Проект цеха биотехнологического производства кисломолочных напитков функционального назначения
Характеристика сырья и культивируемых биообъектов для производства кисломолочных напитков функционального назначения. Биологические и физико-химические основы получения целевых продуктов. Материальный расчёт производства, подбор оборудования в линию.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.04.2014 |
Размер файла | 791,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Из всех растворенных в молоке газов особенно нежелателен кислород, так как его наличие является причиной протекания окислительных процессов в молоке. При повышенном содержании воздуха в молоке ухудшается отделение жира при сепарировании, уменьшаются эффективность пастеризации и стойкость молока при хранении.
Посторонние химические вещества. К посторонним химическим веществам, имеющим значение для охраны здоровья человека, относятся антибиотики, пестициды, дезинфектанты, тяжелые металлы, радиоизотопы, микротоксины, нитраты, нитриты и др. Помимо токсичности многие из этих веществ обладают свойством нарушать ход технологических процессов при производстве молочных продуктов [19, 20].
2.2 Требования к молоку цельному заготовляемому (ГОСТ 13264-88)
По органолептическим показателям молоко должно иметь чистый, натуральный вкус и запах; цвет от белого до слабо-желтого; однородную консистенцию без хлопьев и комочков. Не допускается наличие запахов нефтепродуктов, химикатов, навоза, силоса, скотного двора, гнилостного и привкусов - затхлого, горького, прогорклого.
Наиболее важными физико-химическими показателями молока при производстве кисломолочных продуктов являются титруемая кислотность, плотность, свертываемость молочнокислыми микроорганизмами, оцениваемая с помощью биохимической пробы на ингибирующие вещества. Титруемая кислотность молока, предназначенного для производства кисломолочных продуктов, должна быть в пределах 17 - 19 °Т.
Плотность молока характеризует его качество и натуральность. Для производства биопродуктов не рекомендуется использование молока с плотностью менее 1028 кг/мі.
Биологические свойства характеризуют молоко как среду для развития молочнокислых микроорганизмов. Оно должно содержать специфические ростовые факторы (витамины, макро- и микроэлементы, ферменты). Ингибирование роста микроорганизмов могут вызывать антибиотики, консерванты и антиокислители, химические средства защиты растений и животных, моющие и дезинфицирующие вещества. Молоко, содержащие примеси перечисленных веществ, приемке на молокоперерабатывающие предприятия не подлежит.
Санитарно-гигиенические показатели включают общую бактериальную обеспеченность, качественный состав микрофлоры, количество соматические клеток, наличие примесей, механических загрязнений.
Общие требования к молоку, используемому при производстве цельномолочных продуктов, в соответствии с ГОСТ 13264-88 приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Требования к молоку заготовляемому
Показатель |
Норма для сорта |
|||
Высшего |
I |
II |
||
Вкус и запах |
Чистый молочный, без посторонних привкусов и запахов |
Допускается наличие кормовых привкуса и запаха |
||
Цвет |
От белого до светло-кремового |
|||
Консистенция |
Однородная, без сгустков белка и комочков жира |
Допускается наличие отдельных сгустков белка и комочков жира |
||
Титруемая кислотность, °Т |
16-18 |
16-20 |
||
Степень чистоты по эталону, не ниже группы |
I |
II |
||
Бактериальная обсемененность, тыс./смі |
До 300 |
300-500 |
500-4000 |
|
Содержание соматических клеток, тыс./смі, не более |
300 |
1000 |
1000 |
Поскольку технология продуктов с продленными сроками хранения предусматривает высокотемпературную обработку сырья, к молоку предъявляются повышенные требования по термостойкости - не ниже I группы по алкогольной пробе.
Средний состав молока цельного, используемого для производства сыра и кисломолочных напитков, по данным сырьевой зоны проектируемого предприятия, приведен в таблице 2.3 [19, 20].
Таблица 2.3 - Средний состав молока цельного
Составные части |
Массовая доля, % |
Пределы колебаний, % |
|
Жир |
3,7 |
0,3 |
|
Белки, в т.ч. казеин сывороточные белки |
3,1 2,5 0,6 |
0,2 0,3 0,1 |
|
Лактоза |
4,5 |
0,2 |
|
Минеральные вещества |
0,8 |
0,1 |
2.3 Микроорганизмы, используемые при производстве кисломолочных продуктов
Молочнокислые бактерии. Это специфическая группа микроорганизмов, обуславливающих молочнокислое брожение, т.е. распад углеводов (сахаров) до молочной кислоты. Наряду с основным продуктом брожения - молочной кислотой - образуются побочные продукты: уксусная кислота, углекислый газ, ароматические вещества, этиловый спирт и др.
Первые научные исследования этих микроорганизмов были проведены Л. Пастером, результаты которых он опубликовал в 1857 г. С тех пор молочнокислые бактерии привлекают к себе пристальное внимание специалистов. На основе использования этих микроорганизмов созданы и развиваются крупные отрасли народного хозяйства.
В природе молочнокислые бактерии представлены в виде шаровидных (кокков) и палочковидных (лактобактерии) форм. Шаровидные молочнокислые бактерии называют молочнокислыми стрептококками, так как они относятся к семейству Streptococcaceae.
Молочнокислые стрептококки представлены тремя родами - Lactococcus (Lac.), Leuconostoc (Leu.), и Streptococcus (Str.).
Лактококки
Систематика. Род Lactococcus (от греч. Lacticus - молочный) включает пять видов. Представители Lac. lactis (за исключением подвида Lac. lactis subsp. hordniae) широко используются в молочной промышленности.
Морфология. Лактококки представляют собой сферические или овальные клетки размером (0,5 - 14,2)Ч(0,5 - 1,5) мкм, располагающиеся в виде коротких цепочек или попарно. Они неподвижны, спор и капсул не образуют, по Граму красятся положительно. В молодых культурах некоторые штаммы сливочного стрептококка образуют слизистую капсулу. Клетки Lac. diacetilactis несколько мельче, чем клетки Lac. lactis и Lac. cremoris. Lac. cremoris часто образует длинные цепочки (рисунок 2.1).
а)б)
Рисунок 2.1 - Lactococcus lactis: а - колонии (поверхностные - округлые, глубинные - в виде чечевицы); б - клетки
Культуральные свойства. Лактококки являются факультативными анаэробами, т.е. растут не только в аэробных условиях, но и без доступа молекулярного кислорода. Однако в присутствии кислорода у них не изменяется тип дыхания, так как не проявляется аэробное дыхание, а продолжается процесс брожения, т.е. анаэробное дегидрогенирование. В связи с этим лактококки как и все молочнокислые бактерии, можно отнести к категории аэротолерантных (воздухотерпимых) микроорганизмов.
По отношению к температуре лактококки являются мезофиллами, их оптимальная температура роста 30 °С, развиваются при 10 оС, но не при 45 С. Многие штаммы Lac. lactis имеют широкий диапазон температур роста - от 8 до 41 °С.
Лактококки, как и большинство молочнокислых бактерий, культивируют на обезжиренном стерильном молоке или на плотных и жидких искусственных питательных средах с использованием гидролизованного молока и других питательных веществ, получаемых из молока.
Биохимические свойства. Lac. lactis является активным кислотообразователем. Его штаммы свертывают молоко за 4 - 7 часов, предельная кислотность достигает 120 °Т. Микроорганизмы восстанавливают и свертывают лакмусовое молоко, не образуют ацетоина, разлагают аргинин с образованием аммиака. Не развиваются в щелочной среде при рН 9,5, конечное значение рН в жидких средах с глюкозой составляет 4,0 - 4,5.
