Материально-сырьевые расчеты пищевых производств. Учебное пособие

Р

= (СТВ – С

НМ.Т

) / (СНМ – С

СЫВ

) , (1.39)

СЫВ

где СТВ – массовая доля сухих веществ в твороге, %;

СНМ – массовая доля сухих веществ в нормализованном молоке, %; С

– массовая доля сухих веществ в молочной сыворотке, %.

СЫВ

Нормативный расход нормализованного молока на выработку 1 т

творога (т/т):

Р

= (СТВ – С

НМ.Н

) / (СНМ (1 – Н / 100) – С

СЫВ

) , (1.40)

СЫВ

где Н – норма потерь сухих веществ, в процентах от количества сухих веществ в нормализованном молоке.

Масса творога фасованного в брикеты: М

= МТВ ∙ 1000 / РФ , (1.41)

ТВФ

где РФ – норма расхода творога с учетом дополнительных потерь в зависимости от вида фасовки и мощности производства.

Потери творога при фасовке: П

= МТВ – М

ТВФ

. (1.42)

ТВФ

Массу сыворотки нормативную рассчитывают исходя из норм сбора

сыворотки при выработке творога – 75, 78, 80, 82 % от массы нормализованного молока (зависит от вида и способа производства творога):

М

= МНМ ∙ 78 / 100 . (1.43)

СЫВ.Н

Масса сыворотки теоретическая: М

= МНМ – МТВ . (1.44)

СЫВ.Т

Потери сыворотки при выработке творога: П

СЫВ

= М

СЫВ.Т

– М

. (1.45)

СЫВ.Н

Правильность расчета материальных потоков проверяют по

суммарному материальному балансу (1.31):

ММ = М

+ МСЛ + М

ТВФ

СЫВ.Н

+ П

М.С

+ П

ТВФ

+ П

СЫВ

.

При производстве творога раздельным способом в продуктовом

расчете задаются массовой долей жира в сливках и рассчитывают массовую долю сухих веществ в нежирном твороге. Процесс выработки творога раздельным способом включает стадии сепарирования, нормализации,

11

сквашивания, фасовки. Соответственно можно записать следующие балансовые соотношения:

где М

М М М П и фасовке.

ММ = М МСЛ = М М М М

СЛ.С

СЛ.ОСТ

ТВО.Т

ТВО.Н

СЫВ

+ М

ОБМ

ТВО.Т

ТВО.Н

– масса сливок для смешивания с обезжиренным творогом;

– остаток сливок от сепарирования;

– теоретическая масса творога, получаемого из обезжиренного молока;

– нормативная масса творога из обезжиренного молока;

, П

ТВ.В

ОБМ

СЛ.С

= М

, П

+ М

ТВО.Н

ТВФ

ТВ.Ф

СЛ

= М

+ П

СЛ.ОСТ

ТВО.Т

ТВ.Ф

, (1.46)

М.С

, (1.47)

+ М

, (1.49)

ТВ.В

СЫВ.Н

+ П

, (1.48)

СЫВ

, (1.50)

– потери творожной сыворотки и творога при выработке

Суммарное уравнение материального баланса (общий баланс): ММ = М

ТВФ

+ М

СЛ.ОСТ

+ М

СЫВ.Н

+ П

М.С

+ П

ТВ.В

+ П

ТВ.Ф

+ П

. (1.51)

СЫВ

Массу сливок, полученных от нормализации молока, с учетом потерь

при сепарировании определяют по формуле (1.6):

МСЛ =[ММ · (ЖМ – Ж

) / (ЖСЛ – Ж

ОБМ

)] ∙ [(100 – Н

ОБМ

) / 100] .

П.С

Потери молока при сепарировании в процессе нормализации

определяют по формуле (1.7):

П

= ММ ∙ Н

М.С

/ 100 .

П.С

Массу обезжиренного молока с массовой долей жира 0,05%,

рассчитывают по формуле (1.8):

М

= ММ – МСЛ – П

ОБМ

М.С

. Массовая доля сухих веществ в обезжиренном молоке: С

= СОМОМ ∙ 100 / (100 – ЖМ) + Ж

ОБМ

, (1.52)

ОБМ

где СОМОМ – массовая доля сухого обезжиренного остатка в молоке, %.

