Технология продуктов животного происхождения. Технология молока и молочных продуктов. Лабораторный практикум. В 2 частях. Ч.1. Учебное пособие

кратковременное резервирование в целях отбора пробы от массы молока на варку, исследование этой пробы, отбор пробы и оценка качества компонента нормализации поОм и внесения его в молоко, перемешивание полученной нормализованной смеси, выполнение расчетов массы сахара и сахарного сиропа на варку;

тепловая обработка нормализованной смеси; резервирование перед сгущением; сгущение выпариванием нормализованной смеси с сахар-

ным сиропом и частные технологические операции; приготовление сахарного сиропа; охлаждение молока цельного сгущенного с сахаром; фасование продукта.

При необходимости в целях уменьшения скорости - от стаивания белково-жирового слоя во время хранения продукта нормализованная смесь перед сгущением подвергается гомоге-

низации (t = 65–75° С, Р = 10–12 МПа).

Технологические расчеты при производстве молочных консервов

В соответствии с теоретическими принципами концентрирования как основой технологических расчетов для молока цельного сгущенного с сахаром и молока цельного сухого выполнить следующие технологические расчеты:

–по нормализации состава молока;

–массы сахара, наполнителей и добавок готового продукта

иудельного расхода сырья.

61

Рисунок. Технологическая схема периодического способа производства молока цельного сгущенного с сахаром

В методике расчетов принять следующие условные обозначения.

Масса, кг: mм, mоб, mсл, mом, mнап, mсах, mпр – молока цельного, обезжиренного (пахты), сливок, нормализованной смеси, наполнителя, сахара, готового продукта.

Массовая доля жира, %: Жм, Жоб, Жсм,Жнап, Жпр.нап – молока цельного, молока обезжиренного (пахты), нормализованной смеси, наполнителя в продукте, наполнителя в смеси, готового продукта.

Массовая доля сухого молочного остатка, %: СМОм, СМОоб, СМОсл, СМОсм, СМОпр – молока цельного, молока обез-

62

остатка, %: СОМОм, СОМОоб, СОМОсл, СОМОом, СОМОпр – молока цельного, молока обезжиренного (пахты), cливок, нормализованной смеси, готового продукта.

Массовая доля сухих веществ, %: Сcм, Спр, Ccг.см, Ссир – нормализованной смеси, готового продукта, сгущенной нормализо-

нормализованной смеси, готового продукта, для расчетов нормализации при составлении нормализованной смеси с учетом непропорциональности относительных потерь жира и сухого молочного остатка.

Потери, %: пс, псмо, пж, псах, пнап – сухих веществ, сухого молочного остатка, жира, сахара, сухих веществ в наполнителе.

Коэффициенты: К, к – учитывающие непропорциональность относительных потерь жира и сухого молочного остатка, нормируемые относительные потери входящих в соотношения показателей сухого вещества отдельных составных частей его.

Коэффициенты потерь: К потерь.с, Кпотерь смо, Кпотерь ж, K потерь сах,

– сухих веществ, сухого молочного остатка, жира, сахара, наполнителя.

63

Исходные данные для расчетов. Показатели состава сырья задаются, принимаются самостоятельно или рассчитываются по формулам:

СОМОм =[(4,9 Жм + Дм )/4 + 0,5]- Жм,

где Дм - плотность молока цельного, А°;

CОМOоб = СОМОм 100/(100 - Жм),

СОМОсл = (100 - Жсл)/10,615.

Коэффициенты, учитывающие нормируемые потери:

Кпотерь ж = (100 - пж)/100,

К = 1/[(1 + Опр)(1 -0,01 пж)/(1 - 0,01 псмо) - Oпр],

где К – коэффициент, учитывающий несовпадение нормируемых относительных потерь жира и сухого молочного остатка в процессе производства молочных консервов.

Состав некоторых молочных консервов дан в табл. 5.

Таблица 5

Показатели состава продуктов консервирования молока

Примечание. Потери даны для сезонного периода.

64

Методика расчетов. Нормализация состава молока основана на материальном балансе концентрирования, который описывается как

mсм·Аисх·Кпотерь А = mпp·Апр,

где Аисх – массовая доля всего сухого вещества или любой составной части его в исходной смеси, %;

Апр – массовая доля всего сухого вещества или любой составной части его в готовом продукте, %;

Кпотерь А – коэффициент (меньше единицы), учитывающий нормируемые потери А.

Стандартами на молочные консервы, как правило, нормируются массовые доли жира, Жпр и сухого обезжиренного молочного остатка, СОМОпр. К началу обработки молока в отношении продукта всегда известны допускаемые стандартами и конкретно принимаемые для расчетов массовые доли жира и сухого обезжиренного молочного остатка, а следовательно, и их отношения.

