ЗАДАНИЕ 1

1 Общие сведения  о технологии комплексной переработки творога

       1.1 Метод производства – периодический, традиционный, методом кислотно-сычужной коагуляции

       1.2 Мощность производства – 300 т/год

       1.3 Количество технологических  линий – 2

       1.4 Количество технологических стадий

       для линии 1 – 14: приемка и подготовка; подогрев; сепарирование; нормализация; пастеризация; охлаждение; заквашивание; сквашивание;  разрезание сгустка; отделение сыворотки; самопрессование и прессование сгустка; охлаждение; фасование; упаковка и маркировка; хранение.

       Для линии 2 – 9: приемка и оценка качества творожной сыворотки; резервирование; приготовление водного раствора хитозана; внесение хитозана; пастеризация; сепарирование; внесение компонентов; составление смеси; охлаждение; розлив, упаковка; хранение, реализация. 
 

       1.5 Перечень аналогов

• по методу производства творога: традиционный, молдавский, непрерывный, на линии Я9-ОПТ, раздельный, мембранный;
• по рецептуре продуктов ассортимента: творог 18% жирности, творог 9% жирности; ворог «Крестьянский»; творог мягкий диетический фруктовый, нежирный.
• По методу производства напитков: напитки: из цельной сыворотки, биологически обработанные напитки, напитки из осветленной сыворотки.

       1.6 Проектирование производства творога базируется на следующих основных источниках информации: 

• Бурыкинв  И.М. Новое направление использования  творога/ И.М. Бурыкина, Е.В. Сенчурова// Переработка молока. – 2008. - №3. –  С. 62-63
• Попкова Г.Ю. Творожные изделия и новые технологии/ Г.Ю. Попкова, В.А. Могильный// Молочная промышленность. – 2008.- №8. – С. 20-21
• Рыбалова Т.И. Основные тенденции развития мирового молочного рынка в период с 2008 по 2017 г./  Т.И. Рыбалова// Молочная промышленность. – 2008.- №12. – С.10-12
• Спицын, А.Н. Производство творога. От простого к надежному/ А.Н. Спицын// Молочная промышленность. – 2008. - №8. – С. 33-35
• Степанова, Л.И. Технология производства творожных продуктов/ Л.И. Степанова// Переработка молока. – 2007. – №6. – С. 34
• Щедушнов Д.Е. Оценка эффективности производства творога/ Д.Е. Щедушнов// Молочная промышленность. – 2009. - №2. – С. 68-70

2 Перспективы производства  и потребления

2.1 Потребность в  продукте

       Творог  – один из самых полезных кисломолочных продуктов и пользуется широким спросом, поэтому его производство развито в нашей стране. Польза творога для организма очень велика. Творог превосходит все молочные продукты по содержанию белка и по степени его усвоения. Белки в составе творога легко расщепляются на аминокислоты: триптофан, метионин, холин и другие, необходимые организму человека. Именно из-за легкого усвоения такой насыщенный продукт как творог рекомендуется детям, пожилым людям и пациентам, восстанавливающимся после болезни. Творог – один из немногих продуктов, рекомендованных при хронических заболеваниях органов пищеварения, так как он не повышает кислотность и не раздражает поверхность желудка. Полезные свойства творога обуславливаются его целебным составом. Молочный белок – казеин, содержащийся в твороге – обладает высокой питательной ценностью и может заменить животные белки, 300 г творога – это суточная доза белка, необходимая для организма. Минеральные вещества, входящие в состав творога, способствуют формированию и укреплению костной ткани.

       По  данным института питания РАМН рекомендуемая  норма потребления творога на 1 человека в год – 8,8 кг. Население России составляет 142 млн. человек, следовательно, потребность в твороге составляет около 1 230 тыс.т.

       Творожная сыворотка и напитки из нее  обладают целебными свойствами. Биологическая ценность молочной сыворотки обусловлена содержащимися в ней азотистыми белковыми соединениями, углеводами, липидами, минеральными солями, витаминами, органическими кислотами, ферментами, иммунными телами и микроэлементами. В сыворотке обнаружены практически все 200 соединений, содержащихся в молоке.

       Установлено стимулирующее действие молочной сыворотки  на секрецию желудочного и поджелудочного сока, желчи, моторную функцию кишок, диурез. Сыворотка помогает организму выводить шлаки и лишнюю жидкость, а также расщеплять вредные отложения без ущерба для здоровья.

