Храмова В.Н. Технологические расчеты молочной отрасли

Подождите немного. Документ загружается.

где

ñë

– масса сливок для смешивания с обезжиренным молоком, кг.

2) если О

< О

, нормализацию проводят путем отбора части

обезжиренного молока:

.. ìîáñëìí

ÌÌÌ 

где

.ìîá

– масса обезжиренного молока для смешивания со сливками,

кг.

Данный способ, как правило, применяется только в производстве

сухих детских молочных продуктов.

3) если О

=О

, нормализация не требуется:

ìñëìîáìí

ÌÌÌÌ 

3. Определение масс компонентов нормализованной смеси.

При нормализации смешением в емкостях массу обезжиренного

молока или сливок определяют по формулам (4.8), (4.9), соответственно:

îðìîá

ðìì

ìîá

ÆÎÑÎÌÎ

ÎÑÎÌÎÆ

Ì 







(4.8)

ðñëñë

ìðì

ñë

ÎÑÎÌÎÆ

ÆÎÑÎÌÎ

Ì 







(4.9)

При нормализации в потоке вначале определяют массу сливок и

обезжиренного молока, полученных при сепарировании всего количества

молока, по формулам (4.10), (4.11) без учета потерь

 

ìîáñë

ìîáìì

ñë

ÆÆ

ÆÆÌ







(4.10)

ñëììîá

ÌÌÌ 

. (4.11)

В случае, если О

>О

, масса сливок, направляемых на смешивание

со всей массой обезжиренного молока, полученного при сепарировании

ìîá

ðñëñë

ìîáðìîá

ñë

ÎÑÎÌÎÆ

ÆÎÑÎÌÎ









. (4.12)

В случае, если О

<О

, масса обезжиренного молока, направляемого

на смешивание со всей массой сливок, полученных при сепарировании

ñë

ìîáðìîá

ðñëñë

ìîá

ÆÎÑÎÌÎ

ÎÑÎÌÎÆ

Ì 







(4.13)

4. Расчет массы сахара [14].

Расчет массы сахара производят на основе материального баланса

концентрирования (4.6). В зависимости от вида молочных консервов

существуют следующие варианты расчета:

1) для сгущенных молочных консервов с сахаром массу сахара,

сах

,[кг, рассчитывают согласно условию

ïð

ñì

ÑÀÕ



по формуле (4.12) с учетом потерь

ÑÀÕ

ïð

ïðñìñì

ñàõ

ÑÀÕÆÌ

Ì 







100

, (4.14)

где САХ

см

, САХ

пр

– массовая доля сахара в исходной смеси и в продукте, %.

САХ

– коэффициент потерь сахара.

2) для сгущенного нежирного молока с сахаром массу сахара, М

сах

, кг,

рассчитывают согласно условию

ïð

ñì

ÑÌÎ

ÑÀÕ

ÑÌÎ

ÑÀÕ



по формуле (4.13) с учетом потерь

ÑÀÕ

ïð

ïðñìñì

ñàõ

ÑÌÎ

ÑÀÕÑÌÎÌ

Ì 







100

. (4.15)

5. Расчет массы наполнителя [14].

При производстве многокомпонентных молочных консервов массу

наполнителя рассчитывают на массу молочной смеси согласно условию

ïð

ñì

ÍÀÏ



по формуле (1.19) с учетом потерь

ÍÀÏ

ïð

ïðñìñì

ÍÀÏ

ÍÀÏÆÌ

Ì 







100

, (4.16)

где НАП

см

, НАП

пр

– массовая доля наполнителя в смеси и продукте, %.

НАП

– коэффициент потерь наполнителя.

6. Определение массы готового продукта.

Масса сгущенного или сухого продукта, М

пр

, кг

ïð

ñìñì

ïð

ÆÌ

Ì 





, (4.17)

где К

– коэффициент потерь жира.

Масса сгущенного продукта в условных весовых единицах – тубах

(1 туб = 400 кг), М



пр

, туб:

400400

ïð

ñìñì

ïð

ÆÌ

Ì 





Технологический расчет выпаривания

Задача расчета – определение массы смеси на варку и

продолжительности варки.

