Ассортимент
|
Массовая доля, %
|
Кислотность, ˚Т
|
Температура, ˚С
|
Плотность, кг/мі
|
Нормативная документация
|
|
Жир
|
Сухие вещества
|
Влага
|
Белок
|
Группа чистоты
|
Сахароза
|
|
|
|
|
Молоко сгущенное цельное с сахаром
|
5,3
|
24,1
|
26,5
|
-
|
II
|
43,5
|
48
|
0-10
|
-
|
ГОСТ 2903-78
|
Кофе со сгущенным молоком и сахаром
|
7,4
|
14
|
26
|
-
|
I
|
37
|
40
|
0-10
|
-
|
ГОСТ 4937-85
|
Молоко питьевое пастеризованное
|
3
|
-
|
-
|
2,6
|
I
|
-
|
20
|
4±2
|
1027
|
ГОСТ Р 52090-03
|
Кефир
|
1,5
|
9,5
|
-
|
3,2
|
-
|
-
|
75-140
|
4±2
|
-
|
ГОСТ Р 51331-99
|
Сметана
|
15
|
-
|
-
|
2,8
|
-
|
-
|
90
|
4±2
|
-
|
ГОСТ Р 52092-03
|
Творог
|
5
|
-
|
73
|
16
|
-
|
-
|
220
|
4±2
|
-
|
ГОСТ Р 52096-03
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поступившее на предприятие молоко
очищают от механических примесей, часть его идет на сепарирование. Обезжиренное
молоко направляют на нормализацию для молока питьевого пастеризованного, для
йогурта витаминизированного ароматизированного, творога, молока цельного
сгущенного с сахаром и идет на производство молока нежирного сгущенного с
сахаром и на производство закваски. Схема направлений технологической
переработки молока изображена на рисунке 1.
2.1 Выбор и обоснование
технологических процессов
Так как на основе производственного
опыта и рекомендаций исследователей выявлено, что требованиям технологии
сгущенных молочных консервов отвечают двухкорпусные циркуляционные
вакуум-выпарные аппараты периодического действия, то для производства
сгущенного цельного молока с сахаром, сливок сгущенных с сахаром и молока
нежирного сгущенного с сахаром используем именно такие установки.
Производительность этих установок позволяет вырабатывать необходимое количество
производимых продуктов в сутки, и аппарат окупает свою стоимость, в предельно
короткие сроки. Качество готового продукта соответствует требованиям
нормативной документации.
Несмотря на многообразие видов
кисломолочных продуктов, все они вырабатываются по единой технологической
схеме, двумя способами: 1 резервуарным и 2 термостатным. В нашем случае с целью
экономии производственных площадей, сокращения трудовых затрат, затрат холода,
тепла, (для производства йогурта витаминизированного ароматизированного)
выбираем резервуарный способ. Но так как при этом способе существует опасность
нарушения сгустка продукта, то для предотвращения этого будим использовать
фасовку продукта самотеком (с постаментов).
Производство сметаны проектируется
осуществлять резервуарным способом. Этот способ позволяет сократить процесс
более чем в два раза, за счет физического созревания, чего не позволяет сделать
традиционный способ. Из-за малых объемов вырабатываемого продукта физическое
созревание и сквашивание производят в одной емкости. Так как сметана это
продукт имеющий повышенное содержание жира и сухих веществ, то жировые и
белковые вещества оказывают защитное действие на микробные клетки. Поэтому для
сметаны температура пастеризации должна быть увеличена на 10-150С по
сравнению с пастеризацией молока.
Для производства творога используем
традиционный способ производства. Для классического вида творога наиболее
целесообразно использовать кислотно-сычужный способ коагуляции, так как
сгусток, сформировавшийся под действием закваски и сычужного фермента для
обработки получается более прочным, хорошо отделяется сыворотка и снижаются
потери сухих веществ и жира.
3. Продуктовые расчеты
А) Годовая мощность проектируемого
предприятия по цельномолочной продукции, т/г
Где В-физиологическая норма
потребления цельномолочной продукции в год в пересчете на молоко, кг;
А - численность населения, тыс.
человек
Мгод =210 ·33 = 6930
Б) Сменная мощность
По нормам проектирования количество
смен работы
В сутки 1
В год 300
Мсм=Мгод: 300=
6930:300=23,1
Мсм. ном. =Мсм ·1,25=
23,1 · 1,25=28,9
В) Расчет сменной мощности по
производству планируемого ассортимента в пересчете на молоко
Молоко и диетические напитки
·33:300=12,76 т/см
Творог
·33:300 =3,8 т/см
Сметана
·33:300 =6,5 т/см
В натуральном выражении
Молоко и диетические напитки
,76 т/см
Творог 5%
,8·33:300 = 0,8 т/см
Сметана 20%
,5·33:300 =0,8 т/см
Молоко и диетические
напитки 12,76 т/см. Из них 60% на молоко - 7,6 т/см; 5,2 т/см - диетические
напитки (кефир).
3.1 Продуктовый расчет
молока цельного сгущенного с сахаром 5%
молоко переработка
сгущенный консервный
Жирность нормализованной
смеси по формуле Баркана:
где Ор - доля жира на
единицу СОМО в продукте, принимается для расчета нормализации с учетом потерь
жира и сухого молочного остатка:
,
Опр - доля жира на
единицу СОМО в продукте без учета потерь:
к - коэффициент,
учитывающий потери жира и СМО:
где Пж и Псмо - соответственно
нормируемые потери жира и сухого молочного остатка
к=1/((1+0,22)·((1-0,01·0,41)/(1-0,01·0,56))
- 0,22≈1
Массовая доля СОМОцм:
где d - плотность молока, ˚А.
СОМОцм= ((4,9·3,7+27,5)/4)+0,5 - 3,7=8,2%
Жсм =100·0,22·8,2/(100-3,7)+0,22·8,2=1,83%
Норма расхода нормализованной смеси
на 1 туб продукта, кг:
Где Cn - содержание сухих
веществ в продукте, %;
Ссм - содержание сухих веществ
молока в нормализованной смеси, %:
СОМОсм=1,83·24,1:8,5,3=8,32%
Ссм=8,32+1,83=10,15%
Ссах.см - содержание сахара в
нормализованной смеси, %:
Ссах.пр. - содержание сахарозы в
продукте
Ссах. см.=1,83·44,6:5,3=15,4
Рсм=(74·400):
(10,15+15,4)·(1-0,01·0,56)=1164,89
Требуемое количество сахарозы на 1
туб, кг:
Где Кс.п. - коэффициент, учитывающий
общие нормируемые потери сахара (Псах);
с - коэффициент, учитывающий
величины нормализуемых потерь сахара при приготовлении сахарного сиропа и
выпаривании (Псах) и потерь жира (Пж).
Рсах=(1164,89·1,83:100)·(44,6·1,02:5,3)·0,99≈181,2
Сироп готовят с концентрацией
сахарозы 60-65%. Требуемое количество воды, кг:
где Ссах - массовая доля сахарозы в
сахаре, % (99,75);
Ссир - массовая доля сахарозы в
сиропе, %.
РВ=181,2·((99,75-65):65)=96,87
Расход сахарного сиропа, кг:
РСИР=РСАХ +РВ=181,2+96,87=278,1
Общий расход молочной смеси и
сахарного сиропа в сутки, кг:
Где n - количество продукта за сутки,
туб.
