Проектирование гормолзавода мощностью 30 тонн в смену

 

Ассортимент сметаны различается в зависимости  от массовой доли молочного жира, использования  различных пищевых наполнителей (СОМ — сухое обезжиренное молоко, казеинат натрия, сгущенное молоко, мягкий диетический нежирный творог, МБК — молочно-белковый концентрат, соевой белок, растительные жиры).

 

К основным видам сметаны следует  отнести сметану, отличающуюся главным  образом содержанием жира.

В последнее время в целях рационального  питания в большом количестве выпускается сметана 15,20 и 25%-ной  жирности.

 

Находит все более широкое распространение  сметана 15%-ной жирности.

 

Основные  технологические операции

приемка и подготовка сырья;

сепарирование молока;

нормализация  сливок;

гомогенизация;

пастеризация;

охлаждение, созревание сливок;

заквашивание  культурой и сквашивание;

фасование, упаковывание, маркировка;

охлаждение  и созревание сметаны;

хранение, транспортировка.

 

Технологический  процесс  производства  сметаны  состоит  из  следующих   технологических   операций: приемки  и  сепарирования   молока,   нормализации   сливок,   пастеризации, гомогенизации  и  охлаждения  сливок,  заквашивания  и  сквашивания  сливок, перемешивания сквашенных сливок, фасовки, охлаждения и созревания сметаны.

 

Принятое  молоко  сепарируется  при  40—45   °С.   Полученные   сливки нормализуются цельным или  обезжиренным молоком.

 

Нормализованные сливки пастеризуются  при 85—90 °С с выдержкой от 15  с  до 10 мин или при 90—96 °С с выдержкой  от 20 с до 5  мин  в  зависимости  от вида сметаны.

 

Пастеризованные сливки охлаждаются  до  60—70  °С  и  направляются  на гомогенизацию.

 

В производстве сметаны с массовой долей жира 15, 20 и 25%  допускается  осуществлять гомогенизацию сливок при температуре 50—70 °С до  пастеризации.

 

В производстве ацидофильной сметаны  гомогенизацию проводят  при  температуре 26—30 °С и давлении 15—20 МПа после подсквашивания сливок.

 

В гомогенизированных сливках увеличивается  поверхность  жировой  фазы. При  этом  вновь  образовавшиеся  оболочки  жировых  шариков   дополнительно  связывают  свободную  воду.  Белковые  вещества  оболочек  жировых   шариков участвуют  в  структурообразовании  при  сквашивании  сливок.  Гомогенизация улучшает условия кристаллизации молочного жира при созревании  сметаны,  что способствует формированию густой консистенции сметаны.

 

Сливки  охлаждаются  до  температур   заквашивания   20—26   °С   (для диетической сметаны  и  сметаны  15%-ной  жирности  до  28—32  °С,  а  для ацидофильной до 40—44 °С). Сливки заквашиваются закваской  в количестве 1—5  %  (для  ацидофильной сметаны 5—7  %  массы  сливок).  Для  сметаны  20%-ной  и  25%-ной  жирности используют  закваску,  приготовленную  на   чистых   культурах   мезофильных молочнокислых  стрептококков, для сметаны диетической  и  15%-ной  жирности  — на чистых культурах мезофильных и термофильных молочнокислых  стрептококков, а  для  ацидофильной  —  на  чистых   культурах   ацидофильной   палочки   и ароматобразующего  стрептококка. Для  заквашивания  сливок  используют  также бактериальный  концентрат.

 

В производстве сметаны 15%-ной жирности для получения  более  плотного сгустка допускается вносить  в сливки ферментный препарат.

 

Сквашивание  сливок  проводят  до  образования  сгустка  и  достижения кислотности  68—75  °Т  (диетическая  сметана),   55—75   (сметана   15%-ной жирности), 65—80 (сметана 20%-ной жирности)  и  55—70  °Т  (сметана  30%-ной жирности).  Длительность  процесса   сквашивания   составляет   6—16   ч   в  зависимости от вида сметаны.

