Оценка производственной деятельности ОАО Гормолокозавод "Артёмовский"

,

де Мс - сменная мощность цеха, кг/см.

Годовая производственная мощность предприятия Мг, кг/год, рассчитывается по количеству перерабатываемого сырья по формуле:

,

где М - номинальная сменная мощность цеха, кг/см;

Н - число смен работы завода в год.

По годовой мощности предприятие относится к 1 группе.

Расчет проектной сменной мощности проектируемого цеха проводится, принимая за основу годовой объем ресурсов, режим работы цеха, сезонность заготовок молока. Все предприятия молочной промышленности в силу сезонного поступления молока работают неравномерно в течение года, поэтому при проектировании обязательно учитывается эта сезонность.

Сменная мощность проектируемого предприятия по выработке цельномолочной продукции в натуральном выражении Мг.п., кг/см, определяют по формуле:

,

где В - физиологическая норма потребления цельномолочной продукции в год в натуре, кг;

А - численность населения, тыс. человек;

Н - расчетное количество смен работы цеха.

- 60% от сменной мощности по выработке цельномолочной продукции на производство молока топленого 2,5% жирности, кг/см:

- 40% от сменной мощности - на производство снежка 2,5% жирности, кг/см:

Сменная мощность проектируемого предприятия по выработке сметаны Мсм, кг/см:

Сменная мощность проектируемого предприятия по выработке творога Мтв, кг/см:

2.5 Заключение о целесообразности проекта

Проведенный анализ позволил сделать следующие выводы:

Продукция «Артёмки» пользуется растущим спросом, её любят в городе и далеко за его пределами.

Руководство ОАО Гормолокозавод «Артёмовский» уделяет особое внимание созданию обширной сбытовой сети для обеспечения потребителей разнообразным ассортиментом качественной молочной продукции по приемлемым ценам, что диктуется современными условиями рынка и конкуренции.

Продажи осуществляются со склада в г. Артёме. Клиентам компании предоставляется гибкая система скидок.

По состоянию на 01.01.2010 года производством молочной продукции в крае занимается 17 молокозаводов, не считая мелких предприятий с разными организационно-правовыми формами собственности.

ОАО Гормолокозавод «Артемовский» по основным показаниям закупа молока, выпуска молокопродукции и переработке молока в отчетный период является одним из стабильных динамично развивающихся предприятий, которое входит в шестерку лучших заводов края.

Одна из перспектив развития предприятия - внедрение поэтапно проекта модернизации завода на основе современной техники и технологий, обеспечивающих комплексную ресурсосберегающую переработку сырья, экономию труда и энергозатрат.

Сложившаяся на предприятии финансовая ситуации позволяет вкладывать средства в реконструкции производства. У предприятия есть возможность привлечения заемных финансовых средств для реконструкции предприятии.

Все вышеперечисленное подтверждает целесообразность реализации проекта.

3. Технологическая часть

3.1 Технологическая характеристика сырья, требования к его качеству

Основным сырьем, которое используют на предприятии при производстве продукции, является молоко (цельное, обезжиренное, нормализованное и сухое), так оно поставляется из близлежащих районов, на территории которых находятся фермы, где преобладает молочная порода коров. Вспомогательным сырьем является: сливки (сухие, свежие и пластические), сыворотка, пахта, закваски, наполнители, масло сливочное, пищевые добавки и вода.

Технический регламент определяет молоко как продукт нормальной физиологической секреции молочных желез сельскохозяйственных животных, полученный от одного или нескольких животных в период лактации при одном и более доении, без каких-либо добавлений к этому продукту. Сложный химический состав, взаимосвязь отдельных компонентов обуславливают специфические свойства, высокую пищевую и биологическую ценность, характерные только для молока.

Состоит коровье молоко из 87% воды и 13% других веществ: белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины, ферменты, микроэлементы, иммунные тела, гормоны, пигменты. Особенность многих компонентов молока в том, что природа не повторяет их ни в каком другом продукте питания. Усвояемость белков молока составляет - 96%, жира - 95%, молочного сахара - 98%.

Органолептический анализ молока - это качественная оценка ответной реакции органов чувств человека на свойства продукта.

Молоко, полученное от здоровых животных, содержащихся на полноценных рационах и при соблюдении зоотехнических правил, имеет приятный сладковатый вкус и легкий специфический запах. Снижение содержания белков ведет к появлению водянистого привкуса. В стародойном молоке появляется специфический солоноватый привкус. При обезжиривании молоко приобретает голубовато-белый цвет, ухудшается вкус.

Резкие изменения содержания вкусовых и летучих компонентов, химических свойств и состава молока приводит к возникновению различных пороков вкуса и запаха, которые при переработке такого сырья могут перейти в готовые молочные продукты.

Таблица 2 - Характеристика молока по сортам

Показатель	Высший сорт	Первый сорт	Второй сорт
Плотность, кг/ м3	1028,0	1027,0	1027,0
Кислотность, оТ	16-18	16-18	от 16 до 20
Степень чистоты по эталону, не ниже группы	1	1	11
Бактериальная обсемененность, КОЕ в 1см3 молока, не более	3105	5105	4106
Содержание соматических клеток, тыс/ см3, не более	300	1000	1000
Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы в 25 см3 продукта	не допускаются

Физико-химические свойства молока могут изменяться под влиянием различных факторов (стадии лактации, болезней животных, условий содержания и кормления), а также при фальсификации молока. Поэтому их определение позволяет оценить натуральность, качество молока, пригодность его к переработке в различные молочные продукты.

Основным показателем качества молока является кислотность. Она обусловлена главным образом наличием в нем кислых солей и белков. Кислотность свежевыдоенного молока составляет 16 - 18°Т. У отдельных животных она может изменяться в довольно широких пределах. В первые дни после отела кислотность молока очень высокая (до 50°Т) за счет большого содержания белков и солей. Молоко, полученное в конце лактации, имеет низкую кислотность (до 10°Т). При хранении сырого молока кислотность повышается, что вызывает нежелательные изменения, например, снижение устойчивости белков при нагревании.

