Міністерство освіти і науки України
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Факультет інженерії машин, споруд та технологій
(повна назва факультету )
Кафедра харчової біотехнології і хімії
(повна назва кафедри)
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА
на здобуття освітнього ступеня бакалавр
(назва освітнього ступеня) на тему:
Проєкт цеху з виробництва сиру кисломолочного традиційним способом з організацією переробки вторинної сировини потужністю переробки незбираного молока 26 т за зміну
Виконав: студент
IV курсу, групи
МЛ-41 спеціальності
181 «Харчові технології»
(шифр і назва спеціальності)
Чайківський А.А.
(підпис)
(прізвище та ініціали)
Керівник
Дацишин К.Є.
(підпис)
(прізвище та ініціали)
Нормоконтроль
Сторож Л.А.
(підпис)
(прізвище та ініціали)
Завідувач кафедри
Покотило О.С.
(підпис)
(прізвище та ініціали)
Рецензент
(підпис)
(прізвище та ініціали)
Тернопіль
2023
Міністерство освіти і науки України
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Факультет
інженерії машин, споруд та технологій
(повна назва факультету)
Кафедра харчової біотехнології і хімії
(повна назва кафедри)
ЗАТВЕРДЖУЮ
Завідувач кафедри
(підпис)
(прізвище та ініціали)
« » 2023 р.
З А В Д А Н Н Я
НА КВАЛІФІКАЦІЙНУ РОБОТУ
на здобуття освітнього ступеня бакалавр
(назва освітнього ступеня) за спеціальністю
181 «Харчові технології»
(шифр і назва спеціальності)
студенту
Чайківському Адаму Адамовичу
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи
Проєкт цеху з виробництва сиру кисломолочного традиційним способом з організацією переробки вторинної сировини потужністю переробки незбираного молока 26 т за зміну
Керівник роботи
Дацишин Катерина Євгенівна, к.т.н.
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджені наказом ректора від « 17 » 01 2023 року № 4/7-27 _________ ___
.
2. Термін подання студентом завершеної роботи
15.06.2023 р.
3. Вихідні дані до роботи Асортимент:
1) Сир к/м, м.ч.ж. 9%
2) Сирки солодкі «Цитрон», м.ч.ж. 8%
3) Сир з сироватки «Рикотта»
4) Квас на основі сироватки молочної «Новий»
4. Зміст роботи (перелік питань, які потрібно розробити)
Вступ. Технологічні розрахунки виробництва запроєктованого асортименту. Вибір та обґрунтування технологічних процесів і режимів виробництва молочних продуктів.
Технохімічний і мікробіологічний контроль виробництва молочних продуктів запроєктованого асортименту. Організація санітарно-гігієнічного оброблення технологічного обладнання.
Підбір технологічного обладнання. Розрахунок площ виробничих і допоміжних приміщень.
Техніко-економічне обґрунтування. Безпека життєдіяльності, основи охорони праці.
Список використаних літературних джерел.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень, слайдів)
1. Апаратурно-технологічна схема виробництва молочних продуктів, 1 арк. А1.
2. Графік організації виробничих процесів, 1 арк. А1.
3. План виробничого корпусу підприємства, 1 арк. А1.
4. Креслення розрізу цеху (схема напрямків технологічної переробки сировини), 1 арк. А1.
6. Консультанти розділів роботи
Розділ
Прізвище, ініціали та посада консультанта
Підпис, дата завдання видав завдання прийняв
Технологічна частина. к.т.н., доц. Дацишин К.Є.
Техніко-економічне обґрунтування. к.т.н., доц. Дацишин К.Є.
Безпека життєдіяльності, основи охорони праці
7. Дата видачі завдання 23.01.2023 р.
КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
№ з/п
Назва етапів роботи
Термін виконання етапів роботи
Примітка
1
Технологічні розрахунки виробництва запроєктованого асортименту
23.01.2023 р.-
31.01.2023 р.
2
Вибір і обґрунтування технологічних процесів та режимів виробництва молочних продуктів
5.02.2023 р.
