Организация технологического производства молока и оценка эффективности его выпуска

    Стерилизация

    Стерилизаторы для стерилизации продуктов в таре бывают периодического, полунепрерывного и непрерывного действия.

    Стерилизатор периодического действия представляет собой камеру цилиндрической или прямоугольной формы с герметически закрывающейся крышкой. Молоко в стеклянных бутылках, закрытых металлическим колпачком, загружается в корзины, которые устанавливаются на тележки и подаются в стерилизатор. В камере стерилизатора бутылки с молоком нагреваются паром. По достижении заданного температурного режима начинается выдержка продукта при температуре стерилизации. По окончании стерилизации в камеру подается сжатый воздух, а затем охлаждающая вода. Охлажденные бутылки с продуктом удаляются из камеры стерилизатора. 

    Стерилизатор полунепрерывного действия (рис. 26) представляет собой туннель прямоугольной формы. При перемещении тележек в туннеле два соседних щита образуют камеру, внутри которой находятся корзины с молоком. В процессе стерилизации продукт проходит 11 зон обработки (/—XI). Продолжительность обработки продукта в каждой зоне составляет 8 мин.

    Стерилизаторы непрерывного действия могут быть предназначены для стерилизации молока в стеклянной и металлической таре.

    Стерилизатор для стерилизации молока в бутылках имеет несколько зон обработки. В двух первых зонах бутылки с молоком, перемещающиеся внутри стерилизатора в кассетах-носителях, нагреваются водой до 90 °С, а в зоне стерилизации — паром до 118 °С. Затем бутылки поступают на охлаждение теплой водой (три зоны охлаждения). В нижней части стерилизатора бутылки с молоком доохлаждаются холодной водой и с температурой около 20 °С выходят из установки. 

    Стерилизатор для стерилизации сгущенного молока в жестяных банках (рис. 27) имеет носители барабанного типа. В них находятся банки с продуктом.

    В зоне обработки / продукт предварительно нагревается горячей водой до 90 °С и затем банки вместе с носителями перемещаются в зону стерилизации //, где продукт нагревается до 118 °С и выдерживается при этой температуре 15 мин. В зоне обработки /// продукт охлаждается теплой водой до 40 °С.

    Для производства стерилизованного питьевого молока применяются стерилизационно-охладительные установки, которые обеспечивают полный цикл обработки продукта, включая стерилизацию и охлаждение. Эти установки работают в линиях производства стерилизованного молока совместно с установками для асептической фасовки и укупорки продукта.

    Стерилизационно-охладительные установки бывают пластинчатого и трубчатого типов, а также пароконтактные.

    В установках пластинчатого типа (рис. 28) сырое очищенное молоко из уравнительного бака подается центробежным насосом в рекуперативную секцию где нагревается горячим молоком до 66 °С. Затем насосом высокого давления молоко направляется в секцию /, где нагревается горячей водой до 137 °С и выдерживается в течение 4 с. Из выдерживателя молоко направляется в рекуперативную секцию теплообменника //, где охлаждается горячей водой до 70 °С. Охлажденное молоко поступает в гомогенизатор и направляется в рекуперативную секцию ///, где охлаждается холодным сырым молоком до 20 °С. Горячая вода для нагревания молока в стерилизаторе сначала поступает из бачка-аккумулятора в пароконтактный нагреватель, а затем в стерилизатор для нагревания молока при температуре 14Q °С. Из стерилизатора вода направляется в рекуперативные секции теплообменника IV и V и охлажденная до 63 °С возвращается в аккумулятор. 

    Все аппараты установки связаны автоматизированной системой контроля и управления технологическим процессом.

    Установки трубчатого типа также предназначены для стерилизации молока в потоке с последующей фасовкой и укупоркой его в стерилизованную тару.

    В состав этих установок входят теплообменники трубчатого типа, обеспечивающие интенсивный теплообмен (рис. 29). Поступающее в уравнительный бак молоко центробежным насосом на-правляется в трубчатый рекуператор, где нагревается горячим молоком до 70—75 °С. Затем молоко подается в гомогенизатор и далее — во вторую секцию рекуператора, где нагревается горячим молоком до 115 °С. В секции стерилизации молоко нагревается электрическим током до 140 °С. Для охлаждения молоко направляется сначала во вторую и в первую секции рекуператора, затем — в секцию водяного охлаждения и с температурой 20 °С поступает в емкость хранения. 

    Пароконтактные установки предназначены для стерилизации питьевого молока в потоке. Установки изготовляются с пароконтактными нагревателями инжекционного типа.

    В установке с нагревателем инжекционного типа (рис. 30) холодное сырое молоко, поступающее в уравнительный бак, центробежным насосом подается в секцию нагревания горячей водой, где его температура повышается до 75 °С. Затем подогретое молоко насосом высокого давления нагнетается в пароконтактный нагреватель, где оно смешивается с паром и нагревается до 140 °С. Из нагревателя молоко через возвратный клапан поступает в вакуумную камеру. При смешении с паром молоко стерилизуется и разбавляется конденсатом. В ва-^г куумной камере молоко вскипает, из него удаляется влага, внесенная с конденсатом. Температура молока понижается до 76 °С. Из вакуумной камеры молоко откачивается центробежным насосом и направляется на гомогенизацию. Затем молоко охлаждается водой в пластинчатом охладителе до 20 °С. При нарушении температурного режима стерилизации возвратный клапан направляет молоко сначала в теплообменник, где нестерилизованное молоко охлаждается водой до 75 °С, а затем в уравнительный бак. В этом случае автоматическая система управления отключает гомогенизатор к прерывает подачу сырого молока в установку. 
 

    Нагреватель инжекционного типа установки (рис. 31) предназначен для нагрева молока путем смешения его с паром. Он имеет два кольцевых канала, по одному из которых движется молоко, а по другому — пар, инжектируемый в молоко.

    Пар смешивается с молоком в кольцевом канале и смесь поступает в камеру, где пар конденсируется и молоко нагревается до требуемой температуры. Регулирование расхода молока происходит путем изменения размеров кольцевой щели при перемещении центрального стержня. 

    Фасовка и упаковка

    Фасовка в полимерную тару

    В полимерную тару практически фасуются молочные продукты всех видов. В зависимости от этого различают автоматы для фасовки в термосвариваемые пакеты, стаканчики и коробки прямоугольной формы.

    Автомат для фасовки молока в термосвариваемые пакеты (рис. 32) служит для изготовления упаковки из полиэтиленовой пленки и укупорки в нее продукта. Пленка, сматываясь с рулона, поступает в рукавообразователь, где из нее формируется труба со сваренными внахлест краями. Поршневой дозатор объемного тица подает в трубу порцию молока. Труба с продуктом протягивается с остановками клещевыми зажимами, которые одновременно сваривают полиэтиленовую трубу в поперечном направлении и отделяют наполненные и запечатанные пакеты. Наполненные пакеты поступают в гнезда транспортера, который, периодически перемещаясь на один шаг, подает пакеты в специальную транспортную тару. Объем дозы 0,25; 0,5; 1,0 л.

    Автомат для фасовки молока и жидких диетических молочных продуктов в пакеты тетраэдной формы предназначен для изготовления упаковок из комбинированного материала на основе бумаги. В автомате бумажная лента с внутренним покрытием из полиэтилена сматывается с рулона и подается в устройство для формования рукава и сварки продольного шва. Образовавшийся бумажный рукав заполняется молоком и поступает к устройству для образования пакетов.

    Это устройство состоит из четырех вертикальных цепных транспортеров. На транспортерах укреплены зажимы, пережимающие рукав во взаимно перпендикулярных направлениях. В каждой паре зажимов имеется нагревательный элемент, обеспечивающий сварку горизонтального шва пакета. Второй зажим имеет резиновый амортизатор. При движении бумажного рукава вниз он сжимается первой парой зажимов. В этот момент происходит сварка горизонтального шва. Молоко в рукав подается после образования шва.

    Автоматический регулятор поддерживает уровень молока на 80—120 мм выше второй пары зажимов.

