Проект цеха по переработке молока произведению 3000 литров в сутки



Введение.

Молочные  продукты  являются продуктами  животного происхождения, поставщиками  организму человека  полноценных животных  белков, легкоусвояемых  жиров,  углеводов, минеральных веществ, витаминов и других  необходимых компонентов питания.

Фактически  нет  другого пищевого продукта, который  по питательности  был бы равен молоку.

Входя в состав смешанной пищи молоко, и молочные продукты заметно улучшают ее питательность, вносят разнообразие и улучшает вкус пищи. Еще древние  философы, не зная химии и физики молока, но наблюдая за действием его на организм, называли его «белой кровью», «источником здоровья», «соком жизни» и т.д. 

В  предприятиях  молочного  производства постоянно происходит  техническое  перевооружение и  оснащение  современным технологическим оборудованием, новейшей техникой, комплексно механизируются, и автоматизируется производства.

Основной задачей  молочной  промышленности – это  сохранить  в максимальной степени пищевую  и биологическую ценность компонентов  сырья в вырабатываемых молочных продуктах.

Кисломолочные продукты  занимают  до 40% в общем, ассортименте цельномолочной продукции. Среди этих продуктов особое место занимает ряженка.

Кисломолочные продукты, производство которых основано   на использовании  молочнокислого брожения диетическими, а при некоторых заболеваний  и лечебными свойствами.

Диетические свойства кисломолочных  продуктов объясняется благотворным действиям на организм человека микроорганизмов  и вещества, образующихся  в результате биохимических процессов, протекающих при сквашивании молока.

 

Новизна.

Впервые на основании теоретических  и практических знаний полученных в  результате обучения и производственной практики в к/х «Каркула» проводилось  расчёты для проектирования цеха по производству кисломолочных продуктов.

Предприятия по переработке молока и молочной продукции  выпускают  продукцию в малом ассортименте, не всегда могут выбрать  оптимальное  использование  сырья, правильный  подбор ассортимента молочной продукции, составление рецептур, правильный выбор и расчет технологического оборудования, определение экономической эффективности и совершенствование технологической линии по производству кисломолочной продукции очень актуально на данный момент.

1. Основная часть.

Обзор литературы

Петров А.Н. пишет, что решение проблемы круглогодичного снабжения полноценным питанием, населения страны, в том числе армии, что может быть осуществлено за счёт использования технологии консервирования, обеспечивающих получить продукты высокого качества.

Лиофизации (сублимационного консервирования) можно отнести к наиболее легкому способу сушки. Полученные в результате сублимационной сушки продукты объединяют в себе преимущество сухих и замороженных с достаточной степенью объективности можно утверждать, что вкус, цвет, аромат, консистенция, содержание биологически ценных питательных веществ, витаминов и ферментов в сублимированных продуктах сохраняются лучше, чем в консервированных другими способами. При соблюдении технологии консервирования сроки хранения сублимированных продуктов может составлять несколько лет.

М. И. Дмитриченко «Экспертиза  качества и обнаружение фальсификации  продовольственных товаров». В этом источнике достаточно увлекательный способ изложения проблем сертификации и путей их решения в контексте научно обоснованных методов.

«Научные достижения начала XX в., а также неиссякаемая фантазия 
граждан выявили талантливых фальсификаторов, опыт которых не забыт и с 
успехом используется в наше время. Необходимо сразу указать, что 
производство, реализация и потребление фальсифицированных товаров связано с определенным риском, издержками и потерями для всех субъектов. 
Изготовители и продавцы фальсифицированных товаров рискуют быть 
подвергнутыми штрафным санкциям, привлечению к ответственности, а 
продукция, на которую частично затрачено доброкачественное сырье, труд 
людей, может быть конфискована и уничтожена. Последствия от производства, реализации и потребления фальсифицированных товаров для общества потребителей значительны. К их числу следует отнести потерю здоровья членов общества, материальный ущерб вследствие завышения цен на товары.     Одной из мер по пресечению фальсификации может быть широкая пропаганда простейших методов обнаружения фальсификации непосредственно в торговле и в домашних условиях. Эти методы выявления качественной фальсификации относительно просто и доступно позволяют определить наличие сивушных масел, альдегидов и кетонов в спирте; присутствие вредных солей меди в напитках; выявить природу органических или минеральных красителей и т. д.»

