Организация и пути повышения эффективности производства молока в ОАО ПЗ «Караваево»

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

При нормализации молока по жиру к исходному цельному молоку добавляют обезжиренное молоко или  сливки или же от исходного молока отбирают часть сливок путем сепарирования. Процесс осуществляется в емкостях (периодическим способом) или в  потоке.

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

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

При определении массы  сухого или сгущенного молока учитывают  его растворимость и содержание влаги.

8. Гомогенизация молока

Гомогенизация молока (сливок, молочной смеси) — процесс дробления  жировых шариков путем воздействия  на молоко значительных внешних усилий.

Механизм дробления  жировых шариков объясняется  следующим образом. В гомогенизирующем клапане на границе седла гомогенизатора и клапанной щели резко изменяется сечение потока. Во время движения по каналу седла и клапанной щели жировая капля меняет направление и скорость движения. При переходе через щель передняя часть капли увлекается с огромной скоростью в поток, вытягивается и отрывается от нее. В то же время оставшаяся часть капли продолжает двигаться через сечение и дробиться на мелкие частицы.

Эффективность гомогенизации  зависит от многих факторов, обусловленных  режимами ее проведения (температура, давление), а также свойствами и составом молока (массовая доля жира и сухих веществ, кислотность, вязкость, плотность).

Процесс гомогенизации  может быть эффективен только в том  случае, когда жир находится в  жидком состоянии. Поэтому гомогенизацию  следует проводить при температуре не ниже 50-60 град. С.

С повышением массовой доли жира и сухих веществ продукта температура гомогенизации должна быть выше, что обусловлено его  повышенной вязкостью. Давление гомогенизации  продуктов с повышенным содержанием  жира и сухих веществ должно быть ниже, что обусловлено необходимостью снижения энергетических затрат и обеспечения стабильности жировой эмульсии.

В процессе дробления  жировых шариков при гомогенизации  происходит перераспределение оболочечного вещества. На построение оболочек образовавшихся мелких жировых шариков дополнительно расходуются белки плазмы, что приводит к стабилизации высокодисперсной жировой эмульсии гомогенизированного молока. В гомогенизированном молоке средней жирности свободного жира почти не образуется, скопления мелких жировых шариков отсутствуют. При повышении массовой доли жира в молоке в результате гомогенизации могут возникать скопления жировых шариков.

В настоящее время  применяют следующие виды гомогенизации: одно- и двухступенчатую, а также  раздельную.

При одноступенчатой  гомогенизации могут образовываться агрегаты мелких жировых шариков, а  при двухступенчатой происходят разрушение этих агрегатов и дальнейшее диспергирование жировых шариков.

При раздельной гомогенизации  обработке подвергается не все молоко, а только его жировая часть в виде сливок 16–20 %-ной жирности. Сливки гомогенизируют в две ступени, а затем смешивают с обезжиренным молоком. Раздельная гомогенизация позволяет значительно снизить энергозатраты.

При гомогенизации отмечается повышение температуры молока на 5–10 град. С, что необходимо учитывать при дальнейших технологических процессах.

9. Пастеризация молока

Пастеризация осуществляется при температурах ниже точки кипения  молока (от 65 до 95 град. С). Выбор температурно-временных комбинаций режима пастеризации зависит от вида вырабатываемого продукта и применяемого оборудования, обеспечивающих требуемый бактерицидный эффект (не менее 99,98 %), и должен быть направлен на максимальное сохранение первоначальных свойств молока, его пищевой и биологической ценности.

Цели пастеризации следующие:

— уничтожение патогенной микрофлоры, получение продукта, безопасного  для потребителя в санитарно-гигиеническом  отношении;

— снижение общей бактериальной  обсемененности, разрушение ферментов  сырого молока, вызывающих порчу пастеризованного молока, снижение его стойкости в хранении;

— направленное изменение  физико-химических свойств молока для  получения заданных свойств готового продукта, в частности органолептических  свойств, вязкости, плотности сгустка и т. д.