При культивировании на искусственных средах многие штаммы теряют способность к быстрой ферментации лактозы и к протеолизу молока. Эти утраченные свойства могут восстанавливаться при культивировании лактококков в молоке. Lac. lactis образует кислоту из галактозы, глюкозы, мальтозы и лактозы. Не ферментирует арабинозу, ксилозу, сахарозу, трегалозу, салицин, инулин, глицерол и сорбитол.
Многие штаммы продуцируют антибиотик низин, который является полипептидом с молекулярной массой 3500 Да. Он подавляет большинство стрептококков (но не энтерококков), стафилококков, микрококков, некоторые виды бацилл, лактобактерий, клостридий, актиномицетов. При этом в отношении грамотрицательных бактерий низин бактерицидным действием не обладает.
Lac. lactis применяется в многоштаммовых заквасках совместно с Lac. cremoris, Lac. diacetilactis и видами рода Leuconostoc. В молочной промышленности его широко используют при производстве кисломолочных продуктов, кисло-сливочного масла, сыров.
Ароматобразующий лактококк Lac. diacetilactis продуцирует фермент цитритазу, которая расщепляет цитраты с образованием диоксида углерода (CO2) и ароматических веществ - ацетоина и диацетила.
Lac. diacetilactis - сравнительно слабый кислотообразователь, имеет слабую энергию кислотообразования (более 16 ч), предельная кислотность в молоке достигает 70 - 100 °Т. Сгусток молока содержит пузырьки газа (СО2).
При развитии ароматобразующего лактококка сгусток молока имеет специфический запах, обусловленный накоплением диацетила (собственно ароматического вещества), который имеет особое значение для ароматизации масла. Он также желателен как ароматизирующий компонент в сливках, пахте и различных сортах свежего сыра. Оптимальной температурой ароматообразования для Lac.diacetilactis является 25 °С.
Lac. diacetilactis используют в качестве заквасочного микроорганизма при производстве молочных продуктов, в которых желательно сильное кислото- и ароматообразование, например, для приготовления масла, творога, сметаны, простокваши и разных сортов свежего сыра.
Негативное влияние при развитии ароматобразующего лактококка может проявляться в том, что в многоштаммовых заквасках при высоких температурах он подавляет развитие других видов из-за сильного образования диоксида углерода.
Лейконостоки
Систематика. Род Leuconostoc (от греч. Leucos белый, бесцветный; nostoc - водорослевое обобщенное название; leuconostoc - бесцветные слизистые растения) объединяет 9 видов: Leu. mesenteroides, Leu. lactis, Leu. amelibiosum, Leu. carnosum, Leu. citreum, Leu. gelidum, Leu. oenos, Leu. paramesenteroides, Leu. pseudomesenteroides.
В молочной промышленности имеет значение вид Leu. mesenteroides, он включает три подвида: Leu. mesenteroides subsp. dextranicum (сокращенно - Leu. dextranicum); Leu. mesenteroides subsp. cremoris (Leu. cremoris) и Leu. mesenteroides subsp. mesenteroides (Leu. mesenteroides).
Морфология. Лейконостоки имеют сферические, несколько вытянутые клетки размером (0,5 - 0,7)Ч(0,7 - 1,2) мкм. Располагаются парами или цепочками. По Граму окрашиваются положительно, неподвижные, спор не образуют (рисунок 2.2). Клетки Leu. cremoris обычно выстраиваются в длинные двойные цепочки.
а)б)
Рисунок 2.2 - Leuconostoc mesenteroides: а - круглые плотные колонии; б - кокковая форма, круглые клетки, окруженные слизью
Кулътуральные свойства. Лейконостоки являются факультативными анаэробами. Растут на специальных питательных средах. Оптимальная температура роста 20 - 30 °С, а минимальная составляет 5 °С.
По сравнению с лактококками лейконостоки более требовательны к составу питательных сред. Молоко является бедной питательной средой для развития лейконостоков. Большинство штаммов растет в молоке при добавлении ростовых факторов, экстракта дрожжей и глюкозы.
Лейконостоки на плотных средах образуют мелкие (до 1 мм в диаметре) гладкие круглые серовато-белые колонии (рисунок 2.2); на средах, содержащих сахарозу, образуют мелкие слизистые колонии. При посеве лейконостоков уколом на плотную среду развиваются вдоль укола с небольшим поверхностным ростом. Бульонные культуры часто имеют однородное помутнение. Штаммы, образующие длинные цепочки, имеют тенденцию к образованию осадка.
Биохимические свойства. Лейконостоки относятся к хемоорганотрофам с облигатной потребностью в сбражеваемом углеводе.
Лейконостоки являются слабыми кислотообразователями. Они часто не свертывают молоко, протеолитической активностью не обладают, индол и аммиак не образуют, нитраты не восстанавливают. Конечное значение рН при росте в жидкой среде с глюкозой составляет до 4,4 - 5,0 [21].
Термофильный стрептококк
Систематика. В род Streptococcus входит один вид молочнокислых кокков Streptococcus thermophilus (термофильный стрептококк). Он был выделен и описан Орла-Иенсеном в 1919г. Streptococcus thermophilus образует в небольшом количестве ацетоин, поэтому занимает промежуточное положение между гомо- и гетероферментативными стрептококками. В связи с этим его относят к факультативным, или среднегетерогенным, гетероферментативным молочнокислым стрептококкам.
Морфология. Str. thermophilus представляет собой грамположительные шарообразные или эллипсовидные клетки диаметром 0,7 - 0,9 мкм, чаще располагающиеся длинными цепочками. По величине клетки крупнее, чем клетки молочного стрептококка. Термофильный стрептококк спор и капсул не образует, неподвижен.
Культуральные свойства. По отношению к кислороду Str. thermophilus, как и все молочнокислые бактерии, является факультативным анаэробом. Хорошо растет на обезжиренном и гидролизованном молоке, также на плотных средах, содержащих компоненты молока и ростовые факторы.
На поверхности плотных питательных сред термофильный стрептококк образует очень мелкие колонии округлой формы с зернистой структурой и локонообразными краями, глубинные колонии имеют чечевицеобразную форму с боковыми выростами.
Характерным признаком Str. thermophilus является широкий диапазон температур роста - от 20 до 50 °С. Оптимальной является температура 37 - 40 °С, слабый рост наблюдается при 50 °С, температура 53 °С задерживает рост.
Биохимические свойства. Str. thermophilus по энергии кислотообразования превосходит все молочнокислые стрептококки, достигая уровня термофильных лактобактерий. Он сквашивает молоко через 3,5 - 6 ч, предельная кислотность составляет 110 - 115 °Т. Сквашивание молока происходит быстрее при добавлении к нему дрожжевого экстракта (0,3 %) и сахарозы (3 %). В этих условиях обнаруживают увеличение размера клеток в 2 и более раз, чем при выращивании на обычном молоке.
Характерным свойством этого вида считаются способность сбраживать сахарозу и отсутствие ферментации мальтозы. Каталазу не образует. Некоторые штаммы образуют диацетил, в небольшом количестве синтезируют ацетоин, вследствие чего улучшается качество молочных продуктов. Многие культуры термофильных стрептококков образуют вязкие тягучие сгустки молока.
