2.5. Технологічний розрахунок витрат сировини, допоміжних матеріалів,баланс сировини і готової продукції,

Розрахунок витрат сировини на виробництво 1000 кг йогурту з масовою часткою жиру 2,5%. Масова частка жиру у вихідному молоці 3,4%. Нормалізація в потоці.Масова частка жиру вершків 30%. Норма витрат ̶ 1014 кг на 1 т продукту [40].

1. Розрахунок необхідної кількості порошку топінамбура

   1. Згідно літературних даних кількість інуліну в 100 г порошку становить 6, 25 г.

   2. Добова потреба в інуліні ̶ 4-12 г [23]. Орієнтуємось на 5 г.

   3. Щоб забезпечити 10% добової потреби в інуліні, необхідно, щоб у рекомендованій дозі споживання йогурту було не менше 0,5 г інуліну.

5г-100%

хг-10%, хг=0, 5 г.

4. Маса порошку, що містить 0, 5 г інуліну :

100г-6, 25 г

хг-0, 5г, хг=8 г.

5. Рекомендована добова кількість споживання йогурту ̶ 200г [43]. А тому необхідна кількість порошку топінамбура в рецептурі йогурту 2,5 % жирності для забезпечення 10% добової потреби в інуліні становитиме:

0,2 кг-0,008 кг

1000кг-хкг, х=40 кг.

2. Експериментальні дослідження норм раціонального дозування порошку топінамбура в рецептурному складі йогурту

Метою дослідження стало створення продукції оздоровчого призначення з використанням порошку топінамбура. Для здійснення поставленої мети було вирішено наступні завдання:

1) визначення норм раціонального дозування порошку топінамбура в рецептурному складі йогурту;

2) дослідження органолептичних та фізико-хімічних показників йогуртів з додаванням порошку топінамбура;

3) дослідження структурно-механічних властивостей йогуртів з додаванням порошку топінамбура.

Об’єктами дослідження слугували дослідні зразки йогуртів, отримані в лабораторних умовах, з внесенням порошку топінамбура в різних концентраціях.

Органолептичні показники отриманих зразків йогурту, їх склад та фізико-хімічні показники наведені в табл. 2.9, 2.10 відповідно.

Таблиця 2.9 – Органолептичні властивості йогурту з порошком топінамбура

№ п.п	Компоненти , %			Органолептичні показники					Висновок
	Мо-локо норм2,5%	За-кваш. пре-парат	Поро-шок топі-нам-бура	Консистенція	Смак і запах		Колір
1	2	3	4	5	6		7		8
1	98,5	1,0	0,5	Однорідна ніжна, без газоутворення, присутні часточки наповнювача	Чистий, кисломо-лочний		Білий		Порошок нерівномір-но розосеред-жений в масі продукту
2	98,0	1,0	1,0	Однорідна, в міру щільна, без газоутворення, з невеликою кількістю часточок наповнювача, які рівномірно розподілені по всьому об'єму	Чистий, кисломо-лочний, з легким, приємним смаком порошку, без сторонніх присмаків і запахів		Зумов-лений кольо-ром порош-ку, світло-кремо-вий		Готовий йогурт має приємні органолеп-тичні властивості
3	97,0	1,0	2,0	Однорідна, в міру щільна, без газоутворення, з невеликою кількістю часточок наповнювача, які рівномірно розподілені по всьому об'єму	Чистий, кисломо-лочний, з легким, приємним смаком порошку, без сторонніх присмаків і запахів		Зумов-лений кольо-ром порош-ку, світло-кремо-вий		Готовий йогурт має приємні органолеп-тичні властивості
Продовження табл.2.9
1	2	3	4	5	6	7		8
4	95,5	1,0	3,5	Однорідна, в міру щільна, без газоутворення, з помітною кількістю часточок наповнювача, які рівномірно розподілені по всьому об'єму	Чистий, кисломо-лочний, з вираженим смаком порошку, приємний, без сторонніх присмаків і запахів		Світло-кремо-вий		Готовий йогурт має приємні органолеп-тичні властивості
5	94,0	1,0	5,0	Однорідна, в міру щільна, без газоутворення, з помітною кількістю часточок наповнювача, які рівномірно розподілені по всьому об'єму	Чистий, кисломолочни, вираженим смаком наповнювача, без сторонніх присмаків і запахів, приємний		Кремо-вий		Готовий йогурт має приємні органолеп-тичні властивості
6	93,0	1,0	6,0	Однорідна, щільна, без газоутворення, з великою кількістю часточок порошку, які рівномірно розподілені по всьому об'єму	Явно виражений смак порошку, без сторонніх присмаків і запахів		Кремо-вий		Даний вміст порошку послаблює традиційний кисломолоч-ний смак і запах йогурту

