6 Технологічні розрахунки у молочно-консервному виробництві

Консервування молочних продуктів направлено на знищення мікрофлори та інактивацію ферменті., у результаті чого вони набувають властивість зберігатися тривалий час, зберігаючи при цьому свої первинні властивості – біологічну та харчову цінність, смак, зовнішній вигляд.

Для всіх способів консервування загальним є концентрування вихідної сировини. Залежно від застосованих способів консервування молочні консерви ділять на згущені та сухі.

Основна сировина для виробництва молочних консервів - сире молоко кислотністю не більше 20 Т. Воно повинно бути термостійким. Крім того, для вироблення молочних консервів використовують знежирене молоко, вершки, маслянку, отримані при виробництві солодковершкового масла. В якості смакових наповнювачів та харчових добавок застосовують цукор-пісок, молочно-білкові концентрати (казеїнат натрію), каву, какао-порошок, рослинні масла, аскорбінову, лимонну кислоти, кверцетин, низин і ін. В якості затравки у виробництві згущеного молока з цукром використовують дрібнокристалічну лактозу. Для підвищення термостійкості молока вносять солі-стабілізатори - цитрати та гідрофосфати натрію і калію.

.

1 Матеріальний баланс в молочноконсервному виробництві

При виробництві молочних консервів з нормалізованого молока отримують згущене або сухе молоко (готовий продукт) і воду (побічний продукт). При розрахунках користуються рівняннями матеріального балансу (6.1) і (6.2), складеними по сухому молочному залишку:

, (6.1)

де М_н.м, М_{зг.м / сх.м}, М_в - маса нормалізованого, згущеного (сухого) молока і води, відповідно, кг;

n - норма гранично допустимих втрат сухих речовин при виробництві молочних консервів,%.

(6.2)

де С_н.м, С_зг.м - масова частка сухих речовин у нормалізованому і згущеному молоці, відповідно,%;

n_с.в - норма гранично-допустимих втрат сухих речовин при виробництві згущеного молока,%.

2 Розрахунок показників складу сировини

Для розрахунку компонентів нормалізації необхідні данні про їх склад. Масова частка сухого молочного залишку (СМЗ) молока незбираного, знежиреного та вершків:

, (6.3)

, (6.4)

_(6.5)

де СМЗ_м, СМЗ_знеж.м, СМЗ_в - масова частка СМЗ молока незбираного, знежиреного і вершків, відповідно,%;

Ж_незбм, Ж_знеж.м, Ж_в - масова частка жиру у молоці незбираному, знежиреному, у вершках,%;

Д_незбм, Д_зн.м - густина молока незбираного і знежиреного, °А

Масова частка сухого знежиреного молочного залишку (СЗМЗ) молочних компонентів розраховується за формулою:

(6.6)

Співвідношення масової частки жиру молока, Ж_м,%, до масової частки сухого знежиреного залишку молока, СЗМЗ, позначають Ом%:

. (6.7)

3 Нормалізація сировини

Склад молочних консервів регламентується державними стандартами, які встановлюють постійне співвідношення між компонентами кожного продукту. При згущенні молока у сухій речовині зберігається те ж саме співвідношення між складовими частинами, що і в суміші, підготованої до згущення. Для отримання продукту заданого складу проводять зміну молока до такого складу, при якому співвідношення масових часток любих компонентів дорівнює заданому у продукті (тобто проводиться нормалізація).

При нормалізації необхідно знати співвідношення між масовою часткою жиру та СЗМЗ у вихідній сировині та готовому продукті .

(6.7)

де Жсум, СЗМЗсум, Цук сум –відповідно, масова частка жиру, сухого знежиреного залишку та цукру у вихідній суміші, %;

Жпр, СЗМЗпр, Цук пр – ті ж самі показники у продукті, %;

Напсум; Нап пр – масова частка наповнювача у суміші та продукті, %.

Для згущеного молока з цукром =0,421=

У пропорції права частина для кожного виду молочних консервів визначена стандартом (знаходять у ДСТУ на продукт) та є величиною постійною, позначимо:

_6.8)

Розрахунки нормалізації проводяться з урахуванням нормативних втрат. Нормативні втрати жиру та сухих речовин неоднакові, тому вводиться додатковий коефіцієнт непрпорційності К, який враховує непропорційність втрат жиру та сухої речовини, тому Опр коригується та в розрахунках замінюється на Ор (значення К знаходиться в межах 0,996-0,998залежно від виду продукту) :

Ор=Опр*К (6.9)

де n_ж, n_с.в - норма гранично-допустимих втрат жиру і сухих речовин при виробництві згущеного молока,%.