Исследователи Великобритании сравнили результаты бактериологического тестирования пастеризованного и не пастеризованного молока. Как выяснилось, 3 процента образцов содержали бактерию паратуберкулеза независимо от того, подвергалось молоко пастеризации или и нет. Этот простой эксперимент наглядно продемонстрировал, что используемая сейчас промышленная технология термической обработки молока не способна гарантировать уничтожение опасной бактерии.

Бактерии паратуберкулеза, выживающие в процессе пастеризации коровьего молока, являются возможной причиной хронического воспаления толстого кишечника или болезнью Крона, которой страдают около 50000 жителей Великобритании. Не так давно выдвинута научная гипотеза о том, что болезни Крона может быть бактерия паратуберкулеза (иерсиния). acrcjii, что данное предположение не лишено оснований, так как имение от микроорганизм вызывает  похожую патологию кишечника у крупного скота. Кроме того, опасная бактерия обнаруживается в слизистой оболочке толстого кишечника почти у 70 процентов, страдающих.

На данный момент, Министерство сельского  хозяйства Великобритании рассматривает  возможные пути выхода из сложившейся  ситуации. В качестве одного из вариантов предлагается увеличить период пастеризации молока с 15 « до 25 секунд. Насколько эффективной окажется данная методика, можно будет  судить после завершения серии экспериментов.

К кисломолочным продуктам относятся  простокваша обыкновенная, ацидофильная и южная, варенец, кефир, кумыс, ацидофильная паста, творог и многие другие молочные продукты.

Эти продукты получили свое название «кисломолочные» в связи со способом их производства. Все эти продукты готовятся из свежего молока или  сливок с помощью чистых или комбинированных  молочнокислых бактерий. Эти культуры, вносимые в пастеризованное и охлажденное молоко в виде закваски, сбраживают молочный сахар, образуя молочную кислоту.

В результате биохимических процессов, протекающих при сквашивании  молока, кисломолочные продукты приобретают  диетические и лечебные свойства. На диетические и лечебные свойства кисломолочных продуктов указывал И.И.Мечников, который считал, что преждевременное старение человеческого организма является  следствием  воздействия на него ядовитых веществ, накапливающихся в кишечнике в результате жизнедеятельности гнилостных микроорганизмов. Молочная кислота, образующаяся  в процессе молочнокислого брожения, подавляет гнилостную микрофлору и тем самым предохраняет организм от медленного отравления

Кисломолочные продукты широко применяют  для профилактики и лечения многих заболеваний, особенно желудочно-кишечного тракта. Так, ацидофильные продукты применяют при лечении гнилостных и воспалительных процессов в кишечнике, колитов, гнойных ран. Кефир полезен при малокровии, истощении организма, хронических колитах. Кумыс используют для профилактики и лечения туберкулеза.

Кисломолочные продукты легче усваиваются  организмом, чем молоко. Это объясняется  тем, что белки  молока частично распадаются  на более простые, легкоусвояемые вещества. Образующихся в диетических кисломолочных  продуктах молочная кислота и углекислый  газ влияют на секреторную деятельность желудочно-кишечного тракта, вызывая более интенсивные выделение желудочного  сока и ферментов. При этом улучшается аппетит.

 

2. Характеристика предприятия

Крестьянское хозяйство  «Каркула» расположено в Зелёновском районе селе Перемётное.

Предприятие было образованно  в 1993 году. В период массовой организации  в Приуралье крестьянских (фермерских хозяйств). Его владельцы Каркула  В.И. и Каркула В.Н.

На основании Земельного кодекса и закона РК «О крестьянском хозяйстве», в пожизненное наследуемое владение был получен земельный участок площадью 24 га из земель бывшего село «Каменское».

Молочный минизавод  в к/х «Каркула» довольно молодое  предприятие, сначала оно было взято  в аренду в апреле 2006 года. Предприятие находится в подхозе «Асан» в полутора километрах города Уральска.

