Технологическая линия производства творога раздельным способом

При кислотно-сычужном способе коагуляция казеина и образование сгустка происходят под действием молочной кислоты и сычужного фермента, или пепсина. Сычужный фермент усиливает в сгустке синерезис, в результате отделяется сыворотка.

Производство жирного или полужирного  творога независимо от метода коагуляции белка осуществляется традиционным или раздельным способом выработки.

Технология жирного и полужирного  творога с кислотной или кислотно-сычужной коагуляцией белков при традиционном способе производства включает следующие операции: приемку сырья, составление нормализованной смеси, а также ее очистку, пастеризацию, охлаждение, заквашивание. Далее, в зависимости от способа коагуляции: при кислотном способе — сквашивание, разрезание сгустка, подогрев сгустка; при кислотно-сычужном — выдержку заквашенного молока, внесение сычужного фермента и хлорида кальция, сквашивание молока, разрезание сгустка. Затем общие операции для обоих способов коагуляции белка: частичное удаление сыворотки, розлив сгустка в мешки, самопрессование сгустка, прессование, охлаждение сгустка творога, фасование и упаковывание готового продукта, хранение. Для производства творога принимают молоко кислотностью не выше 20 °Т, нормализуют его по жиру, очищают от механических примесей, пастеризуют при 78 ± 2°С с выдержкой 15-20 с, затем охлаждают до температуры заквашивания 28-30 ⁰С (в теплое время года) и 30-32 ⁰С (в холодное время года). При выработке кислотно-сычужным способом вносят 1-5 % закваски, приготовленной на чистых культурах мезофильного молочно-кислого стрептококка, выдерживают 2-3ч до достижения кислотности 32-35 ⁰Т, затем вносят 40%-ный раствор хлорида кальция из расчета 400 г безводной соли на 1 т молока, 1 г сычужного фермента в виде 1%-ного раствора. Готовность сгустка определяют пробой на излом или по кислотности, которая должна быть 58-60 ⁰Т, процесс длится 6-8 ч. Для ускорения процесса иногда применяют смесь из мезо-фильных и термофильных молочнокислых стрептококков в соотношении 1:1 в количестве 5 % массы молока при температуре 30-32 ⁰С (в холодное время года). При выработке кислотно-сычужным способом вносят 1-5% закваски, приготовленной на чистых культурах мезофильного молочно-кислого стрептококка, выдерживают 2-3ч до достижения кислотности 32-35 ⁰Т, затем вносят 40%-ный раствор хлорида кальция из расчета 400 г безводной соли на 1 т молока, 1 г сычужного фермента в виде 1%-ного раствора. Готовность сгустка определяют пробой на излом или по кислотности, которая должна быть 58-60 ⁰Т, процесс длится 6-8 ч. Для ускорения процесса иногда применяют смесь из мезо-фильных и термофильных молочнокислых стрептококков в соотношении 1:1 в количестве 5% массы молока при температуре сквашивания 35-37° С. Для ускорения выделения сыворотки из сгустка его разрезают на небольшие части или кубики размером около 20 мм по ребру и оставляют в покое на 30-40 мин.

При выработке жирного или полужирного  творога кислотным способом в  нормализованную смесь вносят до 5 % закваски, приготовленной на чистых культурах мезофильного молочнокислого стрептококка, перемешивают и оставляют в покое. Готовность сгустка определяют на излом или по кислотности 70-80  ⁰Т, время образования сгустка 7-9 ч. Готовый сгусток разрезают на кубики, оставляют в покое на 15-20 мин и нагревают до 40-44 ⁰С при осторожном перемешивании. После нагревания сгусток выдерживают в покое 20-30 мин, удаляют сыворотку, сгусток прессуют в бязевые или лавсановые мешки для самопрессования, а затем под давлением. Об окончании прессования судят по содержанию влаги в твороге. После прессования творог направляют на охлаждение до 8-15 °С.

Сущность производства творога  раздельным способом заключается в том, что из обезжиренного молока вырабатывают нежирный творог, к которому добавляют сливки, повышающие его жирность. Нежирный творог получают кислотно-сычужным способом на сепараторах-творогоотделителях.

