2. Объекты, предметы и схемы природопользования

Одним из ведущих цехов предприятия является цех производства молока. Цех выпускает натуральное питьевое молоко разных видов.

При производстве цельного пастеризованного молока производят его очистку, нормализацию, гомогенизацию, пастеризацию, фасование [9].

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 [9].

Ведущий комплекс линии состоит из подогревателей, сепараторов-сливкоотделителей, гомогенизаторов, пастеризаторов, охладителей и емкостей для хранения полуфабрикатов [9].

Завершающий комплекс оборудования линии обеспечивает фасование, упаковывание, хранение и транспортирование готовых изделий. Он содержит фасовочно-упаковочные машины и оборудование экспедиций и складов готовой продукции [9].

2.2 Схема производства

Технологическая схема производства пастеризованного молока показана на рисунке 4.

Земельные, воздушные ресурсы

Оценка качества молока

Водные, топливно-энергетические ресурсы

Нормализация по содержанию жира

Топливно-энергетические ресурсы+орг. соединения

Земельные, воздушные, топливно-энергетические ресурсы

Топливно-энергетические ресурсы, водные

Фасование в тару

Складирование, хранение и транспортирование готовой продукции

Лесные ресурсы (бумага)

Укупорка и маркировка тары

Рисунок 4. Схема производства пастеризованного молока [9]

Устройство и принцип действия линии. Вначале оценивается качество молока и производится его приемка, в процессе которой молоко перекачивается центробежными насосами из автомолцистерн [9].

Приемка молока

Каждую партию молока, поступающую на предприятие, контролируют ежедневно в течение 40 мин. после доставки. Приемку и оценку качества молока начинают с внешнего осмотра тары. При этом отмечают чистоту, целостность пломб, правильность наполнения, наличие резиновых колец под крышками фляг или цистерн. Дополнительно осматривают патрубки цистерн и наличие на них заглушек [9].

Решающим условием в получении точных результатов при оценке качества молока является правильный отбор проб. Прежде всего, отбирают пробы молока для контроля бактериальной обсемененности, затем — для физико-химических анализов [9].

Оценка качества молока

На молоко, поступающее на предприятие, установлены требования, предусмотренные государственным стандартом. К приемке допускается молоко, полученное от здоровых коров. Это должно быть подтверждено справкой о ветеринарно-санитарном благополучии молочных ферм-поставщиков, выданной ветеринарным специалистом на срок не более 1 месяца [9].

Молоко должно быть цельным, свежим и соответствовать требованиям.

Сдаваемое (или принимаемое) молоко должно быть без посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов. По внешнему виду и консистенции — незамороженным, однородной жидкостью без осадка и хлопьев, белого или слабо-желтого цвета. Молоко должно иметь плотность не менее 1027 кг/м 3 [9].

Определение количества

Учет принятого молока проводят в весовых единицах измерения (кг). Для определения количества молока используют устройства для измерения массы — весы и объема—расходомеры-счетчики. При приемке молока по объему делают пересчет объемных единиц в весовые в зависимости от его плотности [9].

Масса принимаемого молока может устанавливаться также за счет использования специальных емкостей с тензометрическим устройством или путем использования тарированных емкостей [9].

Принятое молоко проходит первичную обработку, в процессе которой оно сначала очищается от механических примесей на фильтрах или сепараторах-молокоочистителях [9].

Наиболее совершенным способом очистки молока на предприятии является использование сепараторов-молокоочистителей. Центробежная очистка молока осуществляется за счет разницы между плотностями частиц плазмы молока и посторонних примесей. Посторонние примеси, обладая большей плотностью, чем плазма молока, отбрасываются к стенке барабана и оседают на ней в виде слизи, которая содержит грязевой, белковый и бактериальный слои [9].

Очистку молока проводят обычно после предварительного подогрева его до температуры 35-40 ᵒС. В ходе центробежной очистки молока удаляются мельчайшие частицы загрязнений, в том числе частицы бактериального происхождения и нетермостойкие скоагулированные белковые частицы. После очистки молоко немедленно охлаждают на пластинчатых охладителях до возможно низкой температуры. Оптимальные сроки хранения молока, охлажденного до 4-6 ᵒС, не более 12 ч. При более длительном хранении молока даже в условиях низких температур возникают пороки вкуса и консистенции. Молоко с температурой не выше 10 °С допускается принимать без охлаждения. После данной стадии обработки охлажденное молоко насосами по трубам через уравнительный бачок направляют молоко в емкости хранения [9].

Сепарирование молока

Сепарирование молока — это процесс разделения его на сливки и обезжиренное молоко при помощи сепаратора-сливкоотделителя [9].

Цельное молоко поступает в барабан сепаратора и распределяется тонкими слоями между тарелками. В межтарелочном пространстве жировые шарики как наиболее легкая часть молока оттесняются к оси вращения; обезжиренное молоко, как более тяжелая часть молока, под действием центробежной силы перемещается к периферии. Распределяясь между тарелками в виде тонких слоев, молоко перемещается с небольшой скоростью, что создает благоприятные условия для наиболее полного отделения жира за короткое время. Содержание жира в обезжиренном молоке не должно превышать 0,05 % [9].

