Технологическая характеристика молока

ОГЛАВЛЕНИЕ

    Введение ………………………………………………………………….  1

1. Описание теоретических основ технологического процесса изготовления  молочной продукции………………………………………………….   3
2. Сырье, используемое в процессе производства. Требования предъявляемые к его качеству……………………………………….. ………………….  10
3. Технология производства молока (технологическая карта)……….   17
4. Сведения об оборудовании, используемом в процессе производства продукции……………………………………………………………      20
5. Требования, предъявляемые к качеству готового изделия и методы его контроля………………………………………………………………….  27
6. Стандарты на правила приемки, испытания, хранения и эксплуатации товара………………………………………………………………………  33

  Заключение  ………………………………………………………………..    37

  Список  литературных источников ……………………………………...   38

  Приложения  ……………………………………………………………….   39 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     Каждое  государство принимает меры для  обеспечения населения продуктами питания. Меры  эти в зависимости  от условий экономического развития направляются на преодоление дефицита продовольствия и повышения уровня его потребления.

     Для Беларуси в качестве базовых видов  продовольствия необходимо рассматривать  девять продуктовых групп: зерно, картофель, овощи, плоды, сахар, масло растительное, молоко, мясо, яйца, а также продукты их переработки.

     Продовольственные и сырьевые ресурсы Беларуси, достаточные  для самообеспечения страны с  учетом потребления продуктов питания  по медицинским нормам и сохранения экспортного потенциала аграрной сферы, требуют значительного наращивания  объемов, проведения существенных структурных  преобразований и повышения жизненного уровня населения.

     Полное  удовлетворение потребностей населения  в продуктах питания означает бесперебойное насыщение торговли всеми видами продовольствия разнообразного ассортимента и высокого качества. Кроме того, продукты питания должно отвечать требованиям безопасности по уровню содержания вредных для  здоровья веществ. Задача по обеспечению  населения продуктами питания, а  предприятий сырьем возложена на сельскохозяйственные, перерабатывающие предприятия и розничную сеть.

     Технология  молока изучает производство и производственные процессы, при которых из молока получают различные молочные продуты  с заранее заданными свойствами. Промышленное производство молочных продуктов  складывается из отдельных технологических  процессов, основанных на химических, физических, микробиологических и других способах воздействия на сырье или  комбинация этих способов. В производстве цельномолочных продуктов преобладают  термические процессы (охлаждение, пастеризация, стерилизация), а вспомогательную роль играют механические процессы (очистка, сепарирование, гомогенизация). При производстве диетических кисломолочных продуктов и в сыроделии основная роль отводится микробиологическим, а вспомогательная роль  - механическим и термическим. При производстве молочных консервов основная роль принадлежит физическим  методам обработки (выпаривание, сгущение, сушка), сопровождающихся тепловым воздействием.

      Цель  данной работы - изучить:

      - особенности технологического процесса производства молочных продуктов;

      - требования к сырью, используемого в процессе производства молочных продуктов;

      - изучить оборудование, используемое в процессе производства продукции;

      - изучить требования, предъявляемые к качеству готового изделия, стандарты на правила приемки, испытания, хранения и эксплуатации товара.

      Задача  дипломной работы - провести анализ организации технологического процесса производства молочной продукции с  сохранением всех ценных природных качеств молока. 

      Объектом  исследования в данной работе является ОАО «Пинский молочный комбинат».

     В Республике Беларусь функционирует 125 государственных предприятий молочной промышленности и 15 мини-заводов. Средняя  мощность заводов до 100 тонн переработки  молока в сутки. Заводы малой промышленности 10 тонн, а максимальной мощности – 600 тонн. 
 
 
 

1. Описание  теоретических основ  технологического процесса изготовления  молочной продукции.

      Технологический процесс производства всех видов молока и молочных продуктов включает в себя следующие основные операции: приемка сырья, нормализация сырья по массовой доле жира в сухом веществе, очистка нормализованного молока, гомогенизация, пастеризация, охлаждение, расфасовывание, упаковывание и маркирование готового продукта, хранение готового продукта.

      Молоко на молочный завод доставляют специализированным транспортом: автомобильным, железнодорожным, водным.

