Технологический процесс приготовления яичного порошка (технологическая часть дипломного проекта)

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ

2.1 Характеристика пищевого продукта
Яичный порошок в соответствии представляет из себя концентрированный пищевой продукт, приготовленный из куриных яиц высушиванием яичной массы (белка и желтка вместе). Применяется в кондитерской и хлебопекарной промышленности. Заменяет свежее яйцо (10 г яичного порошка и 30 г воды соответствуют весу одного яйца среднего размера). Также яичный порошок используют при производстве мясных продуктов, соусов, майонезов. Из яичного порошка можно приготовить вкусные омлеты.
Ингридиенты (состав):
- Влажность - не более 6-7%
- Жир - не менее 35%
- Белок - не менее 45%
- Скорлупа - 12,5%
- Углеводы - 7%
- Минеральные вещества - 3%
Химический состав яичного порошка представлен в таблице 2.1
- Таблица 2.1 - Химический состав яичного порошка, %
Составные части Яичный по-рошок Сухой белок Сухой желток
Вода 6,6 12,6 5,2
Белковые вещества 43,2 73,4 35,4
Азотистые небелковые вещест-ва  5,8 8,5 2,8
Жир 40,9 0,3 53,2
Зола 3,5 5,2 3,4
Цвет: от светло-желтого до ярко-желтого, однородный по всей массе Вкус и запах: свойственный высушенному яйцу. Структура представляет собой порошок, допускаются комочки.
Массовая доля влаги не более 7%. Массовая доля жира не менее 35%. Массовая доля белка не менее 45%. Растворимость 85-95%
Наличие кишечной палочки в 0,1 г продукта не допустимо Наличие саль-монеллы в 25 г продукта также не допустимо
Яичный порошок полностью заменяет натуральное яйцо. Его используют для приготовления бисквитов, вводят в различного вида теста (для улучшения вкусовых качеств и реологии теста).
Не изменяются свойства яичной массы, порошок хорошо востанавливается в теплой воде. Он является полноценным заменителем куриных яиц и очень удобен в использовании.
Яичный порошок удобен при хранении, для него не надо четырех секционные ванны, холодильные камеры, он занимает мало места.
Удобен в применении, экономичен в использовании.
Яичный порошок сохраняет все питательные свойства свежего яйца, но при этом дешевле яйца, в 6 раз дольше хранится, не образует отходов.
Способы использования
Инструкция по приготовлению (восстановлению) яичного порошка: 1. Яичный порошок перед пуском в производство необходимо просеять через сито с ячейками 1,5-2 мм. 2. Залить яичный порошок небольшим количеством воды температурой 40-45С. 3. Тщательно все перемешать, чтобы не было комочков, долить оставшуюся воду по рецептуре (из расчета: на 100г яичного порошка берут 350г воды). 4. Через 30-40 минут порошок набухнет, его процеживают через сито и употребляют по назначению. 5. Растворимость яичного порошка должна быть не менее 85%. 6. Восстановленный яичный порошок необходимо использовать в течении рабочей смены.
Яичный порошок заменяет натуральное куриное яйцо в соотношении 1:4, т.е. одна часть порошка заменяется четырмя частями меланжа или натурального яйца.
Яичный порошок отличается высокой гигроскопичностью и значительным содержанием жира, поэтому он быстро портится под воздействием влаги, кислорода воздуха, света и повышенной температуры. Хранить его надо в герметичной упаковке (в металлических банках или запаянных полиэтиленовых пакетах). При температуре не более 20 °С и относительной влажности воздуха 50—50 % срок хранения составляет 6 мес. При температуре 2 °С и ниже яичный порошок может храниться 2 года.

2.2 Сырье для производства

В качестве сырья для производства яичного порошка используются птичьи яйца (рисунок 2.1)