Основным критерием  надежности пастеризации является режим  термической обработки, при котором  обеспечивается гибель наиболее стойкого из патогенных микроорганизмов —  туберкулезной палочки (температурный  оптимум — 65 град. С). Косвенным показателем эффективности пастеризации является разрушение в молоке фермента фосфатазы, имеющего температурный оптимум несколько выше, чем туберкулезной палочки, поэтому считают, что, если в молоке в результате пастеризации разрушена фосфатаза, уничтожены и болезнетворные патогенные микроорганизмы (в частности туберкулезная палочка).

Эффективность пастеризации (в %) выражается отношением количества уничтоженных клеток к содержанию бактериальных  клеток в исходном сыром молоке.

Эффективность уничтожения  в молоке остальных микроорганизмов зависит от режимов пастеризации, а также от первоначальной обсемененности сырого молока. Чем больше в исходном молоке сапрофитов, тем ниже эффективность пастеризации молока.

Эффективность пастеризации молока, хранившегося в течение продолжительного времени, особенно при повышенных температурах, всегда ниже, чем свежего охлажденного, так как при хранении развиваются микроорганизмы кишечного происхождения, более стойкие к температурным воздействиям.

Остаточная микрофлора молока состоит в основном из термофильных стрептококков, микрококков, стрептококков кишечного происхождения, споровых палочек. Оптимальной температурой пастеризации сырого молока, полученного от благополучных в санитарно-ветеринарном отношении хозяйств, является 72 град. С с выдержкой 15–45 с. При сильном обсеменении молока посторонней микрофлорой режимы пастеризации молока поднимают до 75–77 град. С с выдержкой 15–35 с.

В промышленности принят режим 75–76 град. С с выдержкой 15–20 с, который обеспечивает гигиеническую  надежность, уничтожение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, сохранение пищевой и биологической ценности молока, его защитных факторов.

10. Стерилизация молока

Стерилизация молока проводится в целях получения  безопасного в санитарно-гигиеническом отношении продукта и обеспечения его длительного хранения при температуре окружающей среды без изменения качества.

Из известных способов стерилизации (химический, механический, радиоактивный, электрический, тепловой) наиболее надежным, экономически выгодным и нашедшим широкое применение в промышленности является тепловой.

Сущность тепловой стерилизации заключается в тепловой обработке  молока при температуре выше 100 град. С с выдержкой в целях уничтожения  в нем всех бактерий и их спор, инактивации ферментов при минимальном изменении его вкуса, цвета и питательной ценности.

Эффективность стерилизации находится  в прямой зависимости от температуры  и продолжительности ее воздействия.

В молочной промышленности стерилизация молока и молочных продуктов  осуществляется в таре и в потоке. [19]

Стерилизация молочного  продукта в таре может осуществляться одноступенчатым способом (после  розлива в тару и ее герметичной  укупорки при 110–120 град. С с выдержкой 15–30 мин.) и двухступенчатым (первоначально  в потоке сначала до розлива в тару при 130–150 град. С в течение нескольких секунд, затем вторично после розлива продукта в тару и ее герметичной укупорки при 110– 118 град. С в течение 10–20 мин.).

Готовый продукт можно  хранить и употреблять в течение  года. Для упаковывания этого продукта обычно используют стеклянные бутылки или жестяные банки.

Наиболее прогрессивной  является стерилизация продукта в потоке при ультравысокотемпературном  режиме (135–150 град. С выдержкой несколько  секунд) с последующим фасованием его в асептических условиях в стерильную тару.

Ультравысокотемпературная (УВТ) обработка позволяет увеличить  продолжительность хранения продуктов  до 6 месяцев. При фасовании молочных продуктов в асептических условиях применяют пакеты из комбинированного материала, пластмассовые бутылки, пакеты из полимерного материала, а также металлические банки и стеклянные бутылки.

Молоко, стерилизованное  в потоке при ультравысокотемпературных  режимах с кратковременной выдержкой, по своим качественным показателям  приближается к пастеризованному молоку.