Методика технологического расчета выпаривания в

циркуляционном объемном вакуум-выпарном аппарате на примере

выработки сгущенного молока с сахаром периодическим способом:

1. Масса смеси на варку, М

см.в

, кг:

kVÌ

âñì





, (4.18)

где V – рабочий объем вакуум-выпарного аппарата, м

;

ρ – плотность сгущенного продукта, кг/м

k – кратность сгущения.

При этом кратность сгущения k:

ñì

ïð

k 

где С

пр

, С

см

– массовая доля сухих веществ в продукте и

нормализованной смеси, соответственно, %.

Массовая доля сухих веществ в продукте регламентирована

нормами, а в нормализованной смеси – рассчитывается, в зависимости от

необходимого компонента нормализации:

ñèðìîáì

ñèðñèðìîáìîáìì

ñì

ÌÌÌ

ÑÌÑÌÎÌÑÌÎÌ







ñèðñëì

ñèðñèðñëñëìì

ñì

ÌÌÌ

ÑÌÑÌÎÌÑÌÎÌ







где М

сир

– масса сахарного сиропа, кг;

сир

– массовая доля сухих веществ в сахарном сиропе, %.

2. Масса сгущенного продукта одной варки, на выходе из вакуум-

выпарного аппарата, М

пр.в

, кг:

âñì

âïð



(4.19)

3. Масса воды, выпаренной в течение одной варки, М

вода

, кг

âïðâñìâîäà

ÌÌÌ



(4.20)

4. Продолжительность варки, τ, ч

âîäà





(4.21)

где W – производительность вакуум-выпарного аппарата по испаренной

влаге, кг/ч.

Технологический расчет выпаривания и сушки

Задача расчета – подбор вакуум-выпарного аппарата и сушилки по

производительности.

Методика технологического расчета выпаривания в пленочном

вакуум-выпарном аппарате и сушки на распылительной сушилке на

примере выработки сухого цельного молока:

1. Масса влаги, удаляемой в процессе сгущения, М

в.сг

, кг:

ñìñã

ñì

ñìñãâ

ÑÌÎ

ÌÌ

1



, (4.22)

где СМО

см

, СМО

сг.см

– массовая доля СМО в нормализованной смеси и

сгущенной смеси, подаваемой на сушку, соответственно, %

СМО

сг.см

принимается согласно технологическим инструкциям, а

СМО

см

– определяется расчетным путем, в зависимости от необходимого

компонента нормализации:

ìîáì

ìîáìîáìì

ñì

ÌÌ

ÑÌÎÌÑÌÎÌ

ÑÌÎ







или

ñëì

ñëñëìì

ñì

ÌÌ

ÑÌÎÌÑÌÎÌ

ÑÌÎ







2. Ориентировочная производительность вакуум-выпарного аппарата,

ВВА

, кг/ч:

ñã

ñãâ

ÂÂÀ





, (4.23)

где τ

сг

– рекомендуемое время работы вакуум-выпарного аппарата, ч.

3. Масса влаги, удаляемой в процессе сушки, М

в.суш.

, кг:

 

ïð

ñìñã

ñãâñìñóøâ

ÑÌÎ

ÌÌÌ

...

1



(4.24)

4. Ориентировочная производительность сушилки, W

суш

, кг/ч:

ñóø

ñóøâ

ñóø





(4.25)

где τ

суш

– рекомендуемое время работы сушилки, ч.

На основании рассчитанных ориентировочных

производительностей вакуум-выпарного аппарата и сушилки

осуществляется их выбор по каталогам технологического оборудования.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ В СЫРОДЕЛЬНОМ

ПРОИЗВОДСТВЕ

1 Материальные расчеты в производстве натуральных сыров

Сыр – высокобелковый, биологически полноценный пищевой

продукт, вырабатываемый из молока путем коагуляции молочных белков с

последующим отделением сырной массы от сыворотки, ее формованием,

прессованием, посолкой и созреванием [1,15]. Материальные расчеты в

производстве сыров осуществляют при нормализации, контроле

количества сырья и готового продукта. Также контролируют количество

условно-зрелого сыра, зрелого сыра и убыль его при созревании [15].

