Виробництво пастеризованого молока

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство сільського господарства РФ

"Уральська державна сільськогосподарська академія"

Кафедра "Харчовий інженерії"

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

(Розрахунково-пояснювальна записка)

за курсом: "Обладнання і апарати харчових виробництв"

на тему: "Технологічна лінія виробництва

пастеризованого молока "

Виконавець:

Керівник:

Єкатеринбург 2010.

Зміст

Введення

1. Теоретичні частина

1.1 Первинна обробка, транспортування та зберігання молока

1.1.1 Первинна обробка та транспортування молока

1.1.2 Приймання і оцінка якості молока

1.1.3 Способи очищення молока

1.1.4 Режими охолодження молока

1.2 Механічна обробка молока

1.2.1 Сепарація і нормалізація молока

1.2.2 Гомогенізація молока

1.3 Теплова обробка молока

1.3.1 Вплив теплової обробки на властивості молока

1.3.2 Пастеризація молока

2. Технологічна частина

2.1 Технологія переробки молока

2.2 Продуктовий розрахунок для питного молока з м. д. Ж.3, 2%

3. Технологічне обладнання

3.1 Підбір технологічного обладнання

3.2 Обладнання

4. Розрахунок площ

4.1 Основні проектні рішення щодо компонування виробничого корпусу

4.2 Розрахунок площі основного корпусу

4.1.1 Розрахунок площі основних виробничих цехів

4.1.2 Розрахунок площі камер зберігання готової продукції та складських приміщень

Література

Програми

Введення

Молоко - продукт харчування, найбільш досконалий за своїм складом. Цінність молока полягає в ідеальній збалансованості поживних речовин. Молочні продукти грають величезну роль в харчуванні людини, забезпечуючи організм необхідними для здоров'я елементами. Молоко - найменш замінний продукт, особливо для дитячого харчування.

Молоко різних сільськогосподарських тварин відрізняється за хімічним складом і поживної цінності. Найбільш широко в харчуванні людей використовується коров'яче молоко. У раціоні народів різних регіонів присутній також молоко кіз, овець, кобилиць, верблюдиць, ослиць, буйволиць, самок зебу, яка, північного оленя.

Молоко - дуже складний продукт за своїм хімічним складом. До складу молока входять: вода, білки, молочний жир, молочний цукор - лактоза, мінеральні речовини і мікроелементи - кальцій і фосфор, більшість відомих вітамінів, ферменти, що сприяють травленню; гормони, імунні тіла, гази, мікроорганізми, пігменти.

Молоко - сировина для виробництва кисломолочних продуктів і напоїв, сиру, вершкового масла, вершків, морозива.

Молочна промисловість випускає коров'яче молоко пастеризоване, стерилізоване, топлене, згущене, сухе.

1. Теоретична частина

1.1 Первинна обробка, транспортування та зберігання молока

1.1.1 Первинна обробка та транспортування молока

Молочні продукти високої якості можна виробити тільки з доброякісного сирого молока. Доброякісне молоко характеризується нормальним хімічним складом, оптимальними фізико-хімічними та мікробіологічними показниками, що визначають його придатність до переробки. Зміна властивостей і, особливо, мікробіологічних показників сирого молока в значній мірі обумовлено життєдіяльністю мікроорганізмів, які потрапляють в молоко при недотриманні санітарно-гігієнічних правил доїння, утримання тварин, мийки обладнання для доїння, зберігання і транспортування молока. Щоб запобігти бактеріальне забруднення сировини, необхідно не тільки дотримуватися санітарні та ветеринарні правила одержання молока, але і піддавати його первинній обробці. Мета первинної обробки - забезпечити стійкість молока при його транспортуванні і зберіганні.

Первинна обробка включає наступні процеси: очищення, охолодження і зберігання до відправлення на переробку або в реалізацію.

Для видалення механічних домішок молоко фільтрують, пропускаючи через тканину, а потім направляють на подальше очищення. Для очищення застосовують фільтри різних систем, де робочими елементами служать ватяні диски, марля, синтетичні матеріали, металеві сітки та ін В даний час для очищення молока використовують сепаратори-молокоочістітель, в яких механічні домішки видаляються під дією відцентрової сили. Після очищення молоко слід негайно охолоджувати для пригнічення росту мікроорганізмів. Для охолодження молока використовують пластинчасті охолоджувачі.

Охолоджене (не вище 6 ° С) молоко транспортують на великі молочні підприємства в металевих флягах, цистернах за допомогою автомобільного, залізничного та водного транспорту. Фляги для молока місткістю 36 ... 40 л виготовляють з алюмінію і сталі. При транспортуванні великих кількостей молока застосовують автоцистерни з нержавіючої сталі та алюмінію. Вони мають ізоляцію і забезпечені герметично закриваються люками.

1.1.2 Приймання і оцінка якості молока

На молокопереробних підприємствах існує певний порядок приймання та оцінки якості молока. Приймання здійснюють відповідно до вимог чинного стандарту на молоко натуральне коров'яче. Молоко натуральне коров'яче повинно бути отримано від здорових тварин, відфільтровано та охолоджене в господарстві не пізніше ніж через 2 години після доїння до температури не вище 6 ° С.

Молоко залежно від органолептичних, фізико-хімічних і мікробіологічних показників поділяють на сортове (вищий, перший і другий) і несортових. За зовнішнім виглядом і консистенції сортове молоко повинно бути однорідною рідиною без осаду і пластівців, білого або світло-кремового кольору; смак і запах чисті, без сторонніх запахів і присмаків, невластивих свіжому натуральному молоку. Для несортових молока допускаються наявність пластівців білка і механічних домішок, а також виражені кормові присмак і запах.

Залежно від фізико-хімічних показників натуральне молоко поділяють на сорти відповідно до вимог, наведених у таблиці 1.

Таблиця 1. Фізико-хімічні показники молока

Показник


Норма для молока


вищого сорту

першого сорту

другого сорту

несортових

Кислотність, ° Т

16 ... 18

16 ... 18

16 ... 21

Менше 16 або більше 21

Група чистоти за еталоном,

не нижче групи

I

I

II

III

Щільність, кг / м 3, не менше

1028

1027

1027

Менш 1027

Температура замерзання, ° С

Не вище - 0,52

Вище - 0,52

Примітка. Якщо вимірюють температуру замерзання молока, то щільність його можна не визначати.

Молоко щільністю 1026 кг / м 3, кислотністю 15 або 21 ° Т допускається приймати на підставі стойловой проби другим сортом, якщо воно за іншими показниками відповідає вимогам діючого стандарту.

При прийманні молока щодня в кожній партії визначають органолептичні показники, температуру, масову частку жиру, щільність, групу чистоти, термостійкість, температуру замерзання, а також не рідше одного разу на 10 днів кількість бактерій, зміст соматичних клітин, наявність інгібуючих речовин; не рідше двох раз на місяць - масову частку білка; при підозрі на теплову обробку - активність фосфатази.

