Характеристика нормативных потерь сырья в молочной промышленности
2 Характеристика нормативных потерь сырья в молочной промышленности
2.1 Общие понятия
Рост выпуска молочных продуктов зависит не только от увеличения объемов заготовок молока, но и от лучшего его использования в результате сокращения потерь до минимальных размеров, снижения отходов жира, белка и других компонентов в обезжиренное молоко, пахту и сыворотку, а также от своевременной и рациональной переработки образующихся вторичного молочного сырья и промежуточных (попутных) продуктов.
Компоненты цельного молока, переходящие в обезжиренное молоко, пахту и сыворотку, нельзя считать потерями в прямом смысле, т.к. они используются для выработки других продуктов. Потерями являются только те вещества молока, которые безвозвратно теряются в процессе производства (остатки сырья на оборудовании, испарение, расходы на анализ и т.д.). Эти потери невозможно полностью устранить, но их необходимо максимально сокращать. Любые потери увеличивают себестоимость продукции, повышают загрязненность сточных вод и затраты на их очистку.
Потери молока по своему характеру можно разделить на 2 категории: неустранимые и устранимые (полностью или частично). К неустранимым потерям относятся остатки молока на фильтре, прилипание и пригар его в аппаратах и т.д., а к устранимым – остатки молока в емкостях, трубах и т.п. Неустранимые потери не должны превышать определенного минимума, обусловленного соответствующей организацией технологического процесса.
Потери сырья и продукции могут происходить в результате износа поточных линий и запорной арматуры, просачивания в клапанах, кранах и тупиках трубопроводов, неровностях сварки и др., аварийных ситуаций (отключение электроэнергии, пара, воды, выход из строя приборов автоматического контроля); перелива при наполнении фляг, емкостей; боя бутылок; пенообразования при сгущении, сепарировании, розливе, разбрызгивания из бутылок при розливе. Важным источником потерь являются промывка и очистка трубопроводов и технологического оборудования: удаление отстоя из сепараторов, замена продукта в теплообменниках, вакуум-выпарных установках, их выключение и мойка.
Действующие нормы предельно допустимых потерь по каждому виду производства или отдельному его циклу складываются в основном из неустранимых потерь. Потери, превышающие установленные нормы, являются сверхнормативными.
Существующие в настоящее время методы определения потерь в производстве молочных продуктов используются для анализа состояния производства.
Рекомендуемые материалы
Чаще всего контролируют расход сырья на единицу массы продукции:
Рф=
где РФ – фактический расход сырья, кг на 1 кг продукции;
МСР, МПР – масса сырья и продукта.
Расчетное количество продукта, которое должно быть получено при соблюдении норм расхода, сравнивают с фактически выработанным количеством. Если выработанное количество продукта меньше расчетного, то делается анализ по ходу технологического процесса выявляются причины перерасхода сырья:
МПР=
где РН – установленная норма расхода сырья, кг на 1кг продукции.
Расход сырья на одну весовую единицу продукции часто является выходом.
Для продукции, вырабатываемой по рецептурам, нормы расхода сырья и других компонентов на единицу готовой продукции приводятся в рецептуре с учетом предельно допустимых потерь.
Использование жира в производстве можно проанализировать по расчету жирового баланса его поступления и расхода. Для этого используют уравнение жирового баланса:
Количество жира в Количество жира Количество жира Количество потерь
перерабатываемом = в продукте + в отходах + жира
сырье
Из уравнения жирового баланса находят потери жира:
Количество жира Количество жира Количество жира
Потери жира = в перерабатываемом — в продуктах — в отходах
сырье
Фактические потери жира сравнивают с предельно допустимыми потерями по нормам. Если фактические потери выше допустимых, то делается анализ по ходу технологического процесса и выявляются причины сверхнормативных потерь.
Используемые на практике методы определения жира в молоке и молочных продуктах имеют некоторую погрешность (допуск). Поэтому жировой баланс следует анализировать за длительный период времени (декада, месяц), чтобы иметь более точные усредненные данные в меньшей степени зависящие от отклонений при отборе проб и анализе.
По жировому балансу осуществляется контроль выполнения норм использования (расхода) жира на приемных и сепараторных отделениях, в цехах. Жировой баланс неприменим для контроля производства творога, сыра и других продуктов.
При вычислении размера потерь можно использовать следующие варианты:
1. Зная норму предельно допустимых потерь сырья и жира (в % от массы перерабатываемого сырья), необходимо вычислить размер предельно допустимых потерь:
Х1=
где Х1 – предельно допустимые потери, кг от количества фактически переработанного сырья;
А – предельно допустимая норма потерь, %; МСР – количество переработанного сырья (или жира), кг.
2. По известным фактическим потерям сырья или жира (в кг) при его приемке и переработке необходимо выразить эти потери в процентах:
Х2=
где П – фактические потери при переработке сырья (или жира), кг.
В результате проведения мероприятий по совершенствованию технологических процессов, применению нового, более совершенного оборудования с учетом передовых достижений отечественной и зарубежной науки и техники, новых материалов для упаковывания и покрытий, работ рационализаторов и изобретателей фактические потери сырья и материалов постоянно снижаются, поэтому и действующие предварительно допустимые нормы потерь также постоянно пересматриваются и в ряде случаев снижаются.
Сокращаются нормы убыли сыров при созревании, уменьшаются нормы расхода сырья (смеси) на 1 т сыров и отхода жира в сыворотку, а также общие потери жира по всему циклу производства сыра, в том числе в приемно-аппаратном цехе, сыродельном цехе, при созревании.
В последние десятилетие в производстве мороженого произошли значительные перемены, внедрены новые виды оборудования, расширен ассортимент продукции (как по составу, так и по фасованию), возросла концентрация производства и увеличилась мощность предприятий, появились новые виды сырья, тары, упаковочных материалов, моющих и дезинфицирующих средств. Все это дало возможность в 1985 г. ввести в действие новые нормы расхода сырья при производстве мороженого, вспомогательных материалов, химикатов, моющих средств, дезинфицирующих средств, инвентаря, упаковочных материалов, тары. Нормы расхода различного вида сырья снизились на 1-20 %, основных моющих и дезинфицирующих средств – на 10-30 %, марли – на 17-25 %, тароупаковочных материалов – на 2-11 %.
Внедрение в производство поточной механизированной линии выработки творога производительностью 2500 л/ч по молоку Я9-ОПТ позволит снизить расход сырья по сравнению с действующими в промышленности нормативами на 4 %. При этом содержание жира в сыворотке в среднем сократиться на 50-60 %.
Большие возможности повышения производительности труда и снижения расхода сырья заложены в широком внедрении технологии бескорковых сыров, созревающих в синтетических пленках и покрытиях. При выработке бескорковых сыров выход готового продукта повышается на 4-5 %, затраты по уходу снижаются до 50 %, пропускная способность камер созревания увеличивается на 30 % и в целом достигается экономический эффект.
Анализ конкретных источников потерь на всех стадиях технологического процесса имеет важное значение для разработки мероприятий по их устранению или сокращению.
2.2 Транспортирование и резервирование молока
При доставке молока на завод во флягах возможны разбрызгивание при их транспортировании по конвейеру в результате толчков, а также потери при опорожнении фляг.
Под конвейер, транспортирующий фляги на мойку, целесообразно поместить устройство для сбора молока, стекающего с крышек и фляг после их опорожнения. Длина и скорость движения конвейера должны обеспечивать время, достаточное для дренажа (самопроизвольного стекания). Во флягомоечной машине или до нее следует провести первую предварительную промывку небольшим количеством воды, а ополоски собрать. Если собранное при стекании и предварительной промывке фляг молоко нельзя использовать для товарной обработки на пищевые цели, то его можно направить для переработки на корм молодняку сельскохозяйственных животных.