    В нижней части автомата расположен механизм отрезки, который разрезает гирлянду пакетов с молоком на отдельные пакеты. Пакеты направляются к укладчику, который укладывает их в корзины. Каждая корзина вмещает 18 пакетов с молоком. Вместимость пакета 0,5 или 0,25 л. 
 
 

    ФАСОВКА И УПАКОВКА В СТЕКЛЯННУЮ ТАРУ

    В стеклянную тару фасуются преимущественно жидкие молочные продукту. Оборудование для фасовки входит в комплект линии фасовки и упаковки молочных продуктов в стеклянную тару. Операции фасовки молока в бутылки и укупорки бутылки алюминиевым колпачком объединены в одном агрегате — разливочно-укупорочном.

    В основу работы разливочного устройства агрегата (рис. 37) положен метод объемного дозирования по уровню. Разливочные патроны размещены в днище закрытой   вращающейся емкости.

    Воздушное пространство в емкости вакуумируется. При поступлении бутылки на вращающийся под емкостью стол патрон опускается на бутылку. Горлышко бутылки отжимает резиновый клапан патрона, и молоко поступает в бутылку. Воздух из бутылки отсасывается в вакуумное пространство емкости. Бутылка заполняется молоком до самого верха. Затем патрон несколько приподнимается и горлышко бутылки отходит от клапана. Избыток молока вытесняется атмосферным давлением. Уровень молока в бутылке понижается до нижнего конца воздушной трубки. После этого патрон возвращается в верхнее положение и бутылка выходит из патрона. В разливочном устройстве бутылки заполняются продуктом только в том случае, когда в них будет достигнут вакуум, равный вакууму в верхней части емкости. Это позволяет отбраковывать бутылки с неисправным или нестандартным горлышком, а также бутылки с трещинами и сколами. 
 
 
 

    Устройство для укупоривания монтируется на агрегате рядом с дозирующим устройством. Бутылка, заполненная молоком, поступает на укупорку алюминиевым колпачком. Вырубной пресс высекает из алюминиевой ленты заготовку, маркирует ее и формует колпачок. Направляющая подает колпачки к бутылке. Укупорочные патроны расположены во вращающемся блоке, под которым движется бутылка. При опускании укупорочного патрона на бутылку резиновое кольцо патрона деформирует край колпачка и плотно обжимает его вокруг горлышка. При подъеме патрона резиновое кольцо отходит от горлышка и освобождает колпачок. После подъема патрона укупоренная бутылка транспортером направляется к укладчику бутылок в транспортную тару.

    Автоматы для фасовки стерилизованного молока по принципу действия не отличаются от автоматов для фасовки молока в термосвариваемую пленку и бумагу. Они снабжены устройством для стерилизации пленки и бумаги, а также устройством, обеспечивающим стерильность зоны розлива молока.

    2. Оценка экономической  эффективности организации  производства

    2.1. Оценка потребительских  предпочтений

    Большинство Астраханцев - 74% от числа опрошенных- покупают молоко не реже одного раза в неделю, при этом 33% покупают молоко 2-3 раза в неделю, 21% - каждый день, а 20% - один раз в неделю. Средняя частота покупки составляет один раз в 7,6 дней.  
 Согласно результатам проведенного опроса, 65% респондентов скорее купят пастеризованное молоко, а 20% предпочтут стерилизованное. Следует отметить, что в розничной сети соотношение пастеризованного и стерилизованного молока составляет, соответственно, 27 и 73%, в то же время в покупательских предпочтениях наблюдается практически противоположная ситуация. Несоответствие ответов респондентов и дистрибьюции позволяет предположить, что при совершении покупки потребитель слабо представляет себе разницу между пастеризованным и стерилизованным молоком. Производителям стерилизованного молока следует учесть этот факт в рекламе, делая акцент на различии между этими двумя видами продукции.  
По мнению 64% Астраханцев, наиболее предпочитаемая цена пастеризованного молока – от 10 до 15 рублей за литр (рис. 1). Предпочтения покупателей стерилизованного молока разделились между ценой в 10-15 рублей за литр – таким образом ответили 25% респондентов, - и 21-25 рублей за литр - 23% опрошенных.  
 
Рисунок 1. Предпочтения потребителей по стоимости молока, % от числа покупателей  
 
 
 
 Сравнение этих данных с показателями дистрибьюции молока в торговых точках демонстрирует некоторые различия по этому показателю. В розничной сети (рис. 2) видно достаточно четкое разделение ассортимента: пастеризованное молоко имеет наибольший ассортимент в ценовых категориях 10 – 15 рублей за литр (47% от числа торговых точек) и 16 – 20 рублей за литр (43%), а ассортимент стерилизованного молока представлен, в основном, в ценовых диапазонах 21 – 25 рублей за литр (66% от числа торговых точек) и более 25 рублей за литр (52%). В целом, ценовая дистрибьюция, "продляющая" предпочитаемый потребителями ценовой диапазон в следующую, более дорогую категорию, представляется логичной для повышения объема продаж в денежном выражении, поскольку стимулирует покупателя совершать более дорогие покупки. Практика показывает, что отказа от предпочитаемых потребителем торговых марок (или от производителей) в этом случае не происходит.  
 
Рисунок 2. Дистрибьюция молока по цене, % от числа торговых точек 
 
 
 
Наиболее популярной упаковкой для молока в Астрахани является полиэтиленовый пакет – его предпочитают 44% опрошенных. Коробка Тетра-Пак находится на втором месте – при покупке ее выберут 35% респондентов. Сравнение покупательских предпочтений в отношении упаковки молока и дистрибьюции различных упаковок молока в торговых точках представлено на рисунке 3. Пастеризованное молоко в 49% случаев продается в полиэтиленовом пакете, а стерилизованное в 70% случаев – в коробке Тетра-Пак. Представленные данные подтверждают необходимость акцентированной рекламы по видам молока и преимуществам упаковки Тетра-Пак. Принимая во внимание данные о ценовых предпочтениях покупателей можно также предложить производителям стерилизованного молока упаковывать его в полиэтиленовый пакет, тем самым создавая более дешевое ценовое предложение и расширяя круг потребителей.  
 
Рисунок 3. Сравнение дистрибьюции молока по упаковке в розничной сети, (% от числа торговых точек) с предпочтениями покупателей (доля от числа опрошенных потребителей)  
 
 
 
По вертикальной оси представлены данные по дистрибьюции пастеризованного и стерилизованного молока в торговых точках, а также доля от общего числа респондентов предпочитающих различные упаковки как пастеризованного, так и по стерилизованного молока. (Примечание: сумма долей потребительских предпочтений составляет 96%, так как в диаграмму не были включены ответы "другое", "не имеет значения" и "затрудняюсь ответить").  
Наиболее предпочитаемым Астраханскими потребителями объемом упаковки является 1 литр (92% - процент от числа опрошенных). Представленность этого типа упаковки в торговой сети составляет 94%. Соответственно большинство покупателей - 72% - приобретают за один раз 1 литр молока, а 15% - 2 литра.  
Большинство опрошенных - 61% - покупают молоко (как пастеризованное, так и стерилизованное) с нормальной жирностью (то есть 2,5% жирности), а 18% опрошенных - с повышенным содержанием жира (то есть более 2,5% жирности).  
59% пастеризованного молока, реализуемого в магазинах Ростова-на-Дону, имеет жирность 2,5%, а 30% – жирность 3,2%.  
Следует отметить, что выбор стерилизованного молока по видам жирности в розничной торговле очень широк – всего насчитывается 11 степеней жирности, от 0,3 до 6% (рис. 4). Такое разнообразие ассортимента характерна для дорогой продукции. Для сравнения: пастеризованное молоко (более дешевое по сравнению со стерилизованным, см. рис. 2) представлено в продаже всего четырьмя степенями жирности (2,5%, 3,2%, 3,5% и 3,8%), причем дистрибьюция пастеризованного молока жирности 3,8% составляет 10% от числа торговых точек, а пастеризованного молока жирности 3,5% – лишь 5%.  
 
Рисунок 4. Дистрибьюция стерилизованного молока по жирности, % от числа торговых точек