Для длительного хранения и резервирования творог, выработанный в летний период, замораживают. Обратимость этого процесса наиболее полная, если замораживание ведут при низких температурах. При размораживании быстрозамороженного творога его первоначальная консистенция и структура восстанавливаются.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Выбор и обоснование  рациональной технологической схемы  процесса и базовых вариантов  основного оборудования

Каждый из рассмотренных  во втором пункте расчетного задания  способов производства творога имеет  свои достоинства и недостатки.

Кислотный способ обеспечивает выработку нежирного творога более нежной консистенции. Пространственная структура сгустков кислотной коагуляции белков менее прочная, формируется слабыми связями между мелкими частицами казеина и хуже выделяет сыворотку. Поэтому для интенсификации отделения сыворотки требуется подогрев сгустка.

При сычужно-кислотном способе  свертывания молока сгусток формируется  комбинированным воздействием сычужного  фермента и молочной кислоты. Под  действием сычужного фермента казеин на первой стадии переходит в параказеин, на второй — из параказеина образуется сгусток. Казеин при переходе в параказеин смещает изоэлектрическую точку с рН 4,6 до 5,2. Поэтому образование сгустка под действием сычужного фермента происходит быстрее, при более низкой кислотности, чем при осаждении белков молочной кислотой, полученный сгусток имеет меньшую кислотность, на 2...4 ч ускоряется технологический процесс. При сычужно-кислотной коагуляции кальциевые мостики, образующиеся между крупными частицами, обеспечивают высокую прочность сгустка. Такие сгустки лучше отделяют сыворотку, чем кислотные, так как в них быстрее происходит уплотнение пространственной структуры белка. Поэтому подогрев сгустка для интенсификации отделения сыворотки не требуется.

При кислотном свертывании кальциевые соли отходят в сыворотку, а при  сычужно-кислотном сохраняются в  сгустке. Это необходимо учитывать при производстве творога для детей, которым необходим кальций для костеобразования.

Технология творога традиционным способом имеет ряд серьезных  недостатков. Так, весь процесс выработки творога продолжается не менее 12 ч, отделение сыворотки требует больших затрат, имеются значительные потери жира с сывороткой, весь процесс ведется открытым способом, что влияет на микробиологическое обсеменение продукта.

При раздельном способе значительно  снижаются потери жира в производстве, облегчается отделение сыворотки  от сгустка, улучшаются качество творога (в результате снижения кислотности) и санитарно-гигиенический режим  производства.

Для резервирования и длительного  хранения целесообразно использовать творог, выработанный раздельным способом методом кислотной коагуляции белка.

Рассмотрим основное оборудование для линии производства творога  сычужно-кислотным раздельным способом. К нему отнесём пластинчатую пастеризационно-охладительную установку, сепаратор – сливкоотделитель, сепаратор-творогоизготовитель, охладитель творога, вальцовка для творога, месильная машина.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Описание операторной модели процесса производства

Операторную модель технологического процесса приготовления  творога на раздельным способом см. приложение 2.

Перечень элементов  технологической системы с отнесением  к соответствующим операторам и  подсистемам представлен в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Технологическая система  приготовления творога

Обозначения			Операции и их элементы
подсистема	операция	Элемент операции
1	2	3	4
С2
	I		Формование  и хранение творога
		1	Хранение творога
			Формование творога
	II		Приготовление творога
		1	Смешивание сливок с обезжиренным творогом
		2	Дозирование сливок
С3
	I		Приготовление обезжиренного творога
		1	Растирание творога
		2	Охлаждение творога
		3	Отделение сыворотки
		4	Разрезка сгустка
		5	Охлаждение сгустка (t=25…320С)
		6	Нагревание сгустка (t=60…620С)
	II		Заквашивание  молока
		1	Сквашивание молока
		2	Дозирование хлорида кальция  с ферментами
		3	Дозирование закваски
	III		Темперирование молока
		1	Охлаждение обезжиренного  молока (t=30…340С)
		2	Пастеризация обезжиренного  молока (*=15…20 с)
		3	Нагревание обезжиренного  молока (t=780С )
С4
	I		Приготовление обезжиренного молока
		1	Отделение сливок
		2	Нагревание молока (t=40…450С)
С5
	I		Темперирование и хранение сливок
		1	Хранение сливок
		2	Охлаждение сливок (t=2…40С)
		3	Пастеризация сливок (*=15…20 с)
		4	Нагревание сливок (t=85…900С)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Выбор типа и расчет  количества оборудования