За мікробіологічними показниками сире натуральне молоко повинно відповідати таким вимогам: кількість мезофільних аеробних і факультативно-анаеробних мікроорганізмів (МАФАнМ) не повинен перевищувати для молока вищого сорту 3 * 10 5 КУО / см 3, першого сорту - 5 * 10 5 КУО / см 3, другого сорту - 4 * 10 б КУО / см 3; число соматичних клітин для молока вищого сорту - не більше 5 * 10 5 в 1 см 3, для молока першого і другого сорту - не більше 1 * 10 6 в 1 см 3.

Молоко, отримане від корів у перші 7 днів після отелення (молозиво) і в останні 5 днів лактаційного періоду 1 (стародойное) не приймають на молочні заводи.

Це молоко значно відрізняється від нормального (натурального) молока за хімічним складом, органолептичними та фізико-хімічними показниками (табл.2).

Таблиця 2. Порівняльні показники нормального молока і отриманого в перший (після отелення) і останній дні лактаційного періоду

Показник

Нормального (натурального)

Першого дня лактаційного періоду

Останнього дня лактаційного періоду

Масова частка,%:




сухих речовин

12,5

25 ... 30

-

в тому числі:




молочного жиру

3,5

5 і більше

5 і більше

білків

3,2

15 і більше

До 5

в тому числі:




казеїну

2,6

2,7

-

сироваткових білків

0,6

12 і більше

Велике

кількість





молочного цукру (лактози)

4,8

3,3

3,8

мінеральних речовин

0,8

1,2 (збільшення за рахунок хлоридів)

0,9 (велика кількість хлоридів і низьке гідро - і дигідрофосфат, гідро та дігідроцітратов)

вітамінів

Мікрокількостей

Підвищена кількість

-

Лактаційний періодом називають час, протягом якого корова продукує молоко. Починається лактаційний період відразу після отелення і закінчується перед запуском. Тривалість лактаційного періоду становить приблизно 10 міс. (300 днів).

Показники в'язкості, кислотності і щільності наведені в таблиці 3.

Таблиця 3.

Показник

Нормального (натурального)

Першого дня лактаційного періоду

Останнього дня лактаційного періоду

В'язкість, Па * с

1,8 - 10 -3

25 * 10 -3

-

Кислотність, ° Т

16 ... 18

40 ... 50 і більше

14 ... 16 (іноді 9 ... 12)

Щільність, кг / м 3

1028

1037 ... 1055

-

Так, молоко першого дня лактаційного періоду характеризується високою масовою часткою сухих речовин (25 ... 30%), що обумовлює його високу щільність (1037 ... 1055 кг / м 3) і в'язкість (25 * 10 -3 Па * с); зниженим вмістом лактози і одночасно підвищеним (за рахунок хлоридів) вмістом мінеральних речовин, що надає молоку солонуватий смак; високим вмістом жиру і ферментів (у тому числі ліпази), що сприяє гідролізу жиру і утворення значної кількості вільних жирних кислот, додають молоку специфічний запах; високим вмістом білків, і перш за все термолабільних сироваткових білків, що зумовлює високу кислотність і нетермоустойчівость молока. Таке молоко згортається при нагріванні до 60 ° С через денатурації та коагуляції сироваткових білків і тому непридатне для промислової переробки на молочні продукти.

Показники молока поступово змінюються і після 7 (іноді 10) днів відповідають показникам нормального молока.

Молоко останнього дня лактації відрізняється: підвищеним вмістом жиру і ферментів (у тому числі ліпази), що сприяє підвищенню кількості вільних низькомолекулярних жирних кислот, що утворюються при гідролізі жиру; підвищеним вмістом хлоридів і зниженим вмістом лактози, що обумовлює появу в молоці солоноватого смаку. Незважаючи на підвищений вміст білків і солей, молоко має знижену кислотність, що пояснюється змінами у складі мінеральних речовин, підвищеним вмістом гідро-і дигідрофосфат, гідро-і дігідроцітратов. Останні в нормальному молоці обумовлюють частку кислотності 9 ... 13 0 Т. Стародойное молоко містить дрібні жирові кульки і міцели казеїну. Казеїн відрізняється підвищеним вмістом у-фракції.

Молозиво і стародойное молоко повільно згортаються мо-локосвертивающімі ферментами і є поганий середовищем для розвитку молочнокислих мікроорганізмів. Продукти, виготовлені з молока з домішкою молозива і стародойного молока, мають неприємний смак і швидко псуються.

Тому згідно з чинним стандартом натуральне коров'яче молоко, отримане в перші 7 і останні 5 днів лактаційного періоду, не підлягає приймання і переробки на харчові цілі.

У нашій країні встановлено базисна норма масової частки жиру молока 3,4%, базисна норма масової частки білка 3,0%.

1.1.3 Способи очищення молока

Очищення проводять для того, щоб видалити механічні забруднення і мікроорганізми. Здійснюють очищення способом фільтрування під дією сил тяжіння або тиску та відцентровим способом на сепараторах-молокоочістітель. При фільтруванні молоко має подолати опір, який чиниться перегородкою фільтра, виконаної з металу або тканини. При проходженні рідини через фільтруючу перегородку на ній затримуються забруднення в кількості, пропорційній обсягу рідини, що пройшла через фільтр.

Періодично через кожні 15 ... 20 хв необхідно видаляти забруднення з фільтра. Ефективність очищення значною мірою залежить від тиску, при якому відбувається фільтрування. Зазвичай в циліндричні фільтраційні апарати молоко надходить під тиском 0,2 МПа. Фільтраційні апарати з тканинними перегородками мають ряд недоліків: короткочасність безупинної роботи; необхідність частої розбирання для промивки; можливість прориву тканини, зменшення продуктивності фільтрів залежно від тривалості роботи.

Найбільш ефективна очищення молока з допомогою сепарато-рів-молокоочістітель. Відцентрова очищення в них здійснюється за рахунок різниці між густиною частинок плазми молока і сторонніх домішок. Сторонні домішки, щільність яких більше, ніж у плазми молока, відкидаються до стінки барабана і осідають на неї у вигляді слизу.

Молоко, подвергаемое очищенню, надходить по центральній трубці (рис.1, а) у тарелкодержатель, з якого спрямовується в шламовое простір між крайками пакету тарілок і кришкою. Потім молоко надходить у межтарелочние простору і по зазору між тарелкодержателем і верхніми крайками тарілок піднімається вгору і виходить через отвори в кришці барабана. Процес очищення починається в шламовому просторі, а завершується в межтарелочних просторах.

Традиційно в технологічних лініях відцентрова очищення молока здійснюється при 35 ... 45 ° С, тому що в цих умовах осадження механічних забруднень більш ефективно внаслідок збільшення швидкості руху частинок.

При відцентрової очищення молока разом з механічними забрудненнями видаляється значна частина мікроорганізмів, що пояснюється різницею їхніх фізичних властивостей. Бактеріальні клітини мають розміри 0,8 ... 6 мкм, а розміри білкових частинок молока значно менше: навіть найбільші з них - частки казеїну - досягають розміру 0,1 ... 0,3 мкм. Для досягнення найбільшої ступеня видалення мікробних клітин призначений сепаратор-бакгеріоотделітель. Ефективність виділення мікроорганізмів на ньому досягає 98%.