При доставке молока на завод в цистернах потери происходят в основном при недостаточном их опорожнении. Количество молока, которое остается на стенках цистерн составляет до 1-2 л молока.
Неполное опорожнение транспортных систем объясняется недостатком времени дренажа. Кроме того, при опорожнении автомобильных и железнодорожных цистерн необходимо соблюдать соответствующий уклон. Цистерны не должны стоять продолжительное время (более 1ч) перед разгрузкой во избежание образования сливок. Это приводит к избыточным потерям при разгрузке системы. Если же выделение сливок произошло, то даже тщательным перемешиванием не удается полностью избежать прилипания жира к стенкам цистерн. Утечка может также произойти при подсоединении или разъединении шлангов. Необходимо также производить тщательный слив молока из шлангов.
Предельно допустимые потери при обработке и отгрузке непастеризованного молока на молокоприемных пунктах, сепараторных отделениях и низовых заводах, периферийных цехах централизованных заводов приняты 0,13 %, в том числе: на операциях взвешивания и очистки молока при приемке 0,02 %, охлаждения молока 0,03 %, хранения молока 0,04 % и т.д. Допустимые потери при транспортировании молока или сливок, а также при сдаче их на молочных предприятия показаны в таблице.
Таблица
| Операция | Норма потерь, % | |
| молока | сливок | |
| Транспортирование во флягах автомашинами и по железной дороге | 0,20 | 0,07 |
| Транспортирование в железнодорожных и речных цистернах | 0,10 | __ |
| Транспортирование в автомолцистернах | 0,10 | 0,05 |
| Анализы и оценка качества молока и сливок при сдаче их на молочные предприятия | 0,04 | 0,04 |
| Итого | 0,24 | 0,11 |
| при транспортировании во флягах | 0,24 | 0,11 |
| при транспортировании в цистернах | 0,14 | 0,09 |
При наполнении фляг потери молока увеличиваются дополнительно к ранее приведенным на 0,01 %, сливок – на 0,02 %. При перекачивании молока из железнодорожных цистерн или цистерн речного катера в автоцистерну допустимые нормы потерь увеличиваются на 0,1 %.
В некоторых случаях (естественные и искусственные преграды: реки, озера, болотистая местность, горные ущелья и т.п.) экономически целесообразным является транспортирование молока по подземным молокопроводам из полиэтиленовых труб.
Молоко после транспортирования по молокопроводам в более короткое время и с лучшими микробиологическими показателями поступает на промышленную переработку. При транспортировании молока по молокопроводу со скоростью 1,2-1,5 м/с не наблюдается изменений в дисперсном состоянии жировых шариков.
Средние потери молока после транспортирования по подземным молокопроводам составляют 0,12 %, т.е. не больше, чем при транспортировании в автомолцистернах.
2.3 Сепарирование, нормализация, тепловая обработка и упаковывание
В процессе сепарирования и тепловой обработки молока потери возникают при удалении осадка из сепараторов, их очистке, промывке и санитарной обработке емкостей для хранения молока, а также при тепловой обработке молока, ее завершении, замене продукта в аппаратах, очистке оборудования для тепловой обработки и гомогенизации, очистке и санитарной обработке емкостей и трубопроводов для хранения, технологических емкостей и устройств для сбора стекающего молока, повреждении тары, очистке фильтров, смазке и очистке конвейеров.
Молоко должно возможно полнее удаляться из трубопроводов, емкостей для хранения и технологических емкостей перед их мойкой. Мойку необходимо проводить до высыхания продукта не его поверхности. Для продуктов с повышенной вязкостью проводят предварительную промывку небольшим количеством воды в целях сохранения продукта. Ополоски при такой промывке собирают. Молоко, просачивающееся и стекающее во время переработки по различным причинам, должно собираться, а не попадать в канализацию.
При сепарировании и нормализации необходимо исключать попадание в систему воздуха, который способствует пенообразованию. Пена легко переливается через край технологических емкостей, что приводит к потере сухих веществ. Сепараторы периодического действия необходимо ежедневно открывать и удалять осадок. В саморазгружающихся сепараторах и бактофугах осадок удаляется автоматически через определенные промежутки времени. Очистка сепараторов обычно осуществляется на месте. При гомогенизации потери происходят в основном за счет просачивания продукта через неплотности, а также при очистке.
При тепловой обработке в аппаратах остается значительное количество молока, т.к. эти аппараты имеют большую площадь рабочей поверхности.
Операция включения и выключения оборудования, замена одного продукта в аппаратах на другой для тепловой обработки являются значительными источниками потерь. Образующиеся смеси воды с продукцией зачастую сливаются в канализацию, значительно увеличивая степень загрязнения сточных вод. Эти промывные воды целесообразно собирать и перерабатывать (извлечение жира, сгущение и использование на корм скоту). При охлаждении на охлаждающей поверхности оборудования остается значительное количество продукции. При промывке охлаждающего оборудования молоко или сливки, которые примерзли к очень холодной поверхности, расплавляются и попадают вместе с промывной водой в канализацию. Следует также иметь в виду, что из-за неплотностей между пластинами или коррозии возможно протекание молока в охлаждающую воду или наоборот.
При высокотемпературной обработке молока возникают также потери сухих веществ за счет отложений (пригар, молочный камень) на греющих поверхностях оборудования, соприкасающегося с продуктом. Состав этих отложений приведен в таблице.
Таблица
| Компонент | В молочном пригаре | В молочном камне |
| 1 | 2 | 3 |
Продолжение таблицы
| Вода, % общая кристаллизационная | 65±5 5±1 | 14±2 3±0,5 |
| Белок, % | 22±3 | 8±2 |
| Жир, % | 9±2 | 5±2 |
| Минеральные соли, % всего | 7±2 | 73±5 |
Значительные потери молочной продукции могут быть при ее упаковывании. Необходима тщательная проверка стеклянной тары, поступающей на линии розлива молока и молочных продуктов. Поврежденная тара должна отбраковываться. Зачастую происходит растрескивание стеклянной тары в результате выхода из строя приборов контроля температуры моющих растворов. Во избежание повреждений стеклянной тары разливочные и укупорочные машины должны быть исправными и содержаться в образцовом порядке.
При розливе продукции в бумажную тару особая требовательность предъявляется к работке бумагоформующего оборудования (исправное состояние, качественная отладка).
Разливочные и укупорочные машины должны быть оборудованы устройствами для сбора стекающего и пролитого молока. Дозирующие устройства, клапаны разливочных машин должны обеспечивать правильное наполнение стандартной тары. Следует устранять пенообразование в расходном бачке.
Необходимо осторожное обращение со стеклянной тарой, тарой из бумаги и пластика в процессе упаковывания продукции в ящики и штабелирования, а также при погрузке и доставке во избежание повреждений и потерь молока.
Продукцию, возвращающуюся на молочный завод в установленном порядке из магазинов, можно использовать соответствующим образом. Если ее невозможно переработать в пищевые продукты, то необходимо использовать в корм для молодняка сельскохозяйственных животных.
Допустимые потери (в %) при производстве пастеризованного и нормализованного молока во флягах на низовых заводах (прифермских цехах централизованных заводов) приведены ниже.
