Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Институт пищевых производств и биотехнологии

Кафедра пищевой биотехнологии

Курсовая работа

по дисциплине «Технология продуктов детского питания»

Производство кисломолочного напитка «Истринский» с применением микрофильтрации

Выполнил: студент группы 629-121

Давлетшина Ф. И.

Руководитель: Ржечицкая Л. Э.

Казань 2013

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

2. Расчет материального баланса производства КМН «Истринский»

3. Расчет аминокислотного скора КМН «Истринский»

4. Расчет жирнокислотного состава КМН «Истринский»

5. Технологическая схема производства КМН «Истринский»

6. Описание технологической схемы

Заключение

Список использованной литературы.

Введение

Стерилизация молока и молочных продуктов является энергозатратным процессом и при этом изменяется химический состав молока. В качестве альтернативного способа получения продукта длительного хранения является мембранный метод — микрофильтрация. Микрофильтрация позволяет удалять из сырого молока вегетативную, споровую микрофлору и обеспечить необходимую микробиологическую безопасность готового продукта без применения высокотемпературных методов.

В курсовой работе рассмотрим производство кисломолочного напитка «Истринский» и разработаем технологическую схему с применением микрофильтрации.

Цель работы:

• разработать технологическую схему кисломолочного напитка «Истринский», позволяющая заменить процесс стерилизации на пастеризацию молочной основы с применением микрофильтрации;

• рассчитать материальный баланс, аминокислотный скор, жирнокислотный состав, пищевую ценность КМН «Истринский».

1. Литературный обзор

Микрофильтрация

Микрофильтрация - процесс, который основан на использовании мембран, что позволяет растворенным компонентам проходить через мембрану, а нерастворимые компоненты задерживаются, образуя концентрат. Размер задерживаемых частиц 0,05-10 мкм, молекулярная масса частиц 100-1000 кДа, Рабочее давление 0,1-0,8 МПа. Основные направления применения микрофильтрации: снижение количества микроорганизмов и фракционирование молочных белков [1].

Процесс микрофильтрации. При микрофильтрации жидкость под действием давления проходит через фильтр — мембрану (рис. 1). Мембрана свободно пропускает белки, сахара и соли. Если размер частички больше поры мембраны, то такие частицы задерживаются на поверхности мембраны.

Рисунок 1 – Структура мембраны (вид под электронным микроскопом) и схема разделения

Размер пор 1,4 мкм позволяет удалить из молока более 99,99 % бактерий и спор(табл. 1). Однако молочный жир не может пройти через мембрану, что затрудняет процесс фильтрации. Поэтому на фильтрационной установке обрабатывается только обезжиренное молоко или сыворотка, а сливки обрабатываются традиционным нагревом.

Таблица 1 – Степень обсеменения молока до и после микрофильтрации [2]

Показатели	Сорт молоко
	Высший сорт	1 класс	2 класс
Содержание соматических клеток в 1 см3 молока , тыс.	500	1000	1000
Содержание соматических клеток в 1 см3 молока после микрофильтрации , тыс.	0,05	0,1	0,1
Бактериальная обсемененность в 1 см3 молока , тыс.	300	300-500	500-4000
Бактериальная обсемененность в 1 см3 молока после микрофильтрации , тыс.	0,03	0,03-0,05	0,05-0,4

При микофильтрации входящий поток разделяется на две фракции: пермеат и ретентат. Пермеат проходит через мембрану и обеззараживается. Пермеат составляет примерно 95 % входящего потока. В ретентате скапливаются микроорганизмы. Ретентат можно добавить в сливки или переработать отдельно.

Для производства питьевого молока и сыра отдельные потоки (обезжиренное молоко и сливки) в зависимости от заданной жирности объединяются, при этом необходимо проводить гомогенизацию. Также возможно соединять молоко и сливки после пастеризации обезжиренного молока во избежание повторной тепловой обработки сливок. Белковые концентраты поступают на дальнейшие производственные операции непосредственно в виде пермеата [3].

Преимущества микрофильтрации.

• Снижение количества микроорганизмов:

• Молоко длительного хранения. Микрофильтрация широко применяется для производства пастеризованного молока длительного хранения. По сравнению с традиционной тепловой обработкой, где микроорганизмы инактивируются, а химический состав молока меняется, микрофильтрация удаляет из молока бактерии, споры, мертвые клетки и разнообразные примеси, не оставляя практически никаких микроорганизмов и не вызывая нежелательных изменений в химическом составе молока;

• Сухое молоко и сыворотка. Микрофильтрация может значительно улучшить качество сухого молока и сыворотки посредством уменьшения количества бактерий и спор. Как следствие, тепловая обработка может быть сведена к минимуму, что, помимо всего прочего, способствует сохранению функциональных свойств сывороточных белков в сухом продукте;

• Молоко для сыроделия. Микрофильтрация может улучшить качество молока для сыроделия. Природное содержание анаэробных спор в молоке, таких как клостридии, которые могут выжить при обычной пастеризации и вызвать нежелательное образование газа в сыре, снижается при помощи микрофильтрации. Более того, микрофильтрация позволяет избежать или значительно снизить использование обычных ингибиторов (например, нитратов), тем самым обеспечив производство молока и сыворотки без консервантов.

• Санация сырного рассола. Рассол для посолки сыров может содержать нежелательные микроорганизмы, и его на предприятиях традиционно подвергают различным видам обработки: тепловой, фильтрации с применением кизельгура, обработке ультрафиолетом, добавлению консервантов и т. п. Микрофильтрация является альтернативой этим видам обработки, так как предотвращает нежелательные последствия микробиологического загрязнения.

• Удаление молочного жира. В производстве изолятов белка, таких как изоляты молочного или сывороточного белка, где содержание белка составляет более 90% в сухом остатке, содержание жиров является лимитирующим фактором. Молочный жир концентрируется до высокого уровня, и для достижения заданной концентрации белка требуется удаление молочных жиров. Микрофильтрация – идеальное решение для выполнения этой задачи.

• Производство казеина. С помощью микрофильтрации можно разделять молочный белок на казеин и сывороточный белок. Фракционированный казеин может использоваться в производстве высококачественного казеина и казеината, или в производстве специальных молочных продуктов, обогащенных казеином. Побочный продукт фракционирования – пермеат - содержит сывороточные белки в их природной форме, не подвергшиеся тепловой обработке, воздействию ферментов (сычужный фермент) или бактерий (стартовая культура). Этот побочный продукт идеален для производства высококачественного жидкого стабилизатора, концентрата сывороточных белков (КСБ), а также изолятов сывороточных белков (ИСБ) [4].