Общая и специальная технология пищевых производств (раздел ''Технология молока и молочных продуктов''). Методические указания к лабораторно-практическим занятиям

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССЙИСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Восточно-Сибирский государственный технологический университет

ОБЩАЯ И СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ (раздел «Технология молока и молочных продуктов») Методические указания к лабораторно-практическим занятиям для студентов очного и заочного обучения специальности 170600 “Машины и аппараты пищевых производств”

Составители: Романова А.В., Муруев И.Е.

Издательство ВСГТУ Улан-Удэ, 2004

Методические указания к лабораторно-практическим занятиям для студентов очного и заочного обучения специальности 170600 «Машины и аппараты пищевых производств». /А.В. Романова, И.Е. Муруев. Рецензент – д.т.н., доц. Данилов М.Б./ Даны требования к производственным расчетам, сырью и готовой продукции. Изложены общие технологические процессы, их назначение при выработке продуктов; рекомендована технология и оборудование для производства молочной продукции. Представлена нормативно-техническая и специальная литература. Предусмотрены индивидуальные задания для студентов. Указания предназначены в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности «Машины и аппараты пищевых производств».

Ключевые слова: Технология, машины, аппараты, оборудование, молочная промышленность, молоко, молочные продукты, мойка, материальные расчеты

2

Содержание

Аннотация

1

Введение

2

Занятие № Материальные расчеты в молочной промышленности

3

Занятие № Оценка качества молока как сырья для производства молочной продукции

5

Занятие № Механическая и тепловая обработка молока

6

Занятие № Изучение технологии цельномолочной и кисломолочной продукции

7

Занятие № Изучение технологии масла и сыра

8

Занятие № Изучение технологии производства молочных консервов

9

Занятие № Изучение организации мойки и дезинфекции оборудования

9

3

Методические указания составлены в соответствии с программой по дисциплине «Общая и специальная технология пищевых производств» - раздел «Технология молока и молочных продуктов» для специальности 170600 «Машины и аппараты пищевых производств» с учетом часов, отведенных учебным планом на лабораторнопрактические занятия. Программой предусмотрено выполнение лабораторно-практических занятий по основным разделам курса с целью закрепления теоретических знаний производства молочной продукции. Допуск студентов к занятиям проводится по теоретической части изучаемой тематики курса. Каждая работа имеет задания, требования по оформлению, контрольные вопросы и выполняется подгруппой из двух студентов. При выполнении заданий студенты знакомятся: с основными требованиями к качеству сырья и готового продукта; операциями технологического процесса и оборудованием; влиянием различных факторов на эффективность процессов; технологическими схемами производства молочных продуктов; выполняют производственные расчеты; работают с нормативно-технической документацией и специальной литературой; представляют технологические схемы производства различных молочных продуктов в аппаратурном оформлении. Качество выполнения занятий контролируется путем устных или письменных опросов; путем тестирования. Общая оценка по лабораторно-практическим занятиям – 20 баллов. «отлично» - 16-20 баллов «хорошо» - 13-15 баллов «удовлетворительно» - 10-12 баллов.

4

Занятие 1 Материальные расчеты в молочной промышленности Цель работы: Ознакомиться и научиться выполнять расчеты при выработке молочных продуктов. Задание 1. Ознакомиться с материальными расчетами. Материальные расчеты необходимы для контроля производства, определения производственных потерь, регулирования состава продукции. С помощью материального баланса можно определить количественные показатели продукции по технологическим процессам и способам производства. Чем совершеннее производство и процесс переработки, тем ниже производственные потери. Материальный баланс представлен двумя уравнениями. Первое уравнение – это баланс сырья и вырабатываемых из него продуктов: (1) Мс = Мг + Мо + П; где Мс – масса сырья, кг; Мг – масса готового продукта, кг; Мо – масса побочного продукта, кг; П – производственные потери, кг. Первое уравнение материального баланса применимо как к одному процессу (процесс сепарирования), так и к целому производству (производство масла, сыра и т.д.). Второе уравнение материального баланса составляют по общему количеству сухих веществ молока или отдельным его составным частям. Если составные части молока не претерпевают химических изменений в ходе технологических процессов, то количество их должно быть равно количеству в готовом и побочном продуктах. Тогда второе уравнение материального баланса можно записать в следующем виде: Мс ⋅ τс = Мг ⋅ τг + Мо ⋅ τо + Пτ