1 — наружный жидкий белок; 2—плотный белок; 3—внутренний жидкий белок; 4 — гра-динковый слой; 5 — белковая связка; б—градинки; 7—темный желток; 8 — светлый желток; 9 — надскорлупная пленка; 10 — скорлупа; 11 − воздушная камера; 12 — подскорлупная обо-лочка; 13—яичная оболочка; 14 — латебра; 15 — шейка латебры; 16 — ядро Пайдера; 17 − желточная оболочка; 18 — бластодиск
Рисунок 2.1 - Строение куриного яйца (продольный разрез)
Птичье яйцо является сложной и высокодифференцированной половой клеткой. Оно состоит из желтка, белка и скорлупы с оболочками. Каждая часть яйца выполняет свои специфические функции. Соотношение составных частей яйца как в абсолютном выражении (г), так и в относительном (%) зависит от вида птицы. Яйца водоплавающей птицы содержат желтка больше (до 35%), чем у кур и индеек (32%). Поэтому естественно, что белка в яйцах водоплавающих птиц относительно меньше, чем в яйцах кур.
На соотношение составных частей яйца, а также их вес влияет возраст птицы, сезон года, порода и продуктивность. Как правило, первые яйца, снесенные молодками, в среднем весят 40—45 г. По истечении шести месяцев яйцекладки вес яиц повышается до 57—60 г. Увеличение веса яиц наблюдается и в дальнейшем. Но с 2,5—3-летнего возраста несушек вес яиц начинает уменьшаться. Такая закономерность наблюдается и у других видов домашней птицы.
В яйцах молодых кур по сравнению с курами более старшего возраста содержится больше белка и меньше желтка. Если у молодок вес белка может составлять 58—60%, а желтка 29—30% общего веса яйца, то куры во второй, год яйцекладки дают яйца с более высоким относительным весом желтка—33—32% при содержании 55—56% белка. Интенсивное увеличение относительного веса желтка в яйцах молодых кур наблюдается в основном в первые 6—8 месяцев яйцекладки. С увеличением возраста несушек происходит и уменьшение относительного веса скорлупы. В летний период года при резком повышении температуры воздуха отмечается некоторое снижение веса яиц. Из всех составных частей яиц наименьшим сезонным изменениям подвержен желток, а большим — белок и скорлупа.
Породные различия, в свою очередь, оказывают значительное влияние на величину яиц и их составных частей. У кур яйценоского направления продуктивности вес яиц несколько ниже, чем у кур мясных пород. Следует отметить, что от уровня кормления птицы зависит размер яиц. Так, например, при недостатке в рационе несушек витамина D или кальция не только ухудшается качество скорлупы и уменьшается ее относительный вес, но и снижается вес яйца.
Желток. Эта часть яйца представляет собой почти сферическое тело жел-того или оранжевого цвета. Расположен желток вблизи центра яйца. Цвет желтка обусловлен присутствием в нем каротяноидных пигментов, поступаю-щих в яйцо из корма птицы. Строение желтка хорошо видно при рассмотрении поперечного разреза яйца. В центре желтка находится латебра, которая представляет собой светлый желток жидкой консистенции. Диаметр ее 6 мм. Желток состоит из светлых и более темных слоев, которые чередуются и заключены в общую желточную оболочку. Эта оболочка очень тонкая. Ее толщина не более 0,024 мм. В желтке может быть 12 и более слоев. Толщина светлых полос меньше темных. Под микроскопом видно, что желток состоит из, взвеси различных по размеру желточных шаров. Диаметры этих шаров колеблются от 0,025 до 0,150 мм. Самые большие шары расположены ближе к центру желтка. В светлом желтке шары меньше, их диаметр не превышает 0,075 мм,
Белок. Наибольшую часть яйца занимает белок, который состоит из четы-рех слоев. Вокруг желтка расположен внутренний плотный белок, который, вращаясь при прохождении через яйцевод, образует градинки. Поэтому этот слой иногда называют градинковым. Он плотно прилегает к желточной обо-лочке, составляет примерно 2,7%' веса всего белка и в яйцах кур весит около 1 г. За внутренним плотным белком расположен слой внутреннего жидкого белка, который составляет 16,8% и почти не содержит муциновых волокон. Следующий слой — средний плотный белок, иначе его называют белковым мешком. Это самый большой слой, он занимает примерно 50—57% объема всего белка. В нем содержится много муциновых волокон. Слой служит как бы подушкой для желтка, и к нему прикрепляются градинки. С обеих сторон яйца (острого и тупого) плотный белок прикрепляется к подскорлупной оболочке. Четвертый слой — наружный жидкий — окружает содержимое яйца со всех сторон, за исключением тех мест, где к подскорлупной оболочке прикрепляется белковый мешок. Этот слой составляет 23% и более.
