Розширення асортименту напоїв з молока та кисломолочних продуктів

Введение

Молоко и молочные продукты являются важнейшим компонентами в рационе питания человека, начиная  с первых дней его жизни. На их долю приходится 20% удовлетворения потребности  человека в белке и в жире.

Между сортами человеческой еды,- писал И.М. Павлов, - в исключительном положении находится молоко, и это согласное признание, как обыденного опыта, так и медицины».

Суточная норма потребления  молока для взрослого человека — 0,5 литра, для ребенка — 1 литр.

Главным направлением молочной промышленности является комплексное и рационное использования молочного сырья путем совершенствования ассортимента молочной продукции, создание новых продуктов с повышенной пищевой и биологической ценности,

В последнее время  с учетом современных требований науки о питании. Расширение производство низкокалорийных продуктов. А так же продуктов для людей, страдающих различными заболеваниями (сахарным диабетом, ожирением), увеличивается использование заменителей сахара в молочной промышленности. Популярностью среди населения пользуются и продукты, обладающие пробиотическими свойствами, био-продукты.

По современному определению  пробиотики — это живые микроорганизмы или ферментатированные продукты, которые  при использовании человеком  или животным благотворно влияют на свойства природной микрофлоры. 

Необходимость производства этой группы кисломолочных продуктов  диктуется ухудшением экологической  обстановки, качества питьевой воды и  увеличением дисбактериоза у  людей, связанных с употреблением  антибиотиков при лечении различных заболеваний.

Большим спросом пользуются белковые продукты (творог) т.к. потребность  в белках, в частичности животного  происхождения, удовлетворяется лишь на 75%. Высокобелковое питание особенно необходимо лицам, чья деятельности связанна с физической нагрузкой, спортсменам, тяжелобольным в послеоперационный период.

Одним из наиболее перспективных  направлений безотходной технологии является использование молочной сыворотки  на производство различных напитков.

Такие напитки играют роль в диетическом и лечебном питании, а также, решается проблема использования компонентов молока.

Не следует забывать и о традиционных продуктах массового  потребления, которые включены в  ассортимент данного завода. При  его выборе также учтены тенденции  развития молочной промышленности.

Биометана 20%.

Био-простокваша 0,05%.

Сливочный напиток кофейный

Творожок нежирный с  йодказеином

Кисель из сыворотки 0,05%.

Сыворотка пастеризованная 0,05%

1. Технологическая часть

В соответствие с физиологическими нормами потребления рассчитаем годовое производство в натуральном выражении и в пересчете на молоко.

Общее производство в пересчете  на цельное молоко:

         М = В ∙ А,            

где В – физиологическая норма потребления цельномолочной

продукции в год в пересчете  на молоко;

А – численность населения, тыс. человек..

М = 210 ∙ 75000 = 15750 т за год

Молоко и диетические  продукты:

М = 116 ∙ 75000 = 8700 т за год

Творог:

М = 8,8 ∙ 75000 = 660 т за год

В пересчете на молоко:

М = 35 ∙ 125000 = 4375 т за год

Сметана:

М = 6,5 ∙ 75000 = 487,5 т за год

В пересчете на молоко:

М = 59 ∙ 75000 =  4425 т за год

Для городского молочного  завода  принимаем 250 смен работы цеха цельномолочной продукции в году. Сменная мощность цеха цельномолочной продукции:

М₁ = М / Н

 где  Н – расчетное количество смен работы предприятия.

М₁ = 15750/ 250 = 63 т/см

С учетом возврата сдатчикам  обезжиренного молока, сепарирования  и потерь:

М₁ ∙ 1,25=63·1,25=78,75 т/см

Номинальная годовая  мощность:

М_год = М ∙ Н = 78,75 ∙ 250 = 19687,5 т                          

1.1. Характеристика сырья

Сырьем для производства цельномолочных и кисломолочных  продуктов является молоко коровье, поступающие на предприятие молочной промышленности от колхозов, совхозов, подсобных хозяйств и индивидуальных сдатчиков.

Изменением №1 ГОСТ Р 52054 – 2003 «Молоко натуральное коровье - сырье. Технические условия»

Молоко должно быть без извлечения и добавок молочных и немолочных компонентов, подвергнутое первичной  тепловой обработке (очистке от механических примесей и охлаждено до температуры 4±2°С после дойки и предназначенное для дальнейшей переработки). Молоко, в зависимости от микробиологических, органолептических и физико-химических показателей подразделяют на сорта: высший, первый, второй.