Взвешивание и очистка молока 0,02
при приемке
Охлаждение молока 0,03
Хранение сырого молока 0,03
Нормализация 0,16
Пастеризация, охлаждение, хранение 0,30
и наполнение фляг
Анализ и оценка качества молока 0,04
при отгрузке
И т о г о 0,58
Допустимые потери (в %) при производстве и отгрузке сливок непастеризованных следующие:
Взвешивание и очистка молока 0,02
при приемке
Подогревание и сепарирование молока 0,17
Хранение и наполнение цистерн 0,07
Анализ и оценка качества сливок 0,04
И т о г о 0,30
При выработке сливок пастеризованных допустимые потери сырья и жира при пастеризации принимаются 0,09 %, а при охлаждении сливок пастеризованных и непастеризованных допустимые потери жира – 0,10 %.
Допустимые потери (в %) при производстве и отгрузке сметаны следующие:
Взвешивание и очистка молока 0,02
при приемке
Подготовка и сепарирование молока 0,17
Охлаждение и хранение сливок 0,14
Нормализация сливок 0,07
Пастеризация сливок и их охлаждение 0,19
Подогрев сливок, сквашивание, хранение, наполнение фляг 0,13
Анализ и оценка качества сметаны 0,04
И т о г о 0,76
Допустимые потери обезжиренного молока принимаются в следующих размерах:
- при сепарировании молока (разность между массой несепарированного молока и полученных сливок) 0,4 % массы обезжиренного молока;
- при пастеризации и охлаждении 0,4 % массы обезжиренного молока;
- при реализации обезжиренного молока и возврате сдатчикам (от массы реализованного молока): непастеризованного 0,5 % и пастеризованного 0,9 %.
При пастеризации и охлаждении молока в открытых емкостях устанавливаются дополнительные допустимые потери на испарение влаги 0,2 % (без учета потерь жира).
При отгрузке молочной продукции, фасованной в бумажные и полиэтиленовые пакеты, происходят потери из-за негерметичности и других дефектов тары.
Таблица
|
Продукция | Предельно допустимые нормы негерметичности бумажных пакетов, % от количества поставляемой продукции |
| 1 | 2 |
Продолжение таблицы
| 1 | 2 |
| Молоко пастеризованное и кисломолочные продукты в бумажных пакетах тетра-пак вместимостью 0,5 л | 0,3 |
| То же, в пакетах вместимостью 0,25 л | 0,1 |
| Сливки пастеризованные в бумажные пакеты тетра-пак вместимостью 0,25 л | 0,1 |
| Молоко пастеризованное и кисломолочные продукты в пакетах из полиэтиленовой пленки вместимостью 1,0 л | 0,3 |
| Молоко пастеризованное в бумажных пакетах тетра-брик вместимостью 1,0 л | 0,3 |
В целях снижения этих потерь пакеты с молочной продукцией должны укладываться в специальные металлические или пластмассовые корзины. Корзины должны своевременно ремонтироваться, загружаться пакетами с продукцией, а также устанавливаться друг относительно друга в соответствии с инструкцией.
Основные виды потерь товарного вида пакета и его разгерметизации следующие: видимая течь, деформация пакета, загрязнение поверхности пакета, размокание продольных и поперечных швов, залом углов, потеря каркасности, разрыв пакета, прокол пакета.
Молоко, вытекшее из негерметичных пакетов, должно собираться в чистые фляги или другие емкости с крышками и находиться в охлаждаемых помещения не более 24 ч. За это время оно должно быть возвращено на молочный завод для переработки.
На практике существует еще один вид потерь, который хотя и не учитывается в промышленности, но реально существует и наносит народному хозяйству ущерб.
В настоящее время в стране значительное количество питьевого пастеризованного молока (около 2,5 млн. т) выпускается в пакетах. В такой упаковке до 15 % жира (при длительном хранении до 20-30 %) отстаивается в верхнем углу пакета и практически теряется. Этот недостаток можно ликвидировать, если молоко гомогенизировать. Однако на практике гомогенизация молока на молочных заводах проводится ограниченно из-за большой энергоемкости клапанных гомогенизаторов. Это не позволяет в настоящее время ввести процесс гомогенизации питьевого молока как обязательный в нормативно-техническую документацию.
Затраты на раздельную гомогенизацию молока примерно равны стоимости потерь жира при отсутствии гомогенизации. Поэтому в целях ликвидации потерь жира с народнохозяйственной точки зрения целесообразно широко внедрять раздельную гомогенизацию питьевого молока.
2.4 Производство сливочного масла
Молочный жир является наиболее дорогостоящей составной частью молока. Поэтому снижению его потерь придается особо важное значение.
Сливки и масло больше прилипают к поверхности оборудования. Предварительную промывку технологических емкостей, емкостей для хранения сырья и фляг целесообразно проводить обезжиренным молоком, которое затем можно восстанавливать. Масло и сливки, остающиеся на деталях оборудования, можно смыть, например, с помощью горячей воды и пара, собрать и направить для выделения жира. В тех случаях, когда оборудование можно разобрать, целесообразно предусмотреть особую площадку, оборудованную устройством для сбора и выделения молочного жира.
Перед мойкой оборудование необходимо ополаскивать небольшим количеством воды, ополоски собирать и перерабатывать. Предельно допустимые нормы потерь сырья и жира при производстве масла сливочного принимаются следующие:
- при первичной обработке молока, транспортирования и сдаче молока и сливок на головной завод до 0,15 %;
- при производстве сливок на сепараторах производительностью 3000 л/ч и более 0,40 %;
- при переработке сливок в масло на поточных линиях 0,5-0,6 %;
- при переработке сливок в масло на маслоизготовителях периодического действия 0,30-0,40 %;
- нормы потерь обезжиренного молока не должны превышать при сепарировании молока 0,4 % массы обезжиренного молока (масса молока за вычетом массы сливок); при пастеризации и охлаждении 0,4 % массы обезжиренного молока, при реализации обезжиренного молока и при возврате сдатчикам: непастеризованного 0,5 %, пастеризованного 0,9 % массы реализованного молока;
- нормы потерь пахты не должны превышать при переработке сливок на поточных линиях 2 %, при сбивании сливок 5 % массы пахты (масса перерабатываемых сливок плюс масса внесенной в них бактериальной закваски плюс масса добавленных наполнителей в натуре за вычетом массы выработанного масла), при реализации 0,5 % массы реализованной пахты;
Отбор проб молока и сливок при приемке производится до измерения и взвешивания.
При пастеризации и охлаждении молока в открытых емкостях устанавливают дополнительные потери сырья на испарение влаги в размере 0,2 % (без учета потерь жира).
При переработке сливок в масло на поточных линиях пооперационные предельно допустимые нормы потерь приведены в таблице 1, а при переработке сливок и масла на маслоизготовителях – в таблице 2.
Таблица 1
| Операция | Нормы потерь жира (в %) при производительности линии, кг/ч | |
| 500 и более | менее 500 | |
| Взвешивание и очистка сливок | 0,03 | 0,03 |
| Охлаждение и хранение сливок | 0,13 | 0,16 |
| Пастеризация сливок | 0,06 | 0,10 |
| Сепарирование сливок | 0,17 | 0,19 |
| Обработка высокожирных сливок | 0,06 | 0,07 |
| Анализ и оценка высокожирных сливок и масла | 0,06 | 0,05 |
| И т о г о | 0,50 | 0,60 |
Таблица 2
| Операция | Нормы потерь жира (в %) при производительности маслоизготовителей (вместимостью емкости полная/рабочая) | |
| периодического действия (3000/1200 л и более) | периодического действия (менее 3000/1200 л) и непрерывного действия любой производительности | |
| Взвешивание и очистка сливок | 0,03 | 0,03 |
| Пастеризация сливок | 0,06 | 0,10 |
| Охлаждение и созревание сливок | 0,13 | 0,16 |
| Сбивание сливок | 0,03 | 0,06 |
| Анализ и оценка качества сливок и масла | 0,05 | 0,05 |
| И т о г о | 0,30 | 0,40 |
Расход молока и сливок при выработке 1 т различных видов сливочного масла с учетом нормативных потерь, а также выход обезжиренного молока и пахты приведены в таблице.