(2)

где τс – содержание составных частей молока в сырье, %; τг - содержание составных частей молока в готовом продукте, %; τо - содержание составных частей молока в побочном продукте, %; Пτ - потери составных частей молока, %. Решая совместно (1) и (2) материального баланса можно определить количество сырья по готовому продукту при известном составе сырья, готового и побочного продукта или определить количество готового продукта по количеству сырья. 5

Количество сырья, готового и побочного продукта определяют по формулам: Мс =

М г (τг − τо )

М = г

М

о

⋅

100

;

(3)

М с ( τ с − τ о ) 100 − П ⋅ ; τг − τо 100

(4)

τс − τо

=

М с (τг − τс ) τг − τо

100 − П

⋅

100 100 − П

;

(5)

Зная количество затраченного сырья и полученного из него продукта, содержание компонента в сырье и побочном продукте находят содержание этого компонента в готовом продукте по формуле: τ = г

М с (τс − τо ) Мг

+τ ; о

(6)

Количество готового продукта по сырью или количество сырья по готовому продукту определяют как алгебраическим методом (по формулам 3, 4, 5, так и графическим (по расчетному треугольнику или квадрату). Сущность предложенного С.М.Барканом способа расчета с помощью треугольника состоит в следующем. В вершинах треугольника записывают процентное содержание одной из составных частей молока, содержащихся в сырье (τс), готовом (τг) и побочном (τо) продуктах. На внутренних сторонах треугольника записывают количество сырья, готового и побочного продуктов напротив соответствующего им процентного содержания расчетного компонента. На внешних сторонах записывают разность между процентным содержанием компонентов, вычитая из большей величины меньшую. τс τс-τо

τг-τс τг

τг-τо 6

τо

В соответствии с правилом расчетного треугольника составляют пропорцию: отношение внутренних сторон к внешним – величина постоянная для данного треугольника: Мс

τ г − τо

=

Мг

τс − τо

=

Мо

τг − τо

;

(7)

Из этих соотношений определяют необходимые величины. Решение с помощью треугольника является графическим выражением формул, выведенных из уравнений материального баланса. Определение экономии, перерасхода сырья Экономия или перерасход сырья в производстве определяется разностью между количеством сырья, затраченного на выработку продукта с учетом предельно допустимых (нормативных) потерь и фактически затраченным сырьем. Экономию (перерасход) сырья на 1 тонну продукта рассчитывают по формуле: ± ЭПс = Рн - РФ ; (8) где Рн, РФ – нормативный, фактический расход на 1 тонну продукта, кг. Нормативный и фактический расход определяют по формулам:

τ −τ 100 ; Р = г с ⋅ н τ −τ 100 − П с

Р

ф

=

о

Мс Мг

;

(9) (10)

Задание 2. Выполнить расчеты по индивидуальному заданию. 1. 2. 3. 4. 5.

Контрольные вопросы Назначение материальных расчетов в молочной промышленности? I и II уравнение материального баланса. Графический способ расчета. Как определяются производственные потери? Как определить экономию или перерасход сырья? Литература (1) 7

Занятие 2 Оценка качества молока как сырья для производства молочной продукции Поступающее на производство молоко оценивают по требованиям ГОСТ Р 52054-2003 «Молоко натуральное коровье - сырье». В соответствии с ГОСТом молоко должно быть получено от здоровых коров с соблюдением санитарно-ветеринарных требований, профильтровано и охлаждено до температуры не выше 8оС. В зависимости от органолептических и физико-химических показателей молоко принимается по сортам, что обуславливает его цену. Цель работы: Ознакомиться с требованиями стандарта на заготовляемое молоко. Задание 1. Изучить ГОСТ Р 52054-2003 и по данным индивидуального задания заполнить таблицу 1, дать заключение о качестве сырья. При несоответствии качества молока требованиям ГОСТа указать причины отклонения их от нормы. Таблица 1 Основные показатели качества заготовляемого молока Показатели

Характеристика

Сорт

Задание 2. Изучить и представить в таблице 2 технологические операции и оборудование для приемки молока. Таблица 2 Технологические операции и оборудование Технологические операции

