Організація виробництва продуктів із вторинної сировини

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ Кафедра технології молока і молочних продуктів

КУРСОВА РОБОТА

На тему: «Організація виробництва продуктів із вторинної сировини»

Київ 2011

Зміст

1. Вступ

2. Розрахунок продуктів

2.1 Таблиця вихідних даних для розрахунку продуктів

2.2 Схема напрямків переробки молока

2.3 Розрахунок продуктів запроектованого асортименту

2.4 Зведена таблиця розрахунку продуктів

3. Вибір і обгрунтування технологічних процесів

3.1 Вимоги до вихідної сировини

3.2 Відбір і обгрунтування технологічних режимів

3.3 Опис технологічного процесу

3.4 Вимоги нормативно-технічної документації на продукт

4. Висновки

5. Список використаної літератури

6. Графічна частина: апаратурно-технологічна схема виробництва продуктів

1. Вступ Молочна сироватка — один із важливих резервів збільшення обсягів виробництва товарної продукції. Недостатнє використання сироватки на промислову переробку пов’язане для молочної галузі з великими втратами цінних харчових речовин, призводить до підвищення витрат сировини, зниження ефективності виробництва та втрати конкурентоспроможності.

Актуальним є «дієтичний фактор» харчування — зниження калорійності, зменшення споживання тваринних жирів, цукрів, холестерину і як наслідок — інтерес до асортименту, що має підвищений вміст білків, клітковини (баластних речовин, харчових волокон), вітамінів. Молочна сироватка містить майже всі компоненти молока і має низьку енергетичну цінність, може бути значною мірою використана для виробництва продуктів, корисних для здоров’я людини.

Проблема промислової переробки великих об'ємів сироватки, порівняно з іншими побічними продуктами, у всіх країнах з розвинутою молочною промисловістю є найбільш актуальною, оскільки це проблема не тільки використання всіх компонентів молока для виробництва харчових продуктів і кормів для тварин, й охорони навколишнього середовища.

Найпоширенішим є виробництво неосвітлених і освітлених напоїв різними способами.

Актуальним стає виробництво продуктів мікробного синтезу з використанням як субстрату молочної сироватки: отримання метану, молочної кислоти, етанолу (анаеробні процеси), білка (аеробні процеси).

Раціональним є використання сироватки у виробництві замінників незбираного молока для потреб тваринництва. Іншим напрямом переробки сироватки на корми є використання її у консервуванні силосу (кормова цінність його підвищується на 5%) і у поєднанні з соками трав для технології трав’яно-молочних концентратів.

Поряд із виробництвом продуктів, в яких містяться всі сухі речовини молочної сировини (напої, згущена і суха сироватка) або окремі компоненти сироватки (жир, білки, лактоза), можливе також отримання похідних основних компонентів сироватки. Так, фізико-хімічним і біологічним впливом на лактозу одержують спрямовану конформацію її в бажаному напрямку з подальшим отриманням у чистому вигляді галактози, лактулози, органічних кислот (молочної, лимонної та ін.)

Високу біологічну цінність сироватки зумовлюють білкові речовини, а також вітаміни, гормони, органічні кислоти, імунні тіла, мікроелементи.

Азотисті речовини представлені білковими і небілковими органічними сполуками. Білкові речовини — здебільшого альбуміни і глобуліни (вміст яких становить 90% загальної кількості) і - залишки казеїну — 10%

Високу біологічну цінність сироватки зумовлюють білкові речовини, а також вітаміни, гормони, органічні кислоти, імунні тіла, мікроелементи.

Середній хімічний склад різних видів молочної сироватки

У молочну сироватку переходять водоі жиророзчинні вітаміни молока. Жиророзчинних вітамінів переходить лише частина, залежно від ступеня використання жиру у виробництві продуктів. Їх вміст вищий у сироватці з-під сиру кисломолочного, ніж у підсирній. Водорозчинні вітаміни переходять у сироватку майже повністю, причому в підсирній сироватці їх значно більше, ніж у сироватці з-під сиру кисломолочного .

2. Розрахунок продуктів

2.1 Таблиця вихідних даних

2.2 Схема напрямків переробки молока

2.3 Розрахунок продуктів запроектованого асортименту На підприємство поступає 50 т молока за зміну. На виробництво квасу «Молочного» та сироваткового напою з томатним соком направляю сироватку із-під сиру кисломолочного «Селянського» (масова частка жиру в продукті 5%). Масова частка жиру у вихідному молоці 3,4%. Нормалізацію молока проводимо в потоці.

2.3.1 Розрахунок сиру кисломолочного «Селянського»

1. Розраховуємо масову часку білка в молоці:

Бм=Жм*А+В;

Де, А і В — коефіцієнти встановлені експериментально:

А=0,35…0,55; В=1,3.

Бм=3,4*0,5+1,3=3,0%

2. У нормалізованому молоці масова частка жиру:

Жн.м.=Бм*Кн;

Де Кн — коефіцієнт, що залежить від виду сиру, становить в межах 0,20…0,28.

