.

Мелкофасованный творог, упакованный в пергамент массой 125, 250,500 г или в полимерную пленку (мягкий диетический) укладывают в транспортную тару (ящики) вместимостью не более 20 кг. На упаковке творога указывают наименование или номер предприятия-изготовителя и его подчиненность, наименование продукта, массовую долю жира, массу нетто, дату конечного срока реализации и стандарт.

Экспертизу качества творога проводят по органолептическии показателям (консистенция, вкус и запах, цвет) и по кислотности. В зависимости от этих показателей творог 18-, 9%-ной жирности и нежирный делят на высший и первый сорт.

Отбор пробы творога осуществляют щупом из каждой вскрытой единицы упаковки. Консистенцию творога определяют при осмотре продукта, растиранием его шпателем на пергаменте и органолептически.

Творог высшего сорта должен иметь мягкую, мажущуюся, рассыпчатую консистенцию. Допускается неоднородная, с наличием мягкой крупитчатости. Вкус и запах -- чистые, кисломолочные, без посторонних привкусов и запахов. Цвет -- белый с кремоватым оттенком.

В первом сорте допускаются неоднородная консистенция, с наличием крупитчатости, слабокормовой привкус, привкус тары (дерева) и наличие слабой горечи.

Не допускается к реализации творог с чрезмерно кислым или сильно выраженными посторонними привкусами, заплесневелый, с ослизлой консистенцией и другими пороками.

Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов

Творог -- белковый кисло-молочный продукт, изготовляемый сквашиванием культурами молочно-кислых бактерий с применением или без применения молокосвертывающего фермента и хлорида кальция пастеризованного нормализованного цельного или обезжиренного молока (допускается смешивание с пахтой) с последующим удалением из сгустка части сыворотки и отпрессовыванием белковой массы.

Творог имеет чистые кисло-молочные вкус и запах; для первого сорта допускается слабо выраженный привкус кормов, тары, легкой горечи. Консистенция нежная, однородная; для жирного творога первого сорта допускается несколько рыхлая и мажущаяся, для нежирного -- рассыпчатая, с незначительным выделением сыворотки. Цвет белый, слегка желтоватый, с кремовым оттенком, равномерный по всей массе; для жирного творога первого сорта допускается некоторая неравномерность цвета.

Значительное содержание в твороге жира, и особенно полноценных белков, обусловливает его высокую пищевую и биологическую ценность. В твороге содержится значительное количество минеральных веществ (кальция, фосфора, железа, магния и др.), необходимых для нормальной жизнедеятельности сердца, центральной нервной системы, мозга, для костеобразования и обмена веществ в организме.

В зависимости от массовой доли жира творог подразделяют на три вида: жирный, полужирный и нежирный.

В качестве сырья используют доброкачественное свежее молоко цельное и обезжиренное кислотностью не выше 20 °Т. По жиру молоко нормализуют с учетом содержания в нем белка (по белковому титру), что дает более точные результаты.

К творожным изделиям относятся различные творожные массы и сырки, торты, кремы и т. п.

Особенности производства и потребления готового продукта

Существуют два способа производства творога -- традиционный (обычный) и раздельный. Раздельный способ производства творога позволяет ускорить процесс отделения сыворотки и значительно снизить при этом потери. Сущность раздельного способа заключается в том, что молоко, предназначенное для выработки творога, предварительно сепарируют. Из полученного обезжиренного молока вырабатывают нежирный творог, к которому затем добавляют необходимое количество сливок, повышающих жирность творога до 9 или 18 %.

По методу образования сгустка различают два способа производства творога: кислотный и сычужно-кислотный. Первый основывается только на кислотной коагуляции белков путем сквашивания молока молочно-кислыми бактериями с последующим нагреванием сгустка для удаления излишней сыворотки. Таким способом изготовляется творог нежирный и пониженной жирности, так как при нагревании сгустка происходят значительные потери жира в сыворотку. Кроме того, этот способ обеспечивает выработку нежирного творога более нежной консистенции. Пространственная структура сгустков кислотной коагуляции белков менее прочная, формируется слабыми связями между мелкими частицами казеина и хуже выделяет сыворотку. Поэтому для интенсификации отделения сыворотки требуется подогрев сгустка.

