Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технологические расчеты цеха цельномолочной продукции в населенном пункте с численностью населения 30 тысяч человек со среднегодовой жир

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт

Кафедра технологии хранения и переработки

сельскохозяйственной продукции

КУРСОВАЯ РАБОТА

По технологии производства цельномолочной продукции

На тему: «Технологические расчеты цеха цельномолочной продукции в населенном пункте с численностью населения 30 тысяч человек со среднегодовой жирностью молока 3,5%».

Выполнила: студентка 4курса

группы АТ-10

Андреева Т.А.

Проверила: д.т.н., профессор

Курбанова М.Г.

Кемерово 2014

Содержание

Введение
1. Общее описание отрасли	5
2. Анализ технологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции	7
3.Характеристика ассортимента, его роль в организации питания	8
4.Физико-химические показатели сырья и продуктов по ассортименту	11
5.Схема направления технологической переработки сырья	12
6.Продуктовый расчет	12
7.Описание технологии и обоснование режимов, причин и мер по предупреждению пороков	22
8.Организация производства заквасок	34
9.Подбор, обоснование и характеристика оборудования	37
10.Организация технохимического контроля	38
11.Мойка и дезинфекция технологического оборудования	40
Заключение	45
Список используемой литературы	46
Приложения

Введение

Полноценное питание населения является одним из самых важных факторов сохранения здоровья. Самыми полноценными продуктами питания считаются продукты животного происхождения, в том числе молоко и молочные продукты. Естественное назначение молока в природе заключается в обеспечении питанием молодого организма после рождения. Состав молока различных млекопитающих в целом определяется теми условиями окружающей среды, в которых происходит рост молодого организма. Это особенно четко проявляется в содержании белка и жира – чем больше их в молоке матери, тем быстрее растет ее дитя.

Особое значение молоко и молочные продукты имеют в питании детей и людей пожилого возраста. Это связано с тем, что питательные вещества молока являются наиболее доступными и легко перевариваемыми веществами для организма[1].

Питательность 1 литра молока составляет 685 ккал.

Калорийность зависит главным образом, от содержания жира, белка. Благодаря содержанию в молоке важнейших питательных веществ, главным образом белка, углеводов, витаминов, минеральных веществ, оно является и защитным фактором. В целях охраны здоровья на предприятиях, где существуют вредные условия труда, работники получают молоко.

По научно-обоснованным нормам питания рекомендовано, чтобы 30 - 40% калорийности организма в питательных веществах должно приходиться на молоко и молочные продукты, что составляет около 1,5 литров молока на человека в день (в пересчете на молоко).

Молочный белок является важным защитным фактором, так как он в силу своей природы связывает пары кислот и щёлочей, а также нейтрализует ядовитые желтые металлы (следы) и другие вредные для здоровья вещества. Благодаря содержанию в молоке кальция, фосфора, витаминов предотвращается развитие авитаминозов.

Молоко является прекрасным продуктом питания и сырьем для молочной промышленности только в том случае, если в нем содержится нормальное количество питательных веществ и органолептическим и санитарно-гигиеническим показателям соответствует требованиям стандартов.

Молоко служит и как сырье для получения отдельных компонентов молока, которые, в свою очередь, служат сырьем для фармакологии и других отраслей промышленности, в частности лактозы, казеинаты, казециты[2].

Все возрастающее значение молока как полноценного продукта питания и как сырьевого материала привело к увеличению спроса на него. В результате этого производство молока стало одной из важнейших отраслей сельхозпроизводства. В настоящее время молоко составляет значительную долю в сельскохозяйственном валовом продукте нашей страны.

Специфические особенности молока резко выделяют его из других продуктов сельского хозяйства: молоко во всех хозяйствах получают в течение круглого года, что нельзя сказать о других продуктах сельскохозяйственного производства.

Цель данной курсовой работы – произвести технологические расчеты цеха цельномолочной продукции в населенном пункте с численностью населения 30 тысяч человек со среднегодовой жирностью молока 3,5% , составить технологическую схему производства творога обезжиренного. Ассортимент:

молоко пастеризованное классическое с м.д.ж.3,2%;
ацидофилин с м.д.ж.2,5 %;
сметана с м.д.ж.15,0%;
творог обезжиренный.