3
Технохімічний і мікробіологічний контроль виробництва молочних продуктів запроєктованого асортименту
10.02.2023 р.
4
Підбір і розрахунок технологічного обладнання
20.02.2023 р.
5
Розрахунок площ виробничих та допоміжних приміщень
27.02.2023 р.
6
Викреслювання аркушів графічної частини
05.06.2023 р.
7
Техніко-економічне обґрунтування
10.06.2023 р.
8
Безпека життєдіяльності, основи охорони праці
12.06.2023 р.
9
Висновки. Список використаної літератури
13.06.2023 р.
10 Завершення оформлення розрахунково-пояснювальної записки. Подача роботи для перевірки на плагіат.
14.06.2023 р.
11 Подання кваліфікаційної роботи до захисту
15.06.2023 р.
Студент
Чайківський А.А.
(підпис)
(прізвище та ініціали)
Керівник роботи
Дацишин К.Є.
(підпис)
(прізвище та ініціали)
3
АНОТАЦІЯ
Роботу присвячено створенню проєкту підприємства, що виготовлятиме сир кисломолочний і сирки «Цитрон», а також здійснюватиме перероблення сироватки на сир «Рикотта» і квас «Новий». Потужність цеху складатиме 26 т молока-сировини за зміну. Робота складається з 2-ох частин: пояснювальної записки та графічного матеріалу у вигляді креслень формату А1.
Пояснювальна записка вміщує 3 основні розділи, в яких проведено потрібні розрахунки стосовно сировини, обладнання та виробничих площ. Також описано детальну технологію кожного продукту, порядок технохімічного контролю, план санітарної обробки виробничого устаткування, вимоги до сировини. Крім технологічної частини у записці подано техніко-економічне обґрунтування, метою якого є аналіз доцільності створення проєкту та вибір міста для будівництва. Останній розділ записки висвітлює окремі теми з охорони праці.
На основі розрахунків було розроблено креслення апаратурно-технологічної схеми та графіку виробничих процесів, а після здійснення розрахунку площ створено план підприємства. Останнім кресленням є розріз цеху.
4
ЗМІСТ
Вступ……………………………………………………………………………………….5 1 Технологічна частина…………………………………………………...…………...7 1.1 Технологічні розрахунки виробництва запроєктованого асортименту….…7 1.1.1 Таблиця вихідних даних для розрахунку продуктів……………….….7 1.1.2 Схема напрямків технологічної переробки сировини…………….…..8 1.1.3 Сировинно-продуктовий розрахунок……………………………….….9 1.1.4 Зведена таблиця розрахунку продуктів………………………………..15 1.2 Вибір та обґрунтування технологічних процесів і режимів виробництва молочних продуктів…………………………………………………………...16 1.2.1 Вимоги до сировини, використовуваної для виробництва молочних продуктів………………………………………………………………...16 1.2.2 Опис загальних операцій виробництва молочних продуктів запроєктованого асортименту………………………………………….18 1.2.3 Опис технології виробництва молочних продуктів запроєктованого асортименту……………………………………………………………..21 1.2.4 Нормативні характеристики молочних продуктів запроєктованого асортименту……………………………………………………………..24 1.3 Технохімічний і мікробіологічний контроль виробництва молочних продуктів запроєктованого асортименту……………………………………25 1.4 Організація санітарно-гігієнічного оброблення технологічного обладнання…………………………………………………………………….30 1.5 Підбір технологічного обладнання…………………………………………..32 1.6 Розрахунок площ виробничих і допоміжних приміщень………………….41 2 Техніко-економічне обґрунтування…………………………………………….....44 3 Безпека життєдіяльності, основи охорони праці………………………………….48
Список використаних літературних джерел……………………………………………53
5
ВСТУП
Молоко є надзвичайно цінним харчовим продуктом, що має безліч корисних сполук. У ньому містяться білки, жири, вуглеводи, вітаміни та мінерали – тобто практично усі речовини, що потребує людський організм. Молочні білки мають всі незамінні амінокислоти, що не синтезує самостійно організм людини. Окрім біологічної цінності молока, йому характерна ще біодоступність, адже більшість речовин засвоюються більш, ніж на 90 %. Тому, як молоко, так і молокопродукти повинні бути у щоденному раціоні.