Массовую долю сухого обезжиренного остатка в молоке: СОМОМ = (4,9 ∙ ЖМ + ДМ) / 4 + 0,5 – ЖМ , (1.53)

где ДМ – плотность молока при 20 °С в градусах лактоденсиметра (ареометра).

12

Массовая доля сухого обезжиренного остатка в молоке обезжиренном

(если необходимо):

СОМО

ОБМ

= С

ОБМ

– Ж

ОБМ

Масса творога, полученного из обезжиренного молока, без учета потерь

при выработке (теоретическая):

где С

С С

М

ОБМ

СЫВ

ТВО

ТВО.Т

= М

ОБМ

∙ (С

ОБМ

– С

– массовая доля сухих веществ в обезжиренном молоке, %;

– массовая доля сухих веществ в творожной сыворотке, % (С – массовая доля сухих веществ в твороге обезжиренном, %.

Масса творога (нормативная), полученного из обезжиренного молока, с

учетом потерь при выработке:

где Н

М

ТВ.В

ТВО.Н

= М

ТВО.Т

∙ (100 – Н

– нормативные потери сухих веществ при выработке творога

обезжиренного, %.

Потери при выработке нежирного творога:

. (1.54)

) / (С

СЫВ

) / 100 , (1.56)

ТВ.В

ТВО

– С

) , (1.55)

СЫВ

=5,8–6,2);

СЫВ

П

= М

ТВ.В

Масса сливок для смешивания с обезжиренным творогом: М

СЛ.С

= М Остаток сливок от сепарирования: М

СЛ.ОСТ

Масса творога жирного: М

ТВЖ

= М

Масса готового продукта, фасованного в брикеты:

где Н

М

П.Ф

= М

ТВФ

– норма потерь творога в зависимости от вида фасовки и мощности

производства.

Потери творога при фасовке: П

ТВ.Ф

= М

– М

ТВО.Т

∙ ЖТВ / ЖСЛ . (1.58)

ТВО.Н

= МСЛ – М

+ М

ТВО.Н

∙ (100 – Н

ТВЖ

– М

ТВЖ

. (1.57)

ТВО.Н

. (1.59)

СЛ.С

. (1.60)

СЛ.С

) / 100 , (1.61)

П.Ф

. (1.62)

ТВФ

Массу сыворотки нормативной, полученной от производства творога,

определяют по ее нормам сбора (75, 78, 80, 82 % от массы обезжиренного молока):

М

13

СЫВ.Н

= М

∙ 78 / 100 . (1.63)

ОБМ

Массу сыворотки теоретическую рассчитывают по формуле (1.44): М

СЫВ.Т

= М

ОБМ

– М

ТВО.Т

. Потери сыворотки при выработке творога рассчитывают по формуле (1.45): П

СЫВ

= М

СЫВ.Т

– М

СЫВ.Н

. Правильность расчета материальных потоков проверяют по

суммарному материальному балансу (1.51).

При выработке нежирного творога из обезжиренного молока для

расчета материальных потоков используют следующие балансовые соотношения:

М МТВ = М

= МТВ + М

ОБМ

+ П

СЫВ.Н

+ ПТВ . (1.65)

ТВ.Н

, (1.64)

СЫВ

Суммарный материальный баланс имеет вид М

ОБМ

= М

ТВ.Н

+ М

СЫВ.Н

+ ПТВ + П

. (1.66)

СЫВ

Теоретический расход обезжиренного молока на 1 т продукта можно

рассчитать по формуле

Р

= (СТВ – С

ОБМ.Т

СЫВ

) /( С

ОБМ

– С

) , (1.67)

СЫВ

где СТВ – массовая доля сухих веществ в обезжиренном твороге, %;

СОМ – массовая доля сухих веществ в обезжиренном молоке, %; С

– массовая доля сухих веществ в молочной сыворотке, %.

СЫВ

Нормативный расход обезжиренного молока на выработку 1 т творога: Р

ОБМ.Н

= (СТВ – С

СЫВ

) /( С

(1–Н/100) – С

ОБМ

) , (1.68)

СЫВ

где Н – норма потерь сухих веществ, в процентах от количества сухих веществ в обезжиренном молоке.