Активная кислотность молока выражается в концентрации водородных ионов (рН). Наиболее сильное влияние на рН молока оказывают процессы обмена веществ многочисленных бактерий. Добавление к молоку соды с целью снижения общей кислотности считается грубой фальсификацией, поскольку повышается рН и создаются условия для развития патогенных бактерий. При некоторых болезнях (мастит, ящур, туберкулез) свежевыдоенное молоко имеет не кислую, а нейтральную или слабощелочную реакцию рН 7,0 - 7,4. Поэтому рН может служить показателем того, что молоко получено от больных животных.

Содержание в продуктах переработки молока, предназначенных для реализации, токсичных элементов, микотоксинов, антибиотиков, пестицидов, радионуклидов, микроорганизмов и значения показателей окислительной порчи не должны превышать нормы, установленные Федеральным законом. Требования к показателям безопасности указаны в документе «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» от 12.06.2008 г.

Молоко поставляют близлежащие молочные совхозы, В зимнее время когда удои молока снижаются комбинат закупает сухое молоко и концентраты.

3.2 Обоснование выбора технологических схем, блок-схемы их описание

Технология производства кисломолочных продуктов многоэтапна. На первом этаже ОАО Гормолокозавод «Артемовский» производится лабораторная оценка качества молока, его очистка, нормализация, гомогенизация и пастеризация при более низких температурах (до 80 градусов), охлаждение полученного молока для хранения - до наступления момента, когда молоко потребуется для получения нужной молочной продукции.

Для производства кисломолочной продукции обработанное молоко поступает в сметанный цех, т.к. ОАО Гормолокозавод «Артёмовский» кисломолочные напитки производит в сметанном цехе. В сметанном цехе обработанное молоко вновь проходит гомогенизацию и пастеризацию, но при более высокой температуре - 95 градусов.

Все процессы на заводе осуществляются автоматически, «контакт» человека с продуктом происходит либо посредством дисплея на аппарате, либо из операторской, где технологами задаются те или иные процессы.

На ОАО Гормолокозавод «Артемовский» производство кисломолочной продукции производится резервуарным способом.

Схема технологического процесса:

- Приемка сырья.

- Охлаждение, резервирование.

- Подогрев.

- Очистка, нормализация.

Нормализация молока производится посредством его разделения на две фазы: обезжиренную и жирную (сливки) с последующим смешением двух этих фаз в необходимых пропорциях для получения продукции с необходимой жирностью. (На ОАО Гормолокозавод «Артемовский» кисломолочная продукция производится с массовой долей жира 0,05%, 1,5%, 2,5% и 3,2%).

- Подогрев.

- Гомогенизация.

Гомогенизация - процесс, в результате которого мельчайшие жировые шарики, содержащиеся в молоке, дробятся на еще более мелкие для улучшения консистенции продукта (исключается расслоение).

- Пастеризация.

Пастеризация - процесс, при котором в результате нагревания молока до определенной температуры погибает посторонняя микрофлора.

- Охлаждение до температуры заквашивания.

- Заквашивание.

- Сквашивание.

- Охлаждение.

- Созревание (или без созревания).

- Охлаждение.

- Розлив.

- Хранение до реализации.

Описание технологического процесса.

Приёмка молока осуществляется согласно ГОСТу 1326488. Молоко охлаждают до 4°С с целью предотвращения развития микрофлоры и порчи молока. Резервирование молока не должно продолжаться более 8 часов. Перед очисткой молоко подогревают до 40…45°С.

Нормализация молока по массовой доли жира осуществляется в потоке или смешением. Нормализованное молоко гомогенизируют с целью исключения отстоя жира, получения продукта с однородной консистенцией.

Пастеризация проводится при температуре 90...95°С в течение 300 сек. Пастеризованную нормализованную смесь охлаждают до температуры заквашивания. Заквашивание осуществляется специально подобранными заквасками из термофильных или мезофильных молочнокислых бактерий, бифидобактерий.

В зависимости от вида продукта и закваски продолжительность сквашивания составляет 3…12 часов, температура сквашивания - 20…43°С. Для кефира, в состав которого входят дрожжи, необходимо созревание в течение 10-12 часов, в течение которых происходит формирование специфического вкуса продукта. Готовый продукт охлаждают и направляют на розлив.

Технология производства питьевого молока.

Питьевое молоко вырабатывают из цельного или нормализованного молока, подвергнутое тепловой обработке (76?С).Хранение не более 36 часов при температуре 0-6⁰С с момента окончания технологического процесса.

Технологический процесс производства питьевого молока состоит из следующих операций:

Рис.1.Технологическая схема производства питьевого молока



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Блок-схема технологического процесса

Технология изготовления ацидофильного молока

Молоко и другое сырье принимают по массе и качеству, установленному лабораторией предприятия. Сухие молочные продукты восстанавливают в соответствии с технологической инструкцией по производству пастеризованного молока, вырабатываемого с использованием сухих молочных продуктов.

Отобранное по качеству молоко нормализуют с таким расчетом, чтобы массовая доля жира и сухих веществ в готовом продукте была не менее массовых долей жира и сухих веществ, предусмотренных стандартом или техническими условиями.

Нормализацию по жиру осуществляют путем добавления к цельному молоку обезжиренного молока или пахты, а также путем сепарирования части молока в целях отбора сливок или обезжиренного молока. При выработке витаминизированных напитков витамины добавляют в закваску или в нормализованную смесь

Очистка нормализованной смеси осуществляется при температуре 43 ± 2 °С.

Очищенную нормализованную смесь гомогенизируют при давлении 15 ± 2,5 МПа и температуре 45-- 48 °С.

Нормализованную смесь пастеризуют при 85--90 °С с выдержкой 10--15 мин или при 92 ± 2 °С с выдержкой 2--8 мин.