В этом году было построено  собственный минизавод, в том  же подхозе.

Площадь помещения составляет 178 м3. Минизовода состоит из основного цеха и вспомогательных помещений (лаборатория, кабинет главного технолога и комната для отдыха). Площадь основного цеха составляет 134 м3.

Минизавод оснащён новейшим технологическим оборудованием, который, обслуживают всего 5 человек ими  руководит главный технолог Артемьева  Т.Ф.

Ежедневно на заводе перерабатывается около тонны молока, которое поступает с фермы к/х «Каркула» и дополнительно осуществляется закуп молока у населения.

Молочный минизавод  выпускает следующие виды продукции: топлёное молоко, кефир, ряженка, снежок, сливки, творог.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Практическая часть.

3.1. Характеристика сырья, вспомогательных материалов, тары и готовой продукции.

                Молоко.

Молоко представляет собой биологическую  жидкость с содержанием молочного жира, витаминов, белков и углеводов. Кроме полноценного молочного белка, в нём содержатся минеральные вещества: кальций, фосфор, а также железо, магний и др. В его состав входят белки – 14 – 17 %, жиры – 3 – 8 %, минеральные вещества – 1 – 1,5 %.

Отклонения в составе молока объясняются влиянием многих факторов – породы скота, кормления его, стадия лактации, возраста, состояния животного, сезонов года и другими причинами.

         Из технических  свойств молока технологическое  значение имеют плотность, осмотическое  давление, тепловые свойства, электропроводность, вязкость, поверхностное натяжение.

          Плотность  сборного, товарного молока составляет  в среднем 1028,8 кг/м3.

Плотность молока слагается из плотностей составных его частей (молочного  жира – средняя плотность 922,5 кг/м3, молочного сахара – 1610,3, белков – 1339 и солей 2857,5 кг/м3.) и отражает количественное содержание их в молоке.

          Осмотическое  давление молока зависит главным  образом от количества солей  и лактозы в нем.

          Существует  корреляционная связь между осмотическим давлением и понижением температуры замерзания (криоскопия).Понижение температуры замерзания на 1,85 0С обуславливает при 0 0С осмотическое давление 2,24 МПа.  

          

Закваска для производства кисломолочных продуктов.

         Для производства кефира необходимо иметь специальную закваску, приготовленную на кефирных грибках. Кефирные грибки имеют определенную форму и содержат огромное количество микроорганизмов. Кефирные грибки размножаются в молоке и в них находится главным образом молочнокислые палочки и стрептококки, в частности ароматобразующие, а также дрожжи.

         На предприятиях  кефирные грибки получают в  деятельном состоянии в виде  сырых упругих комочков округленной  формы и различных размеров. Такие  грибки довольно быстро размножаются при выдерживании их в часто сменяемом молоке, а также и молочной сыворотке. Но часто на предприятиях получают сухие кефирные грибки в виде сухих комочков обычно желтого или коричневого цвета. Для получения закваски эти сухие грибки нужно привести в деятельное состояние. С этой целью их прежде всего промывают раза три в охлажденной кипяченой воде для удаления посторонних примесей. Затем их размачивают в кипяченой воде (20-250), сменяя воду в течение дня через каждые 2-3 часа. После этого грибки заливают кипяченым охлажденным до 20-250 обезжиренным молоком – на 1 часть грибков не менее 10 частей молока.

Характеристика готовой  продукции.

Кисломолочные продукты получают путем  сквашивания пастеризованного, стерилизованного или топленого молока (натурального или восстановленного); сливок, пахты и сыворотки заквасками, в состав которых входят различные кисломолочные бактерии, иногда дрожжи. Некоторые кисломолочные продукты вырабатываются с добавление сахара, фруктово-ягодных сиропов, джемов и др.

Поскольку в состав заквасок входят молочнокислые стрептококки, молочнокислые палочки и дрожжи, то различные комбинации этих микроорганизмов позволяют получить разнообразные  кисломолочные продукты с определенными вкусовыми достоинствами и создают микробиологическую основу технологии кисломолочных продуктов.

 

3.2. Расчет  нормы расхода  сырья, вспомогательных материалов, тары и готовой продукции.