При сычужно-кислотном способе свертывания молока сгусток формируется комбинированным воздействием сычужного фермента и молочной кислоты. Под действием сычужного фермента казеин на первой стадии переходит в параказеин, на второй -- из параказеина образуется сгусток. Казеин при переходе в параказеин смещает изоэлектрическую точку с рН 4,6 до 5,2. Поэтому образование сгустка под действием сычужного фермента происходит быстрее, при более низкой кислотности, чем при осаждении белков молочной кислотой, полученный сгусток имеет меньшую кислотность, на 2.. .4 ч ускоряется технологический процесс. При сычужно-кислотной коагуляции кальциевые мостики, образующиеся между крупными частицами, обеспечивают высокую прочность сгустка. Такие сгустки лучше отделяют сыворотку, чем кислотные, так как в них быстрее происходит уплотнение пространственной структуры белка. Поэтому подогрев сгустка для интенсификации отделения сыворотки не требуется.

Сычужно-кислотным способом изготовляют жирный и полужирный творог, при котором уменьшается отход жира в сыворотку. При кислотном свертывании кальциевые соли отходят в сыворотку, а при сычужно-кислотном сохраняются в сгустке. Это необходимо учитывать при производстве творога для детей, которым необходим кальций для костеобразования.

Стадии технологического процесса. Производство творога традиционным способом включает в себя следующие стадии:

-- приемка молока;

-- нормализация молока до требуемого состава;

-- очистка и пастеризация молока;

-- охлаждение молока до температуры заквашивания;

-- внесение закваски и сычужного фермента в молоко;

-- сквашивание молока;

-- разрезка сгустка;

-- отделение сыворотки;

-- охлаждение творога;

-- фасование;

-- упаковывание в тару и хранение готовой продукции.

Характеристика комплексов оборудования. Технологический процесс производства творога традиционным способом выполняется при помощи комплексов оборудования для приема, охлаждения, переработки, хранения и транспортирования сырья.

Для хранения принимаемого молока используют металлические емкости (танки). Молоко и продукты его переработки перекачиваются насосами. Приемку сырья осуществляют при помощи весов (молокосчетчиков), сепараторов-молокоочистителей, пластинчатых охладителей, пастеризаторов, фильтров и вспомогательного оборудования.

Ведущий комплекс линии состоит из творогоизготовителей с прессующими ваннами, ванн для творожного сгустка, установок для прессования и охлаждения творога.

Завершающий комплекс оборудования линии обеспечивает фасование, упаковывание, хранение и транспортирование готового продукта. Он содержит фасовочно-упаковочные машины и оборудование экспедиций и складов готовой продукции.

Машинно-аппаратурная схема линии производства творога традиционным способом. Устройство и принцип действия линии

Молоко из емкости 1 подается сначала в балансировочный бачок 2, а затем насосом 3 в секцию рекуперации пастеризационно-охладительной установки 5, где оно подогревается до температуры 35.. .40 °С и направляется на сепаратор-очиститель 4.

Нормализованное и очищенное молоко направляют на пастеризацию при 78.. .80 °С с выдержкой 20. ..30 с. Температура пастеризации влияет на физико-химические свойства сгустка, что, в свою очередь, отражается на качестве и выходе готового продукта. Так, при низких температурах пастеризации сгусток получается недостаточно плотным, так как сывороточные белки практически полностью отходят в сыворотку, и выход творога снижается. С повышением температуры пастеризации увеличивается денатурация сывороточных белков, которые участвуют в образовании сгустка, повышая его прочность и усиливая влагоудерживающую способность. Это снижает интенсивность отделения сыворотки и увеличивает выход продукта. Путем регулирования режимов пастеризации и обработки сгустка, подбором штаммов заквасок можно получать сгустки с нужными реологическими и влагоудерживающими свойствами.

Пастеризованное молоко охлаждают в секции рекуперации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки 5 до температуры сквашивания (в теплое время года до 28...30 °С, в холодное -- до 30...32 °С) и направляют в специальные ванны 6 на заквашивание. Закваску для производства творога изготовляют на чистых культурах мезофильных молочно-кислых стрептококков и вносят в молоко в количестве от 1 до 5 %. Продолжительность сквашивания после внесения закваски составляет 6...8 ч.

При ускоренном способе сквашивания в молоко вносят 2,5 % закваски, приготовленной в заквасочнике 10 на культурах мезофильного стрептококка, и 2,5 % термофильного молочно-кислого стрептококка. Температура сквашивания при ускоренном способе повышается в теплое время года до 35 °С, в холодное -- до 38 °С. Продолжительность сквашивания молока при ускоренном способе 4,0...4,5 ч, т.е. сокращается на 2,0...3,5 ч, при этом выделение сыворотки из сгустка происходит более интенсивно.

