Молочная промышленность

Технологические линии для производства молочной продукции

Производство пастеризованного молока

Технологический процесс производства пастеризованного молока состоит из ряда последовательно выполняемых операций:

  1. прием и подготовка сырья;
  2. очистка;
  3. нормализация;
  4. составление смеси (для молока с добавками и наполнителями);
  5. пастеризация и охлаждение;
  6. витаминизация (при производстве витаминизированного молока);
  7. розлив, упаковывание, маркирование;
  8. хранение и транспортирование.

Начальные стадии технологического процесса производства пастеризованного молока выполняются при помощи комплексов оборудования для приема, охлаждения, переработки, хранения и транспортирования сырья. Для хранения принимаемого молока используют металлические емкости (танки). Молоко и продукты его переработки перекачиваются насосами. Приемку сырья осуществляют при помощи весов (молокосчетчиков), сепараторов-молокоочистителей, пластинчатых охладителей, фильтров и вспомогательного оборудования.

Вначале оценивается качество молока и производится его приемка, в процессе которой молоко перекачивается центробежными насосами 1 из автоцистерн. Для определения количества молока на заводах используют устройства для измерения массы — весы и объема — расходомеры-счетчики 2. Масса принимаемого молока может устанавливаться также за счет использования емкостей 3 с тензометрическим устройством или путем использования тарированных емкостей.

Принятое молоко проходит первичную обработку, в процессе которой оно сначала очищается от механических примесей на фильтрах или сепараторах-молокоочистителях, а затем оно охлаждается до 4…6°С на пластинчатых охладителях 4 и насосами 1 по трубам через уравнительный бачок 5 направляется в емкости хранения 3. Молоко с температурой не выше 10°С допускается принимать без охлаждения. Охлажденное молоко хранится в емкостях 3 и нормализуется.

С помощью нормализации доводят до требований стандарта содержание в молоке жира или сухих веществ. В зависимости от жирности исходного сырья и вида вырабатываемого молока для нормализации по содержанию жира используют обезжиренное молоко или сливки, по содержанию сухих веществ — сухое обезжиренное молоко. На практике, как правило, приходится уменьшать жирность исходного молока.

Рисунок 1 - Схема линии производства пастеризованного молока
Рисунок 1 — Схема линии производства пастеризованного молока

Нормализацию молока проводят двумя способами: в потоке или путем смешивания. Для нормализации в потоке используют сепараторынормализаторы, в которых непрерывная нормализация молока совмещается с очисткой его от механических примесей.

Перед поступлением в сепаратор-нормализатор молоко предварительно нагревается до 40…45°С в секции рекуперации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки 6.

На предприятиях небольшой мощности молоко обычно нормализуют смешиванием в резервуарах 3. Для этого к определенному количеству цельного молока при тщательном перемешивании добавляют нужное количество обезжиренного молока или сливок, рассчитанное по материальному балансу. При производстве белкового молока используют сухое молоко, которое предварительно растворяют в емкости 10.

Для предотвращения отстоя жира и образования в упаковках сливочной пробки при производстве молока топленого, восстановленного и с повышенной массовой долей жира (3,5…6,0 %) нормализованное молоко подогревают до 40…45°С и очищают на центробежных сепараторахмолокоочистителях 7 и обязательно гомогенизируют в гомогенизаторах 8 при температуре 45…63 °С и давлении 12,5…15 МПа. Затем молоко пастеризуют при 76°С (±2 °С) с выдержкой 15.. .20 с и охлаждают до 4…6°С с использованием пластинчатых пастеризационно-охладительных установок 6. Эффективность пастеризации в таких установках достигает 99,98 %.

Затем молоко при температуре 4…6°С поступает в промежуточную емкость 3, из которой направляется на фасование. Перед фасованием выработанный продукт проверяют на соответствие требованиям стандарта.

На рисунке 2 представлена еще одна линия производства пастеризованного молока.

1 - центробежный насос; 2 - пластинчатая пастеризационно-охладительная установка; 3 - терморегулятор; 4 - автоматический возвратный клапан; 5 - сепаратор-нормализатор-очиститель; 6 - гомогенизатор; 7 - резервуар для пастеризованного молока; 8 - машина для розлива и упаковки молока; В - выдерживатель пластинчатой установки; П - пастеризационная секция; IP - первая секция регенерации; IIР - вторая секция регенерации; ВО - секция водяного охлаждения; РО - секция рассольного охлаждения Рисунок 2 - Линия производства пастеризованного молока
1 — центробежный насос; 2 — пластинчатая пастеризационно-охладительная установка; 3 — терморегулятор; 4 — автоматический возвратный клапан; 5 — сепаратор-нормализатор-очиститель; 6 — гомогенизатор; 7 — резервуар для пастеризованного молока; 8 — машина для розлива и упаковки молока; В — выдерживатель пластинчатой установки; П — пастеризационная секция; IP — первая секция регенерации; IIР — вторая секция регенерации; ВО — секция водяного охлаждения; РО — секция рассольного охлаждения
Рисунок 2 — Линия производства пастеризованного молока

Молоко, отобранное по качеству и очищенное (на сепараторахмолокоочистителях, фильтрах различной конструкции и другом оборудовании), нормализуют по массовой доле жира при выработке  нормализованного пастеризованного молока и топленого молока. Для белкового молока его дополнительно нормализуют по массовой доле сухих обезжиренных веществ.

В зависимости от производственной мощности и технической оснащенности предприятий молоко нормализуют в потоке или технологических емкостях различной вместимости.

Молоко нормализуют в потоке в сепараторах-нормализаторах либо путем сепарирования части цельного молока в сепараторахсливкоотделителях для отбора сливок (если жирность нормализованного молока меньше, чем цельного) или обезжиренного молока (если жирность нормализованного молока больше, чем цельного).

С применением сепараторов-нормализаторов молоко нормализуют следующим образом. Вначале молоко подают в секцию рекуперации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки для подогрева, затем в сепаратор-нормализатор. Нормализованное до заданной жирности молоко направляют в секцию пастеризации, а затем в секцию охлаждения пастеризационно-охладительной установки.

При отсутствии сепараторов-нормализаторов применяют сепараторысливкоотделители. В этом случае одну часть молока, подогретого в секции рекуперации пастеризационно-охладительной установки, направляют в сепаратор-сливкоотделитель, а другую — в сепаратор-молокоочиститель.

Обезжиренный продукт на выходе из сепаратора-сливкоотделителя смешивается в потоке с цельным молоком, поступающим в трубопровод из молокоочистителя. Нормализованная смесь далее поступает в секции пастеризации и охлаждения пластинчатой пастеризационно-охладительной установки.

Молоко следует нормализовать перед пастеризацией. Однако известны технологические схемы его нормализации в закрытом потоке, когда пастеризованное горячее цельное молоко повышенной жирности смешивают с пастеризованным горячим обезжиренным.

Сырое цельное молоко после перемешивания из промежуточной емкости насосом перекачивается для подогрева в секцию рекуперации пастеризационно-охладительной установки, затем поступает в сепаратормолокоочиститель и возвращается в секцию пастеризации.

Часть горячего пастеризованного молока после выдерживателя подается по молокопроводу к сепаратору-сливкоотделителю. Для сепарирования подводят из общего потока рассчитанное количество молока (в зависимости от массовой доли жира в нем) через регулирующий кран.

Полученное горячее обезжиренное молоко отводят от сепаратора-сливкоотделителя по молокопроводу, где оно смешивается с цельным горячим пастеризованным молоком. Нормализованное молоко поступает в
секции рекуперации, а затем охлаждения. Охлажденное нормализованное молоко собирают в технологических емкостях для проверки массовой доли жира

Нормализованное по жиру молоко подогревают, очищают и гомогенизируют. Гомогенизацию нормализованного молока можно проводить раздельно. Для этого нормализованное молоко сепарируют, а полученные сливки гомогенизируют на двухступенчатом гомогенизаторе.

Гомогенизированные сливки смешиваются в потоке с обезжиренным молоком, выходящим из сепаратора-сливкоотделителя, и направляются в секцию пастеризации пастеризационно-охладительной установки. Сливки можно гомогенизировать также перед их смешиванием с обезжиренным молоком при составлении нормализованного молока.

После гомогенизации нормализованное молоко пастеризуют. Режим пастеризации молока на предприятии выбирают в зависимости от имеющегося оборудования с учетом бактериальной обсемененности сырья и эффективности пастеризации.

Пастеризованное молоко охлаждают и направляют на розлив и упаковывание (укупоривание) или для временного хранения в промежуточную емкость. Упакованное пастеризованное охлажденное молоко готово к реализации.