Скорлупа. Яичная скорлупа представляет собой известковую оболочку, которая принимает участие в минеральном обмене развивающегося организма и предохраняет яйцо от воздействия отрицательных факторов внешней среды. Она состоит из двух слоев: губчатого (наружный) и сосочкового (внутренний). Наибольшую часть скорлупы составляет губчатый слой. Он очень прочный, плотно соединен с сосочковым слоем и весь пронизан канальцами (порами). Внутренний сосочковый слой состоит из многочисленных выпуклостей, илн сосочков, которые погружены в подскорлупную оболочку. Среднее количество пор в скорлупе куриного яйца — 7500. У утиных яиц пор больше. Распределяются они неравномерно. На 1 см2 тупого конца скорлупы куриного яйца находится 149—77, в средней части — 131—106 и в остром конце—90—16 пор.Толщина скорлупы яиц кур колеблется от 0,34 до 0,38 мм, яиц уток—от 0,37 до 0,43 мм и яиц цесарок от 0,50 до 0,54 мм. По своей толщине она не везде одинакова. Более толстая скорлупа — на остром конце яйца, более тонкая — на тупом.
Внутренняя поверхность скорлупы выстлана двумя подскорлупными оболочками. Одна из них прилегает к скорлупе, другая — к наружному жидкому слою белка. Волокна наружной подскорлупной оболочки глубоко проникают во внутренний слой скорлупы. Чаще всего эти оболочки белого цвета. Во влажном состоянии они эластичные; высушенные—хрупкие. Толщина оболочек различна. Более толстая — наружная, более тонкая — внутренняя. Толщина обеих оболочек колеблется в пределах 0,057—0,069 мм. Состоят они из протеиновых волокон, переплетенных между собой и пропи-танных цементирующим белковым веществом. Обе оболочки имеют поры, нона внутренней оболочке их больше. Между собой они плотно соприкасаются, за исключением области тупого конца. Здесь они расходятся и образуют воздушную камеру.
В момент снесения яйца воздушной камеры не бывает. Она образуется по-сле, и ее величина зависит от проницаемости скорлупы, возраста яйца и быст-роты его охлаждения. У большинства куриных яиц воздушная камера появля-ется в течение 80—60 мин. Первоначальный объем ее составляет 0,1—0,3 см3, диаметр 0,5—0,9 см. Образуется она в результате того, что содержимое яйца при охлаждении уменьшает свой объем больше, чем скорлупа. При хранении яиц воздушная камера увеличивается, поэтому по ее величине можно судить о качестве яйца.
Сверху скорлупа покрыта надскорлупной оболочкой — кутикулой. Она представляет собой очень тонкую прозрачную пленку, состоящую из протеина (муциновых волокон). Эта оболочка прочно связана со скорлупой. Толщина ее очень маленькая. Надскорлупная оболочка проницаема для газов, хотя не имеет видимых отверстий. По ее виду можно определить степень свежести яйца. Матовая поверхность характерна для недавно снесенных яиц. Скорлупа долго хранившегося яйца имеет блестящую поверхность. Наружный слой кутикулы содержит мельчайшие капельки жира. Особенно заметное количество жира обнаружено на гусиных и утиных яйцах.
Зародышевый диск (бластодиск) расположен под желточной оболочкой. Его хорошо видно в верхней части желтка у вскрытого яйца, лежавшего несколько минут горизонтально. Бластодиск представляет собой небольшое беловатое, круглое пятнышко. Его диаметр в курином яйце 3—5 мм. Примерно такой же диаметр бластодиска и в яйце водоплавающей птицы. Зародышевые диски оплодотворенных и неоплодотворенных яиц различаются.
2.3 Стадии технологического процесса
Технологический процесс производства сухого яичного порошка состоит из следующих операций:
- прием и сортировка яиц,
- удаление возможной микрофлоры с поверхности яиц путем их мойки и дезинфекции,
- разбивание яиц,
- разделение на белок и желток,
- фильтрация яйцемассы, перемешивание,
- пастеризация и охлаждение яичной массы,
- сушка, упаковка яичного порошка,
- транспортировка и хранение.