Режим

Используемое оборудование

Задание 3. По данным задания 1 и изложенных ниже условий разобрать производственную ситуацию. Понесут ли убытки или получат прибыль хозяйства при сдаче 40 тонн молока на завод, которое планировалось сдать высшим сортом. На завод было доставлено 10 тонн молока I сорта жирностью 3,9%; 12 тонн молока II сорта жирностью 3,5%; 8 тонн молока I сорта жирностью 4% и 10 тонн молока высшего сорта жирностью 3,7%. Стоимость 1 тонны молока базисной жирности 3,8% для высшего сорта 6850 рублей; 1 сорта 3850 рублей; 2 сорта 3580 рублей. 8

Контрольные вопросы 1. Состав и свойства молока. 2. Получение молока, первичная обработка на ферме и заводе. 3. Какие требования предъявляются к качеству заготовляемого молока? 4. Какие показатели влияют на сортность молока? 5. Какое молоко не подлежит приемке? 6. Резервирование, охлаждение и очистка молока на заводе. Литература (3, 4) Занятие 3 Механическая и тепловая обработка молока Механическая обработка молока включает в себя сепарирование и гомогенизацию. Сепарирование – наиболее распространенный способ механической обработки сырья. Эффективность сепарирования оценивается по количеству жира в обезжиренном молоке (0,01-0,05)%. Гомогенизация широко используется в промышленности как один из технологических приемов обработки, повышающих качество продукции. Эффективность гомогенизации оценивают по отсутствию слоя сливок при хранении; по однородности и размерам жировых шариков; по оптической плотности. Тепловая обработка является обязательной технологической операцией при производстве всех молочных продуктов. Эффективность тепловой обработки определяют по наличию ферментов фосфатазы и пероксидазы. Цель работы: Изучить технологические процессы, связанные с механической и тепловой обработкой молока. Ознакомиться с факторами, влияющими на их эффективность. Задание 1. Изученный материал представить в таблицах 3, 4, 5. Указать назначение технологических операций, рекомендуемые режимы и оборудование.

9

Таблица 3 Технологические операции и оборудование для механической обработки молока Технологические операции

Рекомендуемые режимы

Назначение

Используемое оборудование

Таблица 4 Гомогенизация молока и сливок Наименова ние сырья

Рекомендуемые режимы

Обоснование Используемое режима оборудование

Методы контроля эффективности

Таблица 5 Технологические операции тепловой обработки молока и сливок Наименов Рекомендуемые Обоснование ание режимы режима продукта

Контроль эффективности пастеризации

Используемое оборудование

Контрольные вопросы 1. Какие технологические операции относятся к механической обработке? 2. Очистка молока, режимы и используемое оборудование. 3. Гомогенизация молока, режимы и используемое оборудование. 4. Мембранные методы обработки молока. 5. Назначение тепловой обработки молока и виды тепловой обработки. 6. Изменение состава молока при тепловой обработке. 7. Особенности тепловой обработки молока различных продуктов. 8. Определение эффективности механической и тепловой обработки молока. Литература (5, 6, 7, 8, 9)

10

Занятие 4 Изучение технологии производства цельномолочной и кисломолочной продукции Ассортимент молочной продукции разнообразен и включает выпуск питьевого молока, сливок, мороженого и кисломолочных продуктов. Производство кисломолочных продуктов основано на сложных биохимических процессах, протекающих при сквашивании молока заквасками. Цель работы: Изучить технологию производства питьевого молока, сливок, мороженого, кисломолочных продуктов. Задание 1. Изучить технологию производства питьевого молока и сливок. Результаты представить в таблице 6. Таблица 6 Технология производства питьевого молока и сливок Технологи ческие операции

Молоко

Режимы проведения Используемое Сливки оборудование Молоко длительного стерилизова питьевые хранения нное

Задание 2. Изучить технологию производства мороженого (молочное, сливочное, пломбир). Результаты представить в таблице 7. Таблица 7 Технология производства мороженого Технологические операции

Назначение технологических операций

Режим проведения

Используемое оборудование

Задание 3. Изучить технологию производства кисломолочных напитков. Результаты представить в таблице 8. Таблица 8 Производство кефира, простокваши, йогурта Технологические операции