Оптимальная температура молока при сепарировании — 35-40 ᵒС. Сепарирование молока при более высоких температурах (60-80 ᵒС) приводит к вспениванию сливок и обезжиренного молока, дроблению жировых шариков, увеличению содержания жира в обезжиренном молоке [9].

Перекачивание молока, особенно подогретого, насосами, высокотемпературная тепловая обработка молока перед сепарированием, хранение в течение длительного времени, повышенная кислотность приводят к сверхнормативному отходу жира в обезжиренное молоко, излишним потерям жира при сепарировании [9].

Нормализация молока

Нормализация молока проводится в целях регулирования химического состава молока (массовой доли жира, сухих веществ, углеводов, витаминов, минеральных веществ) до значений, соответствующих стандартам и техническим условиям. Нормализацию проводят по массовой доле жира [9].

Основой расчетов при нормализации является уравнение материального баланса по любой составной части молока. 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 [9].

Гомогенизация молока

Гомогенизация молока — процесс дробления жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий [9].

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). Гомогенизацию проводят при температуре не ниже 50-60 ᵒС [9].

При повышении массовой доли жира в молоке в результате гомогенизации могут возникать скопления жировых шариков. При гомогенизации отмечается повышение температуры молока на 5–10 ᵒС, что учитывают при дальнейших технологических процессах [9].

Пастеризация молока

Пастеризация осуществляется при температурах ниже точки кипения молока (от 65 до 95 ᵒС). 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 [9].

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 [9].

Основным критерием надежности пастеризации является режим термической обработки, при котором обеспечивается гибель наиболее стойкого из патогенных микроорганизмов — туберкулезной палочки (температурный оптимум ‑ 65 ᵒС) [9].

Оптимальной температурой пастеризации сырого молока, полученного от благополучных в санитарно-ветеринарном отношении хозяйств, является 72 ᵒС с выдержкой 15–45 с. При сильном обсеменении молока посторонней микрофлорой режимы пастеризации молока поднимают до 75–77 ᵒС с выдержкой 15–35 с [9].

На предприятии принят режим 75–76 ᵒС с выдержкой 15–20 с, который обеспечивает гигиеническую надежность, уничтожение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, сохранение пищевой и биологической ценности молока, его защитных факторов [9].

Упаковка, транспортировка, хранение

Пастеризованное молоко выпускают в бумажных пакетах, мешках из полимерной пленки, а также во флягах, цистернах с термоизоляцией, контейнерах различной вместимости. Фасование молока в мелкую упаковку проводится на автоматических линиях большой производительности, состоящих из нескольких машин, соединенных между собой конвейерами [9].

Линии по фасованию молока в бумажные бутылки имеют большую производительность в час. Заполнение молоком по уровню осуществляется с помощью фасовочной машины карусельного типа. Затем бутылки автоматически укладываются в ящики [9].

Все шире используется для фасования пастеризованного молока тара разового потребления — полиэтиленовые мешки, бумажные пакеты. Такая тара значительно легче, компактнее, исключает сложный процесс мойки, гигиеничнее, удобнее для потребителя и транспортирования, требует меньших производственных площадей, трудовых и энергетических затрат [9].

Бумажные пакеты имеют форму тетраэдра (тетра-пак), снаружи покрыты парафином, внутри — полиэтиленом: формы бруска (брик-пак) с двусторонним покрытием полиэтиленом и применением аппликаторной ленты, что обеспечивает большую прочность швов по сравнению с пакетами тетра-пак [9].

В пакеты тетра-пак молоко фасуют на машинах, которые из движущейся и стерилизуемой (бактерицидной лампой) бумажной ленты сваривают рукав, заполняемый молоком. Через определенные промежутки времени зажимы с нагревателями пережимают рукав, образуя гирлянду пакетов с молоком, которые разрезают и ставят в корзину [9].

Тару, в которой выпускают пастеризованное молоко, обязательно пломбируют и маркируют. На алюминиевых капсулах тиснением, на пакетах, этикетках и бирках для фляг и цистерн несмывающейся краской наносят маркировку: наименование предприятия-изготовителя, полное наименование продукта, объем в литрах (на пакетах), число или день конечного срока реализации, номер ГОСТа [9].

Хранят пастеризованное молоко при температуре 0. 8 °С в течение 36 ч с момента окончания технологического процесса. Фасованное молоко должно иметь температуру не выше 7 °С и может быть сразу, без дополнительного охлаждения, передано в реализацию или направлено на временное хранение сроком не более 18 ч в холодильные камеры с температурой не выше 8 °С и влажностью 85. 90 % [9].

В торговую сеть и предприятия общественного питания пастеризованное молоко доставляют специальным автотранспортом с изотермическими или закрытыми кузовами [9].