      Непосредственно перед приемкой молока молочные шланги и штуцера молочных цистерн должны быть продезинфицированы и ополоснуты питьевой водой. После окончания  приемки молокошланги должны быть  промыты, продезинфицированы, закрыты заглушкой.

      Молоко и сливки на молочном предприятии принимает  приемщик молока или мастер с участием лаборанта и в присутствии представителя поставщика. Основным документом при приемке является сопроводительная накладная, в которой указаны масса принимаемого молока, массовая доля жира, кислотность, температура (1, с. 2).

      Приемка молока начинается с визуального  осмотра тары и транспорта. Проверяется  чистота тары и транспорта, целостность  пломб, наличие резиновых колец  в крышках фляг и заглушек. Тару или специализированный транспорт  подвергают санитарной обработке. Затем  снимают пломбы, тщательно перемешивают молоко во фляге или цистерне и  отбирают пробы молока для исследования показателей в соответствии с  ГОСТом на требования к молоку коровьему  натуральному – сырью.

      Снятие  пломб, органолептическую оценку и сортировку молока производит приемщик или мастер. Отбор проб, измерение температуры и проведение физико-химических исследований выполняет лаборант. Температуру молока измеряют в каждой секции молцистерны и выборочно (2-3 места из каждой партии) (7, с.16).

      После приемки молоко подвергают охлаждению и центробежной очистке. Для выделения  механических примесей, оставшихся в  молоке применяют сепараторы-молокоочистители. Охлаждение производится на охладительных  установках пластинчатого типа с  двумя секциями: с секциями водного  и рассольного охлаждения. Пластины собраны в пакет. Движение молока и хладоносителя происходит противотоком с различных сторон пластины. Пластины выполнены штамповкой из нержавеющей  стали, движение турбулентное. Температуру охлаждения выбирают в зависимости от длительности хранения и качества молока, чаще применяют температуру 4-6⁰ С. Процесс идет в закрытом потоке, без доступа воздуха.

      Для создания запаса молока на заводе, чтобы  оборудование могло работать ритмично на протяжении смены, устанавливают  резервуары: вертикальные или горизонтальные, имеющую изоляцию и мешалки, для  хранения молока. Емкости могут быть 5, 10, 25, 30, 50 м³. Как правило резервуары наружной установки. Продолжительность хранения молока зависит от количества поступающего молока и производительности  оборудования (5, с. 22).

      Сепарирование молока – это разделение молока на фракции: сливки и обезжиренное молоко, под действием центробежной силы. Сепарирование считается эффективным  если жир в обезжиренном молоке не боле 0,05%.

      Факторы, влияющие на степень обезжиренности молока:

1. Температура сепарирования 43+-2⁰С;
2. Интенсивность подачи молока в сепаратор 10м³/ч;
3. Кислотность молока не выше 21⁰Т;
4. Механическая загрязненность;
5. Скорость вращения барабана сепаратора;
6. Правильность сборки и установки сепаратора.

     Молочные  продукты должны соответствовать требованиям  нормативных документов по содержанию в них массовой доли жира, массовой доли сухих веществ, поэтому все  поступающее молоко нужно довести  до требуемого содержания жира и сухих  веществ. Для этого проводят нормализацию молока путем добавления к молоку обезжиренного молока или сливок. Порядок нормализации такой: определяют массу и жирность исходного сырья и рассчитывают сколько надо добавить обезжиренного молока или сливок для получения продукта стандартного состава.

     Гомогенизация в молочной промышленности применяется  для молока, сливок, смесей для мороженого. Цель гомогенизации – раздробление жировых шариков на более мелкие. При этом достигается равномерное  распределение жира в молоке, продукт  приобретает большую однородность, повышенную вязкость, а способность  к отстаиванию сливок в гомогенизированном молоке значительно уменьшается.

     В составе молока находится белок  эВ-глобулин. Этот белок при  пониженной температуре адсорбируется на поверхности  жировых шариков и при его  помощи шарики склеиваются друг с  другом, образуя скопления. Такие  скопления быстро всплывают на поверхность  молока. При повышении температуры  молока эВ-глобулин переходит в молочную плазму (6, с.223).

     Белок эВ-глобин легко денатурируется, после  гомогенизации он уже не способен образовывать скопления жировых шариков.

