Планирование и организация эксперимента по исследованию кислотности творога 15 % жирности

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Биолого-технологический факультет

Кафедра стандартизации, метрологии и сертификации

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

на тему: Планирование и организация эксперимента по исследованию кислотности творога 15 % жирности

Вариант 8

 

 

 

 

Выполнили:

Студентки 4 курса 5 группы

Григорьева Ю. С., Ермолович В.С., Иванова С. Э.

Проверила: к. биол. наук, доцент

кафедры 

Ленивкина Ирина Анатольевна

 

 

 

 

 

Новосибирск 2013

Содержание:

 

 

 

Введение

Планирование эксперимента - комплекс мероприятий, направленных на эффективную постановку опытов. Основная цель планирования эксперимента - достижение максимальной точности измерений при минимальном количестве проведенных опытов и сохранении статистической достоверности результатов.

Планирование эксперимента применяется при поиске оптимальных условий, построении интерполяционных формул, выборе значимых факторов, оценке и уточнении констант теоретических моделей и др.

Методы планирования эксперимента позволяют минимизировать число необходимых испытаний, установить рациональный порядок и условия проведения исследований в зависимости от их вида и требуемой точности результатов. Если же по каким-либо причинам число испытаний уже ограничено, то методы дают оценку точности, с которой в этом случае будут получены результаты. Методы учитывают случайный характер рассеяния свойств испытываемых объектов и характеристик используемого оборудования. Они базируются на методах теории вероятности  и  математической статистики.

Творог — белковый кисло-молочный продукт, изготовляемый сквашиванием культурами молочно-кислых бактерий с применением или без применения молокосвертывающего фермента и хлорида кальция пастеризованного нормализованного цельного или обезжиренного молока (допускается смешивание с пахтой) с последующим удалением из сгустка части сыворотки и отпрессовыванием белковой массы.

Цель работы: закрепление знаний, умений и навыков по оформлению научного отчета по результатам статистической обработки данных и измерений, проводимых в ходе исследований, а также построения математической модели, описывающей влияние факторов на параметр оптимизации.

Для достижения поставленной цели в процессе выполнения контрольной работы нами были поставлены следующие задачи:

1. Составить календарный план проведения исследований, рандомизированный во времени.
2. Описать технологию проведения опытов с указанием измерительных инструментов.
3. Оформить результаты проведения эксперимента, рассчитать все необходимые для этого параметры.

Рассчитать экономические затраты на проведение эксперимента. 
1. Календарный план

Для проведения данного эксперимента в аренду было взято помещение для производства творога.

№	Мероприятия	Сроки	Исполнители
Диагностический этап
1	Изучение литературы в области производства творога	1.10.13-4.10.13	Григорьева Ермолович Иванова
2	Ознакомление с опытом мировых производителей	4.10.13-8.10.13	Григорьева Ермолович Иванова
Прогностический этап
3	Уточнение формулировок темы, целей и задач исследования	8.10.13	Григорьева Ермолович Иванова
Организационно-подготовительный этап
4	Мероприятия по согласованию и утверждению эксперимента	8.10.13	Григорьева Ермолович Иванова
5	Подбор объектов экспериментирования, образцов творога	10.10.13	Григорьева
6	Подготовка методических материалов	10.10.13	Ермолович
7	Подготовка исследовательского инструмента, приборов и материалов	10.10.13	Иванова
Практический этап
8	Проведение собственно эксперимента – производство творога 15 % жирности кислотным способом 1) Приемка молока 2) Пастеризация молока 78-80°С 3) Сепарирование молока, оптимальная t 35-45°С, °T не более 21°Т 4) Сквашивание молока мезофильных молочных стрептококков от 1 до 5% 5) Отделение сыворотки из творога 6) Расфасовка бруски по 0,25; 0,5 и 1 кг 7) Хранение при t не выше 8°С и влажности 80-85% 8) Мойка оборудования	11.10.13-18.10.13 30 мин 30 с 10 мин   7 ч   20 мин 15 мин не более 36 ч 1 ч	Григорьева Ермолович Иванова
Обобщающий этап
9	Обработка полученных результатов эксперимента	19.10.13	Григорьева
10	Анализ данных	21.10.13	Ермолович
11	Заключение по проделанной работе	23.10.13	Иванова

 

Данный эксперимент проводился одновременно в 5-ти ваннах в 8-ми проворностях.

Таблица 2. План эксперимента

№ опыта	Ванна1	Ванна 2	Ванна 3	Ванна 4	Ванна 5	Ответственный
1	11.10.13					Григорьева
2	12.10.13					Ермолович
3	13.10.13					Иванова
4	14.10.13					Григорьева
5	15.10.13					Ермолович
6	16.10.13					Иванова
7	17.10.13					Григорьева
8	18.10.13					Ермолович

 

Таблица 3. Рандомизация во времени

№ опыта в матрице	11	22	33	4	55	66	77	88	99	110	111	112	113	114	115	116	117	118	119	220
Номер последовательности
Основные	11	22	33	44	55	66	77	88	99	110	111	112	113	114	115	116	117	118	119	220
Повторные	221	222	223	224	225	226	227	228	229	330	331	332	333	334	335	336	337	338	339	440
Случайная последовательность
Основные	220	224	55	33	112	334	114	110	117	221	226	11	22	227	88	111	335	44	115	332
Повторные	331	330	66	113	118	336	119	440	229	223	337	225	338	228	333	222	339	99	119	77

 

 

2.Материал и методика исследований

Для производства творога применяют следующее сырье: молоко коровье, концентрат бактериальный сухой мезофильных стрептококков, кальций хлористый, порошок сычужный, вода питьевая.