Жн.м=3*0,28=0,84%

3. Розраховуємо масу нормалізованого молока:

Мн.м=(Мнезб.м*(Жв-Жнезб.м)/Жв-Жн.м)*(100/100-В);

Де Мнезб. м — маса незбираного молока;

Жв — масова частка жиру у вершках;

Жнезб.м — масова частка жиру у молоці незбираному;

В — втрати при сепаруванні, В=0,38.

Мн.м=(50 000*(25−3,4)/25−0,84)*(100/100−0,38)=44 872,50 кг

4. Розраховуємо масу вершків:

Мв=(Мнезб.м-Мн.м)*100-В/100

Мв=(50 000−44 872,50)*100−0,07/100=5124,41 кг

5. При виробництві кисломолочного сиру використовуємо закваску прямого внесення.

6. Знаходимо масу сиру з урахуванням норми витрат:

Мс=Мн.м*1000/Нв;

Де Нв — норми витрат сировини на 1 т продукції, згідно наказу № 293 — Нв=6661,2 кг/т;

Мс=44 872,50*1000/6661.2=6736,40 кг

7. Знаходимо масу готового продукту з урахуванням втрат при фасуванні:

Мгот.пр=Мс*1000/Нвф;

Де Нвф — норми втрат при фасуванні, згідно наказу № 1025 — Нвф=1006,8 кг/т;

Мгот.пр=6736,40*1000/1006,8=6690,90 кг

8. Знаходимо масу сироватки, що виділилась:

Мсиров=Мн.м*Вх;

Де Вх — відсотковий вихід сироватки, який складає 75%;

Мсиров=44 872,498*0,75=33 654,37 кг

2.3.2 Розрахунок сироваткового напою з томатним соком Згідно рецептури на продукт:

2.3.3 Розрахунок квасу «Молочного»

Згідно рецептури на продукт:

2.4 Зведена таблиця розрахунку продуктів

3. Вибір і обгрунтування технологічних процесів

3.1 Вимоги до вихідної сировини

3.1.1 Вимоги до молока незбираного Молоко — унікальний харчовий продукт, всі компоненти якого мають суттєве значення в фізіології харчування людини, знаходяться у збалансованому співвідношенні та легкозасвоюваній формі. Молоко складається з води та сухого залишку, до складу якого входять молочні білки, молочний жир, лактоза і мінеральні солі. Крім цього, до сухого залишку також входять вітаміни, ферменти, лимонна кислота, гормони, пігменти, фосфатиди, стерини та інші азотисті сполуки.

Молоко, яке закуповують, повинно отримуватись від здорових тварин в господарствах, благополучних щодо інфекційних захворювань, та за показниками якості відповідати вимогам ДСТУ 3662−96. В молоці не допускається вміст інгібуючих речовин. За фізико-хімічним, санітарно-гігієнічним та мікробіологічним показникам молоко розділяють на 4 гатунки: екстра, вищий, перший та другий (табл.3.1).

Таблиця 3.1

Молоко всіх гатунків повинно мати густину не менше 1027 кг/м3 за температури 20 °C.

Закупівельна ціна на молоко та система оплати під час його закупівлі встановлюється та регулюється з урахуванням встановлених норм по жиру та білку. Допускається закуповувати молоко з густиною ?1026 кг/м3 за температури 20 °C і кислотністю від 15 до 21°Т, але свіже незбиране, яке за органолептичними та фізико-хімічними показниками відповідає першому чи другому гатункам.

Молоко, що не відповідає вимогам екстра-другого гатунків, вважається негатунковим і для переробки не використовується.

В кожній партії молока визначається маса нетто та якісні показники: органолептичні, температура, вміст жиру, білку, сухих речовин, кислотність, густина, група чистоти.

Загальне бактеріальне обсіменіння, кількість соматичних клітин, наявність інгібіторів визначають не рідше одного разу в декаду.

У разі підозри на фальсифікацію молока домішками води, в обов’язковому порядку проводиться дослідження контрольної проби молока за масовою часткою сухих речовин, що підтверджує натуральність молока. Якщо результат дослідження підтверджує фальсифікацію молока, то відповідна партія молока відноситься до негатункового.

У випадку підозри на фальсифікацію (кислотність менше ніж 15°Т, не властивий молоку запах чи смак) проводить визначення інгібіруючих речовин (миючі засоби, консерванти, формалін, сода, аміак, перекис водню, антибіотики).

До приймання допускається молоко, яке отримане від здорових тварин. Це повинна підтверджувати довідка про ветеринарно-санітарне благополуччя молочних ферм-постачальників, видана спеціалістом на строк не більше одного місяця.

Молоко, що поступає на молокопереробне підприємство повинно відповідати вимогам ДСТУ 3662−96 «Молоко коров’яче заготівельне». Воно повинно бути чистим, без сторонніх, не властивих йому присмаків та запахів. За зовнішнім виглядом і консистенцією молоко повинно бути однорідною рідиною без осаду і комочків, не замороженим, мати колір від білого до ясно-жовтого. Воно повинно бути профільтроване і охолоджене, мати густину не менше 1027 кг/м3.