     В гомогенизированном молоке несколько  повышается вязкость. Кроме повышения  степени дисперсионности молочного жира при гомогенизации происходит некоторое перераспределение между жировой фазой и молочной, а также изменяется состав и свойства белков.

     Для гомогенизации молочных продуктов применяются гомогенизаторы. В процессе гомогенизации жировые шарики дробятся в результате резкого изменения скорости молока при входе его в клапанную щель. В результате резкого изменения сечения потока при переходе из нагнетательной камеры в узкую щель скорость сильно возрастает. При переходе жирового шарика в зону  высоких скоростей передняя часть поступает в щель с большой скоростью, вытягивается и частицы отрываются. Чем больше скорость, которая зависит от давления, тем сильнее вытягивается шарик в жидкую нить и мельче получаются частицы после распада. Степень раздробления жировых шариков зависит от давления гомогенизации: чем выше давление, тем мельче получаются жировые шарики. Стабильность эмульсии молочного жира зависит от стабильности оболочки жировых шариков, на которую влияет ее состав, рН оболочечного белка (наибольшая стабильность при рН 6,0-7,0) и солевое равновесие молока. Кроме того, к нарушению стабильности эмульсии молочного жира может привести механическая обработка молока: перемешивание, перекачивание по трубопроводам, транспортирование, центробежная очистка и сепарирование. Натуральное гомогенизированное и негомогенизированное коровье молоко различается степенью дисперсионности молочного жира: количество жировых шариков в негомогенизированном молоке размером до 2мкм составляет 24%, от 2 до 5 мкм – 67, более 5мкм – 9%, доля жировых шариков в гомогенизированном молоке размером до 1 мкм составляет 15%, 2 мкм – 60, 3мкм – 15, более 4 мкм – 10% (рис. 1). Размер и количество жировых шариков в свежем молоке непостоянны и зависят от породы животных, стадии лактации, рационов кормления и других факторов. 
 
 
 
 
 

     Рисунок 1 – Жировые шарики в гомогенизированном (а) и негомогенизрованном (б) молоке

П р и м  е ч а н и е – источник (3, с.98)

     Пастеризация  – это процесс тепловой обработки  молока при температуры ниже точки  кипения с целью:

1. Уничтожения вегетативных форм микроорганизмов;
2. Продление сроков хранения продукта;
3. Разрушение ферментов, ускоряющих порчу молочных продуктов;
4. Придание продукту специфического вкуса и аромата.

     Режимы  пастеризации:

1. Длительный 63-650С, продолжительность – 30 мин.
2. Кратковременный – 74-760С. продолжительность 15-20сек.
3. Мгновенный – 85⁰С и выше без выдержки.

     Эффективность пастеризации молочного сырья при  производстве различных молочных продуктов  зависит не только от температуры  и времени проведение процесса. Большое значение имеет первоначальное бактериальное обсеменение и механическая загрязненность сырого молока. Эффективность пастеризации выражают отношением количества бактерий, уничтоженных пастеризацией, к количеству бактерий, содержавшихся в исходном молоке. Вместе с тем от температуры пастеризации молочного сырья зависят технологические и органолептические показатели молочных продуктов (1, с.3).

     Кроме вышеперечисленных операций, используемым при производстве всех видов молока и молочных продуктов существуют такие операции, которые используют для производства отельных видов  молочной продукции (заквашивание и  сквашивание смеси, фрезерование смеси  при производстве мороженого, сбивание и физическое созревание сливок, свертывание молока, обработка сгустка и сырного зерна, посолка сыра, сгущение и сушка молока).

     Кисломолочные продукты делятся на продукты  молочнокислого и смешанного брожения. К продуктам  смешанного брожения относят: кефир, кумыс, ацидофильно-дрожжевое молоко. В  продуктах смешанного брожения, кроме  молочно-кислого брожения  идет спиртовое  брожение. Спиртовое брожение вызывается дрожжами, поэтому в состав микрофлоры закваски этих продуктов должны входить дрожжи.  При заквашивании молока вносят 400 г хлорида кальция на 1 т молока виде 30-40% раствора, вносят 1-5% закваски мезофильных стрептококков, 1 т молокосвертывающего фермента на 1 т молока в виде 1% раствора. Сквашивание длится 6-7 часов до кислотности сгустка 58-60⁰Т.

