Производство кефира. 4

Министерство  образования и науки Российской Федерации 
ФГБОУ  ВПО «Алтайский государственный технический университет 
им. И. И. Ползунова»

Институт экономики  и управления

Курсовой проект защищен  с оценкой ___________ 

 Руководитель _____________________В.Н. Петров

   работы                              подпись   

    «_____»____________2012 г. 

Организация производства кефира

Курсовой проект

по дисциплине «Организация производства на предприятиях пищевой  промышленности»

Выполнила:

Студентка гр. ЭУП-92

К.О. Охрименко

Руководитель проекта:

В.Н. Петров

Барнаул

2012

Содержание:

Введение            3

1. Характеристика выпускаемой продукции                                                 
1. Описание продукции                                                                              4
2. Ассортимент и структура выпускаемой продукции                           7
3. Норма расхода сырья                                                                             9

    2. Анализ производственного процесса

          2.1 Схема производственной линии                                                         11

          2.2 Технологический  процесс производства кефира                              12

          2.3 Подробное  описание технологического процесса производства   кефира                                                                                                                   13

          2.4 Описание технологического процесса производства кефира по схеме                                                                                                                      16

         2.5 Основные  характеристики машин и оборудования                           18

         2.6 Расчет  часовой эксплуатационной производительности  машин и оборудования                                                                                                        20

         2.7 Выбор  и обоснование ведущего оборудования                                  22

   3. Организация и расчет поточной линии

         3.1 Технологический маршрут производства продукта                           24

         3.2 Расчет  такта производственной линии                                                25

         3.3 Расчет  потребности в машинах и оборудовании                               25

         3.4 Определение  численности персонала                                                  29

         3.5 Организация  оплаты труда                                                                   29

         3.6 Расчет  длительности производственного цикла                                32

         3.7 План-график  работы поточной линии                                                33

   Заключение                                                                                                        34

   Список использованной  литературы                                                              35

Введение

Объектом исследования курсового проекта является организация  производства кефира.

Цель проекта:

• Дать характеристику выпускаемой продукции.
• Описать и проанализировать производственный процесс.
• Изучение технологической схемы производства кефира.
• Дать характеристики основным машинам и оборудованиям для производства кефира.
• Рассчитать эксплуатационную производительность оборудования, производственную мощность поточной линии, а также потребность в оборудовании.
• Рассчитать потребность в персонале.

Кефир, как и  другие кисломолочные продукты, оказывает  пробиотическое воздействие, то есть благоприятно влияет на микрофлору кишечника и  обмен веществ в целом. Благодаря своему сложному составу, кефир может препятствовать развитию в кишечнике патогенной флоры. Его лечебные свойства основаны на бактерицидности молочнокислых микроорганизмов и результатов их жизнедеятельности по отношению к возбудителям некоторых желудочно-кишечных заболеваний и туберкулеза. Кроме того, кефир обладает иммуностимулирующим, успокаивающим и легким мочегонным действием.

1. Характеристика выпускаемой продукции

1.1 Описание продукции

Кефир — кисломолочный напиток, получаемый из цельного коровьего молока путём кисломолочного и спиртового брожения с применением кефирных «грибков».

Родиной кефирного грибка является подножие Эльбруса, именно отсюда он начал с 1867 года распространяться по миру. Сам кефир продавался, а  его грибки и технологию производства горцы держали в тайне.

Одна из легенд о происхождении  кефира говорит, что «Аллах в золотой  век, в знак Своего благоволения к  честному и правдивому племени карачаевцев, послал им кефир в пищу, назвав его  кэпы, в удостоверение того, что они голодной смертью никогда не умрут», но при этом запретил передавать это «пшено пророка» иноверцам, так как тогда кефир выродится.

Кефир, как и другие кисломолочные продукты, оказывает  пробиотическое воздействие, то есть благоприятно влияет на микрофлору кишечника и обмен веществ в целом. Благодаря своему сложному составу, кефир может препятствовать развитию в кишечнике патогенной флоры. Его лечебные свойства основаны на бактерицидности молочнокислых микроорганизмов и результатов их жизнедеятельности по отношению к возбудителям некоторых желудочно-кишечных заболеваний и туберкулеза. Кроме того, кефир обладает иммуностимулирующим, успокаивающим и легким мочегонным действием.

