Важное место в рационе питания человека занимают молоко и молочные продукты. Молоко содержит все без исключения питательные вещества, необходимые организму человека. Одно из наиболее отличительных и важных свойств молока как продукта питания - его высокая биологическая ценность и усвояемость, благодаря наличию полноценных белков, молочного жира, минеральных веществ, микроэлементов и витаминов.
Усвояемость молока и молочных продуктов колеблется от 95 до 98 %. Молоко также способствует усвоению других пищевых продуктов. Особенно большое значение для организма имеют кисломолочные продукты, обладающие высокой диетической и лечебной ценностью. Высокая пищевая ценность молока заключается в том, что оно содержит все необходимые для человека питательные вещества (белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, витамины и пр.) .
Получение йогурта – ремесло древнее, зародившееся тысячи лет назад, возможно, сразу после того, как были одомашнены коровы, овцы или козы. Однако можно с уверенностью предположить, что до 21 века те, кто делал йогурт, плохо понимали, что происходит на различных этапах его производства.
Родиной йогурта считают Балканский полуостров и Средний Восток. Народам, живущим в этом регионе, такой кисломолочный продукт известен в виде натурального неподслащенного йогурта. Потребление йогурта очень высоко, особенно в Болгарии. Очевидно, что в этом регионе йогурт играет очень важную роль в рационе питания населения – йогурт потребляют не только как освежающий напиток, но и в качестве одного из основных ингредиентов при приготовлении множества блюд, включая салаты и супы.
В последнее десятилетие удалось раскрыть и понять сущность процесса получения йогурта благодаря открытиям и достижениям таких областях, как микробиология и энзимология, физика и техника, химия и биохимия .
На сегодняшний день молочная промышленность славится большим ассортиментом продукции. С каждым годом вкусовые потребности населения растут, в связи с чем появляется необходимость в разработке новых молочных продуктов.
Поэтому в данной дипломной работе рассматриваются вопросы разработки технологии производства нового йогурта с мятным экстрактом, выбора наилучшего варианта внесения компонентов в зависимости от стадии технологического процесса.
Обзор литературы
1.1 Состояние молочной промышленности в России
Молочная промышленность является одной из важнейших отраслей агропромышленного комплекса по обеспечению населения продовольствием. Она представляет собой широко разветвленную сеть перерабатывающих предприятий и включает важнейшие отрасли: цельномолочное производство, маслоделие, сыроделие, производство консервов сгущенных и сухих молочных продуктов, мороженого, производство продуктов детского питания, заменителей цельного молока для молодняка сельскохозяйственных животных.
Россия один из крупнейших производителей молока на 3 месте после США, Индии. В последние 5-7 лет производство и переработка молока стабилизировалось. На сегодняшний день в молочной промышленности существует ряд проблем:
Состояние сырьевой базы;
Низкая окупаемость затрат;
Предприятия не могут работать эффективно.
Из проблем с качеством сырья следует отметить, что в молоке часто встречаются патогенная и технически вредная микрофлора, которая вызывает пороки молока и молочной продукции. Из-за мастита сильно снижается качество молока, особенно его сыропригодность. Мало молока соответствует по качеству требованиям для производства продуктов детского питания, для кисломолочных продуктов.
На основе мирового опыта предусматривается вывести мясомолочную перерабатывающую отрасль России на качественно новый уровень, что обеспечит возобновление объемов продукции, которая производится, повышение ее качества, существенное увеличение ассортимента и глубины переработки сырья. Для решения поставленных задач необходимо выполнить техническое переоборудование мясоперерабатывающих предприятий и молокозаводов, а также значительно повысить технологический уровень оборудования, которое используется на перерабатывающих предприятиях малой мощности. На сегодняшний день состояние молочной промышленности характеризуется функционированием предприятий, которые перерабатывают от 3 до 500 т молока за смену. Промышленная переработка молока – это сложный комплекс взаимосвязанных химических, физико-химических, микробиологических, биохимических, биотехнических, теплофизических и других специфических технологических процессов (Е.Р. Смирнов, 2010).
Предприятие молочной промышленности оборудованы современной перерабатывающей техникой. Рациональное использование технологического оборудования требует глубоких знаний его особенностей.
При этом важно максимально сберечь пищевую и биологическую ценность компонентов сырья в молочных продуктах, которые производятся. В то же время выполняется техническое переоборудование предприятий, устанавливаются новые технологические линии и отдельные виды оборудования разной мощности, разных разрядов механизации и автоматизации. Технологические процессы производства молочных продуктов состоят из отдельных технологических операций, которые выполняются на разных машинах и аппаратах, которые комплектуются в технологические линии. На предприятиях молочной промышленности множество типичных технологических операций – приемка молока, очистка, тепловая обработка – выполняются с помощью однотипного технологического оборудования, для разных типов производства .
По данным Росстата в 2010 г. в РФ было произведено 31, 9 млн. тонн молока (как продукции сельского хозяйства). Объем производства молока в России более или менее стабилен – в 2009 г. произведено 32, 6 млн.тонн, в 2008 – 32, 4 млн.тонн. Сегодняшние объемы, однако, существенно ниже раннего постсоветского периода – в 1992 г. объем производства составлял 47, 2 млн. т.
Этого не достаточно для покрытия нужд страны – личное потребление молочной продукции составило в 2010 г. 35 млн. тонн. Нехватка производства компенсирована за счет импорта, который составил 8 млн. тонн.
Структура производства молока (молочного сырья) в России говорит об относительно низкой концентрации рынка. Так, только 44, 0% молока произведено сельхоз организациями, 4, 7% - фермерскими хозяйствами. 50, 4% всего произведенного молока приходится на долю хозяйств населения, что составило в 2010 г. ни много ни мало 16, 1 млн. тонн.
В переработке молока ситуация, конечно же, иная, существенную долю рынка занимают крупные комбинаты федерального значения. В целом в 2009 г. произведено 10, 9 млн. т. цельномолочной продукции, 233 тыс. т. масла, 442 тыс. т. сыров, 354 тыс. т. мороженного.
Производство молочных продуктов, как и все обрабатывающие производства в России, распределено по стране неравномерно. Так, 53% производства цельномолочной продукции обеспечено в 2010 г. Центральным и Приволжским федеральными округами. В производстве животных масел доля этих округов составляет 61, 9%, в производстве сыров – 64, 4%. Доля Сибирского федерального округа составляет 12%, 13% и 20% соответственно .
За январь-июнь 2010 года в России было произведено 367 тыс. тонн йогурта. Основная часть произведенного продукта - это йогурт с пищевыми добавками. Выпуск йогурта без пищевых продуктов и пищевых добавок в рассматриваемом периоде составил 60 тыс. тонн (16%)
Практически весь йогурт, произведенный в России, предназначен для внутреннего потребления. Для экспорта в январе - июле 2010 года было выпущено менее 6 тыс. тонн продукта или 1,6% от общей величины производства. Из основных стран получателей выделим Казахстан (более 2,5 тыс. тонн), Украину (1,08 тыс. тонн), Азербайджан (0,87 тыс. тонн) и Киргизию (0,34 тыс. тонн).
Лидерство по общим объемам экспорта принадлежит Danone. На мировом рынке компания представлена такими общеизвестными марками, как Danone, Fantasia, Evian, Активиа, Волшебный, Danissimo и др.
В молочной отрасли сегмент йогуртов и йогуртных напитков является одним из самых динамично развивающихся. Данные продукты являются привлекательными как для потребителей, так и для производителей. В первую очередь, это связано с широкими ассортиментными возможностями. Обновление ассортимента данного вида молочной продукции со стороны производители происходит постоянно. Кроме того, сравнительно небольшая доля молочного сырья в составе йогуртов позволяет использовать дорогое и качественное молоко, что, несомненно, влияет на полезность продукта и его вкусовые качества. Кроме того стоит выделить следующую особенность. С одной стороны йогурты и йогуртный напитки - продукты с высокой добавленной стоимостью, что выгоднее для промышленников, в сравнении со сметаной и кефиром. С другой стороны - старшее поколение отдает предпочтение кефиру. Для справки: в январе – мае 2010 года кефира было произведено в 1,5 раза больше йогурта (чуть менее 560 тыс. тонн). А вот молодое поколение наоборот, все чаще выбирает йогурт. В этой связи сегмент йогуртов и йогуртных напитков имеет достаточно большой потенциал для роста и развития.