1. Общее описание отрасли

Молочная промышленность занимается переработкой молока в безопасные продукты питания, предназначенные для их потребления человеком. Ассортимент продукции широк – от пастеризованного до таких молочных продуктов с высокой добавленной стоимостью, как йогурт, масло и сыр. В прошлом предприятия по производству питьевого молока и свежих молочных продуктов размещались, как правило, в городах или поблизости от них. В настоящее время эти предприятия, как правило, размещают около источников снабжения сырым молоком, особенно предприятия, занимающиеся производством продукции с длительным сроком хранения (например, сыр и порошковое молоко). Нынешняя тенденция создания крупных перерабатывающих предприятий предусматривает использование компаниями оборудования с более высоким уровнем автоматизации и производительности оборудования. Это ведет к повышению нагрузки на окружающую среду в некоторых областях, главным образом в связи со значительным количеством отходов и повышением интенсивности движения транспорта. Предприятия по переработке молока могут быть подразделены на две категории:

производство жидкого молока, предполагающее пастеризацию и переработку сырого молока в питьевое молоко для его непосредственного потребления, а также производство сливок, молока со вкусовыми добавками и таких продуктов брожения, как пахта и йогурт;

промышленная переработка молока, предусматривающая пастеризацию и переработку сырого молока в молочные продукты с высокой добавленной стоимостью, такие как сыр и казеин, масло и другие молочные жиры, порошковое молоко и сгущенное молоко, сухая молочная сыворотка и другие молочные ингредиенты, а также мороженое и другие замороженные молочные продукты. Процесс переработки молока постоянно совершенствуется. Новые технологии фильтрации и сушки позволяют увеличить степень извлечения сухих молочных остатков, которые ранее терялись. Технология становится намного более эффективной с точки зрения потребления энергии, а использование систем электронного мониторинга, контроля и регулирования способствует существенному повышению эффективности переработки и сокращению потерь[9].

Примечательно то, что в настоящее время всё большую популярность среди представителей малого и среднего бизнеса приобретают мини-заводы по производству молока и кисломолочных продуктов. Такие заводы можно разместить на территории небольшого поселения, военного городка или фермы. Подобные мини-цехи производятся на заводе-изготовителе полностью готовыми к работе. То есть цех снабжён системами холодного и горячего водоснабжения, электропитания, канализацией, отоплением, вентиляцией, кондиционированием, а также укомплектованы всем необходимым производственным и упаковочным оборудованием. В основу комплектации подобных цехов положен принцип модульности, то есть его можно собрать как конструктор из нужных частей, не добавляя ничего лишнего. Таким образом, в настоящее время фермеры могут составить конкуренцию заводам-монополистам в своём регионе, так как такое мини-производство требует значительно меньших затрат по сравнению с крупным заводом. Это связано и с издержками на транспортировку сырья, и на оплату труда работникам и т. д. К тому же фермеры имеют возможность переработать собственное сырьё без участия посредников.

2. Анализ технологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции

Продуктовый расчет молока пастеризованного классического с массовой долей жира 3,2% и ацидофилина с м.д.ж. 2,5% проводили путем нормализации в потоке. Нормализация представляет собой технологическую операцию, целью которой является получение продукта с требуемым содержанием жира.

Продуктовый расчет ацидофилина и сметаны маложирной с массовой долей 15,0% проводили, учитывая резервуарный способ производства кисломолочных продуктов. Резервуарный способ заключается в том, что сквашивание смеси происходит в резервуарах, куда вносят закваску; после сквашивания и созревания готовый продукт разливают в бутылки или пакеты. Продукция, выработана этим способом, имеет нарушенный сгусток.

Творог обезжиренный вырабатывали кислотным способом коагуляции белков и раздельным способом производства. При производстве творога кислотным способом молоко свертывают молочнокислой закваской, сгусток разрезают, а для ускорения отделения сыворотки нагревают.

3.Характеристика ассортимента, его роль в организации питания

Молоко – жидкий продукт питания, получаемый при доении сельскохозяйственных животных и содержащий в себе исключительно секрет их молочных желез. Производство молока в настоящее время – крупная отрасль промышленности, а продукты из него широко используются во всех уголках земного шара[5].

Свежее молоко, согласно современным представлениям, характеризуется белым цветом с допустимым кремовым оттенком, однородной консистенцией без хлопьев и осадка и нежным сладковато-солоноватым вкусом со специфическим молочным ароматом. Напиток пьют свежим, используют в приготовлении каш, супов, выпечки, кондитерских изделий, а также для получения таких продуктов как сметана, сыр, сливки, ряженка, кумыс, творог, пахта, кефир, варенец, простокваша, йогурт и прочие.