Для улучшения качества творога желательно применять беспересадочный способ приготовления закваски на стерилизованном молоке, что позволяет снизить дозу внесения закваски до 0,8... 1,0 % при гарантированной ее чистоте.

При сычужно-кислотном способе производства творога после внесения закваски добавляют 40 %-ный раствор хлорида кальция (из расчета 400 г безводной соли на 1 т молока), приготовленного на кипяченой и охлажденной до 40...45 °С воде. Хлорид кальция восстанавливает способность пастеризованного молока образовывать под действием сычужного фермента плотный, хорошо отделяющий сыворотку сгусток. Немедленно после этого в молоко в виде 1 % -ного раствора вносят сычужный фермент или пепсин из расчета 1 г на 1 т молока. Сычужный фермент растворяют в кипяченой и охлажденной до 35 °С воде. Раствор пепсина с целью повышения его активности готовят на кислой осветленной сыворотке за 5...8 ч до использования. Для ускорения оборачиваемости творожных ванн 6 молоко сквашивают до кислотности 32...35 °Т в резервуарах, а затем перекачивают в творожные ванны и вносят хлорид кальция и фермент.

Окончание сквашивания и готовность сгустка определяют по его кислотности (для жирного и полужирного творога должна быть 58...60 °Т, для нежирного -- 66...70 °Т) и визуально -- сгусток должен быть плотным, давать ровные гладкие края на изломе с выделением прозрачной зеленоватой сыворотки. Сквашивание при кислотном методе продолжается 6.. .8 ч, сычужно-кислотном -- 4.. .6 ч, с использованием активной кислотообразующей закваски -- 3...4 ч.

Чтобы ускорить выделение сыворотки, готовый сгусток разрезают специальными проволочными ножами на кубики с размером граней 2 см. При кислотном методе разрезанный сгусток подогревают до 36.. .38 °С для интенсификации выделения сыворотки и выдерживают 15...20 мин, после чего ее удаляют. При сычужно-кислотном -- разрезанный сгусток без подогрева оставляют в покое на 40...60 мин для интенсивного выделения сыворотки.

Для дальнейшего отделения сыворотки сгусток подвергают самопрессованию и прессованию. Для этого его разливают в бязевые или лавсановые мешки по 7.. .9 кг (на 70 % вместимости мешка), их завязывают и помещают несколькими рядами в пресс-тележку 7. Под воздействием собственной массы из сгустка выделяется сыворотка. Самопрессование происходит в цехе при температуре не выше 16 °С и продолжается не менее 1 ч. Окончание самопрессования определяется визуально по поверхности сгустка, которая теряет блеск и становится матовой. Затем творог под давлением прессуют до готовности. В процессе прессования мешочки с творогом несколько раз встряхивают и перекладывают. Во избежание повышения кислотности прессование необходимо проводить в помещениях с температурой воздуха 3.. .6 °С, а по его окончании немедленно направлять творог на охлаждение до температуры не выше 8 °С с использованием охладителей различных конструкций; наиболее совершенным из них является двухцилиндровый охладитель 8.

Готовый продукт фасуют на машинах 9 в мелкую и крупную тару. Творог фасуют в картонные ящики с вкладышами из пергамента, полиэтиленовой пленки. В мелкую упаковку творог фасуют в виде брусков массой 0,25; 0,5 и 1 кг, завернутых в пергамент или целлофан, а также в картонные коробочки, пакеты, стаканы из различных полимерных материалов.

Творог хранят до реализации не более 36 ч при температуре камеры не выше 8 °С и влажности 80.. .85 %. Если срок хранения будет превышен из-за непрекращающихся ферментативных процессов, в твороге начинают развиваться пороки.

Творогоизготовители с прессующей ванной используют для выработки всех видов творога, при этом трудоемкий процесс прессования творога в мешочках исключается. Творогоизготовитель состоит из двух двустенных ванн вместимостью 2000 л с краном для спуска сыворотки и люком для выгрузки творога. Над ваннами закреплены прессующие ванны с перфорированными стенками, на которые натягивают фильтрующую ткань. Прессующая ванна при помощи гидравлического привода может подниматься вверх или опускаться вниз почти до дна ванны для сквашивания.