     Процесс фрезерования смеси на мороженое  заключается в кристаллизации около 50% воды, насыщении смеси воздухом (взбитость должна составлять 70-100%).

     При производстве масла сливочного в  технологии производства присутствует такой процесс как охлаждение и физическое созревание сливок. Чтобы  образовалось масляное зерно при  сбивании сливок необходимо, чтобы  часть молочного жира отвердела. Степень отвердевания жира зависит  от температуры и продолжительности  выдержки. Чем ниже температура охлаждения сливок и продолжительнее выдержка, тем выше степень отвердевания жира. Необходимо добиться, чтобы при созревании степень отвердевания молочного  жира составляла 30-32%. Правильно выбранный  режим созревания сливок повышает степень  использования жира за счет снижения массовой доли жира в пахте (5, с.17).

     Розлив, фасование и упаковывание – заключительные технологические процессы переработки  молока. Основной их задачей являются сохранение качества, обеспечение санитарной безопасности и современного товарного вида готовых молочных продуктов, упакованных в удобную для потребителя, а также хранения и транспортирования тару.

     Все молочные продукты по своим физико-механическим свойствам можно разделить на три основные группы: жидкие (питьевое молок и сливки, кисломолочные  продукты, напитки и др.), вязкие и  вязкопластичные  (кисломолочные продукты, творога и творожные изделия, сгущенные продукты и др.) и сыпучие  (сухие молочные продукты). Техническая реализация процессов розлива, фасования и упаковывания определяется физико-механическими свойствами продута, а также видом используемой тары.

     При проведении этих процессов продукт  последовательно дозируют в тару и упаковывают. На розлив, фасование  и упаковывание поступают технологически обработанные и доведенные до готовности к употреблению охлажденные молочные продуты и подготовленная тара. При  выработке кисломолочных продуктов  термостатным способом розлив осуществляется перед направлением их в термостатную камеру. В таблице № 1 приведены значения температур и кислотность готовых молочных продуктов.

     Таблица № 1 - Температура и кислотность готовых молочных продуктов

П р  и м е ч а н и е –  источник: собственная разработка 
 
 
 
 

2. Сырье, используемое в процессе производства. Требования предъявляемые к  его качеству

     Основной  вид сырья для ОАО «Пинский молочный завод» - молоко, которое поступает  от поставщиков на основании договоров-поставок и используется в день поступления  по принципу «сегодня на сегодня». Основными  поставщиками молока являются сельскохозяйственные кооперативы Пинского района.

     Цельное молоко – это основной вид молочного  сырья для производства молочных продуктов. Высокая пищевая ценность молока обусловлена оптимальным содержанием в нем белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов. Соотношение и форма, в которой компоненты присутствуют в молоке, способствуют их хорошей перевариваемости и усвояемости. В настоящее время известно более 200 различных компонентов молока. Главные из них:  вода, белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, второстепенные – витамины, ферменты, гормоны, фосфатиты и другие.

     Наряду  с цельным молоком в качестве молочного сырья для производства молочных продуктов используют сливки, полученные сепарированием цельного молока, обезжиренное молоко, пахту и молочную сыворотку.

     При сепарировании или нормализации в потоке цельного молока в качестве основного или побочного продукта получают сливки с разной массовой долей жира. Сливки используют в  качестве ценного молочного сырья  при производстве высокожирных молочных продуктов (питьевых сливок, сметаны, масла  и др.).

     При сепарировании цельного молока кроме сливок получают обезжиренное молоко, в которое переходят основная часть белковых компонентов.

     Молоко, поступающее на переработку, должно отвечать определенным требованиям, позволяющим  использовать его как сырье для  молочной промышленности. Основными  показателями, определяющими пригодность  молока к переработке являются химический состав, присущий нормальному молоку, физико-химические (содержание соматических клеток и механических примесей, кислотность, плотность, температура), микробиологические (общая бактериальная обсемененность), технологические (термоустойчивость, сычужная свертываемость) и органолептические  показатели.