Режимы проведения кефир простокваша йогурт

11

Используемое оборудование

Задание 4. Изучить технологию производства сметаны. Результаты представить в таблице 9. Таблица 9 Технология производства сметаны 20% жирности, ацидофильной, диетической Технологические операции

20% жирности

Режимы проведения ацидофильной диетической

Используемое оборудование

Задание 5. Изучить технологию производства творога (с использованием творожных ванн, творогоизготовителей с прессующей ванной, линии Я9-ОПТ). Результаты представить в таблице 10. Таблица 10 Технология производства творога Технологические операции

Назначение технологических операций

Режим проведения

Используемое оборудование

Задание 6. Представить технологическую схему производства (по заданию преподавателя) в аппаратурном оформлении одного из продуктов. Контрольные вопросы: 1. Виды питьевого молока. Особенности производства стерилизованного молока. 2. Молоко стойкое длительного хранения. 3. Сливки питьевые. Особенности производства стерилизованных сливок. 4. Технологические операции производства мороженого. 5. Назначение и проведение процесса фризерования. 6. Способы производства кисломолочных продуктов. 7. Закваски, используемые при выработке кисломолочных продуктов. 8. Особенности производства кефира. 9. Особенности производства сметаны. 10. Способы производства творога. 11. Особенности производства творога в зависимости от используемого оборудования. Литература (6, 10, 11, 12) 12

Занятие 5 Изучение технологии масла и сыра Сливочное масло - продукт с высокой концентрацией молочного жира, обладающего наибольшей пищевой и биологической ценностью. Сыр натуральный белковый продукт, видовые особенности которого определенной направленностью в нем микробиологических и биохимических процессов. Цель работы: Ознакомиться и изучить технологию производства масла и сыра. Задание 1. Изучить технологию производства масла (методом сбивания и ПВЖС). Результаты представить в таблице 11. Таблица 11 Технология производства масла Технологические операции

Назначение технологических операций

Режим проведения

Используемое оборудование

Задание 2. Изучить технологию производства сыра (голландского, костромского, адыгейского). Результаты представить в таблице 12. Таблица 12 Технология производства сыра Технологические операции

Назначение технологических операций

Режим проведения

Используемое оборудование

Задание 3. Изучить технологию производства плавленых сыров (колбасный, копченый, кисломолочный). Результаты представить в таблице 13. Таблица 13 Технология производства плавленого сыра Технологические операции

Назначение технологических операций

Режим проведения

Используемое оборудование

Задание 4. Представить технологическую схему производства масла, сыра в аппаратурном оформлении. 13

Контрольные вопросы: 1. Способы производства масла. 2. Требования к сырью для производства масла. 3. Особенности производства комбинированного масла. 4. Особенности производства топленого масла. 5. Технологические процессы производства масла методом сбивания. 6. Особенности производства масла методом ПВЖС. 7. Оборудование для производства масла методом сбивания и ПВЖС. 8. Общая схема производства натуральных сыров. 9. Особенности производства адыгейского сыра. 10. Технология производства плавленых сыров. 11. Отличительные особенности производства колбасного копченого сыра. Литература (6, 13, 14, 15, 16)

Занятие 6 Изучение технологии производства молочных консервов Молочные консервы – продукты длительного хранения, при выработке которых применяются стерилизация, повышение осмотического давления и обезвоживание. Цель работы: Изучить технологию производства молочных консервов (сгущенное молоко с сахаром, сухое молоко). Задание 1. Изучить технологию производства сгущенного молока с сахаром. Результаты представить в таблице 14. Таблица 14 Технология сгущенного молока с сахаром Технологические операции

Назначение технологических операций

Режим проведения

Используемое оборудование

Задание 2. Изучить технологию производства сухого цельного молока. Результаты представить в таблице 15.