Таблица
| Показатель | Масло | ||||
| сливочное | любительское | крестьянское | бутербродное | ||
| Нормы расхода, кг на 1 т молока 3,6 % жирности сливок 35 % жирности | 23635,6 2391,2 | 22398,0 2265,0 | 20814,6 2105,0 | 17878,1 1808,7 | |
| Нормативный выход, кг масла обезжиренного молока 0,05 % жирности пахты 0,5 % жирности | 1000 21150,2 1379,7 | 1000 20042,5 1265,0 | 1000 18625,5 1095,7 | 1000 15997,9 800,0 | |
| Нормативные потери, кг молока при выработке сливок (П=0,04 %) | 99,5 | 89,6 | 83,3 | 71,5 | |
| сливок 35 % жирности при выработке масла (П=0,48 %) | 11,5 | 10,9 | 10,1 | 8,7 | |
| в том числе в пересчете на молоко 3,6 % жирности | 111,6 | 165,7 | 98,3 | 89,4 | |
Предельно допустимые нормы потерь сырья и жира при выработке масла топленого колеблются в значительных пределах и зависят в основном от содержания жира в сырье.
Таблица
| При пеработке масла сборного, заводского, сливочного прерывной выработки и подсырного | При перетопке масла сливочного поточной выработки | |||||
| содержание жира в сырье, % | нормы потерь | содержание жира в сырье, % | нормы потерь | |||
| общие, % от массы перетапливаемого масла | в том числе жира, % от количества жира в перетапливаемом масле | общие, % от массы перетапливаемого масла | в том числе жира, % от количества жира в перетапливаемом масле | |||
| 75 | 24,83 | 0,78 | 78 | 23,07 | 2,36 | |
| 80 | 19,75 | 0,69 | 80 | 20,92 | 2,14 | |
| 85 | 14,70 | 0,65 | 83 | 17,88 | 2,05 | |
| 90 | 9,60 | 0,56 | 85 | 15,87 | 2,02 | |
| 95 | 4,55 | 0,53 | 87 | 13,84 | 1,95 | |
| 97 | 2,48 | 0,46 | 89 | 11,82 | 1,92 | |
| 99 | 0,46 | 0,45 | __ | __ | __ |
Норма потерь жира на приемном пункте при транспортировании и сдаче сборного масла 0,1 % количества в принятом масле, в том числе: 0,07 % на транспортирование от заготовительного пункта до места перетопки и 0,03 % при сдаче на перетопку.
Потери сливочного масла при мелком фасовании составляют 0,05-0,2 % в том числе: на машине и инвентаре 0,03 %, на пергаменте монолитов масла, поступающего на фасовании, и на пергаменте брикетов при повторном фасовании 0,02 %.
Нормы надбавок к стандартной массе масла сливочного и масла с наполнителями на убыль при транспортировании, отборе проб и хранении: на ящик массой нетто 25,4 кг без пергамента 50 г; на ящик любительского масла массой нетто 24 кг без пергамента 50 г; на бочку массой нетто 47 кг без пергамента 100 г.
Значительные потери масла происходят при хранении, необходимость которого обусловлена сезонностью его производства. В определенной степени на величину этих потерь влияют применяемые упаковочные материалы.
К числу наиболее распространенных упаковочных материалов, применяемых при фасовании сливочного масла, относится пергамент, который обладает рядом существенных недостатков: он недостаточно защищает продукт от воздействия внешних условий среды; на поверхности монолита происходят окислительные процессы и испарение влаги, что приводит к образованию штаффа и потере массы продукта; штафф – слой (до 5 мм) окисленного, в значительной степени обезвоженного продукта с прогорклым вкусом и запахом, непригоден для непосредственного употребления и подлежит перетопке, в результате которой теряется до 25 % продукта. Установлено, что на поверхности одного монолита масла (20 кг) при длительном хранении образуется около 260 г штаффа, или 13 кг на 2 т продукта.
При длительно хранении масла, упакованного в пергамент, содержание влаги в поверхностном слое резко снижается, что приводит к потере продукта. Поэтому к стандартной массе монолита масла (20 кг) предусмотрена надбавка 40 г на усушку продукта при транспортировании и хранении. Маслодельным заводам эта надбавка не оплачивается, что отражается на себестоимости продукции. Кроме того, операции по подготовке пергамента осуществляют вручную. Поэтому в последние годы накоплен большой практический и экспериментальный опыт применения новых упаковочных материалов, способствующих лучшему сохранению качества масла. Наиболее эффективным следует считать кашированную, алюминиевую фольгу и полимерные материалы, применение которых сокращает затраты ручного труда при упаковывании масла, позволяет повысить стойкость продукта при хранении, предотвращает образование штаффа, значительно сокращает операции по фасованию и упаковыванию масла с одновременным повышением санитарной культуры.
2.5 Производство, созревание, реализация сыров, творога и казеина
Сыворотка, получаемая в результате проведения различных технологических операций при выработке сыра, творога и казеина, является одним из основных источников потерь в молочной промышленности. Зачастую еще проявляется небрежность во время слива сыворотки из аппарата выработки сырного зерна. Потери сыворотки происходят при переполнении аппарата выработки сырного зерна, переливах, неполном удалении сыворотки из аппаратов. Утечки через неплотности в оборудовании приводят к потерям как молока, так и сыворотки. Утечки могут быть через неплотности в трубопроводах, клапанах, кранах. Необходимо иметь достаточное количество емкостей для сбора и хранения сыворотки. Осадок, получаемый при сепарировании сыворотки, можно использовать на корм скоту.
Кусочки сыра, попавшие на пол во время технологических операций, необходимо собирать и обрабатывать, как твердые отходы на корм скоту, а не смывать в канализацию.
Наиболее значительные потери происходят в процессе прессования сыра. Целесообразно устанавливать устройства для сбора стекающего продукта.
Выход сыра зависит от расхода нормализованного молока (смеси цельного и обезжиренного молока) на тонну зрелого сыра, физико-химического состава сырья и готового сыра, содержания сухих веществ, степени использования составных частей молока (жира, белков, воды), а также от размеров потерь сырья, отхода сухих веществ в сыворотку и усушки сыра при созревании.
Для выработки сыра с заданной массовой долей жира в сухом веществе должно быть определено соотношение между жиром и белком в смеси.
При контроле выработки условно зрелого сыра можно определить только экономию или перерасход смеси молока в зависимости от отхода жира с сывороткой и в среднем по другим показателям, отклоняющимся от нормативных данных (содержание влаги и жира в сухом веществе сыра, потери сырья по всему циклу производства сыра).
Массу сыворотки находят по разности между массой перерабатываемой смеси и массой сыра после прессования.
При расчете норм расхода сырья на 1 т сыра принимаются определенные показатели готового продукта, которые зависят от вида выпускаемой продукции и условий производства. Например, отход жира в сыворотку при производстве сыров колеблется от 16 (швейцарский, алтайский) и 11,0- 11,6 % (советский, украинский, карпатский и др.) до 6,4-6,6 % (литовский, каунасский, выруский и др.). В среднем отход жира в сыворотку составляет 9-10 %. Норма выхода сыворотки при производстве твердых сыров и сыров для плавления составляет 80 %, мягких сыров – 75 % количества переработанного сырья. Жирность сыворотки составляет от 0,52-0,71 (швейцарский, алтайский), 0,38-0,52 % (карпатский и др.), 0,32-0,44 % (российский, ярославский и др.) до 0, 1 % (литовский, прибалтийский, выруский). Жирность сыворотки после сепарирования не должна превышать 0,1 %.