Str. thermophilus обладает относительно высокой термоустойчивостью. Он выдерживает температуру 75 °С в течение 15 мин и 65 °С в течение 30 мин, вследствие чего составляет значительную часть остаточной микрофлоры молока после пастеризации.
Штаммы термофильных стрептококков чаще выделяют из сырого молока, их в комбинации с болгарской палочкой используют в производстве ряженки, варенца, йогурта, мечниковской простокваши, а также кисломолочных напитков и творога ускоренной выработки, сыров с высокой температурой второго нагревания. При этом Str. thermophilus начинает гликолиз и стимулирует рост Lbm. bulgaricum. Стимулирующим фактором является муравьиная кислота, которая образуется в достаточном количестве в микроаэрофильных условиях.
Лактобактерии
Систематика. В связи с многочисленным количеством видов молочнокислых палочек (67) при их классификации и идентификации выделенных штаммов в последнее время, кроме морфологических особенностей, культуральных свойств и ферментативной активности фенотипические свойства, учитывают также генотипические особенности.
Молочнокислые палочки (лактобактерии) относятся к семейству Lactobacteriaceae, роду Lactebacterium, включающему (по Орла-Иенсену) три подрода: Thermobacterium (термобактерии), Streptobacterium (стрептобактерии) и Betabacterium (бетабактерии).
К первой группе в подрод Thermobacterium отнесены облигатные гомоферментативные лактобактерии, в подрод Streptobacterium вошла вторая группа, объединяющая факультативные гетероферментативные лактобактерии, третья группа молочнокислых палочек представлена облигатными гетероферментативными лактобактериями, отнесенными к подроду Betabacterium.
В первую группу входят 15 видов гомоферментативных молочнокислых палочек, которые ферментируют (сбраживают) углеводы исключительно до молочной кислоты. В подавляющем большинстве это термофилы за исключением 4-х видов, которые развиваются при 15 °С и не растут при 45 °С.
Ко второй группе отнесены 11 видов факультативных лактобактерий, которые могут ферментировать углеводы до молочной кислоты или до молочной, уксусной и муравьиной кислот, этилового спирта и других продуктов. Представители второй группы являются мезофилами.
Третья группа лактобактерий объединяет 18 видов облигатных гетероферментативных лактобактерий, которые ферментируют углеводы до молочной и уксусной кислот, этанола и СО2. По отношению к температуре они являются мезофилами, за исключением трех видов, которые растут при 45 °С и не культивируются при 15 °С.
Морфологические свойства. Лактобактерии представляют собой палочки размером (4 - 15)Ч(0,5 - 0,6) мкм, встречаются изогнутые и булавовидные формы (коринеформы), а также короткие коккобактерии. Они, как правило, неподвижны, спор и капсул не образуют, по Граму окрашиваются положительно. Подвижностью обладают два представителя второй группы (Lbm. agilis, Lbm. curvatus) и три вида термобактерий - Lbm. ruminis, Lbm. salivarius и Lbm. jamanashiensis. Все они являются перитрихами. Клетки стрептобактерий мельче, чем клетки термобактерий, часто располагаются в виде цепочек. Бетабактерии имеют наиболее мелкие и тонкие клетки (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 - Молочнокислые бактерии: а - Lactobacterium bulgaricum; б - Lactobacterium casei; в - Lactobacterium acidophilum и Streptococcus thermophilus: клетки, окруженные небольшим слоем слизи
Образование цепочек обусловлено тем, что деление клеток происходит только в одной плоскости, оно характерно для определенных видов и даже штаммов.
Культуральные свойства. Молочнокислые палочки являются факультативными анаэробами или микроаэрофилами, лучше растут при пониженном содержании кислорода или в атмосфере, содержащей 5 - 10 % СО2. Некоторые штаммы при выделении являются анаэробами. По отношению к температуре стрептобактерии и бетабактерии являются мезофилами, термобактерии - термофилами.
Лактобактерий относятся к хемоорганотрофам. На обычных средах они не растут, их выращивают на средах с молоком. При развитии в молоке вызывают образование однородного плотного сгустка с приятным кисломолочным запахом и вкусом.
Биохимические свойства. Лактобактерии находятся на границе аэробного и анаэробного типов дыхания.
В молочной промышленности используют ограниченное число видов молочнокислых палочек. Среди термобактерий в качестве заквасочных микроорганизмов чаще применяют Lbm. helveticum (швейцарская палочка), Lbm. delbrueckii subsp. bulgaricum (болгарская палочка), Lbm. acidophilum (ацидофильная палочка), Lbm. delbrueckii subsp. lactis (молочная палочка).
Термофильные молочнокислые палочки являются активными кислотообразователями, они сквашивают молоко через 4 - 5 ч, предельная кислотность достигает 200 - 350 °Т.
Lbm. delbrueckii subsp. bulgaricum доводит предельную кислотность молока до 200 - 300 °Т. Штаммы болгарской палочки образуют ацетальдегид - ароматическое вещество, придающее вкус, запах, а также подавляющее нежелательную микрофлору кишечника. Их применяют в составе заквасок для производства простокваши мечниковской, южной, йогурта, ряженки и др.
Lbm.acidophilum является кишечным микробом, который можно выделить из содержимого пищеварительного тракта человека и различных животных. Ацидофильная палочка способна после культивирования на молоке вновь приживаться в кишечнике человека и подавлять там развитие патогенных и нежелательных микроорганизмов (сальмонеллы, шигеллы, стафилококков, эшерехии и др.) [3, 21, 22, 23].
Бифидобактерии
Бифидобактерии составляют доминирующая часть кишечной микрофлоры здорового человека и теплокровных животных. Они проявляют антагонистическую активность по отношению к патогенным, условнопатогенным и нежелательным микроорганизмам кишечника. В настоящее время идентифицировано 24 вида бифидобактерий.
Морфологические свойства. Палочки, чрезвычайно вариабельные по форме, размер (0,5 - 1,3) Ч (1,5 - 8) мкм, обычно немного изогнутые, булавовидные и часто разветвленные. Клетки расположены по одиночке, парами, V-образно, иногда цепочками, палисадом или розетками. Встречаются раздутые кокковидные формы (рисунок 2.4). Грамположительные, окрашивается часто не вся клетка. Спор не образуют. Неподвижны.
Рисунок 2.4 - Bifidobacterium breve
Культуральные свойства. Бифидобактерии - строгие анаэробы, неспособные жить в присутствии кислорода. Они сбраживают глюкозу по фруктозо-6-фосфатному пути, присущим только этой группе микроорганизмов. Главными продуктами ферментации глюкозы бифидобактериями является уксусная и молочная кислоты в отношении 3 : 2. Оптимальная температура роста 35 - 40 °С, значение рН 6,0 - 7,0.
Бифидобактерии играют важную роль в жизнедеятельности человека, поддерживая его здоровье на оптимальном уровне. Они является преобладающей микрофлорой кишечника. В 1 грамме содержимого толстого кишечника взрослого человека обнаружено несколько миллиардов клеток бифидобактерий.
Бифидобактерии применяют при изготовлении кисломолочных продуктов для детей раннего возраста и пробиотиков для людей и животных, так как они способствуют нормализации микрофлоры кишечника. Продукты с их внесением обладают диетическими и лечебными свойствами, так как бифидобактерии способны синтезировать витамины группы В, витамин К, также незаменимые аминокислоты, при этом в качестве источника азота используют аммиак. Эти микроорганизмы разрушают канцерогенные вещества, образуемые представителями кишечной микрофлоры при азотном обмене, выполняя, таким образом, роль "второй печени" [8, 13].