1.1.4 Режими охолодження молока

Якість молока, особливо його бактеріологічні показники, в значній мірі залежить від тривалості і температури його зберігання. Відомо, що свежевидоенное молоко містить особливі бактерицидні речовини, які не тільки перешкоджають росту бактерій, а й знищують їх. У неохолодженому молоці швидко розвиваються мікроорганізми, що викликають його скисання. Так, при температурі 32 ° С через 10 год кислотність молока підвищується в 2,8 рази, а число бактерій зростає в 40 разів. У молоці, охолодженому до 12 "С, протягом 10 год кислотність не збільшується, а загальна кількість бактерій змінюється несуттєво. Значить, охолодження молока - один з основних факторів, що сприяють придушенню розвитку небажаної патогенної мікрофлори і збереженню якості молока.

Розмноження більшості мікроорганізмів, що зустрічаються в молоці, різко сповільнюється при охолодженні його нижче 10 ° С і майже повністю припиняється при температурі близько 2 ... 4 ° С.

Оптимальні терміни зберігання молока, охолодженого до 4 ... 6 ° С, не більше 12 ч. При більш тривалому зберіганні молока в умовах низьких температур виникають вади смаку і консистенції.

1.2 Механічна обробка молока

1.2.1 Сепарація і нормалізація молока

Сепарація молока - це поділ його на дві фракції різної щільності: високожирних (вершки) та низькожирне (знежирене молоко). Здійснюється сепарування під дією відцентрової сили в барабані сепаратора. Молоко, розподіляючись в барабані між тарілками у вигляді тонких шарів, переміщається з невеликою швидкістю, що створює сприятливі умови для найбільш повного відділення високожирний фракції (жирових кульок) за короткий час. Процес сепарування молока підкоряється закону Стокса:

v = (2 / 9) (2 π / 60) Rr 2 n 2 - ρ 1 / μ)

де v - швидкість виділення жирових кульок, см / с; R - середній радіус робочої частини тарілки сепаратора, см; r-радіус жирового кульки, см; n - частота обертання барабана сепаратора, С -1; ρ, ρ 1, - щільність плазми і жиру, кг / м 3; μ - динамічна в'язкість, Па * с.

Відповідно до цього закону швидкість виділення жирової фракції з молока знаходиться в прямій залежності від розмірів жирових кульок, щільності плазми молока, габаритів і частоти обертання барабана і в обернено пропорційній залежності від в'язкості молока. Зі збільшенням розмірів жирових кульок і щільності плазми молока прискорюється процес сепарування та відділення вершків. Чим вищий вміст сухих знежирених речовин у молоці, тим вище щільність плазми і незбираного молока. Отже, молоко більшої щільності буде мати кращі умови для сепарування. Підвищення в'язкості молока призводить до зниження швидкості виділення жирової фракції.

Крім того, істотний вплив на сепарування надають кислотність і температура молока.

Підвищення кислотності молока призводить до зміни колоїдного стану його білків, що супроводжується іноді випаданням пластівців; в результаті наростає в'язкість, що ускладнює сепарування.

Підвищення температури молока сприяє зниженню його в'язкості і переходу жиру в рідкий стан, що покращує сепарування. Оптимальна температура сепарування 35 ... 45 ° С. Нагрівання молока до цієї температури забезпечує добре знежирення. Схема роботи сепаруючого пристрою показана на малюнку 1.

Поряд з сепаруванням при 35 ... 45 ° С іноді застосовують високотемпературне сепарування при 60 ... 85 ° С. Зі збільшенням температури сепарування підвищуються продуктивність сепаратора і якість знежирення. Однак високотемпературне сепарування має і ряд недоліків: збільшення вмісту жиру у знежиреному молоці внаслідок часткового випадіння альбуміну, що перешкоджає виділенню жиру, сильне спінювання вершків та знежиреного молока; зростання роздроблення жирових кульок.

Рис.1. Схема роботи сепаруючого пристрої: а - молокоочістітель; б - слівкоотделітель; / - вихідне молоко; 2 - легка фракція (очищене молоко або вершки), 3 - частинки, що утворюють осад; 4 - осад (слиз), 5 - важка фракція (знежирене молоко )

Велику увагу приділяють сепарування при низьких температурах, так званого сепарування холодного молока. Однак сепарування при низькій температурі на звичайних сепараторах призводить до зниження їх продуктивності майже вдвічі через підвищення в'язкості і часткової кристалізації жиру.

Процес сепарування в сепараторі здійснюється в такій послідовності (рис.1, б). Незбиране молоко по центральній трубці надходить у тарелкодержатель, з якого по каналах, утвореним отворами в тарілках, піднімається у верхню частину комплекту тарілок і розтікається між ними. У межтарелочном просторі жирові кульки як більш легка фракція молока рухаються до центру барабана, далі по зазору між кромкою тарілки і тарелкодержателем піднімаються вгору і надходять у камеру для вершків. Потім під натиском вершки надходять у патрубок, на якому встановлені вимірювач кількості вершків (ротаметр) і регулювальний вентиль. Знежирене молоко як більш важка фракція прямує до периферії барабана (у грязьове простір), піднімається вгору і надходить у патрубок, на якому встановлені манометр і регулювальний вентиль (кран).

Регулювальний вентиль призначений для регулювання жирності одержуваних вершків, яка змінюється в залежності від кількості вершків та знежиреного молока. При постійних кількості і масової частки жиру в молоці надходить зменшення кількості виходять вершків призводить до підвищення масової частки жиру в них і, навпаки, збільшення кількості вершків знижує в них масову частку жиру.

Виходячи зі співвідношення мас вершків та знежиреного молока можна знайти необхідну жирність вершків. Визначивши розрахунковим шляхом співвідношення між масами вершків та знежиреного молока, встановлюють це співвідношення за допомогою регулювального пристрою.

На молочні підприємства молоко надходить з різним вмістом жиру і сухого знежиреного молочного залишку (СОМО), а в готовому продукті жир і СОМО повинні бути в певній кількості або співвідношенні. У зв'язку з цим необхідна нормалізація сировини.

Нормалізація - це регулювання складу сировини для отримання готового продукту, що відповідає вимогам стандарту.

При нормалізації вихідного (цільного) молока по жиру можуть бути два варіанти: жиру в цілісному молоці більше, ніж потрібно у виробництві, і жиру в цілісному молоці менше, ніж потрібно. У першому варіанті жир частково відбирають шляхом сепарування або до вихідного молоку додають знежирене молоко. У другому варіанті для підвищення жирності вихідного молока додають до нього вершки. Маси вершків та знежиреного молока, необхідних для додавання до вихідного молоку, розраховують за рівнянням матеріального балансу, який можна скласти для будь-якої складової частини молока.

Один з найпростіших способів нормалізації по жиру - нормалізація шляхом змішування в ємності розрахованих кількостей нормалізуемого молока і нормалізує компонента (вершків або знежиреного молока). Нормалізуючий компонент додають при ретельному перемішуванні суміші в ємності.

Нормалізацію змішуванням можна здійснити в потоці (рис.2, а), коли безперервний потік нормалізуемого молока змішується в певному співвідношенні з потоком нормализующего продукту.

