Проект заквасочного отделения городского молочного завода мощностью 20 тонн перерабатываемого молока

После нормализации смесь пастеризуют при температуре (78 ± 2) ⁰С с выдержкой от 15 до 20 секунд.

Пастеризованную смесь охлаждают до температуры  заквашивания. Если нормализованная  смесь после пастеризации не поступает  непосредственно на переработку  в творог, ее охлаждают до температуры (6 ± 2) ⁰С и при этой температуре хранят в резервуарах не более 6 часов. После хранения смесь подогревают до температуры заквашивания.

Нормализованную пастеризованную смесь заквашивают  закваской, приготовленной на чистых культурах  лактококков при температуре (30 ± 2) ⁰С в холодное время года и (28 ± 2) ⁰С в теплое время года. При ускоренном способе сквашивания применяют симбиотическую закваску, пригoтoвленную на культурах лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков в соотношении (1,5 ... 2,5) : 1. В этом случае смесь заквашивают при температуре (32 ± 2) ⁰С. При производстве творога используют также бакконцентрат [4].

Доза закваски, в зависимости от ее активности и  необходимой продолжительности  сквашивания, составляет от 30 до 50 кг на 1000 кг заквашиваемой смеси, с целью ускорения процесса сквашивания в смесь вносят до 100 кг закваски на 1000 кг заквашиваемой смеси. При ускоренном способе сквашивания на каждые 1000 кг смеси вносят от 30 до 50 кг симбиотической закваски. В случаях применения бакконцентрата прямого внесения его вносят согласно действующей технологической инструкции по пригoтoвлению и применению заквасок для кисломолочных продуктов.

После внесения в смесь закваски или бакконцентрата добавляют хлористый кальций из расчета 400 г безводного хлористого кальция на 1000 кг заквашиваемой смеси. Хлористый кальций вносят в виде водного раствора с массовой долей хлористого кальция от 30 до 40 % [4].

После введения хлористого кальция в смесь вносят сычужный порошок, или пепсин пищевой, или ферментный препарат ВНИИМС в виде раствора с массовой долей фермента не более 1 %. Доза фермента активностью 100 000 МЕ на 1000 кг заквашиваемой смеси равна 1 г.

Сычужный порошок  или ферментный препарат ВНИИМС растворяют в питьевой воде, предварительно подогретой до температуры (36 ± 3) ⁰С, пепсин растворяют в свежей профильтрованной сыворотке, подогретой до такой же температуры.

Закваску, растворы хлористого кальция и фермента вносят при непрерывном перемешивании смеси. Перемешивание смеси после заквашивания продолжают от 10 до 15 минут, затем смесь оставляют в покое до образования сгустка требуемой кислотности: (61 ± 5) от для творога с м. д. ж. 9,0 %; (65 ± 5) 1 для творога с м. д. ж. 5,0%.

Продолжительность сквашивания смеси активной бактериальной закваской или бакконцентратом при указанных выше температурах составляет от 6 до 10 часов с момента внесения закваски, при ускоренном способе - от 4 до 6 часов [4].

Готовый сгусток  разрезают проволочными ножами на кубики размером 2,0 х 2,0 х 2,0 см. Сначала сгусток разрезают по длине ванны на горизонтальные слои, затем по длине и ширине - на вертикальные. Разрезанный сгусток оставляют в покое от 30 до 60 минут для выделения сыворотки.

В случаях получения  сгустка с плохим отделением сыворотки его нагревают до температуры сыворотки (40 ± 2) ⁰С с выдержкой при этой температуре от 30 до 40 минут при производстве творога с м. д.ж. 9,0 %, до температуры (38 ± 2) ⁰С с выдержкой при этой температуре от 20 до 40 минут при производстве творога с м. д. ж. 5% .

Для равномерного нагревания сгустка верхние слои его осторожно перемещают от одной  стенки ванны к другой; благодаря  чему нижние нагретые слои сгустка  постепенно поднимаются вверх, а  верхние слои опускаются вниз [4].

Сгусток, нагретый до указанных выше температур, после необходимой выдержки охлаждают не менее чем на 10 ⁰С путем пуска в межстенное пространство ванны холодной или ледяной воды. Выделившуюся сыворотку выпускают из ванны сифоном или через штуцер и собирают в отдельную емкость.

