Материальный расчёт и подбор оборудования для производства бифидумбактерина | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

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

Дата публикации: 07.07.2016

Статья просмотрена: 242 раза

Библиографическое описание:

Мадаминов Д. К. Материальный расчёт и подбор оборудования для производства бифидумбактерина // Молодой ученый. — 2016. — №13. — С. 181-184. — URL https://moluch.ru/archive/117/32508/ (дата обращения: 22.09.2018).



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): защитная среда, молочная сыворотка, масса, конечная суспензия, содержание жира, стандартная активность, производственная питательная среда, посевная культура, материальный расчет, сублимационная сушка.


Похожие статьи

Разработка бактериального концентрата на основе клеток...

Опытной питательной средой служила сыворотка из цельного молока, обогащённая экстрактом томатного сока.

Замороженную бактериальную суспензию помещали в асептических условиях в заранее подготовленную сублимационную сушилку и высушивали в...

Молочная сыворотка: побочный продукт или дополнительный...

Основные термины (генерируются автоматически): молочная сыворотка, процесс квашения, сыворотка, каракулевое сырье, продукт, витамин, кисломолочный продукт, конечный продукт, обычное молоко, основной реагент.

Разработка технологии функционального напитка на основе...

молочного жира. минеральных веществ.

В течение 24 часов закваска не проявляет активности. Полученные результаты можно объясняется тем, что сыворотка, как среда для развития микроорганизмов, отличается от молока по массовой доли лактозы и активной...

Функциональный напиток на основе молочной сыворотки...

Незначительно меньшая активность наблюдалась в образцах с пюре моркови и свеклы.

Исследование влияния молочной среды на прочность ниточного крепления деталей верха

Перспективные направления развития исследований по переработке молочной сыворотки.

Сравнительная характеристика питательных сред для...

Содержание основных компонентов в молочном сырье. Наименование показателя. Обезжиренное молоко.

Основные термины (генерируются автоматически): обезжиренное молоко, грибок, питательная среда, молочная сыворотка, сыворотка, аминокислота...

Применение продуктов из молочной сыворотки при...

В молочной сыворотке содержится 0,05–0,45 % жира, причем жир в сыворотке диспергирован больше, чем в молоке.

Абсолютное содержание (в %) основных зольных элементов в сыворотке следующее: калий — 0

В настоящее время во многих странах сушка сыворотки.

Использование злаковых и масличных культур в молочной...

Лантратова Е. В., Муругова Д. В., Короткова А. А., Горлов И. Ф., Сложенкина М. И. Использование злаковых и масличных культур в молочной

В связи с высоким содержанием крахмала рису отводится роль загустителя, стабилизатора и источника энергии в рецептуре нового мороженого.

Мембранные методы переработки молочной сыворотки

Жиры.

Сушка и размол кристаллов производятся по обычной традиционной схеме. Таким образом, разделение молочной сыворотки мембранными технологиями на фракции и выделение из нее в чистейшем виде концентратов белка, пищевой лактозы, а также...

Применение статистических методов контроля качества при...

Творог и изделия из него очень питательны, так как содержат много белков и жира.

Под влиянием собственной массы из сгустка выделяется сыворотка.

Повышение технического уровня в молочной отрасли и качества выпускаемой продукции является главным источником...

Разработка бактериального концентрата на основе клеток...

Опытной питательной средой служила сыворотка из цельного молока, обогащённая экстрактом томатного сока.

Замороженную бактериальную суспензию помещали в асептических условиях в заранее подготовленную сублимационную сушилку и высушивали в...

Молочная сыворотка: побочный продукт или дополнительный...

Основные термины (генерируются автоматически): молочная сыворотка, процесс квашения, сыворотка, каракулевое сырье, продукт, витамин, кисломолочный продукт, конечный продукт, обычное молоко, основной реагент.

Разработка технологии функционального напитка на основе...

молочного жира. минеральных веществ.

В течение 24 часов закваска не проявляет активности. Полученные результаты можно объясняется тем, что сыворотка, как среда для развития микроорганизмов, отличается от молока по массовой доли лактозы и активной...

Функциональный напиток на основе молочной сыворотки...

Незначительно меньшая активность наблюдалась в образцах с пюре моркови и свеклы.

Исследование влияния молочной среды на прочность ниточного крепления деталей верха

Перспективные направления развития исследований по переработке молочной сыворотки.

Сравнительная характеристика питательных сред для...

Содержание основных компонентов в молочном сырье. Наименование показателя. Обезжиренное молоко.

Основные термины (генерируются автоматически): обезжиренное молоко, грибок, питательная среда, молочная сыворотка, сыворотка, аминокислота...

Применение продуктов из молочной сыворотки при...

В молочной сыворотке содержится 0,05–0,45 % жира, причем жир в сыворотке диспергирован больше, чем в молоке.

Абсолютное содержание (в %) основных зольных элементов в сыворотке следующее: калий — 0

В настоящее время во многих странах сушка сыворотки.

Использование злаковых и масличных культур в молочной...

Лантратова Е. В., Муругова Д. В., Короткова А. А., Горлов И. Ф., Сложенкина М. И. Использование злаковых и масличных культур в молочной

В связи с высоким содержанием крахмала рису отводится роль загустителя, стабилизатора и источника энергии в рецептуре нового мороженого.

Мембранные методы переработки молочной сыворотки

Жиры.

Сушка и размол кристаллов производятся по обычной традиционной схеме. Таким образом, разделение молочной сыворотки мембранными технологиями на фракции и выделение из нее в чистейшем виде концентратов белка, пищевой лактозы, а также...