Нормалізація молока з використанням сепаратора-слівкоотделітель здійснюється в такому порядку: нормалізуемое молоко подається на сепаратор-слівкоотделітель, де розділяється на вершки і знежирене молоко. Потім отримані вершки та знежирене молоко змішуються в потоці в необхідному співвідношенні, а частину вершків (при Ж м> Ж н м) або знежиреного молока (при Ж ін м) відводиться як надлишковий продукт (рис.2, б). Масова частка жиру в молоці, нормалізованому в потоці, регулюється автоматично за допомогою систем управління УНП (управління нормалізацією в потоці) і УНС (управління нормалізацією у потоці з застосуванням сепаратора-слівкоотделітель) . Основне завдання систем управління процесом нормалізації полягає в отриманні стабільних заданих значень масової частки жиру або іншого параметра нормалізованого молока.

Рис.2. Схема нормалізації з застосуванням сепаратора-слівкоотделітель, забезпеченого нормалізуючим пристроєм

а - при Ж м> Ж І. м; б - при Ж чн, ". Тут Ж м, Ж н. М -

відповідно масові частки жиру в початковому і нормалізованому молоці

1.2.2 Гомогенізація молока

Гомогенізація - це обробка молока (вершків), яка полягає в дробленні (диспергування) жирових кульок шляхом впливу на молоко значних зовнішніх зусиль. Відомо, що при зберіганні свіжого молока і вершків із-за різниці в щільності молочного жиру і плазми відбувається спливання жирової фракції, або її відстоювання. Швидкість відстоювання жиру залежить від розмірів жирових кульок, в'язкості, від можливості з'єднання жирових кульок один з одним. Як відомо, розміри жирових кульок коливаються в широких межах - від 0,5 до 18 мкм. Відповідно до формули Стокса швидкість виділення (спливання) жирового кульки прямо пропорційна квадрату його радіуса. У процесі гомогенізації розміри жирових кульок зменшуються приблизно в 10 разів (розмір - 1,0 мкм), а швидкість спливання їх відповідно стає приблизно в 100 разів менше. У процесі дроблення жирового кульки перерозподіляється його оболонкової речовина. На побудову оболонок утворилися дрібних кульок мобілізуються плазмові білки, а частина фосфатидів переходить з поверхні жирових кульок в плазму молока. Цей процес сприяє стабілізації високодисперсної жирової емульсії гомогенізоване молока. Тому при високій дисперсності жирових кульок гомогенізоване молоко практично не відстоюється.

Рис.3. Схема дроблення жирових кульок у клапанної щілини гомогенізатора: d - діаметр отвору в сідлі клапана; v 0 - швидкість руху молока в клапані; v '0 - швидкість в прикордонному перерізі; р 0 - тиск в клапані; v 1 - швидкість руху в шели клапана ; р 1 - тиск в шели клапана; h - висота шели клапана

Механізм дроблення жирових кульок, схематично показаний на малюнку 3, полягає в наступному. У гомогенізований клапані на кордоні сідла гомогенізатора і клапанної щілини є поріг різкої зміни перерізу потоку, а отже, і зміни швидкості руху. При переході від малих швидкостей руху до високих жирової кулька деформується: його передня частина, включаючись в потік гомогенізований щілини з великою швидкістю, витягується в нитку і дробиться на дрібні крапельки. Таким чином, ступінь роздробленості, або ефективність гомогенізації, залежить насамперед від швидкості потоку при вході в гомогенізуючу щілину, а отже, від тиску гомогенізації, яке завжди визначає швидкість.

З підвищенням тиску посилюється механічний вплив на продукт, зростає дисперсність жиру, а середній діаметр жирових кульок зменшується. За даними ВНІКМІ, при тиску 15МПа середній діаметр жирових кульок складає 1,43 мкм, а ефективність гомогенізації 74%, при тиску 20 МПа середній діаметр кульок зменшується до 0,97 мкм, а ефективність зростає до 80%. Підвищення тиску можна досягти, забезпечивши гомогенізатор двома або трьома клапанами. Такі гомогенізатори називають двох - або триступінчастими. Однак підвищення тиску призводить до збільшення витрати електроенергії, тому оптимальний тиск становить 10 ... 20 МПа. Рекомендоване тиск гомогенізації залежить від виду та складу виготовленого продукту. З підвищенням вмісту жиру і сухих речовин в продукті слід застосовувати більш низький тиск гомогенізації, що обумовлено необхідністю зниження енергетичних витрат.

Інтенсивність гомогенізації зростає з підвищенням температури, так як при цьому жир переходить повністю в рідкий стан і зменшується в'язкість продукту. При підвищенні температури знижується також відстоювання жиру. При температурах нижче 50 "З відстоювання жиру посилюється, що призводить до погіршення якості продукту. Найбільш кращою вважають температуру гомогенізації 60 ... 65 ° С. При надмірно високих температурах сироваткові білки в гомогенизаторе можуть осідати.

Крім того, ефективність гомогенізації залежить від властивостей і складу продукту (в'язкість, щільність, кислотність, вміст жиру і сухих речовин). З підвищенням кислотності молока ефективність гомогенізації зменшується, тому що в кислому молоці знижується стабільність білків і утворюються білкові агломерати, що утрудняють дроблення жирових кульок. При підвищенні в'язкості і щільності молока ефективність гомогенізації також знижується.

В даний час застосовують два види гомогенізації: одно-і двоступеневу. При одноступінчастої гомогенізації можуть утворюватися агрегати дрібних жирових кульок, а при двоступеневої відбувається руйнування цих агрегатів і подальше диспергування жирових кульок. Іноді при виробництві молочних напоїв і сирів використовують роздільну гомогенізацію. Роздільна гомогенізація призначена для отримання гомогенізоване молока з необхідним вмістом жиру, підвищеною стабільністю жирової дисперсної фази і білків. Роздільна гомогенізація відрізняється від повної тим, що при ній механічному впливу піддається лише висококонцентрована жирова емульсія (вершки певної жирності). Сутність роздільної гомогенізації полягає в тому, що молоко спочатку сепарують, а отримані вершки гомогенізують, після гомогенізації їх змішують зі знежиреним молоком, нормалізують, пастеризують і охолоджують. При виробництві роздільно гомогенізоване молока з використанням двоступінчастої гомогенізації масова частка жиру у вершках не повинна перевищувати 25%, а при одноступінчастої гомогенізації 16%. Роздільну гомогенізацію застосовують для того, щоб збільшити продуктивність гомогенізації і обмежити небажане механічний вплив на молочний білок при виробленні питного молока, кисломолочних продуктів і сирів. Отримане при роздільному гомогенізації молоко за своїми фізико-хімічними та органолептичними властивостями не відрізняється від звичайного гомогенізоване молока за умови, якщо масова частка жиру у вершках, використовуваних при гомогенізації, не перевищує 12%. У молоці, отриманому з вершків з підвищеним вмістом жиру і гомогенізоване роздільним способом, спостерігається посилене відстоювання жиру.

1.3 Теплова обробка молока

1.3.1 Вплив теплової обробки на властивості молока

Теплову обробку молочної сировини проводять з метою його знезараження. Вона повинна забезпечити не тільки надійне придушення життєдіяльності мікроорганізмів, але і максимально можливе збереження початкових властивостей молока. Будь-яке тепловий вплив на молоко порушує його первісний склад і фізико-хімічні властивості. Ступінь фізико-хімічних змін складових частин молока залежить головним чином від температури і тривалості теплової обробки.

Молочні білки під дією тепла денатурують. Найбільш чутливі до нагрівання сироваткові білки, які денатурують при температурах вище 65 ° С, казеїн ж володіє високою тепловою стійкістю. При температурах вище 100 "З починається часткове розкладання лактози, в результаті якого молоко набуває специфічний смак, запах і колір (бурий). Молочний жир при нагріванні до 100 ° С практично не змінюється. У процесі теплової обробки частково руйнуються вітаміни, особливо водорозчинні (С , В 12, тіамін і ін), а також інактивуються ферменти (редуктаза, фосфатаза, пероксидаза). Мінеральні солі в результаті переходу розчинних солей кальцію і фосфору в нерозчинний стан частково випадають в осад. Зміна складових частин молока, що негативно впливає на харчову цінність і органолептичні показники, має бути незначним.

До видів теплової обробки відносяться пастеризація і стерилізація. Різновиди пастеризації - це ультрависокотемпературної (УВТ) обробка та термізація.

1.3.2 Пастеризація молока

Пастеризація молока - це теплова обробка молока з метою знищення вегетативних форм мікрофлори, в тому числі патогенних. Режим пастеризації має забезпечити також отримання заданих властивостей готового продукту, зокрема органолептичних показників (смак, потрібні в'язкість і щільність згустку). Ефект пастеризації, обумовлений ступенем загибелі патогенної мікрофлори, впливає на вибір режимів і способів пастеризації. З патогенних мікроорганізмів найбільш стійкі до теплової обробки бактерії туберкульозу. Оскільки робота з визначення збудників туберкульозу складна, то ефективність пастеризації прийнято визначати за загибелі не менш стійкою кишкової палички. Ефект пастеризації залежить від температури t і тривалості теплової обробки z, взаємозв'язок яких встановлена ​​у вигляді наступного рівняння:

In z, = 36,84-0,48 t

де 36,84 і 0,48 - постійні величини.

Залежно від цих факторів розрізняють три режими пастеризації: тривала пастеризація - при температурі 60 ... 63 ° С з витримкою 30 хв; короткочасна - при 74 ... 78 ° С з витримкою 20 с; моментальна - при температурі 85 ... 87 ° С або 95 ... 98 ° С без витримки.

Вибір режимів пастеризації зумовлюється технологічними умовами і властивостями продукту. При вмісті в продукті компонентів, що відрізняються низькою термостійкістю, слід застосовувати тривалу пастеризацію. Процес тривалої пастеризації хоча і забезпечує надійне знищення патогенних мікробів і найменше зміна фізико-хімічних властивостей молока, однак вимагає більших витрат, пов'язаних з використанням малопродуктивного обладнання.

Найбільш поширений спосіб у виробництві пастеризованого молока, кисломолочних продуктів та морозива - короткочасна пастеризація. Цей спосіб також надійний для інактивації мікробів і максимального збереження вихідних властивостей молока. Миттєва пастеризація по впливу на мікроби і властивості молока аналогічна короткочасною. Вона рекомендується для пастеризації вершків, з яких виробляють масло, і при виробництві молочних консервів. Таким чином, всі способи пастеризації дозволяють отримати продукт, нешкідливий для безпосереднього вживання в їжу, але він має обмежений термін зберігання.

Опірність мікроорганізмів тепловій обробці збільшується при підвищенні вмісту жиру і сухих речовин в продуктах (вершки, суміш для морозива), так як жирові і білкові речовини надають захисну дію на мікробні клітини. Тому для продуктів з підвищеним вмістом жиру і сухих речовин температура пастеризації повинна бути збільшена на 10 ... 15 "С у порівнянні з температурою пастеризації молока.

Одночасно з пастеризацією для поліпшення органолептичних показників молока і вершків проводять їх дезодорацію.

Органолептичні показники змінюються внаслідок наявності в молоці летючих речовин і газів, особливо кисню, що обумовлюють небажані смак і запах. Кисень, присутній у молоці, при зберіганні сприяє окисленню жирової фракції і руйнування вітамінів. Для видалення цих небажаних речовин з молока використовують вакуум-дезодораціонние установки. Дезодорацію здійснюють звичайно при температурі 65 ... 70 ° С і розрідженні 0,04 ... 0,06 МПа протягом 4 ... 5 с. За цих умов молоко закипає і разом з парами видаляються небажані гази і летючі речовини.

Ультрависокотемпературної (УВТ) обробка молока проводиться при температурах вище 100 ° С без витримки або з витримкою 1 ... 3 с. Так, в технології кисломолочних напоїв використовують УВТ-обробку при 102 ± 2 ° С без витримки.

Термізація - це теплова обробка молока з метою збільшення тривалості його зберігання шляхом зниження загальної бактеріального обсіменіння молока. Проводять її при температурі 65 ° С протягом 15 с. Термізація в якості низькотемпературної короткочасної теплової обробки рекомендована для підвищення стійкості сирого молока при зберіганні. У сироваріння термізацію застосовують для обробки молока з підвищеною бактеріальної обсемененностью і призначеного для дозрівання, а у виробництві молочних консервів - для підвищення термостійкості молока.

2. Технологічна частина

2.1 Технологія переробки молока

Молоко на підприємства закуповується відповідно до Держстандарту 13264-88:

Молоко повинно бути цілісним, свіжим та отриманий від здорових корів, мати чистий, солодкуватий смак і запах, властивий свіжому молоку. Колір від білого до світло-кремового, без будь-яких кольорових плям і відтінків. За консистенцією це однорідна рідина без згустків білка і грудочок жиру, без осаду, щільністю не нижче 1027 кг / м 3. Не підлягає приймання молока в перші 7 днів після отелення і старо дійне молоко за 10-15 днів перед запуском корови. Не допускається у молоці різко виражених кормових присмаків, а також молоко зі стійким запахом хімікатів і нафтопродуктів з додаванням нейтралізуючих речовин, із залишковим вмістом хімічних засобів захисту рослин і тварин, а також антибіотиків, з прогірклим, затхлим присмаком, тягучою консистенції. Молоко підрозділяється по сортах.

У якісну оцінку молока при прийманні на заводі входить визначення ступеня чистоти за еталоном, бактеріального обсіменіння, титруемой кислотності.

Для визначення ступеня чистоти за еталоном застосовують прилади різноманітної конструкції. За змістом механічних домішок молоко відповідно до еталоном, передбаченим ГОСТом, поділяють на три групи: у молоці 1 групи на фільтрі відсутні частинки механічних домішок, 2 - на фільтрі виявляються окремий частіци3 - на фільтрі є помітний осад частинок механічних домішок.

Бактеріальну забрудненість молока визначають за редуктазної пробі і відносять молоко до одного з 4 класів. До класу 1 відносять молоко, що містить менш як 0,5 млн. бактерій в 1 мл. Це хороше в бактеріальному відношенні молоко можна використовувати у виробництві різних молочних продуктів. До класу 2 відносять молоко, що містить до 4 млн бактерій в 1 мл. в молоці класу 3 міститься до 20 млн. бактерій в 1 мл. молоко класу 4 не приймають заводи молочної промисловості.