Яйца, предназначенные к переработке, принимают по счету, массе и категориям, причем для производства яичного порошка берут только доброкачественные яйца.
Яйца, предназначенные для переработки, моют в растворе каустической и кальцинированной соды с концентрацией раствора 0,2%, при температуре 30°С. Поверхность яиц дезинфицируют ультрафиолетовыми лучами.
Разбивание яиц и разделение содержимого на желток и белок производят вручную или с помощью специальных приспособлений различных конструкций. Для фильтрации и перемешивания используют установку Я6—ФФМ, на которой меланж очищается от частиц скорлупы, пленок, градинок и перемешивается. Производительность установки составляет 2000 кг/ч яичной массы.
Для устранения в яичной массе микробиологических процессов проводят ее пастеризацию при температуре 60° С в течение 2,5 — 3 мин. После пастеризации яичную массу охлаждают водой до температуры 15—+18° С. Пастеризация и последующее охлаждение проводится на автоматизированной пластинчатой пастеризационно-охладительной установке производительностью 1200 кг/ч.
Сушку яичной массы проводят на дисковых или форсуночных сушилках. Температура входящего воздуха в сушилке 150-158° С, в зоне сушки – 44 - 50° С и на выходе 50—54° С. Влажность высушенной массы не должна превышать 4-8%.
Чтобы готовый продукт был высокого качества нужно чётко соблюдать заданный температурный режим сушки. Только в этом случае можно ожидать сохранения пищевых и биологических свойств. При сушке яичной массы ни в коем случае не должно происходить денатурации белка. Она происходит при температуре 52-60 °С. Значит, максимальная температура, при которой осуществляется сушка яичного порошка не должна превышать 60 °С. Такая температура не гарантирует гибели всех вредоносных микроорганизмов. Вполне могут выжить стафилококки, кишечная палочка, гемолитический стрептококк, протей и возможно сальмонеллы. Но при достаточной тепловой обработке в процессе приготовления кулинарных блюд все выжившие микроорганизмы погибнут. При правильном соблюдении технологических режимов сушки яичный порошок сохраняет натуральные свойства и обладает хорошей растворимостью. Если в процессе производства будет превышена температура и белок перегреется, то в результате его денатурации растворимость порошка снизится.
Для увеличения скорости сушки яичную массу распыляют в сушильную камеру. В результате сильно увеличивается поверхность испарения. Под воздействием горячего воздуха она быстро высыхает и опускается вниз. Сушильный агент (воздух) уносит с собой часть испарившейся влаги.
Для процесса сушки важно поддержание теплового равновесия в сушилке. На него влияют количество и температура высушиваемого продукта, доли сухого вещества, температуры сушильного агента. Для поддержания термодинамического равновесия необходимо осуществлять замеры температуры не только в сушильной камере, но и на входе и выходе из неё.
Упаковывают сухой яичный порошок в фанерные барабаны, бочки, картонные ящики, металлические банки, бумажные мешки и другую тару. При температуре воздуха до 20°С и относительной влажности 65- 70% срок хранения яичного порошка составляет 6 мес.
По органолептическим, физико-химическим, бактериологическим показателям сухой яичный порошок должен удовлетворять следующим требованиям: цвет - от светло до ярко-желтого; структура порошкообразная, комочки легко раздавливаются; вкус и запах - свойственен высушенным яйцам, без посторонних запахов и привкуса; в пересчете на сухое вещество со-держится белковых веществ не менее 45%, жира - 35%, при влажности от 4 до 8%.
Норма выхода яичного порошка от массы яичного меланжа - 27,4%.
Расход яичного меланжа на 1 кг яичного порошка - 3,65 кг.
Зарубежные фирмы производят яичный порошок различного состава, в зависимости от его назначения: порошок для пекарен, для производства макарон, сухой желток для пекарен и для приготовления майонеза и другие продукты.
2.4 Аппаратурно-технологическая схема производства
Линия для сушки яичного порошка (рисунок 2.2) состоит из электропогрузчика, лнеточного транспортера, яйцесортировальной машины, машины для мойки и сушки яиц, стола для разбивания яиц, бака, насоса, сушилки.

