Автор: Мадаминов Дилшодбек Курамбоевич

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №13 (117) июль-1 2016 г.

Дата публикации: 07.07.2016

Статья просмотрена: 95 раз

Библиографическое описание:

Мадаминов Д. К. Материальный расчёт и подбор оборудования для производства бифидумбактерина // Молодой ученый. — 2016. — №13. — С. 181-184.



Ухудшение условий окружающей среды, несбалансированность и недостаток питания, применение при лечении ряда заболеваний антибиотиков, вызывая ослабление природного иммунитета, как следствие нарушают микробиологические системы желудочно-кишечного тракта — составной части общей иммунной системы.

Решение проблемы поддержания и восстановления нормальной кишечной микрофлоры человека может быть осуществлено по трем направлениям. Первое — это употребление живых бифидо- и лактобактерий в виде бакпрепаратов, второе — употребление пищевых добавок с бифидо- и лактобактериями и третье — обязательное включение в рацион кисломолочных пробиотических продуктов.

Характеристика сырья (молочная сыворотка).

Молочная сыворотка — это жидкость, которая остается после сворачивания и процеживания молока. В зависимости от вырабатываемого продукта получают под сырную, творожную и казеиновую сыворотку. Молочная сыворотка отделяется после свертывания молока (точнее молочного белка — казеина), в результате изменения (снижение) рН до 4.6 ед. под воздействием молочной кислоты, образуемой микроорганизмами.

Соли и микроэлементы молока — содержание поваренной соли — 10,8 %(сухих веществ). Из микроэлементов: железа — 408–846 мкг/кг; меди — 7,6–17,0 мкг/кг; марганца — 27,4 мкг/кг; цинка — 3,108 мкг/кг; кобальта — 0,085–1,0 мкг/кг; йода — 44,5 мкг/кг и более 20 других наименований. Вода (93,7 %).

Таблица 1

Молочная сыворотка

Пищевая ценность на 100 г продукта

Энергетическая ценность 27 ккал 112 кДж

Белки

0,846 г

Жиры

0,36 г

Углеводы

5,14 г

Кальций

47 мг

Использование бифидобактерий в производстве молочных продуктов.

Бифидоряженка имеет очень густую консистенцию, обладающую приятным вкусом, утоляющим жажду в самую жаркую погоду. Ряженка способна нормализовать содержание бифидобактерий в организме.

Бифидокефир содержит кроме кефирной закваски биокомплекс — уникально подобранный комплекс бифидобактерий природного происхождения, прекрасно сочетающих питательные и полезные свойства для детей раннего возраста и также людей, страдающих повышенной кислотностью.

Бифидопростакваша — это кисломолочный напиток, выработанный из пастеризованного молока путем сквашивания его закваской, приготовленный на чистых культурах молочнокислых бактерий и бифидобактерий.

Рис. 1. Схема производства бифидобактерина

Материальный расчёт производства бифидумбактерина.

В связи с тем, что ни одну технологическую операцию невозможно провести без информации о количественном и качественном составе перерабатываемого сырья и его массе на разных этапах производства, в данном разделе произведен материальный расчет с последующим подбором оборудования в линию.

Материальный расчет.

  1. Масса молочной сыворотки, перерабатываемой на бакпрепарат:

Мсыв.норм.= 16000 кг.

  1. Масса сыворотки с учётом потерь при сепарировании:

Мсыв.теор.= Мсыв.норм.·(100 — Псеп.)/100,

где Псеп. = 0,454 % — нормативные потери сырья при сепарировании.

Мсыв.теор.= 16000·(100–0,454)/100 = 15927,36 кг.

  1. Потери при сепарировании:

Мсеп.= Мсыв.норм — Мсыв.теор.Мсеп.= 16000–15927,36 = 72,64 кг.

  1. Масса обезжиренной сыворотки:

Моб.сыв.= Мсыв.теор.·(Жсл. — Жсыв.) / (Жсл. — Жоб.сыв.),

Где Жсл.= 30 % — содержание жира в подсырных сливках;

Жсыв.= 0,5 % — содержание жира в сыворотке;

Жоб.сыв.= 0,1 % — содержание жира в обезжиренной сыворотке.

Моб.сыв.= 15927,36·(30–0,5) / (30–0,1) = 15688,05 кг.