Рисунок 3 - Схема линии производства пастеризационного молока (производительность 3 т/ч по готовой продукции)
Рисунок 3 — Схема линии производства пастеризационного молока (производительность 3 т/ч по готовой продукции)

1 — автомолокоцистерна; 2 — насос; 3 — счетчик молока; 4 — охладитель пластинчатый; 5 — резервуар; 6 — пастеризационно-охладительная установка; 7 — сепаратор-нормализатор; 8 — автомат розлива

Рисунок 4 - Состав линии производства пастеризационного молока
Рисунок 4 — Состав линии производства пастеризационного молока

Производство стерилизованного молока

Стерилизованным называют молоко, подвергнутое тепловой обработке при температуре выше 100 °С, а затем охлажденное. Этот продукт имеет тот же состав, что и пастеризованное молоко. Производство стерилизованного молока осуществляется по одно- и двухступенчатой схемам. По первой схеме молоко стерилизуют один раз: до розлива или после него.

Вторая схема предусматривает стерилизацию молока дважды: в потоке до розлива и в таре. Стерилизованное молоко с длительным сроком хранения вырабатывается по высокотемпературной технологии из нормализованного молока, подвергнутого гомогенизации и одноступенчатой стерилизации в потоке с последующим охлаждением и упаковыванием в асептических условиях в пакеты из комбинированного материала.

Схема технологического процесса:

  1. приемка и подготовка молочного сырья (очистка, охлаждение);
  2.  нормализация и пастеризация;
  3. внесение солей-стабилизаторов;
  4. предварительный подогрев молока;
  5. деаэрация;
  6. гомогенизация;
  7. стерилизация;
  8. охлаждение;
  9. розлив и упаковывание;

маркирование и хранение.

1 - автоцистерна; 2 - насос для молока; 3 - весы; 4 - приемная ванна; 5 - сепараторнормализатор-очиститель; 6 - пластинчатый охладитель; 7 - резервуар для хранения молока; 8 - трубчатый стерилизатор; 9 - гомогенизатор; 10 - буферный резервуар для резервирования и подогрева молока; 11 - бутылкомоечная машина; 12 - транспортер для бутылок; 13 - машина для розлива молока; 14 - укупорочная машина; 15 - стерилизатор Рисунок 5 - Схема технологической линии производства стерилизованного молока
1 — автоцистерна; 2 — насос для молока; 3 — весы; 4 — приемная ванна; 5 — сепараторнормализатор-очиститель; 6 — пластинчатый охладитель; 7 — резервуар для хранения молока; 8 — трубчатый стерилизатор; 9 — гомогенизатор; 10 — буферный резервуар для резервирования и подогрева молока; 11 — бутылкомоечная машина; 12 — транспортер для бутылок; 13 — машина для розлива молока; 14 — укупорочная машина; 15 — стерилизатор
Рисунок 5 — Схема технологической линии производства стерилизованного молока

Молочное сырье, отобранное по массе и качественным показателям, очищают на сепараторе-молокоочистителе, охлаждают и нормализуют.

Далее молоко пастеризуют и охлаждают. Сухое молоко предварительно восстанавливают. Для улучшения качества готового продукта, получаемого с применением сухих молочных продуктов, рекомендуется использовать их смеси с цельным молоком в соотношении, зависящем от качества сырья.

Перед стерилизацией проверяют термоустойчивость молока. Если алкогольная проба не ниже III группы, то его сразу направляют на стерилизацию, в противном случае добавляют соли-стабилизаторы, перемешивают, снова проверяют его термоустойчивость и отправляют на стерилизацию. Хранить молоко с солями-стабилизаторами не рекомендуется. Молоко, приготовленное для стерилизации, предварительно подогревают и направляют в деаэратор.

В нем молоко мгновенно вскипает, с капельками влаги удаляются частично воздух и не свойственный молоку неприятный запах. Из деаэратора молоко поступает в гомогенизатор. Гомогенизированное молоко стерилизуют, выдерживают и охлаждают. После охлаждения молоко направляют на розлив, который осуществляется через асептическую емкость.

Она установлена между стерилизационно-охладительной установкой и упаковочным автоматом и выполняет роль накопителя продукта при вынужденных остановках оборудования. Охлажденное молоко упаковывают в пакеты из комбинированного материала (многослойной фольгированной бумаги).

Производство сметаны

Технологический процесс производства сметаны состоит из следующих операций: приёмки и качественной оценки молока и сливок; тепловой и механической обработки молока и сливок: подогрева, очистки и сепарирования молока, пастеризации, гомогенизации и охлаждения сливок до температуры заквашивания; заквашивание, сквашивание сливок и охлаждение сметаны; фасовка; созревание и хранение сметаны.

Технологический процесс производства сметаны может осуществляться с предварительной гомогенизацией сливок или с созреванием сливок перед заквашиванием, а также резервуарным и термостатным способами.

Схема технологической линии производства сметаны представлена на рисунке 6.

1 - весы; 2 - насосы; 3 - приемная ванна; 4 - резервуары для сливок; 5 - гомогенизатор; 6 - пластинчатый пастеризатор; 7 - пластинчатый охладитель; 8 - транспортер Рисунок 6 - Состав линии производства сметаны
1 — весы; 2 — насосы; 3 — приемная ванна; 4 — резервуары для сливок; 5 — гомогенизатор; 6 — пластинчатый пастеризатор; 7 — пластинчатый охладитель; 8 — транспортер
Рисунок 6 — Состав линии производства сметаны

Универсальная линия по производству сыра и сметаны представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Схема технологической линии производства сметаны и сыра
Рисунок 7 — Схема технологической линии производства сметаны и сыра

Производство кисломолочных продуктов

Рисунок 8 - Схема производства кисломолочных продуктов
Рисунок 8 — Схема производства кисломолочных продуктов
1 – автомолокоцистерна; 2 - насос; 3 - счетчик молока; 4 - охладитель пластинчатый; 5 – резервуар; 6 - пастеризационно-охладительная установка; 7 - сепараторнормализатор; 8 - гомогенизатор; 9 - заквасочник; 10 - резервуар с рубашкой и мешалкой; 11 - автомат фасовки Рисунок 9 - Состав цеха по производству кисломолочных напитков и сметаны
1 – автомолокоцистерна; 2 — насос; 3 — счетчик молока; 4 — охладитель пластинчатый; 5 – резервуар; 6 — пастеризационно-охладительная установка; 7 — сепараторнормализатор; 8 — гомогенизатор; 9 — заквасочник; 10 — резервуар с рубашкой и мешалкой; 11 — автомат фасовки
Рисунок 9 — Состав цеха по производству кисломолочных напитков и сметаны

Линия производства кефира термостатным способом представлена на рисунке 10.

1 - резервуар для хранения молока; 2 - насос для молока; 3 - промежуточный бак; 4 - сепаратор-молокоочиститель; 5 - пластинчатый пастеризационный аппарат; 6 - выдерживатель для пастеризованного молока; 7 - гомогенизатор; 8 - резервуар для заквашивания молока; 9 - машина для розлива молока; 10 - термостатная камера; 11 - холодильная камера; 12 - камера хранения готовой продукции Рисунок 10 - Состав линии производства кефира
1 — резервуар для хранения молока; 2 — насос для молока; 3 — промежуточный бак; 4 — сепаратор-молокоочиститель; 5 — пластинчатый пастеризационный аппарат; 6 — выдерживатель для пастеризованного молока; 7 — гомогенизатор; 8 — резервуар для заквашивания молока; 9 — машина для розлива молока; 10 — термостатная камера; 11 — холодильная камера; 12 — камера хранения готовой продукции
Рисунок 10 — Состав линии производства кефира

Производство сливочного масла

Основными машинами в технологических линиях выработки масла являются маслоизготовители и маслообразователи. Маслоизготовители предназначены для получения масла методом сбивания сливок нормальной жирности (30…40%), а маслообразователи — для получения масла методом преобразования высокожирных сливок (до 80…82%).

В маслоизготовителях осуществляется сбивание сливок и обработка масляного зерна. При сбивании сливок масло образуется в результате механического воздействия на сливки. В маслообразователе регулирования состава масла не проводится. В него поступают сливки в полном соответствии с составом компонентов в масле и осуществляется изменение структуры высокожирных сливок. Для этого они интенсивно охлаждаются в первый период и подвергаются механическому воздействию при одновременном более глубоком охлаждении во второй. Таким образом, масло образуется в результате механического и теплового воздействия на высокожирные сливки.

Технологический процесс производства масла способом преобразования высокожирных сливок и состоит из следующих операций: приемка молока, получение сливок средней жирности, пастеризация и сепарирование сливок (получение высокожирных сливок), нормализации и термомеханической обработки высокожирных сливок, фасовки, охлаждения масла.

Принятое молоко сепарируется в целях получения сливок средней жирности (массовая доля жира 32…37%). Молоко сепарируют при температуре 35…400С. Температуру сепарирования в этих пределах принято считать оптимальной, так как она позволяет получать сливки с заданным содержанием жира благодаря снижению вязкости молока и обеспечить степень обезжиривания, предусмотренную технической характеристикой для данного сепаратора. Более высокие температуры сепарирования (выше 400С ) не рекомендуются, так как они вызывают накопление большого количества сепараторной слизи, вспенивание сливок обезжиренного молока, дробление жировых шариков, что приводит к увеличению отхода жира в пахту.