Отход сырной массы принимается для большинства видов сыров 0,5 % массы вырабатываемого сыра. Потери жира по всему циклу производства сыра составляют 3,4-10 %, в том числе: в приемно-аппаратном цехе 0,5- 1,0 %, в сыродельном цехе 0,5-1,0, при созревании сыра 2,6-4,3 %.
Среднесуточный объем производства сыра должен превышать 50% сменной мощности цеха. При значительной недогрузке оборудования сырьем, когда среднесуточная выработка сыра не превышает 50 % мощности сыродельного цеха, норма расхода сырья на 1 т повышается на 0,5 % вследствие увеличения потерь жира в приемно-аппаратном и сыродельном цехах.
При получении отходов сырной массы (крошки, обрезки) они используются в производстве плавленых сыров. Если количество этих отходов ниже установленной нормы (0,5 %), то нормы расхода смеси на 1 т сыра уменьшаются на разницу между установленной нормой и фактически полученными отходами.
Нормы убыли сыров в процессе созревания зависят от вида сыра, срока созревания, который колеблется для твердых сыров 1-6 мес, а для мягких сыров от 5-7 дней до 2 мес, и составляют (в % от массы после прессования и самопрессования): 7-13 для твердых сыров и 1,5-12,5 для мягких. На первые стадии (первые 20 дней – 1 мес) приходится более 50 % потерь. Убыль сыра при хранении в холодильниках, на базах и в охлаждаемых камерах сыродельных заводов зависит от условий хранения (температуры хранения, относительной влажности воздуха, вида упаковки, способов укладки, продолжительности хранения). Предельно допустимые нормы убыли мелких и крупных твердых сыров при хранении в холодильниках, на базах и в охлаждаемых камерах сыродельных заводов (в % от массы сыра кондиционной зрелости) приведены в таблице.
Таблица
| Продолжительность хранения, мес. | Мелкие сыры (голландский, ярославский, степной, костромской, пошехонский, эстонский, литовский, прибалтийский, выруский, сыры для плавления) | Крупные сыры | ||
| российский | швейцарский, советский, алтайский, карпатский, украинский, кубанский | |||
| Температура хранения 0÷ -3 °С и относительная влажность воздуха 80-90 % | ||||
| 1 | 0,12 | 0,25 | 0,05 | |
| 2 | 0,42 | 0,51 | 0,10 | |
| 3 | 0,51 | 0,84 | 0,13 | |
| 4 | 0,64 | 1,02 | 0,15 | |
| 5 | 0,74 | 1,28 | 0,16 | |
| 6 | 0,78 | 1,50 | 0,17 | |
| 7 | — | — | 0,21 | |
| 8 | — | — | 0,27 | |
| 9 | — | — | 0,30 | |
| 10 | — | — | 0,35 | |
| Температура хранения 0÷ +3 °С и относительная влажность воздуха 85-87 % | ||||
| 1 | 0,50 | 0,90 | 0,30 | |
| 2 | 0,70 | 1,60 | 0,35 | |
| 3 | 1,10 | 2,20 | 0,40 | |
| 4 | 1,50 | 2,50 | 0,45 | |
При железнодорожных и автомобильных перевозках убыль сыров регламентируется соответствующими нормами.
При подготовке сыров (сыры жирные и нежирные, сыр для плавления, творог) к плавлению происходят потери, нормативы которых не должны превышать 2-7 % массы принятого для обработки сырья (удаление коркового слоя, зачистка поврежденных участков у дефектных сыров, удаление парафинового покрытия, казеиновых цифр и др.).
В процессе подготовки натуральных сыров к плавлению может накапливаться значительное количество твердых отходов, зачисток и обрезков, которые необходимо собирать и перерабатывать в кормовые продукты.
Нормы предельно допустимых потерь сырья при производстве плавленых сыров принимаются следующие:
- нормы отхода сырья при подготовке его к плавлению (в % от массы принятого для обработки сырья): сыры жирные – 7,0, сыры нежирные – 6,0, сыры в пленках (жирные, нежирные и быстросозревающие) – 2,0, сыры для плавления в бочках и творог – 2,5;
- нормы потерь сырья при плавлении, фасовании и упаковывании принимаются по утвержденным рецептурам;
- убыль колбасного сыра при копчении не контролируется и компенсируется за счет добавления влаги в соответствии с рецептурами.
При расчете потерь в процессе производства казеина из обезжиренного молока определялись качественные показатели продукта и потери белка в виде так называемой пыли (мелких частиц белкового сгустка) в сыворотку.
При установлении оптимальной температуры смешивания учитывали, что от этого фактора зависят не только физико-химические свойства сгустка, но и структурно-механические, оказывающее влияние на величину потерь в виде пыли (таблица).
Таблица
| Температура, °С | Содержание белка в сыворотке, % | Степень использования белка, % |
| 41-45 | 0,415-0,265 | 72-79 |
| 7-12 | 0,192-0,098 | 75-81 |
Из таблицы видно, что при низкотемпературном способе смешивания степень использования белка выше.
Структура образующегося сгустка зависит от активной кислотности и температуры молока. Зависимость структурно-механических свойств сгустка и величины потерь белка в виде пыли от режимов коагуляции приведены в таблице.
Таблица
| Режим коагуляции белка | Характеристика структуры сгустка | Содержание белка в сыворотке в виде пыли, % | ||
| рН белка | Температура молока, °С | растворимого | в виде казеиновой пыли | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 4,65-6,55 | 40-43 | Стержневая | 0,58 | 0,15 |
| 4,50-4,40 | 43-46 | Стержневая, распадающаяся на отдельные крупные конгломераты | 0,58 | 0,16 |
| 4,30-4,20 | 44-46 | Распадающаяся, конгломераты средней величины с наличием мелких | 0,64 | 0,26 |
Продолжение таблицы
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 4,20-4,00 | 44-46 | Хлопьевидная, мелкие конгломераты с большим количеством белковой пыли | 0,68 | 0,37 |
На стадии коагуляции потери белка с сывороткой зависят от продолжительности выдержки сгустка в коагуляторе (таблица).
Таблица
| Продолжительность сгустка в коагуляторе, мин | Потери белка в виде пыли, % | |
| при коагуляции | при промывке | |
| 1,5-2 | 0,9 | 0,02 |
| 4 | 0,15 | 0,04 |
| 6 | 0,25 | 0,07 |
При выдержке сгустка в коагуляторе в течение 1,5-2 мин потери белка с сывороткой минимальны.
Зависимость структуры сгустка и величины потерь белка в виде пыли от типа коагулятора приведена в таблице.
Таблица
| Тип коагулятора | Характеристика структуры сгустка | Содержание белка в сыворотке в виде пыли, % |
| Каскадный | Хлопьевидная | 0,48 |
| Рифленый | Волокнообразная | 0,45 |
| В виде лотка с перегородкой | Неоднородная (крупные конгломераты и много пылевидных частиц) | 0,38 |
| В виде трубчатого змеевика | Однородная (стержневая) | 0,24 |
Оптимальной моделью признан трубчатый тип коагулятора.
Большое влияние на величину потерь белка оказывает скорость движения молока в процессе структурообразования (таблица).
