Организовать производство варенца массовой долей жира 7,2% 2000 кг в смену (исходное сырье – сливки 10 %)

 

 

«Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия» 

 

Кафедра Товароведения и переработки продукции животноводства

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Тема: Организовать производство варенца массовой долей жира 7,2%  2000 кг в смену (исходное сырье – сливки 10 %)

по дисциплине Технология хранения и переработки продукции животноводства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент: Кашина А.А.

Курс 3, группа 34

Факультет Перерабатывающий технологий

Специальность: Технология

производства и переработки

с/х продукции

Руководитель: доктор с-х наук и профессор Мансуров А.П.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нижний Новгород 2015

Содержание

Введение                                                                                                     3

1.Обзор литературных источников                                                          4

1.1.Ассортимент продукции                                                                      4

1.2.Характеристика продукта                                                                   5

1.3.Требования, предъявляемые к сырью                                                6

2.Технологический процесс  производства варенца                                 7

3.Технологическая схема  производства варенца                                   13

4.Машинно-аппаратурная схема  технологического процесса              14

5. Контроль качества                                                                               17

5.1.Требования к качеству готовой продукции                                     17

5.2.Дефекты кисломолочных напитков                                                  18

5.3. Санитарный контроль производства                                              19

6.Продуктовые расчеты                                                                          20

Заключение                                                                                              21

Список литературы                                                                                 22

 

 

Введение

Издавна считалось, что кисломолочные продукты оздоровляют организм, поэтому различные виды кислого молока широко употребляют в пищу.

Усвояемость кисломолочных продуктов выше усвояемости молока, так как они воздействуют на секреторную деятельность желудка и кишечника, и в результате чего железы пищеварительного тракта интенсивнее выделяют ферменты, ускоряющие переваривание пищи.

Диетические свойства кисломолочных продуктов объясняются благотворным воздействием на организм человека микроорганизмов и веществ, образующихся при сквашивании молока (молочной кислоты, спирта, углекислого газа, антибиотиков и витаминов).

В производстве молочнокислых продуктов применяют различные виды молочнокислых бактерий и дрожжей: молочнокислые стрептококки, болгарскую палочку, ацидофильную палочку, ароматообразующие бактерии, молочные дрожжи. Причем некоторые молочнокислые бактерии выделяют ферменты, которые частично расщепляют белки на простые соединения, что способствует лучшему усвоению продуктов.

Все кисломолочные продукты делят на две группы: продукты, получаемые в результате молочнокислого брожения (простокваша, ацидофильное молоко и др.), и продукты, получаемые в результате смешанного (молочно-кислого и спиртового) брожения (кефир, кумыс и др.). В некоторых продуктах спиртовое брожение проявляется слабо, в них накапливаются лишь следы спирта (ацидофилин).

Цель данной курсовой работы – изучить особенности производства кисломолочного продукта – варенца.

 

 

1.Обзор литературных  источников

1.1. Ассортимент продукции

Кисломолочные продукты вырабатываются из молока почти всех домашних животных – коров, овец, коз, кобыл и др.

Простокваша – это кисломолочный продукт с ненарушенным сгустком. Получают из пастеризованного, стерилизованного или топленого коровьего молока путем его сквашивания чистыми культурами молочнокислых бактерий, с добавлением или без добавления вкусовых и ароматических веществ. В качестве вкусовых и ароматических веществ применяют сахар, мёд, ванилин, корицу, плодово-ягодные кремы или варенье.

По содержанию жира различают простоквашу:

-обезжиренная (0,1%)

-нежирная (0,3; 0,5; 1,0 %)

-маложирная (1,2; 1,5; 2,0; 2,5%)

-классическая (2,7; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5%)

-жирная (4,7; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0%)

-высокожирная (7,2; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5%)

В зависимости от применяемой бактериальной закваски и термической обработки молока выпускают следующие виды простокваши:

Обыкновенная простокваша – вырабатывается путем сквашивания пастеризованного молока с добавлением или без добавления болгарской палочки.