По данным Молочного союза России в 2007г. в России было продано 38, 3 млн. тонн молочных продуктов. Из всех категорий молочной продукции доля йогуртов на рынке составляет около 9% в натуральном выражении, при этом доля вязких йогуртов сокращается, а питьевых возрастает. Таким образом, в 2007г. в России было продано около 3, 4 млн. тонн йогуртов, что составляет 706 млн. долл.
Что касается потребления, то в 2007г. на одного россиянина приходились 270 кг молочной продукции, а это на 120 кг меньше медицинской нормы. Например, средний француз ежегодно употребляет в пищу более 400 кг молока и молочных продуктов, а скандинавы более 500 кг. Таким образом, российский рынок обладает значительным запасом роста. Однако производители никак не могут проработать методы воздействия на потребителей с целью увеличения потребления.
Темпы роста рынка в целом, по данным отраслевых агентств, в 2007г. рынок молочных продуктов вырос на 1% в натуральном выражении и на 7% в денежном (за исключением масла, маргарина и плавленых сыров). При этом, прирост категории «питьевой йогурт», составил, в 2007г. по сравнению с 2006 годом, - 24%.
Рынок йогуртов растет не менее 15% в год, в то время как прирост в густом сегменте составляет ежегодно не более 1-3%.
Прогноз развития рынка йогуртов, согласно данному прогнозу к 2011г. объем рынка в денежном выражении составит 775, 3 млн. долл. .
Молочной промышленности России в XXI веке необходимо решать чрезвычайно сложные задачи, основные из которых связаны с необходимостью:
Увеличения объёмов производства и переработки молока для
обеспечения населения продовольствием за счёт собственных ресурсов с
целью достижения продовольственной безопасности страны;
- проведения научно-технической политики в области здорового и
безопасного питания;
- создания конкурентно-способного молочного производства в
условиях рынка;
- достижения устойчивого развития молочной промышленности в
системе АПК;
- создания безотходных производств с глубокой и комплексной
переработкой молока;
- экологизации науки, техники, технологий, производства;
- интеграции молочной промышленности России в международное
сообщество.
Для решения указанных проблем необходим системный анализ сложившейся ситуации в молочной промышленности, с учётом международного уровня, в области производства, переработки, потребления и тенденций развития.
ВНИМИ проводит большую и комплексную работу в этом направлении, включая разработку прогнозов развития молочной отрасли с анализом её экологизации до 2010 года. В работе участвуют специалисты различного профиля - экономисты, экологи, технологи, сотрудники НИИ и промышленности.
С использованием принципов системного анализа сделана попытка схематизации рассматриваемой проблемы. Схема «Состояние молочной промышленности, производство, переработка, потребление и развитие (2000-2003 гг)», позволяющая оценить тенденции развития отечественного производства в сопоставлении с международным уровнем, приведена ниже.
Анализ имеющихся статистических материалов свидетельствует, что молочная промышленность большинства стран развивается устойчиво, а в ряде государств - Азии, Северной и Южной Америки и Океании особенно динамично.
С 1996 по 2001гг. производство коровьего молока в мире увеличилось на 5,3%, достигнув в 2002г. 501 млн. т. Лидерами в производстве коровьего молока являются страны ЕС, передовые позиции занимает Германия и Франция, причём последней принадлежит первое место в ЕС по объёмам производства сыра, масла, сухих продуктов.
В большинстве стран мира наблюдается сокращение поголовья скота сопровождающее повышением продуктивности молочного стада. Промышленная переработка молока в развитых странах в последние годы растёт незначительными темпами, что свидетельствует о насыщении рынка молочными продуктами. Потребление питьевого молока в мире достигло 102,4 млн. т. В России переходный период к рыночным отношениям оказал значительное влияние на развитие промышленности. Самоустранение государства от проблем развития перерабатывающей промышленности и перекосы приватизации предприятий привели к усилению кризисных явлений в отрасли, усилению монополизма и к разрушению сложившегося процесса интегрирования пищевой промышленности и сельского хозяйства. Появление широкого спектра импортных продуктов с одной стороны, поставило предприятия в тяжёлое положение в силу более высоких производственных затрат, с другой стороны убедило отечественных производителей в необходимости освоения новых технологий и видов продукции. Промышленность находится под давлением жесткой конкуренции и ограничением спроса на продукцию в связи с ростом цен на неё и низкой платежеспособностью населения. Инвестиции характеризуются резким снижением объёма и уменьшением удельного веса капитальных государственных вложений. Характерной чертой переходного периода является изменение структуры производства и организации поступления молока на промышленную переработку. Значительное количество цельномолочной продукции вырабатывается малыми предприятиями при сельскохозяйственных организациях. В настоящее время функционирует более 700 минизаводов и предприятий малой мощности, на которых перерабатывается до 16% ресурсов молока в стране. В 2001г. их доля в общем объёме производства цельномолочной продукции составила 19,7 %, в том числе, питьевого молока - 27,7%, творога-19,8%, сметаны-18%.
Однако решающая роль на рынке принадлежит всё же крупным предприятиям и компаниям, преимущество которых проявляется в более низкой себестоимости продукции, возможностями обеспечения экологической безопасности, глубокой комплексной переработке сырья при минимальных его потерях, а также инвестирования в сферу производства молока-сырья и в разработку новой техники и технологий. Укрупнение с/х производства, объединение всех звеньев продовольственного рынка является естественной тенденцией, причём не только российской, но и мировой.
В настоящее время наблюдается возникновение новых форм взаимоотношений партнёров АПК путем интеграции на договорной основе, создания агропромышленных объединений, формированием холдингов, финансово-промышленных групп, возникновением различных форм кооперации для переработки с/х продукции, снабжения и сбыта. Начиная с конца 90х годов сокращаются темпы падения производства молока в животноводстве, а в молочной промышленности наблюдается рост производства.
Самым быстрорастущим сектором молочного рынка является производство йогуртов и сыров, а также различных десертов, творожных изделий и продуктов с биологическими и фруктовыми добавками. Основные тенденции развития молочной отрасли приведены на схеме 2. Потребление молочных продуктов в 2003г. составило 227 кг. при рекомендуемой норме потребления Институтом питания РАМН- 390 кг на человека /год.
В настоящее время производство молока увеличивается, но в 2010 г. объёмы его всё ещё будут ниже уровня 1990 г. даже по самым оптимистическим прогнозам. Ожидается, что РФ останется в 2010 году страной с недостаточным объёмом производства молока, который составил в 2003г.-33,3 млн. т, (по сравнению с 1991 г.-51,9 млн. т). Прогнозируемый рост объёмов производства и переработки молока приведёт к увеличению объёмов ВСР и отходов производства, что осложнит экологическую ситуацию.
Одним из определяющих факторов развития отрасли, необходимым для решения поставленных задач, и в первую очередь, увеличения объёмов производства и переработки молока, является научно-технический прогресс, основное направление которого - создание малоотходных и безотходных технологий (МВТ), составная и неотъемлемая часть которых- охрана окружающей среды.
В XX веке экологические проблемы приобрели глобальный характер в связи с необходимостью предотвращения деградации природы, истощения ресурсов и достижения устойчивого развития на планете. В нашей стране в настоящее время необходимость их решения приобретает всё большее значение.
Крайне актуальны эти вопросы и для молочной промышленности, относящейся к материалоёмким отраслям со значительным уровнем водопотребления и водоотведения. Сточные воды молочных предприятий характеризуются высокой концентрацией загрязнений, разнообразных по физико-химическому составу, что обуславливает многостадийный характер их очистки. Проблему осложняет многопрофильность и территориальная разбросанность предприятий отрасли, значительно варьирующихся по мощности и разнообразию выпускаемой продукции. Это предопределяет многоплановость решения вопросов охраны окружающей среды с использованием системного подхода, учитывающего тесную взаимосвязь их как с различными аспектами молочного производства, так и с функционированием его в системе АПК. В молочной промышленности РФ проводятся работы в этих направлениях. ВНИМИ разработана концепция малоотходных и безотходных технологий молочного производства, определяющая стратегию решения следующих проблем:
Создание рациональных, ресурсосберегающих технологий с глубокой,
полной и комплексной переработкой основного и побочного сырья;
- сбор и переработка отходов - вторсырья на пищевые и кормовые цели;
очистка и обезвреживание неиспользуемых отходов согласно природоохранным требованиям.