Теоретический выход творога нежирного:

где М

Р

М

ОБМ

ОБМ.Т

ТВ.Т

= М

ОБМ

/ Р

, (1.69)

ОБМ.Т

– масса обезжиренного молока, перерабатываемого на творог, кг;

– теоретический расход обезжиренного молока на 1 т нежирного

творога, т/т.

Нормативный выход творога нежирного: М

14

ТВ.Н

= М

ОБМ

/ Р

. (1.70)

ОБМ.Н

Потери творога при выработке: ПТВ = М

ТВ.Т

– М

. (1.71)

ТВ.Н

Теоретический выход сыворотки: М

СЫВ.Т

= М

ОБМ

– М

. (1.72)

ТВ.Т

Нормативный выход сыворотки составляет 80% от массы

перерабатываемого обезжиренного молока:

М

СЫВ.Н

= М

∙ 80 /100 . (1.73)

ОБМ

Потери сыворотки определяют по формуле (1.45): П

СЫВ

= М

СЫВ.Т

– М

СЫВ.Н

. Правильность выполненных расчетов проверяют по суммарному

материальному балансу (1.66).

1.4. Расчет материальных потоков при выработке сметаны

Сметану вырабатывают из сливок, полученных при сепарировании

молока или полученных от нормализации при выработке других продуктов. Процесс выработки сметаны включает две стадии: сепарирование и сквашивание. Имеем следующие балансовые соотношения:

МЦМ = М МСЛ + МЗ = М

ОБМ

+ М

СМ.Н

СЛ

+ П

, (1.74)

М.С

. (1.75)

СМ.В

Массовую долю жира в сливках обычно принимают равной массовой

доле жира в готовом продукте. Необходимо учесть при этом внесение в сливки закваски. В этом случае массовую долю жира в сливках до заквашивания рассчитывают следующим образом:

ЖСЛ = (100∙ЖСМ – З ∙ЖЗ)/(100 – З) , (1.76)

где ЖСМ – массовая доля жира в сметане, %;

З – массовая доля закваски, %; ЖЗ – массовая доля жира в закваске, %.

Массу сливок, полученных от сепарации молока, с учетом потерь при

сепарировании определяют по формуле (1.6):

МСЛ =[МЦМ · (ЖМ – Ж

) / (ЖСЛ – Ж

ОБМ

Потери молока при сепарировании определяют по формуле (1.7):

15

)] ∙ [(100 – Н

) / 100] .

П.С

П

= МЦМ ∙ Н

М.С

/ 100 .

П.С

Масса обезжиренного молока, полученного при сепарации (1.8): М

= МЦМ – МСЛ – П

ОБМ

М.С

. Масса закваски для производства сметаны: МЗ = МСЛ ∙ З / 100 . (1.77) Теоретическая масса сметаны без учета потерь:

М

= МСЛ + МЗ . (1.78)

СМ.Т

Масса потерь сметаны при выработке и фасовке:

где Н

ПСМ = М

– нормативные потери при выработке сметаны, %.

СМ.В

СМ.Т

∙ Н

/ 100 , (1.79)

СМ.В

Нормативная масса сметаны с учетом потерь при выработке: М

СМ.Н

= М

– ПСМ . (1.80)

СМ.Т

Правильность расчета материальных потоков проверяют по

суммарному материальному балансу:

МЦМ + МЗ = М

СМ.Н

+ М

ОБМ

+ П

М.С

+ П

. (1.81)

СМ.В

Расчет материальных потоков при выработке некоторых видов сметаны

можно проводить и по рецептурам.

1.5. Расчет материальных потоков при производстве мороженого

Продуктовые расчеты мороженого ведут по готовым рецептурам.

Обычно рецептуру рассчитывают на 100 кг мороженого. Исходным сырьем служат молоко, сливки, сахар, молоко сухое обезжиренное, стабилизаторы.