Мечниковская простокваша – изготовляется сквашиванием пастеризованного молока и болгарской палочки. Готовый продукт имеет более выраженный кисломолочный вкус по сравнению с обыкновенной простоквашей.

Ацидофильная простокваша – получается сквашиванием молока и ацидофильной палочки.

Ряженка – вырабатывается путем сквашивания топленой смеси молока и сливок с добавлением или без добавления болгарской палочки.

Варенец – изготавливают сквашиванием стерилизованного или топленого молока с добавлением или без добавления болгарской палочки.

Южная простокваша – получается сквашиванием молока и болгарской палочки с добавлением дрожжей, сбраживающих лактозу.

Соленая простокваша (с джемом или вареньем) – вырабатывается сквашиванием цельного молока и болгарской палочки с добавлением джема или варенья.

Йогурт – от других кисломолочных продуктов он отличается повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ молока. Его готовят из молока или молочной смеси с добавлением сухого молока, сахара, плодово-ягодных сиропов.

1.2.Характеристика  продукта

Варенец вырабатывают из стерилизованного или топленого молока жирностью 2,5 %. В качестве закваски применяются культуры термофильного молочнокислого стрептококка и болгарской палочки. Микробиологические процессы при производстве варенца аналогичны их протеканию при выработке ряженки. Варенец по свойствам приближается к ряженке, но кислотность ощущается несколько резче, так как жирность его ниже, чем у ряженки.

Полезные свойства варенца:

- варенец сохраняет все  полезные свойства молока, однако  гораздо лучше усваивается организмом;

- варенец нормализует  микрофлору кишечника;

- варенец стимулирует  выработку витамина С в организме;

- варенец повышает иммунитет;

- варенец оказывает общеукрепляющее  воздействие на организм.

Уникальный вкус и полезные свойства варенца - русского традиционного напитка – обусловлены именно процессом его изготовления: очень длительного и медленного прогревания в печи, жар которой постепенно уменьшается на протяжении нескольких часов. Современный вариант промышленного варенца, несомненно, уступает по своим качествам старинному продукту, но так же обладает несравненным ароматом и вкусовыми достоинствами.

1.3.Требования, предъявляемые  к сырью

По ГОСТ 31667-2012 «Варенец».

Для изготовления продукта применяют следующее сырье:

- молоко коровье не  ниже второго сорта по ГОСТ 13264;

- молоко обезжиренное-сырье  по документу, действующему на территории государства, принявшего стандарт; ГОСТ 31667-2012

- концентрированное-сырье, сливки-сырье по нормативной или технической документации, действующей на территории государства, принявшего стандарт;

- молоко сухое по ГОСТ 4495;

- сливки сухие по ГОСТ 1349;

- закваски и бактериальные  концентраты, состоящие из термофильных

молочнокислых стрептококков;

- воду питьевую по ГОСТ 2874 (для восстановления сухих молочных продуктов).

Сырье, применяемое для изготовления продукта, по показателям безопасности должно соответствовать установленным санитарным правилам и нормам.

Допускается использование аналогичного сырья отечественного и другого производства, не уступающего по качественным характеристикам.

 

 

2.Технологический  процесс производства варенца

Производство варенца осуществляется резервуарным или термостатным способами.

Резервуарный способ 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 1м2 производственной площади и снижается расход теплоты и холода. Во-вторых, он позволяет осуществить более полную механизацию и автоматизацию технологического процесса, сократить затраты ручного труда.

Приемка и подготовка сырья.

Молоко натуральное коровье – сырье и другие молочные продукты (сухое молоко, сухие сливки) принимают по массе и качеству.

Принятое натуральное коровье молоко – сырье очищают от механических примесей на центробежных молокоочистителях или пропускают через фильтрующие материалы. Затем молоко направляют на переработку или охлаждение до температуры 4±2оС и хранят в резервуарах промежуточного хранения. Хранение охлажденного до 4оС молока до переработки не должно превышать 12 ч, до температуры 6оС – 6 ч.

Молоко сепарируют, соблюдая правила, предусмотренные технической инструкцией по эксплуатации сепараторов.

Сухое цельное и сухое обезжиренное молоко растворяют в воде при температуре от 38 до 45оС в специальных установках.

Сухие сливки растворяют в воде с температурой от 40 до 60оС. Восстановленные сливки гомогенизируют при давлении 20 МПа и температуре от 45 до 70оС, затем смешивают с восстановленным молоком.

Растворенную смесь охлаждают до 4-6оС и выдерживают при этой температуре не менее 3-4 ч в закрытых емкостях для набухания белков, устранения водянистого вкуса и достижения требуемой плотности.

Нормализация молока.

Молоко нормализуют по массовой доле жира с таким расчетом, чтобы массовая доля жира в готовом продукте была не менее массовой доли жира, предусмотренной стандартом.

Молоко по массовой доле жира нормализуют следующим образом:

- добавляют к натуральному  молоку обезжиренное молоко или  сливки;

- сепарируют часть молока  в сепараторах-сливкоотделителях  или сепараторах нормализаторах для отбора сливок или обезжиренного молока.

Очистка молока.

Очистка молока проводится с целью удаления механических примесей. Очистку проводят на сепараторе – молокоочистителе с центробежной выгрузкой осадка. Процесс очистки лучше всего идет при температуре 40-45оС, т.к. при нагревании снижается вязкость и облегчается процесс очистки. Подогретое молоко через приемное устройство поступает в центральную трубку и доходит до днища барабана сепаратора. Затем под давлением новых позиций молоко поднимается вверх, растекается в межтарелочном пространстве. При вращении барабана сепаратора возникает центробежная сила и центростремительное ускорение. Под действием центростремительной силы механические примеси как более тяжелая часть отбрасываются к стенкам барабана сепаратора и оседают в грязевом пространстве, откуда с помощью гидросистемы смываются в циклон, а затем удаляются в канализацию. Очищенное молоко собирается к центру, поднимается вверх и выходит на дальнейшую обработку.

Гомогенизация смеси.

Очищенную смесь гомогенизируют при давлении 15,0±2,5 МПа и температуре от 45 до 70оС.

Вместо полной гомогенизации допускается применять раздельную гомогенизацию молока (сливок). При применении раздельной гомогенизации нормализованное по жиру и подогретое во второй секции регенерации пластинчатого пастеризатора до температуры от 55 до 65оС молоко сепарируют. При этом массовая доля жира в полученных сливках составляет от 16 до 20 %. Полученные сливки гомогенизируют на двухступенчатом гомогенизаторе при давлении в первой ступени от 8 до 10 МПа, во второй от 2 до 2,5 МПа. Температура гомогенизации составляет от 45 до 85оС. Гомогенизированные сливки в потоке смешиваются с обезжиренным молоком, выходящим из сепаратора-сливкоотделителя, и направляются в секцию пастеризации.

 

Пастеризация, томление смеси и охлаждение смеси.

Очищенную и гомогенизированную смесь пастеризуют при температуре 95-99оС и выдерживают при этой температуре 3-4 часа до выраженного светло-кремового цвета. При выборе режимов пастеризации следует учитывать степень бактериальной загрязненности, состав, термоустойчивость сырья и т.д.

Допускается предварительная пастеризация смеси на пластинчатой пастеризационно-охладительной установке при температуре 74-78оС с последующим нагревом до температуры 95-99оС и выдержкой при этом режиме 3-4 часа до выраженного светло-кремового цвета.

Во время топления смесь перемешивают 1-2 раза в час для предотвращения образования пленок. Молоко охлаждается с целью создания условий для развития микрофлоры закваски в универсальном резервуаре путем подачи ледяной воды в рубашку резервуара и рассола в змеевик под днищем. Охлаждается молоко до температуры заквашивания 38-42оС.

Заквашивание смеси.

Процесс заквашивания и сквашивания смеси осуществляют в резервуарах, имеющих охлаждающие рубашки и мешалки, рассчитанные на перемешивание продуктов повышенной вязкости.

Во избежание вспенивания, влияющего на отделение сыворотки при хранении продукта, молоко в резервуар подают через нижний штуцер.

Смесь заквашивают закваской, состоящей из лактококков или симбиотической закваской, состоящей из культур термофильного стрептококка и болгарской палочки, или раздельной закваской, состоящей из термофильного молочнокислого стрептококка и болгарской палочки, взятых в соотношении 4:1.

Закваску готовят в соответствии с действующей технологической инструкцией по приготовлению и применению заквасок и бактериальных концентратов для кисломолочных продуктов на предприятиях молочной промышленности, утвержденной в установленном порядке. Объемная доля закваски, приготовленной на пастеризованном или стерилизованном молоке, по отношению к объему заквашиваемой смеси составляет 3-5 %. Оптимальную долю закваски устанавливают в зависимости от ее активности и условий производства.

Перед внесением в смесь закваску тщательно перемешивают до однородной консистенции. Закваску подают самотеком или насосом любой марки одновременно с подачей смеси (в потоке), спустя некоторое время от начала наполнения резервуара или сразу же после наполнения резервуара смесью при включенной мешалке.

При небольших объемах производства допускается внесение закваски вручную. Во время внесения закваски молоко обязательно перемешивается для равномерного распределения закваски в объеме продукта и недопущения образования хлопьев белка.

Заквашенную смесь перемешивают в течение 10-15 минут и оставляют в покое для сквашивания. Допускается производить повторное перемешивание через 1-1,5 ч после заквашивания, после чего смесь оставляют в покое для сквашивания.

Сквашивание.

Сквашивание проводится с целью нарастания кислотности и образования плотного сгустка. Сквашивание проводится в резервуаре при температуре 38-42оС в течении 4-5 часов, а при использовании бакконцентрата смесь сквашивают в течении 8-10 часов, до образования ровного, достаточно плотного сгустка, не выделяющего сыворотки, без газообразования. Кислотность сгустка должна составлять 65-70оТ.

Сущность сквашивания заключается в том, что при повышении кислотности в процессе образования сгустка происходит молочнокислое брожение, возбудителем которого являются молочнокислые стрептококки. Окончание процесса сквашивания определяют по плотности сгустка, времени и кислотности.

Охлаждение и перемешивание.

По окончании сквашивания в межстенное пространство резервуара подается холодная вода с целью приостановления нарастания кислотности. Через 30-60 минут после начала охлаждения включается мешалка на 15-20 минут с целью получения однородной консистенции продукта и ускорения охлаждения. При хранении продукта с неоднородной, комковатой консистенцией возможно отделение сыворотки.

Перемешанный сгусток при помощи насоса, предназначенного для перекачки вязких жидкостей, подают на пластинчатый охладитель, охлаждают до температуры не более 8оС и направляют в промежуточную емкость, а затем на розлив.

Фасование, упаковка, маркировка.

При перемешивании, перекачивании и розливе сгустка рекомендуется избегать интенсивного механического воздействия (длинных и узких трубопроводов, насосов, приводящих к значительному повреждению сгустка), отрицательно влияющих на качество готового продукта.

Разливать сквашенный сгусток желательно самотеком при минимальном перепаде уровней по высоте. Продолжительность розлива сквашенного продукта не должна превышать 2 часов. Упаковку и маркировку продукта производят в соответствии с требованиями стандарта на данный продукт.

На каждую единицу упаковки наносится маркировка в соответствии с требованиями стандарта:

- наименование предприятия  – изготовителя, его юридический  адрес;

- пищевая и энергетическая  ценность;

- полное наименование  продукта;

- состав продукта;

- объем продукта;

- условия хранения;

- дата выработки и конечный  срок реализации;

- обозначение действующего  стандарта.

Упакованная тара поступает на хранение с целью сохранить качество продукта до его реализации. В камерах поддерживают строгий санитарный режим и не допускают значительных колебаний температур. В хорошо вентилируемом чистом помещении «Варенец» хранится в холодильной камере, чистой с хорошей вентиляцией при температуре 4±2оС не более 36 часов с момента окончания технологического процесса, в том числе на заводе изготовителе не более 18 часов.