Приемка молока

Молоко доставляют на комбинат в автомолцистернах, железнодорожных цистернах и флягах. После органолептической оценки, определения температуры, кислотности, отбора средней пробы и сортировки по качеству определяют их массу и, если они удовлетворяют необходимым требованиям, направляют на очистку в центробежных сепараторах, молокоочистителях, сепараторах-диспергаторах или сепараторах-нормализаторах с подогревом или без подогрева в зависимости от конструкции применяемого оборудования.

Пастеризация

Правильно выбранные режимы пастеризации позволяют сохранить питательную ценность молока, обеспечить его санитарно-гигиенические свойства. Эффективность пастеризации, т.е. количество уничтоженных микроорганизмов, зависит качественного состава микробов в исходном сырье. Если молоко содержит много термостойких бактерий, то эффективность пастеризации снижается. Если в молоке преобладают психрофильные расы, то эффективность пастеризации повышается. При выборе режимов пастеризации молока и их эффективности необходимо всегда учитывать вторичное обсеменение молока, которое возможно трубопроводах, молокохранильных танках и др. машинах и аппаратах. Для пастеризации молока используют пластичные универсальные пастеризационные установки. С повышением температуры пастеризации молока увеличивается дисперсность белковых частиц в сгустке и твороге. С повышением температуры пастеризации с 74 до 90°С продолжительность сквашивания практически не изменяется.

Нормализованное и очищенное молоко направляют на пастеризацию при 78—80°С с выдержкой 20—З0 с. Температура пастеризации влияет на физико-химические свойства сгустка, что, в свою очередь, отражается на качестве и выходе готового продукта. Так, при низких температурах пастеризации сгусток получается недостаточно плотным, так как сывороточные белки практически полностью отходят в сыворотку, и выход творога снижается.

С повышением температуры пастеризации увеличивается денатурация сывороточных белков, которые участвуют в образовании сгустка, повышая его прочность и усиливая влагоудерживающую способность. Это снижает интенсивность отделения сыворотки и увеличивает выход продукта. Путем регулирования режимов пастеризации и обработки сгустка, подбором штаммов заквасок можно получать сгустки с нужными реологическими и влагоудерживающими свойствами.

Сепарирование молока

При производстве жирного и полужирного творога раздельным способом содержание жира в обезжиренном молоке не имеет определяющего значения для выхода готового продукта. При этом экономия жира достигается в результате полного использования обезжиренного молока.

Таким образом, в производстве творога раздельным способом проблемы сокращения потерь жира при сепарировании не имеют первостепенного значения. Однако такие проблемы, связанные с сепарированием, как выбор рациональной температуры сепарирования и предотвращение пенообразования, имеют прямое отношение к производству творога. При сепарировании молока оптимальной температурой принято считать 35-45° С. Кислотность молока должна составлять не более 21° Т, т. е. соответствовать допустимым нормам. Во избежание повышения кислотности продукты сепарирования (сливки и обезжиренное молоко) надо перерабатывать сразу же по мере их получения либо немедленно пастеризовать или охлаждать (в случае резервирования).

 

Сквашивание молока

Пастеризованное молоко охлаждают до температуры сквашивания (в теплое время года до 28—З0, в холодное — до 30 - 32°С) и направляют в специальные ванны для выработки творога. Закваску для производства творога изготовляют на чистых культурах мезофильных молочнокислых стрептококков и вносят в молоко в количестве от 1 до 5%.

Некоторые специалисты рекомендуют вводить в закваску Str. Acetoinicus.   Продолжительность сквашивания после внесения закваски составляет 6—8 ч.

Отделение сыворотки из творога

Для улучшения качества творога желательно применять беспересадочный способ приготовления закваски на стерилизованном молоке, что позволяет снизить дозу внесения закваски до 0,8—1 % при гарантированной ее чистоте.

Готовность сгустка определяют по его кислотности и визуально — сгусток должен быть плотным, давать ровные гладкие края на изломе с выделением Прозрачной зеленоватой сыворотки. Сквашивание при кислотном методе продолжается 6—8 ч, сычужно-кислотном — 4—6, с использованием активной кислотообразующей закваски — 3—4 ч. Важно правильно определить конец сквашивания, так как при недосквашенном сгустке получается кислый творог мажущейся консистенции.

Чтобы ускорить выделение сыворотки, готовый сгусток разрезают специальными проволочными ножами на кубики с размером граней 2 см. При кислотном методе разрезанный сгусток подогревают до 36—38 °С для интенсификации выделения сыворотки и выдерживают 15—20 мин, после чего ее удаляют.

Для дальнейшего отделения сыворотки сгусток подвергают самопрессованию и прессованию, для этого его разливают в бязевые или лавсановые мешки по 7—9 кг (на 70% вместимости мешка), их завязывают и помещают несколькими рядами в пресс-тележку. Под воздействием собственной массы из сгустка выделяется сыворотка. Самопрессование происходит в цехе при температуре не выше 16°С и продолжается не менее 1ч. Окончание самопрессования определяется визуально, по поверхности сгустка, которая теряет блеск и становится матовой. Затем творог под давлением прессуют до готовности. В процессе прессования мешочки с творогом несколько раз встряхивают и перекладывают. Во избежание повышения кислотности прессование необходимо проводить в помещениях с температурой воздуха 3-6°С, а по его окончании немедленно направлять творог на охлаждение до температуры не выше 8°С с использованием охладителей различных конструкций; наиболее совершенным из них является двухцилиндровый.