2.4 Наполнители
Фруктовые наполнители
В качестве фруктовых наполнителей для кисломолочных продуктов используют пастеризованные фрукты и ягоды с сахаром, плодовые и ягодные сиропы, натуральные плоды и ягоды в замороженном и засахаренном виде. В последние годы все большее распространение находят плодовые и ягодные ароматизаторы. Применение ароматизаторов при производстве кисломолочных продуктов наиболее перспективно, т.к. это способствует обеспечению хороших гигиенических показателей продуктов, повышению их стойкости при хранении, а также упрощает производство.
При внесении фруктового наполнителя необходимо учитывать, что он содержит кислоты, которые могут вызвать свертывание молока. Кроме того, наполнитель должен быть тщательно перемешан, так как неравномерное его распределение вызывает появление неоднородного цвета продукта и расслоение консистенции в процессе хранения. Кислотность продукта также зависит от кислотности добавляемых фруктов. Органолептические показатели различных плодово-ягодных наполнителей представлены в таблице 2.5. Физико-химические показатели плодово-ягодных наполнителей приведены в таблице 2.6.
Таблица 2.5 - Органолептические показатели плодово-ягодных наполнителей
Наполнитель |
Внешний вид и консистенция |
Вкус, запах, аромат |
Цвет |
|
Джем плодово-ягодный |
Желеобразная мажущаяся масса непротертых плодов и ягод, не растекающаяся по горизонтальной поверхности; в 1 сорте джема из всех плодов и ягод допускается масса, медленно растекающаяся на горизонтальной поверхности, засахаривание не допускается |
Свойственный плодам или ягодам, из которых изготовлен джем. Вкус сладкий или кисловато-сладкий; допускается вкус и запах слабо выраженные, а также наличие легкого привкуса карамелизированного сахара |
Однородный, соответствующий цвету плодов и ягод, из которых изготовлен джем; для джема из ягод и плодов со светлой мякотью - светло-коричневый оттенок, а для плодов с темной мякотью - буроватые оттенки |
|
Соки с мякотью сублимационной сушки |
До восстановления |
|||
Плоды и ягоды в виде порошков, однородные; консистенция хрупкая |
Свойственные натуральным сокам данного вида |
|||
После восстановления |
||||
Свойственный натуральным сокам; соответствующая консистенция натуральных соков |
Соответствующие данному виду натуральных соков; посторонние привкус и запах не допускаются |
Таблица 2.6 - Физико-химические показатели плодово-ягодных наполнителей
Наполнитель |
Массовая доля, % |
Коэффициент поглощения воды, не более |
Посторонние примеси и засахаривание |
||||||||
СВ, не менее |
Общего сахара, выраженного в инвертном сахаре, не менее |
Олова, не более |
Меди, не более |
Свинца, не более |
Общей сернистой кислоты (в пересчете на О2), не более |
Сорбиновой кислоты, не более |
Воды, не более |
||||
Джем плодово-ягодный |
|||||||||||
стерилизованный |
68 |
62 |
0,02 |
0,001 |
Не допускаются |
0,01 |
0,005 |
-- |
-- |
Не допускаются |
|
нестерилизованный |
70 |
65 |
0,02 |
0,001 |
-- |
0,01 |
0,005 |
-- |
-- |
-- |
|
Соки с мякотью сублимационной сушки |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
5 |
5 - 6,0 |
Не допускаются |
Одним из путей внесения наполнителей является внесение их на поверхность готового продукта (выработка йогурта термостатным способом). Однако этот способ значительно усложняет процесс производства и требует больших затрат рабочей силы. Значительно проще добавлять в продукт жидкие фруктовые добавки. При этом обеспечивается равномерная дозировка фруктов, что для некоторых их сортов очень важно. С этой точки зрения сироп считается идеальной добавкой.
При внесении в молоко плодово-ягодных добавок может быть нарушен микробиологический процесс сквашивания. Кроме того, в процессе сквашивания изменяется цвет и вкус добавляемого сиропа. Установлено, что оптимальным при производстве йогурта является сквашивание молока без добавления плодово-ягодных наполнителей. Фруктовый наполнитель необходимо вносить незадолго до упаковки.
Высококачественный продукт характеризуется однородной консистенцией без отделения сыворотки. Предупреждение синерезиса осуществляется гомогенизацией молока, увеличением содержания белка до 3,5 %, понижением содержания в молоке минеральных веществ, тепловой обработкой, ведущей к расщеплению белка, использованием низких температур сквашивания, охлаждением сгустка без встряхивания и перемешивания, обеспечением достаточного развития кислотности (например, до рН 4 - 4,4), использованием гидроколлоидов или других стабилизаторов.
Сок столовой (красной) свеклы
Из всех овощей и фруктов, которые нормализуют обменные процессы и повышают жизненные силы организма, особое место занимает столовая (красная) свекла, а также ее сок.
Свекла столовая - это пищевой продукт, проверенный временем. Человечеству свекла была известна из глубокой древности, в фармакопее Гиппократа (V - IY вв. до н. э.) насчитывалось до десятка рецептов, основу которых составляли корни свеклы. Врачеватели Древнего Рима (I в., н. э.) широко применяли сваренные корни красной свеклы для лечения желудка и при ожогах.
Сухой пищевой концентрат свеклы богат углеводами (до 62 %), содержит до 7 % клетчатки, пектиновые вещества, органические кислоты, белки, аминокислоты. Продукт богат по содержанию витаминами (С, B1, B2, B6, PP, U), микро- и макроэлементами, и физиологически активными веществами - бетаином и бетанином, которых нет ни в одном другом овоще.
Концентрат свеклы обладает широким спектром фармакологического воздействия на организм:
- клетчатка усиливает перистальтику кишечника, стимулирует выделение пищеварительных соков и желчи;
- пектиновые вещества способствуют удалению из организма холестерина, солей тяжелых металлов, ядовитых веществ;
- бетаин снижает кровяное давление, способствует регуляции обмена веществ (усвоению белков), улучшает работу печени, увеличивает (на 100 %) дыхательные процессы в пораженной клетке;
- большое содержание магния способствует нормализации нервно-мышечной возбудимости, регулирует сосудистый тонус;
- витамин U - противоязвенный, противоаллергический фактор;
- сапонин и витамины, содержащиеся в свекле, обладают антисклеротическим действием, улучшают обмен холестерина.
Отечественные натуральные концентраты из столовой свеклы выпускаются в виде порошка и в форме таблеток.
Свекла широко используется в медицине для улучшения работы желудочно-кишечного тракта, печени, поджелудочной железы, при повышенном артериальном давлении, для профилактики и лечения атеросклероза, для повышения физической и умственной работоспособности, для профилактики сердечно-сосудистых, инфекционных заболеваний, способствует улучшению обменных процессов в организме человека. В свекле и ее соке есть все необходимые микроэлементы для поддержания активной жизнедеятельности мужчин, снижения риска заболевания представительной железы: калий, кальций, кобальт, медь, магний, марганец, йод, сера и др. Особенно важен кобальт, без которого в организме не образуется витамин В12 - основной стимулятор кровообращения.
Наличие йода способствует снижению заболеваемости щитовидной железы у женщин. Свекла и ее сок полезны для людей, предрасположенных к полноте, для женщин в так называемые критические дни, особенно когда нарушен цикл а также в климатический период.