Состав. Молоко содержит казеины, лактозу, молочный жир (триглицериды, ненасыщенные и насыщенные жирные кислоты, кефалин, лецитин, эргостерин, холестерин), лактоглобулин, лактоальбумин, триптофан, макро- и микроэлементы (в основном железо, кальций, фосфор, кобальт, медь, цинк, йод, магний), все необходимые организму витамины, особенно С, холин и биотин.

Ацидофилин – кисломолочный жидкий творожистый продукт белого цвета с характерным приятным запахом и вкусом, получаемый из коровьего молока путем его сквашивания особой культурой ацидофильной палочки. Эта молочнокислая бактерия с уникальными свойствами была выделена в 1903 году доктором И.О. Подгородецким как микроорганизм, превосходящий по своим показателям болгарскую палочку, часто используемую при производстве натурального йогурта. Подгородецкий назвал данный штамм ацидофилином, и данное слово происходит от латинского «ацидус» - «кислый» и греческого «филео» - «любить».

В настоящее время ацидофилин появляется на прилавках магазинов достаточно редко и в основном не в чистом составе, а в виде молока, простокваши или пасты, в закваску которых входят помимо ацидофильной палочки и другие молочнокислые микроорганизмы. Ацидофилин внешне напоминает кефир, однако в отличие от него он обладает острым вкусом, высокой вязкостью и тягучей однородной консистенцией.

Состав. Ацидофилин содержит белки и углеводы, следы молочного жира, органические кислоты, воду, ди- и моносахариды, витамин РР, группы В, С, Н, холин, кальций, магний, натрий, калий, фосфор, железо, хлор, серу, цинк, йод, медь, марганец, селен, хром, фтор, молибден и кобальт.

Сметана является кисломолочным продуктом, который получают из сливок и закваски путем кисломолочного брожения. Родиной сметаны считается Россия. Еще в Древней Руси с прокисшего молока снимали так называемые "вершки", которые и являлись сметаной. Многие страны вообще не знали о существовании сметаны как продукта и только после Второй мировой войны она получила свое признание во всем мире.

В сметане, в отличие от других кисломолочных продуктов, достаточно много молочного жира. Тем не менее, медики считают её диетическим продуктом, который полезен большинству здоровых людей независимо от их возраста. Они считают, что увлекаться сметаной не стоит только в тех случаях, когда есть склонность к полноте или врач советует избегать жирной пищи.

Находящиеся в сметане свободные органические кислоты и молочная кислота способствуют возбуждению аппетита, активизируют перистальтику желчевыводящих путей и кишечника. Поэтому сметану полезно употреблять людям с плохим аппетитом и слабым пищеварением.

Жир сметаны легко и быстро усваивается организмом, так как находится в ней в мелкодисперсном состоянии. Поэтому для детей и пожилых людей сметана полезнее, нежели сливочное масло и другие жиры, которые пищеварительной системой усваиваются значительно труднее.

Состав. В 100 гр. сметаны содержится: вода – 78.1 г; белки - 3.5 г; жиры - 10.6 г; углеводы - 7.1 г; зола - 0.7 г.

Творог – кисломолочный продукт, который получают путем сквашивания молока, а затем удаления из него сыворотки.

Качественный творог представляет собой однородную массу белого или светло-желтого цвета, с густым приятным ароматом, который не должен быть кислым или спертым. Вкус у свежего творога мягкий и нежный, нейтральный, без выраженной кислоты или солености.

В кулинарии этот кисломолочный продукт используют как в свежем виде, так и прошедшим тепловую обработку. Творог уникален тем, что одинаково хорошо сочетается и со сладостями, и с солеными продуктами. В магазинах продается огромное количество творожных десертов – с изюмом, фруктами, шоколадом и другими наполнителями. Также творог применяется в выпечке – в составе теста для тортов, как начинка для пирогов и ватрушек. Из этого продукта делают запеканки – сладкие или соленые, с добавлением овощей, лепят вареники с творожной начинкой, пекут сырники и блинчики с творогом.

4. Физико-химические показатели сырья и продуктов по ассортименту

Таблица 1. Физико-химические показатели молока-сырья[6].