  1. Масса сливок:

Мсл.= Мсыв.теор.·(Жсыв. — Жоб.сыв.) / (Жсл. — Жоб.сыв.),

Мсл.= 15927,36·(0,5–0,1) / (30–0,1) = 239,3 кг.

  1. Масса кислоты, пошедшей на нейтрализацию:

Морг.к.= 0,01·Корг.к.· Моб.сыв,

Где Корг.к — доза внесения органической кислоты (0,5–0,7 %).

Морг.к.= 0,01·0,7·15688,05 = 109,81 кг.

  1. Масса нейтрализованной сыворотки, с учетом внесения кислоты:

Мн.сыв.= Моб.сыв. + Морг.к,

Мн.сыв.= 15688,05 + 109,81 = 15797,86 кг.

  1. Масса производственной питательной среды:

Мп.с.= Мн.сыв.

Мп.с..= 15797,86 кг.

  1. Масса посевной культуры:

Мп.к. = 0,01·Кп.к·Мп.с,

Где Кп.к. — посевная доза (3–5 % от массы производственной питательной среды).

Мп.к.= 0,01·5·15797,86 = 789,9 кг.

  1. Масса прироста биомассы:

Мп.б.= 0,001·Кп.б.·Мп.с.,

Где Кп.б. — прирост биомассы (2–3 г/л производственной среды);Мп.б.= 0,001·0,003·15797,86 = 0,047 кг.

  1. Массы питательной среды и посевной культуры для предварительной ферментации, а также прироста биомассы на стадии предферментации:

Мп.с.2 = Мп.к./1,050003,

Мп.с.2 = 789,9/1,050003 = 752,28 кг.

Мп.к.2 = 0,01·Кп.к.·Мп.с.2

Мп.к.2 = 0,01·5·752,28 = 37,61 кг.

Мп.б.2 = 0,001·Кп.б·Мп.с.2

Мп.б.2 = 0,001·0,003·752,28 = 0,0022 кг.

  1. Масса культуральной жидкости:

Мк.ж.норм. = Мп.с.+ Мп.к.+ Мп.б.

Мк.ж.норм. = 15797,86 + 789,9 + 0,047 = 16587,8 кг.

  1. Масса культуральной жидкости с учетом потерь при центрифугировании:

Мк.ж.теор. = Мк.ж.норм.·(100 — Пц)/100,

где Пц = 5 % — нормативные потери при центрифугировании;

Мк.ж.теор. = 16587,8·(100–5)/100 = 15758,416 кг.

  1. Масса потерь при центрифугировании:

Мц. = Мк.ж.норм. — Мк.ж.теор.

Мц. = 16587,8–15758,416 = 829,384 кг.

  1. Масса баксуспензии до внесения защитной среды:

Мб.ц. = Ак.ж.·Мк.ж.теор.б.с.,

Где Ак.ж. — активность культуральной жидкости (5·105 КОЕ/г)

Аб.с. — активность баксуспензии, поступающей на сублимационную сушку (107 КОЕ/г)

Мб.ц.= (5·105·15758,416)/107 = 787,92 кг.

  1. Масса баксуспензии (с учетом внесения защитной среды):

Мб.с.норм. = Мб.ц.·100/(100 — Кз.с.),

Где Кз.с. = 5 % — доза внесения защитной среды

Мб.с.норм. = 787,92·100/(100–5) = 829,39 кг.

  1. Масса осветленной жидкости, получаемой при концентрировании микробных клеток:

Мос.ж. = Мк.ж.теор. Мб.ц.,

Мос.ж. = 15758,416–787,92 = 14970,496 кг.

  1. Масса защитной среды:

Мз.с.= Мб.с.норм — Мб.ц.

Мз.с.= 829,39–787,92 = 41,47 кг.

  1. Масса компонентов защитной среды:

Мз.с = Мсах. + Мжел. + Ммол.с + МБСК + Мв,

Где Мсах. — масса сахарозы в составе защитной среды в конечной суспензии;

Мжел. — масса желатина;

Ммол.с. — масса молочной сыворотки;

МБСК — масса бифидогенного концентрата;

Мв — масса воды.

Мсах. = 0,01·Ксах.·Мз.с.,

Где Ксах. — процентное соотношение сахарозы от массы защитной среды в конечной суспензии (5–8 %)

Мсах. = 0,01·8·41,47 = 3,32 кг.

