Апаратне забезпечення промислового виробництва кисломолочних продуктів

Зміст

Вступ 1. Технологічна частина 2. Промислове виробництво кисломолочних продуктів 3. Апаратне забезпечення промислового виробництва кисломолочних продуктів 3.1. Ванна пастеризаційна 3.2. Насоси харчові 3.3. Гомогенізатори 3.4. Резервуар для зберігання  молока 3.5. Пастеризаційно-охолоджувальна  установка 3.6. Вакуумний реактор Висновок Список літератури

2 4 8 11   11 11 14 19 20 21 22 23

 

 

Вступ

 

Історія кисломолочних продуктів  пов'язана з давниною. Ще коли в  південних степах нинішньої європейської частини Росії кочували племена  скіфів (задовго до початку нашого літочислення), був відомий кумис - кисломолочний напій з кобилячого молока. Народи Індії, Риму, Греції, Закавказзя вже тоді споживали кисломолочні продукти, які готували з коров'ячого  або овечого молока.

Скотарі, що жили при первіснообщинному  ладі, виявивши, що кисле молоко довше  зберігається і має освіжаючий приємний смак, стали вживати його і скоро  переконалися, що воно надає сприятливий  вплив на організм.

Так з'явилися національні  кисломолочні напої: кисле молоко та варенец в Росії, мацун - у Вірменії, мацоні - в Грузії, чал - у Туркменії, Курунга - в Північно-східній Азії, айран і кефір - на Північному Кавказі, кумис - у Башкирії, Казахстані, Татарії, ряжанка - на Україні, лебен - в Єгипті, ягурт - в Болгарії, Греції, Туреччини і т. д.

Тисячоліттями молоко і молочні  продукти були постійною їжею людини, але автоматизоване промислове виробництво довго не втручалося в цю область - вже дуже делікатними продуктами були молоко і його похідні: вершки, сметана, сир. Однією із чудових властивостей молока є його здатність до сквашування. Начебто зіпсований продукт через деякий час раптом набуває абсолютно новий смак і приємний аромат.

Кисломолочні напої мають  приємний, злегка освіжаючим і гострим  смаком, збуджують апетит і тим  самим поліпшують загальний стан організму. Кисломолочні напої, отримані у присутності спиртового бродіння, збагачені незначною кількістю  спирту і вуглекислотою, покращують роботу дихального та судинного центрів, злегка збуджують центральну нервову  систему. Все це підвищує приплив  кисню в легені, активізує окислювально-відновні процеси в організмі. Встановлено, що цей продукт містить понад  ста найцінніших компонентів. У нього входять всі необхідні для життєдіяльності організму речовини: білки, жири, вуглеводи, мінеральні солі, вітаміни. Ці компоненти молока добре збалансовані, завдяки чому легко і повністю засвоюються. Включення молочних продуктів в харчовій раціон підвищує його повноцінність і сприяє кращому засвоєнню всіх компонентів.

 

1. Технологічна частина

При виробництві кисломолочних  напоїв застосовуються два способи: термостатний і резервуарний.

При термостатному способі виробництва кисломолочних напоїв сквашування молока і дозрівання напоїв проходить у термостатних камерах.

При резервуарному способі виробництва закваски, квашення молока і дозрівання напоїв відбувається в одній ємності. Кисломолочні напої, вироблені резервуарним способом, після дозрівання і перемішування розливають у скляну або паперову тару, тому згусток у них в порівнянні з термостатним способом має однорідну сметано-подібну консистенцію.

При виробництві продуктів  змішаного бродіння під час охолодження  і дозрівання припиняється розвиток молочнокислих мікроорганізмів, але  розвиваються дріжджі, в результаті чого в цих кисломолочних напоях накопичуються спирт, вуглекислота. Готову продукцію контролюють на наявність бактерій групи кишкової палички і по мікроскопічному  препарату від однієї-двох партій не рідше одного разу на 5 днів.

 

Продукт	Склад закваски
Кисляк звичайна, сир, сметана	Str. lactis; Str. cremoris; Str. diacetilactis або Str.acetoinicus (2 ... 5%)
Йогурт, кисляк «Південний», «Мечниківський»	Болгарська паличка, термофільний стрептокок (3 ... 5%)
Ацидофільне молоко, ацидофільна паста	Ацидофільна паличка (3 ... 5%)
Ацидофільний кисляк	Ацидофільна паличка, термофільний стрептокок
Кефір	Багатокомпонентна грибкова або виробнича кефірна закваска (5 ... 10%)

Таблиця 1. Основні мікроогранізми заквасок.