При выполнении расчета используют алгебраический метод. Если в

рецептуру расчета входят три вида молочного сырья, составляют три балансовых уравнения с тремя неизвестными, предварительно введя условные обозначения. Например: Х – молоко, Y – сливки, Z – сухое молоко (масса, кг)

Первое уравнение – баланс по массе молочных видов сырья: Х + Y + Z = 100 – (М

САХ

+ М

) , (1.82)

СТАБ

где 100 – масса вырабатываемого мороженного;

М М

16

– масса сахара в 100 кг мороженого, кг;

САХ

– масса стабилизатора в 100 кг мороженого, кг.

СТАБ

Второе уравнение – баланс компонентов по жиру:

Масса компо

-

Масса, кг

Жир

СОМО

Сахар

СВ

Молоко

Х

М

–

Сливки

Y

М

–

Сгущенное или сухое молоко

Z

М

–

Сахар свекловичный

М

– –

М

= М

Стабилизатор

М

– – –

М

Итого

100,0



М



Процентное содержание

100,0

Ж

СОМО

Сах

СВ

Х ∙ ЖМ / 100 + Y ∙ ЖСЛ / 100 + Z ∙ ЖСМ / 100 = М где ЖМ, ЖСЛ, ЖСМ, Ж

– массовая доля жира соответственно в молоке,

МОР

∙ Ж

МОР

сливках, сухом молоке и мороженном, %;

М

– масса мороженого (100 кг).

МОР

Третье уравнение – баланс компонентов по СОМО:

Х∙СОМОМ/100+Y∙СОМОСЛ/100+Z∙СОМОСМ/100 = М где СОМОМ, СОМОСЛ, СОМОСМ, СОМО

– соответственно массовая доля

МОР

∙СОМО

СОМО в молоке, сливках, сухом молоке и мороженом, %.

Величины СОМОМ, СОМОСЛ и СОМОСМ можно рассчитать по следующим

формулам:

СОМОМ = (100 – ЖМ) ∙ 0,09 , (1.85) СОМОСЛ = (100 – ЖСЛ) / 10,615 , (1.86) СОМОСМ = (100 – ЖСМ – WСМ) . (1.87) Масса СОМО в молоке, в сливках и в обезжиренном молоке:

/ 100 , (1.83)

/100 , (1.84)

МОР

М

СОМО.М

М

СОМО.СЛ

М

СОМО.СМ

= X ∙ СОМОМ ∙ 0,01 , (1.88)

= Y ∙ СОМОСЛ ∙ 0,01 , (1.89)

= Z ∙ СОМОСМ ∙ 0,01 . (1.90) Масса жира в молоке, в сливках и в сухом обезжиренном молоке: М М М

= X ∙ ЖМ ∙ 0,01 , (1.91)

Ж.М

= Y ∙ ЖСЛ ∙ 0,01 , (1.92)

Ж.СЛ

= Z ∙ ЖСМ ∙ 0,01 . (1.93)

Ж.СМ

Определив массу компонентов мороженого, составляют рецептурную

таблицу, которая является проверочной по балансу компонентов (табл. 1.2).

Таблица 1.2. Рецептура на 100 кг мороженого

Наименование компонентов

нентов, кг

САХ

СТАБ

Ж.М

Ж.СЛ

Ж.СМ

М

МОР

ж.j

СОМО.М

СОМО.СЛ

СОМО.СМ

М

СОМО.j

МОР

=М =М =М

САХ

МОР

САХ

СТАБ

М

МОР

i

ij

17

масла

1.6. Расчет материальных потоков при выработке сладкосливочного

Обезжиренное

Молоко

Сепарирование

Сливки

молоко

Производство

закваски

Сгущенные

концентраты

Пахта Напитки

Сухие

концентраты

Выработка

масла

Масло

Рис. 1.2. Схема безотходной переработки молока на сливочное масло

Процесс выработки сладкосливочного масла включает две стадии

сепарирования. Сначала молоко разделяется на сливки и обезжиренное молоко, а затем из сливок получают высокожирные сливки и пахту. Преобразование высокожирных сливок в масло происходит без изменения массы.

Имеем следующие балансовые соотношения: МЦМ = М МСЛ = ММС + М

ОБМ

+ М

ПАХ

СЛ

+ П

, (1.94)

М.С

, (1.95)

СЛ.В

где ММС – масса масла (высокожирных сливок), полученного при

сепарировании сливок; М П

– масса отделяемой пахты (жирность 0,5%);

ПАХ

– потери сливок при выработке масла.

