Проект цеху по виробництву сухого молока та згущених молочних консервів

Пастеризація. Операцію здійснюють на пастеризаторах охолоджувачах (позиція №4). Нормалізовану суміш перед згущенням пастеризують за температури 90±2° С або 107±2° С без витримки. Відразу після пастеризації рекомендується охолодити молоко до 70...75° С, щоб запобігти денатурації сироваткових білків та інших небажаних фізико-хімічних змін [5]

Згущення. Операцію здійснюють у вакуум-випарниках (позиція №10). Після охолодження молоко направляють на згущення, тобто концентрування сухих речовин молока шляхом випарювання вологи у вакуум-випарних установках за тиску нижче атмосферного. Застосування вакууму дозволяє знизити температуру кипіння молока та, у найбільшому ступені зберегти його властивості.

При випарюванні  основними параметрами процесу є температура, тривалість впливу і кратність концентрування. Температура випарювання залежно від числа корпусів установки і вмісту сухих речовин у суміші вимірюється від 76 до 82° С. Тривалість теплового впливу залежить від виду вакуум-випарних установок. В однокорпусній циркуляційній установці вона коливається від 1 (при згущенні від 11 до 25% сухих речовин) до 10 год (при згущенні від 6 до 60%). У плівковій вакуум-випарній установці тривалість випарювання складає від 3 до 15 хв.

Введення  цукрового сиропу. Операцію здійснюють у трубчастих пастеризаторах (позиція №11). Можливо також одночасне згущення молочної суміші та цукрового сиропу. Підготовку цукрового сиропу проводять шляхом очищення, змішування цукрового піску з гарячою водою, температура якої 60...70°С, і доведення суміші до кипіння. Цукрові сиропи рекомендується готувати перед введенням у вакуум-випарну установку і зберігати не більше 30 хв з концентрацією цукру 65...70 %. Температура кипіння таких сиропів 105...107°С Більш високі концентрації цукрового сиропу погіршують процес згущення, і сироп погано змішується з молоком через високу в'язкість. Температура сиропу під час змішування повинна бути не нижче 80° С [1]

Згущення  молочної суміші з сиропом. Операцію здійснюють у вакуум-випарниках (позиція №10). Згущення ведуть за температури 55-63° С, яка дозволяє максимально зберегти властивості молока. Наслідком підвищення температури може бути бурий колір молока. Це пояснюється тим, що у водяному розчині відбувається процес інверсії сахарози, який прискорюється з підвищенням температури, і утворені моноцукри вступають у взаємодію з амінними групами білків, амінокислотами та іншими поєднаннями молока.

Згущення закінчують зі зменшенням об'єму молочно-цукрової суміші в 2,5 рази. Вміст сухих речовин  при цьому досягає 70-73%. Для визначення готовності продукту беруть пробу молока за допомогою спеціального пробовідбірника, охолоджують її до 20° С та знімають показання рефрактометра. Коливання густини молока повинне складати 1,28... 1,3 г/см³. Для швидкої кристалізації лактози та утворення дрібних кристалів необхідними умовами є внесення затравки та інтенсивне перемішування згущеного молока під час охолодження.

Затравка являє  собою суху, тонко подрібнену лактозу  з розміром кристалів 2...З мкм. Під  час її внесення в згущене молоко різко збільшується кількість зародків кристалізації, що сприяє утворенню дрібних кристалів лактози. Кількість затравки зазвичай складає не менше 0,02% маси продукту.

Охолодження згущених молочних консервів. Дану операцію здійснюють урезервуарі (позиція №8). По закінченні випарювання (згущення) продукт негайно охолоджують, щоб створити умови для кристалізації молочного цукру (переходу його з молекулярного розчину в твердий кристалічний стан). Це перетворення досягається охолодженням розчинника, у результаті чого розчинність молочного цукру знижується і кількість води, що залишилася у продукті, не може утримати його у розчиненому стані. Від розміру кристалів лактози залежить консистенція продукту.

Охолодження згущеного  молока з цукром необхідно вести  так, щоб викристалізувалася максимальна  кількість лактози. У протилежному випадку під час зберігання продукту за умов низьких температур, коли знову настає насичення системи, у частині молочного цукру, яка залишилася в розчиненому стані, може відбутися подальше кристалоутворення. Кристали, що випали при цьому, внаслідок самовільного режиму бувають, як правило, великими.

Найбільш розповсюджений в останні роки спосіб – одноступеневе охолодження згущеного молока у вакуум-охолоджувачах вертикального та горизонтального типу. У процесі охолодження під час інтенсивного перемішування по всій масі відбувається накладення численних монослоїв молекул молочного цукру на грані осколків чи зародків кристалів. При цьому виникають кристали розміром 5-10 мкм, що забезпечує гарну консистенцію продукту.

Одноступеневий  спосіб кристалізації дає найкращі результати за умови дуже швидкого охолодження – протягом 40-60 хв до температури 18-20° С, коли створюються умови для масової кристалізації й одержання дрібних кристалів лактози. Слід також зазначити, що під час охолодження згущеного молока у вакуум-охолоджувачах додатково випаровується 3,5...3,7% вологи. На цій стадії охолоджують згущене молоко до температури 17° С, після чого здійснюють його розлив у тару.

Фасування та зберігання. Дану операцію здійснюють на фасувально-пакувальних автоматах (позиція №12). Згущене незбиране молоко з цукром фасується в бляшані банки № 7 (маса продукту 400 г), банки № 14 (3,8...3,9 кг), а також у дерев'яні та фанерно-штамповані діжки різною місткістю (наприклад, 50 л).

Фасування в  банку – здійснюється на потокових фасувальних лініях продуктивністю 60 банок за хвилину і більш продуктивних лініях.

Згущене незбиране молоко з цукром повинне зберігатися при температурі від 0 до 10°С і відносній вологості повітря не вище 85% не більше 12 місяців з дня вироблення в герметичній тарі і не більше 8 місяців з дня вироблення в негерметичній тарі.

Допускається  зберігання згущеного незбираного молока з цукром на підприємствах-виготівниках при температурі не нижче 0°С і не вище 20°С і відносній вологості повітря не вище 85% не більше одного місяця з дня вироблення. [6]

2.2.2 Опис  технологічної схеми виробництва  сухого незбираного молока

Технологічний процес виробництва сухого незбираного молока здійснюється за технологічною схемою наведеною на рис.2.3 і включає наступні операції: приймання та оцінку якості молока; очищення; охолодження; короткочасне зберігання; нормалізацію; пастеризацію; згущення молочної суміші, кріоконцентрація, нагрівання, фасування та зберігання.

Приймання молока. Під час приймання сировини визначають масову частку сухих речовин, жиру, густину, чистоту, редуктазну пробу, температуру, проводять органолептичну оцінку молока. Сировина повинна відповідати діючій нормативній документації на продукт.

Для вироблення консервів згущених з цукром придатне молоко коров'яче кислотністю не вище 20° Т, вершки з масовою часткою жиру не більш 40% кислотністю плазми не більш 26° Т, знежирене молоко та сколотини кислотністю не більш 20° Т. Для виготовлення консервів згущених з цукром використовують сколотини, що одержуються методом перетворення високожирних вершків та безупинного збивання. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.2 –  Технологічна схема виробництва  сухого незбираного молока

Очищення та резервування. Дані операції здійснюють на бактеріовідділювачах та у резервуарі (позиція №2, №5). Молоко очищують без та з підігріванням до 35-45° С залежно від конструкції застосовуваного устаткування і відразу направляють на переробку чи зберігання. У разі потреби; резервування очищеного молока та вершків їх охолоджують до 2-4° С та; зберігають, підтримуючи зазначену температуру.

Нормалізація  суміші. Цю операцію здійснюють на сепараторі-вершковідділювачі (позиція №6). Здійснюється для одержання у молочних консервах необхідного співвідношення між складовими частинами сухої речовини. При цьому співвідношення масових часток двох будь-яких складових частин сухої речовини в нормалізованій суміші та готовому продукті повинні бути однаковими.

Пастеризація.Операцію здійснюють на пастеризаторах охолоджувачах (позиція №4). Нормалізовану суміш перед згущенням пастеризують за температури 90±2° С або 107±2° С без витримки. Відразу після пастеризації рекомендується охолодити молоко до 70...75° С, щоб запобігти денатурації сироваткових білків та інших небажаних фізико-хімічних змін.[5]

Згущення.Операцію здійснюють у вакуум-випарниках (позиція №10). Після охолодження молоко направляють на згущення, тобто концентрування сухих речовин молока шляхом випарювання вологи у вакуум-випарних установках за тиску нижче атмосферного. Застосування вакууму дозволяє знизити температуру кипіння молока та, у найбільшому ступені зберегти його властивості.

При випарюванні  основними параметрами процесу є температура, тривалість впливу і кратність концентрування. Температура випарювання залежно від числа корпусів установки і вмісту сухих речовин у суміші вимірюється від 76 до 82° С. Тривалість теплового впливу залежить від виду вакуум-випарних установок. В однокорпусній циркуляційній установці вона коливається від 1 (при згущенні від 11 до 25% сухих речовин) до 10 год (при згущенні від 6 до 60%). У плівковій вакуум-випарній установці тривалість випарювання складає від 3 до 15 хв.

Кріоконцентрація. Дана операція здійснюється в кріоконцентраторі (позиція №14). Процес протікає при низьких температурах (від 0 до мінус 15°С), що дозволяє максимально зберегти властивості початкового продукту. Кріоконцентрація включає дві основні технологічні операції: утворення суміші кристалів льоду з концентратом і розділення отриманої суспензії. Для першої операції використовують кристалізатори різних типів, для другої - сепараторні установки (центрифуги, фільтрпреси, розділові колонки та ін.). Ці операції можуть виконуватися в одному пристрої, можлива і багатоступінчата обробка.

Фасування та зберігання. Дану операцію здійснюють на фасувально-пакувальних автоматах (позиція №15). Сухі молочні продукти рекомендується упаковувати в герметичну споживчу та транспортну тару. До споживчої тари належать металеві банки з суцільною чи знімальною кришкою та масою нетто 250, 500 і 1000 г; комбіновані банки зі знімальною кришкою, що мають масу нетто 250, 400 і 500 г із внутрішнім герметично закритим пакетом з алюмінієвої фольги, паперу та інших матеріалів; клеєні пачки масою 250, 400 і 500 г із внутрішнім герметично закритим пакетом з алюмінієвої фольги, паперу, лавсану; клеєні пачки з целофановими вкладишами масою нетто 250 г. Швидкорозчинне сухе молоко упаковують за звичайних умов чи у середовищі азоту з попереднім вакуумуванням.

Металеві  та картонно-металеві банки для сухих  молочних продуктів маркірують.

Як транспортну тару застосовують паперові не просочені чотирьох- та п’ятишарові мішки; картонні набивні барабани; фанерно-штамповані бочки з мішками-вкладишами з поліетилену масою нетто 20 – 30 кг.

 

2.3 Утилізація відходів

При виробництві  згущеного незбираного молока з цукром та сухого незбираного молока не спостерігається поява відходів при згущенні молока для згущеного незбираного молока з цукром та при кріоконцентрації молока для сухого незбираного молока, так як уся суміш переходить у продукт, при цьому виділяється волога, яка не є відходом при виробництві цих видів продуктів.

 

2.4 Схеми  технохімічного та мікробіологічного  контролю виробництва молочних  консервів

Контроль при  виробництві молочних консервів  необхідний для підвищення якості сировини, правильного проведення виробничих процесів, суворого дотримання технологічних нормативів, зниження втрат у виробництві і випуску високоякісних молочних консервів.

Контроль ведуть не тільки працівники лабораторії, але  і працівники виробничих цехів. При  лабораторному технохімічному і мікробіологічному контролі перевіряють якість сировини, напівфабрикатів і готової продукції, допоміжних матеріалів, реактивів, води.

Крім виробничого  журналу, по кожній основній операції технологічного процесу ведуть технологічні журнали, за даними яких можна судити про правильність проведення операцій і враховувати впливи відхилень від прийнятих норм на кількісні і якісні показники готової продукції.

Мікробіологічний  контроль виробництва молочних консервів полягає:

• в контролі сировини до напряму його у виробництво;
• в контролі зміни якості сировини по всьому шляху технологічного процесу до вироблення готової продукції;
• в систематичному нагляді за санітарно-гігієнічним станом апаратури, устаткування, тари і особистої гігієни робітників;
• в контролі за якістю допоміжних матеріалів і запасів і за чистотою води і повітря;
• в регулярному контролі якості готових продуктів.

Технохімічний, а також мікробіологічний контроль на молочноконсервних заводах проводять  відповідно до наступних схем наведеної у таблицях 2.1 – 2.5.

Таблиця 2.1 - Схема технохімічного контролю приймання, стандартизації, сепарування, зберігання і пастеризації

молока на заводах з виробництва згущеного і сухого молока

№ пп.	Об’єкт або  операція контролю	Контролюємий  параметр	Періодичність контролю	Відбір проб	Засоби контролю
1	Молоко з  приймальних пунктів	Смак, запах, ко-лір і стан мо-лока (що згорну-лося, заморожене)	Від якої партії прийнятого молока	З кожної фляги  і цистерни при відкритті	Органолеп-тично
2	Те саме	Температура	Те саме	Перевіряється 20-25 % фляг, але не менше 2 фляг з отриманої  партії	Фізико-хімічні
3	»      »	Кислотність	»      »	З кожної фляги  черпачком або автоматичною піпеткою	Фізико-хімічні
4	»      »	Вміст жиру, %	»      »	У середній пробі, яка складається з окремих проб із кожної фляги даної партії молока	Фізико-хімічні
Продовження табл.2.1
5	»      »	Чистота молока	1 раз в декаду  по молоку кожного постачальника	За середньою  пробою даної партії. Відбір із бака вагів	Технічні
6	Вершки з  приймального пункту	Вміст жиру, %	Від кожної партії прийнятих вершків	В середній пробі  із фляг даної партії	Фізико-хімічні
7	Те саме	Кислотність	Те саме	Те саме	Фізико-хімічні
8	Молоко на варку  або сушку	Вміст жиру, %	Для кожної варки  або сушки	За середньою  пробою, взятої для даної варки – сушки від кожного відвісу бака	Фізико-хімічні
9	Те саме	Густина, вміст  СЗМЗ, %	Те саме	Те саме	Фізико-хімічні
10	Вершки від  сепарування кондиційного молока для  стандартизації	Вміст жиру, %	При кожному  сепаруванні	За середньою  пробою із фляг	Фізико-хімічні
11	Знежирене молоко від сепарування кондиційного молока для стандартизації	Те саме	Те саме	За середньою  пробою з під ріжка сепаратора через кожні 10-15 хв його роботи	Фізико-хімічні
12	Стандартизоване молоко	Кислотність	Для кожної варки або сушки	За пробою, взятої з танка або ванни	Фізико-хімічні
13	Те саме	Температура	Те саме	–	Фізико-хімічні
14	»      »	»      »	Через кожні 15-20 хв роботи пастеризатора (апаратчик) і 2 рази з кожної варки або сушки (змінний хімік)	–	Фізико-хімічні