Пастеризация сливок имеет своей целью максимальное уничтожение микрофлоры и разрушение ферментов, ускоряющих порчу масла. Режим пастеризации выбирают с учетом качества и жирности сливок.

Сливки первого сорта пастеризуются при 85-900С. Сливки бактериально обсемененные, следует пастеризовать при более высокой температуре. Так сливки второго сорта пастеризуются при 92…950С.

Высокожирные сливки получают путем сепарирования сливок средней жирности. Для этого сливки средней жирности после пастеризации не охлаждаются и направляются на сепаратор для высокожирных сливок, где под действием центробежной силы жировые шарики максимально концентрируются. При высоких температурах сепарирования, жир находится полностью в жидком состояние, а оболочки жировых шариков сильно гидратированы и, несмотря на максимальное сближение их, самопроизвольного разрушения оболочек жировых шариков не происходит.

Максимальная концентрация жира в сливках, которую можно достигнуть без значительной деформации жировых шариков, составляет 83,5%.

Полученные высокожирные сливки поступают на нормализацию. Высокожирные сливки нормализуют по содержанию влаги пахтой или пастеризованными сливками. Массовая доля влаги и жира в нормализованных сливках должна соответствовать массовой доле влаги и жира в получаемом масле.

После нормализации и тщательного перемешивания высокожирные сливки подаются на термомеханическую обработку, где они охлаждаются и подвергаются механическому воздействию для получения масла.

Преобразование высокожирных сливок в масло во время их термостатической обработки является сложным физико-химическим процессом и состоит из трех стадий: охлаждение, обращение жировой фазы и первичное структурообразование. На первой стадии, высокожирные сливки охлаждаются до 60…70С до температуры ниже температуры отвердевания молочного жира (20…22°С), при которой начинается кристаллизация глицеридов молочного жира.

Стадия обращения жировой фазы начинается с момента появления деэмульгированного (свободного от оболочек) жира, выделившегося через поврежденные оболочки жирных шариков. Появление свободного жира связано с разрывом оболочек жировых шариков при охлаждении и механической обработке высокожирных оливок, при этом отвердевший жир жировых шариков слипается. Степень обращения жировой фазы характеризуется содержанием деэмульгированного жира. Переход от стадии обращения жировой фазы к стадии первичного структурообразования происходит при содержании твердого жира 4…7% и деэмульгированного жира — 60…85%.

Начальный период стадии первичного структурообразования характеризуется массовой кристаллизацией молочного жира. В состоянии не разрушенной эмульсии сохраняется лишь незначительная часть жира (2…6%) в виде наиболее мелких жировых шариков. На этой стадии формируется первичная структура масла.

Во время термомеханической обработки начинается формирование структуры масла, но полностью не завершается, оно продолжается во время термостатирования и хранения масла.

При термостатировании свежевыработанного масла необходимо создать условия, благоприятные для завершения формирования структуры сливочного масла. Различают две стадии формирования структуры сливочного масла после окончания термомеханической обработки; стадию вторичного структурообразования и стадию окончательного формирования структуры сливочного масла. Продолжительность стадии вторичного структурообразования 1,5…3 ч, стадии окончательного формирования структуры масла — 3…4 недели при температуре +5…100С. Процесс упрочнения структуры завершается в основном при 140С через 3…4 ч, а при 170С — через 2…3 ч.

После упаковки масло сразу помещают в камеру хранения масла, где оно хранится при относительной влажности воздуха не выше 80%.

1 - весы; 2 - гомогенизатор-пластификатор; 3 - дозатор; 4 - емкости; 5 - маслообразователь; 6 - насосы; 7 - пастеризационно-охладительная установка; 8 - сепаратор-сливкоотделитель; 9 - теплообменник; 10 - транспортеры; 11 - фасовочная машина Рисунок 11 - Состав линии производства сливочного масла методом преобразования высокожирных сливок
1 — весы; 2 — гомогенизатор-пластификатор; 3 — дозатор; 4 — емкости; 5 — маслообразователь; 6 — насосы; 7 — пастеризационно-охладительная установка; 8 — сепаратор-сливкоотделитель; 9 — теплообменник; 10 — транспортеры; 11 — фасовочная машина
Рисунок 11 — Состав линии производства сливочного масла методом преобразования высокожирных сливок

Схема технологической линии производства масла способом сбивания представлена на рисунке 12.

 

Рисунок 12 - Машинно-аппаратурная схема технологической линии производства сливочного масла методом сбивания
Рисунок 12 — Машинно-аппаратурная схема технологической линии производства сливочного масла методом сбивания

Еще одна схема технологической линии производства сливочного масла методом сбивания представлена на рисунке 13.

1 - танк резервирования сливок; 2 - балансирный бачок; 3, 5, 13 - насосы; 4 - пастеризатор-охладитель; 6 - дезодоратор; 7, 8, 9 - сливкосозревательные танки; 10, 11, 12 - заквасочники; 14 - подогреватель; 15 - маслоизготовитель; 16 - дозатор влаги; 17 - расфасовочный автомат (по 100 и 200 г); 18 - укладчик брикетов масла в ящики; 19 - машина для расфасовки масла крупными блоками (20 кг); 20 - транспортёр; 21 - устройство для заделки ящиков Рисунок 13 - Технологическая схема изготовления масла в маслоизготовителе непрерывного действия
1 — танк резервирования сливок; 2 — балансирный бачок; 3, 5, 13 — насосы; 4 — пастеризатор-охладитель; 6 — дезодоратор; 7, 8, 9 — сливкосозревательные танки; 10, 11, 12 — заквасочники; 14 — подогреватель; 15 — маслоизготовитель; 16 — дозатор влаги; 17 — расфасовочный автомат (по 100 и 200 г); 18 — укладчик брикетов масла в ящики; 19 — машина для расфасовки масла крупными блоками (20 кг); 20 — транспортёр; 21 — устройство для заделки ящиков
Рисунок 13 — Технологическая схема изготовления масла в маслоизготовителе непрерывного действия

Сливки предварительно пастеризуют, затем быстро охлаждают до 4…8 °С, при этом кристаллизуется и затвердевает значительная часть молочного жира (чему способствует также последующая выдержка — созревание сливок в течение 10…16 ч). Далее сливки интенсивно перемешиваются в маслоизготовителе. В результате молочный жир выделяется в виде комочков (диаметром 1…3 мм) — зёрен, которые после отделения нежировой части — пахты спрессовываются в монолит. Для придания большей однородности и пластичности масло на завершающей стадии ещё раз перемешивается. Маслоизготовитель периодического действия представляет собой пустотелую стальную ёмкость (от 1000 до 20000 л) цилиндрической или конической формы, которая вращается с частотой 20…40 об/мин, а затем после слива пахты медленно — около 1,5 об/мин. Маслоизготовитель непрерывного действия — металлический цилиндр (сбиватель), в котором вращается билолопастная мешалка (1500…2700 об/мин). В шнековой камере такого маслообразователя пахта отделяется, а зёрна преобразуются в масло.

В технологической линии производства масла методом преобразования высокожирных сливок (рисунок 14) пастеризованные высокожирные сливки под давлением подают в маслообразователь, где они быстро охлаждаются до 12…14°С при интенсивном механическом перемешивании.

При этом происходит кристаллизация молочного жира и обеспечивается высокая однородность, по выходе из аппарата через 1…2 мин продукт затвердевает. Различают 2 типа маслообразователей: аппараты, в которых охлаждение и механическая обработка совмещены; аппараты с условно разделёнными процессами. Аппарат первого типа — цилиндр, охлаждаемый водой, рассолом, с вращающимся вытеснительным барабаном, на котором навешены 2 скребка для очистки охлаждающей поверхности. Продукт обрабатывается в кольцевом зазоре (4…6 мин). Маслообразователь второго типа состоит из охладителя, кристаллизатора и обрабатывающих устройств. В качестве охладителей используют тонкослойные (5 мм) теплообменники, охлаждаемые рассолом, жидким аммиаком, или камеры, в которых продукт для охлаждения распыляется форсункой. Охлажденный продукт выдерживают определённое время (до 150 сек). Затем он подвергается механической обработке в устройствах шнекового типа или снабженных лопастной мешалкой.

1- фляги и сборник сливок; 2, 5, 8, 11, 16 - насосы; 3 - весы; 4 - сборная ёмкость; 6 -танк для резервирования сливок; 7 - балансировочный бачок; 9 - пастеризатор; 10 - дезодоратор; 12 - ванны для нормализации высокожирных сливок; 13 - сепараторы; 14, 20 - транспортёры; 15 - напорный бак; 17 - маслообразователь; 18 - весы; 19 - стол Рисунок 14 - Технологическая схема изготовления масла из высокожирных сливок
1- фляги и сборник сливок; 2, 5, 8, 11, 16 — насосы; 3 — весы; 4 — сборная ёмкость; 6 -танк для резервирования сливок; 7 — балансировочный бачок; 9 — пастеризатор; 10 — дезодоратор; 12 — ванны для нормализации высокожирных сливок; 13 — сепараторы; 14, 20 — транспортёры; 15 — напорный бак; 17 — маслообразователь; 18 — весы; 19 — стол
Рисунок 14 — Технологическая схема изготовления масла из высокожирных сливок

Еще одна схема технологической линии производства масла сбиванием сливок представлена на рисунке 15.