СЛ.В

Массу сливок, полученных от сепарации молока, с учетом потерь при

сепарировании определяют по формуле (1.6):

где Н

МСЛ =[МЦМ · (ЖМ – Ж

– норма потерь молока на стадии сепарации, %.

П.С

) / (ЖСЛ – Ж

ОБМ

)] ∙ [(100 – Н

ОБМ

) / 100] ,

П.С

Потери молока при сепарировании определяют по формуле (1.7): П

= МЦМ ∙ Н

М.С

18

/ 100 .

П.С

Массу обезжиренного молока, полученного при первой сепарации,

определяют по формуле (1.8):

М

= МЦМ – МСЛ – П

ОБМ

М.С

Масса высокожирных сливок (или масла), полученных при

сепарирования сливок, с учетом потерь:

где Н

ММС =[МСЛ · (ЖСЛ – Ж

– норма потерь сливок при выработке масла, %.

СЛ.В

)/(ЖМС – Ж

ПАХ

Потери сливок при выработке масла: П

= МСЛ ∙ Н

СЛ.В

/ 100 . (1.97)

СЛ.В

Массу пахты определяют по формуле М

= МСЛ – ММС – П

ПАХ

. (1.98)

СЛ.В

Правильность расчета проверяют по суммарному материальному балансу: МЦМ = ММС + М

ОБМ

+ М

ПАХ

+ П

М.С

1.7. Расчет материальных потоков при производстве сыра

Молоко

+ П

)] ∙ [(100 – Н

ПАХ

. (1.99)

СЛ.В

) / 100] , (1.96)

СЛ.В

Нормализован-

Нормализация

Сливки

ное молоко

Переработка

на сыр

Сыр

Переработка

на сметану

Подсырная

сыворотка

Переработка на

молочный сахар

Молочный сахар

Меласса Альбуминное молоко

Пахта

Переработка

на напитки

Масло

Напитки

Рис 1.3. Схема безотходной переработки молока на сыр

Выработку всех видов сыров осуществляют из нормализованного

молока. Нормализацию молока проводят с учетом соотношения в нем белка и

19

жира (в молоке, подлежащем переработке, определяют массовую долю жира





и белка), что позволяет выработать стандартный по составу продукт с минимальным расходом сырья.

В процессе выработки сыра рассматривают балансы стадий

сепарирование-нормализация и сквашивание. Соответственно имеем следующие балансовые соотношения:

где М

МЦМ = М М М

НМ.Т

= М

НМ.Т

= МЗС + М

НМ.Н

– масса нормализованного молока теоретическая с учетом потерь

+ МСЛ + П

НМ.Т

+ П

НМ.Н

М.С

, (1.101)

ВЫР

+ П

СЫВ.Н

при сепарировании; М

– масса нормализованного молока нормативная с учетом потерь

НМ.Н

при выработке сыра; МЗС – масса условно зрелого сыра; М П

М.С

– масса сыворотки нормативная;

СЫВ.Н

, П

ВЫР

, П

– потери при сепарировании молока, при выработке

СЫВ

сыра и потери сыворотки.

Массовую долю жира в нормализованном молоке определяют с учетом

массовой доли белка:

ЖНМ = К ∙ БМ ∙ ЖСТ / 100 , (1.103)

, (1.100)

, (1.102)

СЫВ

где БМ – массовая доля белка в молоке, %;

Ж

– массовая доля жира в сухом веществе сыра, %;

СВС

К – коэффициент нормализации (для сыров с Ж сыров с ЖСТ = 45% К = 2,02, для сыров с Ж

СВС

Потери молока при сепарировании в процессе нормализации

определяют по формуле (1.7):

П

= ММ · Н

М.С

/ 100 .

П.С

Массу сливок, полученных от нормализации молока, с учетом потерь

при сепарировании определяют по формуле (1.35):

МСЛ =

)ЖЖ(М

НМЦМЦМ





)ЖЖ(

НМСЛ



100

)Н100(

С.П

.

= 50 % К = 2,15, для

СВС

= 40% К = 1,9).

20