Сгусток разливают  в бязевые или лавсановые мешки  размером 40 х 80 см, заполняя их не менее  чем на три четверти. Мешки со сгустком завязывают и укладывают в  установку для прессования и  охлаждения творога или пресс-тележку  для самопрессования и прессования. Продолжительность прессования творога в установке для прессования и охлаждения творога составляет от 1 до 4 часов в зависимости от качества полученного сгустка и от вида хладоносителя (ледяная вода, рассол). В пресс-тележке самопрессование продолжается не менее, 1 часа. После самопрессования на мешки помещают металлическyю пластину, на которую через специальную раму передается давление от винта пресса. Прессование продолжают до достижения творогом требуемой массовой доли влаги, но не более 4 часов. Допускается подпрессовка творога в пресс-тележке в холодильной камере в течение не более 10 часов. Для ускорения отделения сыворотки мешки со сгустком периодически встряхивают [4].

Творог охлаждают  любым вышеуказанным способом до температуры (12 ± 3) ⁰С и направляют на упаковку и маркировку. Упакованный продукт доохлаждают в холодильной камере до температуры (4 ± 2) ОС. После доохлаждения творога технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации. Срок годности творога по ТУ 9222-180-00419785-04 составляет не более 72 часов с момента окончания технологического процесса [4].

 3.1.1 Биотехнологические основы производства творога

 

Главными процессами, определяющими качество творога, является коагуляция казеина и обработка (обезвоживание) образовавшегося сгустка. Для выработки продукта стандартной влажности и консистенции необходимо получить плотный (прочный) белковый сгусток с необратимо разрушающимися связями, способствующими его синерезису.

Характер и  степень обезвоживания сгустка определяются температурой пастеризации молока, способом коагуляции белков, температурой и продолжительностью сквашивания, кислотностью сгустка во время обработки, дозой вносимого хлорида кальция и т. д.

При выработке  творога для лучшего отделения  сыворотки и уменьшения потерь белка в ней наиболее целесообразно пастеризовать молоко при температуре 78 ... 80⁰ С с выдержкой 10 ... 20 секунд [4].

Гомогенизация молока в производстве творога, как  правило, не проводится, так как она  приводит к замедлению синерезиса. Вместе с тем она способствует уменьшению потерь жира с сывороткой. Но так как при этом получается дряблый сгусток, плохо отделяющий сыворотку, что затрудняет его обработку, гомогенизацию применяют только при производстве творога на механизированной линии Я9-0ПТ. В этом случае отделение сыворотки стимулирует подогрев творожного сгустка во время обработки.

Лучше отделяют сыворотку сгустки, полученные кислотно-сычужным способом коагуляции, в них быстрее по сравнению с кислотными происходят перегруппировки белковых частиц и уплотнение пространственной структуры. Уплотнению кислотно-сычужного сгустка и выпрессовыванию из него влаги способствует также добавленный к молоку хлорид кальция (400 г на 1 т молока). Его действие усиливается с увеличением дозы, но внесение более 600 г на 1 т молока нецелесообразно, так как сгусток образуется слишком быстро, и при низкой кислотности творог приобретает невыраженный вкус и резинистую консистенцию [4].

Отделение сыворотки легче регулировать в обезжиренном сгустке, так как жир затрудняет вьделение влаги из пространственной структуры сгустка. Поэтому жирный и классический виды творога часто вырабатывают раздельным способом.

Температура сквашивания  молока при производстве творога влияет на массовую долю влаги и кислотность готового продукта. Как правило, это 26 ... 32^оС при использовании в закваске мезофильной микрофлоры и 30 ... 34 ^оС  при использовании наряду с мезофильной термофильной микрофлоры. При более высоких температурах увеличиваются размеры белковых частиц сгустка и степень вьделения влаги при самопресовании, в результате чего может получиться излишне обсушенный продукт с крошливой консистенцией.

Важный момент при производстве творога - определение  окончания сквашивания молока. Обработка сгустка при недостаточной кислотности приводит к получению продукта с резинистой консистенцией, а при излишней - продукта с мажущейся консистенцией и излишне кислым вкусом. Это обусловлено взаимодействием молочной кислоты с казеиновым комплексом (отщеплением от него кальция). Окончание процесса сквашивания устанавливают по виду и кислотности сгустка. Кислотность должна составлять 55 ... 60 ⁰Т(рН 5,05 ... 5,15) при кислотно-сычужном и 70 ... 80 ⁰Т (рН 4,5 .. .4,7) при кислотном способах [4].

Образующийся  в процессе сквашивания плотный  сгусток самопроизвольно сжимается и выделяет сыворотку. Отделение сыворотки начинается в изоэлектрической точке казеина при рН 4,6 .. .4,7 для кислотного и при рН 4,7 ... 5,0 для кислотно-сычужного сгустков. Нарастание кислотности при выдержке разрезанного сгустка, а также его нагревание ускоряют процесс выделения сыворотки. Наиболее интенсивный синерезис сгустка наблюдается при рН 4,2 .. .4,3, дальнейшее повышение кислотности замедляет вьделение сыворотки.

