Технологии пищевых производств Методические указания

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная ака-

демия имени Н.В.Верещагина»

Факультет Технологический

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ТЕХНОЛОГИИ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Методические указания к лабораторным занятиям для студентов

направления подготовки:

15.03.02 Технологические машины и оборудование профиль:

Машины и аппараты пищевых производств Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

ВОЛОГДА - МОЛОЧНОЕ

2020

УДК 664 ББК 36

Методические указания выполнены к.т.н., доцентом кафедры технологии молока и молочных продуктов Нероновой Е.Ю.

Рецензенты: Забегалова Г.Н.

к.т.н., доцент кафедры технологии молока и молочных продуктов Шохалов В.А.

к.т.н., доцент кафедры технологического оборудования

Технологии пищевых производств: Методические указания / Сост. Е.Ю.

Неронова, - Вологда-Молочное: ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА, 2020.- 21 с.

Публикуется по решению редакционно-издательского совета – ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА.

Методические указания составлены в соответствии с требованиями Федерального Государственного Образовательного Стандарта высшего образования уровня – бакалавриат направления подготовки 15.03.02 Технологические машины и оборудование, профиль Машины и аппараты пищевых производств.

УДК 664 ББК 36

©Неронова Е.Ю., 2020 ©ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА, 2020

2

Лабораторные занятия по технологии пищевых производств проводятся в лабораториях кафедры технологии молока и молочных продуктов Вологодской ГМХА и в экспериментальном цехе УОМЗ ВГМХА.

Впроцессе выполнения лабораторных занятий студенты получают практические навыки по проведению исследований физико-химических и органолептических свойств пищевого сырья, основных технологических операций и выработке разнообразных молочных продуктов; осваивают методику производственных расчетов.

На занятиях студенты должны находиться в санитарной одежде (чистый белый халат, колпачок или косынка), соблюдать санитарные правила и правила техники безопасности.

Вначале занятия преподаватель проверяет подготовку студентов по контрольным вопросам, приведенным в данном методическом указании, и дает разъяснения по ходу предстоящей работы. На расчетных занятиях студентам выдается индивидуальное задание. Лабораторные занятия выполняются индивидуально или бригадами по 3-4 человека.

Хорошая подготовка к занятию и активное участие в его проведении допускает «автоматическое» получение зачета по дисциплине.

Вконце занятия студенты проводят необходимые расчеты, записывают полученные экспериментальные данные и вывод по ним в рабочую тетрадь и приводят в порядок рабочее место.

3

2.Занятие №2. Нормативные основы при производстве пищевых

продуктов …………………………………………………………… 6

3.Занятие №3. Применение мембранных методов для разделения неоднородных систем ………………………………………………. 7

4.Занятие №4. Центробежное разделение неоднородных систем (на примере сепарирования молока). Влияние различных факторов на эффективность сепарирования ………………………………….. 9

5.Занятие №5. Принципы производственных расчетов в пищевой

7.Занятие №7. Микробиологические основы пищевых производств

4

Занятие № 1

Обеспечение безопасности пищевых продуктов при их производстве

Цель занятия: проанализировать возникновение опасностей, влияющих на безопасность при выработке пищевых продуктов; предложить возможные способы предотвращения опасностей.

Теоретическая часть

В настоящее время, с учетом Технического регламента 021 «О безопасности пищевой продукции»: при осуществлении процессов производства (изготовления) пищевой продукции, связанных с требованиями безопасности такой продукции, изготовитель должен разработать, внедрить и поддерживать процедуры, основанные на принципах ХАССП (в английской транс-

крипции НАССР - Hazard Analysis and Critical Control Points).

Система предусматривает, что опасности могут возникать с учетом трех направлений: физические, химические (включая аллергены), биологические (микробиологические).

Содержание занятия

В начале занятия в виде беседы идет обсуждение - для чего необходимо внедрение системы ХАССП. Беседа строится по предложенным контрольным вопросам.

Далее студенты делятся на 3 группы для выявления трех видов опасностей:

-физических;

-химических (аллергенов);

-биологических (микробиологических).

Каждой группе предлагается не только выявить определенную опасность, но и предложить мероприятия по ее устранению.