Молоко кислотністю не вище 21 0 Т, бактеріальної обсемененностью не нижче 3 класу та ступенем чистоти не нижче 2 групи, а також молоко від хворих або підозрюваних у захворюванні корів, використання в їжу якого дозволяється після термічної обробки, приймається як не сортове.

Молоко кислотністю понад 21 0 Т вважається некондиційним і прийманню не підлягає.

Розрахунки за здане молоко проводяться за базисної жирності і вмістом білка відповідним середнім нормам для даної сировини. При прийманні проводять також контроль молока на санітарно-біологічний стан (раз на декаду), на механічну забрудненість, на бактеріологічну обсемененность.

Також в якості сировини для виробництва пастеризованого молока використовують відновлене і рекомбіновану молоко та їх суміші. При виробленні пастеризованого відновленого молока сухі компоненти розчиняють у воді при температурі 38 ... 42 0 С, фільтрують і охолоджують до 5 ... 8 0 С. З метою набухання білків і досягнення необхідної щільності відновлене молоко витримують при температурі охолодження протягом 3 ... 4 годин.

Технологічний процес складається з наступних операцій:

приймання

очищення

сепарування

нормалізація (періодичним способом або сепаратором - нормалізатором)

гомогенізація

пастеризація

охолодження

фасування, пакування та зберігання.

Прийняте незбиране молоко піддається підігріву до 40 - 45 0 С і очищенні на сепараторах молокоочістітель. Потім молоко нормалізується шляхом відділення вершків на сепараторах-нормалізаторах або шляхом поділу незбираного молока на знежирене і вершки в сепараторах-слівкоотделітілях з наступним змішуванням їх у потрібній пропорції. Після цього молоко підігрівається до 45 ... 55 0 С і гомогенізується при тиску 10-15 МПа. Нормализованное і гомогенізоване молоко пастеризується при 76 0 С з витримкою 15-20 с. Потім молоко охолоджується до 4-6 0 С. Охолоджене молоко розливається і упаковується в скляну, паперову або полімерну тару. На відміну від пляшок пакети використовуються одноразово. При цьому исключатся складний процес миття, скорочуються необхідний площі, чисельність обслуговуючого персоналу, витрата енергії, миючих засобів і води, поліпшуються санітарні умови виробництва. Полімерна тара значно легше пляшок і тому зручна для споживача і транспортування. Термін зберігання герметично упакованого пастеризованого молока при температурі 4 ± 2 0 С становить 3 діб.

Схема напрямки переробки молока


2.2 Продуктовий розрахунок для питного молока з м. д. Ж.3, 2%

Маса готового продукту (М гп) дорівнює 1200 кг. Молоко надходить жирністю 3,5%. По масі готового продукту визначаємо масу нормалізованого молока (М н) з урахуванням гранично допустимих втрат молока при прийманні, обробці та фасування:

М н = , (1)

Де: М н - маса нормалізованого молока, кг;

М гп - маса готового продукту, кг

Р - норма витрати нормалізованого молока на 1 т продукту, кг / т

(Р = 1008,6)

М н = = 1210,32 (кг)

Масову частку жиру в нормалізованому молоці розраховуємо за формулою:

Ж н = Ж гп + 0,05, (2)

де, Ж н - жир нормалізованого молока,%

Ж гп - жир готового продукту,%

Ж н = 3,2 + 0,05 = 3,25%

Визначаємо варіант нормалізації:

Ж н = 3,25% <Ж ц = 3,5%

Нормалізацію шляхом змішування Ж н ˂ Ж ц.

Розрахунок мас компонентів нормалізації (незбиране молоко і. Знежирене молоко) виконуємо за наступними формулами.

Визначаємо скільки потрібно незбираного молока:

М ц = , (3)

де, М ц - маса незбираного молока, кг;

Ж ц - жир незбираного молока,%

Ж о - жир знежиреного молока.

М ц = = 1122,6 (кг)

М о = , (4)

М о = = 87,7 (кг), перевірка: М н = М ц + М с

1122,6 +87,7 = 1210,3 (кг)

Масу знежиреного молока отримуємо сепаруванням незбираного молока. Розрахунки виконуємо за формулами:

М ц = , (5)

де, Ж с - жир вершків (30 %),%;

П 3 - втрати знежиреного молока при одержанні на заводі (П 3 = 0,4).

М ц = = 99,5 (кг)

М з = (6)

де, П 2 - втрати знежиреного молока при його одержанні на заводі

2 - 0,27).

М з = = 11,42 (кг)

11,42 кг-залишок вершків від виробництва питного молока з м. д. Ж.3, 2%.

Результати продуктового розрахунку наведені в таблиці 4.

Таблиця 4. Таблиця продуктового розрахунку

Продукти

Витрачено, кг

Отримано


Нормалізоване молоко

в тому числі

Готового

продукту



Незбиране молоко

Знежирене молоко



Молоко з м. д. Ж.3, 2%

1210,32

1122,6

87,7


1200

При виробництві пастеризованого молока у нас залишилось:

Вершки з м. д. ж. 30% -11,42 кг

Частину, що залишилася продукцію доцільніше віддавати господарствам постачають молоко-сировину. А вони використовують у своїх цілях, для випоювання тварин. Між господарством і заводом відбувається обмін.

3. Технологічне обладнання

Схема виробництва пастеризованого молока з м. д. Ж.3, 2%

приймання: м олоко незбиране ГОСТ 13264-88; насос відцентровий, лічильник, фільтр, охолоджувач, резервуар для зберігання молока

підігрів: Т = 40 ... 45 0 С; пастеризатор (1 секція рекуперації)

очищення: з аморазгружающійся сепаратор-слівкоотделітель / очищувач

нормалізація: саморозвантажувальні сепаратор-слівкоотделітель / очищувач

гомогенізація: Р = 10 ... 15МПа, Т = 40 ... 45 0 С; гомогенізатор

пастеризація: Т = 76 ± 2 0 С, витримка 15-20 сек; пастеризатор (секція пастеризації)

охолодження: Т = 4 ... 6 0 С; пастеризатор (охолоджуюча секція)

упаковка в пакети: пакувальний автомат

зберігання: Т = 4 ± 2 0 С, час = 3 діб

3.1 Підбір технологічного обладнання

Приймальне відділення.

Потужність молочного підприємства становить 1200 кг за зміну. Згідно з нормами технологічного проектування, при даній потужності заводу передбачається приймання молока в 1 зміни, не менше 2 годин на зміну.

Годинна продуктивність обладнання визначається за формулою:

Q = M m / t = 1210 / 2 = 605 кг / год

де M m - маса молока за зміну, кг;

t - час приймання молока, ч.

Для приймання заданої кількості молока передбачається насос відцентровий Г2-ОПА (6 м 3 / год) і пластинчастий охолоджувач одноконтурний для молока ОП-1000М (1000 л / год)

Для проміжного зберігання сирого молока відповідно до ВНТП місткість резервуарів повинна скласти 100% від добового надходження. У зв'язку з цим передбачається 1 резервуар місткістю 2 м 3 РМ-В-2.