Молоко получают от здоровых животных в хозяйствах, благополучных по инфекционным болезням, согласно Ветеринарному законодательству и по качеству должно соответствовать настоящему стандарту и нормативным документам, регламентирующим требования к качеству и безопасности пищевых продуктов. По органолептическим показателям молоко должно соответствовать данным таблицы 1

Таблица 1 -  Органолептические  показатели молока

По физико-химическим показателям  молоко должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2– Физико-химические показатели молока

Содержание токсичных элементов, афлотоксина, антибиотиков, ингибирующих веществ, радионуклидов, пестицидов, патогенных микроорганизмов в молоке должно соответствовать действующим санитарным нормам. Базисная общероссийская норма массовой доли жира в молоке – 3,4%, базисная норма массовой доли белка – не менее 2,8%.

Для производства творога  раздельным способом используют сливки соответствующие ТУ 10.02.867 – 90 «Сливки из коровьего молока. Требования при заготовках»

Для заквашивания молока используют чистые культуры молочнокислых  стрептококков по ТУ 10-02-02-789-65-91.

Кальций хлористый по ТУ 6-09-4711-81.

Для напитков из сыворотки используется сыворотка творожная.

Вода питьевая должна соответствовать  санитарно-микробиологическим требованиям. Отсутствие окраски, запаха, вкуса, полная прозрачность. Вода должна отвечать требованиям  ГОСТ 2874-82.

Сливки - получаемые при сепарировании цельного молока должны соответствовать ТУ 10. 02.867-90. Физико-химические показатели сливок пастеризованных указаны в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Физико-химические показатели сливок пастеризованных.

При производстве предлагаемого  ассортимента применяется следующее  сырье и материалы.

Молоко - обезжиренное пастеризованное, получаемое при сепарировании цельного молока. Обезжиренное молоко должно соответствовать физико-химическим показателям приведенным в таблице 1.4

Таблица 1.4 - Физико-химические показатели обезжиренного молока

Кроме того - проводится тщательный санитарный контроль за состоянием обезжиренного молока. Общее количество бактерий 200 тысяч.

В данном курсовом проекте  в качестве вспомогательного сырья  для молочной промышленности используются вкусовые, ароматические наполнители: сахар-песок, плодово-ягодное пюре, крахмал, ксилит и т.д.

Ксилит - сладкий, пятиатомный  спирт, представляет собой кристаллическое вещество белого цвета. Энергетическая ценность 1 грамма ксилита равна 4 ккал. Его используют при заболевании сахарным диабетом и ожирением.

Сахар-песок ГОСТ 21-78. Органолептические показатели сахара должны быть без отклонений, не иметь привкусов и запахов. Он должен быть сыпучим, сухим, иметь характерный блеск, не содержать посторонних примесей, растворятся в воде без образования осадка, давать прозрачный раствор.

Проводят просеивание  сахара непосредственно перед его применением для удаления посторонних примесей. Физико-химические показатели сахара-песка приведены в таблице 1.5.

Таблица 1.5 - Физико-химические показатели сахара-песка.

Сыворотка. ОСТ 49/92-75 «Сыворотка молочная».

«Сыворотка молочная»  является ценным молочно белково-углеводным сырьем. Питательная ценность и диетические свойства молочной сыворотки позволяют применять непосредственно или после предварительной обработки в пищевых целях приготовления напитков.

Пюре плодово-ягодное.  ТУ 9163-012-04782324.

Физико-химические и органолептические  показатели сыворотки представлены в таблице 1.6. Питательная ценность и диетические свойства молочной сыворотки позволяют применять ее непосредственно или после предварительной обработки в пищевых целях при приготовлении напитков.

Напитки из неосветленной  сыворотки представляют собой особо ценный продукт, т.к. в них содержатся  все составные части молочной сыворотки.

Таблица 1.6 - Физико-химические  и органолептические показатели молочной сыворотки

Крахмал кукурузный (ГОСТ 7697-82)

В крахмал не допускается  содержание тяжелых металлов, свободных  минеральных кислот и хлора, примесей других видов крахмала. Физико-химические и органолептические показатели крахмала указаны в таблице 1.7

Таблица 1.7 - Физико-химические и органолептические показатели крахмала

При хранении крахмала необходимо учитывать гигроскопичность, адсорбционную  способность и легкость его заражения  вредителями.

Ванилин ГОСТ 16599

1.2. Выбор оптимального ассортимента.

Ассортимент продукции - это набор разновидностей продукции  определенного вида и наименования, различающее между собой по качеству и сортности, по своим размерам, внешней  отделки и другим признакам.

Оптимальное установление ассортимента позволит полнее удовлетворить потребности населения в продуктах естественного происхождения с высокой биологической и диетической ценностью; максимальное использование производственной мощности предприятия; и в связи с недостатком сырьевых ресурсов полнее использовать все компоненты молочного сырья, применения безотходной технологии.

Предлагаемый на предприятии  ассортимент - это продукты массового  употребления и продукты нового поколения  с применением биотехнологии.

Исходя, из выше указанного предложен следующий ассортимент продукции:

1. Биосметана 20%-ной жирности. Сметана кисломолочный продукт, полученный путем сквашивания сливок смесью чистых культур мезофильного и термофильного стрептококка или культуры ароматобразующих стрептококков и ацидофильной палочки с применением заквасок «бифилакт Б» Она пользуется большим спросом у населения, имеет высокие пищевые достоинства. Рекомендуется людям с малокровием и истощением, при плохом аппетите и пищеварении.

2. Био-простокваша с  ксилитом (0,05%). Представляет кисломолочный продукт однородной сметанообразной консистенции с чистым кисломолочным вкусом и запахом, белого цвета с кремовым оттенком. Продукт оказывает положительное влияние на здоровье человека путем нормализации микрофлоры, он способствует улучшению деятельности желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей, повышает иммунитет организма, замедляет процесс старения. Использование подсластителя ксилита позволяет сделать продукт низкокалорийным (для людей с сахарным диабетом и ожирением).

3. Творожок нежирный с йодказеином. Вырабатывается из творога, изготовленного из пастеризованного обезжиренного молока, путем сквашивания, с последующим удалением сыворотки из сгустка и отпрессовыванием белковой массы, с добавлением вкусовых и ароматических наполнителей, а для обогащения продукта йодом добавляется йодказеин.

4. Кисель из сыворотки. При его производстве используется неосветвленная сыворотка, что представляет особую ценность, т. к. в ней содержатся все составные части молочной сыворотки (казеин, альбумин, глобулин, лактоза, минеральные соли, сухие вещества).

Готовый продукт имеет  сладковатый вкус и аромат наполнителя, однородную консистенцию.

5. Сыворотка пастеризованная. Продукт готовится из неосветвленной сыворотки,  представляет собой особую ценность, так как в ней содержатся все компоненты молочной сыворотки (казеин, альбумин, глобулин, лактоза, минеральные соли, сухие вещества.

6. Напиток сливочный  «Кофейный». Продукт готовится из  сливок получаемых при сепарировании  молока. Готовый продукт содержит не менее 10% жира, 7-10% сахара, 2% кофе. Кислотность не превышает 20ºТ. Вкус продукта чистый, сладкий, с характерным привкусом сливок; консистенция однородная в меру вязкая. 

1.3. Выбор и обоснование способов переработки сырья.

Жидкие кисломолочные  продукты можно вырабатывать двумя  способами: термостатным и резервуарным. Отличаются между собой процессом  сквашивания и подготовкой сырья  к расфасовке.

В данном курсовом проекте все кисломолочные продукты вырабатываются резервуарным способом, что делает производство экономичным. Процесс заквашивания - сквашивания, проводят  в одной емкости непрерывно, регулирование технологических параметров осуществляется автоматически.

При выборе способа производства должны быть учтены следующие:

- получение продукта  высокого качества;

- наиболее полная механизация  производства;

- использование поточных  линий и безотходной технологии.

Биосметану вырабатывают резервуарным способом, сквашивание пастеризованных сливок чистыми культурами молочнокислых бактерий. С последующим созреванием сгустка. Кроме традиционного способа получения сметаны, существует ускоренный, что позволяет сократить время производства в 1,5-2 раза, и совместить во времени процессы физического созревания и сквашивания. При использовании этого процесса улучшается консистенция продукта, снижаются энерго-затраты. Этот способ получения сметаны предлагается использовать в данном курсовом проекте.

Био-простокваша также  вырабатывается резервуарным способом, путем заквашивания обезжиренного молока закваской, в которую входят бифидобактерии, мезофильный и термофильный стрептококк. В качестве подсластителя используют, ксилит, что делает био-простоквашу наиболее полезной для людей страдающим сахарным диабетом.

Творожок  – это кисломолочный, молочно-белковый продукт. Вырабатывается из обезжиренного молока обогащенного йодказеином, представляет чистый белок.

Существует два способа  коагуляции белков молока: кислотный  и сычужно-кислотный.

При сычужно-кислотном  способе свертывание молока, сгусток формируется воздействием сычужного фермента и молочной кислоты. Под действием сычужного фермента образование сгустка идет быстрее.

Для производства творога  не жирного применяют кислотный  метод, который основан только на кислотной коагуляции белков путем сквашивания молока  молочными бактериями с последующим нагреванием сгустка для удаления излишков сыворотки. При нагревании сгустка происходят значительные потери жира в сыворотку, этим способом получается творог более нежной консистенции.