Охлаждение до температуры заквашивания ацидофильной палочки 45-50°С;

Заквашивание

Нормализованную смесь после охлаждения заквашивают специально подобранными заквасками, приготовленными на чистых культурах. Закваску, приготовленную на пастеризованном молоке, вносят в смесь в количестве 3--5 % от объема заквашиваемой смеси; закваску на стерилизованном молоке -- в количестве 1--3 %. При использовании симбиотической закваски ее вносят в количестве 1--3 %. После заквашивания смесь перемешивается в течение 15 мин. Количество закваски можно уменьшить в зависимости от ее активности

Сквашивание: В зависимости от способа производства заквашена смесь предварительно сквашивается, разливается в потребительскую тару вместимостью 0,2 и 0,5 л. Продолжительность сквашивания, которая зависит от вида продукта и применяемой закваски, составляет 2--12 ч.

Окончание сквашивания определяют по образованию достаточно прочного сгустка, а также по кислотности, которая в зависимости от вида продукта составляет 45--50 °Т

По окончании сквашивания сначала подают ледяную воду в течение 30--60 мин, а затем сгусток перемешивают. Продолжительность перемешивания зависит от консистенции сгустка. По достижении сгустком однородной консистенции прекращают перемешивание. Дальнейшее перемешивание осуществляют периодически в целях охлаждения сгустка до заданной температуры, затем перемешивают сгусток и подают на розлив.

Розлив и упаковывания

Перед началом розлива кисломолочные продукты и напитки перемешивают в течение 3--5 мин. Напитки разливают в стеклянную тару вместимостью 200,250, 500 см³ или бумажные пакеты из комбинированного материала для упаковывания вместимостью 200,250, 500, 1000 см³, или в пакеты из пленки полиэтиленовой наполненной вместимостью 500 и 1000 см³. При этом масса нетто кисломолочных продуктов и напитков в потребительской таре составляет для упаковок вместимостью 200 см³-- 200 ± 6 г, 250 см³ -- 250 ± 8 г, 500 см³ -- 500 ± 10 г, 1000 см³ -- 1000 ± 20 г. Бутылки с кисломолочными продуктами и напитками должны быть укупорены алюминиевыми колпачками из фольги согласно эталону. Пакеты из бумаги должны укупориваться соответствующим способом, обеспечивающим сохранность продукта. На алюминиевом колпачке и бумажном пакете и другой потребительской таре должны быть нанесены тиснением или несмывающейся краской следующие обозначения: наименование или номер предприятия-изготовителя.

Технология изготовления ацидофильно-дрожжевого молока

Процесс изготовления ацидофильно-дрожжевого молока отличается от производства ацидофильного молока введением на стадии заквашивания специальной культуры бактерий, способствующих спиртовому брожению. Температура сквашивания ацидофильно-дрожжевого молока 33-35 ⁰С.

Заквашивание

Нормализованную смесь после охлаждения заквашивают специально подобранными заквасками, приготовленными на чистых культурах. Закваску, приготовленную на пастеризованном молоке, вносят в смесь в количестве 3--5 % от объема заквашиваемой смеси; закваску на стерилизованном молоке -- в количестве 1--3 %. При использовании симбиотической закваски ее вносят в количестве 1--3 %. После заквашивания смесь перемешивается в течение 15 мин. Количество закваски можно уменьшить в зависимости от ее активности

Сквашивание: В зависимости от способа производства заквашена смесь предварительно сквашивается, разливается в потребительскую тару вместимостью 0,2 и 0,5 л. Продолжительность сквашивания, которая зависит от вида продукта и применяемой закваски, составляет 2--12 ч.

Окончание сквашивания определяют по образованию достаточно прочного сгустка, а также по кислотности, которая в зависимости от вида продукта составляет 45--50 Т

По окончании сквашивания сначала подают ледяную воду в течение 30--60 мин, а затем сгусток перемешивают. Продолжительность перемешивания зависит от консистенции сгустка. По достижении сгустком однородной консистенции прекращают перемешивание. Дальнейшее перемешивание осуществляют периодически в целях охлаждения сгустка до заданной температуры, затем перемешивают сгусток и подают на розлив.

Ванна состоит из ванны, системы трубопроводов и шкафа управления

Технология изготовления напитка «Коломенского»

Стадии изготовления практически идентичны стадиям изготовления ацидофильного и ацидофильно-дрожжевого молока, напиток вырабатывается 1 и 2%-ной жирности и нежирный с добавлением или без добавления плодово-ягодных сиропов, витамина С и сахара. Сквашивается в течение 3-4 ч.

Технические характеристики.

Наименование
Вместимость рабочая, м3	0,6
Потребляемая электроэнергия, кВт·ч	0,55
Избыточное давление пара в трубопроводе, МПа	0,1
Температура хладагента, °С	2 … 3
Время автоматического поддержания температуры пастеризации 95 °С, с
5400
Расход пара (по конденсату) для нагревания продукта, кг/ч 80
Расход воды для охлаждения продукта, м3/ч 3
Условный проход трубопровода для подачи пара и ледяной воды, мм 25
Габаритные размеры ванны, мм 1880 х 1410 х 1660
Габаритные размеры шкафа управления, мм 540 х 460 х 535
Масса общая, кг 535
Масса шкафа управления, кг 55

1. Приобретение установки прессования и охлаждения творога серии УПТ.

Установки прессования и охлаждения творога серии УПТ

Прессование и охлаждение творожного калье в мешочках.

Материал исполнения:

трубчатый барабан

- нержавеющая сталь AISI 304 (08Х18Н9)

- нержавеющая сталь AISI 316 (06Х17Н13М2)

ванна для сбора сыворотки

рама

кожух приводной станции

кожух установки (со створками)

- нержавеющая сталь AISI 304 (08Х18Н9)

Установки прессования и охлаждения творога серии УПТ сертифицированы.

Узлы и детали установок, контактирующие с продуктом, изготовлены из материалов разрешенных Минздравом РФ для применения в пищевой промышленности.

