Технология продуктов городских молочных заводов. Лабораторный практикум. Учебное пособие

УДК 637.1

ББК Л 95-4 я 7

Г62

Научный редактор профессор Л. В. ГОЛУБЕВА

Р е ц е н з е н т ы: кафедра прикладной биотехнологии

Северо-Кавказского государственного технического университета;

канд. техн. наук В. И. ДОЛНИКОВСКИЙ (Воронежский межрегиональный институт переподготовки кадров

пищевой и перерабатывающей промышленности)

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Воронежской государственной технологической академии

Голубева, Л.В.

Технология продуктов городских молочных заводов. Ла- Г62 бораторный практикум [Текст] : учеб. пособие / Л. В. Голубева, Е. Б. Станиславская; Воронеж. гос. технол. акад. – Воронеж :

ВГТА, 2011. – 83 с.

ISBN 978-5-89448-839-4

Пособие разработано в соответствии с требованиями ГОС ВПО подготовки выпускников по направлениям 260200.62 - «Продукты питания животного происхождения» (профиль «Технология молока и молочных продуктов»), 260100.62 - «Технология продуктов питания» (профиль «Технология молока и молочных продуктов») и специальности 260303.65 – « Технология молока и молочных продуктов». Оно предназначено для закрепления теоретических знаний дисциплин цикла СД. Даны теоретический материал, рекомендации по выполнению лабораторных работ, контрольные вопросы и задания.

гос. технол. акад.», 2011

Оригинал-макет данного издания является собственностью Воронежской государственной технологической академии, его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия академии запрещается.

2

ОТ АВТОРОВ

Курс «Технология продуктов городских молочных заводов»

– часть дисциплины «Технология молока и молочных продуктов». В этом курсе излагаются теоретические основы технологических процессов, способы производства продуктов городских молочных заводов, а также направления дальнейшего совершенствования производства.

Изучению курса «Технология продуктов городских молочных заводов» предшествуют следующие дисциплины: «Пищевая химия», «Общая технология отрасли», «Химия и физика молока», «Микробиология».

Цель преподавания курса – приобретение студентами знаний, необходимых для производственно-технологической, проектной и исследовательской деятельности в области технологии молока и молочных продуктов.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

-знать сущность и обоснование технологических процессов производства продуктов городских молочных заводов, принципы построения технологических схем их производства, вопросы создания безотходной технологии, требования, предъявляемые к качеству сырья и продукции;

-уметь производить материальные расчеты и выбирать оптимальные условия проведения технологических процессов;

-определять основные характеристики состава и свойств продуктов городских молочных заводов, пользоваться современными методами контроля технологических операций, качества сырья и готовой продукции.

3

Лабораторная работа № 1

ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА ПАСТЕРИЗОВАННОГО

Цель работы: изучить технологию молока пастеризованного из цельного молока и сухих молочных продуктов.

Оборудование, материалы, реактивы: баня водяная, тер-

мометр, конические колбы на 250 см3 (2 шт.), цилиндр мерный на 100 см3, 250 см3, пипетка на 10 см3, бюретка, ареометры для молока, жиромеры (бутирометры) типа 1-6, 1-7, пробки резиновые, груши резиновые, центрифуга с частотой вращения не менее 1000 с-1, дозаторы для серной кислоты и изоамилового спирта, пипетка на 10,77 см3, раствор с массовой концентрацией сернокислого кобальта 25 г / дм3, раствор с молярной концентрацией гидроксида натрия 0,1 моль / дм3, раствор с массовой долей фенолфталеина 1 %, кислота серная плотностью 1810 – 1820 кг / м3, спирт изоамиловый, стакан стеклянный на 1 дм3, гомогенизатор лабораторный, рН-метр, молоко.

Теоретические сведения

Пастеризованное молоко представляет собой однородную жидкость без осадка и отстоя сливок. Оно имеет чистый вкус и запах, без посторонних, не свойственных свежему молоку, привкусов и запахов. Цвет – белый, со слегка желтоватым оттенком. Пастеризованное молоко вырабатывается из нормализованного по массовой доле жира или сухих веществ молока, подвергнутого тепловой обработке, а затем охлажденного.

Технологическая схема производства молока пастеризованного приведена на рисунке.