     Считается, что чем выше общая бактериальная  обсемененность молока, тем больше вероятность присутствия в нем  патогенных микроорганизмов и тем  выше количество остаточной микрофлоры в молоке после тепловой обработки. В свежевыдоенном молоке всегда содержится определенное количество микроорганизмов. Они попадают в него из выводных протоков молочной цистерны.

     Бактериальная обсемененность сырого молока зависит  от соблюдения санитарных правил при  получении, обработке, хранении и транспортировании  молока на завод. Свежевыдоенное молоко, полученное в хороших санитарных условиях, содержит, по разным данным, от 5 до               300 тыс. бактерий в 1 см³. Заметное изменение физико-химических свойств молока может вызвать увеличение числа микроорганизмов до 5-100 млн. в         1 см³, причем свертывание молока может наступить при содержании бактерий от 1 до 5 млн. в 1 см³.

     По  механической чистоте  в мировой  практике сырое молоко оценивается  следующим образом: допустимое содержание механических примесей в молоке  высокого качества не более 0,5 мг в 1 см³, среднего – не более 2,5 и низкого – более 2,5 мг в 1 см³.

     Содержание  соматических клеток более 500 тыс. в 1 см³ указывает на примесь маститного, стародойного молока, молозива или молока от коров с другими нарушениями в организме.

     Из  органолептических показателей  важна консистенция: сырого молока – однородная нетягучая, слегка вязкая, без осадка жидкость; сливок, полученных из такого молока, - однородная, вязкая, слегка тягучая жидкость. Если в  молоке (сливках) появляется отстой жира, степень уплотнения которого зависит  от его свежести, консистенция будет  неоднородной. У свежего молока (сливок) отстоявшийся жир рыхлый, четкого  разделения слоев у сливок и молок  нет. При взбалтывании молока (сливок) жир снова равномерно распределяется и консистенция становится однородной. Вкус и запах сырого молока (сливок) специфические, приятные, вкус слегка сладковато-солоноватый. Цвет молока белый со слегка желтоватым оттенком (у сливок – выраженный желтый оттенок), который зависит от количества пигментов, жира, казеина и степени их дисперсности.

     Титруемая кислотность свежего молока колеблется от 16 до 18⁰Т, активная кислотность свежего молока имеет значения рН от 6,3 до 6,9. Повышенная кислотность косвенно может показывать на высокую бактериальную и механическую загрязненность молока, нарушения режимов и условий первичной обработки, транспортировки и хранения сырого молока.

     Свежевыдоенное  молоко имеет температуру организма  животного, т.е. около 38⁰С, она снижается до 25-30⁰ С. При этих температурах хорошо сохраняются первоначальное состояние полидисперсной системы молока и его свойства. Но одновременно хорошо развивается микрофлора. Поэтому  молоко не позднее чем через 2 ч после доения необходимо профильтровать, охладить до температуры 4+-2⁰ С и доставить на завод охлажденными в течение 24ч. При сдаче на предприятия молочной промышленности температура молока должна быть не выше 8⁰С. Допускается вывоз неохлажденного молока в течение 1 ч после дойки (9, с. 69).

     Требования  к качеству заготовляемого молока при  приемке его на молочном заводе приведены  в СТБ 1746-2007 «Молоко натуральное коровье – сырье». Согласно ГОСТу молоко должно быть натуральное от здоровых животных, благополучных по инфекционным заболеваниям. Молоко, полученное от коров в первые 7 дней отела и последние 5 дней перед запуском, приемке на пищевые цели не подлежит.

     Базисная  норма массовой доли жира молока составляет 3,4%,          белка – 3%.

     Молоко  не должно содержать ингибирующих и  нейтрализующих веществ (антибиотиков, аммиака, соды, пероксида водорода и др.).

     Содержание  токсичных элементов, мышьяка, остаточных количеств пестицидов и радионуклидов  должно соответствовать действующим  санитарным нормам.

     При сдаче-приемке на заводе молоко должно быть натуральным, свежим, белого или  слегка кремового цвета, без осадка и хлопьев. Плотность молока не ниже 1027 кг/м³.

     В соответствии с ГОСТом молоко подразделяют на четыре сорта: высший, первый, второй и несортовое (таблица № 2).

Таблица № 2 – Показатели сортности молока