Основной, функциональной частью установок УПТ является трубчатый барабан, в который загружаются мешочки с творожным калье. При вращении барабана происходит процесс прессования творога. Охлаждение творога обеспечивается с помощью жидкого хладоносителя ("ледяной" воды), который циркулирует в трубчатом контуре вращающегося барабана. Направление вращения барабана меняется реверсивным магнитным пускателем.

Отделяемая в процессе прессования творога сыворотка, собирается в съемную ванну, расположенную под трубчатым барабаном. Дно ванны для сбора сыворотки имеет угол наклона в сторону сливного отверстия и комплектуется угловым патрубком с муфтовым соединением.

Назначение

Прессование и охлаждение творога в мешочках на предприятиях молочной промышленности.

Характеристики

Производительность, кг/час	150
Объем трубчатого барабана, л(геометрический)	950
Количество единовременно загружаемого творожного калье (не более), кг	400
Продолжительность рабочего цикла (прессования и охлаждения), час	2,5
Скорость вращения трубчатого барабана, об./час.	3,6
Хладоноситель	"ледяная" вода (t = + 1 - + 3 °С)
Температура, °С - творожного калье перед обработкой - готового творога после охлаждения	+ 25 - + 30 °С + 14 °С
Патрубок для слива сыворотки	муфтовое соединение Ду 50
Установленная мощность, кВт	1,1
Габаритные размеры, мм: - длина - ширина - высота	2560 1200 1600
Масса (не более), кг	450

2. Проектирование, расчет, подбор оборудования и монтаж установки ледяной воды.

3. Монтаж трубопровода ледяной воды.

4. Перевод технологического оборудования по выработке молочной продукции на охлаждение ледяной водой.

Применяемые для охлаждения воды кожухотрубные или пластинчатые теплообменники подвержены опасности разрушения при замерзании воды внутри контура теплообменника.

Более эффективный способ - это использование аккумулятора льда. Такой способ получения холода позволяет накапливать определенное количество «холода» в виде льда, намерзающего на поверхности погруженных в воду панельных испарителей.

Толщина льда контролируется датчиком. Для равномерного намораживания льда предусмотрена барботажная система подачи воздуха через систему трубок, расположенных на дне теплоизолированного бака.

«Аккумулированный холод» используется в часы пиковых нагрузок. Кроме того, запасы холода могут быть сделаны в ночное время, когда установка работает при более низкой температуре конденсации, и стоимость электроэнергии определяется более льготными тарифами.Ледяная вода является наиболее эффективным и безопасным хладоносителем при использовании ее в технологических теплообменниках в пищевой промышленности.

Современное передовое технологическое оборудование для приемки, пастеризации, охлаждения молока и сырья требует применение воды с температурой не выше +2°С. Чем ближе температуру воды к 0°С мы можем получить, тем шире она может применяться для производства высококачественных продуктов. Поэтому ледяная вода получила широкое распространение на предприятиях молочной промышленности. В индустрии холодильного оборудования для получения ледяной воды наиболее часто применяются холодильные установки с погружными льдоаккумуляторами и пленочными испарителями.

I. Холодильные установки с пленочными испарителями.

Подогретая вода поступает от потребителя в верхний бак - дистрибьютор, где поток стабилизируется и распределяется по соплам , через которые вода выливается на панели и орошает их , образуя пленку . Вода, стекая по панелям, охлаждается кипящим внутри пластин хладагентом . Такая конструкция очень удачна, т.к. благодаря существующему воздушному зазору между пластинами исключается возможность разрушения теплообменника вследствие его замерзания. При этом не требуются дорогостоящие электронные системы, защищающие установку от поломки . Система с пленочным испарителем проста и надежна и даже в нештатных ситуациях останется работоспособной .

II. Холодильные установки с погружными льдоаккомуляторами.

Льдоаккомуляторы представляют собой секции испарительных элементов соединенных между собой. Практическое применение нашли испарительные элементы в виде панельных испарителей и испарительных блоков выполненных из медных труб. Испарительные располагаются в баках заполненных водой. Для перемещения и движения воды в баке применяют активатор. Намораживание льда на поверхности испарительных элементов происходит в течении 10-12 часов.

На рынке холодильного оборудования РФ холодильные фирмы предлагают льдоаккомуляторы, как правило собственного производства, но не все из этих фирм публикуют методы расчета и результаты тестовых испытаний.

Рассмотрим расчет и выбор испарительной части холодильного оборудования на примере типового молокоперерабатывающего комбината (до 150т молока в сутки).

Таблица 2 - Сравнение испарительной части холодильной установки.

	Пленочный испаритель	Льдоаккумулятор
Необходимое количество холода	1600 кВт (пиковая нагрузка)	17000 кВт·ч / сутки
Количество холода вырабатываемого в час компрессорными агрегатами	267 кВт х 6компр. = 1602кВт (при кипении T0 = -4°C)	197 кВт х 6компр. = 1182кВт (при кипении T0 = -10°C)
Суммарная холодопроизводительность испарителей	1600 кВт	1500 кВт·ч х 2шт. = 3000 кВт·ч
Время работы оборудования	12-14ч в сутки (кол-во одновременно работающих компрессоров зависит от нагрузки)	24ч в сутки (при отсутствии нагрузки агрегаты работают на накопление льда)
Площадь машинного отделения необходимая для размещения оборудования	12м х 15м = 180м2 (6 одновинтовых агрегатов, 6 пленочных испарителей над двумя баками по 10м3)	22м х 12м = 260м2 (2 трехкомпрессорные централи, 2 емкости для накопления льда по 75м3)
Время выхода установки на режим при появлении нагрузки	Получение ледяной воды практически сразу после включения установки	8-10ч время накопления льда
Суммарная электрическая мощность	4800 кВт·ч / сутки	11500 кВт·ч / сутки

Неотъемлемой частью технологических процессов охлаждения сырья на предприятиях молочной промышленности есть то обстоятельство, что во время работы в дневное время с 8.00 до 17.00 пиковые нагрузки на холодильное оборудование поступают непрерывно в течении нескольких часов, т.е. каждый час (8,9,10,11,13,14) холодильная установка (компрессорный агрегат и испаритель) должна выдавать холодильную мощность 1300-1600кВт или льдоаккумулируемую способность 1600кВтч. Причем лед должен не только намерзнуть на поверхности испарительных элементов, но и растаять (для установок с льдоаккумуляторами).

