Строительство городского молочного завода

Строительство городского молочного завода

Введение

Цельномолочная отрасль предназначена для выпуска и обеспечения городского населения повседневными молочными продуктами питания. Ассортимент насчитывает большое количество различных видов питьевого молока, диетических кисломолочных напитков, сметаны, творога и творожных изделий, мороженого. Продукция выпускается молочными комбинатами, городскими молочными заводами или цехами при маслодельных, сыродельных, молочно-консервных комбинатах [10].

Производственная мощность молочного завода определяется потребностью населения в цельномолочной продукции. Она зависит от численности населения и норм потребления, рекомендуемых Академией медицинских наук РФ [10].

В настоящее время в стране действует около 1150 предприятий цельномолочной отрасли, общей мощностью 250 тысяч тонн переработки молока в смену. Средняя мощность цельномолочного предприятия по России 34 т молока в смену. В основном это заводы средней мощности. Около 14% цельномолочной продукции производят на сельскохозяйственных предприятиях и около 6% от общего объема выпуска - на малых предприятиях. Одними из крупных предприятий молочной отрасли России являются: ОАО «Лианозовский молочный комбинат», ОАО «Царицынский молочный комбинат», ОАО «Останкинский» молочный комбинат, ОАО Санкт-Петербургский молочный комбинат №1 «Петмолоко» и др [9].

Молочной промышленностью приобретен опыт работы в условиях рыночной экономики, в которой отмечаются позитивные сдвиги в направлении роста производства продукции.

Кроме традиционных молочных продуктов создаются продукты в соответствии с новыми направлениями в науке о питании, в частности о функциональном (здоровом) питании [9].

В соответствии с этой концепцией в ассортимент новых продуктов входят:

продукты из обезжиренного молока, пахты, сыворотки, обогащенные пищевкусовыми добавками;

продукты, обладающие защитными факторами (витамины, поливитаминные премиксы, бифидобактерии);

продукты с повышенным сроком хранения (стерилизованные, термизированные);

продукты с новыми потребительскими свойствами (творожные кремы, сырные пасты, десерты, сливки взбитые и др.).

Данным курсовым проектом предлагается строительство городского молочного завода мощностью 80 тонн перерабатываемого молока в смену с цехом стерилизованного молока.

молочный завод химический микробиологический

1. Технологическая часть

.1 Характеристика ассортимента и обоснование способов производства

В соответствии с заданием был выбран следующий ассортимент выпускаемой продукции:

. Молоко топленое классическое (с массовой долей жира 4 %), далее молоко топленое;

. Кисломолочный напиток «Русский» маложирный (с массовой долей жира 1,5%), далее напиток «Русский»;

. Масло сладкосливочное несоленое Любительское (с массовой долей жира 78 %), далее масло сладкосливочное;

. Напиток из пахты «Кофейный» (с массовой долей жира 0,4%), далее напиток «Кофейный»;

. Бифидосметана из нормализованных сливок классическая (с массовой долей жира 20%), далее бифидосметана;

. Молоко питьевое стерилизованное из нормализованного молока классическое (с массовой долей жира 3,2%), далее молоко стерилизованное;

. Сливки питьевые стерилизованные из нормализованных сливок нежирные (с массовой долей жира 10%), далее сливки стерилизованные;

. Творог нежирный (из обезжиренного молока);

. Крем творожный с цукатами маложирный (с массовой долей жира 5%),далее крем творожный.

Молоко топленое - специфический продукт, отличающийся от цельного пастеризованного молока специфическим вкусом и запахом пастеризации, а так же кремовым оттенком, которые достигаются длительной высокотемпературной обработкой молока [12].

Молоко топленое вырабатывается в соответствии с ГОСТ Р 52090-2003 «Молоко питьевое. Технические условия» [5], [12]. По органолептическим показателям молоко топленое должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Таблица 1 - Органолептические показатели молока топленого

Наименование показателя	Характеристика
Внешний вид и консистенция	Однородная жидкость без осадка. Без хлопьев белка и сбившихся комочков жира.
Вкус и запах	Чистые, с хорошо выраженным привкусом пастеризации.
Цвет	От светло - кремового до коричневого.

По физико-химическим показателям молоко топленое должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Физико-химические показатели молока топленого

Наименование показателя	Характеристика
Массовая доля жира, %, не менее	4
Плотность, кг/м3, не менее	1027
Массовая доля белка, %, не менее	2,6
Кислотность, 0Т, не более	20
Температура продукта при выпуске с предприятия, 0С, не выше	42
Группа чистоты, не ниже	1

По микробиологическим показателям молоко топленое должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.

Таблица 3 - Микробиологические показатели молока топленого

Наименование показателя	Характеристика
КМАФАнМ, КОЕ/см, не более
Бактерии группы кишечной палочки (БГКП), (колиформы) в 0,01 г продукта	Не допускается
Патогенные, в том числе сальмонеллы в 25г продукта	Не допускается
Фосфатаза	отсутствует

Напиток «Русский» производят из смеси обезжиренного и нормализованного молока с добавлением казеината натрия обычного, путем сквашивания чистыми культурами молочнокислых стрептококков.

Напиток «Русский», а также бифидосметану на проектируемом предприятии вырабатывают резервуарным способом. [12].

Использование резервуарного способа производства имеет ряд преимуществ: исключаются громоздкие термостаты и хладостаты, в результате чего эффективнее используются производственные площади и увеличивается съем продукции с каждого квадратного метра площади в 1,5 - 2 раза. При резервуарном способе производства кисломолочных напитков наиболее полно осуществляется механизация, вследствие чего производительность труда возрастает на 35 - 37% по сравнению с термостатным способом [8].

Напиток «Русский» вырабатывается по ТУ 49613 - 79 «Напиток кисломолочный «Русский». Технические условия» [16]. По органолептическим показателям напиток «Русский» должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 4.

Таблица 4 - Органолептические показатели напитка «Русский»

Наименование показателя	Характеристика
Консистенция и внешний вид	Однородная консистенция с нарушенным сгустком, допускается незначительное отделение сыворотки на поверхности сгустка (не более 3 %)
Вкус и запах	Чистые кисломолочные, без посторонних привкусов и запахов
Цвет	Молочно-белый, равномерный по всей массе

По физико-химическим показателям напиток должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 5.

Таблица 5 - Физико-химические показатели напитка «Русский»

Наименование показателя	Характеристика
Массовая доля жира, %, не менее	1,5
Массовая доля сухих веществ, %, не менее	10
Кислотность, 0Т, не более	120
Температура продукта при выпуске с предприятия, 0С, не выше	6
Фосфатаза	отсутствует

По микробиологическим показателям напиток «Русский» должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 6.

Таблица 6 - Микробиологические показатели напитка «Русский»

Наименование показателя	Характеристика
КМАФАнМ, КОЕ/см, не менее
Бактерии группы кишечной палочки (БГКП), (колиформы) в 0,01 г продукта	0,3
Патогенные, в том числе сальмонеллы в 25г продукта	Не допускается

Масло сладкосливочное вырабатывается методом преобразования высокожирных сливок на линии П8 - ОЛФ. Преимущество способа - значительно (в 2 - 3 раза) сокращается продолжительность технологического процесса.

Выпускается масло в соответствии с ГОСТ Р 52969 - 2008 «Масло сливочное. Технические условия» [4], [1]. По органолептическим показателям масло сладкосливочное должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 7.

Таблица 7 - Органолептические показатели масла сладкосливочного

Наименование показателя	Характеристика
Внешний вид и консистенция	Однородная, пластичная, плотная. Поверхность масла на разрезе блестящая, сухая на вид.
Вкус и запах	Чистый, хорошо выраженный вкус и запах сливок, подвергнутых пастеризации при высоких температурах, без посторонних привкусов и запахов.
Цвет	От белого до желтого, однородный по всей массе.

По физико-химическим показателям масло сладкосливочное должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 8.

Таблица 8 - Физико-химические показатели масла сладкосливочного

Наименование показателя	Характеристика
Массовая доля жира, %, не менее	78
Массовая доля влаги, %, не более	20
Кислотность плазмы,0Т, не более	26

По микробиологическим показателям масло сладкосливочное должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 9.

Таблица 9 - Микробиологические показатели масла сладкосливочного

Наименование показателя	Характеристика
КМАФАнМ, КОЕ/см, не более
Бактерии группы кишечной палочки (БГКП), (колиформы)	0,01
Патогенные, в том числе сальмонеллы	25
S. aureus	0,1
Дрожжи и плесени, КОЕ/г, не более	100 в сумме

Напиток «Кофейный» вырабатывают из натуральной свежей пахты, полученной при производстве масла сладкосливочного с добавлением сахара свекловичного и кофе [8].

Напиток вырабатывают в соответствии с ГОСТ 53513 - 2009 «Пахта и напитки на ее основе. Технические условия» [7]. По органолептическим показателям напиток должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 10.

Таблица 10 - Органолептические показатели напитка «Кофейный»

Наименование показателя	Характеристика
Консистенция и внешний вид	Однородная жидкость без крупинок жира. Допускается незначительный осадок кофе.
Вкус и запах	Чистый, молочный с выраженным вкусом и ароматом кофе, в меру сладкий
Цвет	Однородный кофейный, равномерный по всей массе

По физико-химическим показателям продукт должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 11.

Таблица 11 - Физико-химические показатели напитка «Кофейный»

Наименование показателя	Характеристика
Массовая доля жира, %, не менее	0,4
Массовая доля сухих веществ, %, не менее	15,1
Массовая доля сахарозы, %, не менее	7
Массовая доля кофе, %, не менее	0,2
Кислотность, 0Т, не более	21
Температура при выпуске с предприятия, 0С, не выше	6

По микробиологическим показателям напиток «Кофейный» должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 12.

Таблица 12 - Микробиологические показатели напитка «Кофейный»

Наименование показателя	Характеристика
КМАФАнМ, КОЕ/см, не более
Бактерии группы кишечной палочки (БГКП), (колиформы) в 0,01 г продукта	Не допускается
Патогенные, в том числе сальмонеллы в 25г продукта	Не допускается

Бифидосметана - кисломолочный продукт, вырабатываемый путем сквашивания нормализованных и пастеризованных сливок закваской, на основе ароматобразующих молочнокислых стрептококков и бифидобактерий подвергается обязательному созреванию при низких плюсовых температурах. Продукт вырабатывают в соответствии с ТУ 9222 - 005 - 41378733 - 99 «Бифидосметана. Технические условия» [12], [15]. По органолептическим показателям бифидосметана должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 13.

Таблица 13 - Органолептические показатели бифидосметаны

Наименование показателя	Характеристика
Внешний вид и консистенция	Однородная в меру густая, слегка вязкая масса с глянцевой поверхностью.
Вкус и запах	Чистые, кисломолочные, с привкусом пастеризации, без посторонних привкусов и запахов.
Цвет	Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе.

По физико-химическим показателям бифидосметана должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 14.

Таблица 14 - Физико-химические показатели бифидосметаны

Наименование показателя	Характеристика
Массовая доля жира, %, не менее	20
Массовая доля белка, %, не менее	2,6
Кислотность, оТ	60 - 100
Температура, оС, не выше	42

По микробиологическим показателям бифидосметана должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 15.

Таблица 15 - Микробиологические показатели бифидосметаны

Наименование показателя	Характеристика
Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/г, не менее
Бактерии группы кишечной палочки (БГКП), в 0,001 см3 продукта	Не допускаются
Коагулазно-положительные S.aureus, КОЕ в 0,1 см3 продукта	Не допускаются
Патогенные, в том числе сальмонеллы в 25 см3 продукта	Не допускаются
Дрожжи и плесени, КОЕ/г, не более	50
Фосфатаза	отсутствует

Молоко стерилизованное с массовой долей жира 3,2 % вырабатывают в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52090 - 2003 «Молоко питьевое. Технические условия» [5], [12]. По органолептическим показателям молоко должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 16.

Таблица 16 - Органолептические показатели молока стерилизованного

Наименование показателя	Характеристика
Внешний вид и консистенция	Однородная жидкость без наличия хлопьев белка и комочков жира
Вкус и запах	Характерные для молока, без посторонних привкусов и запахов, с легким привкусом кипячения
Цвет	От белого до кремового, равномерный по всей массе

По физико-химическим показателям продукт должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 17.

Таблица 17 - Физико-химические показатели молока стерилизованного

Наименование показателя	Характеристика
Массовая доля жира, %, не менее	3,2
Массовая доля белка, %, не менее	2,8
Плотность, кг/м3, не менее	1028
Кислотность,0Т, не более	21
Температура при выпуске с предприятия,0С, не выше	10

Микробиологические показатели молока стерилизованного представлены в таблице 18.

Таблица 18 - Микробиологические показатели молока стерилизованного

Наименование показателя	Характеристика
Выдержка при температуре 37 оС в течение 3-5 сут	Отсутствие видимых дефектов и признаков порчи (вздутие упаковки, изменения внешнего вида и др.)
КМАФАнМ	Не более 10 КОЕ/г (см3)
Микробиологический препарат	Отсутствие клеток бактерий
Органолептические показатели	Отсутствие изменений вкуса и консистенции

Сливки стерилизованные с массовой долей жира 10 % вырабатываются в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52091 - 2003 «Сливки питьевые. Технические условия» [6], [12]. По органолептическим показателям сливки стерилизованные должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 19.

Таблица 19 - Органолептические показатели сливок стерилизованных

Наименование показателя	Характеристика
Внешний вид	Однородная непрозрачная жидкость. Допускается незначительный отстой жира, исчезающий при перемешивании.
Консистенция	Однородная, в меру вязкая. Без хлопьев белка и сбившихся комочков жира.
Вкус и запах	Характерные для сливок, без посторонних привкусов и запахов, с легким привкусом кипячения.
Цвет	Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе.

По физико-химическим показателям продукт должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 20.

Таблица 20 - Физико-химические показатели сливок стерилизованных

Наименование показателя	Характеристика
Массовая доля жира, %, не менее	10
Массовая доля белка, %, не менее	3
Кислотность, 0Т, не более	19
Температура продукта при выпуске с предприятия, 0С, не выше	10

Микробиологические показатели сливок стерилизованных представлены в таблице 21.

Таблица 21 - Микробиологические показатели сливок стерилизованных

Наименование показателя	Характеристика
Выдержка при температуре 37 оС в течение 3-5 сут	Отсутствие видимых дефектов и признаков порчи (вздутие упаковки, изменения внешнего вида и др.)
КМАФАнМ	Не более 10 КОЕ/г (см3)
Микробиологический препарат	Отсутствие клеток бактерий
Органолептические показатели	Отсутствие изменений вкуса и консистенции

Творог вырабатывается из обезжиренного молока путем сквашивания его закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых бактерий. Для производства творога на проектируемом предприятии используют линию Я9-ОПТ. Это позволяет механизировать процесс, перерабатывать большие партии молока, получать творог с хорошими микробиологическими и физико-химическими показателями [8].

Творог выпускается в соответствии с ГОСТ Р 52096 - 2003 «Творог. Технические условия» [3], [12].По органолептическим показателям творог должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 22.

Таблица 22 - Органолептические показатели творога

Наименование показателя	Характеристика
Внешний вид и консистенция	Мягкая, мажущаяся или рассыпчатая с наличием или без ощутимых частиц молочного белка.
Вкус и запах	Чистые, кисломолочные, без посторонних привкусов и запахов.
Цвет	Белый или с кремовым оттенком, равномерный по всей массе.

По физико-химическим показателям творог должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 23.

Таблица 23 - Физико-химические показатели творога

Наименование показателя	Характеристика
Массовая доля продукта жира продукта, % не менее	1,8
Массовая доля белка, %, не менее	18
Массовая доля влаги, %, не более	80
Титруемая кислотность, єТ не более	240

По микробиологическим показателям творог должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 24.

Таблица 24 - Микробиологические показатели творога

Наименование показателя	Характеристика
Бактерии группы кишечной палочной в 0,001 г продукта.	Не допускаются
Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы в 25 г продукта	Не допускаются
S.aureus в 0,1 г продукта	Не допускаются

Крем творожный вырабатывается из творога, изготовленного из пастеризованного молока, с добавлением вкусовых и ароматических наполнителей и предназначенный для непосредственного употребления в пищу. Крем творожный вырабатывают в соответствии с требованиями ТУ 0028493.462 - 98 «Крем творожный. Технические условия» [14], [12]. По органолептическим показателям крем творожный должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 25.

Таблица 25 - Органолептические показатели крема творожного

Наименование показателя	Характеристика
Внешний вид и консистенция	Однородная, нежная, в меру плотная, с наличием ощутимых частиц цукатов.
Вкус и запах	Чистый, кисломолочный, с привкусом ванили и цукатов, сладкий
Цвет	Белый или с кремовым оттенком, равномерный по всей массе.

По физико-химическим показателям крем творожный должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 26.

Таблица 26 - Физико-химические показатели крема творожного

Наименование показателя	Характеристика
Массовая доля продукта жира продукта, % не менее	5
Массовая доля белка, %, не менее		18
Массовая доля влаги, %, не более		75
Титруемая кислотность, єТ, не более		240

По микробиологическим показателям крем творожный должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 27.

Таблица 27 - Микробиологические показатели крема творожного

Наименование показателя	Характеристика
Бактерии группы кишечной палочной в 0,001 г продукта.	Не допускаются
Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы в 25 г продукта	Не допускаются
S.aureus в 0,1 г продукта	Не допускаются

.2 Требования к молочному сырью, используемому для выработки молочных продуктов

Молоко, поступающее на предприятия молочной промышленности должно отвечать требованиям ГОСТ Р 52054 - 2003 «Молоко натуральное коровье. Сырье. Технические условия», быть цельным, свежим, чистым, без посторонних запахов и привкусов, незамороженным, полученным от здоровых коров, плотностью не менее 1027 кг/м³. По физико-химическим и микробиологическим показателям молоко подразделяют на сорта - высший, первый, второй, несортовое. Содержание токсичных элементов, антибиотиков, ингибирующих веществ, радионуклидов, пестицидов, патогенных микроорганизмов, в том числе сальмонелл и соматических клеток в молоке должно соответствовать действующим санитарным нормам [2], [11].

Не подлежит приемке и переработке молоко, полученное в первые и последние семь дней лактации, фальсифицированное (подснятое, разбавленное водой, с добавлением нейтрализующих и консервирующих веществ), с запахом химикатов и нефтепродуктов, с прогорклым, затхлым привкусом и выраженным запахом и привкусом лука, чеснока и полыни, содержащие ядохимикаты, антибиотики, кислотностью не выше 22 ⁰Т, со степенью чистоты по эталону механической загрязненности ниже II группы. Требования к качеству молока приведены в таблицах 28,29,30.

Таблица 28 - Органолептические показатели молока заготовляемого

Наименование показателя	Норма для молока сорта				Первого	Второго	Несортового
Консистенция	Однородная жидкость без осадка и хлопьев. Замораживание не допускается			Наличие хлопьев белка, механических примесей
Вкус и запах	Чистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему натуральному молоку			Выраженный кормовой привкус и запах
Цвет	От белого до светло-кремового			Кремовый, от светло серого до серого

Таблица 29 - Физико-химические показатели молока-сырья

Наименование показателя		Норма для молока сорта
		Высшего	Первого	Второго	Несортового
Кислотность, 0Т		16,00-18,00	16,00-18,00	16,00-20,99	15,99 - 21,00
Группа чистоты, не ниже		1	1	2	3
Плотность, кг/м, не менее102810271027Менее 1026,9
Температура замерзания,Не выше минус 0,520Выше минус 0,52

Таблица 30 - Микробиологические показатели молока-сырья

Наименование показателя	Норма для молока сорта
	Высшего	Первого	Второго	Несортового
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более		Более
Патогенные организмы, в т. ч. сальмонеллы в 25 см3 продукта	Не допускаются	Не допускаются	Не допускаются	Не допускаются
Соматические клетки в 1см, не болееБолее

На стерилизацию направляют молоко, содержание бактерий в 1 см³ которого составляет не более 500 тыс.

В производстве стерилизованных продуктов особое значение приобретают такие показатели качества сырья, как бактериальная обсемененность и термоустойчивость [2], [11].

Под термоустойчивостью понимают свойство молока выдерживать воздействие высоких температур без видимой коагуляции белков. Термоустойчивость молока определяется термоустойчивостью казеина, которая связана с солевым равновесием в молоке. Под солевым равновесием понимают такое распределение солей между истинно растворимыми, коллоидно-растворимыми и связанными с белком формами, которое обеспечивает устойчивость казеина в молоке [2], [11].

Молоко или сливки, направляемые на стерилизацию, обязательно контролируют на термоустойчивость по алкогольной пробе, основанной на воздействии этилового спирта на белки, последние полностью или частично денатурируют при смешивании равных объемов молока или сливок со спиртом.

Для определения термоустойчивости молока используют также тепловую пробу, на основе которой создан прибор «Термол-1». В этом приборе молоко ступенчато нагревают до заданной температуры, выдерживают определенное время, после чего подвергают анализу с целью выявления коагуляции белков.

По результатам алкогольной или тепловой пробы молоко и сливки подразделяют на 5 групп, представленных в таблице 31.

Таблица 31 - Деление молока на группы по термоустойчивости

Группа	Алкогольная проба (объемная доля этанола в водном растворе),%	Тепловая проба («Термол-1»)
		Температура, 0С	Выдержка, мин
I	80	140 и выше	2,0
II	75	От 120 до 130	2,0
III	72	От 100 до 120	1,0
IV	70	От 80 до 90	1,0
V	68	Ниже 80	0,5

Для стерилизации пригодно молоко не ниже III группы по алкогольной и тепловой пробе на термоустойчивость.

Молоко термоустойчивостью ниже IV группы для выработки стерилизованного молока не используют. Термоустойчивость молока IV группы повышают до III или II группы путем добавления солей-стабилизаторов: цитратов калия и натрия, которые способствуют восстановлению солевого равновесия в молоке, предотвращая его свертывание. Оптимальную дозу солей-стабилизаторов определяют опытным путем [2], [11].

.3 Продуктовый расчет продукции заданного ассортимента

Продуктовый расчет выполняют для определения объема производства, расчета и подбора технологического оборудования, расчета площадей камер хранения молочных продуктов [10].

Продуктовый расчет выполняется по формулам материального баланса с учетом принятых в промышленности норм расхода сырья на единицу готовой продукции, максимально допустимых потерь и состава сырья и готовых продуктов [10].

Молоко стерилизованное с массовой долей жира 3,2%

Массовую долю жира в нормализованном молоке определяют по формуле (1):

,(1)

Где, Ж _н.м. - массовая доля жира в нормализованном молоке, %;

Ж _гп. - массовая доля жира в готовом продукте, %.

По массе цельного молока, направляемого на выработку молока стерилизованного, определяют массу сливок, полученных в результате нормализации молока на сепараторе-нормализаторе, по формуле (2):

, (2)

Где, М _сл. - масса сливок, полученных в результате нормализации молока, кг;

- коэффициент потерь ;

М _м - масса молока, кг;

Ж _м - массовая доля жира в цельном молоке, %;

Ж _н.м. -массовая доля жира в нормализованном молоке, %;

Ж _сл. - массовая доля жира в сливках, %;

Так как массовая доля жира в нормализованном молоке меньше, чем в цельном, то массу нормализованного молока определяют по формуле (3)

, (3)

Где, М _н.м. - масса нормализованного молока, кг;

М _м - масса цельного молока, кг;

М _сл. - масса сливок, кг

Нормализованное молоко фасуют в пакеты типа «Тетра-Пак». Массу готовой продукции определяют по формуле (5)

, (5)

Где, М _г.п. - масса готовой продукции, кг;

М _н.м. - масса нормализованного молока, кг;

Н_р - норма расхода нормализованного молока с учетом потерь при фасовке.

Массу потерь при фасовке определяют по формуле (6)

, (6)

Где, М _пот - масса потерь при фасовке, кг;

М _нм - масса нормализованного молока, кг;

М _гп - масса готовой продукции, кг.

Сливки питьевые стерилизованные 10%

Массу сливок, полученных в результате сепарирования молока на сепараторе-сливкоотделителе, определяют по формуле (8):

 (8)

Где, М _сл. - масса сливок, полученных в результате сепарирования молока, кг;

- коэффициент потерь ;

М _м - масса цельного молока, кг;

Ж _м - массовая доля жира в цельном молоке, %;

Ж _сл. - массовая доля жира в сливках, %.

Массу обезжиренного молока, полученного при сепарировании, определяют по формуле (9):

 (9)

Нормализованные сливки фасуют в пакеты «Тетра-пак».

Массу готовой продукции определяют по формуле (10)

, (10)

Где, М _г.п. - масса готовой продукции, кг;

М _сл. - масса нормализованных сливок, кг;

Н_р - норма расхода сливок с учетом потерь при фасовке.

Массу потерь при фасовке определяют по формуле (11)

, (11)

Где, М _пот - масса потерь при фасовке, кг;

М _сл - масса нормализованных сливок, кг;

М _гп - масса готовой продукции, кг.

Бифидосметана 20%

Массу сливок, полученных при сепарировании молока на сепараторе-сливкоотделителе, и идущих на производство сметаны, определяют по формуле (8):

, (8)

Где, М _сл. - масса сливок, кг;

Ж _{об. м.} - массовая доля жира в обезжиренном молоке, %;

М _м - масса молока, кг;

Ж _м - массовая доля жира в молоке, %;

Ж _сл. - массовая доля жира в сливках, %.

Для получения сметаны стандартной по массовой доле жира, устанавливают массовую долю жира в сливках 21%.

Массу обезжиренного молока, полученного при сепарировании, рассчитывают по формуле (9):

, (9)

Где, М _{об. м.} - масса обезжиренного молока, кг;

М _м - масса молока, кг;

М _сл. - масса сливок, кг.

Массу закваски для производства сметаны 20 %, исходя из ее изготовления на обезжиренном молоке с учетом норм внесения 5%, определяют по формуле (12):

, (12)

Где, М _зак. - масса закваски, кг;

М _сл. - масса сливок, кг.

Массу заквашенных сливок, идущих на производство сметаны, рассчитывают по формуле (13):

, (13)

Где, М _{з. сл.} - масса заквашенных сливок, кг;

М _сл. - масса сливок, кг;

М _зак. - масса закваски, кг.

Массу фасованной сметаны с учетом норм расхода (1009,4 - норма расхода), рассчитывают по формуле (14):

, (14)

Где, М _{з. сл.} - масса заквашенных сливок, кг;

М _{ф. см.} - масса фасованной сметаны, кг.

Потери при фасовке определяют по формуле (15):

, (15)

Где, М _пот. - масса потерь при фасовке, кг;

М _{з. сл.} - масса заквашенных сливок, кг;

М _{ф. см.} - масса фасованной сметаны, кг.

Молоко топленое

По массе цельного молока, направленного на выработку топленого молока, определяют массу сливок, требуемых для нормализации молока, по формуле (2):

, (2)

Где, М _сл - масса сливок, полученных в результате нормализации молока, кг;

М _м - масса молока, идущего на нормализацию;

Ж _м - массовая доля жира в цельном молоке, %;

Ж _н.м. - массовая доля жира в нормализованном молоке, %;

Ж _сл. - массовая доля жира в сливках, %;

К_п - коэффициент .

Массу нормализованного молока определяют по формуле (16):

, (16)

Где, М _н.м. - масса нормализованного молока, кг;

М _м - масса молока, идущего на нормализацию, кг;

М _сл - масса сливок, полученных в результате нормализации молока, кг;

Массу фасованного продукта определяют с учетом потерь по формуле (17):

, (17)

Где, М _пр.фас. - масса готового продукта фасованного в пакеты, кг;

М _пр. - масса готового продукта, кг;

Р - норма расходов нормализованного молока на 1т топленого молока с учётом потерь при фасовке в пакеты Р=1010,4.

Массу потерь топленого молока определяют по формуле (18):

, (18)

Где, М _пот. - Массу потерь пастеризованного молока, кг;

М _пр. - масса готового продукта, кг;

М _пр.пак. - масса готового продукта фасованного в пакеты, кг.

Кисломолочный напиток «Русский»

Массу сливок, полученных в результате нормализации молока на сепараторе-нормализаторе, определяют по формуле(2):

 (2)

Где, М _сл - масса сливок, полученных в результате нормализации молока, кг;

М _м - масса молока, идущего на нормализацию, кг;

Ж _м - массовая доля жира в цельном молоке, %;

Ж _н.м. - массовая доля жира в нормализованном молоке, %;

Ж _сл. - массовая доля жира в сливках, %;

К_п - коэффициент .

Массу нормализованного молока с массовой долей жира 3,2 % идущего на производство напитка «Русский» с массовой долей жира 1,5 % определяют по формуле(3):

, (3)

Где, М _м - масса молока, идущего на нормализацию, кг;

М _сл - масса сливок, полученных в результате нормализации молока, кг;

М _н.м. - масса нормализованного молока, полученного в результате нормализации, кг.

Напиток вырабатывается по рецептуре, поэтому определяют потребное количество обезжиренного молока, казеината кальция и закваски. Используют обезжиренное молоко, полученное при производстве бифидосметаны.

Таблица 32 - Рецептура напитка «Русский»

Сырье	Масса, кг
	По рецептуре	Фактическая
Молоко 3,2 %	475	5413,85
Молоко обезжиренное 0,05%	469	5345,46
Казеинат кальция обычный	6	68,39
Закваска на обезжиренном молоке	50	569,88
Итого	1000	11397,58

Массу напитка «Русский», фасованного в пакеты с учетом предельно допустимых потерь, определяют по формуле(19):

 (19)

Где, М _г.п. - масса готового продукта, кг;

М _см. - масса сквашенной смеси, кг;

Н_р - норма расхода смеси с учетом потерь при фасовке.

Массу потерь во время фасовки определяют по формуле(20):

(20)

Где, М _пот. - масса потерь продукта при фасовке, кг;

М_пот=11397,58-11243,54=154,04 кг

Масло сладкосливочное с массовой долей жира 78 %

Массу сливок с массовой долей жира 35 %, полученных при сепарировании молока на сепараторе-сливкоотделителе, направленного на выработку масла, определяют по формуле (8):

, (8)

Где, М _сл-масса сливок, кг;

М _м - масса молока, кг;

Ж _м - массовая доля жира в молоке, %;

Ж _о - массовая доля жира в обезжиренном молоке, %;

Ж _сл - массовая доля жира в сливках, %;

К_п - коэффициент потерь жира при сепарировании молока.

Массу обезжиренного молока, полученного при сепарировании, определяют по формуле (9):

 (9)

Общая масса сливок, направляемых на производство масла сладко-сливочного, рассчитывается по формуле(21):

 (21)

Где, М _сл - общая масса сливок, кг;

М _сл.мас. - масса сливок, полученных от сепарирования молока, направленного на выработку масла, кг;

М _сл.м. - масса сливок, полученных при нормализации молока, направленного на производство молока стерилизованного, кг;

М _сл.нап.- масса сливок, полученных при нормализации молока, направленного на производство напитка «Русский», кг;

М _сл.топ.- масса сливок, направленных на производство молока топленого, кг.

Массу высокожирных сливок определяют по формуле (22):

, (22)

Где, М _вжс - масса высокожирных сливок, кг;

М _сл - масса сливок, кг;

Ж _сл, Ж _вжс и Ж _п - массовая доля жира в сливках, высокожирных сливках и пахте соответственно, %;

К - коэффициент потерь высокожирных сливок.

Масса масла равна массе высокожирных сливок:

М_мас = М_вжс= 1060,79 кг

Масса масла с учетом потерь при фасовании в брикеты по 200г определяют по формуле (23) :

 (23)

Где, М _{мас.фас.} - масса готового продукта, фасованного в брикеты, кг;

М _м - масса масла, кг;

Р - норма расхода масла с учетом потерь при фасовке.

Потери продукта определяют по формуле (24):

, (24)

Где, М _пот. - потери продукта при фасовке, кг;

М _мас- масса масла, кг;

М _{мас.фас.} - масса готового продукта, фасованного в брикеты, кг.

Массу пахты рассчитывают по формуле (25):

,(25)

Где, М _пах - масса пахты, кг;

М _сл - масса сливок, кг;

М _мас - масса масла, кг;

К _пх - коэффициент потерь пахты при производстве масла.

Творог обезжиренный.

Массу обезжиренного молока, идущего на выработку обезжиренного творога, определяют по формуле (26):

 (26)

Где, М _{об. м} - масса обезжиренного молока, кг;

М _о.сл. - масса обезжиренного молока, полученного от сепарирования молока, направленного на выработку сливок, кг;

М _о.см. - масса обезжиренного молока, полученная при сепарировании молока, направленного на производство бифидосметаны, кг;

М _о.кр.- масса обезжиренного молока, полученная при сепарировании молока, направленного на производство крема творожного, кг;

М _закв.- масса обезжиренного молока, направленного на получение закваски для бифидосметаны, кг;

М _о.мас.- масса обезжиренного молока, полученного при сепарировании молока при производстве масла сладкосливочного, кг;

М _о.рус.- масса обезжиренного молока, направленного на производство кисломолочного напитка «Русский»,кг;

М _о.сдат.- масса обезжиренного молока, направленного на возврат молокосдатчикам,кг.

Массовую долю белка цельного молока определяют по формуле (27):

, (27)

Где, Б ц.м. - массовая доля белка в цельном молоке %;

Ж м. - массовая доля жира в молоке цельном.

Массовую долю белка в обезжиренном молоке определяют по формуле (28):

, (28)

Где, Б _{об. м.} - массовая доля белка в обезжиренном молоке, %;

Б ц.м. - массовая доля белка в цельном молоке, %;

Ж _{об. м.} - массовая доля жира в обезжиренном молоке, %;

Ж _м. - массовая доля жира в цельном молоке, %.

Массу закваски для производства творога определяют по формуле (29):

, (29)

Где, М _зак. - масса закваски, кг;

М _{об. м} - масса обезжиренного молока, кг;

Коэффициент потерь определяют по формуле (30):

, (30)

Где, В - расход белка для производства 1т нежирного творога (З-В период 240кг/т, Л-О 235кг/т);

П^/ - потери обезжиренного молока при приемке, пастеризации, охлаждении и хранении;

Б _о.м - массовая доля белка в обезжиренном молоке,%.

Массу готового творога определяют по формуле (31):

, (31)

Где, Р - норма расхода обезжиренного молока на 1 т обезжиренного творога;

М _г.п. - масса готового продукта, кг;

М _{об. м} - масса обезжиренного молока, кг;

,02 кг творога направляют на производство крема творожного.

Следовательно,

Массу фасованного творога с учетом норм расхода рассчитывают по формуле (32):

, (32)

Где, М _ф.тв. - масса фасованного творога, кг;

Н_р - норма расхода на творога с учетом потерь при фасовке.

Потери при фасовке определяют по формуле (33):

, (33)

Где, М _{пот. п.} - масса потерь при фасовке, кг;

М _г.п. - масса готового продукта, кг;

М _ф.п. - масса фасованного продукта, кг.

,

Массу сыворотки рассчитывают по формуле (34):

, (34)

Где, М _сыв. - масса сыворотки, кг;

М _н.м. - масса нормализованного молока, кг.

Крем творожный с цукатами (5%)

Масса сливок, полученных при сепарировании молока на сепараторе-сливкоотделителе, определяется по формуле (8):

, (8)

Где, М _сл. -масса сливок, кг;

Ж _{об. м.} -массовая доля жира в обезжиренном молоке, %;

М _м - масса молока, кг;

Ж _м - массовая доля жира в молоке, %;

Ж _сл. - массовая доля жира в сливках, %.

Массу обезжиренного молока определяют по формуле (9):

,(9)

Где, М _ом - масса обезжиренного молока, г

М_ом=6000-1093,52=4906,48 кг

Для производства крема используется творог обезжиренный, который изготавливают из обезжиренного молока, полученного при сепарировании молока для производства бифидосметаны, сливок, масла и крема творожного.

Крем творожный изготавливают, используя рецептуры, с учетом имеющейся массы сырья.

Таблица 33 - Рецептура крема творожного с цукатами.

Сырье	Масса, кг
	По рецептуре	Фактически
Творог нежирный с массовой долей влаги 80%	541,65	2496,02
Сливки с массовой долей жира 20%	237,30	1093,52
Сахар-песок	161,00	741,92
Цукаты	60,00	276,49
Ванилин	0,05	0,23

Массу фасованного крема с учетом норм расхода (1020,3 - норма расхода), рассчитывают по формуле (35):

, (35)

Где, М _{з. пр.} - масса готового продукта, кг;

М _{ф. пр.} - масса фасованного продукта, кг;

Н_р - норма расхода продукта с учетом потерь при фасовке.

Потери при фасовке определяют по формуле (36):

 (36)

Где, М _пот. - масса потерь при фасовке, кг;

М _{з. пр.} - масса готового продукта, кг;

М _{ф. пр.} - масса фасованного продукта, кг.

Напиток из пахты «Кофейный»

Для производства напитка используют пахту, полученную при производстве масла сладкосливочного (М_пах=1308,76 кг). Рецептура на напиток из пахты «Кофейный» представлена в таблице 34.

Таблица 34 - Рецептура на напиток из пахты «Кофейный»

Сырье	Масса, кг
	По рецептуре	Фактически
Пахта свежая натуральная 0,4%	909,7	1308,76
Сахар-песок	70,3	101,14
Кофе	20	28,77
Итого	1000,0	1438,67

Массу готового продукта с учетом потерь при фасовке определяют по формуле (19):

, (19)

Где, М _см - общая масса напитка из пахты, кг;

М _г.п. -масса фасованного напитка, кг;

Н_р - норма расхода напитка с учетом потерь при фасовке.

Массу потерь при фасовке определяют по формуле (20):

 (20)

Где, М _пот - потери напитка при фасовке, кг;

.

.4 Разработка технологической схемы производства продуктов заданного ассортимента

На схеме условно обозначены продукты заданного ассортимента:

[1] - Масло сладкосливочное несоленое Любительское (с массовой долей жира 78 %);

[2] - Сливки питьевые стерилизованные из нормализованных сливок нежирные (с массовой долей жира 10 %);

[3] - Бифидосметана из нормализованных сливок классическая (с массовой долей жира 20 %);

[4] - Крем творожный с цукатами маложирный (с массовой долей жира 5 %);

[5] - Творог нежирный (из обезжиренного молока);

[6] - Кисломолочный напиток «Русский» маложирный (с массовой долей жира 1,5 %);

[7] - Молоко питьевое стерилизованное из нормализованного молока классическое (с массовой долей жира 3,2 %);

[8] - Молоко топленое классическое (с массовой долей жира 4 %);

[9] - Напиток из пахты «Кофейный» (с массовой долей жира 0,4 %).

В соответствии со схемой переработки часть молока направляется на сепарирование (57000 кг), а часть - на нормализацию (23000 кг).

Пастеризацию осуществляют: при 85 - 87 ^оС с выдержкой 20 - 25 сек. на трубчатом пастеризаторе (для сливочного масла); при 85 - 87 ^оС с выдержкой 5 - 10 мин. (для кисломолочных продуктов); при 95 - 99 ^оС с выдержкой 20 - 25 сек. (для топленого молока, с последующим томлением при этой температуре в течение 3 - 5 часов); при 74 - 78 ^оС с выдержкой 15 - 25 сек. (для стерилизованных продуктов и творога обезжиренного). Данные температуры способствуют получению продукции с необходимыми технологическими свойствами [1], [12].

Гомогенизацию осуществляют: при давлении 17,5 и 3,5 МПа и температуре 70 - 80 ^оС (для стерилизованных продуктов); при давлении 10 - 15 МПа и температуре 60 - 65 ^оС (для кисломолочных продуктов и молока топленого) [12].

Заквашивание и сквашивание производят: при температуре 30 - 32 ^оС в течение 6 - 8 часов и при 38 - 42 ^оС в течение 4 - 6 часов с использованием закваски на мезофильных молочнокислых стрептококках (для творога нежирного и напитка «Русский»); при температуре 28 - 30 ^оС в течение 10 - 14 часов с использованием закваски на мезофильных молочнокислых стрептококках и бифидобактериях (для бифидосметаны) [12].

Творог нежирный вырабатывается на поточно-механизированной линии Я9 - ОПТ - 5, в которой производятся операции: тепловая обработка сгустка, обезвоживание и охлаждение [8].

Масло сладкосливочное вырабатывается на поточно-механизированной линии П8 - ОЛФ, на которой производят: сепарирование сливок при температуре 60 - 80 ^оС и получение ВЖС, нормализацию и преобразование ВЖС в масло [1].

Стерилизацию молока и сливок осуществляют при температуре 148 ^оС в течение 10 - 15 сек. пароконтактным методом путем инжекции пара в молоко и сливки [12].

Напиток «Кофейный» вырабатывается из пахты, полученной при производстве масла сладкосливочного, с добавлением кофе и сахара [8].

После окончания всех технологических процессов продукты охлаждают до температуры фасования и производят фасовку на соответствующих аппаратах.

1.5 Технико-химический и микробиологический контроль производства молочных продуктов

В функции технико-химического контроля входят:

) контроль качества поступающего молока, молочных продуктов, а также припасов, материалов, тары;

) контроль технологических процессов обработки молока и производства молочных продуктов;

) контроль качества готовой продукции, упаковки, маркировки и порядка выпуска продукции с предприятия;

) контроль режима и качества мойки, дезинфекции посуды, аппаратуры и оборудования (осуществляется в соответствии с инструкцией по мойке и дезинфекции оборудования на предприятиях молочной промышленности);

) контроль реактивов, моющих, дезинфицирующих средств и другие работы по контролю производства;

) контроль за состоянием лабораторных измерительных приборов;

) контроль расхода сырья и выхода готовой продукции [17].

Микробиологический контроль на предприятиях молочной отрасли имеет особенно важное противоэпидемическое значение. Его осуществляют микробиологи, входящие в штаб лаборатории [17].

.6 Расчет и подбор технологического оборудования

Основой для подбора оборудования является: результаты сырьевого расчёта, выбранный способ производства, соответствующая ему технологическая схема и перечень последовательно выполняемых в ней технологических операций.

В первую очередь подбирают оборудование для основных операций производства продуктов таких, как: тепловая обработка - цельномолочное производство; сквашивание - кисломолочное производство; свёртывание и получение сырного зерна - сыроделие; сбивание сливок, получение и термомеханическая обработка ВЖС - маслоделие; сгущение и сушка - молочно-консервное производство. Далее выбирают оборудование для приёмки, резервирования, расфасовки и другое [10].

Ориентировочно количество машин, аппаратов можно рассчитать по следующим формулам [10], [13].

Например, количество АППОУ производительностью 5000 кг/ч для производства стерилизованных продуктов определяют по формуле (37):

Следовательно, для обработки молока для производства стерилизованных продуктов понадобится одна установка ОГУ-5.

Количество резервуаров емкостью 2500 м³ для производства бифидосметаны определяют по формуле (39):

Следовательно, для сквашивания бифидосметаны понадобится два резервуара Я1-ОСВ-3.

Оценкой правильного подбора технологического оборудования служит расчётный коэффициент эффективности использования, который можно определить по формуле (40):

Данное значение коэффициента показывает, что установка ОГУ-5 работает эффективно и подбор оборудования произведен правильно.

.6.1 Расчет гомогенизатора А1-ОГМ-5

Гомогенизаторы представляют собой многоплунжерные насосы высокого давления с гомогенизирующей головкой. Привод их осуществляется от электродвигателей с помощью клиноременной передачи.

Гомогенизация осуществляется путем прохода продукта под высоким давлением с большой скоростью через гомогенизирующую головку. Давление в гомогенизаторе регулируется вращением винтов, изменяющих размер щели между клапаном и седлом [13].

Гомогенизатор А1 - ОГМ - 5 состоит из следующих основных узлов: кривошипно-шатунного механизма с системой смазки и охлаждения, плунжерного блока с гомогенизирующей и манометрической головками и предохранительным клапаном, станины с приводом. Привод гомогенизатора осуществляется от электродвигателя с помощью клиноременной передачи.

Молоко или молочный продукт подается при помощи насоса во всасывающий канал плунжерного блока. Из рабочей полости блока продукт под давлением подается через нагнетательный канал в гомогенизирующую головку и с большой скоростью проходит через кольцевой зазор, образующийся между притертыми поверхностями гомогенизирующего клапана и его седла. При этом происходит диспергирование жировой фазы продукта [13].

В дальнейшем продукт из гомогенизирующей головки направляется по трубопроводу на дальнейшую обработку или хранение.

Эффективность гомогенизации в зависимости от давления (30-200*10⁵ Па) определяют по формуле(41):

= 3,8/√p, (41)

Где, d - диаметр жирового шарика после гомогенизации, мкм;- давление гомогенизации, МПа.

d = 3,8/√10 = 1,2 мкм

Производительность гомогенизатора определяют по формуле(42):

М=р·d²·S·n·Z·ц, (42)

Где, d - диаметр плунжера насоса, м; - ход плунжера, м;- скорость вращения коленчатого вала, об/с; - количество плунжеров;

ц - объемный коэффициент полезного действия (для молока ц= 0,85).

М= 3,14·0,25² ·0,424·18,6·0,85=1,31 м³ /с

Мощность, необходимую для работы гомогенизатора определяют по формуле(43):

=М·Р_о/Ю, (43)

Где, Р_о - давление перед клапаном гомогенизатора, Па;

Ю - коэффициент полезного действия гомогенизатора (Ю= 0,75).=1,31·10·10⁶ /0,75=17466666,7 Вт

Повышение температуры продукта определяют по формуле(44):

Дt = N·Ю/M·с·C, (44)

Где, с - плотность продукта, кг/м³;

С - массовая теплоемкость продукта, Дж/(кг*К).

Дt = 17466666,7·0,75/1,31·3850·1027=2,5 ^оС

.6.2 Внутризаводской транспорт

На молочном заводе для перемещения штучных грузов используют различные подъемно-транспортные машины и устройства: ручные и механизированные тележки; погрузчики [10].

Для транспортировки фляг, ящиков с молочными бутылками и других грузов применяют ручные тележки различной конструкции. Тележка для транспортировки фляг состоит из несущей конструкции, установленной на оси с двумя колесами, ручки и крючка для захвата фляги. Грузоподъемность ее до 50 кг, вес (масса) - 10,5 кг.

Тележка транспортная для поддонов ТМ 2000 предназначена для перевозки грузов, пакетированных на поддонах. Содержит раму с подъемными вилами. При транспортировке поддон размещается на раме тележки, а грузовые вилы опускаются ниже уровня настила рамы. Грузоподъемность - до 2000 кг [13].

Серийно выпускаемые аккумуляторные погрузчики модели 4004 и 4004А предназначены для захвата груза, вертикального и горизонтального его перемещения, укладки груза в штабель, на транспортные машины. На аккумуляторных погрузчиках со сменными захватывающими средствами можно совмещать погрузочно-разгрузочные и транспортные операции. Этим они выгодно отличаются от стационарных цепных и ленточных транспортеров. Погрузчик модели 4004 с низким подъемом груза применяют для погрузочно-разгрузочных работ внутри завода и штабелирования грузов на высоту до 1,6 м. Погрузчик модели 4004А с высоким подъемом груза используют для подъема, транспортировки и штабелирования грузов на высоту до 2,8 м. Электродвигатели погрузчиков питаются от щелочной железоникелевой аккумуляторной батареи [13].

Использование электропогрузчиков позволяет освободить производственную площадь цехов от стационарных транспортеров, обеспечить повышенную маневренность не только в цехах, но и в камерах хранения [10].

В качестве внутризаводского транспорта используются: тележки двухколесные для транспортировки грузов марки ТГ-2, КС-150; тележки платформенные марки КР-3, КП - 150/600, ТМО-500, ТМ 2000; погрузчики модели 4004 и 4004А.

.6.3 Санитарная обработка оборудования

Санитарная обработка оборудования на предприятиях молочной промышленности трудоемкий процесс, занимающий до 30 % времени рабочего предприятия. Общими операциями обработки для большинства видов оборудования и аппаратуры являются следующие:

Ополаскивание холодной или теплой водой температурой не выше 35 °С для удаления остатков продукта в течение 3 - 5 минут;

Мойка щелочными растворами температурой 50 - 55 ⁰С с применением щеток и ершей (если это возможно) в течение 5 - 7 минут;

Ополаскивание горячей водой температурой 60 - 65 °С для полного удаления щелочи (5 - 7 минут);

Дезинфекция осветленным раствором хлорной извести с содержанием активного хлора 150 - 200 мг/л (5 - 7 минут.) или пропариванием (3 - 5 минут при давлении 1 атм);

После применения дезинфицирующих растворов вторичное промывание чистой водой [17].

Мойку вручную проводит специально обученный персонал. Спецодежду (комбинезоны, перчатки, резиновые сапоги, продезинфицированные в растворе хлорной извести) используют только во время мойки. Для мойки и дезинфекции инвентаря, тары оборудуются специальные помещения с водонепроницаемым полом, с подводкой острого пара, горячей и холодной воды и отводом для сливных вод. Для ручной мойки должны быть предусмотрены специальные трехсекционные передвижные ванны со штуцерами для слива раствором. Ручная мойка не всегда может обеспечить высокое качество санитарной обработки оборудования. Поэтому целесообразнее применение механизированной мойки. Наиболее перспективной является автоматизация системы мойки, когда каждая емкость сразу после опорожнения включается в общий цикл мойки. Это позволит значительно повысить качество обработки, сократить время ее проведения, эффективнее использовать моющие дезинфицирующие средства и как следствие повысить гигиеническую и эпидемиологическую надежность качества вырабатываемой продукции. Для механической мойки оборудования на предприятиях молочной промышленности пользуются установками типа В2-ОЦ2-У; В2-ОЦА; В2-ОЦП; Р3-ФМД. Время мойки при использовании этих установок сокращается в 2 - 3 раза [17].

Резервуары - это наиболее уязвимый участок, где может произойти инфицирование молочной продукции, поэтому мыть и дезинфицировать их следует особенно тщательно. Молокохранильные емкости, цистерны необходимо мыть после каждого опорожнения, трубопроводы - не реже 1 раза в смену. Молочные цистерны после каждого рейса промывают и дезинфицируют в моечной для автомолцистерн. После мойки цистерны пломбируют, на сливные патрубки надевают заглушки, о чем делают соответствующую запись в путевом документе.

Сепараторы-молокоочистители моют через каждые 4 ч непрерывной работы при использовании натурального молока и через 2 ч при использовании восстановленного молока. В этом случае применят разборную мойку оборудования. Все детали, соприкасающиеся с молоком, ополаскивают теплой водой с температурой 35 - 40 °С, промывают моющим раствором (45 - 50 °С) с помощью щеток и ершей, вновь ополаскивают теплой водой (35 - 40 °С). Разобранные детали моют в специальных ваннах, подведенных к канализации. Сепараторы-молокоочистители собирают непосредственно перед началом работы, предварительно погрузив детали в ванну с дезраствором (35-40 °С) на 2-3 минуты. При наличии саморазгружающих сепараторов их моют одновременно с пастеризационными установками [17].

Мойку и дезинфекцию пастеризаторов проводят, присоединяя их к системам безразборной мойки. Пастеризатор освобождают от остатков молока, пропуская через него водопроводную воду в течение 5 - 7 минут. Затем установку промывают щелочным раствором (70 - 80 °С) в течение 30 минут. После этого установку промывают раствором азотной или сульфаминовой кислоты для удаления накипи в течение 30 - 40 минут и вновь ополаскивают чистой водой в течение 5 - 7 минут до полного удаления кислоты. Полную разборку пастеризаторов осуществляют раз в 10 дней для осмотра пластин и удаления оставшегося камня. При перерыве в работе аппарата перед пуском его дезинфицируют горячей водой (90 - 95 °С) в течение 10 - 15 минут.

Особое внимание при мойке и дезинфекции следует уделять чистоте оборудования, используемого для приготовления закваски. Вначале его ополаскивают теплой водой (35 - 40 °С), вновь ополаскивают теплой водой, дезинфицируют раствором хлорсодержащих веществ в течение 5 - 8 минут или пропаривают [17].

1.7 График организации технологических процессов и работы оборудования

Технологический график составляют на основании продуктового расчета и рабочих диаграмм технологических процессов производства молочных продуктов [10].

Продолжительность рабочей смены принимают равной восьми часам. Продолжительность приемки молока принимают три часа, поскольку от продолжительности приемки молока зависит и интенсивность переработки молока на молочные продукты.

На миллиметровой бумаге вычерчивают макет графика. Масштаб горизонтальной оси принимают: 2 см - 1 ч.

В графе «Наименование технологической операции и оборудования» указывают операции, связанные с приемкой молока и его первичной обработкой (охлаждение и промежуточное хранение), затем показывают операции технологического процесса при производстве отдельных видов молочных продуктов; а также оборудование, применяемое на данной операции [10].

В графе «Количество» указывают количество перерабатываемого молока, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов по соответствующим операциям. Данные принимают из продуктового расчета.

Количество молока, которое необходимо подвергнуть охлаждению составляет 30% общего объема молока. Продолжительность промежуточного хранения молока определяется продолжительностью технологического операций тепловой и механической обработки молока в производстве молочных продуктов. Следовательно, вначале вычерчивают линию, равную продолжительности приемки молока, а в конце построения всего графика определяют конец промежуточного хранения молока [10].

Затем показывают линии по операциям технологических процессов производства молочных продуктов и обработки молока. Определяется последовательность выработки молочных продуктов, которая в основном зависит от таких организационных факторов, как длительность процессов производства, последовательность розлива и фасовки молочных продуктов и так далее.

По окончании выполнения всего графика определяют конец промежуточного хранения молока.

Условными обозначениями на графике показываем продолжительность работы, сборки, разборки, мойки машин и аппаратов.

Совмещенный график составляют для определения правильности расчета и подбора технологического оборудования, установления очередности и продолжительности работы машин и аппаратов [10].

.8 Расчет площадей. Компоновка производственного корпуса

.8.1 Расчет площадей основных и вспомогательных помещений

Площадь цеха зависит от габаритных размеров технологического оборудования, площадок обслуживания машин и аппаратов, размеров проходов, проездов, расстояний от стен и колонн здания до оборудования. Площадь цеха может быть определена по удельным нормам площади в метрах квадратных на единицу готовой продукции или единицу переработки молока с учетом коэффициента запаса площади [10].

Коэффициент запаса площади зависит от габаритов технологического оборудования, от характера работы цеха. В курсовом проекте выделены следующие основные цехи: цех приемки и МХО (коэффициент запаса - 3,5), аппаратный цех (коэффициент запаса - 3,5), цех розлива (коэффициент запаса - 4), творожный цех (коэффициент запаса - 4), маслоцех (коэффициент запаса - 4), цех стерилизованного молока (коэффициент запаса - 4) [10].

Площадь цеха рассчитывают по формуле (41):

=∑F_обор.·К, (41)

Где, F_обор. - площадь оборудования, включая площадки обслуживания, м²;

К - коэффициент запаса площади для каждого цеха.

Площадь цеха приемки и МХО составит: =(6,8+0,17+0,08+0,36+9,6+9,6+5,2)·3,5=166,84м²

Площадь аппаратного цеха составит:=54+18,04+(1+3+1,1+2,1+2,7+9,9+9,6+5,2+5,3+5,3+5,2+5,3+5,2+5,2)·3,5=374,84м²

Площадь цеха розлива составит:=(5,3+5,2+5,2+9,6+5,2+5,3+7,2+29,6+5,2+16,8+6,0)·4=402,4 м²

Площадь творожного цеха составит:

F=148,6+(4,3+3,4+9,9+5,3+5,2+0,96+0,9)·4=276,54 м²

Площадь цеха стерилизованного молока составит:=20,3+(11,8+10,3)·4=108,7 м²

Площадь маслоцеха составит:=40,5(5,2+5,2+7,3)·4=111,3 м²

На проектируемом предприятии предусмотрены 2 камеры хранения. Первая - для цельномолочной продукции (в том числе стерилизованных продуктов), творога и творожного крема, поскольку температура хранения данных продуктов соответствует диапазону 2 - 6 ˚С. Вторая - для хранения масла.

Площади камер хранения готовой продукции рассчитывают по формуле (42):

F=, (42)

Где, m - количество продукции на единовременном хранении, кг;- нагрузка, кг/м².

Площадь камеры хранения ЦМП и творога составит:

 

Площадь камеры хранения масла составит:=

Помимо основных цехов, в производственный корпус входит лаборатория (химическая и бактериологическая, приемки), заквасочная, отделение централизованной мойки, экспедиция.

.8.2 Компоновка помещений основного производственного корпуса

В процессе компоновки помещений обосновывают конфигурацию здания, сетку колонн, габаритные размеры здания, взаимное объединение помещений с одинаковым температурно-влажностным режимом [10].

В данном курсовом проекте принимают сетку колонн 6 х 12 м², производственный корпус будет выполняться в одноэтажном исполнении с соотношением сторон 1:1,25.

В средней части здания размещают заквасочную, творожный цех, цех стерилизованного молока, а в периферийных частях - цех приемки и МХО, аппаратный цех, цех розлива, маслоцех, камеры хранения, экспедицию и подсобные помещения.

Все помещения главного производственного корпуса расположены так, чтобы в наибольшей степени способствовать правильной организации технологического процесса, и быть функционально связанными с основным цехом. Бытовые и складские помещения располагают в торцевых частях здания. Помещение лаборатории, имеющее естественное освещение и состоящее из химической, микробиологической, моечного отделения, бокса для посевов и тамбура располагают на южной стороне, а камеры хранения готовой продукции, представленные камерами хранения: цельномолочной продукции и масла - с северной.

Проектируют приемно-моечное отделение проездного типа непосредственно в производственном корпусе, в помещении, пристроенном к торцевой части здания.

Расположение машин и аппаратов должно обеспечивать кратчайшее движение сырья от начальной до конечной операции. Проходы между ними должны быть: главные - не менее 2,5 м по ширине; между агрегатами имеющими движение части - не менее 1 м; между отдельными механизмами и аппаратами при агрегатной работе - не менее 0,9 м. Производственные линии должны быть поточными, для этого оборудование следует располагать в последовательности соответствующей протеканию технологического процесса. Крупногабаритное оборудование устанавливают в глубине цеха или перпендикулярно к оси оконных проемов, чтобы освещение было хорошим. Фасовочные аппараты желательно располагать параллельно оконным проемам для улучшения освещенности рабочих мест [10].

Емкости хранения молока, сыворотки следует располагать вдоль стен на расстоянии не менее 0,5 м, расстояние между емкостями также должно быть не менее 0,5 м., чтобы обеспечить возможность прохода обслуживающему персоналу. В непосредственной близости от емкостей располагают насосы.

При расстановке оборудования в производственных цехах была учтена поточность, непрерывность технологического цикла, исключено пересечение потоков сырья и готовой продукции.

Заключение

В процессе выполнения курсового проекта по дисциплине «Проектирование предприятий молочной промышленности» обосновывалась возможность строительства городского молочного завода мощностью 80 тонн перерабатываемого молока в смену с цехом стерилизованного молока. На первом этапе был произведен продуктовый расчет, на его основе был построен совмещенный график организации технологических процессов и работы оборудования, подобрано оборудование для производства молочных продуктов.

В результате разработки курсового проекта были освоены технологии следующих продуктов: масла сладкосливочного, молока и сливок стерилизованных, молока топленого, кисломолочного напитка «Русский», напитка из пахты «Кофейный», творога обезжиренного, бифидосметаны, крема творожного.

Также в процессе выполнения курсового проекта были изучены: рациональная организация технологического процесса производства, поточность выполнения технологических операций, принципы размещения помещений основного производства и оборудования в них.

Приложение А

Схема распределения молока-сырья

Приложение Б

Таблица 1 - Распределение молока-сырья по ассортименту выпускаемой продукции

Ассортимент	ГОСТ, ТУ	Массовая доля, %			Вид упаковки	Масса молока-сырья, кг
		жира	влаги	сухих веществ		1 смена	%	2 смена	%
Молоко стерилизованное	ГОСТ 52090 - 2003	3,2	-	-	«Тетра-Брик» 1000г	12000	15	12000	15
Сливки стерилизованные	ГОСТ  52091 - 2003	10	-	-	«Тетра-Брик» 250г	18000	22,5	18000	22,5
Бифидосметана	ТУ 9222-005-41378733 - 99	20	-	-	Стаканчики из п/стирола 500г	12000	15	12000	15
Напиток «Русский»	ТУ 49613 - 79	1,5	-	10	«Пюр-Пак» 1000г	5500	6,9	5500	6,9
Молоко топленое	ГОСТ 52090 - 2003	4	-	-	«Пюр-Пак» 1000 г	5500	6,9	5500	6,9
Масло сладкосливочное	ГОСТ Р 52969 - 2008	78	20	-	Брикет из пергамента 200 г	21000	26,2	21000	26,2
Крем творожный	ТУ 0028493.462 -98	5	75	-	Стаканчики из п/стирола 500 г	6000	7,5	6000	7,5
Творог обезжиренный	ГОСТ Р 52096 - 2003	1,8	80	-	Брикет из пергамента 250 г	-	-	-	-
Напиток «Кофейный»	ГОСТ 53513 - 2009	0,4	-	15,1	«Пюр-Пак» 1000 г	-	-	-	-

Таблица 2 - Сводная таблица продуктового расчета

Статьи	Наименование продукции заданного ассортимента
	Молоко топленое 4%	Кисломолочные продукты			Масло 78%	Стерилизованные продукты		Творог и творожные изделия		Напиток из пахты «Кофейный»
		Бифодосметана 20%	Напиток «Русский» 1,5%			Молоко 3,2%	Сливки 10%	Творог обезжиренный	Крем 5%
1) Выработано, кг	5487,0	2166,52	11243,54		1060	11739	6533	4516	1424,71
2) Израсходовано: -цельного молока -нормализованного молока мдж 3,2% - нормализованного молока мдж 3,25% -сливок 10% -сливок 21% -сливок 35% -сливок 20% -обезжиренного молока -закваски на обезжиренном молоке -пахты -творога обезжиренного	5500 -  - - - 44,12 -  -   - -  -	12000  -  - - 2082,75 - -  - 104,14  - -  -	5500  5413,85  - - - - -  5345,46   569,88 -  -		21000  -  - - - 2396,26 -  -   - -  -	12000  -  11830,57 - - - -  -   - -  -	18000  -  - 6577,92 - - -  -   - -  -	-  -  - - - - -  23041,54   1152,08 -  -	6000  -  - - - - 1093,52  -   - -  2496,02	-  -  - - - - -  -   - 1308,76  -
3) Получено при производстве: -сливок 35% -обезжиренного молока -сыворотки -пахты	-  - - -	-  9917,25 - -		86,15  - - -	-  18815,21 - 1308,76	169,43  - - -	-  11422,08 - -	-  - 18433,23 -	-  4906,48 - -	-  - - -
4) Направлено на  другие производства: -сыворотки -пахты -сливок 35% -обезжиренного молока -творога обезжиренного	- - 44,12  -  -	- - -  104,14  -		- - -  5345,46  -	- - 211,45  -  -	- - -  -  -	- - -  -  -	- - -  23041,54  -	- - -  -  2496,02	- 1308,76 -  -  -

Приложение В

Таблица 1 - Схема технико-химического контроля молока-сырья и стерилизованных молока и сливок

Элементы контроля

Молоко-сырье

Молоко в процессе производства и готовый продукт

цистерны

фляги

от индивидуальных датчиков

натуральное сырое

восстановленное до пастеризации

для нормализации

после нормализации

после пастеризации и охлаждения

при хранении через каждые 3 ч

при  розливе

при хранении молока

в начале

в конце

обезжиренное молоко

сливки

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Содержание жира

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Кислотность титрованием

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

по предельному градусу

+

Плотность

+

+

+

+

+

Чистота

+

+

+

+

Органолептическая оценка

+

+

+

+

+

+

Температура

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Проба на пероксидазу или фосфатазу

+

Содержание СОМО

+

+

+

+

+

витамина С

+

Белка

+

+

Проба на редуктазу

+

+

Проверка объема

+

Таблица 2 - Схема микробиологического контроля молока-сырья и стерилизованных молока и сливок

Исследуемый объект	Анализы	Место отбора проб	Показатели		Периодичность контроля
			ОКБ	Бродильный титр
Молоко сырое	Редуктазная проба	Средняя проба от каждого поставщика	До 4 млн	---	1 раз/ декаду
Молоко и сливки до пастеризации	ОКБ	Уравнительный бачок	4 млн	---	1 раз/месяц
Молоко и сливки после пастеризации	ОКБ, бродильная проба.  Проверка термограммы	Из крана на выходе из секции охлаждения Все установки	5 - 10 тыс	более 10	1раз/месяц 1 раз/декаду ежедневно
Молоко и сливки, пастеризованные из емкости	ОКБ, бродильная проба	Резервуары в момент розлива	30 -50 Тыс.	0,3	1 раз/месяц
Молоко и сливки расфасованные	ОКБ, бродильная проба	Из единицы фасовки	50 - 75 тыс.	0,3	1 раз/месяц
Молоко и сливки в камере хранения	ОКБ	Из единицы фасовки	50 -200 тыс	0,3	1 раз/декаду

Таблица 3 - Схема проведения технико-химического контроля бифидосметаны

Элементы контроля	Обезжиренное молоко для нормализации сливок	Сливки натуральные		Сливки натуральные		Сметана
		До нормализации	После нормализации	В процессе заквашивания	В процессе сквашивания	В процессе созревания	После охлаждения	Готовая к выпуску
Жирность		+	+	+			+	+
Кислотность	+	+	+		+		+	+
Температура						+	+	+
Органолептическая оценка	+	+	+				+	+
Проба на фосфатазу							+
Проверка веса								+

Таблица 4 - Схема микробиологического контроля производства бифидосметаны

Объекты исследования и место отбора проб	Показатели, в 1 см3		Периодичность контроля
	ОКБ	Бродильный титр
Сливки до пастеризации из ванны	4 млн	1000	не реже 1раза/месяц
Сливки после пастеризации из пастеризатора	5-10 тыс	10	не реже 1 р/месяц бродильная проба не реже 1р/5дней
Сливки перед заквашиванием	----	более 1	1 раз/месяц
Закваска перед внесением в ванну из емкости с производственной закваской	----	более 1	ежедневно
Сливки после заквашивания из ванны	----	более 1	1раз/месяц
Сметана после охлаждения	----	0,1-0,001	не реже 1раз/5дней
Сметана после фасования (готовый продукт)	----	0,01-0,001	не реже 1раз/5дней

Таблица 5 - Схема технико-химического контроля жидких кисломолочных продуктов

Элементы контроля	Молоко цельное или обезжиренное, натуральное и восстановленное	Смесь после внесения наполнителя	Закваска	Смесь после внесения закваски	В процессе и в конце сквашивания	Охлаждение	Созревание	Готовый продукт
Жирность	+	+	+	+				+
Кислотность	+	+	+		+		+	+
Плотность	+
Температура					+	+	+	+
Температура  пастеризации	+	+
Органолептическая оценка	+		+					+
Содержание сахара								+
Содержание витамина С								+
Содержание алкоголя								+
Проверка веса и объема								+

Таблица 6 - Схема микробиологического контроля производства кисломолочных напитков

Объекты исследования	Наименование анализа	Место отбора проб	Показатели, в 1 см3		Периодичность контроля
			ОКБ	Бродильный титр
Молоко до пастеризации	ОКБ	уравнительный бачок	не более 4 млн.	----	не реже 1р/ месяц
Молоко после пастеризации	ОКБ	кран на выходе из секции охлаждения	5 - 10 млн.	----	не реже 1р/месяц
	бродильная проба	-||-||-	----	более 10	1р/декаду
	проверка термограмм	рабочие установки	----	----	ежедневно
Перед внесением закваски	бродильная проба	-||-||-	----	более 1	ежедневно
Молоко для закваски после пастеризации	проба на эффективность пастеризации	ванны ВДП, заквасочники	----	----	ежедневно
Закваска при подаче в емкости	время свертывания, кислотность, органолептические показатели	все емкости с производственной и лабораторной закваской	----	----	ежедневно
	микроскопический препарат	----	----	ежедневно
	бродильная проба	-||-||-	----	более 1, для кефира - 3	ежедневно
Пастеризованное молоко после внесения закваски	бродильная проба	резервуар, ванны ВДП	----	1 и более	не реже 1р/месяц
Молоко, сквашенное перед розливом	бродильная проба	резервуар, ванны ВДП	----	1 и более	не реже 1р/месяц
Готовая продукция, расфасованная в потребительскую тару	микроскопический препарат	из тары в цехе розлива	----		не реже 1р/5 дней

Таблица 7 - Схема технико-химического контроля творога и творожных изделий

Элементы контроля	Молоко перед заквашиванием	Молоко в процессе сквашивания	Закваска перед внесением в молоко	Сгусток			Сыворотка	Творог		Творожные изделия и полуфабрикаты
				При разрезке	При выкладке калье	При самопрессовании		Готовый на фасовку или выработку изделий	Поступающий на предприятие	В процессе производства и готовый продукт
Жирность	+						+	+	+	+
Кислотность	+	+	+	+	+		+	+	+	+
Плотность	+						+
Органолептическая оценка	+							+	+	+
Температура	+	+	+	+	+	+		+	+	+
СОМО	+
Проба на фосфатазу									+
Содержание влаги или сухих веществ							+		+	+
Содержание: белка сахара соли	+									+ + +
Проверка веса										+