Материальный баланс в производстве сыра

В сыродельном производстве из нормализованного молока получают сыр (готовый продукт) и сыворотку (побочный продукт). При расчетах пользуются уравнениями материального баланса (5.1) и (5.2):

, (5.1)

где М_н.м, М_с, М_сыв – масса нормализованного молока, сыра и сыворотки, кг;

n – предельно-допустимые потери сырья при производстве сыра, %.

(5.2)

где Ж_н.м, Ж_с, Ж_сыв – массовая доля жира в нормализованном молоке,

сыре и сыворотке, %;

n_ж – предельно-допустимые потери жира при производстве сыра, % [16].

Нормализация сырья

Молоко нормализуют по массовой доле жира с учетом содержания белка. Массовая доля жира в нормализованном молоке, Ж_н.м, %:

, (5.3)

где К – коэффициент, определяемый опытным путем;

Б_м – массовая доля белка в исходном молоке, %;

Ж_с.в – массовая доля жира в сухом веществе сыре, %.

Для сыров с массовой долей жира в сухом веществе 50% принимают К=2,07, с массовой долей жира 45% – К=1,98, с массовой долей жира 40% – К=1,86, с массовой долей жира 30% – К=1,54 [15].

Массовую долю белка в молоке определяют по формуле (2.60).

Массовая доля жира в сухом веществе сыра регламентируется стандартом [17]. Между абсолютной массовой долей жира в сыре и в сухом веществе сыра существует зависимость (5.4):

, (5.4)

где Ж_абс – абсолютная массовая доля жира в сыре, %;

С _з.с – массовая доля сухих веществ в сыре, %.

Ориентировочную массовую долю жира в нормализованной смеси также можно определить по таблицам [18].

Продуктовый расчет в производстве сыра

Задача расчета – определить массу сыра из заданной массы молока с учетом производственных потерь.

Схема переработки молока на сыр (при нормализации в потоке) представлена на рисунке 4.

Методика расчета – по нормам расхода нормализованной смеси и формулам баланса жира с учетом предельно-допустимых потерь [1,15].

Рисунок 4 – Схема переработки молока на сыр при нормализации в потоке

Последовательность расчета:

1. Определение массовой доли жира в нормализованном молоке по формуле

(5.3) или по таблицам [18] в зависимости от вида сыра и жирности молока.

2. Определение массы нормализованного молока и сливок/обезжиренного молока в зависимости от способа нормализации аналогично расчету пастеризованного молока от сырья.

3. Масса зрелого сыра, М_з.с, кг:

, (5.5)

где Н_н.м – норма расхода нормализованного молока на выработку 1 т сыра, кг [16].

4. Масса сыра после прессования, М_п, кг, обеспечивающая получение рассчитанной (или заданной) массы зрелого сыра, по формуле (5.6):

, (5.6)

где У_с – норма естественной убыли сыра в период созревания, кг [16].

5. Количество головок сыра N,гол.:

, (5.7)

где М_гол – масса одной головки сыра, кг.

6. Определение количества сыворотки. Масса сыворотки составляет 80% от массы нормализованного молока при производстве твердых сыров и 75% – при производстве мягких сыров [15].

Материальные расчеты в производстве плавленых сыров

Согласно ФЗ-№88, плавленый сыр – молочный продукт или молочный составной продукт, произведенные из сыра и (или) творога с использованием молочных продуктов и (или) побочных продуктов переработки молока, эмульгирующих солей или структурообразователей путем измельчения, перемешивания, плавления и эмульгирования смеси с добавлением не в целях замены составных частей молока немолочных компонентов или без их добавления [2].

Составление смеси для плавления во многом определяет качество плавленых сыров. Смесь составляют по типовым рецептурам, либо исходя из имеющегося сырья. Методика расчета – по рецептуре, аналогично расчету в производстве мороженого [15].

Пример расчета

Задача. Пересчитать рецептуру на 1000 кг плавленого сыра «Российский», если норма расхода сырья на 1 т сыра составляет 1020 кг, массовая доля жира в сухом веществе сыра – 45%, влаги – 50%. При этом необходимо заменить масло сливочное на пластические сливки. Дополнительно вносятся: сухое обезжиренное молоко в количестве 20,4 кг (2% от массы смеси), творог обезжиренный в количестве 20,4 кг (2% от массы смеси). Сыр нежирный вносится в меньшем количестве, чем по типовой рецептуре.

Решение

Типовая рецептура на 1000 кг сыра плавленого «Российский» представлена в таблице 3 [15]. Вначале рассчитывают абсолютную массовую долю жира готового продукта и всех сыров, используемых в качестве сырья, по формуле (5.4). Тогда, абсолютная массовая доля жира в плавленом сыре «Российский» – 22,5%, в сыре «Российский» – 28,5%, в сыре для плавления 20%. Полученные результаты по сырью вносят в таблицу 3.

Таблица 3 – Типовая рецептура на сыр плавленый «Российский»

Сырье	Состав, %	Расход на 1 т, кг
жир	жир в сухом веществе	сухое вещество	влага
Сыр «Российский»	28,5				510,0
Сыр для плавления	20				255,0
Сыр обезжиренный	–	–			104,3
Масло сливочное несоленое	82,5	–			40,1
Эмульгирующие соли	–	–			82,0
Вода питьевая	–	–	–	–	28,6
ВСЕГО					1020,0
ВЫХОД					1000,0

Исходя из имеющегося сырья, составляют рабочую рецептуру на 1000 кг сыра плавленого «Российский» – таблица 4.

Таблица 4 – Рабочая рецептура на сыр плавленый «Российский»

Сырье	Состав, %	Расход на 1 т, кг
жир	жир в сухом веществе	сухое вещество	влага
Сыр сычужный «Российский»	28,5				510,0
Сыр для плавления	20				255,0
Сыр нежирный	–	–			45,78
Сливки пластические		–			42,67
Сухое обезжиренное молоко	0,8	–			20,4
Творог обезжиренный		–			20,4
Эмульгирующие соли	–	–			82,0
Вода питьевая	–	–	–	–	43,75
ВСЕГО					1020,0
ВЫХОД					1000,0

Далее вычисляют массы неизвестных компонентов аналогично расчету смеси для мороженого. Полученные результаты вносят в таблицу 4.