Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технология молока

ВВЕДЕНИЕ

Основная цель реконструкции действующих предприятий молочной промышленности состоит врасширении производства молочных продуктов для удовлетворения растущих потребностей населения.

Работы по совершенствованию технологий традиционных и созданию новых технологий цельномолочных продуктов позволили разработать продукты с новыми потребительскими свойствами: десерты на основе сметаны и сливок, сливки взбитые, взбитые десерты.

Цель данной работы – проектировать технологическую линию производства продуктов молочных продуктов десертного назначения.

Для реализации цели, поставлены задачи:

Рассчитать необходимое количество сырья для производства продукции
Дать обоснование технологическим режимам и процессам
Подобрать и рассчитать оборудование.

ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Продуктовый расчет

Задача продуктового расчета – определение с учетом производственных потерь массы молочных продуктов и компонентов в сырье на требуемую массу продукта.

Для того чтобы знать, какое сырье используем для каждой единицы ассортимента необходимо составить схему переработки молока.

Схема переработки молока

Молоко 3,4%

Сливки 35% Обезжиренное молоко 0,05% Нормализованная 2,6%смесь

сахар-песок нежирный творог молоко сухое 25% обезжиренная

агар сахар-песок цельное белковая основа

ванилин фрукты сахар-песок сливки 55%

ванилин крахмал сироп сахарный

взбитые сливки сливки 20% ванилин сироп

35% какао-порошок, плодово-ягодный

творожный крем фрукты

пудинг 3% ацидофильная

- с какао паста

- с фруктами «Столичная»

Схема 1 – Схема переработки молока

1.1.1 Данные для расчета

Условные обозначения, принятые в расчетах

Масса (М) кг

Мм - молока цельного, Мсл - сливок, Мсм - нормализованной смеси, Мо - обезжиренного молока, Мз - закваски, Мпр - продукта, Мсыв - сыворотки.

Массовая доля

сухого молочного остатка (СМО), сухого обезжиренного молочного остатка (С0М0), жира (Ж), белка (Б), влаги (В), %,

СМОм, СОМОм, Жм, Бм - молока,

СМОсл, СОМОсл, Жсл - сливок,

СМОсм, СОМОсм, Жсм, Бсм - нормализованной смеси,

СМОо, СОМОо, Жо, Бо - обезжиренного молока,

СМОсыв, СОМОсыв, Жсыв - сыворотки,

СМОпр. СОМОпр, Жпр, Бпр, Впр - продукта.

Плотность (Д) °А

Дм - молока, Дел - сливок. До - обезжиренного молока, Дсыв - сыворотки .

Нормируемые потери (П), %

коэффициенты потерь (Кп), нормы расхода (N)

Нормируемые потери по стадиям технологического процесса и нормы расхода сырья берутся из нормативно-технических документов на продукты (технологических инструкций, приказов и т.п.).

Коэффициенты потерь рассчитываются по формуле, в расчетах получения продуктов из сырья:

Кп =

(1)

Таблица 1 – Состав молочного сырья

Вид сырья	Д, ⁰А	Массовая доля, %
Вид сырья	Д, ⁰А	Ж	СМО	СОМО	Б
Молоко	27	2,6	10,43	7,83
Сливки		55	59,21	4,21

Расчетные формулы:

СМОм = (4,9 х Жм + Дм) / 4 + 0,5 (2)

СМОм = ( 4,9 х 2.6 + 27) / 4 + 0,5 = 10,43

СМОсл = (100 + 9,61 х Жсл) / 10,615 (3)

СМОсл = (100 + 9,61 х 55) / 10,615 = 59,21

1.1.2 Методика расчета

По массе готового продукта определим массу нормализованного молока с учетом предельно допустимых потерь молока при приемке, обработке и фасовании по формуле

Мк =

(4)

где Мк — масса нормализованного молока, кг;

Мгп — масса готового продукта, кг;

Р— норма расхода нормализованного молока на 1 т продукта, кг/т,

Мк =

= 3163,4 кг

Рассчитаем массовую долю жира в нормализованном молоке:

Жн = Жгп + 0,05 (5)

где Жн, Жгп — соответственно массовая доля жира в нормализованной смеси и в готовом продукте, %.

Ж_н = 2,55 + 0,05 – 2,6 %.

Так как массовая доля жира в нормализованном молоке меньше, чем в цельном молоке, проведем процесс нормализации обезжиренным молоком смешением по формуле

Мц =

(6)

Мц =

= 2407,96 кг

где Мц — масса цельного молока, кг;

Жо, Жс, Жц — массовая доля жира в молоке обезжиренном, сливках, молоке цельном, %.

Необходимую массу обезжиренного молока определим по формуле

Мо =

(7)

Мо =

= 755,44 кг

Определим массу цельного молока для получения 755,44 кг молока обезжиренного в результате сепарирования по формуле

Мц =

(8)

П₁ — потери обезжиренного молока при сепарировании, %.

Мц =

= 795,38 кг

Масса сливок 55%, полученная при сепарировании молока цельного, рассчитывается по формуле

Мс = (9)

Мс =

= 146,6 кг

Масса сливок 35%, полученная при сепарировании молока цельного:

Мс =

= 1613,9 кг

Масса сливок 20%, полученная при сепарировании молока цельного:

Мс =

= 477,8 кг

Рассчитаем массовую долю белка в цельном (Бц) и обезжиренном молоке(Бо) по формулам

Бц = 0,5 х Жц + 1,3 (10)

Бц = 0,5 х 3,4 + 1,3 = 3%

Бо =

(11)

Бо =

= 3,1%

Норму расхода обезжиренного молока на 1 т нежирного творога определяют по формуле

Ро = В х

(12)

где Р₀ — норма расхода обезжиренного молока на 1 т нежирного творога, кг/т;

В — расход белка для производства 1 т нежирного творога (в зимне-весенний период 240 кг/т, летне-осенний — 235 кг/т);

П — потери обезжиренного молока при приемке, пастеризации, охлаждении, хранении.

Ро = 235 х

= 7832,32 кг

Зная норму расхода Р₀ на 1 т нежирного творога, рассчитаем массу творога:

Мтв =

= 1090,66 кг

Масса закваски с учетом потерь по формуле

Мз =

(13)

Мз =

= 429,7 кг

Масса сыворотки составляет 80 % от массы смеси.

М_сыв = 1090,66 • 0,8 = 872,53 кг.

Таблица 2 – Расход молочного сырья для производства взбитых сливок с ванилином.

Вид сырья	Расход на 1 т сырья	С учетом потерь	Расход на 2 т с потерями
Сливки 35%-ной жирности	801,5	806,95	1613,9
Сахар-песок	181,5	182,73	365,46
Агар	2,9	2,92	5,84
Ванилин	0,015	0,015	0,03
Вода питьевая	14,1	14,19	28,39
Итого	1000	1006,8	2013,6

Таблица 3 – Расход молочного сырья для производства пасты ацидофильной «Столичная» плодово-ягодная.

Вид сырья	Расход на 1 т сырья	С учетом потерь	Расход на 2 т с учетом потерь
Обезжиренная белковая основа с массовой долей сухих веществ 15%	755,2	760,3	1520,6
Сливки 55%-ной жирности	72,8	73,3	146,6
Сироп сахарный с массовой долей сахарозы 66%	86,0	86,6	173,2
Сироп плодовый или ягодный с массовой долей сахарозы 62%	86,0	86,6	173,2
Итого	1000	1006,8	2013,6

Таблица 4 – Расход молочного сырья на производство пудингов с фруктами.

Вид сырья	Расход на 1 т сырья	С учетом потерь	Расход на 2 т с учетом потерь
Молоко нормализованное с массовой долей жира 2,6%	794,0	799,4	1598,8
Молоко сухое цельное с массовой долей жира 25%	39,7	40	80
Сахар-песок	90,5	91,1	182,2
Крахмал желирующий	58,3	58,7	117,4
Ванилин	0,1	0,1	0,2
Фрукты	17,4	17,5	35
Итого	1000	1006,8	2013,6

Таблица 5 – Расход молочного сырья на производство пудингов с какао.

Вид сырья	Расход на 1 т сырья	С учетом потерь	Расход на 2 т с учетом потерь
Молоко нормализованное с массовой долей жира 2,6%	777,0	782,3	1564,6
Молоко сухое цельное с массовой долей жира 25%	24,7	24,8	49,6
Сахар-песок	115,6	116,4	232,8
Крахмал желирующий	58,3	58,7	117,4
Ванилин	0,1	0,1	0,2
Какао-порошок	24,3	24,5	49
Итого	1000	1006,8	2013,6

Таблица 6 - Расход молочного сырья на производство творожных кремов с фруктами.

Вид сырья	Расход на 1 т сырья	С учетом потерь	Расход на 2 т с учетом потерь
Творог не жирный с массовой долей влаги 80%	541,65	545,33	1090,66
Сливки с массовой долей жира 20%	237,3	238,9	477,8
Сахар-песок	161,0	162,1	324,2
Фрукты	60	60,4	120,8
Ванилин	0,05	0,05	0,1
Итого	1000	1006,8	2013,6

1.1.3 Результаты расчетов

Таблица 7 – Сводная таблица продуктового расчета

Показатели	Масса, кг за сутки	Масса, т за год
1 Поступление молока	25361,89
2 Направлено на технологические операции - очистку молока	25361,89
3 Получено в технологических операциях: - нормализованного молока - обезжиренного молока - сливки с массовой долей жира 55% - сливки с массовой долей жира 35% - сливки с массовой долей жира 20%	3163,4 755,44 146,6 1613,9 477,8
4 Направлено на выработку взбитых сливок с ванилином: - сливки с массовой долей жира 35%	1603
5 Направлено на выработку пудингов с какао-порошком и с фруктами - молоко нормализованное с массовой долей жира 2,6%	3163,4
6 Направлено на выработку ацидофильной пасты «Столичная» плодово-ягодная: - сливки с массовой долей жира 55%	146,6
7 Направлено на выработку творожного крема с фруктами 5% - творог нежирный с массовой долей влаги 80% - сливки с массовой долей жира 20%	477,8
8 Поступление ингредиентов, используемых в производстве: -молоко сухое цельное с массовой долей жира 25% - обезжиренная белковая основа 15% -сахар-песок - сироп сахарный, 66% - крахмал желирующий - ванилин - фрукты - какао-порошок - агар - вода питьевая - сироп плодовый или ягодный, 62%	129,6 1520,6 1102,2 173,2 234,8 0,53 155,8 49 5,8 28,2 173,2
9 Готовые продукты: - взбитые сливки - пудинг с какао-порошком - пудинг с фруктами - паста ацидофильная «Столичная» плодово-ягодная - творожный крем с фруктами	2013,62 2013,6 2013,6 2013,6 2013,6
10 Передано

Вывод: При продуктовом расчете было выявлено, что для производства десертных молочных продуктов необходимо затратить 25361,89 кг цельного молока. Из него 3163,4 кг – нормализованная смесь; 755,44 кг обезжиренное молоко; 146,6 кг – сливки с массовой долей жира 55%; 1613,9 кг – сливки с массовой долей жира 35% и 477,8 кг – сливки с массовой долей жира 20%. Каждого вида десертных молочных продуктов вырабатывается по 2 т/смену.

Выбор и обоснование способов и режимов технологических процессов

1.2.1 Способы производства

Творог - кисломолочный продукт, произведенный с использованием заквасочных микроорганизмов - лактококков или смеси лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков и методов кислотной или кислотно-сычужной коагуляции белков с последующим удалением сыворотки путем самопрессования, прессования, центрифугирования и (или) ультрафильтрации.[3]

Молочная промышленность вырабатывает творог с массовой долей жира 18; 9; 5 % и нежирный. Массовая деля влаги в готовом продукте, соответственно составляет 65; 73; 75 и 80 %; кислотность — 210; 220; 230 и 240⁰Т. Кроме того, вырабатывают мягкий диетический творог с разной массовой долей жира и нежирный, а также с плодово-ягодными наполнителями.

По новому стандарту увеличено число видов творога по массовой доле жира от 1,8 до 23 %, при этом нормирована массовая доля белка.

Для получения сгустка в технологии творога используется кислотно-сычужная и кислотная коагуляция белков молока.

Существуют два способа производства творога: традиционный (обычный) и раздельный.

Традиционный способ. Технологический процесс производства творога традиционным способом включает следующие последовательно осуществляемые технологические операции: подготовку молока, получение сырья требуемого состава, пастеризацию, охлаждение до температуры заквашивания, заквашивание, сквашивание, дробление сгустка, отделение сыворотки, охлаждение творога, фасование.

При выработке творога с различной массовой долей жира проводят нормализацию молока по жиру с учетом массовой доли белка в цельном молоке, а для производства нежирного творога используют обезжиренное молоко.

Сырье, предназначенное для производства творога, предварительно очищают.

Пастеризацию подготовленного сырья осуществляют при температуре 78...80°С с выдержкой 20...30 с. Пастеризованное молоко охлаждают до температуры сквашивания, которая в теплый период года достигает 28...30⁰С, а в холодный — 30...32⁰С, и направляют на заквашивание. Если используют кислотно-сычужную коагуляцию белков молока, то при заквашивании в молоко вносят закваску, хлорид кальция и сычужный фермент, если кислотную коагуляцию — то только закваску.

Для заквашивания применяют закваску на чистых культурах мезофильных лактококков. Продолжительность сквашивания составляет 6...8 ч. При ускоренном способе сквашивания в молоко вносят закваску, приготовленную на культурах мезофильных лактококков и на культурах термофильного молочнокислого стрептококка. Температура сквашивания при ускоренном способе 35...38⁰С, продолжительность сквашивания 4...4,5 ч.

Хлорид кальция, необходимый для восстановления солевого равновесия, нарушенного при пастеризации молока, вносят в виде 40%-ного раствора из расчета 400 г безводной соли на 1 т молока. После этого в молоко вносят сычужный фермент, или пепсин, или ферментный препарат из расчета 1 г фермента на 1 т молока. После внесения закваски, хлорида кальция и сычужного фермента молоко перемешивают и оставляют в покое до окончания сквашивания.

Об окончании сквашивания судят по кислотности сгустка. Для творога с массовой долей жира 18 и 9 % кислотность должна составлять 58...60 Т, для нежирного 66...70 Т.

Для ускорения выделения сыворотки готовый сгусток разрезают специальными проволочными ножами на кубики размером по ребру около 2 см. Разрезанный сгусток оставляют в покое на 40...60 мин для выделения сыворотки и нарастания кислотности.

В производстве творога нежирного используют кислотную коагуляцию белков молока. Полученный при этом сгусток имеет меньшую прочность, чем сгусток, полученный при сычужно-кислотной коагуляции, и хуже обезвоживается. Для усиления и ускорения выделения сыворотки нагревают полученный сгусток до 36...38⁰С с выдержкой 15...20 мин.

Выделившуюся сыворотку удаляют, а сгусток разливают в бязевые или лавсановые мешки по 7...9 кг и направляют для дальнейшего отделения сыворотки на самопрессование и прессование.

После прессования творог немедленно охлаждают до 3...8°С, в результате чего прекращается молочнокислое брожение с нарастанием излишней кислотности. Охлажденный творог фасуют в виде брикетов в пергамент, коробочки и стаканчики из полимерных материалов и др.

Производство творога традиционным способом с использованием для прессования мешков — трудоемкий и продолжительный процесс.

Раздельный способ. Сущность раздельного способа заключается в том, что вначале получают обезжиренное молоко и высокожирные сливки, массовая доля жира в которых составляет 50...55 %. Затем из обезжиренного молока вырабатывают нежирный творог и смешивают его с высокожирными сливками.

Нежирный творог можно производить на оборудовании, используемом при традиционном способе, или на механизированных линиях.

Если используют оборудование, как при традиционном способе, то полученный кислотно-сычужной коагуляцией нежирный творог прессуют до необходимой влажности, затем перетирают до однородной консистенции на вальцовке, перемешивают в месильной машине с пастеризованными и охлажденными высокожирными сливками и направляют на фасование.[2]

1.2.2 Обоснование технологических режимов, общих при производстве продуктов.

Приемка и обработка сырья

На молокоперерабатывающих предприятиях существует определенный порядок приемки и оценки качества молока. Приемку осуществляют в соответствии с требованиями действующего стандарта на молоко натуральное коровье. Молоко натуральное коровье должно быть получено от здоровых животных, отфильтровано и охлаждено в хозяйстве не позднее чем через 2 ч после дойки до температуры не выше 6 °С.