Молоко, яке отримують від хворих тварин приймають як несортоване, попередньо пропастеризувавши його. Змішувати таке молоко з тим, що отримане від здорових тварин забороняється.

Не підлягає прийманню і переробці молоко, що отримане в перші і останні сім днів лактації, фальсифіковане, з запахом хімікатів та нафтопродуктів, з прогірклим, затхлим присмаком часнику, цибулі, полину, те що містить отрутохімікати в кількості, що перевищують допустимі норми, затверджені міністерством охорони здоров’я. Не приймається молоко, що містить антибіотики, з кислотністю вищою ніж 22°Т, з класом забруднення нижче ІІ.

Перед відбором проб для аналізу незбиране молоко в танках ретельно перемішують протягом 5−15 хв. Відбір проб проводять з кожної заповненої ємкості.

У заготівельному молоці визначають: кислотність титровану або рН (ГОСТ 3624−92), густину (ГОСТ 3625−84), температуру (ГОСТ 26 809−86), механічну забрудненість (ГОСТ8218−56), вміст жиру (ГОСТ 5867−69).

Отже, основною сировиною при виробництві сиру кисломолочного є незбиране молоко, яке повинно бути не нижче І гатунку, термостійке, кислотністю не вище 19°Т, з бактеріальним обсіменінням за редуктазною пробою не нижче 2 класу, кількість соматичних клітин — не вище 300 тис./см3, густиною — не нижче 1028 кг/м3, без антибіотиків та інших інгібуючих і токсичних речовин.

Вимоги до сировини та матеріалів:

Для виробництва кисломолочного сиру використовують:

· молоко коров’яче незбиране згідно з ДСТУ 3662;

· молоко знежирене, кислотністю не більше 20 °Т, одержане з коров’ячого молока згідно з ДСТУ 3662;

· вершки, одержані з коров’ячого молока згідно з ДСТУ 3662 або згідно з чинними нормативними документами;

· закваски або заквашувальні препарати прямого внесення вітчизняного виробництва згідно з чинними нормативними документами або аналогічні закордонного виробництва за наявності гігієнічного висновку центрального органу виконавчої влади у сфері охорони здоров’я України;

· пепсини харчові згідно з ДСТУ 4459;

· препарати ферментні згідно з ДСТУ 4457;

· хлорид кальцію двоводний, хлорид кальцію фармакопейний, хлорид кальцію технічний безводний не нижче 1 гатунку згідно з чинними нормативними документами;

· воду питну згідно з ГОСТ 2874

3.1.3 Нормативні вимоги до якості сироватки Згідно з ДСТУ 2212:2003 «Виробництво молока та кисломолочних продуктів. Терміни та визначення понять» сироватка — це плазма молока, яка переважно містить воду, лактозу та мінеральні солі. Її одержують термомеханічним оброблянням молочного згустку чи ультрафільтрацією під час виробництва сирів, сиру кисломолочного, казеїну.

За органолептичними показниками сироватка є однорідною рідиною зеленуватого кольору, без сторонніх домішок. Допускається наявність білого осаду. Сироватка, отримана після часткового видалення білка ультрафільтрацією (фільтрат), — однорідна прозора рідина зеленуватого кольору. Допускається слабка опалесценція. Сироватка повинна мати чистий, властивий молочній сироватці смак і запах, казеїнова — кислуватий, солона підсирна — від солонуватого до солоного, без сторонніх присмаків і запахів.

Сироватка, що використовується для виробництва харчових продуктів повинна мати кислотність не вище 30? Т, густину при 20? С — 1023−1025 кг/м3 і містити жиру не більше 0,6%, лактози не менше 3,2%, масова частка сухих речовин близько 5%, хлориду натрію не більше 2%. Відповідно до ОСТ 1 002 023—87 (замість ГОСТ 4992–75) «Сироватка молочна» по органолептичним показникам сироватка повинна бути однорідною рідиною зеленуватого кольору, без сторонніх домішок, мати чистий, властивий молочній сироватці смак (для казеїнової і сирної — кислуватий, для солоної підсирної — від солонуватого до солоного) без сторонніх присмаків і запахів. Сироватка, отримана після часткового видалення білка методом ультрафільтрації (фільтрат), повинна бути однорідною прозорою рідиною зеленуватого кольору; допускається слабка опалесценція. По фізико-хімічним показникам сироватка повинна відповідати вимогам, вказаним в таблиці .

Таблиця

Сироватка не повинна містити патогенних мікроорганізмів. Енергетична цінність солоної сироватки така ж, як і несолоної. Визначають зовнішній вигляд, смак і запах сироватки — органолептично; колір —вміщуючи в хімічний стакан середню пробу для аналізу (стакан ставлять на лист білого паперу і колір визначають відповідно до характеристики, прийнятих в ОСТ 1 002 023—87 «Сироватка молочна»); масову частку жиру по ГОСТ 586 769 масову частку хлористого натрію — по ГОСТ 3627–81 (стосовно молока); густину по ГОСТ 362 584 (стосовно молока) температуру — термометрично; кислотність по ГОСТ 3624–67 (стосовно молока, але без додавання води); масову частку сухих речовин — по ГОСТ 3626–73 (стосовно молока); активну кислотність (рН) — потенціометрично; вміст лактози — по методу Бертрана по ГОСТУ 4983—85 (при масі зважування 25 г), а також поляриметрично по ОСТУ 1 002 023—87 (розділ 2,5);

масову частку іонів хлору в хлорнокислій казеїновій сироватці — методом, описаним по ОСТУ 1 002 023—87 (розділ 2,6), заснованим на титруванні сироватки після нейтралізації титрувальним розчином азотнокислого срібла у присутності хромовокислого калію як індикатора.

Рекомендації за визначенням натуральності молочної сироватки (визначення кількості сторонньої води в сироватці) по точці замерзання сироватки, визначуваної за допомогою кріоскопу, на практиці поки широкого застосування не отримали. Транспортувати сироватку потрібно в автомолцистернах, а фасовану у фляги — критим автотранспортом відповідно до Правил перевезень швидкопсувних вантажів, діючих на даному виді транспорту.

Вимоги до сировини та матеріалів:

Для виробництва напою з сироватки використовують:

· сироватку молочну відповідно до ОСТ 1 002 023—87 (замість ГОСТ 4992–75);

· томатний сік згідно з ГОСТ 937;

· сіль кухонна харчова відповідно до ГОСТ Р 51 574 — 2000.

· Дріжджі хлібопекарські пресовані

· Цукор згідно ДСТУ 4623 — 2006

3.2 Вибір і обґрунтування технологічних режимів Загальними операціями при виробництві сиру кисломолочного будь-яким способом є отримання сировини, оцінка її якості і відповідне сортування, облік маси, очищення та доохолодження у разі потреби перед тимчасовим резервуванням. Зберігання незбираного молока до переробки при температурі (42) С не повинно перевищувати 6 год.

Нормалізація молока по жиру проводиться з урахуванням фактичної масової частки білку сировини, що переробляється, і коефіцієнта нормалізації, який встановлюють відповідно до виду сиру кисломолочного, конкретного способу і умов його виробництва та пори року.

У виробництві сиру кисломолочного знежиреного процес нормалізації молока замінюють сепаруванням.

Пастеризація підготовленої сировини проводиться при оптимальній температурі (782) С з витримкою 20…30 с. Цей режим забезпечує коагуляцію термолабільних сироваткових білків і, відповідно, сприяє підвищенню виходу продукту. За низьких температур пастеризації згусток утворюється недостатньо щільним і при його обробці сироваткові білки відходять у сироватку, що знижує вихід сиру кисломолочного. З підвищенням температури пастеризації продукт набуває занадто високої кислотності та вологи внаслідок подовження процесу вилучення сироватки від згустку. Це пов’язано з денатурацією сироваткових білків і підсиленням гідратаційних властивостей казеїну.

Молоко у виробництві сиру кисломолочного не гомогенізують, так як це зменшує міцність згустку та його здатність до синерезису. Виключенням є виробництва сиру кисломолочного безперервним способом.

Пастеризоване молоко охолоджують у осінньо-зимовий період року до температури 28…30 C, а у весняно-літній — до 30…32 C і направляють на заквашування у спеціальні ванни ВК-2,5, ВК-1 або ферментаційні резервуари в залежності від рівня механізації подальших технологічних операцій.

Молоко заквашують заквасками на мезофільних молочнокислих стрептококах (Lac.lactis, Lac. cremoris, Lac. diacetilactis). Тривалість сквашування молока 8…12 год, необхідна кількість закваски 1…5% до об'єму молока.

Для прискорення сквашування молока до 4…4,5 год використовують симбіотичну закваску, виготовлену на культурах мезофільних і термофільних стрептококів у співвідношенні 1:1. Температуру молока встановлюють 38 C у осінньо-зимовий період і 35 C у весняно-літній.

У виробництві сиру кисломолочного використовують стрептококову закваску тому, що її кислотоутворююча здатність гарантує отримання готового продукту з кислотністю не більше нормативної. Кількість мезофільних молочнокислих стрептококів у готовому сирі кисломолочному досягає 108 — 109 клітин в 1 г. Використання заквасок прямого внесення значно покращує мікробіологічні показники готового продукту, що призводить до подовження терміну його зберігання.

При кислотному способі виробництва в молоко додають лишу закваску, тому зсідання білків проходить лише внаслідок накопичення молочної кислоти. У разі необхідності у молоко можна додавати хлористий кальцій.

В якості закваски можна використовувати симбіотичні суміші культур біфідобактерій і молочнокислих мікроорганізмів. Так, при виробництві сиру кисломолочного традиційним способом із внесенням закваски, яка складається з мезофільних стрептококів і біфідобактерій, зменшується кількість стафілококів у готовому продукті і при зберіганні внаслідок дії антибіотичних речовин, що утворюються біфідобактеріями.

У разі виробництва сиру кисломолочного кислотно-сичужним способом в молоко, крім закваски, додають хлористий кальцій і молокозсідальні ферменти. Хлористий кальцій вносять з розрахунку 400 г безводної солі на 1000 кг молока у вигляді розчину з масовою часткою хлористого кальцію 30…40%, що уточнюють при 20 С. Хлорид кальцію потрібен для відновлення сольової рівноваги, порушеної при пастеризації молока. Після цього в молоко вводять один із молокозсідальних ферментів сичужний порошок, пепсин харчовий яловичий або свинячий та інше. Доза ферменту активністю 10 0000 МЕ на 1000 кг молока, що заквашується, дорівнює 1 г. Сичужний порошок розчиняють у питній воді з температурою (363) С, а пепсин — у свіжій профільтрованій сироватці з тією ж температурою. Після внесення закваски, молокозсідального ферменту та хлористого кальцію молоко залишають у спокої до повного сквашування.

У процесі виробництва сиру кисломолочного кислотним способом молоко сквашується до отримання згустку кислотністю (755) Т для сиру кисломолочного 9%-ї жирності, (805) Т — для cелянського, (855) Т — для знежиреного. Тривалість сквашування молока 8…12 год із моменту внесення закваски.

При кислотно-сичужному способі виробництва сиру кисломолочного водночас діє молокозсідальний фермент, проходить спільна кислотна та сичужна коагуляція казеїну. Часткове перетворення казеїну в параказеїн під впливом ферменту, відбувається перед кислотною коагуляцією. Враховуючи, що при переході в параказеїн зміщується ізоелектрична точка казеїну з рН 4,6 до 5,2, утворення згустку проходить при нижчій титрованій кислотності і, як наслідок, зменшується кислотність сиру кисломолочного, міцність згустку збільшується, тому підвищується вихід продукту. Тривалість сквашування молока 6…10 годин. Закінчення цього процесу при кислотно-сичужному способі визначається за кислотністю згустку (615 Т — для сиру кисломолочного 18 і 9%-ної жирності та 655 Т — для сиру нежирного).

Для визначення готовності згустку перед обробкою, шпателем надрізають згусток. Краї згустку на зломі повинні бути рівними і блискучими, а сироватка, що виступає при цьому прозорою, світло-зеленою. При недостатньому сквашуванні або переквашуванні проходять значні втрати білку та жиру, консистенція сиру може бути мазкою, а смак — кислим. Процес заквашування, сквашування і обробки згустку проходить при виробництві сиру кисломолочного традиційним і, в деяких випадках, роздільним способом у ваннах ВК й у сироробних ваннах ємкістю 10 т. Після закінчення сквашування готовий згусток розрізують дротяними ножами на кубики розміром по ребру 2 см. Розрізаний згусток залишають у спокої протягом 40…60 хв для зростання кислотності і для більш інтенсивного видалення сироватки. Потім сироватку частково вилучають з ванни сифоном або через штуцер та збирають в окрему ємність.

При виробництві сиру кисломолочного столового і нежирного з використанням кислотної коагуляції білків для підсилення та прискорення видалення сироватки використовують підігрівання отриманого згустку. При виробництві нежирного сиру кисломолочного температура підігрівання складає 382 С з витримкою 15…20 хв, а для столового — 55…60 С; 30…50 хв.

Для кінцевого видалення сироватки від згустку і отримання сиру кисломолочного із стандартним вмістом вологи використовують самопересування, а потім й примусове пресування. Для цього згусток розливають у бязеві або лавсанові мішки розміром 40×80 см, які заповнюються на три чверті об'єму по 7…9 кг або наливають на серп’янку, натягнуту на прес-візок.

Для самопресування і пресування мішечки зі густком рівномірно розкладають на дно прес-візка і накривають пластиною, яка тисне на них.

Відпресований сир кисломолочний швидко охолоджують до температури 3…8 С для припинення молочнокислого бродіння. Охолодження в залежності від виду технологічного обладнання, що використовується для виробництва сиру кисломолочного, здійснюють різними способами. Так, пресування мішечків можна об'єднати з охолодженням, розміщуючи прес-візок у холодильній камері. Процес може тривати до 10 год. Окрім того, застосовують спеціальну установку — охолоджувач системи Митрофанова. Через отвір у барабан завантажують мішки зі згустком. При повільному обертанні барабану мішечки перевалюються і згусток пресується. Через 40 хв подають розсіл, при цьому за 1,5 год сир кисломолочний охолоджується приблизно на 10 С. Температура охолодження сиру кисломолочного 9…15 С. Упакований продукт доохолоджують у холодильній камері до температури 2…6 С.

Продукти із вторинної сировини (молочної сироватки).

Харчова цінність і біологічні властивості дають можливість використовувати молочну сироватку її безпосередньо напій або, після попередньої обробки, сировину для приготування різноманітних напоїв. У напоях із молочної сироватки майже немає казеїну і молочного жиру. В окремих видах напоїв можуть бути видалені і сироваткові білки. Одночасно напої можуть бути збагачені білками молока у разі додавання маслянки, знежиреного молока або молочно-білкових концентратів, а також продуктів рослинного походження (сої, фруктового, солодового сиропів, топінамбуру та ін.).

Технологія виробництва напоїв суттєво відрізняється залежно від виду попередньої обробки сироватки: використання натуральної сироватки без обробки, видалення сироваткових білків (освітлення сироватки) та знежирення, гідроліз азотистих і вуглеводних компонентів, концентрації сухих речовин, біологічної обробки.

Напої з нативної сироватки — непрозорі, в них можливе випадіння осаду у вигляді пластівців. Вони мають певні дієтичні та лікувальні властивості за рахунок збереження всіх складових молочної сироватки.

У технології приготування таких напоїв для поліпшення смаку і підвищення харчової і біологічної цінності молочної сироватки застосовують біологічну обробку і внесення наповнювачів.

Виділення значної частини білків із сироватки дає змогу отримати прозорі освіжальні напої. Білки збільшують каламутність, знижують стійкість під час зберігання і послаблюють освіжний ефект. В освітленій сироватці зменшується специфічний сироватковий смак. Основним способом виділення сироваткових білків є теплова денатурація.

Біологічна обробка підвищує харчову цінність напоїв внаслідок збільшення масової частки деяких водорозчинних вітамінів і лактатів. Зброджування лактози до молочної кислоти та інших речовин дає можливість спрямовано змінювати за бажанням співвідношення білків до вуглеводів і поліпшувати смак напою.

Напої з сироватки виробляють із пастеризованої молочної сироватки сквашуванням її заквасками на чистих культурах молочнокислих бактерій із додаванням смакових речовин. Виробляють кваси «Новий» і «Молочний», ацидофільно-дріжджовий напій, напій із сироватки «Прохолода».

Послідовність технологічних процесів виробництва сироватки молочної пастеризованої наступна: приймання, очищення від частинок казеїну, знежирення, пастеризація і охолодження, фасування, маркування, пакування.

3.3 Опис технологічного процесу

3.3.1 Технологія виробництва сиру кисломолочного «Селянського»

Сир кисломолочний — це білковий продукт, який виготовляють сквашуванням пастеризованого молока заквашувальними препаратами із застосуванням способів кислотної, кислотно-сичужної або термокислотної коагуляції білка.

Механізовану автоматизовану лінію, що оброблює сирний згустку в потоці Я9-ОПТ потужністю по молоку 2500 та 5000 л/год застосовують для виробництва сиру кисломолочного напівжирного, селянського та знежиреного. Згусток отримують шляхом кислотної коагуляції білків молока сквашуванням його чистими культурами молочнокислих бактерій.

Принципова технологічна схема виробництва сиру кисломолочного «Селянського» 5%.

Приймання і оцінка якості сировини

v

Очищення молока

v

Охолодження і тимчасове резервування

v

Нормалізація молока за вмістом жиру з урахуванням вмісту білку

v

Гомогенізація нормалізованого молока

v

Пастеризація нормалізованого молока

v

Охолодження до температури заквашування

v

Заквашування і сквашування

v

Перемішування згустку

v

Підігрівання, витримування та охолодження

v

Фасування і до охолодження При прийманні молока спочатку проводять інспекцію тари — перевіряють її чистоту й цілісність пломб, правильність наповнення, наявність гумових кілець під кришками фляг. Кожну партію молока після приймання перемішують і відбирають із неї пробу для визначення температури, густини, кислотності, групи чистоти, масових часток жиру і сухих речовин та інших показників згідно з вимогами до закупівельного молока. Молочну сировину очищують на сепараторах-молокоочисниках (1−3). Молоко, відібране за якістю й очищене доохолоджують на пластинчастому охолоджувачі (1−4). Потім молоко направляється у вертикальний резервуар для тимчасового резервування (1−5). Нормалізацію молока проводять проводять за масовою часткою жиру з урахуванням масової частки білка на сепараторі-нормалізаторі (2−9). Нормалізовану молочну суміш направляють у пастеризаційно-охолоджувальну установку (2−7), де вона нагрівається до температури гомогенізації 60±5?С та направляється в гомогенізатор клапанного типу в якому проводиться подрібнення жирових кульок (2−10). Тиск гомогенізації 7,5−2,5МПа. Нормалізоване, гомогенізоване молоко пастеризують при температурі 782 С з витримкою 20−30 с або 902 С з витримкою 10−20 с і охолоджують до температури заквашування 24…28 С у літній період і 26…30 С у зимовий.

Охолоджене до температури заквашування молоко поступає в резервуар для сквашування (3−11), в який вноситься закваска у кількості 1−10% від маси молока. Заквашене молоко ретельно перемішують і залишають у спокої не більше, ніж на 10 годин для сквашування. Процес вважається закінченим при титрованій кислотності згустку 70…90 Т для сиру кисломолочного селянського. Готовий згусток перемішують протягом 2…5 хв. і гвинтовим насосом подають у трубчастий теплообмінник (3−13), що складається з підігрівача, витримувача і охолоджувача.

У підігрівачі згусток підігрівають до температури 46…52 С. Підігрівання здійснюють протягом 2…2,5 хв. водою з температурою 70…90 С, що циркулює в міжстінному просторі. З підігрівача згусток подають у витримувач на 1…1,5 хв., потім в охолоджувач, де він охолоджується до температури 30…40 С. Потім продукт поступає на двоциліндровий зневоджувач (3−14), обтягнутий фільтруючою тканиною, який обертається з частотою 1 хв. Регулювання вмісту вологи в сирі кисломолочному здійснюють зміною кута нахилу барабана зневоджувача або зміною температури підігрівання чи охолодження згустку.

Охолоджують продукт до температури 8…12 С на охолоджувачі, а доохолодження до 42 С проводять у холодильній камері після фасування.

Сир кисломолочний отриманий на лінії Я9-ОПТ часто має ваду консистенції - крупинчатість, що ускладнює використання цього продукту в якості молочно-білкової основи для сиркових виробів.

3.3.2 Технологія виробництва сироваткового напою з томатним соком Сироватка із-під сиру кисломолочного «Селянського» направляється в резервуар із нержавіючої сталі (2−11). Звідки визначену її кількість направляють на виробництво сироваткового напою з томатним соком. Відцентровим насосом (2−1) сироватка перекачується на сепаратор-освітлювач моделі ОХС (2−18), в якому відбувається знежирювання та очищення від казеїнового пилу. При відсутності сепараторів допускається очищення молочної сироватки через два шари марлі чи лавсанову тканину. Освітлену сироватку пастеризують на пластинчастій пастеризаційно-охолоджувальній установці (2−7) при температурі 76±2?С з витримкою 15−20 с чи 65±2?С з витримкою не менше 30 хв.

Принципова технологічна схема виробництва сироваткового напою з томатним соком:

Приймання сироватки

v

Освітлення сироватки

v

Пастеризація сироватки

v

Внесення томатного соку

v

Охолодження напою

v

Фасування, маркування, пакування Сироватку освітлену і про пастеризовану направляють у вертикальний резервуар (2−11), в якому і відбувається внесення в сироватку томатного соку у кількості 15% та кухонної солі. Сироватку ретельно перемішують, охолоджують і розливають у тару. Напій доохолоджують у холодильній камері протягом 5…6 год при температурі не вище як 6 °C. Кислотність продукту — 50…70 °Т.

3.3.3 Технологія виробництва квасу «Молочний»

Для виготовлення квасу використовують тільки свіжу, доброякісну сироватку, із якої попередньо видаляють білок. При цьому має забезпечуватися гарна теплова обробка. Освітлену сироватку збирають в ємкості, де її піддають біологічній обробці і збагаченню. При цьому необхідно видалити специфічний присмак сироватки, накопичити молочну кислоту (що надає напою кислуватий присмак), вуглекислий газ, спирт, забезпечити колір продукту. Складність заклечається в тому, що лактоза не піддається гідролізу хлібопекарськими дріжджами, саме тому додають сахарозу. Принципова технологічна схема виробництва квасу «Молочного»:

Приймання сироватки

v

Освітлення сироватки

v

Пастеризація сироватки

v

Охолодження до температури внесення компонентів

v

Внесення цукру та хлібопекарських пресованих дріжджів

v

Сквашування

v

Внесення цукрового сиропу, паленого цукру та фруктових есенцій (лимонна, яблучна чи грушева)

v

Охолодження та розлив

Відцентровим насосом (2−1) сироватка перекачується в ємкість для відварювання альбуміну (2−16), потім не сепаратор-освітлювач моделі ОХС (2−18), в якому відбувається знежирювання та очищення від казеїнового пилу. При відсутності сепараторів допускається очищення молочної сироватки через два шари марлі чи лавсанову тканину. Білкову масу вивантажують в бачок для білкової маси (2−17), а освітлену сироватку пастеризують на пластинчастій пастеризаційно-охолоджувальній установці (2−7) при температурі 76±2?С з витримкою 15−20 с чи 65±2?С з витримкою не менше 30 хв. Потім сироватку перекачують в резервуар з паровою сорочкою (2−11), нагрівають до 25…30 °С, і додають цукор (у кількості 15 кг на 1000 кг) і хлібні дріжджі у вигляді дріжджової закваски, яку готують так. У 4 кг пастеризованої охолодженої до 30 °C сироватки розчиняють 200 г свіжих хлібних дріжджів і 50…60 г цукру-піску і залишають при 30 °C для зброджування. Через 2…3 год закваска готова для внесення у сироватку. Ознакою закінчення сквашування є утворення піни на поверхні сироватки. Після закінчення сквашування в сироватку вносять інші 25 кг цукру у вигляді сиропу, 10 кг цукру у вигляді сиропу паленого цукру, а також фруктові есенції: грушеву, яблучну або лимонну.

Для приготування цукрового сиропу необхідну кількість цукру-піску розчиняють у такій самій кількості освітленої сироватки. Розчин нагрівають до кипіння, фільтрують і охолоджують до 25−30 °С. Для приготування паленого цукру його нагрівають до стану карамелізації. Далі палений цукор розчиняють у невеликій кількості теплого квасу і цей розчин після фільтрування вносять у приготовлений напій.

Квас із внесеними наповнювачами охолоджують на пластинчастому охолоджувачі (2−4) і розливають у тару. Далі його витримують у холодильній камері для дозрівання не менше як 24 год. У разі розливу в автомолцистерни квас дозріває у цистернах.

Кислотність квасу повинна бути не вище як 100 °Т, він повинен містити 11−12,5% сахарози і 0,4−1% спирту.

Біологічна обробка підвищує харчову цінність напоїв внаслідок збільшення масової частки деяких водорозчинних вітамінів і лактатів. Зброджування лактози до молочної кислоти та інших речовин дає можливість спрямовано змінювати за бажанням співвідношення білків до вуглеводів і поліпшувати смак напою.

3.4 Вимоги нормативно-технічної документації на продукти

3.4.1 Сир кисломолочний «Селянський»

Згідно ДСТУ 4554:2006: сир кисломолочний — білковий кисломолочний продукт, що містить переважно казеїн та сироваткові білки і який виробляють сквашуванням молока заквашувальними препаратами із застосуванням способів кислотної або кислотно-сичужної коагуляції білка.

Вимоги до органолептичних показників наведені в таблиці 1:

Таблиця 1 — органолептичні показники

Вимоги до фізико-хімічних показників для сирів кисломолочних наведені в таблиці 2:

Таблиця 2 — фізико-хімічні показники

За мікробіологічними показниками кисломолочний сир повинен відповідати вимогам, зазначеним у таблиці 3.

Таблиця 3 — Мікробіологічні показники кисломолочного сиру

Вміст токсичних елементів у кисломолочному сирі не повинен перевищувати гранично допустимих рівнів, зазначених у таблиці 4.

Таблиця 4 — Гранично допустимі рівні токсичних елементів

3.4.2 Сироватковий напій з томатним соком За органолептичними показниками сироватковий напій з томатним соком має відповідати вимогам наведеним в таблиці 1:

Таблиця 1 — органолептичні показники

За фізико-хімічними показниками напій повинен відповідати вимогам наведеним у таблиці 2:

Таблиця 2 — фізико-хімічні показники

За мікробіологічними показниками сироватковий напій з томатним соком має відповідати вимогам наведеним у таблиці 3:

Таблиця 3 — мікробіологічні показники

3.4.3 Квас «Молочний»

За органолептичними показниками квас «Молочний» має відповідати вимогам наведеним у таблиці 1:

молочна сироватка квас Таблиця 1 — органолептичні показники

За фізико-хімічними показниками квас повинен відповідати вимогам наведеним у таблиці 2:

Таблиця 2 — фізико-хімічні показники

4. Висновок Проблема повного використання молочної сироватки не вирішена практично в жодній країні. За прогнозом спеціалістів, ресурси сироватки і надалі будуть збільшуватись.

Існуючі способи утилізації сироватки шляхом біологічного очищення не перешкоджають потраплянню зайвих речовин до водоймищ. У таких випадках залишається лише один спосіб усунення дії цього забруднювального побічного продукту — розробка безвідходної технології переробки сироватки. Молочні підприємства мають можливість повертати здавальникам сироватку для годівлі сільськогосподарських тварин. Кількість її, що залишається, підлягає промисловій переробці на суху та згущену сироватку, молочний цукор, білок, напої. Ці продукти використовують у харчових цілях, для збагачення кормів, виробництва продуктів дитячого та дієтичного харчування, а також медичних препаратів.

Можна виділити такі основні напрямки переробки і використання молочної сироватки в нашій країні: використання без обробки (в нативному вигляді), у вигляді концентратів, виділення і використання окремих найцінніших компонентів, біотехнологічна переробка.

Широко використовується сироватка і продукти її переробки в хлібопекарській та кондитерській промисловостях, як замінник яєчного білка, в ковбасному виробництві як замінник м’яса, а також у виробництві морозива, шоколаду, готових супів, замінників незбираного молока та ін.

5. Список використаної літератури

1. Грек О. В. Скорченко Т.А. Технологія сиру кисломолочного та сиркових виробів: Навч. посіб. — К.: НУХТ, 2009. — 235с.

2. Храмцов А. Г. Молочная сыворотка. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1990. — 240с.

3. Скорченко Т. А., Поліщук Г.Є., Грек О. В., Кочубей О. В. Технологія незбираномолочних продуктів./ За редакцією Скорченко Т. А. Навч. посіб. — Вінниця: Нова Книга, 2005. — 264с.

4. Ростроса Н. К., Мордвинцева П. В. Курсовое и дипломное проектирование предприятий молочной промышленности. — 2-е изд., перераб. и допол. — М.: Агропромиздат, 1989. — 303с.

5. Твердохлеб Г. В., Диланян З. Х., Чекулаева Л. В., Шилер Г. Г. Технология молока и молочных продуктов. — М.: Агропромиздат, 1991. — 463с.