Наименование показателя	Норма для молока сорта
Наименование показателя	высшего	первого	второго	несортового
Кислотность, °Т	16,00–18,00	16,00–18,00	16,00– 20,99	Менее 15,99 или более 21,00
Группа чистоты, не ниже	I	I	II	III
Плотность, кг/м3, не менее	1028,0	1027,0	1027,0	Менее 1026,9
Температура замерзания, °С *	не выше минус 0,520			выше минус 0,520

* Может использоваться взамен определения плотности молока

Таблица 2. Физико-химические показатели сметаны

Наименование показателя

Норма

Молоко

классическое

пастеризованное

Ацидофилин

Сметана

маложирная

Творог

обезжиренный

Массовая доля жира продукта, %:

3,2

2,5%

15,0

Не более 1,8

Массовая доля белка, %

не менее

2,6

2,8

18,0

Кислоность,0Т,

не более

75-130

От 60 до 90

170-240

Температура при выпуске с предприятия, 0С

4 ± 2

Плотность молока не менее 1027кг/м3, массовая доля влаги творога не более 80%

5.Схема направления технологической переработки сырья

Зная производственное направление предприятия и ассортимент продуктов, разрабатываем схему технологических направлений переработки сырья. В схеме указывают последовательный переход сырья в полуфабрикаты, готовый продукт и побочные продукты, которые получают на разных стадиях производства (приложение 1).

6.Продуктовый расчет

6.1.Расчетное определение сырьевых ресурсов проектируемого предприятия.

Годовую потребность населения в молоке и цельномолочных продуктов П:

где, А – численность населения (30 тыс. человек), – фактическая норма потребления молока и молочных продуктов на 1 человека в год (270 кг).

6.2.Обоснование проектной мощности цеха

Главным показателем любого предприятия является его производственная мощность, т.е. максимальное количество молока, или количество продукции, которое может быть выработано за единицу времени[13].

Сменную мощность цеха по переработке сырья-молока :

где, Н – число смен работы завода за год [1].

К сменной мощности , прибавляют 25% молока, идущего на сепарирование для возврата сдатчиком и производственные потери.

Тогда номинальная сменная мощность М, проектируемого цеха:

Годовая производственная мощность предприятия :

По годовой мощности предприятие определяется во вторую группу

завода (цеха).

Сменная мощность цеха по переработке молока и кисломолочных напитков:

где, – рекомендуемая норма потребления питьевого молока и кисломолочных продуктов (119 кг в год).

От сменной мощности по выработке цельномолочных продуктов 60% отправляются на производство молока пастеризованного, а оставшиеся 40% на производство кисломолочных напитков, в данном случае ацидофилина.

Масса готового продукта, т/см:

молока пастеризованного

ацидофилина

сметаны

творога

рекомендуемая норма потребления сметаны(6,5 кг в год) и творога(8,9 кг в год).

6.3.Продуктовый расчет молока пастеризованного классического,

жирность 3,2%

Норма расхода нормализованного молока на 1 т питьевого молока , в зависимости от вида розлива и мощности завода, рассчитывается по формулам:

где, П– норма потерь сырья, %.

Молоко расфасовано в пакеты из полиэтиленовой пленки емкостью 1000.

Масса нормализованного молока на весь объем выпускаемой продукции в смену :

Нормализация в потоке.

По количеству нормализованного молока определяют количество цельного молока , необходимого для нормализации, и количество сливок , получаемых при этом:

Т.к. в нашем случае ,то .
Количество цельного молока и сливок определяют по формулам материального баланса:

где– масса цельного и нормализованного молока, сливок, т; массовая доля жира в цельном (м.д.ж. принимаем за 3,5%), и нормализованном молоке, сливках(м.д.ж. принимаем за 30%), %;

Проверка:

6.4.Продуктовый расчет ацидофилина, м.д.ж.2,5%

По количеству намеченных к выпуску диетических кисломолочных продуктов определяют норму расхода нормализованной смеси отдельно для каждого продукта и вида расфасовки , по формулам (1),(2).Фасовка в бутылки и банки 250 .

Масса нормализованной смеси на весь объем выпускаемой продукции в смену, определяется по формуле (3).

Жирность нормализованного молока,%, до внесения закваски, приготовленной на обезжиренном молоке, рассчитывают по формуле:

где,массовая доля жира в готовом продукте, количество вносимой закваски (принимаем за 5%), массовая доля жира в закваске (принимаем за 0,05%).