Апаратне відділення

Для проведення пастеризації молока, згідно продуктового розрахунку, зручна установка марки ПМР-0, 2Вт. Вона забезпечить необхідні режими. Час ефективної роботи установки 6 годин.

1210 / 6 = 201,66 кг / год

Таким чином, передбачається пастеризаційно-охолоджувальна установка продуктивністю 1200 л / год ПМР-0, 2Вт.

Час її роботи при виробництві молока пастеризованого становить:

1210/1200 = 1,008 год

Сепаратор-слівкоотделітель \ очисник і гомогенізатор доцільно підібрати такий продуктивності, як і пастеризатор. Вибираємо саморозвантажувальні сепаратор-слівкоотделітель ОСЦП-1, 5М (1200 л / год) і гомогенізатор П8-ГМ-1, 25/20 (1,25 м 3 / год).

Відділення розливу

У цьому відділенні передбачимо ємність для зберігання пастеризованого молока до розливу РМ-В-2 (2м 3). Насос Г2-ОПА (6 м 3 / год). Автомат фасовочно-пакувальний РТ-УМ-21-Ж для упаковки готового продукту в 1 літрові пакети, продуктивністю до 50 упаковок в хвилину. Час його роботи складе

1200/50 = 24 хв

3.2 Обладнання

Охолоджувач одноконтурний для молока ОП-1000М

Призначений для охолодження молока в безперервному тонкошаровому закритому потоці до температури зберігання. Складається з пластинчастого теплообмінника і приладів контролю температури продукту.

Продуктивність, л \ ч 1000

Хладоноситель крижана вода

Споживання холоду, кВт * год 47

Крижана вода:

Витрата, м 3 \ год 3-4

Тиск, МПа 0,2-0,3

Температура, 0 С 1-2

Габаритні розміри, мм 850 x 500 x 1300 (0,425 м 2)

Маса, кг 200

Ємність для приймання і резервування молока РМ-В-2

Призначена для приймання і зберігання охолодженого до 6 0 С молока на підприємствах молочної промисловості

Об'єм, м 2 Березня

Щоперемішує пристрій мішалка рамного типу

Частота обертання мішалки, хв -1 1917

Потужність приводу, кВт 0,75

Габаритні розміри, мм 1510 x 1510 x 2110 (2,280 м 2)

Маса, кг 410

Установка для пастеризації та охолодження молока (пастеризатор) ПМР-0, 2Вт

Призначена для пастеризації та охолодження молока в закритому потоці з накопичувальних ємностей з метою припинення життєдіяльності хвороботворних форм бактерій тифу, туберкульозу, кишкової палички, бруцельозу і теплостійких мікробів.

Використовується для пастеризації напоїв і * інших рідких харчових продуктів (вершки, кефір, меланж, майонез, соки та ін.) Енергетична оптимізація відбувається шляхом використання роторного нагрівача.

Можливі досягнення більш високих температур пастеризації (від 70 до 150 ° С) і стерилізації, часткова гомогенізація (12-16%). Технологічна уніфікація з сепаратором-сливкоотделителем/очистителем. Саморегулюючий процес пастеризації за рахунок автоматичного пристрою блокування попереджувальне сигналізації. Використання тепла, що відходить для підігріву вихідного продукту.

Установка працює надійно на робочих режимах при температурі навколишнього середовища від 5 до 40 ° С і відносній вологості 65% при 20 ° С.

Рис.3. Технологічна схема пастеризатора ПМР-0, 2 ВТ: 1 - пульт керування; 2 - термометр опору, 3 - автоматичний клапан повернення; 4 - вхід молока, 5 - приймальний бак; 6 - молочний насос; 7 - фільтр, 8 - пластинчастий теплообмінник; 9 - вихід молока; 10 - видержіватель; 11 - кран прохідний; 12-роторний нагрівач

Молоко з ємності для зберігання надходить в приймальний бак, насосом подається у фільтр і далі в пластинчастий теплообмінний апарат. У секції регенерації апарату молоко підігрівається за рахунок теплоти, що передається від продукту, що надходить з видержівателя, і подається в роторний нагрівач. Температура обробки молока в нагрівачі вимірюється термометром опору і відображається за допомогою цифрового індикатора на пульті управління. У разі порушення заданого режиму пастеризації молоко за допомогою автоматичного клапана повернення направляється на повторну обробку. Нагріте до потрібної температури молоко подається в видержіватель, де знаходиться 15 ... 20 с, а потім послідовно переміщається через секції регенерації та охолодження пластинчастого теплообмінного апарата.

Пастеризатор оснащений електронним управлінням, що дозволяє безперервно контролювати його робочі параметри.

Продуктивність при температурі

вхідного молока 15-20 ° С і

потужності електродвигуна нагрівача, л / год:

11 кВт (ПМР-1) 1200

Температура, ° С:

надходить на обробку молока 4-30

пастеризації (на вимогу замовника) 74-96

Встановлена ​​потужність, кВт 6,5-16

Кліматичне виконання УХЛ 4,2

за ГОСТ 15150-69

Температура охолодженого молока

(При температурі холодоносія 1 ... 3 0 С

і при інтенсивності подачі

не менше 1,5 м 3 \ год), 0 С 6-10

Тривалість витримки

(На вимогу замовника можливе

збільшення часу витримки), з 20-40

Фільтр циліндричний

(Фільтруючий елемент)

нетканий матеріал або сітка

Тривалість прогріву установки, мін 15

Займана площа, м 2 2,1

Габаритні розміри, мм 1900x1200x1200

Маса, кг 300-400

Саморозвантажувальні сепаратор-слівкоотделітель ОСЦП-1, 5М

Призначений для застосування на молокопереробних підприємствах невеликої потужності при поділі незбираного молока температурою 35-50 ° С на вершки і знежирене молоко з одночасним очищенням від забруднень, а також для нормалізації молока по жирової фракції.

Продуктивність, л / год до 1200

Жирність,%:

вершків 18-45

нормалізованого молока 1-3,5

Масова частка жиру в

знежиреному молоці,% 0,05

Барабан:

маса, кг 57

діаметр, мм 305

Обсяг шламового простору, дм 3 0,8

Час часткового розвантаження, з 0,1-0,2

Встановлена ​​потужність, кВт 2,2

Габаритні розміри, мм 700x500x1140 ± 5 (0,35 м 3)

Маса (без пульта управління), кг 250

Електронасос відцентровий Г2-ОПА.

Призначений для перекачування молока, соків, пива, вина, води та інших рідких харчових продуктів на підприємствах переробних галузей промисловості.

Подача, м 3 \ год 6

Напір, м вод. ст.12

Діаметр вхідного і вихідного патрубків, мм 40

Електродвигун:

Потужність, кВт 0.75

Частота обертання вала, хв-1 3000

Габаритні розміри, мм 515x310x390 (0,16 м 2)

Маса, кг 21

Насос шестерінчастий.

Призначений для перекачування вершків

Гомогенізатор П8-ГМ-1, 25/20 (рис.4)

Призначені для гомогенізації молока, рідких молочних продуктів, сумішей для морозива, продуктів дитячого харчування, плодово-ягідних соків.