Після нормалізації співвідношення

(6.10)

При нормалізації молока застосовуються два способи :

• змішування незбираного молока з компонентами нормалізації (знежиреним молоком або вершками ) в ємності;

• у потоці – сепарування молока та змішування знежиреного молока та вершків у потрібному співвідношенні.

Найбільше застосування має спосіб нормалізації молока змішуванням.

Нормалізація у потоці проводиться синхронно із згущенням при безперервно-поточному способі виробництва.

Варіанти проведення нормалізації наведені у таблиці 6.1

Таблиця 6.1 – Варіанти проведення нормалізації

Варіанти	Види нормалізації
	змішуванням	у потоці
>Ор	Додавання знежиреного молока	Відбір частини вершків
<Ор	Додавання вершків	Відбір частини молока
=Ор	Нормалізація не потрібна

Облікові одиниці маси згущених молочних консервів - тисяча умовних банок, туб. Одна умовна банка 400 г. 1 туб=400кг.

Сухі молочні продукти враховують у тонах.

Нормативні витрати сировини задаються на плановий склад продукту, який приводиться у технологічних інструкціях, в них вказується Опр, яке використовується для розрахунків. Значення цього показника для згущеного молока з цукром 0,421, але стандартний по складу продукт може бути одержаний при Опр в межах від 0,400 до 0,423.

У таблиці 6.2 наведений плановий та стандартний склад згущеного молока з цукром.

Таблиця 2.2 – Варіанти складу молока згущеного з цукром

Показник	Стандартний склад	Плановий склад
Жпр, %	Не<8.5	8,72
СЗМЗ пр,%	Не>20	20,7
Цук пр.,%	Не <43,5	44,3
Опр	0,400-0,423	0,421

Розрахунок маси компонентів нормалізації. Розрахунок ведеться по балансу жиру та сухої речовини.

а)якщо Ом>Ор, то для нормалізації використовується знежирене молоко.

Мсум=Мнезбм+Мзнеж (6.11)

(6.12)

Підставляємо у формулу (6.12) рівняння балансу по жиру та сухій речовині:

,

знаходимо масу знежиреного молока, яка потрібна для нормалізації молочної суміші:

_(6.13)

_{Масову частку жиру та СЗМЗ нормалізованої молочної суміші знаходимо також виходячи з рівняння балансу по жиру та сухій речовині:}

Мнсум=Мм+Мзнм;

Мнсум=МмЖм+Мзнм*Жзнм _,

_{Звідки:}

_(6.14)

_(6.15)

б) якщо О_м <О_р, для нормалізації використовують вершки:

(6.16)

де М_в - маса вершків, кг.

Із співвідношення (6.10) рівнянь матеріального балансу по жиру та сухій речовині, які дорівнюють Ор:

знаходимо масу вершків, яка потрібна на нормалізацію молочної суміші:

, (6.17)

А також масову частку жиру та СЗМЗ нормалізованої молочної суміші:

_(6.18)

(6.19)

Сухий молочний залишок суміші знаходять з рівняння:

СМЗсум=Жсум+СЗМЗсум (6.20)

Нормалізація в потоці

Вибір варіанту нормалізації шляхом порівняння Ом з Ор:

Ом>Ор – відбір частини вершків;

Ом<Ор – відбір частини знежиреного молока;

Ом=Ор – нормалізація не потрібна.

Наприклад Ом<Ор.

1. Проводять розрахунок маси вершків та знежиреного молока, отриманих при сепаруванні молока, направленого на виробництво продукту (без урахування втрат) за формулою:

...(6.21)

(6.22)

Вершки повністю використовуються на нормалізацію.

2. Частина знежиреного молока, яка використовується для змішування з вершками, М´знм:

(6.23)

3. Маса нормалізованої суміші:

Мсум= М´знм+Мв. (6.24)

4. Масова частка жиру нормалізованої молочної суміші:

, (6.25)

5. Масова частка СЗМЗ у нормалізованій у молочній суміші:

(6.26)

Якщо О_м> О_р, нормалізацію проводять шляхом відбору надлишку вершків:

, (6.27)

6. Проводять розрахунок маси вершків, що направляються на змішування з усією масою знежиреного молока, отриманого при сепаруванні:

(6.28)

Розрахунки маси цукру, маси продукту та норми витрати сировини на 1 т готового продукту не відрізняються від розрахунків при нормалізації способом змішування.