 

При сквашивании, охлаждении и созревании происходят основные  процессы структурообразования сметаны, формирующие  консистенцию  готового  продукта. При сквашивании  сливок происходит совместная кислотная  коагуляция казеина  и сывороточных  белков.  Некоторые  сывороточные  белки,  денатурированные   в  процессе пастеризации, образуют комплексы  с казеином.  При  этом  улучшаются гидратационные свойства казеина,  который  лучше  связывает  воду  в  период сквашивания,  что  обеспечивает  плотную   консистенцию   продукта,   хорошо удерживающую сыворотку. Кроме  того,  при  сквашивании  происходят  частичное отвердевание жира  в  жировых  шариках  и  некоторая  потеря  отрицательного заряда  на  их  поверхности  в  результате  повышения  кислотности   сливок, образуются скопления жировых шариков, участвующие в  формировании  структуры продукта.

 

По окончании сквашивания сливки перемешиваются в течение  З—15  мин  и направляются на  фасовку  самотеком  или  насосами.  Допускается  охлаждение сквашенных сливок в резервуаре до температуры не ниже 18—20 °С во  избежание излишнего нарастания кислотности.

 

Сметану выпускают в мелкой упаковке (стеклянной таре,  стаканчиках и  коробочках из полимерных материалов или картонных  с  полимерным  покрытием) массой по 0,05—0,5 кг. Для крупной  фасовки  сметаны  используют  алюминиевые бидоны вместимостью 10 кг, металлические фляги—до 35 кг и  деревянные  бочки — 50 кг.

 

После  фасовки  сметану  направляют   на   охлаждение   и   физическое созревание. Сметана охлаждается  до температуры не выше 8  °С  в  холодильных камерах с температурой воздуха 0—8 °С. Одновременно с  охлаждением  продукта происходит  его  созревание.  Продолжительность  охлаждения   и   созревания сметаны в крупной  таре 12—48 ч, а в мелкой—6—12 ч.

 

3.4. Технологическая схема  производства сливок с жирностью  12%

Сливки — это жировая часть  молока, получаемая сепарированием. Сливки являются исходным сырьем для получения  сметаны, масла, для нормализации молока. Пастеризованные или стерилизованные  сливки разной жирности, с наполнителями  и без них предназначаются  и для непосредственного потребления.

 

Пищевая и биологическая ценность сливок обусловлена максимальным содержанием  белково-лецитинового комплекса. Сливки являются богатым источником фосфатидов. Из биологически активных веществ, влияющих на рост и развитие детей, особая роль принадлежит витамину А, которого в  сливках в 5-6 раз больше, чем в  молоке, а также белково-лецитиновому комплексу.

 

Сливки получают путем сепарирования  молока и в зависимости от массовой доли жира.

Вырабатывают еще пластические (высокожирные) сливки жирностью 73-83% для  технологических целей.

 

Технология сливок аналогична технологии молока, но применяется более высокая  температура пастеризации 85-87 °С, которая  зависит от жирности сливок.

 

Пастеризованные сливки разливают в бутылки, пакеты «Тетра-Пак 0,5 л, хранят не более 36 ч  при температуре не выше 8 °С.

 

 

 

 

 

3.5. Технологическая  схема производства творога обезжиренного

 

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

 

Творог имеет чистые кисло-молочные вкус и запах; для первого сорта  допускается слабо выраженный привкус  кормов, тары, легкой горечи. Консистенция нежная, однородная; для жирного  творога первого сорта допускается  несколько рыхлая и мажущаяся, для  нежирного — рассыпчатая, с незначительным выделением сыворотки. Цвет белый, слегка желтоватый, с кремовым оттенком, равномерный  по всей массе; для жирного творога  первого сорта допускается некоторая  неравномерность цвета.

 

Значительное содержание в твороге  жира, и особенно полноценных белков, обусловливает его высокую пищевую  и биологическую ценность. В твороге  содержится значительное количество минеральных  веществ (кальция, фосфора, железа, магния и др.), необходимых для нормальной жизнедеятельности сердца, центральной  нервной системы, мозга, для костеобразования и обмена веществ в организме.

 

В зависимости от массовой доли жира творог подразделяют на три вида: жирный, полужирный и нежирный.

 

В качестве сырья используют доброкачественное  свежее молоко цельное и обезжиренное кислотностью не выше 20 °Т. По жиру молоко нормализуют с учетом содержания в нем белка (по белковому титру), что дает более точные результаты.