В периоды значительного возрастания тепловой нагрузки температура воды на выходе из льдоаккумуляторов повышается до 4-6°С, при том что на испарителе остается еще слой льда.

Причина в том, что малая скорость омывания водой льда, намороженного на испарителях, недостаточная поверхность контакта жидкости со льдом, низкая холодоотдача от погружных испарителей - не обеспечивают таяние нужного количества монолитного льда в пиковые периоды тепловой нагрузки.

Таким образом, холодильная установка с погружными льдоаккумуляторами для гарантированного получения ледяной воды 0,5-1.5°С допустимого для предприятий молочной промышленности, должна иметь в составе :

- испарительные элементы льдоаккумулирующая способность которых составляет не менее 1600 кВтч.

- систему оттайку льда с поверхности испарителей

- узлы и приспособления для санобработки и чистки

Вместе с тем, холодильная установка с пленочным испарителем в любой момент при повышении тепловой нагрузки выдает 100% холодильную мощность.

При корректном рассмотрении холодильных установок с пленочными испарителями и погружными льдоаккомуляторами, с учетом технических решений, применительно к молочной промышленности, установки с пленочными испарителями имеют очевидные достоинства и решающие преимущества. Несмотря на это, многие холодильные фирмы для получения ледяной воды 0,5-1.5°С для молочной промышленности, настоятельно предлагают именно погружные льдоаккумуляторы. Видимо, необузданное стремление продать оборудование не соответствующее специфическим условиям для молочной промышленности, но с более низкой ценой - очевидная цель таких фирм.

Для проведения сравнения технических параметров оборудования нужно сопоставить и уточнить:

- общую заявленную льдоаккумулирующую способность кВтч и общую по техническому заданию

- комплектность поставки (агрегат, конденсатор, испарительная часть, автоматика, насосные углы, расходные материалы, баки для испарителей)

Многие предприятия молочной промышленности после изучения технико-коммерческих показателей, отдали предпочтение пленочным испарителям и успешно их эксплуатируют.

3.3 Качество готовой продукции, вспомогательных, упаковочных материалов и тары

3.3.1 Характеристика качества готовой продукции

Кисломолочные напитки характеризуются разнообразными органолептическими показателями.

Внешний вид и консистенция характеризуется как однородная с ненарушенным сгустком при термостатном способе производства, с нарушенным сгустком - при резервуарном способе производства. Для кефира допускается газообразование в виде отдельных глазков, вызванных нормальной микрофлорой. Для напитков, приготовленных на ацидофильных культурах, характерна тягучая консистенция. Для кумыса характерна газированная пенящаяся консистенция с мелкими частицами белка, для простокваши - незначительная мучнистость. Для простокваши, вырабатываемой резервуарным способом с использованием стабилизатора - легкая желированность. Для простокваши сливочной, вырабатываемой резервуарным способом, - нарушенный сгусток однородной консистенции. Допускается незначительное отделение сыворотки на поверхности сгустка: для кефира - не более 2% от объёма продукта, простокваши и йогурта - 3% от объёма продукта, кумыса - 5%; для ряженки - наличие пенок.

Вкус и запах кисломолочных продуктов чистые, кисломолочные, без посторонних привкусов и запахов. Для кефира - освежающий, слегка острый вкус; для ряженки и варенца - выраженный привкус пастеризации; для кумыса - дрожжевой привкус. Для напитков с плодово-ягодными наполнителями характерен привкус внесённого наполнителя и сладкий вкус; для напитков, вырабатываемых с сахаром, - сладкий вкус.

Цвет - молочно-белый цвет. Для варенца и ряженки выраженный светло-кремовый цвет, для напитков с наполнителями - цвет внесённого наполнителя, равномерный по всей массе [9].

Органолептические свойства кисломолочных напитков зависят от качества сырья - молока, сливок и молочных продуктов, используемых для нормализации, а так же пищевых добавок, вида и качества заквасок, от вида используемого оборудования и параметров технологического процесса, вида и качества упаковочного материала, условий хранения и ассортимента [11].

Но при производстве кисломолочных напитков в конечном продукте могут присутствовать пороки:

- пороки кормового происхождения (привкусы и запахи) из-за использования кормов со специфическим вкусом и запахом;

- горький вкус при хранении сырого молока при пониженных температурах (развитие сапрофитных микроорганизмов), может быть кормового происхождения;

- излишне кислый вкус при длительном хранении продукта, при недостаточно быстром охлаждении готового продукта;

- пресный вкус при пониженных температурах и при излишне ранней выгрузке продукта, а также может быть при недоброкачественной закваске;

- металлический привкус при использовании оборудования не соответствующего требованиям;

- нечистый вкус при развитии посторонней микрофлоры в продукте

- затхлый вкус при хранении продукта без герметичной упаковки в невентилируемом помещении;

- дряблый сгусток при применении недоброкачественной закваски и нарушении технологических режимов;

- вспученный, рванный сгусток при развитии бактерий, вызывающих сильное газообразование;

- излишне тягучая консистенция если развиваются слизистые расы молочнокислых бактерий;

- значительное отделение сыворотки при нарушении режимов пастеризации и гомогенизации молока [10].

Одним из важнейших этапов в создании кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами является технология. Существуют два основных способа их получения: обогащение готовых продуктов концентратом клеток бактерий-пробиотиков и использование их в качестве заквасок для непосредственного сквашивания молока. Первый путь наиболее прост и доступен для реализации в промышленных условиях, второй - более сложный, поскольку некоторые микроорганизмы (в частности, бифидобактерии) медленно развиваются в молоке, так как эта среда сильно отличается от среды их обитания. Поэтому создание заквасок для получения кисломолочного продукта с требуемыми органолептическими показателями и определенным уровнем клеток в продукте - трудная задача [24].