Основными компонентами, переходящими в сыр из молока,

являются белок и жир. Для каждого вида сыра нормативно-техническими

документами регламентированы органолептические и физико-химические

показатели, важнейшим из которых является массовая доля жира в сухом

веществе продукта. Вследствие усушки сыра при созревании абсолютное

количество жира в сыре не является постоянным. Поэтому

контролируемым параметром является содержание жира в сухом веществе

сыра, выраженное в процентах и не изменяющееся в процессе созревания и

хранения.

Содержание жира в сухом веществе сыра зависит в основном от

соотношения между жиром и белком в молоке. Поэтому для получения

стандартных по массовой доле жира сыров молоко необходимо

нормализовать по массовой доле жира с учетом содержания белка.

Содержание белков в молоке зависит от периода лактации – увеличивается

в летний и осенний периоды, снижается весной и зимой. В связи с этим

выход сыра в летне-осенний период значительно выше. Соотношение

массовых долей жира и белка в нормализованном молоке должно

обеспечивать стандартное соотношение этих частей молока в готовом

продукте, а значит, и массовую долю жира в сухом веществе сыра [15].

Материальный баланс в производстве сыра

В сыродельном производстве из нормализованного молока

получают сыр (готовый продукт) и сыворотку (побочный продукт). При

расчетах пользуются уравнениями материального баланса (5.1) и (5.2):

100

nÌ

ÌÌÌ

ìí

ñûâñìí





, (5.1)

где М

н.м

, М

сыв

– масса нормализованного молока, сыра и сыворотки, кг;

n – предельно-допустимые потери сырья при производстве сыра, %.

100

æìíìí

ñûâñûâññìíìí

nÆÌ

ÆÌÆÌÆÌ





(5.2)

где Ж

н.м

, Ж

сыв

– массовая доля жира в нормализованном молоке,

сыре и сыворотке, %;

– предельно-допустимые потери жира при производстве сыра, % [16].

Нормализация сырья

Молоко нормализуют по массовой доле жира с учетом содержания

белка. Массовая доля жира в нормализованном молоке, Ж

н.м

, %:

100

âñì

ìí

ÆÁÊ





, (5.3)

где К – коэффициент, определяемый опытным путем;

– массовая доля белка в исходном молоке, %;

с.в

– массовая доля жира в сухом веществе сыре, %.

Для сыров с массовой долей жира в сухом веществе 50%

принимают К=2,07, с массовой долей жира 45% – К=1,98, с массовой

долей жира 40% – К=1,86, с массовой долей жира 30% – К=1,54 [15].

Массовую долю белка в молоке определяют по формуле (2.60).

Массовая доля жира в сухом веществе сыра регламентируется

стандартом [17]. Между абсолютной массовой долей жира в сыре и в

сухом веществе сыра существует зависимость (5.4):

100

.. ñçâñ

àáñ

ÑÆ





, (5.4)

где Ж

абс

– абсолютная массовая доля жира в сыре, %;

з.с

– массовая доля сухих веществ в сыре, %.

Ориентировочную массовую долю жира в нормализованной смеси

также можно определить по таблицам [18].

Продуктовый расчет в производстве сыра

Задача расчета – определить массу сыра из заданной массы молока

с учетом производственных потерь.

Схема переработки молока на сыр (при нормализации в потоке)

представлена на рисунке 4.

Методика расчета – по нормам расхода нормализованной смеси и

формулам баланса жира с учетом предельно-допустимых потерь [1,15].

Рисунок 4 – Схема переработки молока на сыр при нормализации в потоке

Последовательность расчета:

1. Определение массовой доли жира в нормализованном молоке по формуле

(5.3) или по таблицам [18] в зависимости от вида сыра и жирности молока.

2. Определение массы нормализованного молока и сливок/обезжиренного

молока в зависимости от способа нормализации аналогично расчету

пастеризованного молока от сырья.