       Одним из наиболее ценных компонентов молочной сыворотки являются сывороточные белки, содержание которых достигает 1%. Биологическая  ценность белков обусловлена оптимальным набором жизненно необходимых аминокислот. С точки зрения физиологии питания соотношение набора аминокислот сывороточных белков приближается к аминокислотной шкале «идеального» белка, в котором соотношение аминокислот соответствует потребностям организма.

       В молочной сыворотке содержится небольшое  количество жира 0,05-0,4%, однако качество его высокое. Ценность молочного жира сыворотки определяется наличием фосфолипидов, служащих передатчиками кислорода и благотворно влияющих на свертывание крови, окисление жирных кислот, усиление деятельности ферментов. Жир молочной сыворотки имеет высокую усвояемость за счет наличия мелких жировых шариков.

       Биологическую ценность сыворотки повышает витаминный состав. Она содержит все водорастворимые  витамины и некоторую часть жирорастворимых  витаминов. В творожной сыворотке  содержится каротин, витамины А, Е, В, холин, РР, С. Количество отдельных витаминов – пиридоксина, холина, рибофлавина в сыворотке превосходит их содержание в молоке, что связано с жизнедеятельностью молочнокислых бактерий при выработке основного продукта.

       В целом молочная сыворотка является продуктом с естественным набором жизненно важных минеральных соединений. На основе молочной сыворотки можно производить множество биологически полноценных продуктов и напитков. Ее можно использовать как компонент в производстве хлебобулочных и кондитерских изделий, мясных продуктов, мороженого и т.д., повышая их биологические и потребительские свойства. Необходимость полной переработки молочной сыворотки и снижения ее потерь обусловлена не только экономической целесообразностью выпуска новых молочных продуктов, но также и необходимостью охраны окружающей среды.

2.2 Оценка актуальности  производства творога и сывороточных напитков

       В 2005-2006 гг. мировые цены на молочные продукты были минимальные. Ситуация резко изменилась в 2007 г., когда предложение молочных продуктов снизилось и превышение спроса над предложением привело к массированному росту цен. Рост цен привел к тому, что рынки молочных продуктов стали доходными.

       Объем рынка творога в России стабильно  рос на протяжении четырех последних лет. Рост рынка не остановило даже резкое повышение цен на творог в 2007-2008 годах, которое было вызвано подорожанием молока. В 2008 г объем продаж творога в России составил 385 тысяч тонн.

       В 2009 г под влиянием снижения доходов  населения продажи творога с стране несколько упали, однако в 2010 г рынок снова покажет положительную динамику. Творог - относительно дешевый продукт, поэтому он будет отбирать определенный объем потребления у более дорогих категорий молочной продукции - сыра, сливочного масла, йогуртов и пр. Производство творога обладает значительным потенциалом по следующим причинам:

       - востребованность

       - техническая доступность

2.3 Обеспеченность сырьем  и материалами

       Ситуация  с сырьем в России близка к критической. Приблизительно с 2003 года рост рынка молочной отрасли замедлился, причиной такой ситуации является растущий дефицит сырья и постоянное повышение закупочных цен на него. Связано это, прежде всего с уменьшением поголовья молочного стада.

       По  эффективности надоя Россия значительно отстает от стран ЕС, уступая по этому показателю лидеру отрасли Дании практически в 3 раза. Российский рынок сырого молока характеризуется невысоким уровнем конкуренции в

       связи с дефицитом качественного молока-сырья, а также средним уровнем диктата поставщиков и потребителей.

       Основными производителями молока сырья являются сельхозорганизации и хозяйства  населения, совместно формирующие  более 99% предложения на российском рынке молока-сырья. Наиболее качественное сырое молоко производится сельхозорганизациями, что связано с наличием систем контроля качества продукции, использованием передовых технологий содержания и кормления молочного стада, автоматизацией процесса доения, а также высоким уровнем гигиены и санитарии. При общем перепроизводстве сырого молока наблюдается недостаток качественного сырья, производимого сельхозорганизациями, что определяет потенциал усиления этой категории производителей на рынке.

       В условиях недостатка качественного  сырья лидеры российского рынка  молочной продукции демонстрируют практику интеграции “назад”. Некоторые из них – “Вимм-Билль-Данн”, “Юнимилк”, “Нутритек” выходят в область молочного животноводства, создавая собственные агропредприятия; остальные ограничиваются финансовым участием в деятельности  поставщиков, в основном, фермерских хозяйств, для обеспечения сырья требуемого объема и качества.