 

 

Термостатный способ.

Технологический процесс производства варенца термостатным способом состоит из тех же технологических операций, что и при производстве резервуарным способом: подготовка сырья, нормализация, гомогенизация, охлаждение до температуры заквашивания, заквашивание, фасование, сквашивание в термостатных камерах, охлаждение сгустка.

Приемку и подготовку сырья, нормализацию, тепловую обработку, гомогенизацию нормализованной смеси и ее охлаждение до температуры заквашивания выполняют так же, как и при резервуарном способе производства. Далее нормализованную смесь заквашивают в емкости.

После заквашивания смесь фасуют в потребительскую тару и направляют в термостатную камеру, где поддерживается температура, благоприятная для развития микрофлоры закваски. Об окончании сквашивания судят по кислотности и плотности сгустка. После окончания сквашивания продукт направляют в холодильную камеру для охлаждения.

 

 

3.Технологическая схема производства варенца

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Машинно-аппаратурная  схема технологического процесса

Технологический процесс производства кисломолочных напитков резервуарным способом состоит из следующих технологических операций: подготовки сырья, нормализации, пастеризации, гомогенизации, охлаждения, заквашивания, сквашивания в специальных емкостях, охлаждения сгустка, созревания сгустка, фасовки.

 

Рисунок 1. Схема технологической линии производства кисломолочных напитков резервуарным способом:

1-емкость для сырого  молока;

2-насосы;

3-балансировочный бачок;

4-пластинчатая пастеризационно-охладительная установка;

5-пульт управления;

6-оборотный клапан;

7-сепаратор-нормализатор;

8-гомогенизатор;

9-емкость для выдерживания  молока;

10-емкость для йогурта;

11-смеситель;

12-заквасочник.

Молоко из емкости для сырого молока подается в балансировочный бачок, откуда направляется в рекуперативную секцию пастеризационно-охладительной установки, где подогревается.

Для пастеризации молока используются пастеризационно - охладительные установки для кисломолочных продуктов, в которых можно проводить пастеризацию с необходимой выдержкой и последующим охлаждением до температуры сквашивания. Подогретое молоко направляется сначала в сепаратор-нормализатор, а затем – на гомогенизатор.

Для гомогенизации предназначены гомогенизаторы клапанного типа. Из гомогенизатора молоко сначала поступает в секцию пастеризации, далее через пульт управления – в емкость для выдерживания и возвращается в рекуперативную секцию и в секцию охлаждения пастеризационно – охладительной установки, где охлаждается до температуры заквашивания. Если по выходе из секции пастеризации молоко не достигло заданной температуры, то оно с помощью возвратного клапана направляется в балансировочный бачок для повторной пастеризации. Охлажденное молоко поступает в емкость для производства кисломолочных напитков, перемешиваясь в смесителе с закваской.

Сквашивание молока проводят в специальных двустенных вертикальных емкостях, оборудованных мешалками с автоматическим устройством.

Мешалка устроена таким образом, чтобы не взбалтывала смесь, а равномерно перемешивала всю массу. Частичное перемешивание или разрезка сгустка приводит к отделению сыворотки, а взбалтывание мешалкой – к пенообразованию, что в свою очередь вызывает отделение сыворотки.

Автоматическое устройство обеспечивает протекание сквашивания по определенному циклу: перемешивание – покой – перемешивание, а также служит для включения системы охлаждения. Охлаждение осуществляют холодной водой или рассолом, циркулирующим по кольцевому зазору между внутренней и средней емкостями. Средняя емкость снабжена теплоизоляцией, облицованной защитным кожухом.

 

 

Заквашенное молоко сквашивается в емкости до требуемой кислотности. Полученный сгусток охлаждается в той же емкости, при этом через каждые 30-40 мин включается мешалка для размешивания сгустка и более быстрого его охлаждения.

Если требуется созревание, то сгусток охлаждается до температуры созревания и оставляется в емкости на созревание.