1 — насос; 2 — емкость; 3 — пастеризационно-охладительная установка; 4 — сепараторсливкоотделитель; 5 — емкость промежуточного хранения; 6 — весы; 7 — приемная воронка; 8 — пластинчатый теплообменник; 9 — патеризационно-охладительная установка; 10 — дозатор; 11 — емкость; 12 — винтовой насос; 13 — маслоизготовитель периодического действия; 14 — текстуратор; 15 — фасовочная машина; 16 — маслоизготовитель непрерывного действия

Рисунок 15 - Схема линии производства сливочного масла способом сбивания
Рисунок 15 — Схема линии производства сливочного масла способом сбивания

На рисунках  16 и 17 приведены технологические линии для производства масла способами «Черри-Баррел» и «Кремери Пекедж», основанными на принципе обогащения сливок жиром, разрушения эмульсии и повторного эмульгирования.

1 - резервуары для сливок; 2, 7, 10 - насосы для сливок; 3 - фильтр;4 - дестабилизирующий насос; 5 - подогреватель; 6 - сепаратор; 8 - вакуумпастеризатор; 9 - ванны для стандартизации; 11 - охладитель; 12 - преобразователь структуры Рисунок 16 - Технологическая линия для производства масла по способу «ЧерриБаррел»
1 — резервуары для сливок; 2, 7, 10 — насосы для сливок; 3 — фильтр;4 — дестабилизирующий насос; 5 — подогреватель; 6 — сепаратор; 8 — вакуумпастеризатор; 9 — ванны для стандартизации; 11 — охладитель; 12 — преобразователь структуры
Рисунок 16 — Технологическая линия для производства масла по способу «Черри-Баррел»

Производство масла по способу «Черри-Баррел» осуществляется по следующей схеме.

Дестабилизация и обогащение первичных сливок. Сливки, содержащие от 30 до. 40% жира, под давлением фильтруются и насыщаются воздухом. Затем они проходят через насос с перфорированным ротором и лопастями, вращающимися со скоростью 3000 об/мин. Лучшая дестабилизация сливок получается при применении двух насосов, включенных последовательно. После этого сливки нагреваются до 60°С в вертикальном центробежном нагревателе. Во время последующего нагрева заканчивается полная дестабилизация и молочный жир течет непрерывной массой.

После дестабилизации сливки сепарируют до содержания жира 86…90%.

Высокожирные сливки по выходе из сепаратора имеют вид жидкого масла желтого цвета.

Пастеризация высокожирных сливок. Высокожирные сливки пастеризуют в вакуум-пастеризаторе при 88…90°С и в последующем охлаждают до 38…43°С.

Стандартизация высокожирных сливок. Жидкий масляный жир, в котором диспергированы небольшие капельки сыворотки, поступает в ванны для стандартизации, где в него добавляют соль, нейтрализатор, красящие и ароматические вещества и затем нормализуют по содержанию жира и влаги. Чтобы смесь была однородной, ее постоянно перемешивают.

Охлаждение стандартизованной смеси и получение масла. В зависимости от состава молочного жира стандартизованную смесь охлаждают в охладителе до 4…6°С. Распределение влаги достигается вследствие сильной механической обработки.

Охладитель состоит из двух горизонтальных цилиндров, установленных рядом, которые охлаждаются за счет непосредственного испарения аммиака. Каждый цилиндр снабжен приспособлением для добавления к продукту воздуха или азота.

Масло приобретает необходимую консистенцию в результате обработки в преобразователе структуры. Он представляет собой диск с просверленными отверстиями, через которые продавливается масло. За время прохождения через преобразователь температура продукта повышается (на 2°С), что свидетельствует о дальнейшей кристаллизации жира. Производительность установки 900 кг масла в час.

Технологический процесс производства масла по способу «Кремери Пекедж» осуществляется следующим образом. Сливки (учитывая, что после первичного сепарирования кислотность их достаточно высокая) вначале нейтрализуют, затем нагревают до 57…63°С и вновь сепарируют до получения 80% жира. Высокожирные сливки проходят через аппарат, разрушающий эмульсию. В нем эмульсия из системы «жир в воде» преобразуется в систему «вода в жире».

Затем молочный жир отделяют отстоем и получают жидкое масло, содержащее 96…98% жира. Выделенную при этом плазму подают в сепаратор.

Жидкое масло пастеризуют и направляют в вакуумный бачок для упаривания, вследствие чего содержание жира возрастает до 99,6%.

1 - бак для сливок; 2 - насос для перекачивания сливок; 3 - сепаратор; 4 - деэмульсатор; 5 - отделитель сыворотки; 6 - вакуумный бачок; 7 - насос для регулирования состава; 5 - охладитель; 9 - кристаллизатор; 10 - упаковочный автомат Рисунок 17 - Технологическая линия для производства масла по способу «Кремери Пекедж»
1 — бак для сливок; 2 — насос для перекачивания сливок; 3 — сепаратор; 4 — деэмульсатор; 5 — отделитель сыворотки; 6 — вакуумный бачок; 7 — насос для регулирования состава; 5 — охладитель; 9 — кристаллизатор; 10 — упаковочный автомат
Рисунок 17 — Технологическая линия для производства масла по способу «Кремери Пекедж»

Обогащенный масляный жир охлаждают до 54°С в пластинчатом охладителе, стандартизуют по содержанию жира, влаги, соли и охлаждают сначала водой до 15…16°С, а затем до, 4…6°С за счет непосредственного испарения аммиака. Во время охлаждения продукт подвергается механической обработке, В дальнейшем он отпрессовывается в так называемом кристаллизаторе.

Смотрите также статью Технологическая линия производства сливочного масла.

Производство творога

При производстве творога кислотно-сычужным способом сгусток образуется не только в результате молочнокислого брожения, но и при помощи вносимого сычужного фермента. Схема производства творога кислотно-сычужным способом представлена на рисунке 18.

Для производства творога используют доброкачественное свежее молоко без пороков. Нормализованное молоко очищают от механических примесей и направляют на пастеризацию. Пастеризованное молоко охлаждают до температуры заквашивания и направляют в специальные ванны для выработки творога. Для удобства выгрузки из них сгустка ванны монтируются на площадке.

Для заквашивания молока применяют закваску, приготовленную на чистых культурах мезофильного молочнокислого стрептококка. После внесения закваски молоко тщательно перемешивают.

1 - резервуар для нормализованного молока; 2 - насос; 3 - промежуточный бак; 4 - пластинчатый пастеризационный аппарат; 5 - сепаратор-молокоочиститель: 6 - ванна для творожного сгустка; 7 - пресс-тележка; 8 - охладитель для творога; 9 - расфасовочно-упаковочный автомат; 10 - камера хранения Рисунок 18 - Схема производства творога кислотно-сычужным способом
1 — резервуар для нормализованного молока; 2 — насос; 3 — промежуточный бак; 4 — пластинчатый пастеризационный аппарат; 5 — сепаратор-молокоочиститель: 6 — ванна для творожного сгустка; 7 — пресс-тележка; 8 — охладитель для творога; 9 — расфасовочно-упаковочный автомат; 10 — камера хранения
Рисунок 18 — Схема производства творога кислотно-сычужным способом

Сычужный фермент вносят не одновременно с закваской, а лишь после некоторой выдержки заквашенного молока. Заквашенное молоко выдерживают до достижения в нем кислотности 32…35°Т. После этого в него вносят раствор хлористого кальция с целью восстановления способности пастеризованного молока образовывать под действием сычужного фермента плотный, хорошо отделяющий сыворотку сгусток. В тщательно перемешанное молоко вносят раствор сычужного фермента. После этого молоко тщательно перемешивают и оставляют в покое для образования сгустка.

Продолжительность сквашивания молока при правильном ведении технологического процесса с применением закваски на мезофильных культурах составляет 6…8 ч, при ускоренном методе 4…4,5 ч.

Из полученного сгустка при производстве творога удаляют влагу (сыворотку вместе с растворенными в ней сухими веществами — лактозой, минеральными солями, сывороточными белками и др.). Для ускорения выделения сыворотки сгусток разрезают на небольшие части, что значительно увеличивает его поверхность, открывает много капилляров и пор, а также сокращает путь прохождения сыворотки до поверхности.

С этой целью сгусток в момент готовности разрезают на кубики и оставляют в покое на некоторое время. За это время из нарушенного сгустка интенсивно выделяется сыворотка, кубики несколько уплотняются и одновременно в них нарастает кислотность. Отделившуюся за время выдержки сыворотку удаляют из ванны сифоном или выпускают через штуцер.