 Состав

В соответствии с Федеральным  Законом - 88 кефиром называется «кисломолочный продукт, произведенный путем смешанного (молочнокислого и спиртового) брожения с использованием закваски, приготовленной на кефирных грибках, без добавления чистых культур молочнокислых микроорганизмов и дрожжей».

Кефир отличается от других кисломолочных продуктов уникальным набором бактерий и грибков, входящих в его состав. Его разделяют на однодневный, двухдневный и трёхдневный. Классификация отражает определённые качества кефира: его кислотность, степень накопления углекислоты и спирта, а также степень набухания белков.

Продукт в зависимости  от молочного сырья подразделяют:

• Из натурального молока;
• Из нормализованного молока;
• Из восстановленного молока;
• Из рекомбинированного молока;
• Из их смесей.

Таблица 1 – Требования к кефиру в соответствии с требованиями РТУ

Таблица 2 – Требования к кефиру в соответствии с требованиями РТУ

К вспомогательным материалам при производстве кефира относят  закваски (молочнокислые бактерии и  дрожжи в виде специально подобранных  молочнокислых культур), которые  вносятся после пастеризации молока или сливок. На предприятиях молочной промышленности применяют жидкие и сухие закваски.

Жидкие закваски для  кефира представляют собой штаммы молочнокислых  бактерий, выращенных в стерильном молоке, а после сушки (распылительной или сублимационной) их используют в сухом виде.

2.  Ассортимент и структура выпускаемой продукции

На предприятии предполагается выпуск следующих видов кефира:

Для удобной фасовки и транспортировки производители упаковывают свой товар. Маркетинговые исследования показали, что именно упаковка может привлечь внимание покупателя к определенному товару. Никакая реклама не может сравниться с рекламным действием упаковочного материала.

Упаковка  кефира:

• Картонная и бумажная упаковка являются самыми экологичными материалами. В странах с экологическими законами бумажные пакеты заменяют пластмассовые. Также картон и бумагу активно используют для создания привлекательной упаковки для духов, бытовых приборов, и прочего. С другой стороны, если сверху материал не будет покрыт специальной пленкой, то главным недостатком может оказаться промокаемость.

              Упаковка объемом 1 л (п/п)

           Упаковка объемом 0,5 л (п/п)

• Самой широко используемой упаковкой является полиэтилен. Упаковка полиэтиленовые пакеты может надолго сохранить продукт от внешнего воздействия. Затраты минимальны, вес тоже. В наше время она широко применима, однако все больше экологических компаний стараются повлиять на уменьшение выпуска упаковочных материалов из пластика. Такая упаковка не разлагается.

            Упаковка объемом 1 л (ф/п)

           Упаковка объемом 0,5 л (ф/п)

Тара и материалы, используемые для упаковки и укупоривания продукта, должны соответствовать требованиям законодательных, нормативных и/или технических документов, устанавливающих возможность их применения для упаковки молочных продуктов.

3. Норма расхода сырья

Суточное производственное задание составляет 6 т.

Норма расхода сырья  представляет собой массу сырья в килограммах, затраченного на выработку 1 т готового продукта. Массу сырья, затраченного на получение 1 т готового продукта, рассчитывают по формуле:

Р_с = (1000* r_г * 100)/( r_{с *}100-n )

где Р_с – норма расхода сырья, кг на 1 т кефира;

       r_г,  – массовая доля жира в готовом продукте, %;

       r_с – массовая доля жира в сырье, %;

       n  – предельно допустимые потери, %.

Согласно рецептуре, кефир  изготавливают из коровьего молока со средней жирностью 4,7%, нормализованного по содержанию жира до необходимого процента. Норма закваски составляет 5% массы заквашиваемой смеси, т.е. 50 кг на 1 т сырья.