Кисель 0,05%

Жидкий кисель готовят  из творожной сыворотки с кислотностью не выше 60°Т. Сыворотку нагревают  до температуры 65-70°Т, вносят сахар-песок. Полученную смесь пастеризуют при  температуре 90°С и вносят крахмал, растворенный в холодной воде. Полученную массу выдерживают в течение 10-15 минут. Для подкрашивания вводят пищевой краситель.

Готовый кисель охлаждают  до температуры 40-45°С и направляют на расфасовку.

Продукт хранится при  температуре 4-6°С.

Сыворотка молочная пастеризованная.

Получают из обезжиренной творожной сыворотки путем ее пастеризации при температуре 74-76°С с выдержкой 15-20 часов и охлаждают до 10-12°С.

Готовый продукт фасуют в поли/пакеты по 500 мл.

1.4 Продуктовый расчет.

Продуктовый расчет выполняют  от сырья к готовому продукту по уравнению материального баланса.

Основой сырьевого расчета  является составление схемы переработка  сырья. Согласно ей выполняется расчеты, связанных с выработкой молочных продуктов и рациональной переработки  побочного сырья на пищевые цели.

Для этого чтобы определить объем выпускаемой продукции, и проводят сырьевой расчет. Его результаты используют для расчета экономической части дипломного проекта.

Массу сливок, полученных при сепарировании, идущих на производство сметаны определяют по формуле 1.

Массовую долю сливок для производства биосметаны 20%-ной жирности рассчитываем по формуле 1.1

                                 (1.1)

где  Жн.сл – массовая доля жира с нормализованных сливках, %

Жсм – массовая доля жира в сметане, %

К_з – количество вносимой закваски, %

Ж_з – массовая доля жира в закваске, %

М_н – количество вносимого наполнителя, %

Ж_н – массовая доля жира наполнителя, %

 Количество биосметаны  рассчитываем по рецептуре указанной  в таблице 1.1

Таблица 1.1 – Рецептура на биосметану 20%-ной жирности

2. Количество сливочного напитка   «Кофейный» рассчитываем по рецептуре 1.2

3. Зная необходимое количество сливок жирностью 21,05% по треугольнику вычислим количество молока и количество обезжиренного молока для производства «Биопростокваши» и «Творожка нежирного» обогащенного йодказеином.

Массу молока вычисляем по формуле 1.2

                                           1.2

Масса обезжиренного  молока Мом=Мм-Мсл

Мом=9134,06-1457,1=7676,96 кг

Таблица 1.3 – Рецептура на биопростоквашу

Количество продукта с учетом предельно допустимых потерь при ее расфасовке в поли/пакеты вместимостью по 500 мл рассчитывают пор  формуле 2.4.6.

М′пр = Мпр ·1000/Рн                                         1.3

где  Мпр – масса био-простокваши полученная по рецептуре (кг).

Рн – норма расхода сырья на 1 тонну продукта (1012,3).

М′пр = 1000 ·1000/1012,3 = 987,85 (кг)

4. Рассчитываем количество творога, полученного из обезжиренного  молока по формуле 1.4

Мтв = Моб/К                                                    1.4

где К – нормативный коэффициент выхода нежирного творога (9,252).

Мтв = 6746,96/9,252 = 729,24 кг

Массу сыворотки рассчитываем по формуле 1.5

        Мсыв = Мо.м ·Н/100                                           1.5

где Мсыв – масса сыворотки (кг).

Н – выход сыворотки по утвержденным нормам, (80%).

Мсыв = 6746,96 · 80/100 = 5397,57 кг

Выход продукта с учетом предельно допустимых потерь при  ее расфасовке в стаканчики вместимостью 500 мл рассчитывают по формуле 1.3

где Рн_ТВ = 1005,5

Мпр = 729,24 · 1000/1005,5 = 725,25  кг

Количество сыворотки, оставшейся после производства творога составляет 5397,57

Часть сыворотки направляется сдатчикам, а остальная на производство пастеризованной сыворотки 274,75 кг и киселя из сыворотки 1000.

Выход пастеризованной  сыворотки учетом предельно допустимых потерь  при его расфасовки в поли/пакеты вместимостью 500 мл рассчитываем по формуле 1.3. (Рн = 1012,3).

Мпр = 274,75 ·1000/1012,3 = 271,41 кг

Таблица 1.4 - Рецептура на кисель из сыворотки

Масса киселя с учетом предельно допустимых потерь при  ее расфасовке в поли/пакеты вместимостью 500 мл рассчитывают по формуле 1.3 (Рн = 1012.3)

Мпр = 1000 · 1000/1012,3 = 987,85 кг

Таблица 1.5 - Сводная таблица продуктового расчета