 

Особливої ​​уваги потребує обладнання, яке безпосередньо стикається з продуктом в процесі виробництва. Перед початком технологічного процесу слід провести ретельну санітарну обробку такого обладнання. При погіршенні санітарних показників готового продукту здійснюють ретельний аналіз і додатковий контроль ходу технологічного процесу, перевіряють якість закваски, а також санітарно-гігієнічний стан цеху.

Технологічний процес виробництва  кисломолочних напоїв складається  з таких технологічних операцій:

• підготовки сировини
• нормалізації
• пастеризації
• гомогенізації
• охолодження
• заквашування
• сквашування в спеціальних ємностях
• охолодження згустка
• дозрівання згустка (кефір, кумис)
• фасовки.

 

 Для виробництва кисломолочних  напоїв використовується молоко  не нижче другого сорту кислотністю  не вище 19 °Т, яке попередньо піддають  очищенню. Знежирене молоко, сколотини,  вершки, згущене і сухе молоко, казеінат натрію і плодово-ягідні наповнювачі повинні бути доброякісними без сторонніх присмаків і запахів і пороків консистенції.

Кисломолочні напої виробляють із різноманітною масовою долею  жиру: 6; 4; 3,2; 2,5 1,5; 1 %. Тому вихідне молоко відповідно нормалізується до необхідної масової частки жиру. Нормалізація молока здійснюється в потоку на сепараторах-нормалізаторах або змішанням.

Нежирні продукти виробляються зі знежиреного молока. При нормалізації сировини змішанням масу продуктів  для змішання визначають по формулах матеріального балансу або по рецептурі. Нормалізована сировина піддається тепловій обробці. У результаті пастеризації знищуються мікроорганізми в молоці і створюються умови, сприятливі для розвитку мікрофлори закваски. Найкращі умови для розвитку мікроорганізмів створюються, якщо молоко пастеризується при температурах, близьких до 100 °С. При цих умовах відбувається денатурація сироваткових білків, що беруть участь у побудові структурної сітки згустку, підвищуються гідратаційні властивості казеіну і його спроможність до утворення більш щільного згустку, що добре утримує сироватку.

Тому при виробництві  всіх кисломолочних напоїв, крім ряжанки  і варенца, вихідна сировина пастеризується при температурі 85-87 °С із витримкою 5-10 хв. або при 90- 92 °С із витримкою 2-3 хв., ряжанки і варенца — 95-98 °С із витримкою 2-3 год. Крім того, при виробництві варенца використовується і стерилізація молока.

Теплова обробка молока звичайно пов'язується з гомогенізацією. У  результаті гомогенізації при температурі 55-60 °С і тиску 17,5 МПа поліпшується консистенція кисломолочних продуктів  і запобігається відділення сироватки. Після пастеризації і гомогенізації молоко охолоджується до температури заквашування.

При використанні закваски, приготовленої на термофільних бактеріях, молоко охолоджується до 50 - 55°С, мезофільних —30—35 °С і кефірної закваски — 18-25 °С. У охолоджене до температури заквашування молоко повинна бути негайно внесена закваска, яка відповідає виду продукту.

Найбільш раціонально  вносити закваску в молоко в потоці. Для цього закваска через дозатор  подається безперервно в молокопровід і в змішувачі змішується з  молоком. Сквашування молока проводять  при температурі заквашування. У  процесі сквашування відбувається розмноження мікрофлори закваски, наростає кислотність, коагулює казеїн і утвориться згусток.

Закінчення сквашування  визначають по утворенню достатньо  щільного згустку і досягненню визначеної кислотності. По закінченні сквашування  продукт негайно охолоджується. Кисломолочні продукти, виготовлені  без дозрівання, негайно направляються  на охолодження.

Таблиця 2. Хімічний склад молочнокислих продуктів і молока.

Кисломолочні продукти випускають також вітамінізовані та з плодово-ягідними наповнювачами.

Контроль готової продукції  проводять за прийнятими нормативними документами та стандартами виробництва для кисломолочних продуктів :  ГОСТ Р 52687-2006,  ГОСТ 10382-85,  ФСП 42-0134-1375-06,  ГОСТ 1923-78,  ГОСТ 3622-68,  ГОСТ 3624-92, ГОСТ 3623-73 та інші.

 

2. Промислове виробництво кисломолочних продуктів

 

Рисунок 1. Схема технологічної лінії виробництва кисломолочних напоїв:

 

1-ємність для сирого молока; 2 - насоси; 3 - балансуючий бачок;

4-пластинчаста пастеризаційно-охолоджувальна установка; 5 - пульт керування; 6 - поворотний клапан; 7 - сепаратор-нормалізатор;

8 - гомогенізатор; 9 - ємність для витримування молока; 10 - ємність для кисломолочних напоїв; 11 - змішувач; 12 – заквасник;

 

Молоко з ємності для  сирого молока подається в балансуючий бачок, звідки направляється в рекуперативну секцію пастеризаційно-охолоджувальної установки, де підігрівається до 55-57 °С. Для пастеризації молока використовуються пастеризаційно-охолоджувальні установки для кисломолочних продуктів, у яких можна проводити пастеризацію з необхідною витримкою і наступним охолодженням до температури сквашування.