Кваліфікаційна робота створена для розробки проєкту цеху сиру кисломолочного. Це корисний молочний продукт, в якому багато білку, кальцію і фосфору. Через це для продукту характерна висока поживна цінність. Основний білок продукту – казеїн і до його складу входять усі незамінні амінокислоти. Напівжирний сир має кращу засвоюваність, порівняно із знежиреним, оскільки комбінація «білок
+ жир» володіє засвоюваністю близько 95 % [1 – 5].
Кисломолочний сир досить поширений продукт харчування. Його вживають як самостійний продукт, або на його основі виготовляють різноманітні страви: млинці з сиром, вареники з сиром, сирники, десерти, муси, креми та ін.
Після отримання кисломолочного сиру залишається побічний продукт виробництва – сироватка. Це корисний продукт, що містить велику кількість сироваткових білків, які за амінокислотним складом близькі до «ідеального білку».
Проте, на заводах часто її не переробляють, бо це сировина, що швидко псується та втрачає свої якості. До того ж, переробка сироватки на сухі продукти – суху сироватку, лактозу є дуже дороговартісним та енергозатратним процесом. Слід зауважити, що сироватка має підвищену кислотність, тому шкідлива для навколишнього середовища, коли потрапляє у стічні води [2].
На підприємстві, котре ми проєктуємо сироватка буде повністю перероблятись.
Більша її частина буде направлена на виробництво «Рикотти» – традиційного
італійського сироваткового сиру, який характеризується ніжною кремовою
6 консистенцією та солодкуватим смаком. Він добре виділяє і підкреслює смаки інших продуктів. Цей сир почали виробляти на території, де зараз розташована Італія, ще у
Бронзовому віці. Сироватку підігрівали до 85 ˚С, внаслідок цього відбувалась коагуляція альбумінів та глобулінів – основних білків сироватки. Потім сирний згусток розміщували у форми, де проходило видалення зайвої вологи. Сучасна технологія дуже схожа на давню.
«Рикотта» – низькокалорійний сир 170 кКал/100 гр. Він має багато вітамінів.
Через свою користь і легку засвоюваність продукт користується попитом у прихильників здорового харчування. «Рикотту» додають до різних страв. Особливо часто цей інгредієнт зустрічається в італійській кухні.
В наслідок технологічного перероблення молочної сировини потрібно пам’ятати, що головним завданням є виготовлення якісної продукції, що відповідає
ДСТУ. А під час переробки потрібно дотримуватись максимального збереження корисних властивостей сировини: застосовувати сучасні технології, максимально використовувати ресурси та енергетику [1, 2].
7
1 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
1.1 Технологічні розрахунки виробництва запроєктованого асортименту
1.1.1 Таблиця вихідних даних для розрахунку продуктів
Таблиця 1.1 – Таблиця вихідних даних для розрахунку продуктів
Назва
Жирність,
%
Вага, кг
Пакування
Метод виробництва
Чинні документи
Сир кисломолочний
9 2424,8
Брикети
250 г
Традиційний
ДСТУ
4554:2006
Сирки солодкі
«Цитрон»
8 1530,1
Брикети
100 г
ДСТУ
4503:2005
Сир з сироватки
«Рикотта»
-
476,9
Відерка з комбінованих матеріалів
500 г
-
ДСТУ
4395:2005
Квас на основі сироватки молочної
«Новий»
-
5752,71
Пакети Тетра-
Пак по
500 см
3
Резервуарний
ДСТУ
8549:2015
8
1.1.2 Схема напрямків технологічної переробки сировини
9
1.1.3 Сировинно-продуктовий розрахунок
Здійснимо потрібні обчислення, щоб провести вироблення такого асортименту:
• сиру кисломолочного 9 %;
• сирків «Цитрон»;
• сиру із сироватки «Рикотта»;
• квасу «Новий».