При удалении воды из молока без разделения сухого остатка на составные части на протяжении всего процесса производства молочных консервов соотношение массовых долей жира и сухого обезжиренного молочного остатка остается неизменным.

Соответственно этому в молоке для консервирования доля жира на единицу сухого обезжиренного молочного остатка должна быть такой же, какой она задана для того или иного продукта. Изменение фактического соотношения Жм/СОМОм до требуемого по стандарту в готовом продукте прЖ/СОМОпр обеспечивается регулированием состава молока. В производстве молочных консервов регулирование доли жира на единицу СОМО подчиняется условию материального равновесия по формулам:

ЖсмСОМОпр – ЖпрСОМОсм = 0; Жсм < Жпр, СОМОпр > СОМОсм; ЖсмСОМОпр = ЖпрСОМОсм, Жсм/СОМОсм = Жпр/СОМОпр .

В соответствии с принятым в промышленности обозначе-

65

нием отношения Ж/СОМО через О : Ж /СОМО = О ,

пр пр пр см см пр

где Опр – доля жира на единицу СОМО в продукте.

В сборном цельном молоке доля жира на единицу СОМО, Жм/СОМОм колеблется в пределах0,39–0,69, в молочных кон-

сервах отечественного производства отношение Ж /СОМО –

пр пр

впределах 3,300–0,193. Как видно, в производстве молочных консервов необходимо изменять долю жира на единицу СОМО

вмолоке от0,39–0,69 до 3,300–0,193. Сравнивая отношения Жм/СОМОм и Жпр/СОМОпр, следует выяснить, в каком изменении нуждается первое из них.

Если Жм/СОМОм < Жпр/COMOпp, то при регулировании состава фактическая доля жира на единицу СОМО в молоке должна быть увеличена.

Если же Жм/СОМОм > Жпр/СОМОпр, то в результате регу-

лирования состава молока отношение Ж/СОМО должно быть

м м

уменьшено. При условии Ж /СОМО = Ж /СОМО состав мо-

м м пр пр

лока не регулируют.

Изменение доли жира на единицу СОМО в цельном молоке с помощью продуктов его сепарирования в молочно-консервной промышленности реализуется по двум схемам:

- смешивание нормализуемого молока с одним из продуктов сепарирования любой другой партии молока большими массами в емкостях (статический способ) или малыми в потоке с помощью дозаторов (поточный способ), обеспечивающее в смеси mсм (кг) заданную для продукта долю жира на единицу СОМО:

Жм/СОМОм < Ор; mcм = mм + mсл;

Жм/СОМОм > Ор; mсм = mм + mоб,

- смешивание в потоке продуктов сепарирования нормализуемого молока в соотношениях, обеспечивающих в смеси обезжиренного молока mоб и mсл сливок, т.е. в нормализованной смеси, mсм, (кг или кг·ч–1), заданную для продукта долю жира на единицу СОМО:

Жм/СОМОм < Ор; mcм = mсл + m’об; Жм/СОМОм > Ор; mcм = mоб + m’сл.

66

Согласно второй схеме масса одного из продуктов сепарирования – mсл или mоб – смешивается с частью массы другого– m’об или m’сл. Избыток обезжиренного молока m’’об или m’’сл используют для других целей.

Впроизводстве сгущенных молочных консервов без сахара

ибез добавок партия нормализуемого молока по массе может быть произвольной, если ее выпаривают в многокорпусных циркуляционных и пленочных вакуум-выпарных аппаратах, и постоянной – при выпаривании в однокорпусных циркуляционных вакуумвыпарных аппаратах. В любом варианте сгущенный продукт выпускают из вакуум-выпарного аппарата по достижении заданной для него общей массовой доли сухих веществ.

Массы обезжиренного молока mоб или сливок mсл по первой схеме нормализации и части масс обезжиренного молока, m’об или сливок, m’сл – по второй определяют на массу молока для регулирования состава – по первой схеме и массу молока на сепарирование – по второй. При неизменности доли жира на единицу СОМО на протяжении всего процесса производства молочных консервов массы компонентов смеси(mоб; mсл; m’об; m’сл) рассчитывают на заданную массу нормализуемого или сепарируемого молока mм, исходя из условия материального равновесия, что Жсм/СОМОсм = Жпр/СОМОпр, или в соответствии с принятым в промышленности обозначением отношения Жпр/СОМОпр через Опр, – Жсм/СОМОсм = Опр.

Жсм/СОМОсм:

(mмЖм, + mобЖоб)/(mмСОМОм + mобСОМОоб); (mмЖм, + mобЖоб)/(mмСОМОм + mобСОМОоб) = Ор,

откуда

mсб = (Жм - СОМОмОр)mм/(COMOобОр - Жоб).