3. Масса зрелого сыра, М

з.с

, кг:

1000



ìí

ñç

, (5.5)

где Н

н.м

– норма расхода нормализованного молока на выработку 1 т сыра, кг [16].

4. Масса сыра после прессования, М

, кг, обеспечивающая получение

рассчитанной (или заданной) массы зрелого сыра, по формуле (5.6):

Молоко сырое

Нормализованное молоко

Сыр

На участок

выработки масла

Сыворотка

Сливки

Закваска

СаСl

Фермент

На участок

переработки сыворотки

100







ñç

, (5.6)

где У

– норма естественной убыли сыра в период созревания, кг [16].

5. Количество головок сыра N, гол.:

ãîë

ñç



, (5.7)

где М

гол

– масса одной головки сыра, кг.

6. Определение количества сыворотки. Масса сыворотки составляет 80%

от массы нормализованного молока при производстве твердых сыров и

75% – при производстве мягких сыров [15].

2 Материальные расчеты в производстве плавленых сыров

Согласно ФЗ-№88, плавленый сыр – молочный продукт или

молочный составной продукт, произведенные из сыра и (или) творога с

использованием молочных продуктов и (или) побочных продуктов

переработки молока, эмульгирующих солей или структурообразователей

путем измельчения, перемешивания, плавления и эмульгирования смеси с

добавлением не в целях замены составных частей молока немолочных

компонентов или без их добавления [2].

Составление смеси для плавления во многом определяет качество

плавленых сыров. Смесь составляют по типовым рецептурам, либо исходя

из имеющегося сырья. Методика расчета – по рецептуре, аналогично

расчету в производстве мороженого [15].

Пример расчета

Задача. Пересчитать рецептуру на 1000 кг плавленого сыра

«Российский», если норма расхода сырья на 1 т сыра составляет 1020 кг,

массовая доля жира в сухом веществе сыра – 45%, влаги – 50%. При этом

необходимо заменить масло сливочное на пластические сливки.

Дополнительно вносятся: сухое обезжиренное молоко в количестве 20,4 кг

(2% от массы смеси), творог обезжиренный в количестве 20,4 кг (2% от

массы смеси). Сыр нежирный вносится в меньшем количестве, чем по

типовой рецептуре.

Решение

Типовая рецептура на 1000 кг сыра плавленого «Российский»

представлена в таблице 3 [15]. Вначале рассчитывают абсолютную

массовую долю жира готового продукта и всех сыров, используемых в

качестве сырья, по формуле (5.4). Тогда, абсолютная массовая доля жира в

плавленом сыре «Российский» – 22,5%, в сыре «Российский» – 28,5%, в

сыре для плавления 20%. Полученные результаты по сырью вносят в

таблицу 3.

Таблица 3 – Типовая рецептура на сыр плавленый «Российский»

Сырье

Состав, %

Расход

на 1 т, кг

жир

жир в

сухом

веществе

сухое

вещество

влага

Сыр «Российский» 28,5 50 57 43 510,0

Сыр для плавления 20 40 50 50 255,0

Сыр обезжиренный – – 40 60 104,3

Масло сливочное несоленое 82,5 – 84 16 40,1

Эмульгирующие соли – – 20 80 82,0

Вода питьевая – – – – 28,6

ВСЕГО 1020,0

ВЫХОД 1000,0

Исходя из имеющегося сырья, составляют рабочую рецептуру на

1000 кг сыра плавленого «Российский» – таблица 4.

Таблица 4 – Рабочая рецептура на сыр плавленый «Российский»

Сырье

Состав, %

Расход

на 1 т, кг

жир

жир в

сухом

веществе

сухое

вещество

влага

Сыр сычужный «Российский» 28,5 50 57 43 510,0

Сыр для плавления 20 40 50 50 255,0

Сыр нежирный – – 40 60 45,78

Сливки пластические 73 – 75 25 42,67

Сухое обезжиренное молоко 0,8 – 96 4 20,4

Творог обезжиренный 9 – 27 73 20,4

Эмульгирующие соли – – 20 80 82,0