       Способы производства творога

       Производство  творога основано на процессе заквашивания молока заквасочными микроорганизмами, такими как лактококки или смеси  лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков. В процессе получения творога молока претерпевает изменения связанные с внесением закваски и ферментов. Заквашивание молока является «ключевым» процессом при производстве творога.

       Для получения продукта отвечающего  всем требованиям ГОСТа необходимо точно соблюдать следующие технологические режимы: производить пастеризацию молока при температуре 78±2°С с выдержкой 15-20 секунд. Заквашивание молока должно осуществляться с помощью чистых культур мезофильных молочнокислых стрептококков – Streptococcus lactis, Streptococcus  cremoris, Streptococcus diacetilactis. Количество закваски составляет 5% от сквашиваемого молока. При ускоренном способе сквашивания используют симбиотическую закваску приготовленную на чистых культурах мезофильный и термофильных стрептококков. При кислотно-сычужном способе производства творога в молоко, кроме закваски, добавляют хлорид кальция из расчета 400г безводной соли на 1000кг молока в виде 40% раствора и сычужный фермент или пепсин – 1 г на 1000кг молока в виде 1% раствора. После внесения необходимых компонентов молоко перемешивают 10-15 минут и далее проводится сквашивание молока в течении 6-12 часов до получения плотного сгустка. При кислотно-сычужном способе производства кислотность сгустка для творога 18% жирности и 9% жирности 60-65°Т. При выработке творога кислотным методом кислотность сгустка для полужирного творога 70-80°Т, «Крестьянского» - 75-85°Т, нежирного – 80-90°Т. Важной операцией является отделение сыворотки. При  кислотном методе разрезанный сгусток для лучшего отделения сыворотки подогревается до 40-45°С, а затем выливается в тележки для самопрессования и прессования. При сычужно-кислотном способе разрезанный сгусток не подогревается, а выливается в лавсановые мешочки и затем укладывается в тележки для самопрессования или в охладители Митрофанова. При раздельном способе производства сгусток обезвоживают на творожном сепараторе. Самопрессование ведут до стандартной влажности.

       Существует  несколько технологий производства творога: традиционным, молдавским, непрерывным способами, на линии Я9-ОПТ, также раздельным и мембранным способами.

       При производстве творога традиционным способом происходит обработка нормализованной  смеси. При раздельном способе молоко предварительно сепарируют на обезжиренное молоко и сливки, далее происходит выработка нежирного творога и его смешивание со сливками для получения нужной массовой доли жира в продукте. Раздельный способ имеет ряд преимуществ: экономия молочного жира, приблизительно 13-14 кг на 1 т готового продукта; облегченное отделение сыворотки и возможность приостановления нежелательного нарастания кислотности за счет использования свежих охлажденных сливок при смешении.

       Основная  особенность молдавского способа  производства творога заключается  в том, что охлаждение сгустка осуществляется холодной сывороткой, взятой от других партий контактно. У этого способа существует недостаток – грубая и резинообразная консистенция готового продукта.

       При непрерывном способе производства заквашивание нормализованного молока осуществляется кислой сывороткой или молочной кислотой. Весь процесс от образования сгустка до получения готового продукта производится в межшнековых камерах одного большого цилиндра. Консистенция готового продукта дряблая, имеет повышенную кислотность, а также во время производства наблюдаются большие потери белка с сывороткой. Всё это делает производство творога данным способом низкорентабельным.

       Производство  творога на линии Я9 – ОПТ это единственный способ, где осуществляется гомогенизация молока. Сгусток с сывороткой подаётся в обезвоживатель, где после определённых манипуляций формируется готовый продукт. Качество творога, выработанного этим способом, соответствует качеству традиционного.

       Также для получения творога применяется  мембранный способ, его суть заключается в том, что молоко перед заквашиванием подвергается предварительному сгущению на ультрафильтрационной установке. Заквашенный субстрат разливают в потребительскую тару, где и происходит окончательное формирование продукта. Консистенция творога суфле образная. Этот способ используется в производстве детских творожков. 