Количество бактериальной закваски , приготовленной на обезжиренном молоке рассчитывают по формуле:

Количество нормализованного молока, до внесения закваски, рассчитывают по формуле:

По известному количеству нормализованного молока и его жирности определяют составляющее количество цельного молока и сливок по формулам материального баланса т.к. ,то , следовательно используются формулы (4),(5).

Проверка:

6.5.Продуктовый расчет сметаны, м.д.ж.15%

По количеству готовой сметаны определяют количество нормализованной смеси (сливки и закваска) , т, с учетом потерь при производстве и расфасовке:

где, – масса готового продукта, кг; – норма расхода сметаны на 1 тонну продукта при расфасовке, (определяют по формулам 1, 2), кг/т.

Сметана в бутылках и банках 250 .

Жирность нормализованных сливок , %, до внесения закваски,

приготовленной на обезжиренном молоке, находим по формуле (6):

Количество бактериальной закваски , т, приготовленной на обезжиренном молоке, по формуле (7):

Количество нормализованных сливок , до внесения закваски, по формуле:

Т.к. сметану вырабатываем из молока, поступающего на предприятие, по количеству нормализованных сливок и их жирности, находим расход цельного молока, ,кг/т, на 1 т сливок необходимо жирности:

где – массовая доля жира в сливках,15,8 %; – массовая доля жира в обезжиренном молоке, принимаем за 0,05%; – норма потерь молока, составляет 0,21%.

Количество цельного молока , на весь выпуск:

Количество обезжиренного молока , т/см, оставшегося от производства, при потерях 0,4% :

6.6. Продуктовый расчет творога обезжиренного.

Раздельный способ производства творога

Массу творога, с учетом потерь при производстве () и расфасовке (0,68% т.к.фасовка осуществляется в брикеты по 500 250 г) определяют по формуле:

Норму расхода обезжиренного молока , кг, на 1 тонну нежирного творога определяют по формуле:

где, 237,4 – масса белка, необходимого для выработки 1 тонны нежирного творога с массовой долей влаги 77,5 %; – фактическая массовая доля белка в молоке, %; К – коэффициент, учитывающий потери обезжиренного молока на приемку, пастеризацию, охлаждение и хранение в зависимости от годового объема переработки молока.

Массовую долю белка в молоке, , %, находят по формуле:

3,05%

где, – массовая доля жира в цельном молоке, 3,5 %.

Коэффициент, К, учитывающий потери обезжиренного молока на приемку, пастеризацию, охлаждение и хранение в зависимости от годового объема переработки молока, находят по формуле:

где, П – предельно допустимые потери, %, составляют для 2 группы завода (цеха) – 0,52;

Количество обезжиренного молока, на весь выпуск творога определяют по формуле:

Недостающее количество обезжиренного молока, для производства нежирного творога можно восполнить обезжиренным молоком, оставшимся от производства сметаны:

Далее ведем расчет по формулам выведенным из правила треугольника:

Количество бактериальной закваски, приготовленной на обезжиренном молоке рассчитывают по формуле:

Выход сыворотки, , оставшейся от производства, находят по формуле:

6.7.Общие расчеты по производству.

Определяем расход цельного молока Мц.м, кг, на производство цельномолочных продуктов по формуле:

где, – масса цельного молока необходимого для производства питьевого классического молока; – масса цельного молока необходимого для производства ацидофилина; – масса цельного молока необходимого для производства сметаны классической; – масса цельного молока необходимого для производства творога обезжиренного, т.

После производства цельномолочной продукции остается цельного молока, на сепарирование:

где, М – номинальная сменная мощность, т/см; – расход цельного молока пошедшего на производство продуктов, т/см.

При сепарировании получится сливок , т:

При сепарировании получится обезжиренного молока, т:

где, П – предельно допустимые потери обезжиренного молока при сепарировании (0,4%).

Определяем массу обезжиренного молока ,т необходимой на производство всей закваски, используемой в производстве:

где, – суммарная масса закваски, приготовленной на обезжиренном молоке, необходимая для производства всех кисломолочных продуктов.

где,– масса закваски необходимой для производства ацидофилина;– масса закваски необходимой для производства сметаны;– масса закваски необходимой для производства творога, т.

Массу обезжиренного молока , необходимого вернуть сдатчикам:

Рассчитывают количество сливок , кг, полученных от нормализации продуктов и при сепарировании с массовой долей жира 30%, для отгрузки в маслоцех: