Технология переработки молока и расчет производства молочных продуктов



Министерство сельского  хозяйства и продовольствия РФ

Алтайский государственный  аграрный университет

 

 

Кафедра скотоводства и  коневодства

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

Технология  переработки молока и расчет

производства  молочных продуктов

 

 

 

Выполнил: студент группы 355

Яшкин А.

Проверил: профессор кафедры

 скотоводства и коневодства доктор

сельскохозяйственных  наук

Ли С.С.

 

 

 

Барнаул 2006 
Содержание

 

 

 

Введение            3

1. Ассортимент вырабатываемой продукции      5

2. Обоснование технологических  процессов      8

3. Продуктовый расчет          22

4. Расчет пищевой и  энергетической ценности      33

5. Основное технологическое  оборудование      43

Заключение           49

Список использованной литературы       50                                

 

 

Введение

 

Актуальность. Молоко, как известно, является ценным пищевым продуктом в силу следующих обстоятельств: благодаря химической структуре веществ, входящих в молоко, оно наиболее отвечает требованиям растущего организма детей, беременных и кормящих женщин, пожилых и больных людей.

Соли макро- и микроэлементов, входящих в молоко, находятся в легкоусвояемой форме, а витамины А, В1, В12 и РР играют существенную роль в обеспечении организма.

 Таким образом, по содержанию различных компонентов молоко является одним из самых совершенных и сбалансированных продуктов. Так, жиры молока усваиваются организмом на 98%, белки – на 97%, молочный сахар – на 98%.

Молоко незаменимо для  людей, нуждающихся в диетическом  питании. Также большое значение в питании человека имеют кисломолочные продукты: творог, кефир, ряженка.

Низкожирные молочные продукты перспективны для профилактики ожирения, сахарного диабета и прочих заболеваний.

Все это говорит об исключительной роли молока и молочных продуктов, как для рационального питания, так и для лечения различных заболеваний.

В этой связи полное обеспечение  населения молочными продуктами является на данный момент важной задачей. К расчету потребности и производства молочных продуктов предъявляются высокие требования по причине их исключительного значения в питании человека.

Целью курсовой работы является комплексное изучение технологии производства молочных продуктов и вместе с тем расчет объемов их выработки  для удовлетворения потребностей в питании населенного пункта.

С логической необходимостью из цели работы вытекает ряд задач:

1. изучить технологию  производства выбранных молочных продуктов;

2. рассчитать потребность  в продуктах и сырье для  их производства;

3. применить безотходную технологию;

4. изложить сведения  об основном оборудовании;

5. рассчитать пищевую ценность выбранных продуктов.

 Структура курсовой работы. Курсовая работа состоит из введения, основной части, заключения и списка литературы. Работа изложена на 50 страницах компьютерного текста и проиллюстрирована 10 таблицами.

 

1. Ассортимент вырабатываемой продукции

 

Расчеты произведены  на основании данных численности  населения и исходной жирности поступающего молока:

Численность населения 92000 человек, жирность молока 3,4%.

В соответствие с данными  численности населения и жирности молока, поставляемого на предприятие, ассортимент продукции будет следующим:

    • Молоко пастеризованное с м.д.ж. 2%
    • Молоко пастеризованное с м.д.ж. 4,5%
    • Кефир с м.д.ж. 4%
    • Ряженка с м.д.ж. 3%
    • Творог с м.д.ж. 18%

Структура выпуска продукции  приведена в таб. 1.

По нашему мнению уместным и целесообразным будет акцентировать внимание и усилия производства именно на пастеризованном молоке (2/3 от общего объема), а также на кисломолочной продукции, представленной кефиром и ряженкой (по 16% соответственно).  

 

    1.  Потребность населения в основных молочных продуктах

 

Объем выработки на предприятии различных видов молочной продукции рассчитывается по формуле (1).

 

,                                         (1)

где Мi - масса вырабатываемого в сутки i-того вида цельномолочной продукции, кг;

ч – численность населения зоны снабжения молочными продуктами, чел.;

Pi – норма потребления i-того вида молочного продукта одним человеком в год, кг/год;

P – режим работы предприятия, смен/сутки;

Nв – норма времени работы предприятия, смен/год.

 

Примем во внимание следующее  условия: одна рабочая смена в  сутки.

Отсюда объем выработки молока и кефира на предприятии будет равен:

 

 

Далее необходимо определить доли кисломолочных продуктов и молока в общем объеме. Целесообразным для данных условий считается соотношение вырабатываемого молока к  кефиру представить в виде пропорции 3:2.

Следовательно, доли молока и кисломолочной продукции будут равны:

 

В свою очередь в состав кисломолочной продукции входят кефир и ряженка, соотношение  выработки которых представим как 1:1, т.е.:

 

Объем выработки творога на предприятии:

Исходя из рассчитанного  объема выработки цельномолочной продукции, структура ее выпуска будет характеризоваться данными таб. 1.

 

 

 

 

Таблица 1

Структура вырабатываемой цельномолочной продукции

Продукция

Массовая доля жира, %

Масса выработки, кг

Доля в структуре, %

молоко пастеризованное

2/4,5

19996,4

62

кефир

4

4999,1

16

ряженка

3

4999,1

16

творог

18

2243,3

7

Итого

  

29994,5

100


 

Анализ данных вышеозначенной структуры позволяет выявить  акцент, стоящий на выработке именно молока пастеризованного.

В тоже время нами избрана  прогрессивная безотходная технология производства. По это причине сырье, остающееся при выработки основных продуктов, будет направлено на дальнейшую переработку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Обоснование технологических процессов

 

В начале перед непосредственным описанием технологических процессов  производства тех или иных продуктов, следует остановиться на описании требований к качеству принимаемого молока, особенностях приемки и на подготовке молока к  переработке.

 

2.1. Технология производства пастеризованного молока

 

Пастеризованное молоко вырабатывается из нормализованного по массовой доле жира или сухих веществ молока, подвергнутого тепловой обработке, а затем охлажденного.

Молоко, предназначенное  для производства молочных продуктов, должно соответствовать требованиям действующего стандарта на молоко, заготовляемое и ветеринарно-санитарным правилам.

Для переработки в  молочные продукты не допускается молоко:

а) не удовлетворяющее требованиям ГОСТ 13264-88;

б) полученное от коров в первые семь дней лактации (молозиво) и последние семь дней лактации (стародойное);

в) с добавлением нейтрализующих и консервирующих веществ;

г) имеющее запах химикатов и нефтепродуктов;

д) содержащее остаточные количества химических средств защиты растений и животных, а также антибиотики и ДДТ;

е) фальсифицированное (подснятое или разбавленное);

ж) с прогорклым, затхлым, гнилостным привкусом и резко выраженным кормовым привкусом (лука, чеснока, полыни, жома, силоса);

з) с хлопьями, сгустками, слизисто-тягучее, с несвойственным нормальному молоку цветом;

к) молоко, полученное из неблагополучных хозяйств по бруцеллезе, туберкулезу, ящеру, листериозу, сальмонеллезу.

Коровье молоко должно быть чистым, без посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов.

В зависимости от физико-химических и микробиологических показателей  молоко подразделяют на в/с, 1 и 2 сорт и  молоко не сортовое.

Органолептические требования:

    1. Вкус и запах. Чистые, без посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов.
    2. Консистенция. Однородная жидкость без осадка.
    3. Цвет. Белый со слегка желтоватым оттенком.

Общая технология

1. Приемка и контроль качества молока

Приемка молока заключается  в определении его качества, в  проведении контроля качества и сортировки. Контролю подвергают каждую партию молока, поступившего на производство. Под партией понимается молоко одного сорта, сдаваемое одновременно, в однородной таре, оформленное одним сопроводительным документом.

2. Очистка от механических примесей.

3. Нормализация молока

Отобранное по качеству молоко нормализуется по массовой доле жира при выработке пастеризованного и топленого молока, по массовым долям жира и сухих веществ при выработке белкового молока.

4. Гомогенизация молока

Очищенное молоко гомогенизируется при давлении 12,5±2,5 МПа и температуре 45-70 0С. Гомогенизация обязательна при выработке молока с массовой долей жира 3,2 % и более, а также при использовании сухих компонентов.

5. Пастеризация молока

Молоко пастеризуют, чтобы  предохранить продукцию в последующем от нежелательных процессов, которые вызываются жизнедеятельностью бактерий и особенно кишечной палочки, масляно кислых бактерий и др.

Оптимальным режимом  пастеризации молока является нагревание его до температуры от 70 до 72 °С с выдержкой от 20 до 25 секунд.

6. Охлаждение молока

Молоко охлаждают до 4-6 °С.

6. Розлив, упаковывание и маркирование молока

Розлив пастеризованного молока осуществляется в полиэтиленовую упаковку вместимостью 1,0 л.