Готовый творог направляется на фасование и затем в холодильную камеру для доохлаждения.

С целью резервирования творога в весенний и летний периоды года его замораживают. Качество размороженного творога зависит от метода замораживания. Творог при медленном замораживании приобретает крупитчатую и рассыпчатую консистенцию вследствие замораживания влаги в виде крупных кристаллов льда. При быстром замораживании влага одновременно замерзает в виде мелких кристаллов во всей массе творога, которые не разрушают его структуру, и после размораживания восстанавливаются первоначальные, свойственные ему консистенция и структура. Наблюдается даже устранение после размораживания нежелательной крупитчатой консистенции вследствие разрушения крупинок творога мелкими кристаллами льда. Замораживают творог в фасованном виде -- блоками по 7... 10 кг и брикетами по 0,5 кг при температуре от -25 до -30 °С в термоизолированных морозильных камерах непрерывного действия до температуры в центре блока-18 °С и-25 °С в течение 1,5... 3,0 ч. Замороженные блоки укладывают в картонные ящики и хранят при этих же температурах в течение соответственно 8 и 12 мес. Размораживание творога проводят при температуре не выше 20 °С в течение 12 ч.

Рис. 1 Машинно-аппаратурная схема линии производства творога традиционным способом сырье молоко творог переработка

Машинно-аппаратурная схема линии производства творога раздельным способом

Устройство и принцип действия линии. При этом способе производства молоко, предназначенное для выработки творога, из емкости 1 насосом 2 подается в уравнительный бачок 3, а из него -- насосом 2 в секцию рекуперации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки 4 для подогревания до 40...45 °С. Подогретое молоко поступает в сепаратор-сливкоотделитель 5, в котором разделяется на обезжиренное молоко и сливки с массовой долей жира не менее 50.. .55 %. Полученные сливки подают сначала в промежуточную емкость 6, а затем насосом 7 в пластинчатую пастеризационно-охладительную установку 8, где они пастеризуются при температуре 85.. .90 °С с выдержкой 15.. .20 с, охлаждаются до 2.. .4 °С и направляются в двустенную емкость 9 на временное хранение до смешения с творогом.

Обезжиренное молоко из сепаратора поступает в пластинчатую пастеризационно-охладительную установку 4, где сначала пастеризуется при температуре 78 °С с выдержкой 15...20 с, а затем охлаждается до 30...34 °С и направляется в резервуар 11 для сквашивания, снабженный специальной мешалкой. Закваска, приготовленная в заквасочнике 10, насосом 7 подается в резервуар 11 для заквашивания. Сюда же подаются хлорид кальция и фермент, смесь тщательно перемешивают и оставляют для сквашивания до кислотности сгустка 90... 116 °Т, а если используется ускоренный способ сквашивания молока, то 85.. .90 °Т. При сепарировании сгустка с меньшей кислотностью сопла сепаратора могут засориться.

Полученный сгусток тщательно перемешивается и насосом 12 подается в пластинчатый теплообменник 13, где вначале подогревается до 60...62 °С для лучшего отделения сыворотки, а затем охлаждается до 25...32 °С, благодаря чему он лучше разделяется на белковую часть и сыворотку. Из теплообменника 13 сгусток через сетчатый фильтр 14 под давлением подается в сепаратор-творогоизготовитель 15, где разделяется на сыворотку и творог.

При выработке жирного творога обезвоживание сепарированием проводят до массовой доли влаги в сгустке 75... 76 %, а при выработке полужирного творога--до массовой доли влаги 78...79 %. Полученный обезжиренный творог подают специальным насосом 16 сначала на охладитель 17 для охлаждения до 8 °С, растирают на вальцовке до получения гомогенной консистенции. Охлажденный творог направляют в месильную машину 19, куда дозирующим насосом 7 подаются пастеризованные охлажденные сливки из емкости 18 и все тщательно перемешивается. Готовый творог фасуют на машинах 20 и направляют в камеру для хранения.