На обсуждение в группах дается 15-20 минут.

Форма отчетности

Выявленные опасности и предложенные мероприятия студентам предлагается оформить в виде таблицы 1.1

5

Таблица 1.1

Контрольные вопросы

1.На чем основана система ХАССП (принципы ХАССП)?

2.Какие виды возможных опасностей выделяют при производстве пищевых продуктов?

3.Что такое критические контрольные точки?

4.Что такое критические пределы?

5.Как проводят мониторинг критических контрольных точек (предупреждающие действия, коррекция и корректирующие действия)?

Занятие № 2

Нормативные основы при производстве пищевых продуктов

Цель занятия: Познакомиться с общими и специальными Техническими регламентами на пищевую продукцию ТР ТС 021»О безопасности пищевой продукции», ТР ТС 005 «О безопасности упаковки», ТР ТС 022 «Пищевая продукция в части ее маркировки», ТР ТС 033 «О безопасности молока и молочной продукции», ТР ТС 034 «О безопасности мяса и мясной продукции». Разобрать основные положения общих Технических регламентов: ТР ТС 021, ТР ТС 005, ТР ТС 022.

Теоретическая часть

На территории ЕАС действуют Технические регламенты. Общие регламенты распространяются по всем направлениям пищевой продукции. Специальные регламенты нормируют требования по конкретному направлению, например молочная продукция и т.д.

Содержание занятия

В начале занятия в виде беседы идет обсуждение - для чего необходимы регламенты. Беседа строится по предложенным контрольным вопросам.

Далее студенты делятся на 3 группы. Каждой группе предлагается «оформить» маркировку для конкретного продукта, предложенного преподавателем.

На обсуждение в группах дается 15-20 минут.

6

Форма отчетности

Маркировка продукта оформляется у каждого студента в тетради.

Контрольные вопросы

1.Зачем на территории ЕАС введены Технические регламенты?

2.Чем отличаются общие регламенты от специальных? Статус которых

выше?

3.Какие уровни идентификации пищевой продукции предусматриват регламенты?

4.Основные положения ТР ТС 021»О безопасности пищевой продук-

ции».

5.Основные положения ТР ТС 005 «О безопасности упаковки».

6.Основные положения ТР ТС 022 «Пищевая продукция в части ее маркировки».

Занятие № 3

Применение мембранных методов для разделения неоднородных систем

Цель занятия: изучить процессы: нанофильтрации, микрофильтрации, ультрафильтрации, обратного осмоса

Теоретическая часть

Процессы фильтрации обычно классифицируют в соответствии с размером частиц, задерживаемых или пропускаемых фильтром. Можно выделить два главных класса процессов: обычная фильтрация частиц и мембранный процесс фильтрации. Обычная фильтрация частиц используется при выделении взвешенных частиц больше чем 10 мкм, в то время как мембранная фильтрация отделяет частицы, размер которых меньше, чем 10 микрон. Между обычной фильтрацией и мембранной фильтрацией имеется несколько существенных различий:

-Структура фильтрационного материала. При обычной фильтрации используется фильтрационный материал большой толщины с открытой и развитой структурой, в то время как при мембранной фильтрации применяется тонкая мембрана с контролируемым размером пор.

-Воздействие давления. При мембранной фильтрации, давления является движущей силой процесса, в то время как при обычной фильтрации давление применяется только, чтобы ускорить процесс.

-Конструктивной оформление процесса. При обычной фильтрации по-

ток фильтруемой среды направлен перпендикулярно поверхности фильтра, а

7

фильтрация может проводиться в открытой системе. При мембранной фильтрации, поток фильтруемой среды направляется параллельно поверхности фильтра, а поток, проникающий через мембрану (пермеат) движется перпендикулярно поверхности фильтра. Мембранная фильтрация должна проводится в замкнутой системе.

- Степень разделения. При обычной фильтрации выделяемые частицы могут быть отделены от жидкости практически полностью, в то время как мембранная фильтрация позволяет только концентрировать выделяемые частицы в меньшем объеме относительно первоначального объема жидкости.

Мембранная фильтрация подразделяется на четыре типа мембранных процессов в соответствии с размером выделяемых частиц:

1.Микрофильтрация (МФ) - отделяет частицы, размер которых лежит

вдиапазоне 0,05-10 мкм. В этот диапазон попадают бактерий, жировые шарики молока и крупные мицеллы казеина.

2.Ультрафильтрация (УФ) - отделяет коллоидные частицы и высокомолекулярные вещества, размер которых лежит в диапазоне 0,001-0,05 мкм. В этот диапазон попадают казеин и сывороточные белки.

3.Нанофильтрация (НФ) - отделяет молекулы, размер которых лежит в диапазоне 0,0005-0,001мкм. В этот диапазон попадают лактоза и некоторые аминокислоты.

4.Обратный осмос (ОО) - отделяет молекулы и ионы размером менее

0,0005 мкм.

Содержание занятия

В начале занятия студенты отвечают на контрольные вопросы.

Далее студенты делятся на 3 группы для решения предлагаемых преподавателем заданий (задания выдаются на специальных карточках или выводятся на доску с помощью мультимедийного устройства).

Форма отчетности

Отчетом по занятию является решение и оформление в тетради заданий, предложенных преподавателем.

Контрольные вопросы

1.Перечислите факторы, влияющие на эффективность мембранной фильтрации, и назовите каково их влияние.

2.В чем сущность процесса микрофильтрации (что остается в концентрате, какое давление применяют и т.д.)?

3.В чем сущность процесса нанофильтрации (что остается в концентрате, какое давление применяют и т.д.)?

8

4.В чем сущность процесса ультрафильтрации (что остается в концентрате, какое давление применяют и т.д.)?

5.В чем сущность обратного осмоса (что остается в концентрате, какое давление применяют и т.д.)?

6.Что такое предел разделения мембран?

Занятие № 4

Центробежное разделение неоднородных систем (на примере сепарирования молока)

Влияние различных факторов на эффективность сепарирования

Цель занятия: изучить влияние физико-химических и конструктивных факторов на степень обезжиривания молока, жирность сливок, познакомиться и научиться выполнять технологические расчеты по сепарированию, нормализации молока.

Теоретическая часть

Сепарирование – процесс разделения молока на сливки и обезжиренное молоко.

МОЛОКО

СЛИВКИ ОБЕЗЖИРЕННОЕ МОЛОКО

Жиробаланс составляется на основании материального баланса с целью определения потерь жира при сепарировании.

Материальный баланс:

Мм = Мсл + Мо +П

Жиробаланс:

Мм Жм= Мсл Жсл + Мо Жо +Пж

Абсолютные потери жира, кг:

Пж = Мм Жм - Мсл Жсл - Мо Жо

Относительные потери жира, %

Мм - масса молока, кг,

Мсл - масса сливок, кг, Мо - масса обезжиренного молока, кг,

П - потери, кг,

9

Пж - потери жира, кг, По - относительные потери жира, %.

Оборудование и материалы

1.Сепараторы производительностью 50 дм3/ч, соединенные с реостататом, позволяющим менять частоту оборотов барабана сепаратора.

2.Кастрюли, ведра или другие емкости, необходимые для подогрева цельного молока перед сепарированием и для сбора продуктов сепарирования.

3.Мутовка для перемешивания цельного молока.

4.Посуда для отбора проб цельного молока и продуктов сепарирования.

5.Приборы, реактивы и посуда, необходимые для определения массовой доли жира в цельном молоке, сливках и обезжиренном молоке.

Содержание занятия

Работа выполняется двумя бригадами. Студенты под руководством преподавателя собирают сепараторы и готовят их к работе. Изучается 8 вариантов сепарирования молока (см. табл. 4.1.)

Для каждого варианта бригада получает 5 дм3 молока и ведет подготовку молока в соответствии с заданием.

Перед началом сепарирования отбирается проба молока для определения в ней массовой доли жира.

Хлористый кальций вносится в молоко за 15-20 мин. до сепарирования из расчета 15 г соли на 100 дм3 в виде 40%-го раствора.

По каждому варианту сепарирования необходимо определить массы молока, обезжиренного молока, сливок, массовые доли жира в обезжиренном молоке и сливках, а также составить жиробаланс сепарирования.

Таблица 4.1. – Варианты сепарирования молока

10