Определим ведущее  оборудование. К нему обычно относится  оборудование, на котором сырье становится готовым продуктом или полуфабрикатом с большой степенью готовности или  где выполняются основные технологические  процессы.

Зададимся производственным задание цеху М=40×10³ л/смену. Исходя из этого теоретическая производительность сепаратора для творога л/ч. Рассчитаем коэффициент экстенсивного использования оборудования по формуле

,                                                                                                          (1)

где - фактическое время работы оборудования (примем 7 ч.), - время, принятое при расчете мощности оборудования (8 ч.).

Тогда .

Рассчитаем коэффициент  интенсивного использования оборудования по формуле

,                                                                                                          (2)

где - производительность ведущей машины по плану (примем 3000 кг/ч), - техническая норма производительности ведущего оборудования (3000 кг/ч). Тогда .

В качестве ведущего оборудования при производстве творога является сепаратор - творогоизготовитель.

1)Рассмотрим сепаратор - творогоизготовитель марки Я9-ОДТ. Его технические характеристики представлены в таблице 5.1.

 

 

 

 

 

Таблица 5.1

Техническая характеристика купажный аппарат  Я9-ОДТ

Показатель	Значение
Производительность, л/ч	3000-6000
Мощность, кВт	15
Габариты, мм длина ширина высота	275 1040 1470

 

Рассчитаем количество ведущих машин по формуле:

,                                                                                                            (3)

 где  - производственное задание цеху в единицу времени, - эксплуатационная норма производительности ведущего оборудования в единицу времени. Тогда машина.

2)Пастеризационно – охладительная пластинчатая установка А1-ОКЛ-5. Предназначены для быстрого нагрева молока в тонком слое в закрытом потоке, пастеризации и последующего охлаждения его после кратковременной выдержки при выработке питьевого молока. Её технические характеристики представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2

Технические характеристики А1-ОКЛ-5

Производи-  тельность   в час, л	Температура  продукта на   входе в аппарат, С	Температура  нагрева  в аппарате, С	Температура  охлаждения, С	Температура  ледяной воды, С	Давление ледяной  воды, МПа	Давление  греющего  пара, МПа	Давление   рабочее  в аппарате, МПа	Число   пластин, шт.
5 000	5...10	76...80	2...6	0…1	0,15	0,35	0,35	122

 

Габаритные  размеры, мм	Занимаемая  площадь, м²	Масса  установки, кг
3700  3600  2500	13,3	1990

 

Количество используемых машин:

 машина. Принимаем n=1 машина для одной операции. На производстве нам необходима пастеризационно - охладительная установка для 3 операций, следовательно нам необходимо 3 машины.

3)Охладитель творога 209-ОТД.  Состоит из двух закрытых цилиндров с общим бункером, смонтированных на станине. Внутри цилиндров размещены вращающие вытеснительные барабаны с заходным конусом. На конусной и цилиндрической поверхностях вытеснительных барабанов расположен винтообразный шнек. Цилиндры и барабаны снабжены рубашкой для хладагента в виде спиральных каналов. Цилиндры закрыты крышками. Творог подается в приемный бункер, из которого захватывается конической частью барабана и подается в пространство между цилиндром и вытеснительным барабаном. Вдоль цилиндра творог проталкивается и перемешивается шнеком цилиндрической части барабана. Перемещаясь вдоль цилиндра творог охлаждается ледяной водой с двух сторон через стенки цилиндра и вытеснительного барабана, зазор между которыми 8мм. Ледяная вода подается в направлении, обратном движению творога. Техническая характеристика представлена в таблице 5.3.