Основными показателями качества пищевых продуктов, как известно, являются их безопасность для здоровья человека, питательная ценность и стабильность при хранении. Качество молочной продукции формируется под влиянием комплекса факторов при строгом соблюдении производителем декларируемых показателей состава и потребительских свойств продукции [45].

Наряду с питательностью и полезностью для здоровья важную роль в приемлемости продукта питания для потребителя играют также его внешний вид и текстура. При производстве кисломолочных напитков наиболее распространенным резервуарным способом нередко получают готовый продукт с жидкой, неоднородной, хлопьевидной консистенцией, отстоем сыворотки под влиянием различных неблагоприятных факторов, в том числе сенсорного ухудшения технологических свойств сырья, интенсивного механического воздействия на молочно-белковый сгусток, нарушения условий транспортирования и хранения готового продукта [31].

Внешний вид и цвет обуславливаются параметрами технологического процесса, видом и качеством используемых заквасок, цветом молока, других молочных продуктов и пищевых добавок, используемых при их производстве [20].

Проведенные ранее научно-исследовательские работы, имевшие целью улучшение консистенции кисломолочных напитков, вырабатываемых резервуарным способом, связаны с обогащением белкового состава исходного молока, подбором заквасок, обладающих загущающими свойствами, применением специальных режимов технологической обработки. Эти факторы оказывают большое влияние на консистенцию кисломолочных напитков, но не всегда достаточно эффективны в случае значительных механических нагрузок, возникающих при производстве, транспортировании, а также при более длительном хранении.

Консистенция кисломолочных напитков, формирующаяся в ходе технологического процесса, зависит от многих факторов. Образование молочно-белкового (кисломолочного) геля является результатом жизнедеятельности молочнокислых бактерий, сбраживающих молочный сахар до молочной кислоты и других производных [31].

Для улучшения консистенции кисломолочных напитков (в основном йогурта) и повышения стойкости в хранении часто используют стабилизирующие добавки (гидроколлоиды) растительного и животного происхождения.

Их используют для предотвращения отделения сыворотки, улучшения консистенции и вязкости продукта, когда этого нельзя достичь применением адекватных технологических и технических средств [33].

Органолептические свойства кисломолочных напитков обуславливаются параметрами тепловой обработки молока, интенсивностью молочнокислого и спиртового брожения лактозы [51].

Основными факторами формирования качества готового молочного продукта является качество используемых сырья, компонентов и материалов, качество отдельных этапов производства, определяющее уровень качества технологических процессов, а также чёткое функционирование системы контроля на всех этапах производства. При этом качество исходного молока-сырья и компонентов влияет на конечный продукт не только непосредственно, но и путём вынужденных изменений в технологическом процессе (например, изменение температурного режима обработки при неудовлетворительных микробиологических показателях сырья) [49].

Рассмотрим факторы наиболее значимые для российских предприятий молочной отрасли.

Важнейшая роль в обеспечении качества и безопасности готовой молочной продукции принадлежит качеству исходного молока-сырья. На предприятиях молочной промышленности молоко принимают по ГОСТ Р 52054-2003 «Молоко натуральное коровье - сырьё» [16].

Основные направления его улучшения следующие:

- селекционная работа для формирования продуктивного стада;

- обеспечение стада полноценными кормами и разработка новых эффективных кормов с биологическими добавками и заквасками;

- оснащение ферм современными доильными установками, охладителями, очистителями, ёмкостями для хранения, другим оборудованием и грамотное его использование;

- гармонизация отечественных нормативных документов, определяющих требования к молоку - сырью, а также методов оценки его показателей с международными требованиями и стандартами;

- строгое соблюдение сроков, условий хранения и транспортирования молока-сырья на молочные предприятия;

- правильная и своевременная первичная обработка молока;

- создание и внедрение системы сбора, доставки оценки и оплаты молока-сырья от индивидуальных сдатчиков и фермеров [45].

Гомогенизация молока в производстве кисломолочных напитков способствует повышению прочности и улучшению консистенции белковых сгустков и исключению образования жировой пробки на поверхности продукта. Этот способ механической обработки служит для повышения дисперсности в них жировой фазы, что позволяет исключить отстаивание жира во время хранения молока, развитие окислительных процессов, дестабилизацию и подсбивание при интенсивном перемешивании и транспортировании.

Диспергирование жировых шариков, то есть уменьшение их размеров и равномерное распределение в молоке, достигается воздействием на молоко значительного внешнего усилия в специальных машинах - гомогенизаторах.

Эффективность гомогенизации молока определяется рабочим давлением, температурой и кислотностью молока. Увеличение давления гомогенизации приводит к уменьшению среднего диаметра и диапазона распределения по размерам жировых шариков молока. Понижение температуры приведёт к повышению вязкости молока и, как следствие, к образованию скоплений молочного жира и их отстаиванию. При повышении кислотности молока снижается эффективность гомогенизации, так как уменьшается стабильность белков и образуются белковые агломераты, затрудняющие диспергирование жировых шариков [23].

Важным фактором, влияющим на качество кисломолочных продуктов - является тепловая обработка. Во время тепловой обработки молока при определённых режимах происходит комплексообразование между казеином и сывороточными белками, что приводит к повышению гидрофильности казеина. Доля сывороточных белков в молоке составляет около 0,65%, основная часть из которых (0,4%) принадлежит в-лактоглобулину. Процесс тепловой денатурации в-лактоглобулина протекает в две стадии с различной энергией активации. В ходе первой происходит развертывание белковых частиц, а вторая заключается в агрегатировании частиц белка в результате формирования новых водородных связей [31].

Высокие температуры могут вызвать нежелательные физико-химические изменения белковой системы молока, углеводов, некоторых витаминов, приводящие к нарушению его коллоидной стабильности, снижения биологической ценности, ухудшению вкуса и запаха. Поэтому при всех видах тепловой обработки стремятся максимально сохранить исходные свойства молока, его пищевую и биологическую ценность [27].

