Способы нормализации при производстве различных молочных продуктов

Занятие 2 по теме:

«Способы нормализации при производстве различных молочных продуктов»

Подготовила : Преподаватель Ступаченко М.В.

Актуализация знаний

• Что такое нормализация молока?

• По каким трем вариантам на предприятиях отрасли проводят нормализацию молока?

Актуализация знаний

• Перечислите виды молока по жирности, согласно ГОСТу
• Чем отличается цельное молоко от нормализованного?
• Что такое отборное молоко?

Способы нормализации молока

Нормализацию молока по массовой доле жира выполняют:

периодическим способом

непрерывным способом

Нормализация молока периодическим способом.

При периодическом способе нормализации молока по массовой доле жира в резервуаре смешивают определенное количество цельного молока с рассчитанным количеством обезжиренного молока или сливок в зависимости от массовой доли жира в нормализованном молоке.

Основой расчетов при нормализации является уравнение материального баланса по любой составной части молока, например по содержанию жира(жировой баланс)

Первое уравнение материального баланса

Это баланс сырья и вырабатываемых из него продуктов :

Мс=Мг+Мп+П

где Мс - масса сырья, кг;

Мг - масса готового продукта, кг;

Мп - масса побочного продукта, кг;

П - производственные потери.

Производственные потери

После переработки количество получаемых продуктов меньше количества переработанного сырья.

Разницу между ними составляют производственные потери (в кг).

П = Мс – ( Мг + Мп )

Производственные потери выражают и в процентах от количества переработанного сырья и обозначают буквой n.

n= (П/Мс)*100, %

Второе уравнение материального баланса

Баланс составных частей молока при его переработке имеет следующий вид:

Мг*Жг= Мс*Жс – Мп*Жп,

где Мг, Мс, Мп – соответственно количество готового продукта, сырья и побочных продуктов, кг

Жг, Жс, Жп- соответсвенно массовая доля жира в готовом продукте, сырье и побочных продуктах, %

Способ смешивания исходного цельного молока, обезжиренного молока или сливок основан на уравнении материального баланса :

Мцм*Жцм + Мо*Жо = Мн. м.*Жн.м

Мцм*Жцм + Мсл*Жсл = Мн. м.*Жн.м,

где Мцм, Мо, Мсл, Мнм - соответственно количество исходного цельного молока, обезжиренного молока, сливок, нормализованного молока, кг;

Жцм, Жо, Жсл, Жнм - соответственно массовая доля жира в исходном цельном молоке, обезжиренном молоке, сливках, нормализованном молоке, %;

Необходимое количество обезжиренного молока и сливок для нормализации исходного цельного молока определяют по формулам:

Мо=Мм*(Жм-Жнм)/(Жнм-Жо)

Мсл= Мм*(Жнм-Жм)/(Жсл-Жн.м)

где

Мм, Мо, Мсл соответственно количество цельного, обезжиренного молока и сливок, кг;

Жм, Жо, Жсл , Ж н.м.- соответственно массовая доля жира в цельном, обезжиренном молоке , сливках и нормализованном молоке %.

Расчет количества компонентов методом треугольника Баркана

Например, при нормализации обезжиренным молоком, в вершинах треугольника записывают Жм, Жнм, Жом ; при нормализации сливками - Жм, Жнм, Жсл.

На внешних сторонах треугольника указывают разности между большим и меньшим содержанием жира , на внутренних сторонах треугольника массу компонентов напротив соответствующих значений массовой доли жира на вершинах треугольника. Тогда на каждой стороне треугольника получаем соотношения, из которых выводим расчетные формулы.

Расчет количества компонентов методом треугольника

Из треугольника составляем пропорцию в соответствии с правилом расчетного треугольника: отношение внутренних сторон к внешним – величина постоянная.

Для полученного треугольника:

Мнм/(Жм-Жом) = Мм/(Жнм-Жом)=Мом/(Жм-Жнм)

Если Мнм известна, то объединяя члены пропорции попарно, выводим расчетные формулы для Мом и Мм.

Пример решения задачи по треугольнику.

Необходимо получить нормализованную смесь 3,25 % - ой жирности в количестве 10 т. В наличие имеется следующее сырье: сливки 30 %, молоко обезжиренное, молоко цельное 3,7 %.

В качестве сырья для составления смеси можно выбрать: сливки и обезжиренное молоко или обезжиренное молоко и цельное молоко.

Рассмотрим вариант расчета, когда в качестве сырья используют обезжиренное молоко и цельное молоко

Так как Жн. м.

Решение задачи

Из треугольника составляем пропорцию в соответствии с правилом расчетного треугольника: отношение внутренних сторон к внешним – величина постоянная.

Для полученного треугольника:

Мнм/(Жм-Жом)=Мм//(Жнм-Жом)

Мом=Мнм*(жм-Жнм)/(Жм-Жом )

Решение задачи

Подставляем значения и получаем

М об= 10*(3,7-3,25)/ (3,7-0,05)= 1,23 т

Теперь определим массу молока цельного

Мм= Мнм*(Жнм-Жоб)/(Жм-Жоб)

Решение задачи

Масса молока цельного равна

Мм= Мнм*(Жнм-Жоб)/(Жм-Жоб)= 10*(3,25-0,05)/(3,7-0,05)=8,77т

Проверяем:

Мнм= Мм+Мом

Мнм= 1,23( обезжиренное молоко)+8,77( цельное молоко)= 10 т (нормализованное молоко), все верно!

Нормализация молока непрерывным способом (в потоке).

Непрерывный способ предусматривает нормализацию состава молока на сепараторе-сливкоотделителе с нормализующим устройством.

Цельное молоко сепарируют с разделением на сливки и обезжиренное молоко, которые смешивают в нормализующем устройстве сепаратора в пропорциях, необходимых для получения определенной массовой доли жира в нормализованном молоке.

Схема нормализации с применением сепаратора сливкоотделителя, снабженного нормализующим устройством

а) при жирности цельного молока больше жирности нормализованно го молока

Схема нормализации с применением сепаратора сливкоотделителя, снабженного нормализующим устройством

б ) при жирности цельного молока меньше жирности нормализованного молока.

Уравнение материального баланса для нормализации молока в потоке

Если требуемая массовая доля жира в нормализованном молоке меньше, чем в цельном исходном молоке, то из сепаратора отводят нормализованное молоко и избыток сливок.

В этом случае процесс можно описать следующим уравнением материального баланса:

Мц.м = Мн.м + Мсл  или Мн.м = Мц.м – Мсл.

Массу нормализованного молока и массу сливок, которую необходимо отобрать от цельного молока, можно найти с помощью расчетного треугольника Баркана:

М нм / Жм – Жом = Мм/ Жнм – Жом = Мом/ Жм – Жнм

Мсл = Мм(Жнм – Жм)/(Жсл – Жнм).

Уравнение материального баланса для нормализации молока в потоке

Если требуемая массовая доля жира в нормализованном молоке больше , чем в цельном исходном молоке, то из сепаратора отводят нормализованное молоко и остаток обезжиренного молока.

Материальный баланс нормализации в этом случае выглядит следующим образом:

Мц.м = Мн.м + Мо.м  или Мн.м = Мц.м – Мо.м.

Нормализация молока по сухим веществам

Нормализацию молока по сухим веществам проводят путем добавления к исходному молоку сухого или сгущенного обезжиренного молока в соответствии с уравнениями материального баланса.

При определении массы сухого молока (Мс.м) учитывают его растворимость и содержание влаги:

Мс.м = 100 • М / Р,

где М– масса сухого молока по рецептуре, кг; Р– растворимость сухого молока, %.

Вопросы по теме:

• Для чего составляют материальный баланс молока?

2. Какие два уравнения лежат в основе материального баланса?

3. Опишите принцип построения треугольника и расчеты по нему компонентов нормализованного молока.

Решите задачу самостоятельно:

Определите количество сливок, необходимых для нормализации 1000 кг молока с исходными данными: массовая доля жира 2,9. Массовая доля жира в сливках для нормализации 15,0%, массовая доля жира обезжиренного молока 0,05%. Массовая доля жира в нормализованном молоке 3,2%.

Проверка Решения задачи:

Массу сливок определяем по формуле

Мсл = Мм(Жнм – Жм)/(Жсл – Жнм).

М сл = 1000(3,2 – 2,9)/(15,0 – 3,2) =25,4 кг.