1 - Электропогрузчик, 2 - Леточный транспортер, 3 - Яйцесортировальная машина, 4 - Машина для мойки и сушки яиц, 5 - Стол для разбивания, 6 - Бак, 7 - Насоса, 8 - Сушилка
Рисунок 2.2 - Технологическая схема производства яичного порошка

Яйца на электропогрузчике подвозятся к ленточному транспортеру. По ленточному транспортеру поступают в яцесортировальную машину, где происходит удаление некондиционных яиц. Далее годные к технологическому процессу яйца поступают в установку мойки и сушки. После на столе разбивания происходит отделение скорлупы от яичного меланжа. Далее сырая яичная масса поступает в бак-резервуар и при помощи насоса поступает в сушилку. После сушки готовый яичный порошок упаковывается и отвозится на электропогрузчике на склад.

В сушильной камере происходят следующие технологические операции:
- дозированная подача исходного продукта к распылителю;
- распыление исходного продукта в объеме ;
- нагрев и подача воздуха в сушильную камеру;
- обезвоживание распыленного жидкого продукта в объеме сушильной камеры с образованием сухого порошка;
- транспортирование высушенного продукта отработанным воздухом в улавливающие устройства;
- отделение сухого порошка от воздуха и вывод очищенного воздуха в атмосферу;
- пневмоохлаждение сухого порошка в системе пневмотранспорта и выгрузка его из системы.
2.5 Фасовка, упаковка, маркировка продукции
Яичный порошок расфасовывают в фанерные барабаны, фанерные штампованные бочки до 25 кг нетто, в бумажные непропитанные мешки четырех и пятислойные с полиэтиленовым вкладышем-мешком массой нетто 20 кг, в ящики из гофрированного картона с полиэтиленовым вкладышем-мешком массой нетто не более 12,5 кг и в других пакетах.
Яичный порошок упаковывают:
- в фанерные барабаны No 3, тип I или фанерно-штампованные бочки No 3 и No 4, тип II, массой нетто 25 кг;
- в бумажные непропитанные мешки четырех- и пятислойные с вкладышами из полиэтиленовой пленки массой нетто 20 кг;
- в ящики из гофрированного картона No 5 с вкладышем-мешком из поли-этиленовой пленки массой нетто 12,5 кг;
- в пакеты из многослойной пленки типа целлофан-полиэтилен-фольга-полиэтилен массой нетто 0,075 кг;
- в металлические банки No 7 массой нетто 0,25 кг и металлические банки NoNo 12, 14 и 15 массой нетто 0,25, 1,50 и 4,50 кг.
Фанерные барабаны, фанерно-штампованные бочки и металлические банки перед упаковкой в них яичного порошка должны быть выстланы внутри подпергаментом или пергаментом, или целлофаном.
Допускаемые отклонения массы нетто от массы, указанной на этикетке:
±3,0 % — для упаковочной единицы массой нетто 0,075 и 0,25 кг;
±1,0 % — для упаковочной единицы массой нетто 1,5 и 4,5 кг;
±0,5% — для упаковочной единицы массой нетто 12,5—25,0 кг.
Яичный порошок, фасованный в пакеты из многослойной пленки и метал-лические банки, упаковывают в фанерные ящики No 10, дощатые ящики No 15, No 21, No 31 и ящики из гофрированного картона No 9.
Яичный порошок хранят:
- при температуре не более 20 °C и относительной влажности воздуха 65-75 % — 6 мес;
- при температуре не более 2 °C и относительной влажности воздуха 60-70 % — 2 года со дня выработки.
Яичный порошок принимают партиями. Под партией понимают любое количество продукции, выработанное одним предприятием в течение одной смены и оформленное одним документом о качестве установленной формы.
На деревянную тару с помощью трафарета наносят надпись или наклеивают этикетку с указанием предприятия, выпускающего яичный порошок, массы нетто и брутто, номер партии, даты, ГОСТа, способа упо-требления (мелкая расфасовка) и надписи “хранить в сухом, прохладном, затемненном месте”.

2.6 Хранение и транспортирование
Хранят сухой яичный порошок в складских помещениях с температурой 10°С и влажностью 75 % в течение 6 мес. И на холодильнике при температуре -2 +2°С и влажности 60-70 % до 2 лет. При температуре более 20°С хранить сухие яичные продукты не разрешается. К помещениям складов, где хранится эта продукция, предъявляют следующие требования: должны быть чистыми, сухими, хорошо вентилируемыми. Тару с яичным порошком размещают в штабеля на чистых сухих решетках по партиям выработки. Фанерные барабаны и бочки укладывают в 3 ряда, а ящики в 5-6 рядов. Каждая выпускаемая партия сопровождается документацией установленной формы, удостоверяющей качество продукции. Транспортировать сухой яичный порошок необходимо в условиях, обеспечивающих его сохранность.