Таблица
| Скорость движения молока, м/с | Содержание сухих веществ в сыворотке, % | Содержание белка в сыворотке, % | ||
| всего | в виде пыли | |||
| 0,38 | 5,10 | 0,70 | 0,12 | |
| 0,53 | 5,15 | 0,78 | 0,19 | |
| 0,72 | 5,20 | 0,8 | 0,20 | |
| 0,89 | 5,53 | 0,87 | 0,28 | |
| 1,14 | 5,64 | 1,14 | 0,40 | |
С увеличением скорости движения молока происходит более интенсивное разрушение уже сформировавшихся конгломератов, что препятствует образованию связной структур сгустка и способствует его дроблению, в результате чего увеличиваются потери белка с сывороткой.
Анализ полученных данных дал возможность составить исходные требования на создание линии получения казеина-сырца непрерывным способом с технологическими режимами, обеспечивающими минимальные потери белка с сывороткой.
При производстве казеина получаемую сыворотку можно использовать для переработки на корм скоту (сыворотка обогащенная) и на молочный сахар (производство молочного сахара из сыворотки хлоркальциевого осаждения).
Воду после первой промывки казеина целесообразно использовать для второй промывки казеина, а после второй промывки желательно собирать и пропускать через вибрационное сито или другое приспособление для задержания (улавливания) казеиновых частиц.
Возможные потери продукта при сушке – унос частиц с отработавшим воздухом, потери при затаривании в мешки. Частично эти потери можно собирать и, если нельзя использовать из-за загрязнений, перерабатывать на корм скоту.
Изучение поэлементных производственных потерь жира при производстве творога 18 % жирности и 9 % жирности показало, то основная часть его теряется с остатками творога на мешочках при прессовании и охлаждении творога в охладителе (таблица 1). Выявлено также, что массовая доля жира в сыворотке при производстве творога 18 % жирности на первой стадии выделения сыворотки (60-70 % сыворотки) меньше, чем на второй (20-30 % сыворотки), на 0,42 %, а при выработке творога 9 % жирности на 0,10 %.
Сепарирование сыворотки, выделившейся из охладителя, позволило снизить ее жирность с 0,3 до 0,1 % до средней нормативной жирности сыворотки, что указывает не необходимость сепарирования не всей, а лишь части сыворотки, которая выделится на второй стадии технологического процесса. В течение года заметно сменяются состав и свойства молока (в частности, устойчивость жировой дисперсии), что влияет на потери жира (таблица 2.).
Таблица1
| Единица измерения потерь | Потери жира | Потери по ходу технологического процесса | Неучтенные потери | |||||||
| общие | в том числе производственные | ванна ВК-2,5 | пресс-тележка | охладитель УПТ | творожная пыль | творожные мешочки | анализы | всего | ||
| Творог 18 % жирности | ||||||||||
| % к количеству жира в смеси (средние величины) | 10,85 | 5,84 | 0,26 | 0,15 | 0,31 | 0,37 | 2,29 | 0,04 | 3,42 | 2,42 |
| % к сумме элементарных потерь | — | — | 7,6 | 4,4 | 9,2 | 10,9 | 66,7 | 1,2 | 100,0 | — |
| % к производственным потерям | — | — | 4,5 | 2,6 | 5,4 | 6,4 | 39,1 | 0,7 | 58,7 | — |
| Творог 9 % жирности | ||||||||||
| % к количеству жира в смеси (средние величины) | 9,34 | 4,84 | 0,40 | 0,18 | 0,09 | 0,24 | 1,93 | 0,04 | 2,88 | 1,96 |
| % к сумме элементарных потерь | — | — | 13,8 | 6,3 | 3,2 | 8,3 | 67,0 | 1,4 | 100 | — |
| % к производственным потерям | — | — | 8,3 | 3,8 | 2,0 | 5,0 | 40,2 | 0,8 | 60,1 | — |
Таблица 2
| Период года | Массовая доля, % | ||||
| жира в смеси | белка в молоке | жира в сыворотке | потерь общих | ||
| Творог 18 % жирности | |||||
| Весенний | 3,33 | 3,00 | 0,16 | 9,5 | |
| Летний | 3,50 | 3,00 | 0,17 | 10,5 | |
| Осенний | 3,67 | 3,00 | 0,20 | 11,2 | |
| Зимний | 3,59 | 3,00 | 0,19 | 11,0 | |
| Средние значения | 3,52 | 3,00 | 0,18 | 10,6 | |
| Творог 9 % жирности | |||||
| Весенний | 1,60 | 3,00 | 0,10 | 9,5 | |
| Летний | 1,60 | 3,00 | 0,10 | 9,4 | |
| Осенний | 1,74 | 3,00 | 0,10 | 11,2 | |
| Зимний | 1,79 | 3,00 | 0,10 | 10,9 | |
| Средние значения | 1,68 | 3,00 | 0,10 | 10,2 | |
На основании данных таблицы 2 можно сделать вывод о целесообразности дифференцирования по периодам года потерь жира при расчете норм расхода: весенне-летнего 10 % и осеннее-зимнего 11,1 %, для творога 18 % жирности 9,5 % и 11 % для творога 9 % жирности.
Разработана безотходная технология производства творога 9 % и 5 %-ной жирности или нежирного с использованием мембранной техники.
Суть технологии состоит в том, что сыворотку собирают и выделяют белки путем ультрафильтрации и диафильтрации. Полученный концентрат белков творожной сыворотки с массовой долей сухих веществ 20-23 %, в том числе общего белка 12-14 %, вводят в творог, а также используют для других продуктов (творожный продукт «Яблонька» с плодово-овощными наполнителями). Фильтраты, полученные при ультра- и диафильтрации творожной сыворотки, сгущают до массовой доли сухих веществ 30-32 % и направляют на производство молочного сахара или безалкогольных напитков.
Доля сывороточных белков в общем содержании белка при данном способе производства творога повышается до 16-19 % против 6-8 % при производстве традиционной технологии.
Убыль творога и сметаны при хранении и замораживании творога на базах и в холодильниках учитывается отдельно.
Убыль массы творога при охлаждении в бочках обусловливается впитыванием сыворотки в тару и испарением влаги. Нормы убыли охлажденного творога при хранении в бочках приведены ниже.
Продолжительность хранения, сут 1 2 3 4 5
Убыль творога 5, 9, 18 % жирности 0,10 0,20 0,30 0,38 0,45
и нежирного, % к массе продукта
При хранении творога во флягах нормы убыли не применяются. Расход продукта на анализы в нормы убыли не включен и должен учитываться отдельно.
Убыль массы творога при замораживании в морозильных камерах обусловливается впитывание сыворотки в тару, а также сублимацией льда из продукта. Потери массы продукта происходят за счет потерь сыворотки и воды.
Нормы убыли творога при замораживании в морозильных камерах приведены в таблице.
Таблица
| Творог | Нормы убыли, % к массе творога | |
| При замораживании в бочках | При замораживании в ящиках с пергаментными вкладышами | |
| 18 % жирности свежевыработанный | 0,30 | — |
| 18 % жирности привозной | 0,10 | 0,40 |
| 5 % и 9 % жирности свежевыработанный | 0,35 | — |
| 5 % и 9 % жирности привозной | 0,15 | 0,45 |
| нежирный свежевыработанный | 0,40 | — |
| нежирный привозной | 0,20 | 0,50 |
При замораживании творога в бочках и ящиках с пленочными мешками-вкладышами и во флягах нормы убыли не применяются. При хранении замороженного творога на базах и в холодильниках пользуются нормами убыли (в % к массе продукта), приведенными в таблице.