Охлаждение продукта можно проводить в потоке. Для этого молоко заквашивается в емкости, а по достижении заданной кислотности продукт подается на пластинчатый охладитель, где охлаждается в потоке до требуемой температуры и поступает в промежуточную емкость, откуда направляется на фасовку.

Кисломолочные напитки фасуются в термосвариваемые пакеты или в стеклянную тару на автоматах для фасовки жидких молочных продуктов.

 

 

5. Контроль качества

5.1.Требования  к качеству готового продукта

Продукт по органолептическим характеристикам должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Таблица 1

Органолептические требования кисломолочного продукта

Варенец по ГОСТ 31667-2012

Наименование показателя	Характеристика
Вкус и запах	Чистые, кисломолочные, с выраженным привкусом пастеризации, без посторонних привкусов и запахов
Цвет	От молочно-белого до светло-кремового, равномерный по всей массе
Консистенция	Однородная, с нарушенным или ненарушенным сгустком, без газообразования

 

По физико-химическим показателям продукт должен соответствовать нормам, указанным в таблице 2.

Таблица 2

Физико-химические показатели кисломолочного продукта

Варенец по ГОСТ 31667-2012

Наименование показателя	Значение показателей продукта с массовой долей жира, %
	От 2,8 до 6,0 включ. (из цельного молока)	От 0,5 до 3,9 включ.	От 4,0 до 8,9 включ.
Массовая доля белка, %, не менее	2,8	2,8	2,6
Кислотность, °Т	От 80 до 120 включ.
Температура продукта при выпуске с предприятия, °С	4 ± 2

 

Содержание токсичных элементов, микотоксинов, антибиотиков, пестицидов и радионуклидов в продукте не должно превышать допустимые уровни, установленные СанПиН 2.3.2.1078.

Микробиологические показатели продукта должны соответствовать требованиям СанПиН 2.3.2.1078.

Количество молочнокислых микроорганизмов КОЕ в 1 грамме продукта в течение срока годности – не менее 107.

5.2.Дефекты кисломолочных  напитков

В кисломолочных напитках наиболее часто наблюдаются дефекты консистенции, обусловленные нарушением технологических режимов производства или развитием посторонней микрофлоры. В результате нарушения параметров технологии, использования недоброкачественных заквасок, заквасок с неправильным подбором культур или соотношения между отдельными видами, нестандартных упаковочных материалов, а так же при неправильном хранении кисломолочные напитки приобретают дефекты.

• Кислый и горьковатый вкус – обусловлен жизнедеятельностью микроорганизмов, сбраживающих лактозу и образующих молочную кислоту, и протеолитических бактерий, вызывающие жирные кислоты и спирты, придают солодовый, фруктовый и затхлый вкус.
• Плесневелый и дрожжевой вкус – обусловлен деятельностью плесневелых грибов и дрожжей.
• Нечистый, затхлый, гнилостный вкус – интенсивное развитие молочнокислой микрофлоры в сливках и масле, вследствие чего излишнее накопление молочной кислоты. Предотвращение – соблюдение температурного режима тепловой обработки сливок и условия хранения масла.
• Металлический и окисленный вкус – в результате окисления жирных кислот и фосфатидов под действием кислорода и катализаторов.
• Прогорклый, водянистый привкус – возникает в следствии гидролиза эфирных связей в молочном жире. Водянистый привкус свидетельствует о низком содержании сухих веществ, а следовательно, о попадании воды в молоко.
• Осаждение хлопьев и крупитчатая консистенция, отстой жира – вызваны применением молока низкой термостойкости. А отстой жира – нарушением режимов гомогенизации.
• Кормовой, рыбный, бензиновый и другие посторонние привкусы и запахи – возникают в результате абсорбции вкусовых и ароматических веществ, попавших из кормов, при дойке, транспортировке и хранения молока.
• Жидкая консистенция кисломолочных напитков с отстоем сыворотки – необходимо подбирать сырье рекомендуемой плотности, а в весенне-зимний период вырабатывать кисломолочные продукты с добавлением сухого молока.