Таблиця 2.10 – Фізико-хімічні показники йогурту з порошком топінамбура

№ п.п	Компоненти , %			Титрована кислотність, °Т	Активна кислот-ність, од. рН
	Молоко норм. жирністю 2,5 %	Закваш. препарат	Порошок топінамбура
1 (Контроль)	99,0	1,0	-	104,0	4,112
2	98,5	1,0	0,5	83,0	4,613
3	98,0	1,0	1,0	83,7	4,603
4	97,0	1,0	2,0	85,3	4,543
5	95,5	1,0	3,5	86,1	4,534
6	94,0	1,0	5,0	87,0	4,516

За результатами досліджень встановлено, що зразки йогуртів із вмістом порошку топінамбура від 1 до 5%, мають найкращі органолептичні показники.

Фізико-хімічні показники активної та титрованої кислотності дослідних зразків знаходяться в межах норми згідно нормативної документації на йогурти[34].

Важливим критерієм якості йогуртів є їх консистенція. Йогурти відносять до структурованих дисперсних систем, а тому дослідження їх структурно-механічних властивостей дозволяє оптимізувати технологічні показники структури системи.

Дослідження реологічних властивостей проводилось на ротаційному віскозиметрі «Реотест 2» з використанням системи коаксіальних циліндрів.

Результати аналізу структурно-механічних властивостей отриманих зразків йогурту показано на рис.2.2, 2.3 відповідно.

Рис.2.2 – Залежність в’язкості зразків йогурту від концентрації порошку топінамбура

Рис.2.3– Залежність напруження зсувупрактично незруйнованої (Рr) та зруйнованої структури (Pm) системи зразків йогурту від концентрації порошку топінамбура

За результатами проведених експериментів були побудовані криві в’язкості та криві течії для досліджуваних зразків. На основі отриманих даних було розраховано залежність ефективної в’язкості системи від концентрації порошку топінамбура.

Так на рис.2.2 видно, що при додавання порошку в кількості 0,5% спостерігається розрідження та зниження в’язкості системи в порівнянні з контрольним зразком. При збільшенні концентрації внесеного порошку в’язкість зростає, що можна пояснити гелеутворюючою здатністю порошку топінамбура. При концентрації 6 % в’язкість значно зростає.

Тому найкращі в’язкісні характеристики мають зразки з концентрацією порошку топінамбура від 1 до5 %.

На рис.2.3 представлено динаміку зміни напруженості зсуву практично зруйнованої та незруйнованої структури досліджуваних зразків від концентрації внесеного порошку.

Із зростанням концентрації від 1 до 5 % спостерігається перехід системи від псевдо пластичної до пластичної.

При концентрації 6% порошку утворюється компактна упаковка частинок дисперсної фази, що є небажаним.

Таким чином, внесення порошку топінамбура кількістю від 1 до5 % є оптимальним, що підтверджується також результатами органолептичного аналізу. А тому необхідну кількість порошку топінамбура в рецептурі йогурту 2,5 % жирності було обрано 4%, що забезпечує 10% добової потреби в інуліні. При цьому необхідно враховувати, що вміст інуліну залежить від сорту культури та умов вегетації року і коливається в межах 10%, особливо в осінній період переважають високомолекулярні фруктами, в тому числі інулін[23].

Щодо мікронутрієнтного складу, то вживання порції (200 г) даного продукту забезпечує 2,88% добової потреби у вітаміні В₃, калію – 10,9 %, заліза – 2, 9 %, кальцію 23, 92 % [23, 45, 46, 48].

3. Складаємо рецептуру [40]:

Таблиця 2.11-Рецептура йогурту з порошком топінамбура (кг на 1 т)

Сировина	Втрати на 1 т
	без врахування втрат	з врахування втрат
Молоко з масовою часткою жиру (МЧЖ) 2,5%	913,96	926,75
Молоко сухе знежирене з масовою часткою сухих речовин 93%	46,1	46,75
Порошок топінамбура	40	40,7
Всього	1000,00	1014,00

4. Проводимо перерахунок рецептури на 1 т готової продукції з врахуванням втрат:

913,96 кг-х кг

1000кг-1014кг, х=926,75 кг.

Аналогічні розрахунки для інших рецептурних компонентів.

5. Визначають кількість нормалізованого молока за кількістю наміченого до випуску кисломолочного продукту:

Mн=(Мкп Рн)/1000=(1000×1014)/1000=1014 кг, (2.1)

де Мкп ̶ кількість йогурту (1000кг); Рн ̶ норма витрати нормалізованого молока на 1т готового продукту з урахуванням втрат при виробництві, кг. (Залежно від потужності заводу, виду, ваги розфасовки і способу виробництва),

у тому числі:

1. Маса молока з масовою часткою жиру 2,5 %

m(н.м)=(1014×926,75)/1014=926,75кг, (2.2) Маса молока сухого знежиреного з масовою часткою сухих речовин 93%: m(сух.з.м.)=(1014×46,75)/1014=46,75 кг, (2.3)

2. Маса порошку топінамбура

m(пор.топ.)=(1014×40,7)/1014=40,7 кг, (2.4)

6. На рис 2.4. розглянуто заповнення трикутника Баркана для варіанту нормалізації в потоці при умові Жн˂Жц (Жн-жирність нормалізованого молока, Жц- жирність вихідного молока) [40]

0,9

27, 5

2,5

3,4

26,6

30

Рис.2.3 Трикутник змішування

За правилом рівностороннього трикутника складаємо пропорцію:

(Жц-Жн)/Мв=(Жв-Жн)/Мц=(Жв-Жц)/Мн, , (2.5)

де Мв- маса вершків, отриманих при нормалізації;

Жв-жирність вершків;

Жн-жирність нормалізованого молока;

Мц- маса незбираного молока;

Мн-маса нормалізованого молока.

Виходячи з пропорцій знаходимо:

1. Масу незбираного молока, що необхідно для отримання заданої кількості нормалізованого молока:

Мц=(Мн(Жв-Жн)/(Жв-Жц))(100/(100-П)) , (2.6)

де П-норми втрат при сепаруванні (приймаємо0,2%)

Мц=((926,75х27,5)/26,6)(100/99,8)=963,7 кг;

2. Маса вершків, отриманих при нормалізації заданої кількості незбираного молока:

Мв=(Мц(Жц-Жн)/(Жв-Жн))((100-П)/100) , (2.7)

Мв=(963,7х0,9/27,5)((100-0,2)/100)=31,6 кг;

В табл.2.11 наведено результати продуктового розрахуну.

Таблиця 2.11– Зведена таблиця продуктового розрахунку

Сировина і готовий продукт	m, кг	Ж, %	Затрачено на виробництво, кг			Отримано у виробництві, кг
			В тому числі			Вершки	Нормалізоване молоко
			Нормалі-зоване молоко	Сухе знежире-не молоко	Порошок топінам-бура
Молоко незбиране	963,7	3,4				31,6	926,75
Йогурт з порошком топінамбура жирністю 2,5 %	1000	2,5	926,75	46,75	40,7
Всього			926,75	46,75	40,7	31,6	926,75