Необходимо, однако, отметить, что регулярный прием свеклы с пищей или ее сока в практической жизни затруднен. Выход из положения позволяет найти применение сухого (лиофилизированного) сока свеклы, приготовленного из экологически чистого сырья. В нем сохранены все свойства свежего свекольного сока. Его добавляют в различные продукты питания в виде наполнителей, в том числе в кисломолочные продукты.
Сухой лиофилизированный свекольный сок при регулярном или с перерывами, применении нормализует функции желудочно-кишечного тракта, печени, поджелудочной железы, улучшает кроветворение, нормализует артериальное давление, очищает и оздоравливает организм, снижает риск возникновения онкологических, сердечно-сосудистых и других заболеваний. Лиофилизированный порошок свеклы рекомендуется использовать в качестве лечебно-профилактического средства:
- для улучшения работы желудочно-кишечного тракта, печени, поджелудочной железы;
- при повышенном артериальном давлении;
- для снятия токсических проявлений при медикаментозном отравлении, в том числе химио- и радиотерапии;
- при хронических инфекционных заболеваниях (фурункулы, абсцессы, циститы, простатиты и т. д.);
- для коррекции вторичных иммунодефицитных состояний;
- при диатезах различной этиологии;
- для повышения умственной и физической работоспособности;
- для повышения сопротивляемости организма неблагоприятным факторам окружающей среды;
- для профилактики сердечно-сосудистых, инфекционных, онкологических заболеваний, в группах риска (лица, проживающие в экологически неблагоприятных регионах, и лица, работающие во вредных условиях).
Длительное лечение свекольным соком без перерыва рекомендуется многими специалистами для предупреждения старения, при ожирении, заболеваниях печени, желчного пузыря, почек; легких, лихорадке, гипертонии, малокровии, атеросклерозе, болезни пищеварительных органов и лимфатических сосудов, диабете, раковых заболеваниях, климаксе, повышенной функции щитовидной железы, лучевой болезни, при нарушении обмена веществ.
Соль поваренная пищевая ГОСТ 13830-91
Поваренная соль - пищевой продукт, производится человеком и используется после промышленной очистки минерала галита, известного также под названием "каменная соль". Галит - один из немногих съедобных минералов. Поваренная соль представляет собой химическое соединение - кристаллический хлорид натрия NaCl.
Существует и применяется в разных видах: очищенная и неочищенная (каменная соль), крупного и мелкого помола, чистая и йодированная, и др. В молотом виде представляет собой мелкие кристаллы белого, розоватого или светло-серого цвета. Добывается из морской воды (выпариванием) или из залежей (обычно на месте высохших морей).
Поваренная соль должна соответствовать установленным критериям безопасности и медико-биологическим нормам качества пищевых продуктов. Стандарт по ГОСТ 13830-97, ГОСТ Р 51547-2000. Помолы 0, 1, 2, 3.
Пищевую поваренную соль подразделяют:
- по способу производства и обработки - на каменную, самосадочную, садочную и выварочную соль, с добавками и без добавок;
- по качеству - на экстра, высшего, первого и второго сорта.
По органолептическим и физико-химическим показателям пищевая поваренная соль должна соответствовать нормам, представленным в таблице 2.7.
Пищевая поваренная соль пожаро- и взрывобезопасна, по степени воздействия на организм относится к веществам 4-го класса опасности. Оказывает коррозионное действие. Пищевую поваренную соль для промышленной переработки упаковывают в бумажные многослойные мешки, полимерные или льно-джуто-кенафные мешки. По согласованию с потребителем допускается упаковывать пищевую поваренную соль в специализированные мягкие контейнеры типа МКР-1,0С. Пищевую поваренную соль хранят в сухих складских помещениях при относительной влажности воздуха не более 75 %. Допускается хранение продукта на площадках с твердым покрытием, оборудованных навесами. Срок хранения продукта, упакованного в полимерные мешки - не более 5 лет, а в бумажные мешки - 1 год.
Общие требования безопасности к соли поваренной пищевой, используемой при производстве кисломолочных напитков, в соответствии с ГОСТ 13830-91 приведены в таблице 2.8.
Гранулометрический состав пищевой поваренной соли помол N1, 2, 3 в соответствии с ГОСТ 13830-91 представлен в таблице 2.9.
Таблица 2.7 - Органолептические и физико-химические показатели пищевой поваренной соли
Наименование показателя |
Норма для сорта |
||||
Экстра |
Высший |
I |
II |
||
1. Внешний вид |
Кристаллический сыпучий продукт без посторонних механических примесей |
||||
2. Вкус |
Соленый, без постороннего привкуса |
||||
3. Цвет |
Белый |
Белый с оттенками |
|||
4. Запах |
Отсутствует |
||||
5. Массовая доля хлористого натрия, %, не менее |
99,7 |
98,4 |
97,7 |
97,0 |
|
6. Массовая доля кальция (Ca2+), %, не более |
0,02 |
0,35 |
0,50 |
0,65 |
|
7. Массовая доля магния (Mg2+),%, не более |
0,01 |
0,05 |
0,10 |
0,25 |
|
8.Массовая доля сульфат-иона(SO4 2-), %, не более |
0,16 |
0,80 |
1,20 |
1,50 |
|
9.Массовая доля калия (K+), %, не более |
0,02 |
0,10 |
0,10 |
0,20 |
|
10. Массовая доля оксида железа (Fe2O3), %, не более |
0,005 |
0,005 |
0,01 |
0,01 |
|
11. Массовая доля сульфата натрия (Na2SO4), %, не более |
0,20 |
- |
- |
- |
|
12. Массовая доля не растворимых в воде веществ, %, не более |
0,03 |
0,16 |
0,45 |
0,85 |
|
13. Массовая доля воды, %, не более |
|||||
выварочной соли |
0,10 |
0,70 |
0,70 |
- |
|
каменной соли |
- |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
|
самосадочной и садочной соли |
- |
3,20 |
4,00 |
5,00 |
|
14. рН раствора |
6,5-8,0 |
- |
- |
- |
Таблица 2.8 - Требования безопасности. Соль поваренная пищевая ГОСТ 13830-91
Класс опасности |
4 |
|
Основные свойства и виды опасности |
||
Основные свойства |
Кристаллический сыпучий продукт без посторонних механических примесей и запаха. Оказывает коррозионное действие. |
|
Взрыво- и пожароопасность |
Пожаро- и взрывобезопасна. |
|
Опасность для человека |
Пылевидные частицы, попадая в ранки на коже, ухудшают их заживание. На неповрежденную кожу соль поваренная вредного действия не оказывает. |
|
Индивидуальные средства защиты |
Спецодежда. |
Таблица 2.9 - Гранулометрический состав пищевой поваренной соли
Размер квадратного отверстия сита (мм) |
1 помол в % |
2 помол в % |
3 помол в % |
|
Данные по ГОСТ 13830-91 |
Данные по ГОСТ 13830-91 |
Данные по ГОСТ 13830-91 |
||
1,2 |
85 |
|||
2,5 |
90 |
|||
4,5 |
85 |
Без соли невозможно существование организма млекопитающих. Она нужна организму человека или животного для образования соляной кислоты в желудочном соке. Все биологические жидкости - кровь, пот, моча, слюна, слеза, мокрота - содержат ионы натрия и хлора. В крови концентрация соли равна 0,5 - 0,6 %.