Одной из важных реакций, проходящей при высокой температуре является взаимодействие белков и углеводов смеси. Среди химических соединений, образуемых при меланоидиновой реакции, большой интерес представляет лактулоза, которая образуется в результате изомеризации лактозы путем трансформации глюкозы во фруктозу при перемещении в её глюкозном компоненте водорода. В молоке подвергнутом тепловой обработке, она находится в двух форматах - свободной и ковалентно связанной с аминогруппами. В сыром молоке её не обнаружено. Образование лактулозы зависит от температуры, продолжительности тепловой обработки и величины рН молока. При температуре менее 100єС её образуется мало. На образование лактулозы, кроме параметров тепловой обработки, влияют и химические показатели молока.

Полагают, что при хранении продукта лактулоза не только образуется вновь, но и распадается, при этом процесс образования её в большей степени зависит от температуры хранения, чем её распад. Лактулоза в результате метаболизма бифидобактерий кишечника превращается в короткоцепочные органические кислоты, которые, снижая рН кишечника, улучшают его функционирование [50].

Факторы, которые повлияли на популярность кисломолочных напитков, следующие:

- органолептические показатели - приятный вкус благодаря разнообразным фруктовым добавкам, специфическая консистенция;

- целебные свойства - положительное влияние на здоровье человека;

- возможность модифицирования - состав напитков можно изменять в зависимости от требований и вкусовых свойств: малокалорийные, с пониженным содержанием лактозы, с добавлением витаминов, белка, пребиотиков и так далее;

- продление жизни - наличие в составе кисломолочных напитков микроорганизмов, подавляющих вредную микрофлору. Потребление кисломолочных напитков в тропических странах, например, позволяет предотвратить кишечные инфекции;

- использование достижений генетической инженерии в производстве кисломолочных напитков, базирующееся на новых и традиционных технологиях [29].

На реологические показатели кисломолочных продуктов оказывают определенное влияние состав и свойства заквасок. Молочнокислые микроорганизмы в зависимости от вида образуют при сквашивании молока сгустки с различными типами консистенции: колющиеся, более вязкие, с различной степенью тягучести [32].

В результате жизнедеятельности микроорганизмов происходит глубокий распад молочнокислого сахара, липидов и белков молока с образованием многочисленных химических соединений [27]. Большое значение имеет температура, она должна быть оптимальной для развития соответствующих видов бактерий [22].

Заквашивают смесь в резервуарах для кисломолочных напитков снабжённых специальными мешалками, обеспечивающими равномерное и тщательное перемешивание смеси с закваской и молочного сгустка [50].

Для кисломолочных напитков, вырабатываемых резервуарным способом, когда происходит перемешивание готового сгустка, и поэтому нуждающихся в особом подходе, требуются: достаточно высокая его вязкость после сквашивания; умеренная степень разрушения при перемешивании; способность в максимальной степени восстанавливать структуру после перемешивания; способность при хранении удерживать сыворотку [32].

Непосредственное влияние на качество продуктов оказывают техническое переоснащение молокоперерабатывающих предприятий и совершенствование технологических процессов. Знание производства конкретной продукции и чёткое соблюдение технологических параметров позволяют направленно регулировать качество [45].

В соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» нормируются показатели по пяти группам микроорганизмов: санитарно-показательным, условно-патогенным, патогенным, возбудителям порчи и микроорганизмам заквасочной микрофлоры и пробиотическим.

Безопасность продукта определяется отсутствием патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, а также минимальным количеством возбудителей порчи. Наибольшую опасность представляют сальмонеллы, патогенные стафилококки, листерии и энтеропатогенные бактерии группы кишечных палочек [18].

Одна из главных задач достижения высокого качества и безопасности молока - предупреждение бактериального загрязнения и последующего массивного развития в нем патогенных микроорганизмов. Микроорганизмы повторного обсеменения попадают в продукт с оборудования, упаковочных материалов, из воды, воздуха. Часто повторное обсеменение происходит в молокопроводах, особенно при нарушении непрерывного процесса, когда происходят задержка и нагрев молока в них, а также в резервуарах, которые неоднократно заполняют пастеризованным продуктом без мойки после предыдущей партии [45].

Без добросовестной санитарной обработки (мойки и дезинфекции) оборудования на молочном предприятии происходит накопление патогенной микрофлоры, снижается стойкость молока и, как следствие, возникают пороки молочных продуктов. Некачественная мойка способствует накоплению на оборудовании фагов, которые могут снижать активность молочнокислых заквасок и бактериальных концентратов, используемых при производстве кисломолочных продуктов [34].

Стабильный выпуск санитарно-безопасной молочной продукции высокого качества требует использования качественного оборудования, то есть комплектного, современного, целевого назначения, соответствующего технической документации. При этом оно должно своевременно и качественно обслуживаться и ремонтироваться [49].

Основные биохимические процессы, протекающие при получении кисломолочных напитков, таковы: молочно-кислое и спиртовое брожение молочного сахара, коагуляция казеина и гелеобразование; в результате этих процессов формируются консистенция, вкус и запах готовых продуктов. Коагуляцию казеина вызывает образующаяся при молочнокислом брожении лактозы молочная кислота [48].

3.3.2 Требования к качеству вспомогательных, упаковочных материалов и тары

В современных условиях развитие упаковки и потребительской расфасовки молочной продукции приобретает особую актуальность и непосредственно влияет на процесс сохранения качества и потребительских свойств продукта. Основными факторами, определяющими выпуск высококачественной молочной продукции, являются:

- состав и технология получения самого продукта;

- условия его расфасовки;

- используемый упаковочный материал.

Для грамотного выбора и использования упаковочных материалов и тары необходимо учитывать природу фасуемого продукта, его консистенцию и физическое состояние, массу, технологию обработки, условия и сроки хранения и реализации.

Упаковочные средства для молочных продуктов должны обладать высокой механической прочностью, стойкостью к старению, жесткостью или эластичностью, способностью к сварке, необходимой для формирования герметичных соединений. Естественно, что эстетическое оформление упаковки должно привлекать покупателя и соответствовать требованиям ГОСТ 51074-97 «Продукты пищевые».