7. Хранение продукта

Пастеризованное молоко хранится при температуре 0-6 оС не более 36 ч с момента окончания технологического процесса, в том числе на предприятии-изготовителе не более 18 ч.

 

2.2. Технология производства  кефира

 

Кефир вырабатывается из нормализованного пастеризованного молока. Его готовят на естественном симбиозе различных микроорганизмов - кефирных грибках, биологически ведущем себя, как один живой организм. Кефир вырабатывается резервуарным и термостатным способами.

Диетические и лечебные свойства кефира объясняются благотворным воздействием на организм человека микроорганизмов и веществ, образующихся в результате биохимических процессов, которые протекают при сквашивании молока.

Органолептические требования:

    1. Вкус и запах. Чистые, кисло-молочные, без посторонних привкусов и запахов, вкус слегка острый, допускается дрожжевой привкус.
    2. Цвет. Молочно-белый, равномерный по всей массе.
    3. Консистенция. Однородная с нарушенным или ненарушенным сгустком. Допускается газообразование.

Физико-химические показатели:

Для вырабатываемого кефира с м.д.ж. 4% требования будут следующие: массовая доля белка не менее 2,6%, кислотность 85-130 оТ, температура хранения продукта равна 4-6 оС.

В качестве сырья для производства творога выступают:

-молоко не ниже второго сорта кислотностью не более 19 0Т, плотностью не менее 1027 кг/м3;

-молоко обезжиренное кислотностью не более 20 °Т, плотностью не менее 1030 кг/м3;

-пахта, получаемая при производстве несоленого сладкосливочного масла;

-сливки из коровьего молока с массовой долей жира не более 30 % и кислотностью не более 16 0Т;

-молоко коровье цельное сухое высшего сорта;

-молоко коровье обезжиренное сухое высшего сорта;

-пахта сухая.

Общая технология.

Производство кефира в наших условиях осуществляется резервуарным способом. Во многом это обусловлено существенным снижением себестоимости продукта увеличивается в 1,5 раза съём продукции с 1 м3 производственной площади, повышением на 35-38% производительности труда.

1. Приемка сырья:

Молоко и другое сырье  принимают по массе и качеству, установленному лабораторией предприятия. Проводят инспекцию цистерн, обмывают их водой, вскрывают и определяют массовую долю жира, плотность, кислотность, чистоту, редуктазную пробу, температуру, выполняют органолептическую оценку сырья.

  1. Нормализация.

Отобранное по качеству молоко нормализуют с таким расчетом, чтобы массовая доля жира и сухих веществ в готовом продукте была не менее массовых долей жира и сухих веществ, предусмотренных стандартом или техническими условиями.

Нормализацию по жиру осуществляют путем добавления к цельному молоку обезжиренного молока или пахты, а также путем сепарирования части молока в целях отбора сливок или обезжиренного молока.

  1. Очистка нормализованной смеси

Проводится при температуре 4-6 оС.

  1. Гомогенизация проводится при давлении 15±2,5МПа и температуре 45-48 оС.
  2. Пастеризация. Нормализованную смесь пастеризуют при 85-87 0С с выдержкой 10-15 мин или при 92±2 0С с выдержкой 2-8 мин.
  3. Охлаждение до температуры заквашивания.

Пастеризованная нормализованная смесь охлаждается до температуры заквашивания, характерной для различных видов микроорганизмов, на которых готовятся кисломолочные продукты и напитки (для кефира 20-25 оС).

  1. Заквашивание.

Нормализованную смесь  после охлаждения заквашивают специально подобранными заквасками, приготовленными на чистых культурах. Закваску, приготовленную на пастеризованном молоке, вносят в смесь в количестве 3-5 % от объема заквашиваемой смеси; закваску на стерилизованном молоке - в количестве 1-3 %. После заквашивания смесь перемешивается в течение 15 мин. Количество закваски можно уменьшить в зависимости от ее активности.

  1. Сквашивание.

Продолжительность сквашивания составляет 8-12ч. В процессе сквашивания размножается микрофлора закваски, нарастает кислотность молока, коагулирует казеин и образуется сгусток. Окончание сквашивания определяют по образованию достаточно прочного сгустка, а также по кислотности, которая в зависимости от вида продукта составляет 85-100 0Т

  1. Перемешивание, охлаждение.

По окончании сквашивания  сначала подают ледяную воду в течение 30-60 мин, а затем сгусток перемешивают. Продолжительность перемешивания зависит от консистенции сгустка. По достижении сгустком однородной консистенции прекращают перемешивание. Дальнейшее перемешивание осуществляют периодически в целях охлаждения сгустка до заданной температуры.

  1. Розлив, упаковывание, маркирование.

Перед началом розлива  кисломолочные продукты и напитки  перемешивают в течение 3-5 мин. Напитки разливают в пакеты из пленки полиэтиленовой вместимостью 500 и 1000 см3.

  1. Хранение, транспортирование.

Упакованные кисломолочные напитки должны выпускаться с предприятия в транспортной таре - проволочных ящиках, полимерных ящиках, а также контейнерах или другой транспортной таре. Кисломолочные напитки транспортируют в авторефрижераторах или машинах с изотермическим кузовом.

Продолжительность хранения напитков составляет не более 36ч при  температуре не выше 6 0С, в том числе на предприятии-изготовителе не более 18 ч.

 

    1. Технология производства творога

 

Творог – это белковый кисломолочный продукт, получаемый путем сквашивания молока с последующим отделением сыворотки.

Творог изготовляют  из пастеризованного и нормализованного цельного и обезжиренного молока и пахты путем сквашивания  закваской, приготовленной на чистых культурах  молочнокислых бактерий, с применением  сычужного фермента или без него, пепсина или растворов хлорида кальция и последующим удалением из сгустка части сыворотки.

В условиях нашего предприятия будет производиться жирный творог (м.д.ж. 18%) кислотным способом из нормализованной смеси.

Органолептические требования:

    1. Вкус и запах. Чистые, нежные, кисломолочные, без посторонних оттенков.
    2. Консистенция. Нежная и однородная, для жирного творога слегка мажущая, для нежирного допускается неоднородная, рассыпчатая с незначительным выделением сыворотки.
    3. Цвет. Белый, слегка желтоватый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе.

Сырье для производства творога  
- молоко коровье, заготовляемое не ниже 2 сорта по ГОСТ 13264-88;  
- концентрат бактериальный сухой мезофильных стрептококков по ТУ 49 1025-83;  
- кальций хлористый по ТУ6-09-4711-81 или кальций хлористый 2-водный по ТУ 6-09-5077-83;  
- порошок сычужный по ОСТ 49 144-79, или пепсин пищевой говяжий по ОСТ 49 96-75 или пепсин пищевой свиной по ОСТ 49 53-73 или препарат ферментный ВНИИМС по ОСТ 49 159-80;  
- вода питьевая по ГОСТ 2874-82;

Общая технология.

  1. Приемка и подготовка молока.

Молоко и другое сырье  принимают по массе и качеству, установленному лабораторией предприятия. Пересчет объема в массу производится по фактической плотности молока.

  1. Очистка молока.

Освобождение молока от механических примесей осуществляется при температуре 50±5 0С.

  1. Нормализация молока.

При выработке творога 9 %-ной жирности массовую долю жира в нормализованном молоке устанавливают путем умножения массовой доли белка в молоке на коэффициенты нормализации, равные 0,50 в весеннее-летний и 0,53 в осенне-зимний периоды года.

  1. Гомогенизация молока.

 Нормализованное по  жиру молоко гомогенизируют под  давлением 7,5±2,5 МПа при температуре  60±5 0С.

  1. Пастеризация молока.

 Нормализованное или обезжиренное молоко пастеризуется при температурах 78±2 0С с выдержкой 20-30 с или 90±2 0С с выдержкой 10-20 с. Режимы пастеризации 90±2 0С с выдержкой 10-20с предусмотрены в целях улучшения консистенции творога.

  1. Заквашивание и сквашивание молока.

 Для заквашивания в молоко добавляется закваска в количестве 1-10 % при температурах 24-28 (летний период) и 26-30 0С (зимний). Молоко сквашивается до титруемой кислотности сгустка 70-90 0Т.

  1. Перемешивание сгустка. Сгусток перемешивается в течение 2-5 мин.
  2. Подогрев сгустка. 

Сгусток подогревается  в специальном подогревателе  до температуры 48-54 0С. Сгусток нагревается в течение 2-2,5 мин водой, температура которой 70-90 0С.

  1. Выдержка сгустка. Продолжительность выдержки сгустка 1-1,5 мин.
  2. Охлаждение сгустка.

Для охлаждения сгустка  используется водопроводная вода, циркулирующая в рубашке охладителя. Сгусток охлаждается до 30—40 °С.

  1. Обезвоживание сгустка.

Обезвоживание сгустка  производится во вращающемся двухцилиндровом обезвоживателе, обтянутом фильтрующей тканью - лавсаном. Регулирование содержания влаги в твороге осуществляется изменением угла наклона барабана обезвоживателя.

  1. Охлаждение творога. Температура охлаждения 4 ± 2 °С.

Творог упаковывают в стаканчики из комбинированных материалов, вместимостью 200г.

 

Исходя из того факта, что в процессе производства основных продуктов параллельно получают сливки и сыворотку и они не используются далее в данном производстве, в наших условиях наиболее целесообразным считается полная их переработка. В этой связи автор отчета полагает, что следует направить полученные продукты в дальнейшую переработку, то есть выработку сливочного масла, напитка сывороточного и переработку сопряженного продукта при выработке масла – пахты.

Ниже представлены технологические  аспекты выработки указанных продуктов.

 

    1. Технология производства масла сливочного

 

Сливочное масло - ценный пищевой продукт, в которым сконцентрирован  молочный жир. Сливочное масло должно удовлетворять определенным требованиям  в отношении вкусовых свойств, структуры, консистенции и стойкости.

По структуре сливочное  масло представляет собой непрерывную  жировую среду, состоящую из соединенных  или собранных в месте мелких комочков жира, небольших капель воды или плазмы и пузырьков воздуха, причем связывающей массой является свободный жидкий жир.

Органолептические требования:

    1. Вкус и запах. Чистые, характерные для данного вида.
    2. Консистенция. Однородная, плотная, на разрезе поверхность должна быть слабоблестящая и сухая. Допускается наличие отдельных капелек влаги.
    3. Цвет. От белого до светло-желтого, равномерный по всей массе.

Общая технология.

    1. Приемка и подготовка сырья. 

Проводят инспекцию тары, отмечают сохранность пломб, маркирование, правильность наполнения, наличие резиновых колец под крышками фляг или цистерн. У цистерн дополнительно производится осмотр патрубков и наличие на них заглушек. Осуществляют органолептическую оценку, контроль за температурой, кислотностью, плотностью, содержанием жира.

    1. Сепарирование молока.

Молоко сепарируется в целях получения сливок, предназначенных для выработки сливочного масла. При сепарировании происходит и очистка молока. Оптимальная температура сепарирования молока 35-45 °С. Чтобы предотвратить повышение кислотности, сливки и обезжиренное молоко, полученные при сепарировании, должны быть немедленно переработаны или охлаждены до температуры не выше +6 °С.

    1. Хранение сырья. Молоко и сливки хранят при 2-6 °С не более 6 ч.
    2. Пастеризация сливок.

Пастеризация сливок необходима для уничтожения посторонней  микрофлоры, разрушить ферменты сырого молока. При пастеризации используют моментальный режим без выдержки при температуре 85-87 0С. Пастеризацию проводят в закрытой системе. Перед пастеризацией необходимо определить кислотность плазмы, так как если она больше 33 0Т, то пастеризовать сливки нельзя.

    1. Дезодорация.

Применяется только в  том случае, если имеются посторонние  запахи. В процессе дезодорации температура  снижается на 6-8 0С, количество влаги уменьшается на 1-2%, титруемая кислотность понижается на 10Т. Продолжительность дезодорации не более 5 с.

    1. Охлаждение и физическое созревание сливок.

После пастеризации сливки охлаждают до температуры 4-8 0С. При созревании ограничивается развитие остаточной микрофлоры и образуется кристаллизованный жир, лучше сохраняются ароматические вещества.

Продолжительность созревания зависит от температуры. При температуре 4-6 0С – 5-6 ч, при 6-8 0С – 7-8 ч.

Также при физическом созревании происходит слипание жировых  шариков, изменяются свойства белковых оболочек жировых шариков, при этом увеличивается вязкость сливок.

При недостаточном созревании увеличивается отход жира в пахту, и продолжительность процесса сбивания сливок.

    1. Сбивание сливок.

При сбивании в весеннелетний  период температура сливок должна быть 7-12 0С, в осеннезимний – 8-14 0С.

Маслоизготовитель заполняют сливками на 35-40%, при м.д.ж. 35-38%. При вращении бочки с установленной частотой,  сливки ударяются о стенки и непрерывно перемешиваются, в результате чего и образуется масленое зерно и происходит отделение пахты. Если м.д.ж. сливок 32-37%, то масленое зерно должно быть диаметром около 5-7 мм.