ВНИМИ проведен анализ и оценка степени малоотходности ряда молочных производств. Разработаны «Общие понятия, термины и определения в области малоотходных и безотходных технологий в молочной промышленности». Создаются компьютерные системы получения, обработки и использования технологической информации для производства экологически безопасной продукции и производств.
В области охраны окружающей среды проведен комплекс работ. Разработаны рекомендации по сбору и переработке отходов производства с использованием их на кормовые цели, обеспечивающие снижение загрязненности сточных вод на 25-30%. Схемы сбора отходов внедрены в проекты ряда предприятий.
Созданы рациональные системы водного хозяйства предприятий с высоким уровнем (до 95%) использования оборотно-повторных систем водоснабжения и очисткой малозагрязненных сточных вод. Разработаны системы экологических нормативов с использованием ЭВМ, внедряемых в проектах и на действующих предприятиях. Теоретически обоснованы и изучены в промышленных условиях перспективные типы очистных сооружений для полной биологической очистки с продленной аэрацией, учитывающие особенности молочного производства - сезонный характер, колебания объёмов стоков, уровня их загрязненности. В составе сооружений для доочистки использованы биологические пруды.
Научно обоснована возможность использования природных экологических систем для полной биологической очистки сточных вод молочного производства. Применение сточных вод в оросительных системах позволяет сочетать эффективную их очистку с повышением урожайности сельскохозяйственных культур и предотвращает загрязнение водоемов. Система внедрена на маслодельно-сыродельном заводе в пос. Щета (Литва).
Разработаны новые компактные сооружения для физико-химической очистки, совмещающие процессы усреднения, расхода и состава и одновременной очистки сточных вод с выделением взвешенных веществ и жиров. В состав сооружений для предварительной очистки (с использованием коагулянтов) входит узел переработки отходов анаэробными методами. Стабилизированные осадки могут быть использованы в качестве органо-минерального удобрения в сельском хозяйстве. Рекомендации по предочистке сточных вод с использованием коагулянтов ОХА внедрены в проект очистных сооружений Ухтохманского молочного завода.
Особенно актуальной в настоящее время является проблема создания отраслевой системы контроля основных экологических показателей -водопотребления, водоотведения, загрязненности сточных вод, уровня отходов производства. В настоящее время на большинстве предприятий отсутствует такая система. Промышленность платит большие штрафы за превышение экологических нормативов. Контроль экологических показателей самими предприятиями позволил бы не только избежать не обоснованных штрафов, но и осуществлять рациональное использование сырьевых ресурсов, энергии, воды и др., а также оценивать экологическую безопасность производства.
По проблеме выполнены следующие этапы работ:
Разработаны «Рекомендации по системе контроля и методам анализа сточных вод молочной промышленности», методика подготовки проб к анализу стоков, включая их гомогенизацию с оценкой ее эффективности;
- разработаны новые инструментальные методы контроля сточных вод по показателям рН, оптической плотности, содержания азотистых соединений, взвешенных веществ, подготовки проб к анализу др.
- мониторинг экологических показателей использованием компьютерных технологий;
исходные требования и рекомендации экологических лабораторий;
- положение об экологической лаборатории.
Эти работы составляют научную основу как для решения вопросов охраны окружающей среды на предприятиях молочной промышленности с учётом существующих экологических требований, так и для разработки новых современных подходов к концепции экологизации молочного производства и его устойчивого развития.
Научно-технические основы для перечисленных направлений разработаны и отражены в законченных работах сектора охраны окружающей среды ВНИМИ.
Перспективными направлениями исследований являются следующие:
Изучение научных основ комплексного развития и интеграции предприятий молочной промышленности с предприятиями сельского хозяйства в системе АПК с целью создания безотходных территориальных комплексов;
- создание системы эколого-экономической оценки существующих и вновь создаваемых процессов и аппаратов молочного производства, что необходимо для повышения их конкурентоспособности в условиях рыночной экономики;
- создание рациональных технологических процессов и оборудования для комплексной переработки основного, побочного сырья и отходов с оптимизацией расходов сырьевых, материальных, энергетических и др. ресурсов и минимизацией их потерь;
- разработка системы мониторинга основных экологических показателей (водопотребления, водоотведения, загрязненности сточных вод и отходов производства) с целью создания отраслевой системы их оптимизации и контроля с использованием компьютерных технологий.
- разработка новых эффективных методов и сооружений очистки и предочистки сточных вод и концентрированных отходов предприятий, в том числе, с использованием анаэробных методов очистки.
В заключение следует отметить, что проблема экологии молочного производства имеет два аспекта - создание экологически безопасной продукции и экологически безопасных для окружающей среды производств. Комплексное выполнение работ в этих направлениях, осуществляемых во ВНИМИ, в значительной мере способствует созданию нового научного направления - инженерной экологии молочного производства.
Литература.
1. Харитонов В.Д. Тенденции развития технологий переработки
молока. Материалы МНПК - Молочная индустрия 2004г.
2. Пластинин С.А. Харитонов В.Д., и др. Состояние молочной
промышленности в мире и Российской Федерации (ежегодники 2000- 2004
гг.)
3. Сизенко Е.И., Комаров В.Н. Основные направления
экономических исследований в пищевой промышленности. - Вестник
РАСХН, №1, 1995.
4. Липатов Н.Н. Лисенкова Л.Л. Вопросы экологизации пищевых
производств. - Вестник РАСХН, №3, стр.22 1995.
5. Харитонов В.Д., Лисенкова Л.Л. Основные направления
экологизации молочного производства. - Международный конгресс
«Вода», 1998.
6. Лисенкова Л.Л. Охрана природы- неотъемлемая часть
безотходной технологии. Труды н.п. конференции. Ставрополь.
ВНИИКИМ. 1988.
7. Харитонов В.Д., Евдокимов И.А., Алиева Л.Р. Тенденция
развития технологий переработки молока. - Молочная промышленность,
№Ю.стр.5. 2003.
8. Данилов Т.П. Некоторые проблемы развития кооперации и
интеграции в АПК РФ в условиях рынка (сборник научных трудов) -
Вопросы экономики пищевой промышленности (АгроНИИТЭИПП) -
М.1999.
9. Отчёт о НИР ГНУ ВНИМИ по теме 13.7, 2003г., раздел
«Разработка предварительного прогноза экологизации молочной отрасли
промышленности», исполнители - сектор охраны окружающей среды и
лаборатория экономических исследований.
М.М. Чураков, д. т. н. Н.А. Тихомирова (МГУПБ)
ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
МОЛОЧНОЙ ОТРАСЛИ
Учебное пособие
Новосибирск
Дан обзор по истории развития молочной промышленности. Рассмотрены требования к молочному сырью, механическая обработка, санитарная обработка оборудования и тары, представлены материальный баланс и нормализация в производстве молочных продуктов, технический контроль на предприятиях молочной промышленности, направления развития производства и применения различных видов упаковочных материалов. Изложены проблемы качества молока и экологической безопасности молочной продукции.
Предисловие................................................................................................................6
1. История развития и перспективы молочной промышленности………………..7
1.1. История развития молочной промышленности……………………………7
1.2. Основные отрасли и ассортимент выпускаемой продукции…...…………8
1.3. Общая ретроспектива молочного производства…………………………11
1.4. Роль молока и молочных продуктов в питании человека……………….12
1.5. Современное состояние молочной промышленности…...........................13
2. Молочное сырье для молочной промышленности……………………….........18
2.1. Виды молочного сырья для молочной промышленности.........................18
2.2. Показатели, характеризующие качество молочного сырья,
их основные характеристики………...........................................................20
2.2.1. Физико-химические показатели…………………............................20
2.2.2. Органолептические показатели…………………….........................23
2.2.3. Технологические показатели……………………….........................24
2.2.4. Санитарно-гигиенические показатели……………..........................25
2.2.5. Показатели натуральности молока………………...........................26
2.2.6. Понятия «анормальное молоко», «молозиво», «стародойное
и маститное молоко»…………………..............................................27
2.3. Требования ГОСТа, предъявляемые к качеству молока натурального
коровьего-сырья…………………………………........................................29
2.3.1. Транспортирование и хранение…………………….........................34
2.3.2. Условия приемки, передачи и оплаты за молоко
на предприятиях молочной промышленности……........................34
2.3.3. Нормативы качества сливок и белково-углеводного сырья...........38
2.4. Санитарно-гигиенические условия получения доброкачественного
молока…………………………....................................................................45
2.4.1. Бактерицидная фаза молока, способы ее продления………...........46
2.4.2. Первичная обработка молока на фермах…......................................48
2.4.3. Посторонние вещества в молоке и их характеристика…...............50
2.4.4. Пороки молока……………………………………............................55
2.4.5. Факторы, влияющие на состав и свойства молока..........................58
3. Механическая обработка молочного сырья……………………........................61
3.1. Фильтрование как наиболее простой метод очистки молока
от механических примесей……………......................................................61
3.2. Центробежная очистка молока……………………………........................64
3.3. Сепарирование молока…………………………………….........................67
3.3.1. Основные закономерности процесса сепарирования молока........67
3.3.2. Факторы, влияющие на эффективность процесса
сепарирования………………………………....................................68
3.4. Гомогенизация молочного сырья……........................................................75
3.4.1. Цель, назначение и сущность процесса гомогенизации…….........75
3.4.2. Формирование адсорбционных оболочек жировых шариков……81
3.4.3. Факторы, влияющие на процесс гомогенизации….........................82
3.4.4. Оборудование для дробления жировых шариков...........................85
3.5. Мембранные методы обработки молочного сырья……...........................88
3.5.1. Назначение, сущность и характеристика мембранных методов
обработки молочного сырья.............................................................88
3.5.2. Характеристика мембран…………………………...........................94
4. Материальный баланс и нормализация в производстве
молочных продуктов……………………………………………........................96
4.1. Основные уравнения материального баланса…………............................96
4.2. Нормализация в производстве молочных продуктов…............................97
5. Тепловая и вакуумная обработка молочного сырья ………….…...................102
5.1. Тепловая обработка молочного сырья……………………......................102
5.1.1. Термизация…………………………………………........................102
5.1.2. Пастеризация молочного сырья…………………..........................103
5.1.3. Стерилизация молока………….…………………..........................107
5.1.4. Ультравысокотемпературная обработка (УВТ-обработка)……..109
5.2. Натрадиционные способы обработки молока с целью снижения
его бактериальной обсемененности………..............................................110
5.3. Вакуумная обработка молочного сырья……............................................113
5.4. Охлаждение и замораживание молока и молочных
продуктов………………………….............................................................115
6. Бактериальные закваски, препараты и концентраты
для ферментированных молочных продуктов…..............................................120
6.1. Роль молочнокислой микрофлоры в производстве молочных
продуктов…….............................................................................................120
6.2. Основные принципы подбора заквасочных культур…….......................122
6.3. Технология приготовления заквасок в производственных
условиях……………………………….......................................................123
6.4. Контроль качества лабораторной и производственной заквасок
и активизированного бактериального концентрата………………........126
7. Санитарная обработка оборудования и тары………………............................128
7.1. Влияние санитарно-гигиенического состояния оборудования
и тары на качество молочных продуктов…………..................................128
7.2. Виды загрязнения и способы их удаления……………….......................128
7.3. Требования к моющим и дезинфицирующим средствам
и их виды…………………………………………………….....................129
7.4. Факторы, влияющие на эффективность мойки…………........................133
7.5. Способы и режимы мойки и дезинфекции инвентаря,
оборудования и тары………………………………………………..….....134
7.6. Требования к качеству воды……………………………...........................137
7.7. Контроль качества санитарной обработки………………........................137
8. Технический контроль на предприятиях молочной
промышленности………………………………………………........................139
8.1. Цели и задачи контроля……………………………………......................139
8.2. Основные термины и определения………………………........................139
8.3. Организация контроля……………………………………........................140
9. Упаковка молока и молочных продуктов………………..…………...............144
9.1. Классификация упаковки и тары………………………….......................144
9.2. Выбор упаковки и тары……………………………………......................144
9.2.1. Упаковка из стекла……………………………………...................145
9.2.2. Тара из полимерных материалов……………………....................145
9.2.3. Комбинированная, картонная и бумажная тара……....................147
9.2.4. Металлическая тара…………………………………......................148
9.2.5. Биоразлагаемая упаковка…………………………….....................149
9.3. Основные направления развития производства и применения
различных видов упаковочных материалов и тары……………...…….149
10. Проблема качества молока и экологической безопасности молочной
продукции…………...………………………………........................................151
10.1. Основные определения…………………………………........................151
10.2. Проблемы качества молока и экология………………..........................151
10.3. Экологическая характеристика молока и молочных
продуктов……………………………………………..............................152
10.4. Схема воздействия окружающей среды на молоко и молочные
продукты……………………………………….......................................153
10.5. Основные предпосылки разработки мер улучшения экологии
молочных продуктов…………………....................................................155
10.6. Взаимодействие предприятий молочной промышленности
с окружающей средой…………………..................................................157
10.7. Научные проблемы экологии………………………………..................157
Список литературы ………………………………………………….....................159
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время молочная промышленность является одной из важнейших среди перерабатывающих отраслей, на вооружении которой находятся десятки тысяч единиц современного технологического и энергетического оборудования, тысячи поточных линий, множество средств механизации и автоматизации технологических процессов.
Выход молочной промышленности из кризиса 90-х годов XX в. связан с развитием научных основ технологии. Технология молочных продуктов отражает прогрессивные промышленные способы производства из молока высококачественных и биологически полноценных продуктов питания и относится к числу прикладных отраслей знаний.
Для дальнейшего роста выпуска молочных продуктов необходимо увеличивать производство молока, улучшать его качество и более полно использовать молочное сырье за счет комплексной его переработки и расширения ассортимента молочных продуктов. Для выполнения задач, стоящих перед молочной промышленностью, необходимо знать современные методы обработки молока и его переработки на различные продукты.
«Общая технология молочной отрасли» является одной из дисциплин специального цикла, формирующего инженера по специальности «Технология молока и молочных продуктов». Изучение данного курса предполагает изучение следующих дисциплин: «Физическая и коллоидная химия», «Биохимия», «Пищевая химия», «Микробиология», «Теплотехника», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Процессы и аппараты пищевых производств».
В данном учебном пособии рассмотрены вопросы, включающие в себя основные требования к качеству молочного сырья, комплекс технологических операций, применяемых для сохранения натуральных свойств свеженадоенного молока, общие процессы технологии всех отраслей молочной промышленности, а также основы технологических процессов производства молочных продуктов.
ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
История развития молочной промышленности
Тысячелетиями молоко и молочные продукты были постоянной пищей человека. Промышленное производство с его машинами и механизмами, множеством рабочих долго не вторгались в эту область, - уж очень деликатными продуктами были для переработки молоко и его производные: сливки, сметана, творог, сыр.
В России товарное молочное хозяйство зародилось в конце XVIII в., когда в помещичьих усадьбах были организованы первые сыроварни для изготовления сыров, топленого масла, сметаны, творога.
Самая первая сыроварня начала работать в 1795 году в имении Лотошино Лотошинского уезда Смоленской области. Уже в 1866 году в селе Отроковичи Тверской губернии была открыта артельная сыроварня, а в селе Едимоново - школа мастеров. Инициатором был видный деятель сельского хозяйства - Н.В. Верещагин. С ростом городского населения увеличивается спрос на молочные продукты, в связи с чем молочное хозяйство принимает торговый предпринимательский характер. Крестьянскими артелями и скупщиками молока открываются мелкие кустарные молочные заводы, чаще всего в крестьянских избах или приспособленных помещениях с минимальным количеством оборудования.
Развитию маслоделия и сыроделия способствовало строительство Ярославско-Вологодской и Транссибирской железной дороги, а также внедрение сепараторов для получения сливок. В 1913 году от экспорта масла было получено 71,5 миллионов рублей (добыто золота в 2,5 раза меньше, т.е. на 28 миллионов рублей).