Зважаємо, що спосіб отримання сиру кисломолочного – традиційний. Він передбачає отримання нормалізованого молока потрібної жирності та подальшого його сквашування під дією заквашувального препарату [2, 6].
Із завдання знаємо, що на виробництво йде 26 т молочної сировини, жирність якої складає 4,1 %. Із запланованої кількості будемо виробляти сир кисломолочний 9
% традиційним способом.
Частину одержаного продукту одразу направимо на фасування, а частину будемо використовувати для сирків «Цитрон».
Одержану під час сквашування сироватку теж розділимо на 2 частини. З однієї вироблятимемо сир «Рикотта», а з іншої – квас «Новий».
Установимо, що жирність вершків при сепаруванні незбираного молока повинна становити 25 %.
Сир кисломолочний 9 %
Обчислення здійснимо від відомої маси сировини – до готового виробу – сиру кисломолочного.
Обчислимо вміст білку у сировині:
Б
сиров.
= 0,5 × 4,1 + 1,3 = 3,35 %
Знайдемо жирність у нормалізованому молоці:
Ж
норм.м.
= 3,35 × 0,5 = 1,68 %
Знаємо, що на виробництво спрямовано 26 т молока, жирність якого становить
4,1 %. Виходячи з цього, на сепараторі отримаємо 2 потоки:
10
• нормалізоване молоко 1,68 %;
• вершки 25 %.
Для розрахунку використаємо метод трикутника:
М
н.мол.
20,9
=
М
незб.м.
23,32
=
М
в.
2,42
М
н.мол.
=
20,9 × 26000 23,32
= 23301,89 кг
М
в.
=
2,42 × 26000 23,32
= 2698,11 кг
Здійснимо перерахунок, врахувавши втрати при сепаруванні [6]:
M
′
н.мол.
= 23301,89 ×
100 − 0,4 100
= 23208,68 кг
M
′
в.
= 2698,11 ×
100 − 0,07 100
= 2696,22 кг
Норма витрат для сиру кисломолочного 9 % складають 6069 кг. Проведемо розрахунок: яку масу продукту можна одержати із 23208,68 кг молока 1,68 %.
Складаємо пропорційне рівняння:
1000 кг – 6069 кг
М сир км. 9%
– 23208,68 кг
1,68 25 20,9 23,32 2,42 4,1
11
М
сир км.9 %
=
1000 × 23208,68 6069
= 3824,14 кг
Під час сквашування використаємо закваску прямого внесення, її кількість не обчислюємо.
Розраховуємо кількість сироватки, яку отримаємо під час виробництва:
М
сиров.
= 23208,68 × 0,75 = 17406,51 кг
2,441 тонни отриманого сиру направляємо одразу на фасування у брикети по
0,25 кг. Норма витрат для такого виду пакування складає 1006,8 кг/т [6].
Випливає пропорція:
1000 кг – 1006,8 кг
М сир км. 9% фас.
– 2441,25 кг
М
сир км. 9% фас.
=
1000 × 2441,25 1006,8
= 2424,8 кг
Сирки солодкі «Цитрон»
Знайдемо масу сиру кисломолочного, що залишилась після фасування попереднього продукту.
М
сир км. зал.
= 3824,14 − 2441,25 = 1382,89 кг
Отже, саме така кількість направляється на виробництво сирків.
При фасуванні нормативні втрати складуть 1010,5 кг/т.
Таблиця 1.2 – Рецептура сирків солодких «Цитрон»
Сировина
Маса, кг на 1000 на 1010,5 на фактичну кількість
Сир кисломолочний,9 %, кг
894,4 903,79 1382,89
Цукор-пісок
95,6 96,6 147,82
Настої цитрусові спиртові
10,0 10,11 15,46
Разом
1000,0 1010,5 1546,17
Проведемо перерахунок рецептури, зважаючи на норму витрат:
12
М
сир. км.
=
894,4 × 1010,5 1000
= 903,79 кг
М
цукру
=
95,6 × 1010,5 1000
= 96,6 кг
М
наст. цит.
=
10 × 1010,5 1000
= 10,11 кг
Обчислимо маси інгредієнтів, якщо маса сиру 1382,89 кг.
Маса суміші:
М
сум.
=
1010,5 × 1382,89 903,79
= 1546,17 кг
Маса цукру:
М
цукру
=
1546,17 × 96,6 1010,5
= 147,82 кг
Настої цитрусові:
М
наст. цит.
=
1546,17 × 10,11 1010,5
= 15,46 кг
Після фасування маса сирків буде:
М
гот. сирк.
=
1000 × 1546,17 1010,5
= 1530,1 кг
Сир з сироватки «Рикотта»
Це традиційний італійський сироватковий сир. Назва «ricotta» означає вторинно приготовлений, адже його готують із вторинної сировини. Даний сир відносять до свіжих сирів.
Інгредієнти, які потрібні для виробництва сиру «Рикотта» зазначені в таблиці далі.
Таблиця 1.3 – Рецептура сиру «Рикотта»
Назва інгредієнту
Маса, кг на 100,75 фактична маса
Сироватка
100 11988,44
Сіль
0,5 59,94
Лимонна кислота
0,25 29,97
Разом
100,75 12078,35
13
На виробництво сиру «Рикотта» направимо 11988,44 кг сироватки.
Проведемо розрахунки.
Маса суміші:
М
сум.
=
100,75 × 11988,44 100
= 12078,35 кг
Солі:
М
солі.
=
0,5 × 11988,44 100
= 59,94 кг
Лимонної кислоти:
М
лим. к−та.
=
0,25 × 11988,44 100
= 29,97 кг
Із 100,75 кг суміші можна отримати 4 кг сиру, тоді визначимо, яку кількість отримаємо із 12078,35 кг суміші.
100,75 кг – 4 кг
12078,35 – М
Рикот.
М
Рикот.
=
4 × 12078,35 100,75
= 479,54 кг
Обчислимо масу сиру після фасування:
1000 кг – 1005,5 кг
М фас. Рикот.
– 479,54 кг
М
фас. Рикот.
=
1000 × 479,54 1005,5
= 476,9 кг
М
сиров.
= 12078,35 − 479,54 = 11599 кг
Квас «Новий»
Визначаємо кількість сироватки, що залишилась після виробництва «Рикотти»:
М
сиров. зал.
= 17406,51 − 11988,44 = 5418,07 кг
Для квасу «Новий» ми витратимо 5418,07 кг сироватки.
Квас виробляють за наступною рецептурою.
14
Таблиця 1.4 – Рецептура квасу «Новий» [2, 8]
Компонент
Маса, кг для 1000 для 1008,9
Для фактичної маси
Сироватка молочна пастеризована освітлена, кг
933,8 941,83 5418,07
Цукор
40 40,35 232,11
Хлібний екстракт
26 26,22 150,85
Дріжджі хлібопекарські
0,2 0,2 1,15
Разом
1000 1008,6 5802,18
Проведемо наступні розрахунки:
М
сироват.
=
933,8 × 1008,6 1000
= 941,83 кг
М
цук.
=
40 × 1008,6 1000
= 40,35 кг
М
хліб екст.
=
26 × 1008,6 1000
= 26,22 кг
М
дріж.
=
0,2 × 1008,6 1000
= 0,2 кг
Перерахунок на фактичну масу:
Маса суміші:
М
сум.
=
1008,6 × 5418,07 941,83
= 5802,18 кг
Цукру:
М
цук.
=
40,35 × 5418,07 941,83
= 232,11 кг
Хлібного екстракту:
М
хліб екст.
=
26,22 × 5418,07 941,83
= 150,85 кг
Дріжджів хлібопекарських:
М
дріж.
=
0,2 × 5418,07 941,83
= 1,15 кг
Розрахуємо масу напою після розливу:
15
М
гот. квас
=
1000 × 5802,18 1008,6
= 5752,71 кг
1 2 3 4