Таблица
| Продолжительность хранения, мес | Творог 5, 9 и 18 % жирности | Творог нежирный | ||||
| в бочках без пленочных мешков-вкладышей | в ящиках с пергаментными вкладышами | в ящиках с мешками-вкладышами пленочными | в бочках без пленочных мешков-вкладышей | в ящиках с пергаментными вкладышами | в ящиках с мешками-вкладышами пленочными | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Продолжение таблицы
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | 0,25 | 0,35 | 0,02 | 0,30 | 0,40 | 0,02 |
| 2 | 0,50 | 0,70 | 0,04 | 0,60 | 0,80 | 0,04 |
| 3 | 0,65 | 1,00 | 0,06 | 0,75 | 1,20 | 0,06 |
| 4 | 0,75 | 1,30 | 0,08 | 0,80 | 1,50 | 0,08 |
| 5 | 0,80 | 1,60 | 0,09 | 0,85 | 1,80 | 0,09 |
| 6 | 0,85 | 1,80 | 0,10 | 0,90 | 2,10 | 0,10 |
Убыль массы творога обусловливаются сублимацией льда из продукта. При хранении творога в бочках с пленочными мешками-вкладышами и во флягах нормы убыли не применяются. Расход продукта на анализы в процессе хранения ежемесячно составляет 0,01 %.
При хранении сметаны в бочках в охлажденном состоянии на базах и в холодильниках применяются нормы убыли (в % к массе продукта), приведенные в таблице.
Таблица
| Продолжительность хранения, сут. | Сметана жирности, % | ||
| 20 | 25 | 30 | |
| 5 | 0,20 | 0,15 | 0,10 |
| 10 | 0,25 | 0,20 | 0,15 |
| 15 | 0,30 | 0,25 | 0,20 |
| 20 | 0,35 | 0,30 | 0,25 |
| 25 | 0,40 | 0,35 | 0,30 |
| 30 | 0,45 | 0,40 | 0,34 |
| 45 | 0,60 | 0,55 | 0,45 |
| 60 | 0,75 | 0,70 | 0,55 |
| 75 | 0,90 | 0,80 | 0,65 |
| 90 | — | 0,90 | 0,75 |
Убыль массы сметаны обусловливается утечкой сыворотки, впитыванием ее в тару и испарением влаги. При хранении сметаны в бочках с пленочными мешками-вкладышами норма убыли составляет 0,03 % ежемесячно. При хранении во флягах нормы убыли не применяются. Расход продукта на анализы в процессе хранения ежемесячно составляет 0,01 %.
Допустимые нормы убыли (в %) творога и сметаны при перевозке железнодорожным, морским и речным транспортом приведены в таблице.
Таблица
| Груз | Железнодорожный транспорт | Морской транспорт | Речной транспорт |
| Сметана | 0,7 | 0,75 | 0,75 |
| Творог | 0,7 | 0,75 | 0,75 |
Допустимые нормы убыли (в %) творога и сметаны при перевозке автомобильным транспортом приведены в таблице.
При перевозке творога и сметаны в металлической таре нормы естественной убыли не применяются.
Таблица
| Груз | Период* | Перевозка автотранспортом на расстояние, км** | ||
|
от 25,1 до 50 | от 50,1 до 100 | свыше 100 км нормы увеличиваются на каждые последующие 100 км | ||
| Сметана в деревянной таре | Холодный Теплый | 0,03 0,04 | 0,05 0,06 | 0,01 0,02 |
| Творог в деревянной таре | Холодный Теплый | 0,04 0,05 | 0,06 0,07 | 0,02 0,02 |
______________________
* Теплый период года с 1 мая по 30 сентября в районах, расположенных севернее 50° с.ш., и с 1 апреля по 31 октября в районах южнее 50° с.ш.
** При перевозках на расстояние до 35 км нормы не применяются.
2.6 Молекулярно-ситовая фильтрация молочного сырья
Мембранные процессы, особенно ультрафильтрация, получают все большее распространение в молочной промышленности. В зависимости от применяемых мембран в ультрафильтрационной или электродиализной установке сырье подают температурой 50-55 или 8-10 °С. В процессе подготовки сырья к ультрафильтрации или электродиализу его пастеризуют, а сыворотку очищают от жира и казеиновой пыли.
Потери сухих веществ перерабатываемого сырья складываются из общепринятых потерь при подготовительных операциях (пастеризация, сепарирование, охлаждение, хранение и др.) и операциях, связанных непосредственно с процессом мембранной обработки. Эти потери сводятся в основном к остаткам на деталях оборудования (трубопроводах, мембранах, насосах и др.), которые попадают в промывные воды.
Предельно допустимые потери белковых веществ (в % к их количеству в исходной молочной сыворотке) при производстве сухого сывороточного белкового концентрата, полученного методом ультрафильтрации, приняты 11,2, в том числе: при центрифугировании 1,5, ультрафильтрации 4,5 и сушке распылением 5,2. Переход белковых веществ из концентрата в фильтрат при использовании полупроницаемой мембраны составляет 0,3 %.
Предельно допустимые потери сухих веществ при производстве белка сывороточного растворимого сухого РСБ приняты 12 % количества сухих веществ в исходной молочной сыворотке (на стадии получения белкового концентрата методом ультрафильтрации) и 10 % количества сухих веществ в белковом концентрате (на стадиях диафильтрации и сушки).
Предельно допустимые потери сухих веществ (в % к количеству сухих веществ в исходной молочной сыворотке) при произвовдстве сыворотки деминерализованной сухой, полученной методом электродиализа, приняты 16,9, в том числе: при деминерализации 7,7, при сгущении и сушке 9,2.
В целях уменьшения потерь используют различные приемы предварительной обработки сырья. В Австралии запатентован способ мембранной фильтрации молочной сыворотки, позволяющий в значительной мере снизить загрязненность мембран. Сыворотку обрабатывают так, чтобы изменилась степень агрегации продуктов взаимодействия казеина с другими белками и минеральными веществами. Это предохраняет от образования осадков на поверхности мембран.
Кроме того, преимущество ультрафильтрации при выработке сыров состоит в более экономном расходовании сырья. Выход сыра увеличивается на 15%, расход сычужного фермента уменьшается (приблизительно в 5 раз по сравнению с использованием по традиционной технологии), потери жира понижаются.
Исследования технологического процесса производства сыра домашнего из концентрата обезжиренного молока, полученного методом ультрафильтрации, показали возможность снижения расходов обезжиренного молока за счет уменьшения потерь белковых частиц (в виде сырной пыли) с сывороткой.
В Дании начали применять ультрафильтрацию при выработке сыра, в результате чего увеличивается выход сыра при переработке цельного молока на 30 %, обезжиренного – на 18 %.
Аналогичные результаты получены были при производстве некоторых сыров во Франции и Дании.
В Швеции были проведены исследования, которые показали экономическую целесообразность использования мембранных модулей для очистки промывных вод, полученных после промывки трубопроводов и резервуаров для получения молочного белка.
По сравнению с традиционными способами изготовления творога применение ультрафильтрации позволяет более экономно использовать сырье. Использование сывороточных белков в продукте значительно выше. При традиционных способах выработки оно составляет 6-8 %, при термическом способе – 12-15, при ультрафильтрационном – 16-19 %.
Расход молока (в л на 1 кг творога) при производстве творога различными способами приведен ниже.
В сепараторе без дополнительной 4,4-4,8
термической обработки
В сепараторе с дополнительной 4,0-4,3
термической обработкой
Концентрирование молока ультрафильтрацией 3,3-3,5
до содержания сухих веществ, соответствующего
их содержанию в твороге
Данные, характеризующие состав творога, который получен различными способами, и его биологическая ценность приведены в таблице.