11. Упаковка, транспортировка, хранение

В советское время молоко продавали  прямо из бочки или в стеклянных полулитровых бутылках, реже — в  картонных коробках. Сегодня упаковки стали более разнообразными по форме  и качеству.

Плотные коробки. Они сделаны из многослойного картона, который изнутри выстлан полиэтиленом и фольгой. Герметичная упаковка хорошо защищает продукт от порчи, а благодаря ее непрозрачности молоко не подвергается так называемому фотоокислению от солнечного света.

Непрозрачные пластиковые бутылки и мешки. Упаковка герметична, но в отличие от картона легко повреждается. Степень защиты от фотоокисления неплохая, но чуть хуже, чем у коробок.

Полиэтиленовые мешки. Они созданы  из многослойной пленки с черным слоем  внутри. Это дешевая и самая ранимая упаковка. Обычно она используется для пастеризованного молока, которое можно хранить не более 5 суток.

Бутылки (стеклянные и  прозрачные пластиковые). Они герметичны, но от фотоокисления продукт не защищают. Этот недостаток прозрачной тары нивелируется тем, что ее обычно используют для пастеризованного молока, которое нельзя долго хранить. При этом бутылку надо держать в темном месте.

Организация производственного процесса является оптимальной при его  рациональном распределении по рабочим местам и во времени. Здесь главным является такое понятие, как производственный цикл.

Производственный цикл - это цикл, который характеризует  календарный период времени, в течение  которого предмет труда проходит все операции по превращению в  готовую продукцию. Он измеряется в минутах, часах, днях.

Структура производственного  цикла - это состав и соотношение  по времени отдельных элементов  производственного цикла между  собой. При этом разная продукция  имеет различную структуру производственного  цикла.

В условиях непрерывного производства в составе производственного  цикла отсутствуют перерывы. Но большинство  отраслей имеет прерывный характер производства (машиностроение, приборостроение), в них отсутствуют естественные процессы.

Основные пути сокращения длительности производственного цикла:

1) повышение уровня  комплексной механизации и автоматизации  производственных процессов;

2) сокращение времени  вспомогательных операций;

3) рациональное использование  внутрисменных перерывов (совмещение  операций);

4) централизованное обеспечение рабочих мест материалами, инструментом и технологической оснасткой.

Тип производства - это  организационно-техническая и экономическая  характеристика производства с точки  зрения уровня его специализации, состава  и номенклатуры продукции, масштаба и повторяемости изделий в производстве. [16] Тип производства определяет:

1) производственную структуру  предприятия и его цехов;

2) характер загрузки  рабочих мест;

3) движение предметов  труда в процессе производства.

Каждый тип производства имеет свои определенные особенности организации производства, труда, состав оборудования, применяемые технологические процессы, состав и квалификация кадров.

Выделяют несколько  типов производства: массовое, серийное, единичное. Серийное производство делится на мелко-, средне- и крупносерийное. Тип производства характеризуется коэффициентом специализации рабочих мест или коэффициентом серийности (Кс), который определяется количеством детале-операций, выполняющихся в среднем на одном рабочем месте.

Кс = r x n / р, (1)

где р - число рабочих  мест;

r - среднее количество операций, которые выполняются при изготовлении  каждой детали;

n - количество наименований деталей,  которые обрабатываются данной  группой рабочих мест.

Коэффициент серийности массового  производства составляет от 1 до 3, крупносерийного - 4 - 40, среднесерийного - 11 - 20, мелкосерийного - более 20.

Единичный тип производства имеет  изменчивую номенклатуру и небольшой  объем выпуска продукции. В таком  производстве присутствует большой  удельный вес оригинальных неунифицированных деталей.

Отличительными особенностями  единичного типа производства являются:

- преобладание технологической  специализации цехов, участков, рабочих  мест и отсутствие постоянного  закрепления за ними определенных  изделий;

- использование универсального оборудования и оснастки и его размещение по однотипным группам;

- относительно большой удельный  вес ручных операций и большая  продолжительность производственного  цикла;