Частично освобожденный от сыворотки сгусток выгружают из ванны и направляют на самопрессование. Для облегчения выделения сыворотки самопрессование и прессование сгустка происходит небольшими порциями, помещенными в прочные мешки. Мешки завязывают и укладывают в несколько рядов в пресс-тележку, где под собственной тяжестью происходит выделение из сгустка сыворотки.

По окончании самопрессования мешки со сгустком равномерно раскладывают на перфорированное дно тележки в несколько рядов, опускают на них плиту и прессуют творог до готовности. Для ускорения выделения сыворотки мешки в пресс-тележке в ходе прессования встряхивают и перекладывают (верхние мешки перемещать вниз, а нижние — наверх).

Во избежание нарастания кислотности прессование следует проводить не в производственном цехе, а в помещениях с температурой воздуха не выше 8° С. Для этого пресс-тележки перевозят из цеха в специальные камеры. Окончание прессования определяют по содержанию влаги в твороге. Весь процесс удаления сыворотки из сгустка, разлитого в мешки, продолжается не менее трех часов.

После окончания прессования творог немедленно охлаждают до 6…8° С для предотвращения нарастания в нем кислотности. Для охлаждения творога на молочных заводах применяют охладители Локтюхова, ротационные барабаны, в которых происходит прессование и охлаждение творога, а также более совершенные двухцилиндровые охладители ОТД.

На предприятиях с небольшим объемом производства творога после прессования его в тех же самых мешках помещают в холодильные камеры. Готовый творог расфасовывают в крупную и мелкую тару.

Технология выработки творога кислотно-сычужным способом имеет ряд серьезных недостатков и основательно тормозит рост его производства. Весь процесс его выработки очень длителен и занимает не менее 11ч.

Операции по удалению сыворотки из сгустка занимают не только много времени, но и требуют большой затраты ручного труда, что влечет за собой снижение производительности труда. С сывороткой из сгустка уходит значительное количество жира.

Схема технологической линии производства обезжиренного творога кислотным способом представлена на рисунке 19.

1 - резервуар для нормализованного молока; 2 - насос; 3 -промежуточный бак; 4 - пластинчатый пастеризационный аппарат; 5 - сепаратор-молокоочиститель; 6 - ванна для творожного сгустка; 7 - пресс-тележка; 8 -охладитель для творога; 9 - расфасовочно-упаковочный автомат; 10 - камера хранения Рисунок 19 - Схема технологической линии производства обезжиренного творога кислотным способом
1 — резервуар для нормализованного молока; 2 — насос; 3 -промежуточный бак; 4 — пластинчатый пастеризационный аппарат; 5 — сепаратор-молокоочиститель; 6 — ванна для творожного сгустка; 7 — пресс-тележка; 8 -охладитель для творога; 9 — расфасовочно-упаковочный автомат; 10 — камера хранения
Рисунок 19 — Схема технологической линии производства обезжиренного творога кислотным способом

Обезжиренный творог, как правило, вырабатывают кислотным способом. Производство его организовано не только на молочных заводах, но и на предприятиях низовой сети и осуществляется на том же оборудовании, на котором изготовляют жирный творог кислотно-сычужным способом. Обезжиренное молоко, идущее на выработку творога, должно быть свежим, доброкачественным и иметь кислотность не выше 21°Т. Его пастеризуют, охлаждают до температуры заквашивания и направляют в ванны. При тщательном вымешивании в обезжиренное молоко вносят закваску и оставляют в спокойном состоянии для образования сгустка.

Для ускорения отделения сыворотки сгусток разрезают в горизонтальном и вертикальном направлении ножами на кубики с размером по ребру 20 мм и оставляют после этого в покое на 10…15 мин. Процесс ускоряется при повышении температуры, что вызывает более сильное стягивание белкового сгустка и более интенсивное выделение из него сыворотки. Поэтому разрезанный сгусток нагревают (отваривают) до 36…38° С.

В этом случае при производстве творога в двухстенных ваннах в их межстенное пространство подают горячую воду. Для равномерного нагревания всей массы сгусток осторожно перемешивается. Если творог вырабатывают в одностенных ваннах, то для нагревания к нему добавляют горячую сыворотку с температурой 60…65° С. При повышенной кислотности сгустка его подогрев лучше осуществлять кипяченой горячей водой. Приливать в ванну горячую сыворотку или воду следует постепенно при помешивании, чтобы избежать местного перегрева сгустка.

Недостаточный подогрев сгустка замедляет отделение сыворотки, что может вызвать нарастание кислотности и также отрицательно сказывается на качестве продукта. После достижения указанной температуры нагрев прекращают, сгусток оставляют в покое на 10…15 мин для лучшего обезвоживания. Затем удаляется часть сыворотки и сгусток разливают в мешки. Кислотность его перед розливом должна быть 80…85° Т. Самопрессование и прессование сгустка происходит в пресс-тележках точно так же, как и при выработке жирного творога кислотно-сычужным способом.

Обезжиренный творог используется в основном как сырье в производстве плавленых сыров и поэтому расфасовывается в крупную тару.

С целью ускорения процесса отделения сыворотки и значительного снижения потерь жира при этом была разработана технология производства жирного творога раздельным способом. Схема раздельного способа производства творога представлена на рисунке 20.

1, 7 и 30 - резервуары; 2 - насос для молока; 3 - пластинчатая пастеризационная установка; 4 - сепаратор-сливкоотделитель; 5 - насос для сливок; 6 - пастеризатор для сливок; 9 - дозирующий насос; 8 - заквасочник; 11 - мембранный насос; 12 - пластинчатый теплообменник: 13 - сепаратор для творога; 14 - приемник; 15 - насос для творога; 16 - охладитель; 17 - смеситель Рисунок 1 - Схема линии производства творога раздельным способом
1, 7 и 30 — резервуары; 2 — насос для молока; 3 — пластинчатая пастеризационная установка; 4 — сепаратор-сливкоотделитель; 5 — насос для сливок; 6 — пастеризатор для сливок; 9 — дозирующий насос; 8 — заквасочник; 11 — мембранный насос; 12 — пластинчатый теплообменник: 13 — сепаратор для творога; 14 — приемник; 15 — насос для творога; 16 — охладитель; 17 — смеситель
Рисунок 1 — Схема линии производства творога раздельным способом

Сущность раздельного способа заключается в том, что молоко, предназначенное для выработки творога, предварительно сепарируют. Из полученного обезжиренного молока вырабатывают нежирный творог, к которому затем добавляют необходимое количество сливок, повышающих жирность творога.

Творог прессуют в мешках до достижения определенной влажности, далее направляют в вальцовку, где его хорошо перетирают до получения однородной консистенции. После этого он поступает в месильную машину, куда подают рассчитанное количество охлажденных сливок. После тщательного перемешивания полученный продукт направляют на расфасовку.

При выработке творога раздельным способом приходится выполнять дополнительные операции по сепарированию молока, а также по смешиванию нежирного творога со сливками. Однако преимущества, которые имеет этот способ, значительны, достаточно сказать только об экономии жира.

При выработке творога раздельным способом на существующем оборудовании ряд операций выполняется вручную, отсутствует поточность производства, большие неудобства создает использование мешков для
прессования сгустка. Все эти недостатки устраняются при использовании специальных сепараторов.

Еще одна линия производства творога раздельным способом представлена на рисунке 21.

Рисунок 21 - Машинно-аппаратурная схема линии производства творога раздельным способом
Рисунок 21 — Машинно-аппаратурная схема линии производства творога раздельным способом

Молоко, предназначенное для выработки творога, из емкости 1 насосом 2 подается в уравнительный бачок 3, а из него — насосом 2 в секцию рекуперации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки 4 для подогревания до 40…45°С. Подогретое молоко поступает в сепараторсливкоотделитель 5, в котором разделяется на обезжиренное молоко и сливки с массовой долей жира не менее 50…55%. Полученные сливки подают сначала в промежуточную емкость 6, а затем насосом 7 в пластинчатую пастеризационно-охладительную установку 8, где они пастеризуются при температуре 85…90°С с выдержкой 15…20 с, охлаждаются до 2…40С и направляются в двустенную емкость 9 на временное хранение до смешения с творогом.

Обезжиренное молоко из сепаратора поступает в пластинчатую пастеризационно-охладительную установку 4, где сначала пастеризуется при температуре 78°С с выдержкой 15…20 с, а затем охлаждается до 30…34°С и направляется в резервуар 11 для сквашивания, снабженный специальной мешалкой. Закваска, приготовленная в заквасочнике 10, насосом 7 подается в резервуар 11 для заквашивания. Сюда же подаются хлорид кальция и фермент, смесь тщательно перемешивают и оставляют для сквашивания до кислотности сгустка 90…116°Т, а если используется ускоренный способ сквашивания молока, то 85…90°Т. При сепарировании сгустка с меньшей кислотностью сопла сепаратора могут засориться.

Полученный сгусток тщательно перемешивается и насосом 12 подается в пластинчатый теплоприемник 13, где в начале подогревается до 60…62°С для лучшего отделения сыворотки, а затем охлаждается до 25…32°С, благодаря чему он лучше разделяется на белковую часть и сыворотку. Из теплоприемника 13 сгусток через сетчатый фильтр 14 под давлением подается в сепаратор-творогоизготовитель 15, где разделяется на сыворотку и творог.