Молоко в зависимости от органолептических, физико-химических и микробиологических показателей подразделяют на высший, первый и второй.

По внешнему виду и консистенции молоко должно быть однородной жидкостью без осадка и хлопьев, белого или светло-кремового цвета; вкус и запах чистые, без посторонних запахов и привкусов, несвойственных свежему натуральному молоку

В зависимости от физико-химических показателей натуральное молоко подразделяют на сорта в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 8.

Таблица 8 - Физико-химические показатели молока

Контролируемые параметры	Показатели
Кислотность, ⁰Т	16-21
Плотность, кг/м³	более 1027
Массовая доля жира, в %	2,8-6,0
Массовая доля белка, в %	не менее 2,8
Бактериальная обсемененность (КМАФАнМ) для в/с, КОЕ/см³	1*1Е5
Содержание соматических клеток для в/с в 1 см³, не более	2*1Е5
Наличие антибиотиков	не допускается

Молоко плотностью 1027 кг/м³, кислотностью 16 или 21°Т допускается принимать на основании стойловой пробы вторым сортом, если оно по остальным показателям соответствует требованиям действующего стандарта.

При приемке молока ежедневно в каждой партии определяют органолептические показатели, температуру, массовую долю жира, плотность, группу чистоты, термоустойчивость, температуру замерзания, а также не реже одного раза в 10 дней бактериальную обсемененность, содержание соматических клеток, наличие ингибирующих веществ; не реже двух раз в месяц — массовую долю белка; при подозрении на тепловую обработку — активность фосфатазы.

Принятое молоко проходит очистку. Наиболее совершенным способом очистки молока является использование сепараторов-молокоочистителей. Центробежная очистка молока осуществляется за счет разности между плотностями частиц плазмы молока и посторонних примесей. Посторонние частицы, обладая большей плотностью, чем плазма молока, отбрасываются к стенке барабана и оседают на ней в виде слизи, которая содержит грязевой, белковый и бактериальный слой.

Очистку молока проводят перед охлаждением при t = 4 ± 2⁰C (сразу после приемки). В ходе центробежной очистки молока удаляются мельчайшие частицы загрязнения, в том числе частицы бактериального происхождения. Также холодная очистка является наиболее эффективной, потому что не происходит растворения механических примесей в молоке. При правильном ведении центробежной очистки можно значительно снизить общую бактериальную загрязненность молока. [2]

Охлаждение молока.

Охлаждение – процесс снижения температуры молока и продуктов его переработки до уровня, при котором приостанавливается развитие в них микроорганизмов и окислительных процессов. Охлаждение подвергнутых термической обработке молока и продуктов его переработки (за исключением мороженого, сыров, сырных продуктов, сухих, концентрированных, сгущенных, стерилизованных продуктов переработки молока) осуществляется до температуры не выше 6⁰С в течение двух часов.

Производится для увеличения длительности бактерицидной фазы, производится до температуры 4±2⁰С.

Созревание.

Созревание - процесс выдержки молока, а также сливок, других продуктов переработки молока или их смесей при определенных режимах. Созревание осуществляется в целях обеспечения достижения характерных для конкретного продукта органолептических, микробиологических, физико-химических или структурно-механических свойств.

Сепарирование

Сепарирование - процесс разделения сырого молока или продуктов переработки молока на две фракции с пониженным и повышенным содержанием жира. [3]

Осуществляется сепарирование под действием центробежной силы в барабане сепаратора. Молоко, распределяясь в барабане между тарелками в виде тонких слоев, перемещается с небольшой скоростью, что создает благоприятные условия для наиболее полного отделения высокожирной фракции (жировых шариков) за короткое время.

С увеличением размеров жировых шариков и плотности плазмы молока ускоряется процесс сепарирования и отделения сливок. Чем выше содержание сухих обезжиренных веществ в молоке, тем выше плотность плазмы и цельного молока. Следовательно, молоко большей плотности будет иметь лучшие условия для сепарирования. Повышение вязкости молока приводит к снижению скорости выделения жировой фракции.

Технология молока

Вид сырья