Підігріте молоко направляється  спочатку в сепаратор-нормалізатор, а потім - на гомогенізатор. Для гомогенізації  призначені гомогенізатори клапанного типу. З гомогенізатора молоко спочатку надходить у секцію пастеризації, далі через пульт керування —  у ємність для витримування і  повертається в рекуперативну секцію і у секцію охолодження пастеризаційно-охолоджувальної установки, де охолоджується до температури заквашування. Якщо по виході із секції пастеризації молоко не досягло заданої температури, то воно за допомогою поворотного клапану направляється в балансуючий бачок для повторної пастеризації. Охолоджене молоко надходить у ємність для виробництва кисломолочних напоїв, перемішуючись у змішувачі з закваскою. Сквашування молока проводять у спеціальних двустінних вертикальних ємностях, обладнаних мішалками з автоматичним пристроєм.

Мішалка обладнана таким  чином, щоб не збовтувати кефір і  не різати його на шари і кубики, а  рівномірно й одночасно перемішувати всю масу кефіру. Часткове перемішування  або розрізка згустку призводить до відділення сироватки, а збовтування  мішалкою — до піноутворення, що у свою чергу викликає відділення сироватки. Автоматичний пристрій забезпечує протікання сквашування по визначеному циклі: перемішування - спокій - перемішування, а також служить для вмикання системи охолодження.

Охолодження здійснюють холодною водою або розсолом, що циркулює по кільцевому зазорі між внутрішньою і середньою ємностями. Середня ємність постачена теплоізоляцією, облицьованої захисним кожухом. Для виробітки кисломолочних продуктів використовуються ємності місткістю 2000, 4000, 6000 і 10000 л.

Заквашене молоко сквашується  в ємності до необхідної кислотності. Отриманий згусток охолоджується  в тій же ємності, при цьому  через кожні 30-40 хв. включається мішалка  для розмішування згустку і більш  швидкого його охолодження. Якщо потрібно дозрівання, то згусток охолоджується  до температури дозрівання й залишається  в ємності на дозрівання. Охолодження  продукту можна проводити в потоці. Для цього молоко заквашується в  ємності, а по досягненні заданої  кислотності продукт подається  на пластинчастий охолоджувач, де охолоджується  в потоці до необхідної температури і надходить у проміжну ємність, звідки направляється на фасовку.

Кисломолочні напої фасуються  в термозварювальні пакети або в скляну тару на автоматах для фасовки рідких молочних продуктів.

 

3. Апаратне забезпечення промислового виробництва кисломолочних продуктів
1. Ванна пастеризаційна

Призначена для пастеризації молока, приготування кисломолочних  продуктів і виробничих заквасок.

Застосовується на підприємствах  молочної промисловості.

Складається з ванни, системи трубопроводів і шафи управління.

 

Рисунок 2. Пастеризаційна ванна.

 

2. Насоси харчові

А. Імпеллерний самовсмоктувальний харчовий насос.

Імпеллерний харчовий насос з гнучким робочим колесом застосовується при нагнітанні рідини з підвищеною в'язкістю або як витяжний насос з можливістю всмоктування продукту на відстані до 8 метрів.

Головною перевагою імпеллерного харчового насоса є те , що цей насос самовсмоктувальний , та створює тиск. Перекачується потік близький до ламінарного. Проточна частина виконана з високоякісної нержавіючої сталі, а імпеллер може бути виготовлений як зі звичайних так і з маслобензостійких матеріалів.

Імпеллерний харчовий насос призначений для перекачування густих нетекучих мас з допустимим вкрапленням повітря і твердих частинок.

Насос застосовується в харчовій , косметичній, хімічній , фармацевтичній та інших галузях промисловості.

Рисунок 3. Імпеллерний харчовий насос.

Рисунок 4. Креслення імпеллерного насосу.

Переваги самовсмоктувального харчового насоса:

• Широкий спектр застосування в різних областях
• Можливість використання в якості дозатора
• Перекачування рідин , емульсій , суспензій
• містять дрібні частинки (наприклад , шматочки ягід) з
• збереженням їх структури
• Проточна частина виконана з високоякісної
• нержавіючої сталі, а імпеллер може бути виготовлений
• як із звичайних , так і з маслобензостоікіх матеріалів
• Можливість виготовлення з сорочкою обігріву
• Швидке просте і недороге технічне обслуговування
• Висока продуктивність при невеликих габаритах