Первые городские молочные заводы, перерабатывающие в сутки до 120 тонн молока, были построены в 1860-1864 годах. Первый завод сгущенного молока был построен в 1891 году близ города Оренбурга. Основоположником научной постановки молочного дела в России был А.А. Калантар, работавший в Едимоновской школе с 1882 года и организовавший здесь первую молочно- испытательную лабораторию с проведением научных исследований. Им были написаны первые пособия и руководства по молочному хозяйству, сыроделию, маслоделию. В XX в. была создана молочно-консервная промышленность, освоено промышленное производство мороженого, плавленых сыров.
В настоящее время молочная промышленность России объединяет более 1145 крупных и средних предприятий различных форм собственности, которые могут принять и переработать более 250 тыс. тонн молока в смену. Среди общего числа предприятий более 670 гормолзаводов, около 100 сыродельных заводов, 160 маслозаводов, более 215 заводов по производству сухого молока, заменителей цельного молока и прочих предприятий.
В России идет процесс концентрации и монополизации в молочной отрасли. Все большую долю рынка завоевывают крупные предприятия, особенно в больших городах России.
Однако на ряду с крупными предприятиями по производству молочных продуктов в России делается ставка на малые и средние сельскохозяйственные предприятия. Так, около 14 % цельномолочной продукции, 5 % масла и 3 % сыра производится средними сельскохозяйственными предприятиями. Малые предприятия вырабатывают около 6 % цельномолочной продукции, 10 % сливочного масла и 9 % сыра.
В молочной промышленности
Утверждение о том, что наука отражает состояние промышленности, может быть отнесено и к молочной отрасли. Вместе с тем, не менее справедливо утверждение, что наука должна опережать промышленность и вести ее за собой. В противном случае промышленность обречена на застой.
В молочной промышленности приоритетными направлениями научных исследований следует считать:
Создание ресурсосберегающих технологий по замкнутому и законченным циклам производства;
Создание комбинированных продуктов целевого назначения, в том числе лечебно-профилактического;
Использование обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки в производстве продуктов питания;
Создание новых видов микробиологических препаратов;
Разработка новых видов тароупаковочных материалов и покрытий;
Развитие технологий фракционирования молока и молочного сырья;
Совершенствование методов мембранной обработки молока и молочных продуктов;
Разработка методов обработки молока с использованием ультравысоких давлений с целью целенаправленного изменения структуры молочных продуктов и инактивации микрофлоры;
Автоматизация и компьютеризация основных технологических процессов производства молочных продуктов.
Успешное развитие молочной промышленности напрямую связано с необходимостью учета и более тесного сращивания идеологии разработок с медицинскими, экономическими, эстетическими воззрениями, устранением разрыва между разработками в области биохимии, микробиологии, энерго- и ресурсосбережения, процессов и оборудования, дальнейшего развития координации, кооперации и интернационализации научных исследований, а также целого ряда других факторов.
Вопросы для самостоятельной работы:
1. Какую роль внесли российские ученые в развитие молочной отрасли?
2. Назовите основные принципы размещения предприятий молочной промышленности.
3. Охарактеризуйте итоги деятельности молочной промышленности за истекший год и задачи на текущий.
Контрольные вопросы и задания:
1. Назовите основные отрасли молочной промышленности.
2. В чем заключается пищевая и биологическая ценность молока и молочных продуктов?
3. Какую роль выполняют белки, жиры и углеводы в организме человека?
4. Назовите основные направления исследований в молочной промышленности.
5. Охарактеризуйте современное состояние молочной промышленности.
МОЛОЧНОЕ СЫРЬЕ
ДЛЯ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
2.1. Виды молочного сырья для молочной промышленности
Основным сырьем для производства молочных продуктов является молоко - ценнейший продукт биологического происхождения. Химический состав молока животных непостоянен. Он изменяется в течение лактации, а также под воздействием различных факторов: кормления, содержания, породы, возраста животных и других факторов.
Молоко представляет собой сложную коллоидную систему, свойства которой обусловлены свойствами и количеством ее составных частей. Так, лактоза и некоторые соли находятся в состоянии молекулярного раствора, белки - в коллоидном состоянии, жир в зависимости от его температуры - в виде эмульсии или суспензии. Дисперсионной средой молока является вода.
Промышленная переработка молока традиционными способами в сливочное масло, сыр, творог, казеин и другие продукты неизбежно связана с получением побочных продуктов: обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки, которые могут быть объединены условным обобщающим термином - белково-углеводное сырье. Кроме этого, от производства цельномолочной продукции, сыра, казеина остаются сливки. Белково-углеводное сырье и сливки, оставшиеся от производства основного ассортимента, являются ценным вторичным сырьем для выработки молочной продукции, в том числе ценных диетических продуктов и масла коровьего.
В обезжиренном молоке и пахте содержится 2/3 сухих веществ молока, в том числе почти весь белковый комплекс. В молочную сыворотку переходит около 50 % сухих веществ молока. Состав и свойства молочной сыворотки зависят от основного продукта и особенностей технологических процессов их получения.
Сливки являются полидисперсной многофазной системой, включающей грубую дисперсию молочного жира, тонкую коллоидную систему казеиновых частиц, дисперсию липопротеиновых частиц, молекулярные растворы сывороточных белков, низкомолекулярных азотистых соединений лактозы, солей и др.
Сливки состоят из тех же самых компонентов, что и молоко, но с другим соотношением между жировой фазой и плазмой (нежировыми компонентами). Средний размер жировых шариков в сливках больше, а расстояние между ними меньше по сравнению с молоком.
Таблица 1
Молоко и побочные продукты являются исключительно ценным сырьем для производства высококачественной молочной продукции. Так, на свойстве казеина свертываться под действием сычужного фермента, основано сыроделие. На способности жировых шариков молока под действием механических факторов выделять и образовывать концентрат жира, основано маслоделие.
Приготовление кисломолочных продуктов возможно благодаря способности казеина свертываться под влиянием молочной кислоты, образующейся при действии ферментов молочнокислых бактерий на молочный сахар. Естественное устойчивое состояние свежего молока как коллоидной системы, обусловленное определенным соотношением отдельных компонентов, в частности, солей, белка и других, лежит в основе производства молочных консервов. На свойстве белков молока свертываться от действия сычужного фермента и слабых кислот, основано производство пищевого и технического казеина. Неизменяемость молочного сахара при сушке сыворотки позволяет получать его в чистом виде для использования в медицинской промышленности и как сырье для культивирования микроорганизмов, производящих антибиотики. Большое значение имеет получение солей молока, производство которых основано на неизменяемости минеральных веществ при обработке сыворотки.
Молочные продукты высоких потребительских свойств можно выработать только из молочного сырья соответствующего качества.
Под качеством молочного сырья понимают совокупность свойств (химический состав, физико-химические и микробиологические показатели), определяющие его пригодность к переработке.
Качество молочного сырья по составу можно рассматривать с трех позиций: химический состав, питательная или энергетическая ценность его основных компонентов и возможность использования на продукты с различным химическим составом.
Их основные характеристики
Свежее натуральное коровье молоко - сырье, полученное от здоровых животных, характеризуется определенными физико-химическими (массовые доли жира и белка, кислотность, плотность, электропроводность и др.), органолептическими и технологическими (термоустойчивость, сычужная свертываемость и др.) свойствами. Эти свойства меняются под влиянием факторов, не только зависящих от стадии лактации, породы, болезней животных, но и при фальсификации. Поэтому их определение позволяет оценить натуральность, качество и пригодность молока к переработке в те или иные молочные продукты.
При заболеваниях животного состав молока меняется обычно в сторону понижения содержания лактозы и повышения содержания солей, в частности, диссоциирующих хлористых соединений. Уменьшение содержания лактозы понижает осмотическое давление и повышает точку замерзания, но одновременное повышение содержания солей не только компенсирует вызванное падением содержания лактозы понижение давления, но еще больше его повышает. Этим и объясняется сильное понижение точки замерзания молока больных животных.
Требования ГОСТа, предъявляемые к качеству
Доброкачественного молока
Молоко является благоприятной питательной средой для развития различных микроорганизмов, поэтому необходимо максимально ограничить возможность их попадания в молоко. Для этого необходимо строгое соблюдение санитарных и ветеринарных правил содержания и кормления животных на молочных фермах, санитарно-гигиенических условий получения, хранения и транспортирования молока. Утверждены санитарные и ветеринарные правила для сельскохозяйственных предприятий, строгое соблюдение которых способствует получению доброкачественного молока.
Основным источником бактериального и механического загрязнения молока являются вымя и кожный покров животного, руки и одежда обслуживающего персонала, оборудование и посуда. Постоянное содержание вымени животного в чистоте является обязательным условием получения молока высокого качества. Шерстяной покров и кожу животного ежедневно необходимо чистить, а теплое время года животное нужно мыть.
Прямым источником загрязнения молока является корм. При этом в воздухе содержатся мельчайшие частицы корма, которые могут попадать в молоко при дойке. Корма, загрязненные частицами почвы, способствуют попаданию в молоко маслянокислых бактерий, поэтому за два часа до доения необходимо убрать из кормушек остатки корма и помещение проветрить (чтобы молоко не адсорбировало кормовых запахов). Для доения рекомендуется иметь специально выделенные помещения. Следует также учесть, что при большом количестве сочных кормов трудно содержать животных в чистоте из-за нарушения работы желудочно-кишечного тракта.
К работе на ферме допускаются только здоровые люди, персонал фермы должен систематически проходить медицинские осмотры (один раз в квартал, доярки один раз в месяц). Ежегодно всех обследуют на туберкулез, бациллоносительство и гельминтоз.
Перед доением доярки должны надевать чистую санитарную одежду и мыть руки чистой теплой водой с мылом.
Первейшая предпосылка получения доброкачественного молока состоит в том, что молоко должно быть получено от здоровых коров. Животных с признаками инфекционных или других заболеваний необходимо изолировать. Молоко коров больных сибирской язвой, бешенством, чумой и другими заболеваниями уничтожают на ферме. Молоко в хозяйствах, карантированных по ящуру, можно использовать после кипячения с выдержкой 5 минут.
В настоящее время используется машинное доение, молоко подается в закрытой системе по трубопроводам в помещение для хранения молока. Это исключает загрязнение молока и адсорбирование им посторонних привкусов и запахов. При этом требуется тщательно мыть и дезинфицировать оборудование и инвентарь. Вода для мойки должна отвечать по требованиям питьевой воды. Помещения молочной и моечной должны быть сухими, чистыми, светлыми, хорошо проветриваемыми, должны иметь подводку холодной и горячей воды.
Стены должны быть облицованы плиткой. Ответственность за соблюдение санитарных правил возлагается на заведующих фермами, директоров сельскохозяйственных предприятий.
Для получения молока высокого качества нужно не только правильно кормить и содержать животных, но и соблюдать санитарно-гигиенические условия на ферме.
2.4.1. Бактерицидная фаза молока, способы ее продления
Молоко, как любой биологический секрет, например, кровь, обладает одной важной особенностью - бактерицидностью, или бактериостатичностью, т.е. способностью задерживать размножение или уничтожать те микроорганизмы, которые попадают в свеженадоенное (парное) молоко в процессе его производства.
Бактерицидность молока обуславливается наличием в нем защитных средств, как лактелина, лизоцимов, антитоксинов, бактериолизинов, иммунных тел и т.д. Они вызывают реакцию агглютинации, или склеивания клеток, преципитации (осаждения), последовательного воздействия на мембрану клетки (лизиса) с ее разрушением. Бактерицидные вещества инактивируются при температуре 90 °С. Период, в течение которого происходит задержка роста бактерий, называется бактерицидной, или бактериостатической фазой. В этот период молоко сохраняет свои первоначальные свойства. В парном неохлажденном молоке эти свойства сохраняются в течение 2-3 часов.
Продолжительность бактерицидной фазы в молоке зависит от физиологического состояния животного, периода лактации и санитарно-гигиенических условий его получения (бактериальной обсемененности и температуры хранения). Продолжительность бактерицидной фазы в зависимости от температуры хранения молока представлена в таблице 16.
Таблица 16
Бактерицидность молока в зависимости от температуры хранения
Но какими бы не были идеальными условия получения молока, продолжительность бактерицидной фазы в натуральном свеженадоенном молоке в несколько раз короче периода, который в сложившихся условиях молочного производства, молоко проходит от выдаивания до переработки на конечный продукт.
В целях продления бактерицидной фазы и сохранения свойств молоко подвергают охлаждению. Для сохранения нативных свойств молока в течение 24 час температура его хранения не должна быть выше 10 °С при условии, что оно получено с соблюдением санитарии и гигиены. Большое значение в этом случае имеет первоначальное содержание бактерий в молоке (таблица 17).
Таблица 17
Влияние бактериального обсеменения и температуры охлаждения
свеженадоенного молока на качество молока при хранении
Из табл. 17 видно, что молоко с содержанием бактерий до 40 тысяч в 1 г через 24 часа при температуре 10 °С соответствует высшему сорту по ГОСТ Р 52054-2003. Молоко же с содержанием бактерий 150 тысяч в 1 г относится ко второму сорту, и даже глубокое охлаждение не гарантирует его сохранность.
По мере снижения температуры свеженадоенного молока увеличивается продолжительность действия бактериостатичности. Следовательно, важнейшим условием сохранения исходных свойств молока является его немедленное охлаждение после очистки от механических примесей.
По мере снижения температуры сырого молока сохраняется также большая часть витаминов.
После разрушения бактерицидных свойств молока, то есть завершения первичной стадии развития микрофлоры молока, начинается второй период - стадия развития смешанной микрофлоры.
2.4.2. Первичная обработка молока на фермах
Молоко, как сырье для молочной промышленности, можно считать качественным, если в нем сохранены первоначальные свойства, и оно может быть переработано с максимальным использованием полезных компонентов. Выполнение этой задачи в значительной степени зависит от первичной обработки молока на молочных фермах: чем эффективнее первичная обработка, тем лучше качество молока и, следовательно, выше эффективность всей молочной промышленности.
Первичная обработка молока - это комплекс технологических операций, применяемых в целях сохранения натуральных свойств свеженадоенного молока. К ним относятся: очистка от возможных механических примесей, охлаждение, хранение, транспортирование.
Очистка молока от возможных механических примесей. При ручном способе доения даже при строгом соблюдении санитарии и гигиены не исключено попадание в молоко таких примесей, как шерсть животного, пыль помещения, эпителий, слизь; в молокопровод в молоко попадают частички комбикормов, подстилки, пыли. Поэтому натуральное молоко всегда содержит то или иное количество механических примесей, характер которых предопределен спецификой содержания и кормления животных.
На прифермских молочных используют два способа очистки молока: фильтрование и центробежную очистку.
Технологический процесс первичной обработки необходимо строить таким образом, чтобы стадия очистки предшествовала всем последующим стадиям (охлаждению, хранению, транспортировке). При необходимости фильтрования молока следует отдавать предпочтение бязи или нетканым материалам и исключать фильтрование молока способом продавливания через фильтрующую ткань с помощью насоса.
Охлаждение молока. В целях продления бактерицидной фазы и сохранения свойств молоко подвергают охлаждению. Для сохранения нативных свойств молока в течение 24 часов температура его хранения должна быть не выше 6 °С при условии, что оно получено с соблюдением санитарии и гигиены. Большое значение в этом случае имеет первоначальное содержание бактерий в молоке.
Для охлаждения свеженадоенного молока на молочных фермах используют механизированные охладители различных конструкций, а также специальные резервуары. Механизированные способы охлаждения наиболее эффективны и менее трудоемки по сравнению с охлаждением во флягах со льдом, поэтому, они широко внедряются на животноводческих комплексах. Работают охладители по принципу противотока жидкостей. Наиболее распространены в доильных установках пластинчатые охладители молока. Охлаждение молока в них происходит в тонком (2-4 мм) слое.
Широкое распространение на фермах получили резервуары для охлаждения молока. Однако в резервуарах-охладителях молоко охлаждается до заданной температуры длительное время, что приводит к снижению его качества.
Наиболее рациональной схемой охлаждения молока на фермах следует признать двухступенчатое охлаждение: первая ступень - предварительное охлаждение водой в потоке с доением; вторая ступень - доохлаждение на пластинчатом или трубчатом охладителе рассолом.