Расход сырья для  нежирного кефира (1%) в расчете  на 1 т готового продукта:

Р_с =(1000*1*100)/(4,7*100-0,15)=100 000/469,85= 212,9 (кг)

Расход закваски:

Рз=212,9*5/100=10,65 9 (кг)

Расход сырья для  классического кефира (2,5%) в расчете  на 1 т готового продукта:

Р_с =(1000*2,5*100)/(4,7*100-0,15)=250 000/469,85= 532,1 (кг)

Расход закваски:

Рз=532,1*5/100=26,61 (кг)

Расход сырья для  классического кефира (2,5%) в расчете на 1 т готового продукта:

Р_с =(1000*4,7*100)/(4,7*100-0,15)=470 000/469,85= 1000,4 (кг)

Рз=1000,4*5/100=50,02 (кг)

Таблица 3 – Соотношение  объемов производства

Таблица 4 – Суточная потребность в сырье и закваске

2. Анализ производственного процесса

2.1 Технологическая схема производства кефира

Рисунок 1 – Технологическая  схема производства кефира резервуарным способом

1, 4, 10, 12 – насосы, 2 –  емкость для молока, 3 – выравнивающий бачок, 5 – пластинчатая пастеризационно-охладительная установка, 6 – пульт управления, 7 – сепаратор, 8 – гомогенизатор, 9 – выдерживатель, 11 – емкость для кефира, 13 – пластинчатый охладитель, 14 – промежуточная емкость.

2. Технологический процесс производства кефира

Кисломолочные продукты, в том числе кефир, изготавливают  двумя способами: термостатным и  резервуарным.

На нашем производстве будет использоваться резервуарный способ производства.

Технологический процесс  производства кефира резервуарным способом включает следующие стадии:

1. Подготовка сырья;
2. Нормализация;
3. Очистка;
4. Пастеризация;
5. Гомогенизация;
6. Охлаждение;
7. Заквашивание;
8. Сквашивание молока в резервуаре;
9. Охлаждение;
10. Созревание;
11. Розлив;
12. Хранение;
13. Транспортировка;
14. Реализация.

2.3 Подробное описание технологического процесса производства кефира

                                                     Сырье

Кефир резервуарным способом вырабатывают из цельного натурального нормализованного молока не ниже второго  сорта, кислотностью не более 19 ⁰Т, плотностью не менее 1,0278 кг/м³, с различной массовой долей жира, поэтому исходное молоко нормализуют до требуемой массовой доли жира. Один из простейших способов нормализации по жиру – нормализация путем смешивания в емкости рассчитанных количеств нормализуемого молока и нормализующего компонента (сливок или обезжиренного молока) при тщательном перемешивании смеси.

Тепловая обработка  и гомогенизация

Пастеризация молока производится с целью уничтожения  вегетативных форм микрофлоры, в том числе патогенных. Наиболее распространенный способ в производстве кисломолочных продуктов – кратковременная пастеризация при температуре 85-87 ⁰С с выдержкой в течение 5-10 мин. или при 90-92 ⁰С с выдержкой 2-3 мин. с последующим охлаждением до температуры заквашивания.

Режим пастеризации должен обеспечить получение заданных свойств  готового продукта, в частности органолептических  показателей (вкус, нужные вязкость и  плотность сгустка). Высокие температуры  пастеризации вызывают денатурацию  сывороточных белков, при этом повышаются гидратационные свойства казеина. Это способствует образованию более плотного сгустка, который хорошо удерживает влагу, что препятствует отделению сыворотки при хранении.

Гомогенизация – это  раздробление (диспергирование) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий. В процессе обработки уменьшаются размеры жировых шариков и скорость всплывания. Происходит перераспределение оболочечного вещества жирового шарика, стабилизируется жировая эмульсия, и гомогенизированное молоко не отстаивается. Гомогенизация проводится при температуре 60-65 ⁰С и давлении 15-17,5 МПа (125-175 атм). После пастеризации и гомогенизации смесь охлаждается до температуры заквашивания.

Заквашивание и сквашивание молока

При производстве кефира обычно применяют закваску, приготовленную на кефирных грибках. Основными представителями их являются молочнокислые палочки, молочнокислые стрептококки, в том числе ароматобразующие и молочные дрожжи типа Torula. Случайная микрофлора зерен состоит из споровых палочек, уксуснокислых бактерий, молочных плесеней, пленчатых дрожжей, бактерий группы Coli и пр.

Для приготовления кефирной закваски сухие кефирные зерна выдерживают  в теплой воде (25-30 ⁰С) в течение суток, меняя ее за это время 2-3 раза. После этого воду сливают, и набухшие зерна заливают теплым молоком, взятым в десятикратном количестве по отношению к объему грибков.