 

Особенности производства и потребления  готового продукта. Существуют два  способа производства творога —  традиционный (обычный) и раздельный. Раздельный способ производства творога  позволяет ускорить процесс отделения  сыворотки и значительно снизить  при этом потери. Сущность раздельного  способа заключается в том, что  молоко, предназначенное для выработки  творога, предварительно сепарируют. Из полученного обезжиренного молока вырабатывают нежирный творог.

По методу образования сгустка  различают два способа производства творога: кислотный и сычужно-кислотный. Первый основывается только на кислотной  коагуляции белков путем сквашивания  молока молочно-кислыми бактериями с последующим нагреванием сгустка  для удаления излишней сыворотки. Таким  способом изготовляется творог нежирный и пониженной жирности, так как при нагревании сгустка происходят значительные потери жира в сыворотку. Кроме того, этот способ обеспечивает выработку нежирного творога более нежной консистенции. Пространственная структура сгустков кислотной коагуляции белков менее прочная, формируется слабыми связями между мелкими частицами казеина и хуже выделяет сыворотку. Поэтому для интенсификации отделения сыворотки требуется подогрев сгустка.

 

Стадии технологического процесса. Производство творога традиционным способом включает в себя следующие  стадии:

 

— приемка молока;

 

— нормализация молока до требуемого состава;

 

— очистка и пастеризация молока;

 

— охлаждение молока до температуры  заквашивания;

 

— внесение закваски и сычужного  фермента в молоко;

 

— сквашивание молока;

 

— разрезка сгустка;

 

— отделение сыворотки;

 

— охлаждение творога;

 

— фасование;

 

— упаковывание в тару и хранение готовой продукции.

 

Характеристика комплексов оборудования. Технологический процесс производства творога традиционным способом выполняется  при помощи комплексов оборудования для приема, охлаждения, переработки, хранения и транспортирования сырья.

 

Для хранения принимаемого молока используют металлические емкости (танки). Молоко и продукты его переработки перекачиваются насосами. Приемку сырья осуществляют при помощи весов (молокосчетчиков), сепараторов-молокоочистителей, пластинчатых охладителей, пастеризаторов, фильтров и вспомогательного оборудования.

 

Ведущий комплекс линии состоит  из творогоизготовителей с прессующими  ваннами, ванн для творожного сгустка, установок для прессования и  охлаждения творога.

 

Завершающий комплекс оборудования линии  обеспечивает фасование, упаковывание, хранение и транспортирование готового продукта. Он содержит фасовочно-упаковочные  машины и оборудование экспедиций и  складов готовой продукции.

 

4. Продуктовый расчет

4.1. Молоко 2,5  %

 

М_сл=  10000(3,2-2,5)/(12-2,5)=736,8

М_нм= 10000 – 736,8= 9263,2

М_о= [10000(3,2- 2,5)/(2,5-0,05)] (100-0,21)/100=2851,1

М_пр= 9263,2*1000/1007=9198,8

М_п=9263,2-9198,8=1 кг

 

4.2. Молоко 3,2 %

М_пр= 10000*1000/1007=9930,5

М_п= 10000-9930,5=69,5

 

4.3. Молоко 6 %

М_сл= 7000(6-3,2)/(12-6)=3267

М_нм=7000+3267=10267

М_пр=10267*1000/1007=10191,6

М_п=75,4

 

4.4. Кефир 2,5 %

М_сл= 6000(3,2-2,5)/(12-2,5)=442

М_нм=6000-442=5558

З=5558*5/100=277,9

5558 – 100 %

    Х – 60 %

Х₁ = 3334,8

Х₂ = 2223,2

М_пр= 3334,8*1000/1007=3311,6

М_пр= 2223,2*1000/1007,4=2206,9

М_п=39,5

 

 

 

4.5. Сметана 15 %

М_сл =[2000(3,2-0,05)/(15-0,05)](100-0,21)/100=420,5

М_о =2000-420,5=1579,5

З=420,5*0,05=21,025

М’_сл = 420,5+21,025=441,525

М_см=441,525*1000/1007,4=438,5

 