 Кисломолочные вкус и запах творога формируются в период сквашивания молока. Они определяются составом закваски и продолжительностью сквашивания. В твороге наряду с молочной кислотой, диацетилом и ацетальдегидом накапливаются летучие кислоты (уксус, пропионовая и другие), а также свободные аминокислоты.           

От состава заквасок зависит не только вкус кисломолочных  продуктов, но и их консистенция. Основной компонент микрофлоры заквасок для  всех кисломолочных продуктов, обеспечивающий формирование сгустка,- молочный лактококк (Lac.lactis). Включение в состав заквасок энергичных кислотообразователей обуславливает получение плотного колющегося сгустка с интенсивным отделением сыворотки, а малоэнергичных кислотообразователей- более нежного сгустка. Введение в закваски Lac. cremoris способствует повышению придает сгустку эластичные свойства, препятствует выделению сыворотки [4].

        

Рисунок 3 Динамика численности бактерий

.

На этой кривой  роста  бактерий можно выделить несколько  стадий. При внесении бактерий в среду обитания, при достаточном количестве субстрата и оптимальной температуре бактерии адаптируются к условиям среды. В этот момент отмечается незначительный рост популяции (стадия 1). Однако, по мере адаптации и выработке соответствующих ферментов отмечается экспоненциальный их рост (стадия 2), причем кривая роста идет практически прямолинейно. Затем рост колонии клеток замедляется, в связи с недостатком пищевого субстрата ( стадия 3). При этом деление клеток способно только восполнять количество погибших бактерий. На этом этапе устанавливается состояние стационара. Установление  этого состояния вызвано нехваткой пищевого субстрата, накоплением продуктов жизнедеятельности , что может проявляться в изменении pH- среды. Дальнейшая активная деятельность бактерий может приводить к их гибели, что наблюдается в снижении численности популяции (стадия 4) .

3.2 Технологический процесс производства сметаны 30% жирности

 

Производство  сметаны термостатным способом включает следующие технологические операции:

 

Приёмка и подготовка сырья

↓

Сепарирование (t=40 ± 5 °С)

↓

Нормализация  сливок

↓

Гомогенизация сливок (t=70 °С, p=8-11 МПа)

↓

Пастеризация  сливок (t=84-88 °С, τ=2-10 мн., t=92-95 °С, τ=15-20 с.)

↓

Охлаждение  до температуры заквашивания (t=18-23°C)

↓

Внесение заквacки, заквашивание

↓

Перемешивание, упаковка и маркировка

↓

Сквашивание сливок (не более 10 ч. при 30±2⁰ С и 6 ч. при 39±1⁰ С)

↓

Охлаждение, созревание

(до 4±2⁰ С, не более 12 ч.)

↓

Хранение, реализация готового продукта

 

Рисунок 4 Технологическая  схема производства сметаны 30% жирности

Молоко и  другое сырье принимают по массе  и качеству, установленному лабораторией предприятия, а также на основании сертификационных документов поставщиков. Сухие закваски, бактериальные концентраты принимают согласно удостоверению качества и безопасности и сертификату соответствия по количеству, массе, внешнему виду и маркировке [4].

Принятое молоко очищают от механических примесей на центробежных молокоочистителях или пропускают через фильтрующие материалы. Затем молоко направляют на переработку или охлаждают до температуры (4 + 2) °С и хранят в резервуарах промежуточного хранения. Хранение молока, охлажденного до температуры 4°С , до переработки не должно превышать 12 часов, охлажденного до температуры 6 °С - 6 часов. Молоко с повышенной бакобсемененностью (более 5∙10⁵ КОЕ/см³) длительно хранить до переработки не рекомендуется.

При подаче молока на производство сметаны его подогревают  до температуры (40 ± 5) °С  и сепарируют на сепараторе-сливкоотделителе, соблюдая правила, предусмотренные технической инструкцией по эксплуатации сепараторов [4].

Сливки нормализуют  для получения сметаны требуемой стандартной жирности. Нормализуют их по жиру с учетом нормы вносимой закваски и того, на каком молоке она приготовлена, - цельном или обезжиренном. Если, например, вырабатывают сметану 30%-ной жирности, то массовую долю жира в заквашиваемых сливках устанавливают 31,6%, так как при добавлении 5% молочнокислой закваски, приготовленной на обезжиренном молоке, получают сметану с требуемой массовой долей жира - 30%.  

Если при  выработке сметаны используют добавки  и наполнители, массовую долю жира в нормализованных сливках устанавливают с учетом их массы и жирности.