Для выработки кефира с характерным вкусом и прочной  консистенцией необходимо использовать производственную закваску, выдержанную после сквашивания при температуре 10-12 ⁰С в течение 12-24 час. Закваску, масса которой обычно составляет 5 % массы заквашиваемой смеси, вносят в смесь, охлажденную до температуры заквашивания. Смесь сквашивают при температуре 23-25 ⁰С до образования молочно-белкового сгустка кислотностью 80-100 ⁰Т (рН 4,5-4,65). Во время сквашивания происходит размножение микрофлоры закваски, нарастает кислотность, коагулирует казеин и образуется сгусток. После окончания сквашивания продукт немедленно охлаждают.

Перемешивание и охлаждение сгустка

После сквашивания кефир  перемешивают и охлаждают до температуры  созревания. Перемешивание продукта начинают через 60-90 мин. после начала времени его охлаждения и проводят в течение 10-30 минут. Перемешанный и  охлажденный до температуры 20 ⁰С сгусток оставляют в покое.

Созревание  кефира

Продолжительность созревания кефира составляет 6-12 ч. Во время созревания активизируются дрожжи, происходит спиртовое брожение, в результате чего в продукте образуются спирт, диоксид углерода и другие вещества, придающие этому продукту специфические свойства.

Перемешивание и розлив

По истечении времени  созревания, перед началом розлива кефир в резервуаре перемешивают 2-10 мин.

Упаковку и маркировку производят в соответствии с требованиями стандарта на этот продукт. С целью улучшения консистенции готового продукта, упакованный кефир рекомендуется выдерживать в холодильной камере перед реализацией. При достижении кефиром требуемого показателя условной вязкости и температуры 6 ⁰С технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации.

      Таблица 5 – Основные операции производства

2.4 Описание  технологического процесса производства  кефира по схеме

Рассматривается основная технологическая схема производства кефира резервуарным способом с охлаждением в резервуарах. По этой схеме молоко подается насосами по трубам, а расфасованный готовый продукт - внутризаводским транспортом (цепными и ленточными транспортерами и т.д.).

В теплообменниках  молоко и напитки подвергают термической  обработке (нагреванию и охлаждению) до заданной температуры. От механических примесей молоко очищается в сепараторах-очистителях  в потоке и для получения соответствующей  дисперсности жира и улучшения вязкости напитка обрабатывается в гомогенизаторах.

Напиток в резервуаре перемешивается приводной мешалкой. Расфасовывают напиток в пленочную  упаковку или картонные пакеты на разливочных машинах и автоматах.

Контроль технологического процесса и управление им автоматизированы.

Анализ конкретной линии производства.

Нормализованное по жирности молоко, охлажденное до 4-6 0С, из молокохранительного танка  В2-ОМГ-10 емкостью 10 тыс. л центробежным насосом НМУ-6 подается в балансировочный  бачок пастеризационно-охладительной установки ОПЛ-5 и далее насосом НМУ-6 направляется в I секцию регенерации теплообменника, откуда подогретое до 30-35 0С поступает в центральную трубку сепаратора-молокоочистителя ОМА-3М. Очищенное молоко под давлением, создаваемым напорным диском сепаратора, поступает в секцию II регенерации теплообменника, после чего направляется в секцию пастеризации для нагрева до 85 0С и подается в танк Г6-ОПБ-1000, где выдерживается при этой температуре 5-10 мин. Из танка молоко самотеком направляется в гомогенизатор А1-ОГМ, где под давлением 125-175 ат гомогенизируется и поступает во вторую секцию теплообменника для отдачи тепла встречному потоку молока. Молоко, охлажденное до температуры заквашивания (23-25 0С) поступает в двустенный танк ОТК-6, куда предварительно с помощью насоса НРМ-2 попадает закваска. Сквашивание происходит до кислотности 85-90 0Т, затем сгусток перемешивается и тут же охлаждается холодной водой до 20 0С. В дальнейшем сгусток оставляют в покое для созревания на 6-10 ч. По истечении времени созревания, перед началом розлива кефир в резервуаре перемешивают 2-10 мин. и подают на фасовочно-упаковочный автомат М6-ОПЗ-Е для расфасовки. Упакованный кефир рекомендуется выдерживать в холодильной камере перед реализацией до достижения им требуемого показателя условной вязкости и температуры 6 0С.

2.5 Основные  характеристики машин и оборудования

На данном предприятии  используется следующее оборудование:

Таблица 6 – Оборудование и его характеристики