4.6. Сметана 20 %

М_сл =[2000(3,2-0,05)/(20-0,05)](100-0,21)/100=315,1

М_о =2000-315,1=1684,9

З=315,1*0,05=15,755

М’_сл =315,1+15,755=330,855

М_см=330,855*1000/1007,4=328,6

 

4.7. Сметана 25 %

М_сл =[2000(3,2-0,05)/(25-0,05)](100-0,21)/100=252

М_о =2000-252=1748

З=252*0,05=12,6

М’_сл = 252+12,6=264,6

М_см=264,6*1000/1007,4=262,8

 

4.8. Сливки 12 %

М_сл =[1000(3,2-0,05)/(12-0,05)](100-0,1)/100=263,3

М_о =1000-263,3=736,7

М’_о = 736,7*0,4/100=2,9

М_о=736,7-2,9=733,8

М_пр=263,3*1000/1007,4=261,5

 

4.9. Творог обезжиренный

1579,5+1748+1684,9=5012,4

Р_о=(273,4*100/3,5)1,3=8817,7

М_тв=5012,4*1000/8817,7=568,5

М_пр=568,5*1000/1007,8=564

М_п=568,5-564=4,5

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Расчет и подбор оборудований

5.1.  Резервуар РМГЦ-10

τ_ц=96+60+240+60=456

к_ц=480/456=1,0526

М_см=10000*1,0526=10526

n= 40000/10526=3,8=4

 

 

5.2.Ванна ВСГМ-400

τ_ц=8+420+35+60=523

к_ц=480/523=0,9178

М_см=0,9178*400=367

n= 263/367=1

 

5.3. Ванна ВСГМ-400

τ_ц=10+420+35+60=525

к_ц=480/525=0,9143

М_см=0,9143*400=366

n=329/366=0,8=1

 

5.4.Ванна ВСГМ-800

τ_ц=13+420+35+60=528

к_ц=480/528=0,9091

М_см=0,9091*800=727,3

n= 439/727,3=0,6=1

 

5.5.Резервуар РМГЦ-6

τ_ц=14,4+360+74+30=478,4

к_ц=480/478,4=1

М_см=1*6000=6000

n= 6000/6000=1

 

5.6. Пастеризатор 001У1

М_см=10000*240/60=40000

n= 40000/40000=1

 

5.7. Сепаратор ОМБ-3

М_см=10000*240/60=40000

n= 40000/40000=1

 

5.8. Гомогенизатор А10ГА

М_см=10000*240/60=40000

n= 40000/40000=1

 

5.9. Творогоизготовитель  ВК1

М_см=1075*31,3/60=560

n= 564/560=1

 

5.10.Формовочный автомат  АП1-Н

М_см=1800*116,61/60=3498,3

n= 3498,3/3498,3=1

 

5.11. Формовочный автомат  АВГ

М_см=1080*31,3/60=564

n= 564/564=1

 

5.12. Фасовочная машина  М6-АП-2С ПАД-3

М_см=2700*240/60=108000

n= 32634/10800=3

 

Таблица оборудований

 

Наименование	марка	а	в	h	площадь	Кол-во	Общая площадь
Резервуар	РМГЦ-10	4,6	1,9	2,4	8,74	4	34,96
Резервуар	РМГЦ-6	3,2	1,9	2,2	5,76	1	5,76
Сепаратор	ОМБ-3	0,9	0,6	1,2	0,54	1	0,54
Пастеризатор	001У1	1,6	0,7	1,3	1,05	1	1,05
Гомогенизатор	А10ГА	1,7	1,4	2	2,38	1	2,38
Ванна	ВСГМ-400	2,1	1,2	1	2,52	2	5,04
Ванна	ВСГМ-800	2,1	1,9	1	3,99	1	3,99
Творогоизготовитель	ВК-1	2,2	1	0,9	2,31	1	2,31
Формовочный автомат	АВГ	2,9	1,3	1,6	3,77	1	3,77
Формовочный автомат	АП1-Н	3,6	1,5	4,3	5,4	1	5,4
Фасовочная машина	ПАД	1,6	0,6	1,5	0,72	3	2,16
Насос	НРМ-2
Насос	50МЦ25-31
Всего:						17	67,36