14

Таблица 15 Технология сухого молока Технологические операции

Назначение технологических операций

Режим проведения

Используемое оборудование

Задание 3. Представить технологическую схему производства сгущенного молока с сахаром и сухого цельного молока в аппаратурном оформлении. Контрольные вопросы: 1. Ассортимент молочных консервов. 2. Принципы консервирования, используемые при производстве молочных консервов. 3. Требования к сырью для производства молочных консервов. 4. Особенности нормализации при выработке молочных консервов. 5. Особенности технологии сгущенных консервов с сахаром. 6. Особенности охлаждения продукта при выработке сгущенного молока с сахаром. 7. Сухие молочные консервы. Особенности технологии. 8. Сгущенные стерилизованные консервы. 9. Оборудование для сгущения и сушки молока. Литература (6, 17, 18) Занятие 7 Изучение организации мойки и дезинфекции оборудования Мойка и дезинфекция оборудования обязательная операция для получения качественной продукции. Задание 1. Ознакомиться с санитарной обработкой и изучить организацию мойки и дезинфекции оборудования (емкостей, тепловых аппаратов, автоматов для расфасовки). Результаты представить в таблице 16.

15

Таблица 16 Мойка и дезинфекция оборудования Организация мойки и дезинфекции

Наименование оборудования емкости тепловые аппараты

Автоматы для расфасовки

Моющие средства: Дезинфицирующие средства: Режим мойки: - температура, °С - концентрация, % - продолжительность, мин - способ мойки Режим дезинфекции: - температура, °С - продолжительность, мин - способ дезинфекции

Контрольные вопросы: 1. Моюще-дезинфицирующие вещества, используемые для санитарной обработки. 2. Индивидуальные моющие средства. 3. Технические моющие средства. 4. Способы санитарной обработки. 5. Особенности мойки емкостей, тепловых аппаратов, автоматов для расфасовки. 6. Способы дезинфекции оборудования. 7. Факторы, влияющие на эффективность мойки и дезинфекции. 8. Последовательность санитарной обработки теплообменных аппаратов. 9. Контроль качества санитарной обработки. Литература (19)

16

Список рекомендуемой литературы 1. Соколова З.С. Сборник задач по технологии молока и молочных продуктов. –М.: Пищевая промышленность», 1975. –198 с. 2. ГОСТ Р 52054-2003 «Молоко натуральное коровье - сырье». – М.: Госстандарт России. 3. Молоко, молочные продукты и консервы молочные. Сборник стандартов. –М.: Госстандарт России. 4. Липатов Н.Н. Сепарирование в молочной промышленности. – М.: Пищевая промышленность», 1971. –400 с. 5. Твердохлеб Г.В. и др. Технология молока и молочных продуктов. -М.: ВО «Агропромиздат», 1991 г., -360 с. 6. Вайткус В.В. Гомогенизация молока. –М.: Пищевая пр-сть, 1967, 105с. 7. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1984. –334 с. 8. Соколова З.С. и др. Лабораторный практикум по технологии молока и молочных продуктов. –М.: Легкая и пищевая пр-сть, 1984. – 216 с. 9. Липатов Н.А. Производство творога. - М.: Пищевая промышленность, 1973. –271 с. 10. Технология цельномолочных продуктов и молочно-белковых концентратов (Справочник Е.А.Богданова и др.). –М.: Агропромиздат, 1989., -311с. 11. Оленев Ю.А. Технология и оборудование для производства мороженого. - М.:Дели-принт, 1999. –121 с. 12. Вышемирский Ф.А. Маслоделие в России. –Углич, 1998. –591 с. 13. Технология сыра (справочник под редакцией Г.Г.Шилле-ра). -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, -311с. 14. Баркан С.М. и др. Плавленые сыры. - М.: Пищевая промышленность, 1977. –283 с. 15. Николаев Н.Н. Технология мягких сыров. –М.: Пищевая промышленность. –1980. –213 с. 16. Радаева И.С. и др. Технология молочных консервов и ЗЦМ. – М.:Агропромиздат, 1986, -352 с. 17. Чекулаева Л.В. и др. Технология продуктов консервирования молока и молочных продуктов. –М.: ДелиПринт, -2002. –248с. 18. Кирюткин Г.В. и др. Мойка и дезинфекция технологического оборудования предприятий молочной промышленности. –М.: Пищевая промышленность, 1976. –121с. 17

Редактор Т.А. Стороженко Подписано в печать 29.06.2004 г Формат 60х80 1/16. Усл.п.л. 1,16 Уч.-изд.л. 0,8 Тираж 50 экз. Печать опер., бум., писч. Заказ № 86 Издательство ВСГТУ г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40в 18