Таблица
| Способ получения творога | Содержание белков, % | Количество, % | Биологическая ценность продукта, кДж | |||
| казеина | сывороточных белков | связанных сывороточных белков | небелкового азота в сыворотке | |||
| Традиционный | 12,7 | 92,4 | 6,1 | 2,2 | 27,2 | 81 |
| Термический | 13,0 | 89,6 | 8,3 | 4,0 | 30,8 | 83 |
| Ультрафильтрационный | 13,8 | 87,5 | 9,5 | 4,0 | 33,3 | 84 |
2.7 Сгущение и сушка
При производстве сгущенного молока основные потери продукта происходят в процессах пастеризации (начало, завершение, мойка оборудования), сгущения и розлива.
Во время сгущения могут быть унос мельчайших капелек сгущаемого продукта, подхваченных потоком пара, которые попадают в конденсат, а также потери продукта при переполнении вакуум-аппарата или вспенивание сгущаемого продукта.
В процессе сушки возможен унос продукта потоком воздуха. Очистку сушилки целесообразно проводить сжатым воздухом. Если же используется вода, то воду первой промывки желательно собирать и направлять для переработки вместе с другими стоками, полученными на других операциях. После остановки сушилки остатки сухого порошка необходимо собрать, а не смывать в канализацию. Целесообразно на выходе воздуха из сушилки устанавливать циклоны для улавливания и сбора продукта, а после них желательно – водяные или другие фильтры (улавливание продукта для последующей утилизации).
Подгоревший или прилипший к поверхности вальцовых сушилок молочный порошок необходимо собирать и утилизировать путем переработки на корм скоту.
При расчете норм расхода казеина-сырца на 1 т сухого казеина принимаются нормы потерь сухих веществ при сушке, равные 2,9 % количества их в казеине-сырце. Нормы потерь сухих веществ (в % от количества сухих веществ в сырье) при сушке обезжиренного молока следующие: при сушке на распылительных сушилках 3,6 и на вальцовых сушилках 2,3; при производстве молока нежирного сгущенного с сахаром потери сухих веществ молока по всему циклу производства 3,3 % от количества сухих веществ в переработанном сырье. Потери свекловичного сахара при варке сиропа и сгущении сырья 1,6 % количества заложенного сахара.
Предельно допустимые нормы потерь жира (в %) при производстве молока цельного сгущенного с сахаром, сливок сгущенных с сахаром, кофе или какао со сгущенным молоком и сахаром, молока сгущенного стерилизованного приведены в таблице 1, а молока сухого цельного, сливок сухих с сахаром и без сахара и простокваши сухой из цельного молока – в таблице 2.
Таблица 1
| Технологический участок | Молоко цельное сгущенное с сахаром | сливки сгущенные с сахаром | кофе или какао со сгущенным молоком и сахаром | молоко сгущенное стерилизованное | ||
| жир, % | сухие вещества, % | жир, % | жир, % | жир, % | сухие вещества, % | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Приемное отделение | 0,02 | 0,01 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,01 |
| Аппаратный цех | 0,08 | 0,18 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,18 |
| Молокохранилище | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| Вакуум-выпарное отделение | 0,20 | 0,21 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,21 |
| Стерилизационное отделение | — | — | — | — | 0,17 | 0,17 |
| Разливочно-закаточное отделение | 0,11 | 0,15 | 0,12 | 0,12 | 0,12 | 0,16 |
| Общие потери | 0,43 | 0,57 | 0,44 | 0,44 | 0,61 | 0,75 |
П р и м е ч а н и е. В несезонный период (ноябрь, декабрь, январь, февраль, март и апрель) нормы потерь несколько увеличены.
Таблица 2
| Технологический участок | Молоко сухое цельное и полужирное | Сливки сухие с сахаром и без сахара | Простокваша сухая из цельного молока | |||
| жир, % | сухие вещества, % | жир, % | сухие вещества, % | жир, % | сухие вещества, % | |
| Приемное отделение | 0,02 | 0,01 | 0,02 | 0,01 | 0,02 | 0,01 |
| Аппаратный цех | 0,08 | 0,18 | 0,08 | 0,18 | 0,08 | 0,18 |
| Молокохранилище | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| Вакуум-аппаратное отделение | 0,27 | 0,42 | 0,27 | 0,42 | 0,31 | 0,49 |
| Цех сушки | 0,4 | 0,05 | 0,04 | 0,05 | 0,04 | 0,05 |
| Фасовочное отделение | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,10 | 0,10 |
| Общие потери | 0,44 | 0,69 | 0,44 | 0,69 | 0,57 | 0,85 |
___________________
П р и м е ч а н и е. 1. При фасовании сухих молочных продуктов в мелкую тару нормы потерь готового продукта в фасовочном отделении увеличиваются на 0,02 %. 2. В несезонный период (ноябрь, декабрь, январь, февраль, март и апрель) нормы потерь несколько увеличены.
Предельно допустимые нормы потерь сахара (в %) при производстве молока цельного с сахаром, какао и кофе со сгущенным молоком и сахаром, сливок сгущенных и сухих с сахаром приведены в таблице.
Таблица
| Технологический участок | Молоко цельное сгущенное с сахаром | Кофе или какао со сгущенным молоком и сахаром, сливки сгущенные и сухие с сахаром | ||
| сезонный период | несезонный период | сезонный период | несезонный период | |
| Вакуум-аппаратное отделение | 0,31 | 0,39 | 0,31 | 0,39 |
| Разливочно-закаточное или фасовочное отделение | 0,11 | 0,12 | 0,12 | 0,13 |
| Сироповарочное отделение | 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,99 |
| Остатки естественных органических веществ в сахарном песке, предусмотренные ГОСТ | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
| Общие потери | 1,65 | 1,75 | 1,66 | 1,76 |
Предельно допустимые потери лактозы (в % к количеству лактозы в сырье) приведены в таблице.
Таблица
| Продукт | Сырье | Потери лактозы |
| 1 | 2 | 3 |
| Кристаллизат молочного сахара | Молочная сыворотка | 11,0 |
| Молочный сахар-сырец I сорта | Молочная сыворотка | 49,0 |
| Молочный сахар-сырец высшего сорта | Молочная сыворотка | 49,4 |
| Молочный сахар пищевой | Молочная сыворотка | 58,2 |
| Молочный сахар-сырец улучшенного качества | Молочная сыворотка | 50,6 |
| Молочный сахар рафинированный обычный мелкокристаллический | Молочная сыворотка Молочная сыворотка | 70,1 70,8 |
Продолжение таблицы
| 1 | 2 | 3 |
| Молочный сахар рафинированный обычный
мелкокристаллический | Сахар-сырец высшего сорта Сахар-сырец высшего сорта | 40,6 41,0 |
| Молочный сахар фармакопейный из сыворотки из сырца | Молочная сыворотка Сахар-сырец улучшенный | Люди также интересуются этой лекцией: Вестибулярный анализатор. 75 47 |
__________________
П р и м е ч а н и е. Потери лактозы в значительной степени происходят в результате перехода в промежуточные продукты (отходы) производства молочного сахара (мелассу и альбуминное молоко), которые затем используются для промышленной переработки в пищевые или кормовые продукты.
Совершенствование существующих технологических процессов и их аппаратурного оснащения позволяет снижать потери лактозы и увеличивать выход готового продукта из единицы сырья. Применение для выделения кристаллов молочного сахара из кристаллизата осадительных шнековых центрифуг позволяет при соблюдении поточности производства получить кристаллы молочного сахар влажностью 5-9 %, что сокращает расходы энергетических ресурсов при их сушке.
Использование мелассы, получаемой в производстве сахара, для подкисления молочной сыворотки при ее очистке от белковых веществ в этом же производстве позволяет увеличить выход готового продукта на 10-15 %.