Водные растворы NaCl в медицине используют в качестве кровезамещающих жидкостей после кровотечений и при явлениях шока. Уменьшение содержания NaCI в плазме крови приводит к нарушению обмена веществ в организме. Солевое голодание может привести к гибели организма. Суточная потребность в поваренной соли взрослого человека составляет 10 - 15 г. В условиях жаркого климата потребность в соли взрастает до 20 - 30 г. Потребность в соли увеличивается при физических нагрузках. Не получая NaCl извне, организм отдает его из крови и тканей. Основная роль хлорида натрия - это поддержание осмотического давления и постоянства объема жидкости. Натрий-калиевый "насос" обеспечивает целостность клеток; кроме того, натрий и калий участвуют в проведении нервных импульсов. Ионы натрия также принимают участие в транспортировке аминокислот и сахаров внутрь клеток. Чем выше концентрация ионов натрия в межклеточной жидкости, тем выше способность клеток транспортировать аминокислоты во внутриклеточное пространство. Натрий и хлор также участвуют в пищеварении, во многих обменных процессах ионы натрия и хлора необходимы для создания нужного кислотно-щелочного баланса в клетках и тканях и для действия отдельных ферментов. Обнаружены и целебные свойства соли - ее очищающее и дезинфицирующее действие. А также выявлено замечательное свойство соли сохранять продукты (мясо, рыбу, овощи) неиспорченными при длительном хранении - она является отличным консервантом. Соль обладает хотя и слабыми, но антисептическими свойствами. Развитие гнилостных бактерий прекращается при ее содержании в количестве 10 - 45 %. Это свойство широко используют в пищевой промышленности, а также для сохранении пищевых продуктов в домашних условиях. Добавление соли при приготовлении пищи и в готовые блюда необходимо, так как с натуральными продуктами ее поступает недостаточно. Поваренная соль рекомендована всем здоровым людям для профилактики гипертонической болезни, а также больным диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями [13].
3. Биологические и физико-химические основы получения целевых продуктов
Различают кисломолочные продукты, получаемые только с использованием гомоферментативного брожения и накоплением только молочной кислоты и продукты, получаемые при гетероферментативном брожении, когда накапливается молочная кислота, этиловый спирт и углекислый газ.
При изготовлении кисломолочных продуктов для восполнения желаемой микрофлоры в пастеризованном молоке используют закваски, приготовленные на чистых культурах соответствующих микроорганизмов. В процессе сквашивания происходят биохимические и физико-химические изменения практически всех составных частей молока. Поскольку в состав заквасок входят молочнокислые стрептококки, молочнокислые палочки, бифидобактерии, то различные комбинации этих микроорганизмов позволяют получить разнообразные кисломолочные продукты с определенными вкусовыми качествами и создают микробиологическую основу технологии кисломолочных продуктов (таблица 3.1) [5, 12].
Таблица 3.1 - Микробиологическая основа технологии получения кисломолочных продуктов
Кисломолочные продукты |
Микроорганизмы |
|||||
Молочнокислые стрептококки |
Молочнокислые палочки |
Бифидобактерии |
||||
мезофильный |
термофильный |
болгарская |
ацидофильная |
|||
"Бифилайф" |
+ |
+ |
+ |
|||
"Биойогурт" |
+ |
+ |
+ |
|||
"Айран" |
+ |
+ |
||||
"Биобактон" |
+ |
|||||
"Бифилюкс" |
+ |
+ |
+ |
Общая принципиальная схема проектируемого производства представлена на рисунке 3.1. Принципиальные схемы выработки продуктов "Биойогурт", "Бифилайф", "Биобактон", "Айран" и "Бифилюкс" приведены на рисунках 3.2 - 3.6.
Рисунок 3.2 - Принципиальная технологическая схема производства напитка "Биойогурт"
Рисунок 3.3 - Принципиальная технологическая схема производства напитка "Бифилайф"
Рисунок 3.4 - Принципиальная технологическая схема производства напитка "Биобактон"
Рисунок 3.5 - Принципиальная технологическая схема производства напитка "Айран"
Рисунок 3.6 - Принципиальная технологическая схема производства напитка "Бифилюкс"
Для осуществления молочнокислого брожения в молоко вносят молочнокислые бактерии в виде закваски и создают условия для их развития, в процессе которого они выделяют ферменты. Под воздействием фермента лактазы (в-галактозидазы) расщепляется молекула лактозы (дисахарид):
В результате дальнейших ферментативных превращений составляющие лактозы расщепляются до молочной кислоты, т.е. в окончательном виде:
Параллельно с молочным брожением, как правило, протекают побочные процессы, которые обуславливают накопление продуктов распада лактозы - летучих кислот, спиртов и диацетила (ароматического соединения). Брожение прекращается, когда микроорганизмы расщепляют лишь незначительную часть лактозы (около 20 %), поскольку образующая молочная кислота губительно действует на их дальнейшее развитие. Спиртовому брожению также подвергается и незначительная часть лактозы.
Другие виды брожения (маслянокислое, уксуснокислое и пропионовокислое) при протекании в молоке, вызывают пороки продукта.
Молочная кислота, образующаяся при молочнокислом брожении, отщепляет кальций от казеинового комплекса молока, заменяя его водородом. В результате количество электрических зарядов на частицах казеинаткальцийфосфатного комплекса (ККФК) уменьшается. По достижении рН 4,6 - 4,7 белковые частицы теряют свой заряд; при спокойном состоянии агрегируют, образуя сгусток:
Из гомоферментативных молочнокислых стрептококков для микробиологической переработки молока интерес представляют виды Str. lactis и Str. cremoris, из молочнокислых палочек - Lb. acidophilus, Lb. lactis, Lb. casei, Lb. plantarum, Lb. bulgaricus, Lb. helveticus.
На рисунке 3.7 изображен гликолитический путь расщепления глюкозы гомоферментативными молочнокислыми бактериями [3, 23, 24, 25, 26].
Рисунок 3.7 - Гликолитический путь расщепления глюкозы молочнокислыми бактериями: 1 - гексокиназа; 2 - глюкозофосфатизомераза; 3 - фосфофруктокиназа; 4 - альдолаза; 5 - триозофосфатизомераза; 6 - глицеральдегидфосфатдегидрогеназа; 7 - фосфоглицераткиназа; 8 - фосфоглицеромутаза; 9 - енолаза; 10 - пируваткиназа; 11 - лактат-дегидрогеназа4. Материальный расчёт производства
кисломолочный напиток сырье биологический
В данном разделе представлен материальный баланс производства кисломолочных напитков функционального назначения.
4.1 Бифилайф с массовой долей жира 2,5 %
Масса цельного молока, поступающего на переработку:
кг.
Масса цельного молока с учетом потерь при сепарировании ():
, (4.1)
кг.
Масса потерь при сепарировании:
, (4.2)
кг.
Массовая доля жира нормализованной смеси до заквашивания:
, (4.3)
.
Масса нормализованной смеси до заквашивания:
, (4.4)
кг.
Масса сливок, получаемых при нормализации молока:
, (4.5)
кг.
Масса нормализованной смеси после заквашивания:
, (4.6)
кг.
Масса закваски:
, (4.7)
кг.
Масса продукта:
, (4.8)
где = 1014 кг/т.
кг.
Потери при выработке:
, (4.9)
кг.
Материальный баланс:
,
,
.
4.2 Биойогурт с массовой долей жира 2,5 %
Масса цельного молока, поступающего на переработку:
кг.
Массу цельного молока с учетом потерь при сепарировании найдем по формуле (4.1):
кг.
