Глава 2. Расчеты по нормализации сырья цельномолочные продукты

В производстве таких видов продуктов, как питьевое молоко, простокваша, кефир и др., молоко нормализуют по жиру, а для некоторых продуктов и по сухим веществам. Содержание жира в готовом продукте, заданное стандартом, равно содержанию жира в нормализованном молоке, так как в производстве этих продуктов отходы отсутствуют.

По жиру молоко нормализуют смешением: периодическим способом либо непрерывным в потоке с использованием сепараторов-нормализаторов.

При нормализации молока смешением периодическим способом нормализованное молоко получают путем смешения исходного цельного молока т_м со сливкамиm_сл, если жирность нормализованного молока выше жирности исходного молока (т_н.м = т_м + т_сл), или путем смешения с обезжиренным молоком, если жирность нормализованного молока ниже жирности исходного молока

(т_н.м =т_м+т_об).

Массу сливок или обезжиренного молока, необходимых для нормализации, можно определить по уравнениям материального баланса.

Если Ж_н.м<Ж_мто в соответствии с уравнениями материального баланса имеем

Решая эту систему уравнений, найдем массу обезжиренного молока, необходимого для нормализации,

и массу цельного молока

Для получения необходимой массы обезжиренного молока необходимо просепарировать определенную массу цельного молока m_сеп. В соответствии с уравнениями материального баланса

Решая эту систему уравнений, выведем формулу для определения массы молока, которую необходимо просепарировать:

Если Ж_{н м} >Ж_м, то

Решая эту систему уравнений, найдем массу сливок, необходимых для нормализации молока,

и массу цельного молока

Если в производстве отсутствуют сливки для нормализации, то в этом случае необходимо их получить путем сепарирования определенной массы молока m_сеп.

В соответствии с уравнениями материального баланса имеем

Решая эту систему уравнений, получим формулу для, определения массы молока для сепарирования

При нормализации молока в потоке непрерывным способом имеют место два случая: когда жирность нормализованного молока больше, чем цельного, и наоборот.

Если Ж_н.м <Ж_мтот_м = т_н.м + т_сл.

В этом случае масса нормализованного молока рассчитывается по формуле

а масса сливок, которую необходимо выделить при нормализации, составляет

Если Ж_н.м > Ж_м тот_м = т_н.м + т_об.

В этом случае масса нормализованного молока определяется по формуле

а масса обезжиренного молока составляет

Все эти вычисления можно выполнить графическим методом по расчетному треугольнику.

По сухим веществам молоко нормализуют, добавляя к исходному цельному молоку сухое или сгущенное обезжиренное молоко в соответствии с уравнением материального баланса.

При определении массы сухого молока учитывают его растворимость и содержание влаги. Массу сухого молока для нормализации рассчитывают по формуле

где т₁ – масса сухого молока по рецептуре, кг;Р – растворимость сухого молока, %.

Творог и сыр

При производстве творога и сыра отношение жира к белку Ж_нм/Б_н.мв нормализованном молоке должно быть таким, чтобы обеспечить стандартное отношение этих частей молока в готовом продукте Величина этого отношения в нормализованном молоке зависит от состава готового продукта и степени перехода жира и белка из молока в продукт

Для изменения соотношения между жиром и белком увеличивают или уменьшают содержание жира, добавляя слизки или обезжиренное молоко. Сначала определяют содержание жира в нормализованном молоке, обеспечивающее необходимое отношение между жиром и белком.

Составляют баланс по жиру и белку в нормализованном молоке и готовом продукте

(15)

(16)

где Б_н.м иБ_г – массовая доля белка соответственно в нормализованном молоке и готовом продукте, %,И_ж, И_б – степень использования соответственно жира и белка в производстве творога или сыра

Разделив (15) на (16), найдем

(17)

При расчете жирности нормализованного молока в производстве творога, массовая доля жира в котором 18, 9 и 5 %, формула (17) примет вид

где Ж_тв, Б_тв– массовая доля соответственно жира и белка в твороге, %.

Заменим ;Б_н.м = K₂∙Б_м, получимЖ_н.м =K₁ ∙K₂ ∙Б_м.

Обозначим K₁∙K₂ = K, получим формулу для определения жирности нормализованного молока в производстве творога

где Б_м– массовая доля белка в молоке, %

Для творога с массовой долей жира 18 % можно принять K=1, с массовой долей жира 9% –K = 0,5, с массовой долей жира 5 % –К=0,29.

Коэффициент Kпериодически уточняют на основании трех-четырех контрольных выработок творога.

Например, необходимо определить массовую долю жира в нормализованном молоке при производстве творога с массовой долей жира 5 %. Массовая доля белка в цельном молоке –3,1 %.

При расчете массовой доли жира нормализованного молока в производстве сыра формула (17) принимает вид

где Ж_с, Б_с– массовая доля соответственно жира и белка в сыре, %. Если заменим и обозначим

K₁ ∙K₂ ∙K₃ =Kто получим, что

(18)

где С_с– массовая доля сухих веществ в сыре, %

Между массовой долей жира в сыре Ж_си сухом веществе сыраЖ_с.в существует зависимость

(19)

Подставим (19) в (18), получим формулу для определения массовой доли жира в нормализованном молоке при производстве сыра

где К – коэффициент, определяемый опытным путем (для сыров с массовой долей жира в сухом веществе сыра 50%K=2,15; 45% –K=2,02; 40% –К=1,9); Ж_с.в– нормативная массовая доля жира в сухом веществе сыра, %.

Если обозначить , то расчетная формула примет вид

где К_р– расчетный коэффициент.

Этот формула применяется в практике сыроделия, при этом расчетный коэффициент определяют опытным путем. Для этого проводят несколько выработок сыра, устанавливая ориентировочную жирность нормализованного молока при помощи таблицы, имеющейся в технологической инструкции по производству сыра. В исходном молоке определяют массовую долю белка, а в сыре после прессования – массовую долю жира в сухом веществе. Последняя должна быть на 1-1,5 % выше стандартной ( с учетом того, что в результате посолки величина массовой доли жира в сухом веществе сыра уменьшается). При несоответствии фактической массовой доли жира в сухом веществе сыра после прессования заданному значению рассчитывают поправочный коэффициент:

где Ж_т– требуемая массовая доля жира в сухом веществе сыра после прессования, %;Ж_ф– фактическая массовая доля жира в сухом веществе сыра после прессования, %.

При последующих выработках сыра ориентировочную жирность нормализованного молока корректируют по формуле

где Ж_н.м.у– масслвая доля жира в нормализованном молоке, уточненная при опытных выработках сыра, %;Ж_н.м.ор– массовая доля жира в нормализованном молоке ориентировочная, %.

Из нормализованной смеси с уточненной массовой долей жира вырабатывают сыр. В случае несоответствия массовой доли жира в сухом веществе сыра после прессования заданному значению жирность смеси уточняют еще раз, добиваясь получения в двух-трех выработках подряд требуемой массовой доли жира в сухом веществе сыра после прессования.

Затем находят расчетный коэффициент

Расчетный коэффициент следует уточнять по мере необходимости не реже 1 раза в месяц.