Для сохранения бактериальной чистоты свеженадоенного молока в процессе его охлаждения следует максимально сокращать разрыв между процессами выдаивания и охлаждения молока. Наиболее эффективным является охлаждение в потоке с доением. Разрыв во времени между выдаиванием и охлаждением не должен превышать 2 часа. При механизированном способе охлаждения отдавать предпочтение пластинчатым охладителям. Резервуары целесообразнее использовать для хранения охлажденного молока, а не для его охлаждения. Наиболее экономичным и технологически эффективным является двухступенчатое охлаждение. Конечная температура охлаждения молока на ферме до (4+ 2) °С обеспечивает сохранение качества молока при транспортировании и хранении до 24 часов. Более глубокое охлаждение молока приводит к непроизводительным затратам и технологически не обосновано.
Хранение молока. Для хранения молока используются два вида резервуаров: 1) открытые резервуары-охладители и 2) закрытые резервуары-тер-мосы. Открытые резервуары-охладители служат для охлаждения и хранения молока, они имеют недостаток - длительный период охлаждения (от 4 часов и более), что превышает продолжительность бактерицидной фазы молока. После 20 часов хранения в молоке в несколько раз увеличивается содержание бактерий, и кислотность повышается на 1-3 °Т, ухудшаются органолептические свойства молока. Не защищено молоко и от попадания примесей в виде пыли и других частиц. Длительное перемешивание молока мешалкой в процессе охлаждения и хранения в определенной степени активизирует липолиз. Таким образом, открытые резервуары-охладители наиболее целесообразно использовать для охлаждения молока. В этом случае эффективность хранения повышается.
Закрытые резервуары служат для хранения молока. Они представляют собой цилиндрические сосуды с двумя сферическими днищами, по всей поверхности покрыты термоизоляционным материалом и заключены в защитный стальной кожух. Они хорошо сохраняют температуру охлажденного молока. За период хранения в течение 20 часов температура молока повышается на 1-2 °С. Молоко в резервуар подается предварительно охлажденным на пластинчатом охладителе до температуры хранения с учетом продолжительности хранения и степени повышения температуры за период хранения. В закрытых резервуарах молоко предохраняется от попадания механических примесей и посторонних запахов.
При выборе оборудования для хранения молока следует отдавать предпочтение закрытым резервуарам с термоизоляцией.
Транспортирование молока. Важным звеном технологического процесса в молочных линиях являются транспортные молокопроводы. Они применяются как связующие звенья между аппаратами и для транспортирования молока из доильных помещений к прифермским молочным. Молокопроводы для этих целей применяют стеклянные, стальные, из полимерных материалов, а иногда резиновые (шланги), хотя использование резиновых шлангов считается нарушением правил санитарии и гигиены. Транспортные молокопроводы в зависимости от материала, из которого изготовлены, могут по-разному влиять на бактериальное обсеменение и изменение температуры молока. Степень влияния на бактериальный состав молока зависит от профиля внутренней поверхности трубопроводов и ее санитарной обработки. Проведенными исследованиями поверхности труб стальных, стеклянных и полиэтиленовых установлено, что для лучшего сохранения качества молока наибольшими преимуществами обладают стеклянные молокопроводы по сравнению с полиэтиленовыми и стальными.
молоко микробиологический ряженка творог
Молочная промышленность -- отрасль пищевой промышленности, объединяющая предприятия по выработке продукции из молока. При этом возможность и уникальность масштабов производства молочных продуктов определяли и определяют численность человечества, его генетический и творческий потенциал. По питательным свойствам молоко представляет собой наиболее совершенный вид продовольствия; состав питательных веществ в нем почти идеально сбалансирован. (Иванова С.В, 2013)
Современные молочные комбинаты или заводы осуществляют комплексную переработку сырья, выпускают широкий ассортимент продукции, оснащены механизированными и автоматизированными линиями по розливу продукции в бутылки, пакеты и другие виды тары, пастеризаторами и охладителями, сепараторами, выпарными установками, сыроизготовителями, автоматами по расфасовке продукции.
Значительная доля российского молока предназначена для переработки и производства молочной продукции.
Молочный комплекс является одним из важнейших составных частей АПК, главной задачей функционирования которого является удовлетворение потребностей общества в молочной продукции при определенном уровне доходов населения.
Важнейшими факторами роста объемов рынка являются:
Тенденция роста реальных доходов населения;
Потенциал емкости рынка, связанный с низким текущим уровнем потребления молочных продуктов по сравнению с уровнем потребления в странах Европы;
Интерес к здоровому образу жизни;
Приверженность населения России к молочным продуктам.
Эти факторы являются источником увеличения спроса на молочную продукцию в ближайшей перспективе. (Лабинов, В.В, 2013)
Спрос на молочную продукцию удовлетворяется российскими и иностранными производителями, причем доля импорта в отдельных сегментах рынка неуклонно растет. Следовательно, дополнительной возможностью расширения рынка для отечественных компаний является импортозамещение.
Российский молочный рынок активно расширяет ассортимент предоставляемой молочной продукции. Эксперты прогнозируют постепенное снижение потребления традиционных молочных продуктов (сметана, ряженка, простокваша) в пользу обогащенных современных продуктов (биокефир, биомолоко, биойогурт). Перспективны также любые десертные молочные продукты, которые люди потребляют не для утоления голода, а для удовольствия. И это прежде всего связано с увеличением дохода населения. Общий объем этих продуктов будет расти не только за счет увеличения количества новых потребителей, но и за счет роста частоты потребления постоянными покупателями этой категории продуктов. (Ермакова, Е.Е., 2014)
Что касается анализа рынка молока и молочной продукции в России, то рынок молочной продукции развивается и растет, соответственно усиливается и конкуренция на нем. Это связано со многими факторами, а именно, постоянным наращиваем объемов производства игроками рынка, появлением в России заводов иностранных производителей и постепенным ростом благосостояния большей части населения страны.
Рынок молока, по мнению экспертов, является высококонкурентоспособным. Тенденциями этого рынка является процесс «брендирования» рынка молочной продукции. На рынке существуют крупные предприятия и холдинги, у которых свое высокотехнологическое оборудование, имеются средства на маркетинговые мероприятия и дилерская сеть. Неудивительно, что из-за таких предприятий вытесняются небольшие фирмы или заводы.
По причине отсутствия средств, необходимых для модернизации производства, расширения сети сбыта продукции, географии снабжения, создания и рекламирования торговой марки, местные компании часто бывают неконкурентоспособными. С каждым годом крупные производители поглощают все большее количество мелких региональных производителей. В связи с тем, что крупные предприятия имеют прочный как финансовый, так и производственный фундамент и к тому же хорошо ориентируются на рынке, многим малым производителям выгоднее к ним присоединится, чем действовать самостоятельно. Из всего вышесказанного можно спрогнозировать, что в будущем молочную продукцию будут выпускать небольшое количество крупнейших производителей, ведь уже на сегодняшний день они занимают большую долю рынка.
Подведя итог можно сказать, что и российский рынок молочной индустрии характеризуется неплохими перспективами роста, но повышение цен и неравномерное расширение рынка создадут, с одной стороны, много возможностей для ключевых игроков в цепочке молочных поставок, а с другой стороны, немало проблем. (Иванова, С.В,2013)
Объемы и динамика развития молочного производства в России – наглядно демонстрируют перспективы дальнейшего наращивания объемов производства, при условии внедрения современных технологий ухода за животными, использования качественных продуктов питания и обеспечения необходимых климатических условия в местах, для содержания скота.
Молочное скотоводство является одним из главных направлений современного животноводства. В России издавна хорошо развиты традиции производства и потребления молока, в первую очередь коровьего. И хотя доля молочных продуктов в рационе современных россиян значительно сократилась, они по-прежнему очень востребованы, а потому состояние отрасли имеет большое значение как для экономики, так и для продовольственной безопасности государства.
Значение и роль молочного скотоводства в современной России
Среднестатистический россиянин сегодня потребляет около 250 кг молока и молочных продуктов в год, что примерно на 100 кг меньше научно обоснованных норм потребления. Отчасти эта ситуация связана с отсутствием у городских жителей привычки пить молоко и есть молочные продукты. Однако не последнюю роль здесь играет и недостаточный объем производства молочной продукции, а также ее дороговизна для определенных слоев населения.