Мжел. = 0,01·Кжел·Мз.с.,

Где Кжел. — массовая доля желатина в конечной суспензии (1–1,5 % от массы защитной среды)

Мжел. = 0,01·1,5·41,47 = 0,62 кг.

Ммол.с, МБСК. = 0,01·Ксм.·Мз.с,

Где Ксм. — массовая доля смеси молочной сыворотки и бифидогенного концентрата в конечной суспензии (12–25 % от массы защитной среды); соотношение в смеси молочной сыворотки и бифидогенного концентрата составляет (34–35):1

Ммол.с. = 0,01·24,3·41,47 = 10,07 кг.

МБСК = 0,01·0,7·41,47 = 0,3 кг.

Мв = Мз.с. — (Мсах. + Мжел.+ Ммол.с.+ МБСК),

Мв = 41,47 — (3,32 + 0,62 + 10,07 + 0,3) = 27,16 кг.

  1. Активность баксуспензии до внесения защитной среды:

Аб.ц. = Мб.с.норм.·Аб.с.б.ц.,

Где Аб.с. = 1·107 КОЕ/г — стандартная активность баксуспензии, поступающей на сублимационную сушку.

Аб.ц. = 829,39·107 / 787,92 = 1,05·107 КОЕ/г.

  1. Масса баксуспензии с учетом потерь активности при фасовании и сушке препарата:

Мб.с.теор.= Мб.с.норм.·(100 — Пс)/100,

где Пс = 3 % — нормативные потери при фасовании и сушке;

Мб.с.теор = 829,39·(100–3)/100 = 804,5 кг.

  1. Масса потерь при сушке:

Мс.= Мб.с.норм. — Мб.с.теор.,

Мс.= 829,39–804,5 = 24,89 кг.

  1. Масса готового продукта:

Мг.п. = Мб.с.теор.· Аб.с. г.п.,

где Аг.п. = 1,6·108 КОЕ/г — стандартная активность готового бакпрепарата;

Мг.п. = 804,5·107/ 1,6·108 = 50,28 кг.

  1. Масса влаги, испарённой при сушке бакпрепарата:

Вс = Мб.с.теор. — Мг.п.,

Вс = 804,5–50,28 = 754,22 кг.

  1. Материальный баланс:

Мсыв.норм. + Морг.к.+ Мп.к.+ Мп.б.+ Мз.с. = Мсеп.+ Мсл.+ Мц.+ Мос.ж + Мс.+ Мг.п+ Вс.

16000 + 109,81 + 789,9 + 0,047 + 41,47 = 72,64 + 239,3 + 829,39 + 14970,496 + 24,89 + 50,28 + 754,22; 16941,22 = 16941,22 (кг)

Литература:

  1. Степаненко П. П. Микробиология молока и молочных продуктов: Учебник для ВУЗов — Сергиев Посад: ООО «Всё для Вас — Подмосковье», 1999.
  2. Храмцова А. Г., Нестеренко П. Г. Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.
  3. Нечаев А. П., Траубенберг С. Е., Кочеткова А. А. и др. Химия пищи — СПб.: ГИОРД, 2003.
  4. Залашко М. В. Биотехнология переработки молочной сыворотки — М.: Агропромиздат, 1990.
  5. Кочетков Н. К., Бочков А. Ф., Дмитриев Б. А. и др. Химия углеводов — М.: Химия, 1967.
  6. Шендеров Б. А., Манвелова М. А. Функциональное питание и пробиотики: микроэкологические аспекты — М.: Агар, 1997.
  7. Нестеренко П. Т., Самойлов В. Г. Оборудование предприятий молочной промышленности — СПб.: ГИОРД, 2004.
  8. Ростроса Н. К., Мордвинцева П. В. Курсовое и дипломное проектирование предприятий молочной промышленности — М.: Агропромиздат, 1989.
Основные термины (генерируются автоматически): молочной сыворотки, смеси молочной сыворотки, предприятий молочной промышленности, Материальный расчёт, Молочная сыворотка, Масса молочной сыворотки, нормативные потери, стандартная активность, переработки молочной сыворотки, производства бифидумбактерина, бифидогенного концентрата, защитной среды, воздействием молочной кислоты, Материальный расчёт производства, доля смеси молочной, Оборудование предприятий молочной, Масса готового продукта, проектирование предприятий молочной, нормативные потери сырья, стандартная активность баксуспензии.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос