Технологическая линия выработки йогурта

Технологическая линия выработки йогурта

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Технологическая линия выработки йогурта

Введение

йогурт технологический маркировка

Молочная промышленность является одной из важнейших отраслей агропромышленного комплекса по обеспечению населения продовольствием. Она представляет собой широко разветвленную сеть перерабатывающих предприятий и включает важнейшие отрасли: цельномолочное производство, маслоделие, сыроделие, производство консервов сгущенных и сухих молочных продуктов, мороженого, производство продуктов детского питания, заменителей цельного молока для молодняка сельскохозяйственных животных. Каждая из-под отраслей имеет свои специфические особенности.

Промышленная переработка молока - это сложный комплекс взаимосвязанных химических, физико-химических, микробиологических, биохимических, биотехнических, теплофизических и других специфических технологических процессов.

В производстве питьевого молока и кисломолочных продуктов используются все компоненты молока. Производство сливок, сметаны, кисломолочного сыра, масла, сыра основывается на переработке отдельных компонентов молока. Производство молочных консервов связано с сохранностью всех сухих веществ молока после удаления с него влаги.

Предприятие молочной промышленности оборудованы современной перерабатывающей техникой. Рациональное использование технологического оборудования требует глубоких знаний его особенностей. При этом важно максимально сберечь пищевую и биологическую ценность компонентов сырья в молочных продуктах, которые производятся.

В то же время выполняется техническое переоборудование предприятий, устанавливаются новые технологические линии и отдельные виды оборудования разной мощности, разных разрядов механизации и автоматизации.

Технологические процессы производства молочных продуктов состоят из отдельных технологических операций, которые выполняются на разных машинах и аппаратах, которые комплектуются в технологические линии.

На предприятиях молочной промышленности множество типичных технологических операций - приемка молока, очистка, тепловая обработка выполняются с помощью однотипного технологического оборудования, для разных типов производства.

1. Литературный обзор

.1 История развития йогурта

Легенда гласит, что йогурты изобрели древние турки, желая настроить на мирный лад своих ангелов-хранителей. Они называли этот вкусный и полезный продукт «белым кислородом». Однако наиболее реалистична другая версия. В соответствии с ней, предшественник йогурта появился в те далекие времена, когда древние народы-кочевники путешествовали, перевозя молоко в бурдюках из козьих шкур. Из воздуха в молоко попадали бактерии, от движения животных молоко в бурдюках на их спинах постоянно перемешивалось и, сквашиваясь на жаре, превращалось в особый продукт, который был предшественником современного йогурта. В средневековую Европу йогурт попал от монголов и стразу получил там широкое распространение и как питательный пищевой продукт, и как действенное средство народной медицины.

С незапамятных времен йогурт известен многим народам Европы, Азии и Африки. Татары, башкиры, узбеки, казахи, называют его «катыком», у армян он известен как «мацун», у грузин - «мацони», у таджиков - «чургот». В Египте носит имя «лебен», в Индии - «дахи», на Сицилии - «мецорад». У турок, греков и румын он называется «йогурт» и также именуется во всех странах Западной Европы. Родина современного йогурта - страны Балканского полуострова, где на протяжении многих веков особое внимание уделялось культивированию и отбору лучших естественных заквасок для кислого молока, и где были выделены уникальные культуры болгарской палочки и термофильного стрептококка. Создателями «предка» йогуртов болгарского кислого молока являются траки (предки болгар).

Траки были отличными скотоводами. Они разводили многочисленные стада овец, молоко которых использовали в пищу. Овечье молоко, употребляемое пастухами в пищу, хранилось в мешке из кожи ягнят. Но когда молоко быстро прокисало, то его выбрасывали. Пока не установили, что оно пригодно для употребления. Далее было замечено, что если взять часть скисшего молока и добавить в свежее, то сквашивание молока ускоряется, а вкус полученного продукта улучшается, если молоко было предварительно прокипячено. Так появилась закваска. Ее сохраняли, обмакивая в хорошо размешанное кислое молоко чистую сухую ткань. Ткань затем высушивали в тени и хранили в чистом месте. Перед употреблением высушенную ткань опускали в хорошо прокипяченное теплое молоко, которое сквашивалось в течение суток. И сегодня у высокогорных пастухов можно найти естественные закваски. Они и служат как источники выделения Lactobacterium bulgaricum и Streptococcus thermofilus.

.2 Состав и свойства сырья

Сырьем для изготовления йогурта является молоко. Химический состав коровьего молока характеризуется следующими данными (в%):

Вода……………………88,0 ± 1 Белок……………………3,2 ± 0,5

Сухие вещества………12,0 ± 1 Лактоза…………………………. 4,9 ± 0,1

В том числе: Минеральные вещества…0,8 ± 0,1     

Жир……………………3,5 ± 0,7

Отклонения в составе молока объясняются влиянием многих факторов:

Породы скота, кормления, стадии лактации, возраста, состояния животного, сезонов года и другими причинами.

.3 Описание технологической схемы

Йогурт - это кисломолочный напиток, вырабатываемый из пастеризованного нормализованного по массовой доле жира и сухих веществ молока с добавлением или без добавления сахара, плодово-ягодных наполнителей, ароматизаторов, витамина С, стабилизаторов, растительного белка и сквашенный закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых стрептококков термофильных рас и болгарской палочки. В зависимости от применяемых вкусовых и ароматических добавок йогурт выпускают следующих видов: йогурт, йогурт сладкий, плодово-ягодный с витамином С, плодово-ягодный диабетический.

Йогурт вырабатывают резервуарным и термостатным (плодово-ягодный только термостатным) способами с различными оригинальными названиями. Йогурт по внешнему виду и консистенции представляет собой однородную сметанообразную массу с нарушенным (при резервуарном способе) или ненарушенным (при термостатном способе) сгустком, а у плодово-ягодных с добавлением кусочков фруктов и ягод. Цвет йогурта молочно-серый а у плодово-ягодного обусловлен добавленными сиропами.

Технологический процесс производства йогурта резервуарным способом состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья и материалов, нормализация по жиру и сухим веществам, очистка, гомогенизация смеси, пастеризация, охлаждение, заквашивание, внесение наполнителей и красителей, сквашивание, перемешивание, охлаждение, розлив, упаковывание, маркирование и хранение.

Молоко, отобранное по качеству, нормализуют по массовой доле жира и сухих веществ. По жиру молоко нормализуют либо в потоке, применяя сепаратор-нормализатор, либо добавлением к обезжиренному молоку цельного молока или сливок. По сухим веществам молоко нормализуют добавлением сухого молока, которое восстанавливают в соответствии с действующей нормативной документацией. Кроме того, нормализацию по сухим веществам проводят выпариванием пастеризованного и гомогенизированного молока при температуре 55-60°С.

При производстве сладкого йогурта нормализованное молоко подогревают до 43±2°С, вносят сахар, предварительно растворенный в части нормализованного молока при той же температуре в соотношении 1:4. Смесь очищают на сепараторах - молокоочистителях, гомогенизируют при давлении 15±2,5 МПа и температуре 45-85°С. Допускается гомогенизация и при температуре пастеризации. В смесь вводят подготовленный стабилизатор. Очищенную и гомогенизированную смесь пастеризуют при 92±2°С с выдержкой 2-8 мин или при 87±2°С с выдержкой 10-15 мин и охлаждают до температуры заквашивания 40±2°С. Смесь заквашивают сразу после её охлаждения подобранными заквасками (например, приготовленными на чистых культурах термофильного стрептококка, болгарской палочки и типа КД в примерном соотношении 7:1:7 с последующим уточнением этого соотношения при микроскопировании препарата). Количество вносимой закваски составляет 3-5% объема заквашиваемой смеси, а закваски, приготовленной на стерилизованном молоке 1-3%. Если применяют симбиотическую закваску, то её вносят в количестве 1-3%, а бактериальный концентрат добавляют в соответствии с инструкцией по применению сухого бактериального концентрата. Закваску вносят в молоко в резервуар для кисломолочных продуктов при включенной мешалке. После заполнения резервуара всю смесь дополнительно перемешивают в течении 15 минут. Закваску можно вносить и перед заполнением резервуара молоком.

При производстве витаминизированного йогурта аскорбиновую кислоту (витамин С или аскорбинат натрия) добавляют в нормализованную смесь за 30-40 мин до сквашивания, перемешивают 10-15 мин и выдерживают в течении 30 мин. Количество витамина С составляет 180 г. на 1000 кг, аскорбината натрия - 210 г. на 1000 кг продукта. Ароматические и вкусовые наполнители вносят в нормализованную смесь перед сквашиванием.

Окончание сквашивания определяют по образованию прочного сгустка кислотностью 95-100°Т. Сгусток охлаждают в течение 10-30 мин и перемешивают в целях получения однородной консистенции молочного сгустка и избежание отделения сыворотки. Сгусток, охлажденный до   16 -20°С, направляют на розлив, упаковывание, маркирование и до охлаждение в холодильных камерах до температуры 4±2°С. После этого технологический процесс считают законченным, продукт готов к реализации.

Технологический процесс производства йогурта термостатным способом состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья и материалов, нормализация по жиру и сухим веществам, очистка, гомогенизация смеси, пастеризация и охлаждение смеси, заквашивание, розлив, упаковывание, маркирование, сквашивание и охлаждение. Все технологические операции до внесения плодово-ягодных наполнителей осуществляют так же, как при резервуарном способе производства йогурта.

Наполнители вносят в охлажденную до температуры сквашивания смесь при постоянном перемешивании, которое заканчивают через 15 мин после их внесения. Заквашивание проводят так же, как и при резервуарном способе. Заквашенную смесь разливают в стеклянную тару вместимостью 200, 250, 400 и 500 см³, а также в стаканчики, пакеты и коробочки аналогичной вместимости. После розлива продукт направляют в термостатную камеру с температурой 40±2°С для сквашивания в течение 3-4 ч в зависимости от активности закваски. После сквашивания продукт должен иметь прочный сгусток кислотностью 95-100°Т. После окончания сквашивания продукт транспортируют в холодильную камеру для охлаждения до 6°С. Продолжительность хранения продукта при 6°С составляет не более 4 сут. с момента окончания технологического процесса.

.4 Технологическая схема производства терминированного йогурта

Йогурт - это кисломолочный продукт, вырабатываемый из молока путем сквашивания специальными культурами.

Полезные свойства йогуртов известны давно. Еще в 1910 году И.И. Мечников впервые выдвинул идею, что для продления жизни человеку нужно есть кисломолочные продукты, которые снижают процессы гниения в кишечнике. Основой всех кисломолочных продуктов является молоко. Его можно «превратить» в кефир, ряженку или простоквашу-все зависит от закваски, которую применяет производитель.

В случае йогурта закваска - это болгарская палочка и термофильный стрептококк. При внесении этих культур в пастеризованное молоко сложные вещества распадаются на более простые, которые быстрее и легче усваиваются организмом. В этом преимущество йогуртов перед молоком. В нашем организме постоянно происходят маленькие войны.

Молочнокислые и гнилостные микроорганизмы терпеть не могут друг друга. В йогуртовых культурах содержится молочная кислота, образующаяся при расщеплении молочного сахара. Она затормаживает процессы гниения в желудочно-кишечном тракте. А если йогурт содержит бифидобактерии, то параллельно идёт восстановление нормальной микрофлоры кишечника. Кисломолочные продукты, содержащие бифидобактерии, включены в рацион питания космонавтов.

Формула производства йогуртов сегодня проста:

молоко + загуститель + фруктовый джем + (для йогуртов длительного хранения) термообработка = полезный продукт с витаминами А, В₁, В₂, РР, С.

В зависимости от технологии производства и наличия живых йогуртовых культур, все йогурты можно разделить на две группы.

«Живые йогурты» обладают лечебным эффектом за счет содержания полезных йогуртовых культур болгарской палочки и термофильного стрептококка. Хранятся только в холодильнике, максимальный срок хранения - 1 мес.

Термизированные йогурты, подвергнутые специальной термической обработке. Они могут храниться до года при комнатной температуре. Не обладают лечебным эффектом, но являются продуктами высокой пищевой ценности, содержащими витамины и микроэлементы.

1.5    Технологическая схема производства термизированного йогурта с фруктово-ягодными наполнителями

Молоко поступает в танки по 10 т (всего 5 танков) необходимой жирности. Проводится отбор проб в химическую и микробиологическую лабораторию. После проведения анализов молоко поступает в бункер-смеситель, где смешивается с сахаром, стабилизатором и другими компонентами, рассчитанными по рецептуре. Полученная смесь направляется на определение физико-химических и микробиологических показателей, основа поступает на трубчатый пастеризатор (установка UHT) Т=85-87 ˚С τ=15 мин (Т=92±2 ⁰С τ=2-8 мин) и на гомогенизатор (производительность 13 т/ч). Далее основа поступает в танки ферментации (20 тонн), вносится закваска и остаётся до достижения необходимой кислотности (рН 4,5-4,6) (используется специальная закваска прямого внесения - йогуртовая культура). Весь процесс ферментации длится 4-6 часов, по достижению необходимой кислотности, основа охлаждается на охладителе и поступает на термоблок, где смешивается в потоке с джемом и подвергается термизации (Т=85 ⁰С), йогурт поступает на фасовочный аппарат Хассия, где фасуется в полистирольные стаканчики весом 0,125 г. Срок хранения йогурта до 1 месяца.

.6 Изменения продукта в процессе приготовления

В основе производства йогурта лежит молочнокислое брожение, вызываемое микроорганизмами.

На первой стадии молочнокислого брожения при участии фермента лактазы происходит гидролиз молочного сахара (лактозы), из гексоз (глюкозы и галактозы) в конечном счете образуется молочная кислота.

Одновременно с процессами молочнокислого брожения (с образованием молочной кислоты) протекают побочные процессы, при этом образуются различные продукты обмена.

Исходя из этого, в первом случае микробы молочнокислого брожения называются гомоферментативными, во втором-гетероферментативными.

Брожение молочного сахара происходит также под влиянием ароматобразующих микроорганизмов Str. diacetilactis, которые помимо молочной кислоты и летучих кислот образуют ароматические вещества, в частности диацетил (СН-СО-СО-СН), имеющий наибольшее значение в ароматизации йогурта. Наряду с образованием диацетила протекает реакция, в результате которой получается ацетоин (СН-СН-ОН-СО-СН), не обладающий ароматом, из которого при определенных условиях окислительно-восстановительной реакции образуется диацетил.

Образование диацетила в процессе молочнокислого брожения, вызываемого ароматобразующими молочнокислыми бактериями, связано с наличием лимонной кислоты как промежуточного продукта брожения лактозы.

В процессе производства йогурта происходит накопление молочной кислоты и титруемая кислотность их достигает 100-120 т, на что расходуется

молочный сахар в количестве 10 г./л. Таким образом, в йогурте остается еще много лактозы, которая служит углеводным источником для дальнейшего развития молочнокислых бактерий в кишечнике человека (при достаточно обильном потреблении кисломолочных продуктов).

При развитии молочнокислого брожения накапливается молочная кислота, которая сдвигает реакцию в кислую сторону. Свежее молоко имеет почти нейтральную реакцию, или вернее, несколько сдвинутую в кислую сторону. В заквашенном молоке по достижении требуемой кислотности рН йогурта достигает изоэлектрической точки казеина (рН 4,6-4,7). В изоэлектрической точке казеин теряет растворимость и коагулирует в виде сгустка.

Устойчивость коллоидных частиц казеина в свежем молоке обусловлена двумя факторами: электрическим зарядом и гидрофильностью. В свежем молоке частицы казеинаткальцийфосфатного комплекса имеют отрицательный заряд, в силу одноименности заряда частицы отталкиваются при соударении. По мере приближения к изоэлектрической точке частицы приобретают электронейтральность, характерную для изоэлектрического состояния (число положительных зарядов равно числу отрицательных). В изоэлектрическом состоянии частицы казеина соединяются между собой, образуя сетчатую трехмерную структуру, и сквашенное молоко из жидкого состояния переходит в гель.

При сквашивании молока происходит ионный обмен между кальций-ионами казеинаткальцийфосфатного комплекса и Н-ионами молочной кислоты.

В результате сгусток казеина обедняется кальцием. Одновременно образуется растворимый лактат кальция.

Структурно-механические изменения. Йогурт производят путем внесения в молоко закваски, под действием которой происходит свертывание белков и образование пространственной структуры из белков молока с включениями молочного жира и влаги. Характерно, что повышение температуры ускоряет процесс структурообразования. Как следует из таблицы 1 повышение температуры пастеризации способствует повышению вязкости сгустка.

Таблица 1. Влияние температуры пастеризации на вязкость сгустка 10³ (в Па с)

1.7 Требования к качеству и безопасности

Йогурт с фруктово-ягодным наполнителем должен соответствовать требованиям настоящих технических условий и изготавливаться по рецептуре, технологической инструкции с соблюдением санитарных и ветеринарных норм, и правил.

Таблица 2. По техническим показателям продукт должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице

Таблица 3. По физическим показателям продукт должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице

. Содержание токсичных элементов, микотоксинов, нитратов, пестицидов и радионуклеидов в продукте не должно превышать допустимые уровни, установленные гигиеническими требованиями к качеству и безопасности продовольственного сырья, и пищевых продуктов СанПиН 2.3.2.560-96.

. По микробиологическим показателям полуфабрикаты должны соответствовать требованиям СанПиН 2.3.2.560 (индекс 6.6.6.1), приведенным в таблице 4.

Таблица 4. Микробиологические показатели полуфабрикатов

. Продукт по содержанию токсичных элементов, микотоксинов, пестицидов, олигосахаров, ингибиторов трипсина и радионуклеидов должен соответствовать требованиям СанПин 2.3.2.560 (индекс 6.9.1), указанным в таблице 5.

Таблица 5. Требования по содержанию токсичных элементов

Требования к сырью, используемому для приготовления йогурта с фруктово-ягодным наполнителем, изложены в таблице 6.

Таблица 6. Требования к сырью

1.8 Требования к маркировке

Маркировку каждой единицы потребительской тары с продуктом для массового потребления, для диетического питания и питания детей с 8 месячного возраста осуществляют в соответствии с ГОСТ Р 51074, со следующим дополнением:

логотип изготовителя лиофилизированной биомассы бифидобактерий и другую информацию (по требованию изготовителя биомассы);

в информации о составе продукта указывают наименование используемого штамма бифидобактерий В. bifidum.

Маркировка групповой упаковки с продуктом должна содержать следующие информационные данные:

наименование продукта;

наименование и местонахождение изготовителя [адрес, включая страну, и, при несовпадении с адресом, адрес(а) производств(а)] и организации в Российской Федерации, уполномоченной изготовителем на принятие претензий от потребителя на ее территории (при наличии);

товарные знаки (при наличии);

условия хранения;

срок годности;

массу нетто продукта в единице потребительской тары;

количество единиц потребительской тары;

массу брутто;

обозначение настоящего стандарта;

информацию о подтверждении соответствия.

Маркировка транспортной тары должна содержать следующие информационные данные, указываемые на ярлыках или листах-вкладышах:

наименование продукта;

наименование и местонахождение изготовителя [адрес, включая страну, и, при несовпадении с адресом, адрес(а) производств(а)] и организации в Российской Федерации, уполномоченной изготовителем на принятие претензий от потребителя на ее территории (при наличии);

товарные знаки (при наличии);

условия хранения;

срок годности;

количество единиц потребительской тары;

массу нетто продукта в единице потребительской тары;

обозначение настоящего стандарта;

информацию о подтверждении соответствия.

При использовании многооборотной тары необходимо осуществлять погашение старой маркировки.

.9 Требования к упаковке

Индивидуальная потребительская тара и материалы, используемые для упаковывания и укупоривания продукта, должны соответствовать требованиям законодательных, нормативных и / или технических документов, устанавливающих возможность их применения для упаковки молочных продуктов. Масса нетто продукта, предназначенного для питания детей, начиная с 8-месячного возраста, в единице потребительской тары не должна превышать 200 г.

Транспортные пакеты формируют по ГОСТ 23285.

Укладку транспортного пакета осуществляют так, чтобы была видна маркировка не менее одной единицы потребительской тары и / или групповой упаковки, и / или транспортной тары, и / или многооборотной тары с каждой боковой стороны транспортного пакета.

Укладку транспортного пакета осуществляют способами, обеспечивающими сохранность нижних рядов потребительской тары и / или групповой упаковки, и / или транспортной тары, и / или многооборотной тары, не допускающими их деформации.

Пределы допускаемых отрицательных отклонений массы нетто в единице потребительской тары от номинального количества - по ГОСТ 8.579.

Допускается использовать тару и материалы для упаковывания, изготовленные из импортных материалов, разрешенных уполномоченным органом для контакта с данным видом продукции и обеспечивающих сохранность и качество продуктов при транспортировании и хранении.

.10 Требования к правилам приемки

Продукты принимают партиями. Партией считают любое количество продукта одного наименования в однородной таре, изготовленного из одной емкости за один технологический цикл, с одинаковыми показателями качества и оформленное одним удостоверением качества и безопасности с указанием:

номера удостоверения и даты его выдачи;

наименования (номера) и адреса изготовителя;

товарного знака изготовителя (при наличии);

полного наименования продукта;

номера партии;

количества мест;

массы нетто;

данных результатов анализов по массовой доле жира, белка, титруемой кислотности, температуре при выпуске с предприятия, органолептической оценке продуктов, фосфатазе, микробиологическим показателям согласно 5.2, 5.3 и 6.2, 6.3;

даты изготовления продуктов и даты отгрузки;

условий хранения;

срока годности;

обозначения настоящего стандарта;

информации о подтверждении соответствия.

Подлинник удостоверения качества и безопасности продуктов хранят в экспедиции предприятия-изготовителя не менее 30 дней после окончания срока годности партии продуктов. Копии удостоверений качества и безопасности сопровождают продукты на этапе их реализации.

Для контроля качества продуктов по органолептическим и физико-химическим показателям от каждой партии отбирают выборку.

Для контроля продуктов по микробиологическим показателям из партии методом случайной выборки отбирают три единицы транспортной тары, от каждой из которых-по одной единице потребительской тары.

Входной контроль проводят в соответствии с действующими документами на сырье.

Для проверки продукта требованиям документа, в соответствии с которым он изготовлен, проводят приемо-сдаточные и периодические испытания.

Приемо-сдаточные испытания проводят методом выборочного контроля для каждой партии продукта по качеству упаковки, правильности нанесения маркировки, массы нетто продукта, органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям.

Периодические испытания проводят по показателям безопасности (содержание токсичных элементов, микотоксинов, антибиотиков, пестицидов, радионуклидов; микробиологические показатели) в соответствии с программой производственного контроля, утвержденной в установленном порядке.

При получении неудовлетворительных результатов анализов хотя бы по одному из показателей по нему проводят повторный анализ из удвоенного количества выборочных единиц потребительской тары с продуктами, взятых от той же партии. Результаты повторного анализа являются окончательными и распространяются на всю партию.

.11 Требования к методам контроля

Отбор проб и подготовка их к анализу по ГОСТ 3622, ГОСТ 9225, ГОСТ 26809.

Подготовка проб для определения токсичных элементов по ГОСТ 26929, для микробиологических анализов по ГОСТ 9225.

Определение внешнего вида, консистенции, цвета, вкуса и запаха проводят органолептические и характеризуют в соответствии с требованиями 5.2.

Определение температуры продукта при выпуске изготовителем по ГОСТ 3622.

Определение массовой доли жира по ГОСТ 5867, ГОСТ 30648.1.

Определение белка по ГОСТ 23327, ГОСТ 30648.2.

Определение кислотности по ГОСТ Р 51455, ГОСТ 3624, ГОСТ 30648.4.

Определение фосфатазы по ГОСТ 3623.

Определение массовой доли сухих веществ по ГОСТ 3626, ГОСТ 30648.3.

Определение массовой доли сахарозы и общего сахара по ГОСТ 3628, ГОСТ 30648.7.

Определение содержания токсичных элементов по ГОСТ Р 51301, ГОСТ Р 51766, ГОСТ 26927, ГОСТ 26930, ГОСТ 26932, ГОСТ 26933, ГОСТ 30178, ГОСТ 30538 или по МУ 01-19/47-11-95, МУК 4.1.985-200.

Определение содержания афлатоксинов по ГОСТ 30711 или МУ 4082-86.

Определение содержания хлорорганических пестицидов по ГОСТ 23452 или по МУ 6129-91, МУ 2142-80 или МУ 4120-86.

Определение остаточных количеств антибиотиков, кроме левомицетина по МУ 3049-84; определение левомицетина по MP 4.18/1890-91.

Определение содержания ингибирующих веществ по ГОСТ 23454, радионуклидов по МУ 5778-91, МУ 5779-91 и МУК 2.6.1.1194-2003.

Определение содержания молочнокислых микроорганизмов по ГОСТ 10444.11.

Определение микробиологических показателей: дрожжей и плесневых грибов-по ГОСТ 10444.12, ГОСТ 30706; бактерий группы кишечных палочек (колиформы) по ГОСТ 9225, ГОСТ 30518; Staphylococcus aureus по ГОСТ 30347; бактерий рода Salmonella-по ГОСТ 30519.

.12 Требования к правилам транспортирования и хранения

Продукты транспортируют специализированными транспортными средствами с изотермическим кузовом в соответствии с правилами перевозок скоропортящихся грузов, действующими на данном виде транспорта. Транспортирование продуктов детского и диетического питания осуществляется специализированным автомобильным транспортом с охлаждаемым кузовом в соответствии с правилами перевозок скоропортящихся грузов, действующими на автомобильном транспорте.

Условия хранения и срок годности при температуре с момента окончания технологического процесса для каждого вида продуктов устанавливает изготовитель.

2.      Технологическая часть

2.1    Массовый расчёт производства

Технологический процесс производства йогурта резервуарным способом состоит из следующих операций: приёмка и подготовка сырья и материалов, нормализация по жиру и сухим веществам, очистка, гомогенизация смеси, пастеризация, охлаждение, заквашивание, внесение наполнителей и красителей, сквашивание, перемешивание, охлаждение, розлив, упаковывание, маркирование и хранение.

Молоко, отобранное по качеству, нормализуют по массовой доле жира и сухих веществ. По жиру молоко нормализуют либо в потоке, применяя сепаратор - нормализатор, либо добавлением к обезжиренному молоку цельного молока или сливок. По сухим веществам молоко нормализуют добавлением сухого молока, которое восстанавливают в соответствии с действующей нормативной документацией. Кроме того, нормализацию по сухим веществам проводят выпариванием пастеризованного и гомогенизированного молока при температуре 55-60 ⁰С.

При производстве сладкого йогурта нормализованное молоко подогревают до 43±2 ⁰С, вносят сахар, предварительно растворённый в части нормализованного молока при той же температуре в соотношении 1: 4. Смесь очищают на сепараторах-молоко очистителях, гомогенизируют при давлении 15±2,5 МПа и при температуре пастеризации. В смесь вводят подготовленный стабилизатор Очищенную и гомогенизированную смесь пастеризуют при 92±2⁰С с выдержкой 2-8 мин. или при 87±2 ⁰С 10-15 мин. и охлаждают до температуры заквашивания 40±2°С. Смесь заквашивают сразу после её охлаждения подобранными заквасками. Количество вносимой закваски составляет 3-5% объёма заквашиваемой смеси, а закваски, приготовленной на стерилизованном молоке, 1-3%. Закваску вносят в молоко в резервуар для кисломолочных продуктов при включённой мешалке. После заполнения резервуара всю смесь дополнительно перемешивают в течение 15 мин. Закваску можно вносить и перед заполнением резервуара молоком.

При производстве витаминизированного йогурта аскорбиновую кислоту (витамин С или аскорбннат натрия) добавляют в нормализованную смесь за 30-40 мин. до сквашивания, перемешивают 10-15 мин. и выдерживают в течение 30 мин. Количество витамина С составляет 180 г. на 1000 кг., аскорбината натрия - 210г. на 1000 кг продукта. Ароматические и вкусовые наполнители вносят в нормализованную смесь перед сквашиванием.

Окончание сквашивания определяют по образованию прочного сгустка кислотностью 95-100 Т. Сгусток охлаждают в течение 10-30 мин и перемешивают в целях получения однородной консистенции молочного сгустка и избежание отделения сыворотки. Сгусток, охлаждённый до 16-20 ⁰С, направляют на розлив, упаковывание, маркирование и до охлаждение до температуры 4±2 ⁰С. После этого технологический процесс считают законченным, продукт готов к реализации.

Исходные данные

Жирность Йогурта Ж _R= 3,5%;

Жирность цельного молока Ж_м - 3,5%;

Жирность сливок Ж с = 30%;

Объем йогурта V-3000 кг.

Вычислим, какое количество молока жирностью 3,5% необходимо для производства 3000 кг йогурта. Определим жирность молока перед внесением в него закваски по формуле:

Ж _м = 100 ∙ Ж_пр - К_зЖ_з ∙ 100 - К_з

где Ж _м - содержание жира в молоке перед заквашиванием.%;

Ж_пр - содержание жира в продукте, %;

Ж_з - содержание жира в закваске, %.

Ж_м = 100 ∙ 3,5 -5 ∙ 0,05 ∙100-5 = 3,7%

Сухие вещества молока СВ _м= 12,45%;

Сухие вещества йогурта СВ _й= 16%.

,0 - 12,45 = 3,55%

Сухие вещества сухого молока 95%.

Количество сухого молока на 100 г. продукта:

% - 100 г.

,55 - X =3,7%

Соответственно, количество сухого молока на 3000 кг продукта составляет: 3,7% • 3000 = 111 кг

Вычислим количество закваски, вносимой в количестве 5%.

кг - 100%- 5%= 150 кг

Находим количество жировых единиц продукта:

кг 3,5% = 10500%

Количество жировых единиц нормализованного молока.

:913 = 11,50%

Рассчитаем количество сливок, необходимых для нормализации молока до 3,7%:

(913 • (3,7 - 3,5)) + (30 - 3,5) = 6,9 кг.

Отсюда, количество молока составляет;

- 50 - 37 - 6,9 = 2906,1 кг.

Массовый баланс

Сухие вещества продукта 48.18% (48%);

Жировые единицы продукта 3,68 (3,5%).

2.2 Расчет гидродинамических параметров потока жидкости и технических характеристик гомогенизатора

В смену производится 3000 кг йогурта. Производительность выбранного гомогенизатора 4000 дм³/ч, следовательно для данного производства это оборудование необходимо в единичном количестве.

Рассчитаем параметры и характеристики для йогурта, изготовляемого из нормализованного молока жирностью не выше 3,2%. Молоко 3,2% - ной жирности гомогенизируют при температуре 50⁰С и давлении гомогенизации ∆р= 15МПа.

Пусть производительность гомогенизатора составляет 4000 дм³/ч.

Плотность молока 3,5%-ной жирности при температуре 50°С ρ - 1015,9 кг/м³.

Массовая теплоемкость молока 3,5%-ной жирности при температуре 50°С С=3966,5 Дж/ (кг∙град).

Наибольшая теоретическая скорость сливок, подвергающихся гомогенизации может быть вычислена по формуле Торричелли и составит:

=2g =  = 171.8 м/с

где ∆р = Ро - Р2 - давление гомогенизации, т.е. перепад давления до клапана и после него, Н/м²;

γ-объемный вес жидкости, Н/м, y= p∙ g=1015,9∙ 9,81 = 9,966 ∙10³Н/м³;

Высота клапанной щели h при работе гомогенизатора нестабильна, а изменяется в широких пределах и зависит от многих параметров. Для сливок 25%-ной жирности и заданным расходом она будет равной

 =  = 0.3 м

где V= 40000 л/ч= 4 м³/ч = 0,00041 м³/с - расход сливок через клапан;

µ = 0,8 - коэффициент расхода при истечении через клапан;

d - 10 мм =10^-2 м - внутренний диаметр клапанной щели.

Число Рейнольдса для потока гомогенизируемых сливок не зависит от давления гомогенизации и при работе с данным продуктом остается постоянным при любых режимах работы:

Re =

где v= 1,74 ∙10⁶м²/с - кинематическая вязкость потока.

Мощность N, необходимую для работы гомогенизатора, определяют по формуле для расчета мощности насосов

N =

Где р₀=150 кгс/см² = 147, 15∙10⁵ Па;

η= 0, 75 - механический к.п.д. гомогенизатора.

∆t =

где С = 3966,5 Дж/(кг ∙ град) - массовая теплоемкость молока.

Пружина гомогенизирующей головки должна быть достаточно жесткой, чтобы обеспечить необходимое давление гомогенизации.

Зададим индекс пружины С_П = 5. Рассчитаем поправочный коэффициент

К =

Усилие затяжки определяют по формуле Р где f = π∙d²=3.14∙0.001=3.14∙10^-6м² - площадь сечения канала перед клапаном.

Р = 3,14∙10⁶∙15∙10⁶ = 47,1 Н

Из основании рассчитанных значений, возможно определить диаметр проволоки пружины:

d ==1,255∙10^-3 м,

где [τ] - допускаемое напряжение на кручение принимаем равным 50 МН/м².

Средний диаметр витков пружины:

D= d-C_П =1,255∙10³∙5 = 6,3∙10^-3м

Заключение

Теоретическое проектирование производства йогурта требует обусловленности и тщательного подхода ко всем составляющим процесса. Правильный подбор этих составляющих обеспечивает получение высоких показателей производства и даёт возможность получить продукцию высокого качества. Одной из важных и необходимых стадий получения биотехнологического продукта - йогурта, является резервуарный метод. Так как применение этого метода при производстве кисломолочных продуктов 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. Выбранный метод является экономически выгодным и рациональным для небольших производств. В последнее время ассортимент йогуртов, которые предлагает рынок разнообразен, поэтому необходимо удовлетворять интересы потребителей. Ориентируясь на маркетинговые исследования можно сказать, что потребитель постоянно изменяет свои вкусы относительно молочнокислых продуктов, а применение резервуарного метода позволяет получить высококачественный продукт без высоких затрат на производство.

Список использованной литературы

1.   К Бредихин С.А. Технология и техника переработки молока. - М.: Колос, 2011 - 399 с.

2.      Брно Н.П., Конокотина Н.П., Титов Л.И. Технологический контроль в молочной промышленности. - М.: Пищепромиздательство, 1990-287 с.

.        Воробьёва Л.Н. Промышленная микробиология - М.: Издательство МГУ, 1989-316 с.

.        Голубев В.Н., Жиганов И.Н. Пищевая биотехнология. - М.:Колос, 2001-123 с.

.        Горбатюк В.И Процессы и аппараты пищевых производств. - М.: Колос, 2009-335 с.

.        Глазачёв В.В.     Технология         кисломолочных продуктов. - СПб.: Оракул, 1974 г.-115 с.

.        Давыдов Р.Б. Справочник по молочному делу. - М.:Сельхозиздательство, 2010 - 215 с.

.        Манакон М.Н., Победимский Д.Г. Теоречические основы технологии микробиологических производств, М.: Агропромиздат 2009-271 с.

.        Машины и аппараты пищевых производств - М. Выш. Шк., 2011 - 703 с.