67

При нормализации сливками

(mмЖм, + mслЖсл)/(mмСОМОм + mслСОМОсл) вместо

Жсм/СОМОсм : (mмЖм + mслЖсл)/(mмСОМОм+ mслСОМОсл) = Ор,

откуда

mсл = (СОМОмОр – Жм)mм/(Жсл – COMOслОр).

Формулу для расчета массы сливокm’сл, (кг·ч–1), направляемых на смешивание со всей массой обезжиренного молока mоб, образуемых при сепарировании молока mм, по второй схеме нормализации получают, подставив

(mобЖоб + m’слСОМОсл)/(mобCOMOoб + m’слСОМОсл)

вместо Жсм/СОМОсм: (mобЖоб + m’слЖсл)/(mобСОМОоб + +m’слСОМОсл) = Ор,

откуда

m'сл = (СОМОобОр – Жоб) mоб/(Жсл – СОМОслОр).

Формулу для расчета массы обезжиренного молокаm'об (кг·ч–1), направляемого на смешивание со всей массой сливок mсл, образуемых при сепарировании молокаmм, получают, подставив

(mслЖсл + mобЖоб)/(m’слСОМОсл + m’oбCOMOоб)

вместо Ж/СОМО : (m Ж + m’ Ж )/(m СОМО +

см см сл сл об об сл сл

+m’обСОМОоб) = Ор,

откуда

m’об = (Жсл – СОМОслОр) mсл/(COMOобОр – Жоб).

Таким образом, независимо от способа производства, схемы изменения Жм/СОМОм и состава молочных консервов регулирование состава молока заключается в выборе компонентов смеси и расчетах их масс согласно условию материального баланса.

Расчеты масс консервирующих средств, добавок, наполнителей производят на основе материального баланса концентриро-

68

вания. Для продуктов консервирования молочного сырья с сахаром в зависимости от их вида рассчитывают массы сахара согласно условию САХсм/Жсм = САХпр/Жпр по формуле

mсв сах = (mсмЖсмСАХпр)/(100Жпр)Кпотерь сах

СМОпр – по условию САХсм/Ссм = САХпр/Спр по формуле

mсв сах = (mсмСсмСАХпp)/(100Cпp)Кпотерь с.

При разных относительных потерях жира, сухого молочного остатка, всего сухого вещества, сахара соотношения САХпр/Жпр, САХпр/СМОпр, САХпр/Спр корректируются соответствующими коэффициентами.

При нормировании массовой доли жира в многокомпонентных продуктах требующиеся массы того или иного наполнителя рассчитывают на массу молочной смеси согласно условию

материального баланса концентрирования НАП/Ж = НАП /Ж

пр пр см см

по формуле

mнап = (mсмЖсмНАПпр/100 Жпр)Кпотерь нап; Кпотерь нап > 1 .

Если массовая доля жира в продукте не нормируется, то со-

гласно условию НАП /С = НАП /С для расчетов массы на-

пр пр см см

полнителя используют формулу

mнап = (mсмСсмНАПnp/100Спр)Кпотерь нап; Кпотерь нап > 1.

В промышленных условиях технологические расчеты компонентов смеси – нормализованной, молочно-сахарной, молочносахарной с тем или иным наполнителем – по приведенным выше

69

формулам многократно повторяются из-за сходства исходных условий для расчетов. Поэтому целесообразно их выполнить один раз, а их результаты занести в ту или иную форму памяти (в таблицы, ЭВМ).

Массу готового продукта, кг, (дополнительно молоко цельное сухое в т, молоко цельное сгущенное с сахаром в туб (тысяча условных банок), 1 туб = 400 кг) определяют по формулам:

mпр = mсмЖсмКпотерь ж / Жпр, mпр. туб = mсмЖсмКпотерь ж / 400 Жпр.

Расход сырья определяют для молока цельного сгущенного с сахаром в кг/туб, молока сухого в кг/т по следующим формулам:

Рсм = mсм / mпр;

Рсах = mсах / mпр;

Рж = mсмЖсм / 100 mпр.

Порядок выполнения работы

1.Определить состав и свойства исходного сырья для производства молочных консервов: молока цельного, молока обезжиренного (массовая доля жира, кислотность, плотность).

2.В соответствии с заданием преподавателя выполнить продуктовый расчет для молока цельного сгущенного с сахаромпо допускаемым стандартами показателям состава продукта(табл. 4) при массовой доле влаги равной 25,9 %.

3.Определить расход сырья(молока цельного, молока обезжиренного, сахара) на 1 туб по вариантам допускаемых показателей состава.

4.Провести анализ полученных результатов расчетов и выбрать вариант допускаемых стандартных показателей состава молока цельного сгущенного с сахаром, обеспечивающий наименьшие затраты для выработки продукции.

5.Каждый студент выполняет продуктовый расчет одного из видов молочных консервов по заданию преподавателя.

70