Массу потерь при сепарировании определим по формуле (4.2):
кг.
Масса нормализованной смеси:
, (4.10)
где - массовая доля жира нормализованной смеси до заквашивания согласно рецептуре на биойогурт.
кг.
Масса сливок:
, (4.11)
кг.
Массу полуфабриката найдем, исходя из расхода нормализованной смеси на 1000 кг продукта (= 829,7 кг/т) в соответствии с рецептурой на биойогурт:
, (4.12)
кг.
Расчет компонентов по рецептуре на биойогурт представлен в таблице 4.1
Таблица 4.1 - Расчет компонентов биойогурта
Компонент рецептуры |
Расход компонента, кг |
||
На 1000 кг |
На 9409,6 кг |
||
Нормализованная смесь |
829,7 |
7807,15 |
|
Джем вишневый |
120,0 |
1129,15 |
|
Сок сухой из свеклы |
0,3 |
2,82 |
|
Закваска на обезжиренном молоке |
50,0 |
470,48 |
|
ИТОГО |
1000 |
9409,6 |
Масса продукта:
, (4.13)
кг.
Потери при выработке:
, (4.14)
кг.
Материальный баланс:
,
,
.
4.3 "Биобактон" с лактулозой с массовой долей жира 2,5%
Масса цельного молока, поступающего на переработку:
кг.
Массу цельного молока с учетом потерь при сепарировании найдём
по формуле (4.1):
кг.
Массу потерь при сепарировании найдём по формуле (4.2):
кг.
Масса нормализованной смеси найдём по формуле (4.10):
кг,
где - массовая доля жира нормализованной смеси до заквашивания согласно рецептуре на "Биобактон".
Массу сливок найдём по формуле (4.11):
кг.
Массу полуфабриката, исходя из расхода нормализованной смеси на 1000 кг продукта (= 949,5 кг/т) в соответствии с рецептурой на "Биобактон", найдём по формуле (4.12):
кг.
Расчет компонентов по рецептуре на "Биобактон" представлен в таблице 4.2.
Таблица 4.2 - Расчет компонентов напитка "Биобактон"
Компонент рецептуры |
Расход компонента, кг |
||
На 1000 кг |
На 6081,15 кг |
||
Нормализованная смесь с массовой долей жира 2,63% |
949,5 |
5774,05 |
|
Концентрат лактулозы "Лактусан" |
0,5 |
3,04 |
|
Закваска на обезжиренном молоке |
50,0 |
304,06 |
|
ИТОГО |
1000 |
6081,15 |
Массу продукта найдём по формуле (4.13):
кг.
Потери при выработке найдём по формуле (4.14):
кг.
Материальный баланс:
,
,
.
4.4 Напиток "Айран" с массовой долей жира 2,5%
Масса цельного молока, поступающего на переработку:
кг.
Массу цельного молока с учетом потерь при сепарировании найдём по формуле (4.1):
кг.
Массу потерь при сепарировании найдём по формуле (4.2):
кг.
Массу нормализованного молока найдём по формуле (4.10):
,
кг.
Массу сливок найдём по формуле (4.11):
кг.
Массу полуфабриката, исходя из расхода цельного молока с массовой долей жира 2,5 % на 1000 кг продукта (= 440,0 кг/т) в соответствии с рецептурой на напиток "Айран", найдём по формуле (4.12):
кг.
Расчет компонентов по рецептуре на напиток "Айран" представлен в таблице 10.
Таблица 4.3 - Расчет компонентов напитка "Айран"
Компонент рецептуры |
Расход компонента, кг |
||
На 1000 кг |
На 8707,21 кг |
||
Молоко цельное с м.д. жира 2,5 % |
440,0 |
3831,17 |
|
Вода питьевая |
500,0 |
4353,61 |
|
Соль поваренная |
10,0 |
87,07 |
|
Закваска на обезжиренном молоке |
50,0 |
435,36 |
|
ИТОГО |
1000 |
8707,21 |
Массу продукта найдём по формуле (4.13):
кг.
Потери при выработке по формуле (4.14):
кг.
Материальный баланс:
,
,
.
4.5 Напиток "Бифилюкс" с массовой долей жира 2,5%
Масса цельного молока, поступающего на переработку:
кг.
Массу цельного молока с учетом потерь найдём по формуле (4.1):
кг.
Массу потерь при сепарировании найдём по формуле (4.2):
кг.
Массовую долю жира нормализованной смеси найдём по формуле (4.3):
.
Массу нормализованной смеси до заквашивания определим по формуле (4.4):
кг.
Массу сливок, получаемых при нормализации молока найдём по формуле (4.5):
кг.
Массу нормализованной смеси найдём по формуле (4.6):
кг.
Массу закваски определим по формуле (4.7):
кг.
Массу продукта найдём по формуле (4.8):
кг.
Потери при выработке найдём по формуле (4.9):
кг.
Материальный баланс:
,
,
.
5. Расчёт и подбор оборудования в линию
В настоящем разделе осуществлён расчёт и подбор необходимого оборудования для осуществления технологического процесса производства кисломолочных напитков функционального назначения.
5.1 Определение типов оборудования, необходимых для технологического процесса
В соответствии с принципиальной схемой выработки продуктов подбираем типы оборудования, которые требуются для каждой технологической операции. Результаты подбора представлены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 - Подбор оборудования
Технологический процесс |
Оборудование |
||
основное |
вспомогательное |
||
Приёмка сырья |
Резервуар |
Насос центробежный, счётчик |
|
Подогрев сырья |
Пастеризационно-охладительная установка |
Насос центробежный |
|
Нормализация |
Сепаратор-нормализатор |
Резервуар, трубчатый пастеризатор для сливок |
|
Гомогенизация |
Гомогенизатор |
- |
|
Пастеризация |
Пастеризационно-охладительная установка |
- |
|
Охлаждение до температуры заквашивания |
Пастеризационно-охладительная установка |
- |
|
Заквашивание, сквашивание |
Емкостной аппарат |
Насос центробежный, резервуары для заквасок |
|
Внесение добавок |
Емкостной аппарат |
Насос ротационный, емкости для добавок |
Таблица 5.1 - Подбор оборудования (продолжение)
Технологический процесс |
Оборудование |
||
основное |
вспомогательное |
||
Розлив |
Упаковочный аппарат |
- |
5.2 Расчёт и подбор оборудования
Используя данные материальных расчётов, произведём расчёт и подбор оборудования в линию производства кисломолочных напитков.
1. Насос для приёмки охлаждённого молока определим по формуле для машин непрерывного действия:
Кмаш = Мс / Gпасп·ф, (5.1)
где Кмаш - количество машин или аппаратов;
Мс - масса перерабатываемого сырья, кг;
Gпасп - паспортная производительность аппарата, кг/ч;
ф - время работы машины или аппарата, ч.
Кмаш = 30000 / 20000 · 2 = 0,75.
Для приёмки молока выбираем один центробежный насос АИ-Ц-20-30-НЖ.
2. Количество резервуаров для приёмки молока найдём по формуле для емкостного оборудования:
Кемк = (Vс / Vном·k) · (1 + ф / 24), (5.2)
где Кемк - количество единиц емкостного оборудования;
Vс - объём перерабатываемого сырья, мі;
Vном - номинальный объём ёмкости, мі;
k - коэффициент заполнения, (k = 0,9);
ф - время использования емкостного оборудования (4,0 - 5,5 ч)
Кемк = (30 / 12,5 · 0,9) · (1 + 4 / 24) = 3,12.