При производстве различных молочных продуктов на молокопроводах, в емкостях, аппаратах и другом оборудовании задерживаются остатки сырья, готового и побочного  продуктов. Часть сырья и продуктов составляют неизбежные  технологические  потери.

Для производства  кисломолочного продукта направляется 3000 кг. Жирностью 3,6 %.

Нормативные потери:

Кп1-потери в приемном цехе – 0,05 %;

Кпм- потери при нормализации и пастеризации – 0,18 %;

Кпз- потери при розливе:

В пакеты - 0,18 %

Сливки, выделенные при нормализации, включаем в ассортимент, их жирность принимаем за 8 %.

1. Потери в приемном цехе (кг.)

П1=Км*Кп1/100; (1)

3000*0,05/100=1,5.

Где    П1 – потери в приемном цехе, кг.,

Км – количество молока, кг.,

Кп1 – нормативные потери

2.Количество молока, поступившего  в аппаратный цех (кг.)

Км1=Км-П1; (2)

3000-1,5=2998,5

3.2.1. Потери при производстве  кефира 1%-ной жирности.

3. Количество сливок, полученных при нормализации (кг)

Ксл=Км1(Жм-Жнс)/Жсл-Жнс; (3)

Где  Км1-количество молока, поступившего в аппаратных цех (кг),

Жм- жирность цельного молока, %;

Жнс- жирность нормализованной смеси, %;

Жсл- жирность сливок, %.

2998,5 (3,6-1,0)/8-1=1113,73 (кг)

Жирность смеси после внесения закваски, приготовленном на обезжиренном молоке (%).

Жн=100Жпр-З*Жз/100-З; (4)

Где  Жпр- массовая доля жира в готовом продукте, %

З- количество закваски, % (5-8%);

Жз- массовая доля жира в закваске, %.

100*1-5*0,05/100-5=1,05 %

тогда

       Ксл=2998,5 (3,6-1,05)/8-1,05=1100,17;

4. Количество нормализованного  молока (кг)

Кнс= Км1- Ксл; (5)

2998,5-1100,17=1898,33 (кг).

5. Потери при нормализации, пастеризации (кг)

          П2= Кнс*Кпм/100;  (6)

1898,33 *0,18/100=3,41

6. Количество нормализованной смеси,  направленной на заквашивание (кг)

Кнс1= Кнс- П2; (7)

1898,33 -1,14=1897,2 (кг)

7. Количество закваски (кг)

Кз= Кнс1*З/100; (8)

1898,33 *5/100=94,92 (кг)

8. Количество заквашенной смеси (кг)

Кз.см.= Кнс1+ Кз; (9)

1898,33 +94,92=1993,25 (кг)

9. Потери при заквашивании и  сквашивании (кг)

Пз= Кз.см*Кпз/100;  (10)

1993,25 *0,26/100=5,18 (кг)

10. Количество продукта, направленного  на розлив (кг)

Кпр= Кз.см- Пз; (11)

1993,25 -5,18 =1988,1 (кг)

11. Количество при розливе в  пакеты (кг)

П4= Кпр*Кп4/100;  (12)

1988,1 *0,18/100=3,58 (кг)

12. Количество готового продукта (кг)

Кг.пр= Кпр- П4; (13)

1988,1 -3,58 =1984,52 (кг)

Так как нужно 3000 кг готовой продукции, мы находим общую потерю

3000-1984,52 =1015,48 (кг),

Находим общее количество цельного молока

3000+1015,48 =4015,48 (кг)

 

3.2.2. Потери при производстве  Кефира 3,2-ной жирности.

 

3. Количество сливок, полученных  при нормализации (кг), по формуле  №3

2998,5 (3,6-3,2)/8-3,2=249,88

Жирность смеси после внесения закваски, приготовленном на обезжиренном молоке (%), определяют по формуле №4

100*3,2-5*0,05/100-5=3,3 (%)

тогда

2998,5 (3,6-3,3)/8-3,3=191,39 (кг)

4. Количество нормализованного  молока (кг), по формуле №5

2998,5 -191,39 =2807,11 (кг)

5. Потери при нормализации, пастеризации (кг), по формуле №6

2807,11 *0,18/100=5,05 (кг)

6. Количество нормализованной смеси,  направленной на заквашивание (кг), по формуле №7

2807,11 -5,05 =2802,06 (кг)

7. Количество закваски (кг), по формуле  №8

2802,06 *5/100=140,1 (кг)

8. Количество заквашенной смеси (кг), по формуле №9

2802,06 +140,1 =2942,16 (кг)

9. Потери при заквашивании и  сквашивании (кг), по формуле №10

2942,16 *0,26/100=7,65 (кг)

10. Количество продукта, направленного  на розлив (кг), по формуле №11

2942,16 -7,65=2934,51 (кг)

11. Количество при розливе в пакеты (кг), по формуле №12

2934,51 *0,5/100=14,67 (кг)

12. Количество готового продукта (кг), по формуле №13

2934,51 -14,67 =2919,84 (кг)

Так как нужно 3000 кг готовой продукции, мы находим общую потерю

3000-2919,84 =80,16

Находим общее количество цельного молока

3000+80,16=3080,16 (кг)

 

3.2.3.Потери при производстве  Кефира 2,5-ной жирности.

 

3.Количество сливок, полученных  при нормализации (кг), по формуле  №3

2998,5 (3,6-2,5)/8-2,5=599,7

Жирность смеси после внесения закваски, приготовленном на обезжиренном молоке (%), определяют по формуле №4

100*2,5-5*0,05/100-5=2,62 (кг)

тогда.

2998,5 (3,6-2,62)/8-2,62=546,2 (кг)

4.Количество нормализованного  молока (кг),по формуле №5

2998,5 -546,2 =2452,3  (кг)

5.Потери при нормализации, пастеризации (кг), по формуле №6

2452,3 *0,18/100=4,41 (кг)

6.Количество нормализованной смеси,  направленной на заквашивание (кг), по формуле №7

2452,3 -4,41 =2447,89 (кг)

7.Количество закваски (кг), по формуле  №8

2447,89 *5/100=122,39 (кг)

8. Количество заквашенной смеси (кг), по формуле №9

2447,89 +122,39 =2570,28 (кг)

9. Потери при заквашивании и  сквашивании (кг), по формуле №10

2570,28 *0,26/100=6,68 (кг)

10. Количество продукта, направленного  на розлив (кг), по формуле №11

2570,28 -6,68 =2563,6 (кг)

11. Количество при розливе в пакеты (кг), по формуле №12

2563,6 *0,5/100=12,82 (кг)

12. Количество готового продукта (кг), по формуле №13

2563,6 -12,82 =2550,78 (кг)

Так как нужно 3000 кг готовой продукции, мы находим общую потерю

3000-2550,78=449,22

Находим общее количество цельного молока

3000+449,22=3449,22 (кг)

 

3.3.Продуктовый расчет

3.3.1.Рецептуры

Рецептуры  на кефир  1%-ной жирности в зависимости от вида исходного  сырья приведены в табл. №4

 

Таблица №4

Рецептура кефира1%-ной жирности.

Сырье

Расход сырья

Нормализованная смесь

 Сливки, содержащие 8% жира

Молоко

обезжиренное,содержа-   щие не менее 0,05%

Закваска на обезжиренном молоке

 

 

510

 

 

862

 

31,50

 

1403


Таблица №5

Рецептура кефира.

Сырье

Расход сырья

2,5%-ной жирности

3,2%-ной жирности

Нормализованная смесь

 Сливки, содержащие 8% жира

Молоко

обезжиренное,содержа-   щие не менее 0,05%

Закваска на обезжиренном молоке

 

 

229,9

 

 

 

920

 

46

 

 

85

 

 

 

936

 

51,6

 

1149,9

1021,6


 

         Ряженку изготовляют на основе стерилизованного или топленого молока, рецептуры  на него (без учета потерь) приведены в табл. №6

 

Таблица №6

Рецептура ряженки.

 

Сырье

Расход сырья

До топления

После топления

Молоко, содержащие жира, %

      3,4

Молоко

Обезжиренное

Закваска на обезжиренном молоке

 

 

 

1002

 

 

-

 

 

-

963,3

 

-

36,7

Итого

-

1000


 

       Напиток «Снежок»  изготовляют двух видов: сладкий  и плодовоягодный табл. №7

Таблица №7

Рецептура «Снежка»

 

Сырьё

Расход сырья (в кг.) на напиток  «Снежок»

Сладкий

Плодово-ягодный

Нормализованная смесь

 Сливки, содержащие 8% жира

Молоко

обезжиренное,содержа-   щие не менее 0,05%

Сахар-песок

Закваска на цельном молоке

Сироп плодово-ягодный

 

85

 

 

936

70,8

46,7

 

 

-

 

790,2

 

 

70,8

 

 

 

50,0

100,0

Итого

1000

1000


 

 

3.3.2.Нормализация молока.

 

Нормализация  молока (сливок) – снижение или повышение  содержания жира  или сухих  обезжиренных  веществ молока при выработке  молока и молочных продуктов.

При периодическом  способе  нормализации исходного молока по содержанию жира в резервуаре смешивают  определенное количество цельного молока с рассчитанным количеством  обезжиренного молока  или сливок в зависимости  от содержания  жира в нормализованном молоке.

При непрерывном способе  нормализации молока в потоке часть  сливок отбирается от исходного молока методом сепарирования с применением  сепараторов-нормализаторов.

Если содержание жира в  нормализованном молоке меньше, чем  содержание жира в молоке Жн.м.<Жм. В этом случае масса нормализованного молока определяется по формуле:

Мнм=Мм(Жсл-Жнм)/Жсл-Жнм; (14)

Где Мнм- масса нормализованного молока, кг;

Мм – масса цельного молока, кг;

Жсл – содержание жира в сливках, %;

Жнм – содержание жира в нормализованном молоке, %.

Масса сливок, оставшихся от нормализации, определяется по формуле:

Мсл=Мм(Жм-Жнм)/Жсл-Жнм; (15)

Где Мсл – масса сливок, кг;

Жм – содержание жира в цельном молоке, %.

Если содержание жира в  нормализованном молоке больше, чем  содержание жира в сыром молоке Жн.м.>Жм. В этом случае масса нормализованного молока определяется  по формуле:

Мнм=Мм(Жм-Жоб)/Жнм-Жоб; (16)

Где Жоб – содержание жира в обезжиренном молоке, %

Масса обезжиренного молока, оставшихся после нормализации, определяется по формуле:

Моб=Мм(Жнм-Жм)/Жнм-Жоб;

Где Моб – масса обезжиренного молока, кг.

Количество бактериальной закваски (кг) рассчитывают по формуле:

Кз= Кнс*З/100; (17)

Где Кз – количество закваски, кг; 

З – количество закваски, %

1. Нормализация при  выработке Таллиннского кефира 1-ной жирности.

В нашем случае, содержание жира в  нормализованном молоке меньше, чем  содержание жира в молоке Жн.м.<Жм. Поэтому  массу нормализованного молока определяют по формуле №14:

1372,49(8-3,6)/8-1=862 (кг);

Масса сливок, оставшихся от нормализации, определяется по формуле №15:

1372,49(3,6-1)/8-1=510 (кг)

То, исходя из этого, масса обезжиренного  молока будет равна:

1372,49-510=862 (кг).

Количество бактериальной закваски (кг) рассчитывают по формуле №17

630,36*5/100=31,52 (кг)

2. Нормализация при  выработке кефира 3,2-ной жирности.

В нашем случае, содержание жира в  нормализованном молоке меньше, чем  содержание жира в молоке Жн.м.<Жм. Поэтому  массу нормализованного молока определяют по формуле №14:

1021,6(8-3,6)/8-3,2=936 (кг);

Масса сливок, оставшихся от нормализации, определяется по формуле №15:

1021,6(3,6-3,2)/8-3,2=85 (кг)

То, исходя из этого, масса обезжиренного  молока будет равна:

1021,6-85=936 (кг)

Количество бактериальной закваски (кг) рассчитывают по формуле №17

1021,6*5/100=51 (кг)

 

Проект цеха по переработке молока произведению 3000 литров в сутки