 Таблица 1– Рецептуры на творог(в кг на 1000кг продукта без учета потерь)

Продолжение таблицы 1

       Оборудование  для производства творога можно  разделить на оборудование для получения  и обработки сгустка и оборудование для охлаждения, перетирания и  перемешивания творожной массы.

       Конструктивные  особенности оборудования первой группы определяются способом производства творога.

       При производстве творога традиционным способом нормализованное молоко сквашивается в аппаратах непрерывного или  периодического действия. К аппаратам непрерывного действия относятся многосекуионный творогоизготовитель и творожные ванны. После сквашивания молока отделение сыворотки от образовавшегося сгустка осуществляется либо в самих творогоизготовителях, либо в ваннах самопрессования, пресс-тележках или барабанных-обезвоживателях.

       При производстве творога раздельным способом сквашивание обезжиренного молока и образование сгустка осуществляется в емкостях, а для отделения сыворотки от творожного сгустка применяют сепараторы для обезвоживания творожного сгустка.

       В линиях по производству творога малой и средней мощности вместо сепараторов используют ванны самопрессования и пресс-тележки.

       В технологических линиях по производству творога, имеющих более высокую  производительность, творожный сгусток получают в емкостях, а затем последовательно пропускают его через аппарат тепловой обработки и сепаратор для обезвоживания творожного сгустка.

       Творог  охлаждается в охладителях открытого  и закрытого типа, а также комбинированных  аппаратах, позволяющих совмещать эту операцию с обезвоживанием творожного сгустка. Для перетирания и перемешивания творожной массы используют вальцовки, смесители и куттеры.

4 Характеристики продуктов ассортимента

4.1 Техническое наименование  продуктов ассортимента

• творог 9% жирности
• творог 5% жирности
• напиток сывороточный с лаймом и мятой
• напиток сывороточный с соком
• плодово-ягодное желе на основе сыворотки
• белковый мусс с хитозаном и ванилином
• творожный мусс

4.2 Нормативно техническая документация

• ОСТ 10-02-02-3-87 «Сыворотка молочная»
• ГОСТ Р 52096-2003 «Творог»

4.3 Органолептические  характеристики

Таблица 2

4.4 Свойства продукции

Таблица 3

Потребность в продукции

       Потребность в твороге и напитках из творожной сыворотки определяется величиной потребительского спроса. Рекомендуемая норма потребления творога  на душу населения 25 г/сутки.

       В 2009 г в Волгоградской области произведено 900 тонн творога и 500 тонн творожной сыворотки. За 2008 г – 1000 тонн. 300 тонн творога, произведенного в 2008 г на ОАО «Кузьмичевский», были реализованы.

       Следовательно, потребительский спрос превышает  производственные возможности творожного производства Волгоградской области, и наращивание производственных мощностей в данном случае целесообразно. 

2 Обоснование размещения

       Производство творога и творожной сыворотки планируется разместить на ОАО «Кузьмичевский», расположенном по адресу Волгоградская область, Городищенский район, поселок Кузьмичи, ул. Молодежная,15.

       ОАО «Кузьмичевский» является одним из молокоперерабатывающих заводов. Проектная мощность ОАО «Кузьмичевский» составляет 1 тыс. тонн сырья в год. Производственная структура – цеховая. Ввод в эксплуатацию технологической линии действующего производства [наименование согласно теме проекта] произведён в 2004 г.

       Промышленная (строительная) площадка ОАО «Кузьмичевский» окружена:

• с юга – с/х угодья;
• с востока – пруд;
• с севера – трасса;
• с запада – селитебная территория.

       Климат  района – резко-континентальный. Рельеф местности – равнинный. Преимущественное направление ветров – юго-западное.

       Вся технологическая цепочка производства творога сопровождается выделением в атмосферу аммиачных выбросов, в водный бассейн молочных ополосков, творожной сыворотки.

       ОАО «Кузьмичевский» имеет собственную  молочную ферму, поставляющую около 14 тонн молока в сутки. Для осуществления проектного решения необходимо увеличить сырьевую базу.

       Электроснабжение  ОАО «Кузьмичевский» производится из следующих источников: система РУ – Волгоградэнерго, подстанция «Кузьмичи»; ТЭЦ № 3.

       Газоснабжение ОАО «Кузьмичевский» производится из следующих источников: Волгоградские газовые сети.

       Водоснабжение ОАО «Кузьмичевский» производится из следующих источников: водопроводные сети Волгоградского Водоканала.