Рис. 2 Машинно-аппаратурная схема линии производства творога раздельным способом с использованием сепаратора-творогоотделителя

Пояснения к технологической схеме переработки молока

1. На схеме представлены все процессы, необходимые для переработки молока, а именно:

приемка по количеству (через счетчик)

первичное охлаждение и очистка через фильтр

пастеризация и сепарирование

изготовление готовых продуктов

2. Для эффективной работы необходимо, как минимум 2 емкости, которые служат для временного хранения сырого и пастеризованного молока. Объем емкостей зависит от количества перерабатываемого молока. Например: необходимо переработать 2,5 тонны молока, для этого мы сначала принимаем это количество молока в танк сырого молока (он должен быть не менее 2,5 т), затем с этого танка мы отправляем молоко на пастеризацию, с пастеризации это молоко поступает в танк пастеризованного молока, и только после этого молоко фасуется. Без промежуточных танков работа будет крайне не эффективна из-за не соответствия по производительности насосного оборудования, пастеризатора и фасовочного автомата, и значительно снизит качество готового продукта и увеличит потери сырья при производстве.

3. Так же необходимо предусматривать мойку оборудования. Она может быть ручная или циркуляционная. Для ручной мойки необходимо ежедневно после окончания работы производить разборку всех трубопроводов и мыть их вручную. Циркуляционная мойка предполагает промывку всех трубопроводов и танков в автоматическом режиме без разборки.

4. Для хранения готового продукта (пакетированного молока) необходимо использовать холодильную камеру с темп. Режимом 4 гр. С. Это может быть отдельный модуль, либо встроенное помещение оборудованное холодильными агрегатами.

5. Также необходимо рассмотреть вопрос об охлаждении молока после пастеризации, т.к. как правило молоко после термообработки выходит с температурой от 10 гр. И более (это зависит от температуры сырого молока). Не всегда удается снизить температуру молока в холодильной камере до необходимой, что в свою очередь приводит к сокращению срока хранения молока (обычно он 3-5 сут)

6. Выработку фасованного пастеризованного молока (творога, сметаны и пр.) можно считать малым пищевым производством соответственно к нему будут предъявлятся требования со стороны РосПотребНадзора по соблюдению норм и правил СанПин для предприятий пищевой промышленности. Обычно, перед тем как начать строительство, необходимо пройти несколько стадий согласования в контролирующих органах, которые могут потребовать проектную документацию на будущее производство.

В среднем проект такого предприятия стоит от 150000 до 500000 руб. в зависимости от условий размещения и технологической схемы.

7. Выработка творога и сметаны процесс достаточно трудоемкий и длительный. Например, творог получается через 16-18 часов от момента заквашивания, а если к этому времени прибавить еще время на обработку сырого молока - так и все 20ч.

Сметана сквашивается в зависимости от ТУ от 6 до 10ч. После сквашивания она должна созреть и охладиться в камере готовой продукции как минимум 6-8 часов.

8. Расчеты по продуктам.

Для производства различных молочных продуктов требуется нормализованное пастеризованное молоко с различным содержанием жира.

Например, наиболее распространено молоко пакетированное 2,5% жирности, на творог 5% - требуется молоко с содержанием жира 0,6%.

Поэтому как побочный продукт (если , конечно не ставится специальная цель) получаются сливки. Чаще всего в расчетах используются сливки 35% жирности.

Пример: исходное молоко - 1000 л- 3,5% жирности.

Из этого молока можно получить - молоко пастеризованное пакетированное 2,5% - 969 кг и сливки 35% - 31 кг (20% -57 кг, 15%-80 кг) ( без учета потерь) или на творог 5% жирности (жир смеси 0,6%) пойдет 916 кг и сливки 35% - 84 кг. (20% -149 кг, 15%-201 кг) на творог 9% жирности (жир смеси 1,6%) пойдет 943 кг и сливки 35% - 57 кг. (20% -103кг, 15%-142 кг) на творог 18% жирности (жир смеси 3,0%) пойдет 984 кг и сливки 35% - 16 кг. (20% -20 кг, 15%-42 кг) * в скобках приводятся значения количества сливок различной жирности, которое получится после сепарирования молока.

Соответственно, количество молока для выработки творога уменьшится на это количество сливок.

В молочной промышленности принято такое понятие , как ВЫХОД готового продукта. Это значит, что с 1 единицы молока должно получиться Х готового продукта.

Например, 1 тонну творога можно получить с 7000 кг молока. Побочный продукт в данном случае будет сыворотка. Понимание этого особенно важно в экономических расчетах.

Ориентировочный выход творога различной жирности:

творог 5% - 1 тонна с 7500 кг

творог 9% - 1тонна с 6800 кг

творог 18% - 1тонна с 6000 кг

Размещено на Allbest.ru