Для приёмки и хранения охлаждённого молока выбираем 3 резервуара РМБ-12,5.
3. Подбор насоса для перекачивания молока:
Кмаш = 30000 / 5000 · 6 = 1.
Выбираем центробежный насос ОНЦ-5.
4. Определение необходимого количества гомогенизаторов:
Кмаш = 29060,45 / 5000 · 6 = 0,97.
Выбираем один гомогенизатор марки А 1-ОГЗМ-5.
5. Расчёт необходимого количества пастеризационно-охладительных установок:
Кмаш = 30000 / 5000 · 6 = 1.
Необходима одна пастеризационно-охладительная установка А 1-ОПК 5.
6. Подбор сепаратора для нормализации молока:
Кмаш = 30000 / 5000 · 6 = 1.
Требуется один сепаратор-нормализатор ОСЦП-5.
7. Расчёт необходимого количества емкостных аппаратов для получения Биойогурта:
Кемк = (9,4 / 6,3 · 0,8) · (1 + 4 / 24) = 2,18.
Необходимо два емкостных аппарата Я 1-ОСВ-5.
8. Расчёт необходимого количества емкостных аппаратов для получения Бифилайф:
Кемк = (6 / 6,3 · 0,8) · (1 + 6 / 24) = 1,4.
Требуется один емкостной аппарат Я 1-ОСВ-5.
9. Подбор необходимого количества емкостных аппаратов для получения Биобактон:
Кемк = (7,6 / 6,3 · 0,8) · (1 + 5 / 24) = 1,8.
Необходимо два аппарата Я 1-ОСВ-5.
10. Расчёт необходимого количества емкостных аппаратов для получения напитка Айран:
Кемк = (8,8 / 6,3 · 0,8) · (1 + 6 / 24) = 2,2.
Требуется два емкостных аппарата Я 1-ОСВ-5.
11. Подбор необходимого количества емкостных аппаратов для получения Бифилюкс:
Кемк = (5,9 / 6,3 · 0,8) · (1 + 10 / 24) = 1,5.
Выбираем один емкостной аппарат Я 1-ОСВ-5.
Результаты проведенного подбора основного и вспомогательного оборудования, а также его технические характеристики, приведены в таблице 5.2 [12, 27].
Таблица 5.2 - Сводная таблица оборудования
№ |
Наименование оборудования |
Тип, марка |
Производительность кг/ч |
Кол-во, шт |
Габариты, мм |
Площадь, мІ |
Потребность в |
Примечание |
|||||
Единицы оборудования |
Общая |
паре, кг/ч |
эл. энергии, кВт·ч |
воде, кг/ч |
холоде, кВт·ч |
||||||||
1 |
Насос центробежный |
АИ-Ц-20-30-НЖ |
20000 |
1 |
220Ч265Ч510 |
58,30 |
58,30 |
- |
4,0 |
- |
- |
||
2 |
Резервуар |
РМБ-12 |
12000 |
3 |
2300Ч2300Ч4000 |
5,29 |
15,87 |
- |
- |
- |
- |
||
3 |
Насос для перекачивания молока |
ОНЦ-5 |
5000 |
2 |
420Ч220Ч200 |
0,09 |
0,18 |
- |
1,5 |
- |
- |
||
4 |
Гомогенизатор |
А 1-ОГЗМ-5 |
5000 |
1 |
1600Ч900Ч1300 |
1,44 |
1,44 |
- |
37 |
- |
- |
||
5 |
Пастеризационно-охладительная установка |
А 1-ОПК 5 |
5000 |
1 |
4500Ч4000Ч2500 |
18,00 |
18,00 |
186-112 |
13,0 |
93-98 |
- |
||
6 |
Сепаратор-нормализатор |
ОСЦП-5 |
5000 |
1 |
1200Ч850Ч1780 |
1,02 |
1,02 |
- |
15 |
- |
- |
||
7 |
Емкостной аппарат для получения Био-йогурта |
Я 1-ОСВ-5 |
6300 |
2 |
2500Ч2135Ч3460 |
5,34 |
10,68 |
- |
1,5 |
- |
- |
||
8 |
Емкостной аппарат для получения Бифилайфа |
Я 1-ОСВ-5 |
6300 |
2 |
2500Ч2135Ч3460 |
5,34 |
10,68 |
- |
1,5 |
- |
- |
||
9 |
Емкостной аппарат для получения Биобактона |
Я 1-ОСВ-5 |
6300 |
2 |
2500Ч2135Ч3460 |
5,34 |
10,68 |
- |
1,5 |
- |
- |
||
10 |
Емкостной аппарат для получения напитка Айран |
Подобные документы
Рассмотрение схемы производства пастеризованного молока с указанием и обоснованием технологических режимов. Особенности технологии отдельных видов питьевого молока: восстановленного, топленого и белкового. Способы производства кисломолочных напитков.
контрольная работа [445,8 K], добавлен 08.02.2012Автоматизация как один из основных факторов современной научно-технической революции. Схема технологического процесса производства закваски для кисломолочных продуктов непрерывным способом. Подбор средств измерения и автоматизации, параметры оборудования.
курсовая работа [5,5 M], добавлен 30.11.2010Аспекты развития производства кваса и безалкогольных напитков. Характеристики сырья, режимов получения полуфабрикатов. Принципы мойки и дезинфекции на пивобезалкогольных предприятиях. Особенности получения продуктов лечебно-профилактического назначения.
учебное пособие [2,6 M], добавлен 29.11.2011Проектирование цеха по производству молочных напитков на заводе сухого обезжиренного молока для расширения производства. Обеспечение безотходности производства путем более полного использования составных частей молочного белково-углеводного сырья.
дипломная работа [172,5 K], добавлен 17.06.2011Выбор принципиальной схемы производства ДСтП и исходных технологических данных. Расчёт производительности цеха, расходов сырья и материалов на годовую программу. Подбор и расчёт количества основного технологического и транспортного оборудования.
курсовая работа [668,9 K], добавлен 30.07.2012Химический состав, пищевая ценность и лечебно-диетические свойства сыра и кисломолочных продуктов. Технология производства сыра "Буковинского" и простокваши. Схема производства и расчет выхода продукции, подбор оборудования; микробиологический контроль.
курсовая работа [126,7 K], добавлен 12.02.2015Пути повышения пищевой и биологической ценности кисломолочных продуктов. Роль молочнокислых бактерий в производстве кисломолочных продуктов. Добавки, повышающие пищевую и биологическую ценность молочных продуктов. Свойства облепихи и ее использование.
дипломная работа [94,7 K], добавлен 04.06.2009Потребление прохладительных безалкогольных напитков РФ. Характеристика сырья, полупродуктов, вспомогательных материалов, используемых в производстве безалкогольных напитков. Приготовление колера, купажного сиропа. Хранение и транспортировка продукции.
курсовая работа [41,4 K], добавлен 10.03.2014Общая технология процесс производства любого вида простокваши. Приемка и подготовка сырья, заквашивание, розлив и упаковывание. Выделение ацидофильной палочки и ее свойства. Органолептические свойства кисломолочных напитков и их изменение при хранении.
курсовая работа [20,1 K], добавлен 05.02.2009Физико-химические основы процессов получения и нейтрализации техногенного ангидрита. Разработка цеха по производству ангидритовых листов сухой штукатурки из промышленных отходов, планирование затрат и подбор оборудования, оценка экологического эффекта.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 09.02.2011