Отсутствие культуры потребления молока в городах сказывается на здоровье россиян. Натуральные молочные продукты - это незаменимый источник легкоусвояемых белков, жиров и минералов. Регулярное потребление молочной продукции положительно сказывается на здоровье не только детей, но и взрослых. В частности значительно укрепляется иммунная защита организма, повышается работоспособность и физическая выносливость, улучшается настроение. Натуральное молоко также обладает уникальными лечебными свойствами, в частности оно способно выводить из организма токсины и радионуклиды.
Трудно переоценить роль молочного скотоводства в обеспечении продовольственной безопасности страны. Благодаря тому, что Россия обеспечивает себя молоком и молочными продуктами на 80%, никакие внешние факторы (торговые войны, эмбарго) не могут существенно пошатнуть ситуацию на молочном рынке. Как показали события последних двух лет, при самом неблагоприятном развитии событий мы можем покрыть дефицит за счет внутреннего производства. Иными словами, россияне никогда не останутся без молока, масла и сыра. Однако, по подсчетам специалистов профильного министерства, чтобы быть совсем спокойными по этому вопросу, Россия должна обеспечивать себя молоком хотя бы на 90%.
Даже при том, что в общей сумме валового внутреннего продукта молочное животноводство в России составляет лишь доли процента, для отдельных регионов оно является одной из важнейших отраслей экономики. Особенно велико значение молочного производства для сельской местности, где животноводческие хозяйства являются крупными работодателями.
Объемы и динамика производства молочных продуктов в России
В 2015 году скотоводческие хозяйства всех типов произвели 30,78 млн тонн молока. Это почти столько же, сколько и в предыдущем году. По данным Минсельхоза, сельскохозяйственные организации за указанный период увеличили производство почти на 350 тыс. тонн, или на 2,4% (до 14,7 млн тонн), тогда как в частных подворьях селян, где производится половина отечественного молока, произошло падение объемов производства на 474,5 тыс. тонн.
Самые значительные темпы прироста в товарном выражении по итогам года продемонстрировали скотоводческие предприятия Калужской, Кировской и Воронежской областей, Республики Татарстан и Краснодарского края.
Положительным результатом 2015 года стало также увеличение производства молока в расчёте на одну корову в сельскохозяйственных организациях (кроме малых предприятий): 5233 кг или на 336 кг (6,9%) больше, чем в 2014 г.
Что касается молочных продуктов, то по итогам прошлого года их производство выросло весьма значительно. Так, выпуск сыра составил 414 тыс. т (+21% к уровню 2014 года), сырных продуктов - 121 тыс. т (+18%), творога и творожных продуктов - 728 тыс. т (+6,3%). Производство сливочного масла также растет, но гораздо более умеренными темпами: 258,9 тыс. т (+3%).
А вот объемы производства сухого молока и сливок наоборот снижаются. За двенадцать месяцев 2015 года было произведено всего 111,7 тыс. тонн этого продукта, что на 14% меньше, чем в 2014 году.
Молочная карта России
Молочное животноводство лучше всего развивается в тех регионах, где имеются обширные луговые пастбища, богатые разнообразными зелеными кормами. Основной центр молочного животноводства в России - это Приволжский федеральный округ, на который приходится почти треть всего отечественного производства молока (около 9,5 млн тонн). На втором месте расположился Центральный федеральный округ - 18%, а замыкает тройку лидеров Сибирский ФО - 17% отечественного молока
В разрезе по отдельным регионам в 2015 году ситуация сложилась таким образом (все категории хозяйств):
- Республика Башкортостан - 1812,3 тыс. тонн или 5,9% от общероссийского производства.
- Республика Татарстан - 1750,7 тыс. тонн или 5,7%.
- Алтайский край - 1414,9 тыс. тонн или 4,6%.
- Краснодарский край - 1328,2 тыс. тонн или 4,3%.
- Ростовская область - 1080,5 тыс. тонн или 3,5%.
- Республика Дагестан - 820,2 тыс. тонн или 2,7%.
- Воронежская область - 805,8 тыс. тонн или 2,6%.
- Оренбургская область - 797,1 тыс. тонн или 2,6%.
- Красноярский край - 730,2 тыс. тонн или 2,4%.
- Удмуртская Республика - 729,0 тыс. тонн или 2,4%.
Кроме того в двадцатку крупнейших производителей молока вошли Саратовская и Омская области, Ставропольский край, Новосибирская, Свердловская, Московская, Нижегородская, Ленинградская, Кировская и Тюменская области.
Состояние и проблемы молочного производства в России
Вплоть до середины 2014 года на российском молочном рынке устойчиво повышался спрос на готовую молочную продукцию (в среднем на 5-6% в год), а предложение сырья наоборот снижалось, и за предыдущие 7 лет его валовая убыль составила около 2 млн тонн. Причиной этого явления была низкая привлекательность инвестиций в молочное скотоводство на фоне других отраслей сельского хозяйства. Результатом этого стал дефицит молока-сырья, что в свою очередь повлекло сокращение выпуска сыров, масла и других молокоемких продуктов. К началу 2014 года доля импорта в сегменте сыров и сливочного масла достигала 50%, в сухом молоке - 70%.
Радикальные изменения произошли после введения продуктового эмбарго против западных стран-экспортеров. Эти меры высвободили до 20% отечественного молочного рынка, и опустевшее место заняли российские и белорусские производители, которые сумели нарастить производство на десятки процентов.
Однако даже с учетом благоприятной рыночной конъюнктуры так и не произошел аналогичный рост производства самого молока - ключевого сырья для сыроваров и маслоделов. Девальвация рубля резко повысила себестоимость производства - на 30-40%, а из-за повышения процентных ставок по кредитам инвестиционные проекты были и вовсе остановлены. В результате даже те молочные комплексы, которые были недавно построены или реконструированы, оказались на грани рентабельности.
Еще одним серьезным ударом по отрасли стало сокращение доходов населения из-за инфляции, что привело к снижению уровня потребления молочных продуктов. В результате сложилась угроза стагнации отрасли. Уже по итогам 2015 года производство сократилось на сотые доли процента. Согласно негативным прогнозам, которые пока не подтверждаются, по итогам 2016 года выпуск молока в России может вплотную опуститься к психологической отметке в 30 млн тонн или даже преодолеть ее.
Как уже говорилось ранее, Россия обеспечивает себя молоком и молочными продуктами лишь на 4/5. По данными главы Минсельхоза Александра Ткачева, сегодня дефицит молока в стране составляет порядка 8 млн тонн. При этом, по мнению министра, Россия вполне способна решить проблему в течение 5-7 лет, если на то будет соответствующая поддержка со стороны государства.
Аналитики отраслевой организации «Союзмолоко» в начале года опубликовали свой прогноз на 2016 год, в котором было два сценария - консервативный и оптимистичный. Первый предполагал снижение объемов производства ниже психологического барьера в 30 млн т., тогда как второй предусматривал их сохранение на уровне 2014-2015 гг. По данным официальной статистики, за первый квартал 2016 года выпуск молока в России увеличился на 1,3% в сравнении с аналогичным периодом прошлого года. То есть пока консервативный сценарий не подтверждается.
Вероятной причиной роста объемов производства в 2016 году является активная поддержка отрасли со стороны государства. На нужды молочников в этом году из бюджета выделено вдвое больше средств - около 30 млрд рублей. В частности на четверть увеличены субсидии для инвестиционных кредитов, в 5 раз выросли субсидии для краткосрочных кредитов, в 15 раз больше денег выделено на возмещение затрат по строительству и модернизации молочных ферм, на 62% увеличены объёмы дотаций на производство 1 кг молока.
В долгосрочной перспективе добиться роста производственных показателей в отрасли можно будет только при выполнении следующих условий:
- построение внятной стратегии допуска импорта на отечественный рынок;
- внедрение системы товарных закупок и интервенций со стороны государства для регулирования закупочных цен на молоко;
- дальнейшее наращивание объемов субсидирования отрасли (прямые дотации на производство 1 кг молока, а также компенсации процентных ставок по инвестиционным кредитам);
- санация проблемных предприятий и передача их в управление эффективным собственникам на льготных условиях;
- внедрение эффективных мер борьбы с фальсифицированной молочной продукцией на рынке;
- стимулирование внутреннего спроса на молоко и молочные продукты путем реализации социальных программ разного характера.