Для предотвращения порчи молочных продуктов, упаковочные материалы должны обладать барьерностью, т. е. газо- , паро- , водо-, ароматонепроницаемостью. Они должны быть влагопрочными и жиро-стойкими. Материалы должны обладать эксплуатационной надежностью, не расслаиваться, не деформироваться.

Молочные продукты обладают способностью сорбировать тяжелые металлы и большинство органических соединений, в том числе и вредные. Поэтому все без исключения упаковочные, укупорочные материалы и потребительская тара должны быть инертны по отношению к продукту и при контакте с ним не выделять вредных для здоровья человека компонентов. Во всех упаковочных системах, за исключением обычного стекла, используются полимерные материалы, лаки, наполнители, красители, растворители и другие компоненты, которые при определенных условиях могут мигрировать в молочный продукт. Для того, чтобы исключить возможность попадания этих веществ в расфасованный продукт, существуют санитарные правила и нормы, утвержденные Минздравом, так называемые «Допустимые количества миграции» (ДКМ). Ни из одного материала не должны выделяться вещества в количествах, превышающих их ДКМ. То есть вся упаковочная продукция как отечественного, так и импортного производства должна обладать высокими санитарно-гигиеническими показателями и подлежит обязательной гигиенической сертификации в органах Госсанэпиднадзора России и периодическому санитарному контролю.

На сегодняшний день разработан и освоен промышленный выпуск значительного ассортимента упаковочных материалов, укупорочных средств и потребительской тары из сырьевых компонентов российского производства для молочных продуктов различной консистенции, функционального назначения, сроков хранения и реализации.

Основной тенденцией является создание упаковочных материалов, обладающих улучшенным прогнозируемым комплексом санитарно-гигиенических свойств и повышенным уровнем барьерности, позволяющим увеличить сроки хранения раcфасованных продуктов. Будущее при этом принадлежит комбинированным и многослойным материалам, технология производства которых предусматривает использование гигиенически «чистых» полимеров и компонентов, современных технологических приемов.

Для расфасовки молочной продукции пастообразной консистенции -- сметаны, диетического творога, паст, кремов, йогуртов, комбинированных продуктов -- широкое распространение получила потребительская термоформованная тара (коробочки и стаканчики различной вместимости и конфигурации). Для производства упаковочных единиц используют рулонные материалы на основе термопластичных полимеров: ударопрочного полистирола; пластифицированного поливинилхлорида; полипропилена.

Основными видами оборудования для производства термоформованной тары в молочной промышленности являются пневмо-и вакуумформующие автоматы, работающие по принципу негативного термоформования. При этом процесс заключается в последовательном нагреве материала до температуры, близкой к температуре текучести материала, деформации до заданной конфигурации, фиксации формы, охлаждения до температуры ниже температуры стеклования или плавления термопласта, извлечения из формы и высекания. Процессы упаковывания молочных продуктов в термоформованную тару можно разделить на два типа: прерывный и непрерывный.

Стадии первого этапа:

1. Производство ленты -- 2. Термоформование изделий -- 3. Дозирование -- 4. Фасование -- 5. Укупоривание.

Стадии 1 и 2 могут осуществляться на одном или разных предприятиях; 3, 4, 5 -- на молочном предприятии.

Стадии второго этапа: производство ленты, формование, дозирование, фасование, укупоривание. Вся вторая стадия осуществляется на одном автомате.

Для негерметичного укупоривания потребительской тары используются крышки из основного материала, для герметичного -- рулонные метериалы, например, фольга с термоадгезионнным (термолаковым) покрытием либо высечки под термозаварку из данного материала.

Определенные перспективы наблюдаются во внедрении выдувной полиолефиновой тары: как для пастеризованной, так и для стерилизованной молочной продукции, в т. ч. детского ассортимента. Этот вид тары относительно дешев и может иметь различное отношение площади поперечного сечения горловины к площади поперечного сечения изделия, и это отношение может изменяться в широком диапазоне -- от 3 до 100%. У выдувной тары большие возможности для совершенствования. В зависимости от используемого сырья, бутылка может быть белой или окрашенной; от применяемой оснастки экструзионно-выдувного оборудования -- различной формы, конфигурации и вместимости. В последние два года молочные предприятия проявляют активный интерес к данному виду тары и соответствующим комплектным линиям для молочных производств.

Комбинированные материалы на основе бумаги и картона предназначены для изготовления упаковочных единиц в виде пакетов различной конфигурации (типа «Тетра-Брик», «Тетра-Брик-асептик», «Пюр-Пак» и пр.) для молока и кисломолочных напитков и изготавливаются методом экструзионного ламинирования. Наличие в составе комбинированных материалов слоя бумаги или картона позволяет обеспечить необходимый комплекс физико-механических и потребительских свойств (жесткость, каркасность и др.), а использование алюминиевой фольги -- полностью решить проблему обеспечения высоких барьерных свойств упаковки. Внутренний полиэтиленовый слой обеспечивает санитарно-гигиеническую чистоту и термосвариваемость.

Для негерметичного упаковывания продукции на автоматах, например, APT и АРМ широко используются различные виды фольги алюминиевой, кашированной пергаментом либо влагожиропрочными бумагами. При этом используются, в зависимости от технологии производства, микровосковые составы, адгезивы, расплав полиэтилена. Институтом, совместно с ТОО «Мост-1» разработана технология производства упомянутого материала методом кэширования расплавом полиэтилена. Внутренний полиэтиленовый слой в этом материале не только выполняет функции адгезива, но и обеспечивает дополнительную защиту продукции.

Разработанная кашированная фольга достаточно универсальна и предназначена для упаковывания сливочного масла, сырково-творожных изделий, мороженого, маргарина, животных жиров, мясного фарша, халвы, жевательной резинки, чая, табака и многих других пищевых продуктов. В последние годы для указанных целей определенное применение находят металлизированные бумаги.