Высокое качество питьевого молока и стойкость его при хранении обусловливается высоким качеством сырья. Сырьем для выработки различных видов питьевого молока служит молоко цельное, отвечающее требованиям ГОСТ Р 52054 – 2003, кислотностью не выше 19 оТ; сливки из коровьего молока с массовой долей жира не более 30 %, кислотностью плазмы не выше 24 °Т; молоко обезжиренное кислотностью не выше 19 °Т; сухое цельное и обезжиренное молоко высшего сорта, полученное рас-

4

пылительной сушкой; различные вкусовые и ароматические наполнители и витамины.

Отобранное по качеству молоко нормализуют по массовой доле жира. Нормализацию проводят двумя способами: смешением и в потоке. Нормализованное по массовой доле жира молоко подогревают до 40 – 45 °С и очищают на центробежных молокоочистителях.

Цель очистки молока: удалить различные механические примеси, которые не только загрязняют продукт, но и создают благоприятные условия для развития микроорганизмов, а также защищают микроорганизмы от действия температур при пастеризации молока.

Приемка молока цельного

Охлаждение и резервирование (t = 8 – 10 ° С)

Нормализация по массовой доле жира или сухих веществ

Очистка молока (t = 40 – 45 ° С)

Гомогенизация (t = 60 – 65 ° С, Р = 15 ± 2,5 МПа)

Пастеризация (t = 76 ± 2 ° С, τ = 20 с)

Охлаждение (t = 4 – 6 °C)

Розлив продукта

Хранение и реализация

Рисунок. Технологическая схема производства молока пастеризованного

5

Молоко затем подогревается до 60 – 65 °C и гомогенизируется. Цель гомогенизации: раздробление жировых шариков на более мелкие, равномерное распределение их в молоке, при этом улучшается однородность продукта, повышается его вязкость, а способность к отстаиванию сливок, развитию окислительных процессов в гомогенизированном молоке значительно уменьшается. Также гомогенизированное молоко легче и полнее усваивается, так как молочный жир в нем тонко диспергирован.

После гомогенизации молоко пастеризуют при температуре (76±2) °C с выдержкой 20 с. Цель пастеризации – уничтожение болезнетворных микроорганизмов и резкое снижение общего количества бактерий, находящихся в молоке и вызывающих его порчу. Спороносная микрофлора при пастеризации не уничтожается, но активность прорастания спор резко снижается. При этом должно быть достигнуто наиболее полное сохранение составных частей молока.

После пастеризации молоко охлаждают до (4 – 6) °C и разливают в пакеты из полиэтиленовой пленки. Молоко до розлива может храниться не более 6 ч.

Пастеризованное молоко хранят при (0 – 8) °C не более 36 ч с момента окончания технологического процесса в соответствии с действующими санитарными правилами для особо скоропортящихся продуктов, в том числе на предприятииизготовителе не более 18 ч.

Продуктовый расчет молока пастеризованного

Определим потребность в сырье для производства 1000 кг молока пастеризованного с массовой долей жира 2,5 %.

По массе готового продукта определим массу нормализованного молока с учетом предельно допустимых потерь молока при приемке, обработке и фасовании по формуле

Мн = Мгп × Р / 1000 ,

где Мн – масса нормализованного молока, кг ; Мгп – масса готового продукта, кг;

Р– норма расхода нормализованного молока на 1 т продукта, кг/т, по приказу № 1025.

6

Мн =2000 ×·1011,5 / 1000 = 2023 кг.

Массовую долю жира в нормализованном молоке рассчитаем по формуле

Жн = Жгп + 0,05,

где Жн, Жгп – соответственно массовая доля жира в нормализованной смеси и в готовом продукте, %.

Жн = 2,5 + 0,05 = 2,55 %.

Так как массовая доля жира в нормализованном молоке меньше, чем в цельном молоке, проведем процесс нормализации обезжиренным молоком смешением по формуле

Мц = Мн × ( Жн – Жо) / (Жц – Жо),

где Мц – масса цельного молока, кг; Жо, Жс, Жц – массовая доля жира в молоке обезжиренном,

сливках, молоке цельном, %.

Мц = 2023 × (2,55 – 0,05) / (3,6 – 0,05) = 1424,6 кг.