Применение статистических методов контроля качества при...

Творог и изделия из него очень питательны, так как содержат много белков и жира.

Под влиянием собственной массы из сгустка выделяется сыворотка.

Повышение технического уровня в молочной отрасли и качества выпускаемой продукции является главным источником...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Разработка бактериального концентрата на основе клеток...

Опытной питательной средой служила сыворотка из цельного молока, обогащённая экстрактом томатного сока.

Замороженную бактериальную суспензию помещали в асептических условиях в заранее подготовленную сублимационную сушилку и высушивали в...

Молочная сыворотка: побочный продукт или дополнительный...

Основные термины (генерируются автоматически): молочная сыворотка, процесс квашения, сыворотка, каракулевое сырье, продукт, витамин, кисломолочный продукт, конечный продукт, обычное молоко, основной реагент.

Разработка технологии функционального напитка на основе...

молочного жира. минеральных веществ.

В течение 24 часов закваска не проявляет активности. Полученные результаты можно объясняется тем, что сыворотка, как среда для развития микроорганизмов, отличается от молока по массовой доли лактозы и активной...

Функциональный напиток на основе молочной сыворотки...

Незначительно меньшая активность наблюдалась в образцах с пюре моркови и свеклы.

Исследование влияния молочной среды на прочность ниточного крепления деталей верха

Перспективные направления развития исследований по переработке молочной сыворотки.

Сравнительная характеристика питательных сред для...

Содержание основных компонентов в молочном сырье. Наименование показателя. Обезжиренное молоко.

Основные термины (генерируются автоматически): обезжиренное молоко, грибок, питательная среда, молочная сыворотка, сыворотка, аминокислота...

Применение продуктов из молочной сыворотки при...

В молочной сыворотке содержится 0,05–0,45 % жира, причем жир в сыворотке диспергирован больше, чем в молоке.

Абсолютное содержание (в %) основных зольных элементов в сыворотке следующее: калий — 0

В настоящее время во многих странах сушка сыворотки.

Использование злаковых и масличных культур в молочной...

Лантратова Е. В., Муругова Д. В., Короткова А. А., Горлов И. Ф., Сложенкина М. И. Использование злаковых и масличных культур в молочной

В связи с высоким содержанием крахмала рису отводится роль загустителя, стабилизатора и источника энергии в рецептуре нового мороженого.

Мембранные методы переработки молочной сыворотки

Жиры.

Сушка и размол кристаллов производятся по обычной традиционной схеме. Таким образом, разделение молочной сыворотки мембранными технологиями на фракции и выделение из нее в чистейшем виде концентратов белка, пищевой лактозы, а также...

Применение статистических методов контроля качества при...

Творог и изделия из него очень питательны, так как содержат много белков и жира.

Под влиянием собственной массы из сгустка выделяется сыворотка.

Повышение технического уровня в молочной отрасли и качества выпускаемой продукции является главным источником...

Разработка бактериального концентрата на основе клеток...

Опытной питательной средой служила сыворотка из цельного молока, обогащённая экстрактом томатного сока.

Замороженную бактериальную суспензию помещали в асептических условиях в заранее подготовленную сублимационную сушилку и высушивали в...

Молочная сыворотка: побочный продукт или дополнительный...

Основные термины (генерируются автоматически): молочная сыворотка, процесс квашения, сыворотка, каракулевое сырье, продукт, витамин, кисломолочный продукт, конечный продукт, обычное молоко, основной реагент.

Разработка технологии функционального напитка на основе...

молочного жира. минеральных веществ.

В течение 24 часов закваска не проявляет активности. Полученные результаты можно объясняется тем, что сыворотка, как среда для развития микроорганизмов, отличается от молока по массовой доли лактозы и активной...

Функциональный напиток на основе молочной сыворотки...

Незначительно меньшая активность наблюдалась в образцах с пюре моркови и свеклы.

Исследование влияния молочной среды на прочность ниточного крепления деталей верха

Перспективные направления развития исследований по переработке молочной сыворотки.

Сравнительная характеристика питательных сред для...

Содержание основных компонентов в молочном сырье. Наименование показателя. Обезжиренное молоко.

Основные термины (генерируются автоматически): обезжиренное молоко, грибок, питательная среда, молочная сыворотка, сыворотка, аминокислота...

Применение продуктов из молочной сыворотки при...

В молочной сыворотке содержится 0,05–0,45 % жира, причем жир в сыворотке диспергирован больше, чем в молоке.

Абсолютное содержание (в %) основных зольных элементов в сыворотке следующее: калий — 0

В настоящее время во многих странах сушка сыворотки.

Использование злаковых и масличных культур в молочной...

Лантратова Е. В., Муругова Д. В., Короткова А. А., Горлов И. Ф., Сложенкина М. И. Использование злаковых и масличных культур в молочной

В связи с высоким содержанием крахмала рису отводится роль загустителя, стабилизатора и источника энергии в рецептуре нового мороженого.

Мембранные методы переработки молочной сыворотки

Жиры.

Сушка и размол кристаллов производятся по обычной традиционной схеме. Таким образом, разделение молочной сыворотки мембранными технологиями на фракции и выделение из нее в чистейшем виде концентратов белка, пищевой лактозы, а также...

Применение статистических методов контроля качества при...

Творог и изделия из него очень питательны, так как содержат много белков и жира.

Под влиянием собственной массы из сгустка выделяется сыворотка.

Повышение технического уровня в молочной отрасли и качества выпускаемой продукции является главным источником...

Задать вопрос