Мсм=
1164,89·40·2,7=125808,12
Мсир=278,1·40·2,7=30034,8
Количество влаги, испаренной при
сгущении:
Мвл=Мсм+Мсир
- Мпр=125808,12+30034,8-32000=123842,92
Расчет нормализации при производстве
продукта смешением:
СОМОоб.м=(100·СОМОцм):
(100-Жцм)
СОМОоб.м=(100·8,2):
(100-3,7)=8,51
МЦ.М.=125808,12:
(1+(3,7-8,2·0,22): (8,51·0,22-0,05)=61670,65
Моб.м=Мсм-Мцм=125808,12-61670,65=64137,47
Расчет массы влаги выпаренной за 1
час, кг:
МВЛ/Ч=МВЛ/19=123842,92/19=6518,04
где Мвл - количество влаги,
испаренной при сгущении;
- время сгущения.
Расчет нормализованной смеси на 1
цикл (варку) сгущения, кг:
где Vр.н. - объем рабочего наполнения
вакуум-аппарата (60% от часовой производительности аппарата):
n - степень сгущения:
n=Жпр:Жсм=5,3:1,83=2,89
Мн. см. =4,8·1275·2,89=17686,8
Количество влаги, выпаренной за один
цикл сгущения:
где Мсг.м. - масса сгущенного
молока, кг:
МСГ. М.=МН. СМ.:n=17686,6:2,89=6119,9
WСГ=17686,6-6119,9=11566,7
Продолжительность одного цикла
сгущения, ч:
где Wч - производительность
вакуум-аппарата;
,5 - время наполнения и располнения
вакуум-аппарата, ч;
τ=11566,7:8000+0,5=1,95
Расчет количества варок за сутки:
где Мн.см. - масса нормализованной
смеси требуемой на весь цикл сгущения, кг;
Мн.см.' - масса нормализованной
смеси, требуемой на один цикл сгущения.
Р=125808,12:17686,6=9,11
Количество сиропа, требуемое на 1
варку, кг:
Мсир’=Мсир:Р=30034:10=3003,4
Количество смеси, требуемое на одну
варку, кг:
Мсм’=125808,12:10=12580,81
Количество цельного молока,
требуемое на одну варку, кг:
Мцм’=61670,65:10=6167,06
Количество обезжиренного молока,
требуемое на одну варку, кг:
Моб.м=64137,47:10=6413,74
3.2 Продуктовый расчет
кофе со сгущенным молоком и сахаром
Жирность нормализованной смеси по
формуле Баркана:
где Ор - доля жира на единицу СОМО в
продукте, принимается для расчета нормализации с учетом потерь жира и сухого
молочного остатка:
Опр - доля жира на единицу СОМО в
продукте без учета потерь:
к - коэффициент, учитывающий потери
жира и СМО:
где Пж и Псмо - соответственно
нормируемые потери жира и сухого молочного остатка
Массовая доля СОМОц.м.:
где d - плотность молока, ˚А.
Жсм=100·0,53·8,21:
(100-3,7+0,53·8,21)=4,73%
Норма расхода нормализованной смеси
на 1 туб продукта, кг:
Рсм=Жпр·400:
(Жсм·(1-0,01·Пж))=7,4·400: (4,73·(1-0,01·0,44))=628,4
Содержание сухих веществ молока в
нормализованной смеси, %:
СОМОсм=Жсм·СОМОпр:
Жпр=4,73·14:7,4=8,95
Ссм =8,95+4,73=13,68
Требуемое количество сахарозы на 1
туб, кг:
где Кс.п. - коэффициент, учитывающий
общие нормируемые потери сахара (Псах);
с - коэффициент, учитывающий
величины нормализуемых потерь сахара при приготовлении сахарного сиропа и выпаривании
(Псах) и потерь жира (Пж).
Рсах=(628,4·4,73:100)·(45,5·1,0168:7,4)·0,99=184,28
Сироп готовят с концентрацией
сахарозы 60 - 65%. Требуемое количество воды, кг:
где Ссах - массовая доля сахарозы в
сахаре, % (99,75);
Ссир - массовая доля сахарозы в
сиропе, %.
Рв=184,28·(99,75-65):65=97,67
Расход сахарного сиропа, кг:
Рсир=Рсах+Рв=184,28+97,67=281,96
Общий расход молочной смеси и
сахарного сиропа в сутки, кг:
где n - количество продукта за сутки,
туб.
Мсм=628,4·25·2,7=42417
Мсир=281,96·25·2,7=19032,3
Количество влаги, испаренной при
сгущении, кг:
Мвл=Мсм+Мсир-Мпр=42417+19032,3-20000=41449,3
Расход кофе цикорной смеси на 1 туб,
кг:
Ркцс=
Ркцс=
Расчет нормализации при производстве
продукта смешением:
Мц.м.=42417:
(1+(8,21·0,53-3,7): (35-6,12·0,53))=41997
Мсл.=Мсм-Мц.м.=42417-41997=420
Расчет массы влаги
выпаренной за 1 час, кг:
Мвл/ч=Мвл:
19=41449,3:19=2181,54
где Мвл - количество
влаги, испаренной при сгущении;
- время сгущения.
Расчет нормализованной
смеси на 1 цикл (варку) сгущения, кг:
где Vр.н. - объем рабочего наполнения вакуум-аппарата (60% от часовой
производительности аппарата):
n
- степень сгущения:
n=Жпр:
Жсм=7,4:4,73=1,6
Мн.см.=1,2·1275·1,6=2448
Количество влаги,
выпаренной за один цикл сгущения:
где Мсг.м. - масса
сгущенного молока, кг:
Мсг.м.= Мн.см.: n=2448: 1,6=1530
Wсг=2448-1530=918
Продолжительность одного
цикла сгущения, ч:
где Wч - производительность вакуум-аппарата;
,5 - время наполнения и
располнения вакуум-аппарата, ч;
τ =918:
2000+0,5=0,9
Расчет количества варок
за сутки:
где Мн.см. - масса
нормализованной смеси требуемой на весь цикл сгущения, кг;
Мн.см.' - масса нормализованной
смеси, требуемой на один цикл сгущения. Р=41417:2448=17
Количество сиропа,
требуемое на 1 варку, кг:
Мсир’=19032,3:17=1119,54
Количество смеси,
требуемое на одну варку, кг:
Мсм’=41417:17=2436,3
Количество цельного
молока, требуемое на одну варку, кг:
Мц.м.’=41997:17=2470,4
Количество сливок,
требуемое на одну варку, кг:
Мсл’=420:17=24,7
Вывод: для производства
сливок сгущенных с сахаром в количестве 20000 кг необходимо цельного молока
41997 кг жирностью 3,7%, сливок 420 кг жирностью 35%.
3.3 Продуктовый расчет
молока питьевого пастеризованного 3%
Норма расхода
нормализованного молока на 1 т пастеризованного, кг:
где к - коэффициент,
учитывающий потери сырья
П - норма потерь сырья,
%, П=0,89
К=1+(0,89+0,2):100=1,0115
Рн.м.
=1000·1,0115=1011,5
Количество
нормализованного молока на весь объем выпускаемой продукции в смену (кг):
где Мг.п. - масса
готового продукта, кг.
Мн.м.= 7600·1011,5:1000=7687,4
Определение массы
цельного молока (Мц.м.) и обезжиренного молока (Моб.м.) в зависимости от
способа нормализации.
При производстве молока
пастеризованного используется нормализация смешением (кг):
Мц.м.
=Мн.м.·(Жн.м-Жоб.): (Жц.м-Жоб.)
Мц.м. = 7687,4·(3-0,05):
(3,7-0,05)=6213,1
Моб. =
Мн.м.·(Жц.м.-Жн.м.): (Жц.м.-Жоб.)
Моб. =7687,4·(3,7-3):
(3,7-0,05)=1474,3
Вывод: для производства
молока питьевого пастеризованного с массовой долей жира 3% в количестве 7600 кг
необходимо цельного молока 6213,1 кг жирностью 3,7% и обезжиренного молока
1474,3 кг.
3.4 Продуктовый расчет
кефира 1,5%
Норма расхода
нормализованной смеси на 1 т, кг:
где к - коэффициент,
учитывающий потери сырья
П - норма потерь сырья с
учетом гомогенизации, %, П=(1,28+0,02)%
Количество
нормализованного молока на весь объем выпускаемой продукции в смену (кг):
Мн.см.= Мг.п.·
Рн.м.:1000=5200·1013:1000=5267,6
Массовая доля жира
нормализованного молока до внесения закваски, %
Жн.м=
Количество закваски,
необходимой на весь выпуск продукции (кг):
Мз=5·5267,6:100=263,4
Количество
нормализованного молока в смеси (кг):
Мн.м.= Мн.см. - Мз=
5267,6-263,4=5004,2
При производстве кефира
используется нормализация смешением (кг):
Мц.м.
=Мн.м.·(Жн.м-Жоб.): (Жц.м-Жоб.)
Мц.м. =
5004,2·(1,6-0,05): (3,7-0,05)=2125,07 кг
Моб. =
Мн.м.·(Жц.м.-Жн.м.): (Жц.м.-Жоб.)
Моб. =5004,2·(3,7-1,6):
(3,7-0,05)=2879,1 кг
Вывод: для производства
йогурта витаминизированного ароматизированного с содержанием жира 1,5% в
количестве 5200 кг необходимо цельного молока 2125,07 кг жирностью 3,7%,
обезжиренного молока 2879,1 кг и закваски, приготовленной на обезжиренном
молоке, 263,4 кг.
3.5 Продуктовый расчет
сметаны 15%
Норма расхода нормализованной смеси
(кг) на 1 т сметаны:
где к - коэффициент, учитывающий
потери сырья
Псл - потери сливок при производстве
сметаны с учетом того, что сметана вырабатывается жирностью более 10%, %,
Псл=(1,01+0,02)%
К=1+(1,01+0,02):100=1,0103
Рн.м.=1000·1,0103=1010,3
Расход нормализованной смеси (кг) на
весь выпуск готовой продукции:
Мсм=Мг.п.·Рсм:
1000=800·1010,3:1000=808,2
Масса закваски (кг) в
нормализованной смеси:
где Рз - количество закваски в
каждых 100 кг заквашенной смеси (3-5 кг)
Мз.=808,2·5:100=40,4
Масса нормализованных сливок (кг) в
смеси:
Мн.сл.=Мсм-Мз=808,2-40,4=767,8
Жирность нормализованных сливок (%):
где Жг.п. - массовая доля жира в
готовом продукте, %;
Жз - массовая доля жира в закваске,
%
Жн.сл.=((100·15) -
(5·0,05)):100-5=15,79
Расход цельного молока
по количеству нормализованных сливок и их жирности (кг):
Кн.сл.=1+(0,59-0,24):100=1,0035
Рц.м.=1000·(15,79-0,05):
(3,7-0,05)·(1-0,01·0,24)·1,0035=4339,3
Расход цельного молока
на весь выпуск продукции (кг):
Мц.м.=Рц.м·Мн.сл:
1000=4339,3·767,8:1000=3331,7
Количество обезжиренного
молока (кг), оставшегося от производства:
Моб.м.=(3331,7-767,8)·(100-0,4):100=2538,3
Вывод: для производства
сметаны с массовой долей жира 15% в количестве 800 кг необходимо молока
цельного 3331,7 кг жирностью 3,7%, сливок 767,8 кг жирностью 15,79% и закваски,
приготовленной на обезжиренном молоке, 40,4 кг. От производства остается
обезжиренное молоко в количестве 2538,3 кг.
3.7 Продуктовый расчет
творога 9%
Количество творога (кг) с учетом
потерь при расфасовке (П):
Мтв=(Мг.п·100): (100-П2)=(800·100):
(100-0,68)=805,5
Расход нормализованной смеси (кг) на
1 т творога:
Где с - степень использования жира,
выраженная отношением количества жира в твороге к количеству жира в
переработанном сырье, %, с=90,06.
К - коэффициент нормализации, 0,2;
Бм - массовая доля белка в молоке,
%:
Бм=0,5·Жц.м.+1,3=0,5·3,7+1,3=3,15
Жн.см.=0,2·3,15=0,63
Рн.см.=5·100·100:0,65:90,06=8541,2
Расход нормализованной смеси (кг) на
весь выпуск творога:
Мн.см=Рн.см·Мтв:
1000=8541,2·805,5:1000=6879,9
Количество закваски (кг) на
обезжиренном молоке:
Мз=Мн.см·Рз: 100=6879,9·5:100=343,9
Количество нормализованного молока
(кг):
Мн.м.=Мн.см-Мз=6879,9-343,9=6536
Жирность нормализованного молока
(%):
Жн.м.=(Жн.см·100) - (Жз·Рз):
(100-Рз)
Жн.м.=(0,63·100) - (0,05·5):
(100-5)=0,66
Количество сыворотки, полученной от
производства творога (кг):
Мсыв=Мн.см·75:100=6879,9·75:100=5159,9
Определим количества цельного молока
(Мц.м.) и обезжиренного молока (Моб.м.) в зависимости от способа нормализации
(кг):
Мц.м.=Мн.м·(Жн.м-Жоб): (Жц.м-Жоб)
Жц.м.=6536·(0,66-0,05):
(3,7-0,05)=1092,3
Моб=Мн.м·(Жц.м-Жн.м): (Жц.м-Жоб)
Моб=6536·(3,7-0,66):
(3,7-0,05)=5443,7
Вывод: для производства 800 кг
творога с массовой долей жира 5% необходимо молока цельного 1092,3 кг жирностью
3,7%, молока обезжиренного 5443,7 кг и закваски, приготовленной на обезжиренном
молоке, 343,9 кг. От производства осталось сыворотки творожной 5159,9 кг.
Таблица 8 - Продуктовый расчет за
сутки
Наименование продукта
|
количество, кг
|
затрачено на производство, кг
|
получено при производстве, кг
|
остаток
|
|
|
норм. мол норм. сливки
|
в том числе
|
Обезжир. молоко (0,05%)
|
сливки (35%)
|
сывор. (0,2%)
|
Обезжир. молоко (0,05%), кг
|
|
|
|
цельное молоко
|
обезж. молоко
|
закваска
|
сливки (35%)
|
|
|
|
|
Приход продукта
|
197760
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выработано:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Молоко сгущенное цельное с сахаром
|
32000
|
125808,1
|
61670,65
|
64137,47
|
|
|
|
|
|
|
Кофе со сгущенным молоком и сахаром
|
20000
|
42417
|
41997
|
|
|
420
|
|
|
|
|
Молоко пастеризованное (3%)
|
7600
|
7687
|
6213,1
|
1474,3
|
|
|
|
|
|
|
Кефир (1,5%)
|
5200
|
5267,6
|
2125,1
|
2879,1
|
263,4
|
|
|
|
|
|
Библиографический список
1 Голубева. Л.В. Технология молочных консервов и заменителей
цельного молока. - М.: ДеЛи принт, 2005.-376 с.
Голубева П.В. Справочник технолога молочного производства.
Технология и рецептуры. Консервирование и сушка молока. - СПб.: ГИОРД, 2005. -
272 с.
Королева Н.С. «Санитарная микробиология молока и молочных
продуктов» /Н.С. Королева, В.Ф. Семенихина - М.: Пищевая промышленность,
1980.-256 с.
Крусь Г.Н. Технология молока и оборудование предприятий молочной
промышленности /Г.Н. Крусь, В.Г. Тиняков, Ю.Ф. Фофанов - М.: Агропромиздат,
1986. - 280 с.
5 Ростроса Н.К. Курсовое и дипломное проектирование предприятий
молочной промышленности /Н.К. Ростроса, П.В. Мордвинцева - М.: Агропромиздат,
1989.-303 с.