Необходимую массу обезжиренного молока Мо определим по формуле

Мо = Мн × (Жц – Жн) / (Жц – Жо),

Мо = 2023 × (3,6 – 2,55) / (3,6 – 0,05) = 598,4 кг.

Определим массу цельного молока для получения 598,4 кг молока обезжиренного в результате сепарирования по формуле

Мц = Мо × (Жс – Жо) 100 / [(Жс – Жц) × (100 – П1)],

где П1 - потери обезжиренного молока при сепарировании, %.

Мц =598,4 × (21 – 0,05)100 / [(21 – 3,6) × (100 – 0,4)] = = 723,8 кг.

7

Масса сливок, полученная при сепарировании молока цельного рассчитывается по формуле

Мс = Мц × (Жм – Жо) × (100 – П) / [(Жс – Жо) × 100]

Мс = 723,8 × (3,6 – 0,05) × (100 – 0,32) / [(21 – 0,05) × 100] = = 121,7 кг.

Рассмотрим методики продуктовых расчетов при производстве восстановленных молочных продуктов: молока цельного и молока обезжиренного

Молоко обезжиренное восстановленное

Масса сухого обезжиренного молока Ссух.об (кг на 1000 кг продукта) с учетом фактической растворимости R рассчитывается по формуле

Ссух.об = 100 × Спо/R,

где Спо – масса сухого обезжиренного молока (100 %-ной растворимости) рассчитывается по рецептуре.

На выработку 1000 кг обезжиренного молока необходимо:

Молоко цельное восстановленное

Определим массу сухого цельного молока Ссух.ц, необходимую для получения 1000 кг пастеризованного молока при следующих показателях:

-норма расхода нормализованного молока на 1 т продукта

(кг/т) Р = 1012,6 кг;

-растворимость сухого цельного молока R = 98 %;

-Жгп = 3,2 %;

-Жсух.ц = 25,5 %.

8

Рассчитаем массу (закладку) сухого молока Ссух.ц с массовой долей жира 25 % или 20 % с учетом его фактической растворимости, кг на 1 т восстановленного молока

Ссух.ц = 100 × Р × Жгп / (R × Жсух.ц),

где Р – норма расхода сырья на 1 т пастеризованного молока с учетом потерь при 100 % растворимости сухих молочных продуктов, принимается в соответствии с приказом № 1025, кг/т;

R – фактическая растворимость сухого цельного молока в воде, используемой предприятием для восстановления молока, %;

Жгп – массовая доля жира в восстановленном молоке, %; Жсух.ц – фактическая массовая доля жира в сухом цельном мо-

локе, %.

Ссух.ц = 1012,6 × 3,2 × 100 / (98 × 25,5) = 129,7 кг.

Определение массы воды В (кг на 1000 кг продукта), необходимой для восстановления сухого цельного молока рассчитывают по формуле

В= Р – Ссух.ц × R / 100,

В= 1012,6 – 129,7 × 98 / 100 = 886 кг.

Следовательно, на 1 т пастеризованного молока необходимо:

________________________________________

В случае когда необходимо получить молоко цельное восстановленное из сухих сливок и обезжиренного сухого молока, выполняют расчеты по следующей методике.

9

Условия для расчета:

Р = 1012,6 кг; Rс = 98 %; Жгп = 3,2 %; Жс = 43 %;

Rо = 98 %.

Массу сухих сливок Сс с учетом фактической растворимости и массовой доли жира, кг на 1 т восстановленного молока определяется по формуле

Сс = 100 × Р × Жгп / (Rс × Жс) ,

где Жс – фактическая массовая доля жира в сухих сливках, %.

Сс = 1012,6 × 3,2 × 100 / 98 × 43 = 76,93 кг.

Определим массу сухого обезжиренного молока Ссух.об, необходимую для получения 1 т пастеризованного молока по формуле

Ссух.об = 46,5 × 100 / 98 = 47,45 кг

Массу воды при выработке пастеризованного молока из сухого обезжиренного молока и сухих сливок рассчитывают по формуле

В= Р – Ссух.об × Rо / 100 – Сс × Rс / 100,

В= 1012,6 – 47,45 × 98 / 100 – 76,93 × 98 /100 = 891,1 кг.

Следовательно, на 1 т пастеризованного молока потребуется:

10