При выработке жирного творога обезвоживание сепарированием проводят до массовой доли влаги в сгустке 75…76 %, а при выработке полужирного творога — до массовой доли влаги 78…79%. Полученный обезжиренный творог подают специальным насосом 16 сначала на охладитель 17 для охлаждения до 8°С, растирают на вальцовке до получения гомогенной консистенции. Охлажденный творог направляют в месильную машину 19, куда дозирующим насосом 7 подаются пастеризованные охлажденные сливки из емкости 18 и все тщательно перемешивается. Готовый творог фасуют на машинах 20 и направляют в камеру для хранения.

Схема технологической линии производства творога традиционным способом представлена на рисунке 22.

Рисунок 22 - Схема технологической линии производства творога традиционным способом
Рисунок 22 — Схема технологической линии производства творога традиционным способом

Молоко из емкости 1 подается сначала в балансировочный бачок 2, а затем насосом 3 в секцию рекуперации пастеризационно-охладительной установки 5, где оно подогревается до температуры 35…40°С и направляется на сепаратор-очиститель 4.

Нормализованное и очищенное молоко направляют на пастеризацию при 78…80°С с выдержкой 20…30 с. Температура пастеризации влияет на физико-химические свойства сгустка, что, в свою очередь, отражается на качестве и выходе готового продукта. Так, при низких температурах пастеризации сгусток получается недостаточно плотным, так как сывороточные белки практически полностью отходят в сыворотку, и выход творога снижается. С повышением температуры пастеризации увеличивается денатурация сывороточных белков, которые участвуют в образовании сгустка, повышая его прочность и усиливая влагоудерживающую способность.

Это снижает интенсивность отделения сыворотки и увеличивает выход продукта. Путем регулирования режимов пастеризации и обработки сгустка, подбором штаммов заквасок можно получать сгустки с нужными реологическими и влагоудерживающими свойствами.

Пастеризованное молоко охлаждают в секции рекуперации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки 5 до температуры сквашивания (в теплое время года до 28…30 °С, в холодное — до 30…32 °С) и направляют в специальные ванны 6 на заквашивание. Закваску для производства творога изготовляют на чистых культурах мезофильных молочнокислых стрептококков и вносят в молоко в количестве от 1 до 5 %. Продолжительность сквашивания после внесения закваски составляет 6…8 ч.

При сычужно-кислотном способе производства творога после внесения закваски добавляют 40 %-ный раствор хлорида кальция (из расчета 400 г безводной соли на 1 т молока), приготовленного на кипяченой и охлажденной до 40…45°С воде. Хлорид кальция восстанавливает способность пастеризованного молока образовывать под действием сычужного фермента плотный, хорошо отделяющий сыворотку сгусток. Немедленно после этого в молоко в виде 1 %-ного раствора вносят сычужный фермент или пепсин из расчета 1 г на 1 т молока. Сычужный фермент растворяют в кипяченой и охлажденной до 35°С воде. Раствор пепсина с целью повышения его активности готовят на кислой осветленной сыворотке за 5…8 ч до использования. Для ускорения оборачиваемости творожных ванн 6 молоко сквашивают до кислотности 32…35 °Т в резервуарах, а затем перекачивают в творожные ванны и вносят хлорид кальция и фермент.

Окончание сквашивания и готовность сгустка определяют по его кислотности (для жирного и полужирного творога должна быть 58…60 °Т, для нежирного — 66…70 °Т) и визуально — сгусток должен быть плотным, давать ровные гладкие края на изломе с выделением прозрачной зеленоватой сыворотки. Сквашивание при кислотном методе продолжается 6…8 ч, сычужно-кислотном — 4…6 ч,с использованием активной кислотообразующей закваски — 3…4 ч.

Чтобы ускорить выделение сыворотки, готовый сгусток разрезают специальными проволочными ножами на кубики с размером граней 2 см.

При кислотном методе разрезанный сгусток подогревают до 36.. .38 °С для интенсификации выделения сыворотки и выдерживают 15…20 мин, после чего ее удаляют. При сычужно-кислотном — разрезанный сгусток без подогрева оставляют в покое на 40…60 мин для интенсивного выделения сыворотки.

Для дальнейшего отделения сыворотки сгусток подвергают самопрессованию и прессованию. Для этого его разливают в бязевые или лавсановые мешки по 7…9 кг (на 70 % вместимости мешка), их завязывают и помещают несколькими рядами в пресс-тележку 7. Под воздействием собственной массы из сгустка выделяется сыворотка. Самопрессование происходит в цехе при температуре не выше 16 °С и продолжается не менее 1 ч.

Окончание самопрессования определяется визуально по поверхности сгустка, которая теряет блеск и становится матовой. Затем творог под давлением прессуют до готовности. В процессе прессования мешочки с творогом несколько раз встряхивают и перекладывают. Во избежание повышения кислотности прессование необходимо проводить в помещениях с температурой воздуха 3…6 °С, а по его окончании немедленно направлять творог на охлаждение до температуры не выше 8 °С с использованием охладителей различных конструкций; наиболее совершенным из них является двухцилиндровый охладитель 8.

Готовый продукт фасуют на машинах 9 в мелкую и крупную тару.

Творог фасуют в картонные ящики с вкладышами из пергамента, полиэтиленовой пленки. В мелкую упаковку творог фасуют в виде брусков массой 0,25; 0,5 и 1 кг, завернутых в пергамент или целлофан, а также в картонные коробочки, пакеты, стаканы из различных полимерных материалов.

Творог хранят до реализации не более 36 ч при температуре камеры не выше 8°С и влажности 80…85 %. Если срок хранения будет превышен из-за непрекращающихся ферментативных процессов, в твороге начинают развиваться пороки.

Творогоизготовители с прессующей ванной используют для выработки всех видов творога, при этом трудоемкий процесс прессования творога в мешочках исключается. Творогоизготовитель состоит из двух двустенных ванн вместимостью 2000 л с краном для спуска сыворотки и люком для выгрузки творога. Над ваннами закреплены прессующие ванны с перфорированными стенками, на которые натягивают фильтрующую ткань.  Прессующая ванна при помощи гидравлического привода может подниматься вверх или опускаться вниз почти до дна ванны для сквашивания.

Готовый творог направляется на фасование и затем в холодильную камеру для доохлаждения.

1 - автомолокоцистерна, 2 - насос, 3 - счетчик молока, 4 - охладитель пластинчатый, 5 - резервуар, 6- пастеризационно-охладительная установка, 7 – сепаратор-нормализатор, 8 - заквасочник, 9 - ванна творожная, 10 - ванна самопрессования, 11 - установка прессования творога, 12 - автомат фасовки Рисунок 23 - Состав линии по производству творога
1 — автомолокоцистерна, 2 — насос, 3 — счетчик молока, 4 — охладитель пластинчатый, 5 — резервуар, 6- пастеризационно-охладительная установка, 7 – сепаратор-нормализатор, 8 — заквасочник, 9 — ванна творожная, 10 — ванна самопрессования, 11 — установка прессования творога, 12 — автомат фасовки
Рисунок 23 — Состав линии по производству творога
Рисунок 24 - Схема линии производства творога
Рисунок 24 — Схема линии производства творога

Производство сыра

Схема универсальной технологической линии производства сыра и сметаны представлена на рисунке 25.

Схема технологической линии производства Голладского сыра представлена на рисунке 27.

Рисунок 25 - Схема универсальной линии производства сыра и сметаны
Рисунок 25 — Схема универсальной линии производства сыра и сметаны
Рисунок 26 - Схема линии производства мягкого сыра и сливочного масла
Рисунок 26 — Схема линии производства мягкого сыра и сливочного масла
1 - аппараты для выработки сырного зерна; 2 - весы; 3 - воздухоочиститель; 4 - дезодоратор; 5 - емкости; 6 - конвейер; 7 - машина для мойки и обсушки полок; 8 - машина для мойки сыра; 9 - машина для сушки сыров; 10 - насосы; 11 - охладитель рассола; 12 - охладительная установка; 13 - парафинер; 14 - пастеризационно-охладительная установка; 15 - передвижной стол; 16 - передвижные стеллажи; 17 - погрузчик; 18 - подъемник; 19 - посолочный этажер; 20 - прессы; 21 - пульт управления; 22 - сборник; 23 - сепаратор; 24 - счетчик; 25 - устройство для загрузки сыра на полки; 26 - устройство для разгрузки сыров; 27 - фильтр; 28 - формовочные аппараты Рисунок 27 - Состав линии производства Голландского сыра
1 — аппараты для выработки сырного зерна; 2 — весы; 3 — воздухоочиститель; 4 — дезодоратор; 5 — емкости; 6 — конвейер; 7 — машина для мойки и обсушки полок; 8 — машина для мойки сыра; 9 — машина для сушки сыров; 10 — насосы; 11 — охладитель рассола; 12 — охладительная установка; 13 — парафинер; 14 — пастеризационно-охладительная установка; 15 — передвижной стол; 16 — передвижные стеллажи; 17 — погрузчик; 18 —
подъемник; 19 — посолочный этажер; 20 — прессы; 21 — пульт управления; 22 — сборник; 23 — сепаратор; 24 — счетчик; 25 — устройство для загрузки сыра на полки; 26 — устройство для разгрузки сыров; 27 — фильтр; 28 — формовочные аппараты
Рисунок 27 — Состав линии производства Голландского сыра

 

Рисунок 28 - Схема технологической линии производства сыра, масла и сметаны
Рисунок 28 — Схема технологической линии производства сыра, масла и сметаны

Смотрите также статью Технологическая линия производства сыра.

Производство мороженого

Устройство и принцип действия линии технологической линии производства мороженого, представленной на рисунке 29.

1 – резервуары; 2 – смесительные ванны; 3 – весовые бункеры; 4 – емкость для смешивания; 5 – гомогенизатор; 6 – пластинчатые пастеризационные установки; 7 – сливкосозревательные ванны; 8 – емкость; 9 – пластинчатый охладитель Рисунок 29 - Состав технологической линии производства мороженого
1 – резервуары; 2 – смесительные ванны; 3 – весовые бункеры; 4 – емкость для смешивания; 5 – гомогенизатор; 6 – пластинчатые пастеризационные установки; 7 – сливкосозревательные ванны; 8 – емкость; 9 – пластинчатый охладитель
Рисунок 29 — Состав технологической линии производства мороженого

В процессе приемки молоко цельное или обезжиренное, сливки, взвешиваются, оценивается их качество, и хранятся в охлаждаемых резервуарах при температуре не выше 6 °С.

Смеси для мороженого приготавливают из подготовленного сырья в соответствии с рецептурами, рассчитанными исходя из фактического наличия сырья, его состава и качества. Сырье для получения смеси на молочной основе загружают в смесительные ванны в такой последовательности: жидкие продукты (молоко, сливки, вода), сгущенные молочные продукты, затем сухие молочные продукты, вкусовые наполнители и стабилизаторы. Жидкие компоненты дозируются насосами-дозаторами, а сыпучие — специальными весовыми бункерами.

Желатин и агар вводят из емкости 8 в смесь в виде 10%-ного водного раствора, метилцеллюлозу — в виде 1%-ного раствора, а другие стабилизаторы используются в сухом виде.

Пектин заливают холодной водой в соотношении 1:20 и нагревают до полного растворения при постоянном перемешивании, а затем кипятят в течение 1…2 мин. Приготовленный раствор фильтруется и вводится в смесь до пастеризации.

Пюре из плодов получают в варочных котлах, а также в протирочных машинах. Для хранения смесей используют изотермические емкости вместимостью 2000…10000л. Для более полного и быстрого растворения сухих продуктов смесь нагревают до 35…40°С и тщательно перемешивают.

Для смешения компонентов сырья используют смесители, сливкосозревательные ванны и ванны длительной пастеризации, а также аппараты для выработки сырного зерна.

Затем для удаления не растворившихся частиц и примесей ее фильтруют на дисковых, плоских, пластинчатых фильтрах. Фильтрация смеси осуществляемая на цилиндрических фильтрах, имеющих две камеры, работающих поочередно. Производительность фильтров 2000…4600 кг/ч, давление фильтрации 0,2…0,25 МПа.

После фильтрации смесь поступает на пастеризацию. В пластинчатых пастеризационных установках смесь пастеризуется при температуре 80…85°С с выдержкой 50…60 сек., а в трубчатых — при аналогичной температуре или при температуре 92…95°С без выдержки.

Для улучшения структуры мороженого и уменьшения отстаивания жира при фризеровании проводится гомогенизация в гомогенизаторах жиросодержащих смесей при температуре, близкой к температуре пастеризации. При одноступенчатой гомогенизации применяют давление от 12,5 до 15 МПа для молочной смеси, от 10 до 12,5 МПа для сливочной смеси, и от 7 до 9 МПа для пломбира.

После гомогенизации смесь охлаждается до 2…6°С в пластинчатых охладителях. Применение агара, агароида и других равноценных стабилизаторов позволяет перерабатывать охлажденную смесь без дальнейшей выдержки. При использовании желатина смесь требуется выдерживать в течение 4… 12ч (созревание смеси). В процессе созревания в результате связывания воды стабилизатором и белками увеличивается вязкость смеси. Общая длительность созревания смеси не должна превышать 24 ч. Затем смесь поступает на фризерование.

При этом преследуется две цели: насыщение смеси воздухом и ее замораживание. Степень насыщения смеси воздухом оценивается по взбитости, которая представляет собой отношение объема воздуха в мороженом к первоначальному объему смеси, выраженное в процентах. Минимальная взбитость должна быть не ниже 50% (молочное мороженое), 60% (сливочное мороженое и пломбир), 35…40% (плодово-ягодное мороженое). Взбитость повышается при увеличении содержания СОМО, количества стабилизатора и дисперсности жира, а также при уменьшении содержания жира и сахара. Смеси, приготовленные с использованием сухих молочных продуктов, взбиваются лучше, чем с применением жидкого молока. Взбитость мороженого зависит также от конструктивных особенностей фризеров. В хорошо взбитом мороженом средний размер воздушных пузырьков не должен превышать 60…70 мкм. При взбитости 100% в 1 г мороженого содержится около 8,3 млн. воздушных пузырьков с общей площадью поверхности 0,1м2.

Начальная температура замораживания смеси мороженого составляет –2,0…3,5 °С. Температура смеси при выходе из фризера обычно устанавливается –5…–7 °С.

Вымороженная вода образует кристаллы, средний размер которых в мороженом составляет 50…100 мкм. Получение более крупных кристаллов нежелательно, так как они ощущаются на вкус и ухудшают структуру продукта. Главными условиями получения мелких кристаллов являются хорошее перемешивание смеси в процессе замораживания и высокая скорость охлаждения.

Мороженое, вышедшее из фризера, по консистенции и внешнему виду напоминает крем. После фризерования мороженое фасуется и замораживается (закаливается) до –15…–18 °С. Закаливание следует осуществлять интенсивно, чтобы не допустить увеличения размеров кристаллов льда более чем до 60…80 мкм.

Мороженое фасуется в брикеты на вафлях по 100 г, стаканчики из вафель и пластмассы по 100 г, вафельные рожки по 100 г, пачки по 250г и брикеты на палочке (эскимо) по 50 и 100 г. Торты из мороженого выпускают массой 0,25…3,0 кг, кексы 0,5… 1,0 кг и пирожные – 0,1 кг.

Готовое мороженое хранится в холодильных камерах при температуре воздуха –20…–23°С. Допустимые колебания температуры не должны превышать ±2 °С. Резкие колебания температуры мороженого приводят к укрупнению в нем кристаллов льда, в результате чего ухудшается его качество. Допустимая продолжительность хранения 1,0…1,5 мес (молочное мороженое), 1,5…2,0 мес (сливочное) и 2…3 мес (пломбир). Длительность хранения снижается для мороженого с повышенным содержанием влаги, мелкофасованного и при наличие наполнителя.

Производство сгущенного молока

 

Рисунок 30 - Технологическая линия производства сгущенного молока из цельного
Рисунок 30 — Технологическая линия производства сгущенного молока из цельного
1 - пластинчатый теплообменник (для охлаждения); 2 - насосы; 3 - емкости для хранения; 4 - пластинчатый теплообменник (для подогрева); 5 – сепаратор; 6 – пастеризатор; 7 - сироповарочный котел; 8 – фильтр; 9 – гомогенизатор; 10 - трехкорпусная выпарная установка; 11 - трубчатый теплообменник; 12 - накопитель Рисунок 31 - Состав линии производства сгущенного молока из цельного
1 — пластинчатый теплообменник (для охлаждения); 2 — насосы; 3 — емкости для хранения; 4 — пластинчатый теплообменник (для подогрева); 5 – сепаратор; 6 – пастеризатор; 7 — сироповарочный котел; 8 – фильтр; 9 – гомогенизатор; 10 — трехкорпусная выпарная установка; 11 — трубчатый теплообменник; 12 — накопитель
Рисунок 31 — Состав линии производства сгущенного молока из цельного
1 - плавитель жира; 2 - резервуар с перемешивающим устройством; 3 - воронка для сухого молока; 4 – гомогенизатор; 5 - трубчатый пастеризатор; 6 – охладитель; 7 - вакуумный охладитель-кристаллизатор Рисунок 32 - Состав линии производства сгущенного молока
1 — плавитель жира; 2 — резервуар с перемешивающим устройством; 3 — воронка для сухого молока; 4 – гомогенизатор; 5 — трубчатый пастеризатор; 6 – охладитель; 7 — вакуумный охладитель-кристаллизатор
Рисунок 32 — Состав линии производства сгущенного молока

Схема технологического процесса производства сгущенного молока непрерывно-поточным способом изображена на рисунке 33. Нормализованное молоко насосом 3 нагнетается в трубчатый пастеризатор 4, в котором оно нагревается до 85…87°. Для обеспечения непрерывной пастеризации установлено два пастеризатора.

1 - охладитель; 2 - танки; 3 - насос; 4 - трубчатый пастеризатор; 5 - бак-дозатор; 6 - смесительный танк; 7 - просеиватель; 8 - нория; 9 - дозирующее устройство; 10 - дозатор; 11 - растворитель непрерывного действия; 12 - плунжерный насос-дозатор; 13 - фильтр; 14 - двухкорпусный вакуум-аппарат; 15 - поверхностный конденсатор; 16 - конденсатоотводчик; 17 - ротационный насос; 18 - подогреватель; 19 - вертикальный вакуум-кристаллизатор Рисунок 33 - Схема технологического процесса производства сгущенного молока с сахаром непрерывно-поточным способом
1 — охладитель; 2 — танки; 3 — насос; 4 — трубчатый пастеризатор; 5 — бак-дозатор; 6 — смесительный танк; 7 — просеиватель; 8 — нория; 9 — дозирующее устройство; 10 — дозатор; 11 — растворитель непрерывного действия; 12 — плунжерный насос-дозатор; 13 — фильтр; 14 — двухкорпусный вакуум-аппарат; 15 — поверхностный конденсатор; 16 — конденсатоотводчик; 17 — ротационный насос; 18 — подогреватель; 19 — вертикальный вакуум-кристаллизатор
Рисунок 33 — Схема технологического процесса производства сгущенного молока с сахаром непрерывно-поточным способом

Пастеризованное молоко поступает в бак-дозатор 5 (излишнее количество молока из бака-дозатора по возвратному трубопроводу направляется к насосу 5). Из бака-дозатора 5 молоко непрерывно поступает в смесительный танк 6, в который плунжерным насосом-дозатором 12 также непрерывно подается сахарный сироп.

Сахарный сироп готовят в растворителе непрерывного действия 11; сахар загружается, в него дозирующим устройством 9, в которое сахар подается норией 8 из просеивателя 7.

Смесь молока с сахаром из танка 6 через фильтр 13 непрерывно засасывается в первый корпус вакуум-аппарата 14. Подсгущенная смесь из первого корпуса передается во второй. Для интенсификации процесса выпаривания во втором корпусе ротационным насосом 17 осуществляется принудительная циркуляция молока. Скорость циркуляции молока во втором корпусе повышается по сравнению с естественной вдвое и достигает 2…2,5 м/сек.

При циркуляции молоко проходит через трубчатый подогреватель, где дополнительно подогревается на 20…30°С. Это позволяет за счет испарения повысить производительность установки на 300…350 кг испаренной влаги в час.

Часть циркулирующего сгущенного молока, содержащего 69…69,5% сухих веществ, ротационным насосом 17 непрерывно передается через подогреватель в вертикальный двухкорпусный вакуум-кристаллизатор 19.

Благодаря поочередной работе обоих корпусов вакуум-кристаллизатора непрерывно отводится готовый продукт. В вакуум-кристаллизаторы продукт можно подавать через разбрызгиватели. Вакуум в установке создается конденсатором 15 с вакуум-насосом. Конденсат отводится из калоризаторов посредством конденсатоотводчиков 16.

Производство сухого молока

На рисунке 34 приведена схема линии производства сухого молока с прямоточной форсуночной сушилкой. В линию входят двухкорпусный вакуум-выпарной аппарат для предварительного сгущения обезжиренного молока, сушилка форсуночного типа, аппарат для получения быстрорастворимого сухого молока. Молоко насосом 1 подается в трубчатый пастеризатор 2. Далее через промежуточный танк 3 оно поступает в двухкорпусный вакуум-аппарат 4 и сгущается до необходимой концентрации. Сгущенное молоко перед поступлением его в сушильную камеру дополнительно подогревается во втором трубчатом пастеризаторе, насосом высокого давления 6 подается к форсункам 10 и распыляется в горизонтальной сушильной камере 11. Воздух, поступающий в сушилку, предварительно проходит через фильтр 7 и нагнетательным вентилятором 8 подается в калорифер 9. Применяется паровой, газовый или комбинированный нагрев воздуха.

1 - насос для молока; 2 - пастеризатор; 3 - промежуточный танк; 4 - двухкорпусный вакуум-аппарат; 5 - насос для конденсата; 6 - насос высокого давления; 7 - фильтр для поступающего воздуха; 8 - нагнетательный вентилятор; 9 - калорифер; 10 - распылительные форсунки; 11 - сушильная камера; 12 - первый циклон; 13 - разгрузочный клапан; 14 - шнековый транспортер; 15 - второй циклон; 16 - вытяжной вентилятор; 17 - пневматический конвейер для транспортирования и охлаждения сухого молока; 18 - просеиватель; 19 - элеватор; 20 - аппарат для получения быстрорастворимого сухого молока Рисунок 34 - Схема линии с прямоточной сушилкой для производства сухого молока
1 — насос для молока; 2 — пастеризатор; 3 — промежуточный танк; 4 — двухкорпусный вакуум-аппарат; 5 — насос для конденсата; 6 — насос высокого давления; 7 — фильтр для поступающего воздуха; 8 — нагнетательный вентилятор; 9 — калорифер; 10 — распылительные форсунки; 11 — сушильная камера; 12 — первый циклон; 13 — разгрузочный клапан; 14 — шнековый транспортер; 15 — второй циклон; 16 — вытяжной вентилятор; 17 — пневматический конвейер для транспортирования и охлаждения сухого молока; 18 — просеиватель; 19 — элеватор; 20 — аппарат для получения быстрорастворимого сухого молока
Рисунок 34 — Схема линии с прямоточной сушилкой для производства сухого молока

Часть порошка попадает на шнековый транспортер 14 внизу камеры, а остальной продукт вместе с воздухом поступает в первый циклон 12.

Порошок, выделенный из воздуха, через разгрузочный клапан 13 попадает на шнековый транспортер. Остатки его в виде пыли окончательно отделяются от воздуха во втором циклоне 15. Очищенный воздух вытяжным вентилятором 16 выбрасывается в атмосферу. Сухой порошок удаляется из камеры при помощи специального пневматического конвейера 17, работающего под разрежением. При этом сухое молоко непрерывно охлаждается, поступает на просеиватель 18, и далее на упаковку или же на дополнительную обработку в аппарат 20.

Особенностью процесса является дополнительный подогрев сгущенного молока перед распылением.

Это дает положительный эффект, так как в связи с понижением вязкости продукта повышается его качество и улучшается работа форсунок.

Благодаря горизонтальному параллельному току высушивающего воздуха и распыленной жидкости в камере можно снизить общую высоту установки (высота сушилок производительностью 1000 по испаренной влаге кг/ч составляет 8,5 м).

Технологический процесс (рисунок 35) включает в себя следующие стадии: приемка и подготовка сырья; очистка, нормализация; пастеризация; охлаждение; сгущение в вакуум-выпарной установке; гомогенизация; распылительная сушка; расфасовка, упаковка, маркировка.

1 - резервуар; 2 - насос; 3 - подогреватель; 4 - молокоочиститель; 5 - сепаратор сливкоотделитель; 6 - ванна нормализации; 7 - уравнительный бак; 8 - пастеризационно-охладительная установка; 9 - вакуум-выпарная установка; 10 - гомогенизатор; 11 - насос-дозатор; 12 - сушильная установка Рисунок 35 - Линия производства сухого молока
1 — резервуар; 2 — насос; 3 — подогреватель; 4 — молокоочиститель; 5 — сепаратор сливкоотделитель; 6 — ванна нормализации; 7 — уравнительный бак; 8 — пастеризационно-охладительная установка; 9 — вакуум-выпарная установка; 10 — гомогенизатор; 11 — насос-дозатор; 12 — сушильная установка
Рисунок 35 — Линия производства сухого молока

Принятое сырое молоко подогревают до температуры 35…40 °С на подогревателе 3, и направляют на молокоочиститель 4. Нормализацию проводят в ванне 6. Для этого часть цельного молока направляют на сепаратор сливкоотделитель 5, чтобы получить обезжиренное молоко и сливки. Нормализованную смесь насосом 2 из ванны 6 направляют на пастеризационно-охладительную установку 8. Охлажденное молоко поступает в резервуар 1. Из резервуара по мере необходимости молоко поступает в вакуум-выпарную установку 9, где сгущается до содержания массовой доли сухих веществ 40%. Далее сгущенное молоко направляется на гомогенизацию 10 при температуре 45…60 °С. Из уравнительного бака 7 сгущенную нормализованную смесь дозировочным насосом 11 подают в сушильную камеру 12. Сухой молочный порошок падает в нижнюю конусообразную часть сушильной камеры, откуда подается для фасовки в тару. Пар для работы вакуум-выпарной установки поступает из парового котла.