Рис.4. Гомогенізатор майонезів, кетчупів та інших продуктів, схожих за консистенцією і в'язкості.

Продукт, що підлягає гомогенізації, подається плунжерним насосом під високим тиском у гомогенізуючу головку, в якій, проходячи через вузьку щілину між сідлом і клапаном з великою швидкістю, піддається гомогенізації, утворюючи рівномірну мілкодисперсну середу.

Продуктивність, м 3 / год 1,25

Максимальний тиск гомогенізації, МПа 20

Потужність двигуна, кВт 11

Габаритні розміри, мм 780x660x1240 (0,52 м 2)

Маса, кг 200

Автомат фасовочно-пакувальний РТ-УМ-21-Ж (рис.5)

Призначений для точного дозування і автоматичної упаковки рідких і пастоподібних продуктів (молоко, соки, сметана, кефір, майонез, кетчуп і ін), а також нехарчових продуктів подібної структури в пакети, що формуються з рулону поліетиленової та інших термосваріваємих плівок.

Складається з рідинного універсального дозатора РТ-ДЖ, універсального пакувального модуля РТ-УМ-21, електронного блоку управління.

Рис.5 Автомат фасовочно-пакувальний

Додатково поставляються комплект змінних формуючих пристроїв для пакетів шириною 94-190 мм, пристрої для проставлення дати (різного типу) і роботи з фотомітці, комплект постійних нагрівальних елементів, пристрій формування плоского дна пакета (Гассет), транспортер для відведення готової продукції, повітряний компресор, бак для продукту з датчиком рівня, система циркуляційної мийки.

Продуктивність (в залежності від

дози і виду продукту) в хвилину, упаковки до 50

Дозування об'ємне

Доза, л 0,02-2

Допустиме відхилення об'єму дози,% + -2

Розміри пакету, мм:

довжина 50-280

ширина 94, 120, 140, 150, 170, 190

Повітря:

витрата, л / хв 230

тиск, МПа 0,6

Напруга, В 220

Встановлена ​​потужність, кВт 1,65

Габаритні розміри, мм 1200x720x1500 (0,864 м 2)

Маса, кг 200

Проміжна ємність 10.03пр-0, 6

Призначена для збору сирих вершків після сепарування, може бути використана як проміжна для будь-яких рідких продуктів (молоко, відвійки, сироватка і т.д.) і води.

Ємність вертикальна типу 10.03пр виготовлена ​​у вигляді двошарового циліндра з кришкою, захисним кожухом, плоским днищем. Між корпусом і кожухом розташований шар теплоізоляційного матеріалу.

Робоча місткість, м 3 0,6

Ширина (зовнішній діаметр), мм 1000

Внутрішній діаметр, мм 950

Висота, мм 1470

Розміри приєднувальних штуцерів, мм Ду32

Займана площа, м 2 0,785

Електромагнітний лічильник-Вимірювачі витрат РМ-5П

Призначений для вимірювання обсягу й витрати молока, кисломолочних та інших рідких харчових продуктів.

Виконаний у вигляді єдиного резидентного вимірювально-обчислювального модуля. Має різні варіанти монтажу. На замовлення може комплектуватися термоперетворювачем і перетворювачем тиску з уніфікованим вихідним сигналом постійного струму 4-20 мА.

Функції приладу: обчислення разового і сумарного обсягу й витрати рідини, маси продукту, що відповідає разовому і сумарним обсягом; введення значення щільності рідини за допомогою клавіатури вимірювально-обчислювальної частини; відображення на дисплеї значення обчислювальних величин; відключення лічильника при незаповненому рідиною трубопроводі.

Переваги приладу: висока точність витрати, об'єму і маси рідин; широкий динамічний діапазон вимірювання витрати; автоматичне розпізнавання трубопроводів (5Ду-1Ду); контроль температури і тиску вимірюваної рідини і великий обсяг статистичних даних про її параметри; можливість передачі даних на ЕОМ по інтерфейсу RS -485 на відстань до 1 км, об'єднання декількох десятків лічильників-витратомірів для харчової промисловості в мережу по інтерфейсу RS -485, підключення принтера; відсутність гідравлічного опору електромагнітних датчиків витрати; простота і зручність монтажу та експлуатації; низьке енергоспоживання.

Діаметр трубопроводу Ду, мм 25, 50

Діапазон вимірювання витрати, м 3 / год 0,16-32

Відносна похибка вимірювання витрати,% ± 0,3

Вимірювана рідина:

питома електрична провідність, см / м від 10 ~ 3 до 10

температура, ° С до 150

тиск, МПа до 0,6

Споживана потужність, Вт 10

Межпроверочний інтервал, роки 1

Температура продуктів, що містять білок, ° С до 60

Термін служби, роки 12

Обране устаткування наведено в таблиці 5 і 6.

Таблиця 5. Технологічне обладнання

Найменування устаткування

Тип марка

продуктивність

Габарити, мм.

Займана площа

Кількість обладнання

Загальна площа м 2




довжина

ширина

висота




Устаткування для виробництва пастеризованого молока

Пластинчастий охолоджувач

ОП-1000М

1000л \ год

850

500

1300

0,425

1

0,425

Резервуар

РМ-В-2

3

2000л

1510

1510

2110

2,28

3

6,84

Резервуар

РМ-В-1

3

1000л

1265

1265

1845

1,61

1

1,61

Насоси

Г2-ОПА

3 \ год

6000л \ год

515

310

390

0,16

3

0,48

Насос шестерінчастий







1


Пластинчаста пастеризаційно охолоджувальна установка

ПМР-0, 2Вт

1200л \ год

1900

1200

1200

2,1

1

2,1

Сепаратор

ОСПЦ-1, 5М

1200л \ год

700

500

1140

0,35

1

0,35

Гомогенізатор

П8-ГМ-1, 25/20

1,25 м 3 \ год

1250л \ год

780

660

1240

0,52

1

0,52

Лінія з розливу молока в пакеті за 1л.

РТ-УМ-21Ж

50уп \ хв

1200

720

1500

0,865

1

0,865

Проміжна ємність

10.03пр-0, 6

0,6 м 3

600л




0,768

1

0,768

лічильник-Вимірювачі витрат РМ-5П









Всього


14,12

Таблиця 6. Обладнання виробничого корпусу

відділення

Обладнання

Тип, марка

Площа, м2

Приймальне

Резервуар для зберігання молока

РМ-В-2

2,28


Відцентровий насос для молока

Г2-ОПА

0,16


Охолоджувач

ОП-1000М

0,415


Резервуар для зберігання молока

РМ-В-1

1,61




4,465

Апаратне

Проміжна ємність

10.03пр-0, 6

0,768


Резервуар для зберігання молока

РМ-В-2

2,28


Відцентровий насос для молока

Г2-ОПА

0,16


Насос шестерінчастий


0,16


Сепаратор

ОСЦП-1, 5М

0,35


Гомогенізатор

П8-ГМ-1, 25/20

0,52


Пластинчаста пастеризаційно охолоджувальна установка

ПМР-0, 2Вт

2,1




6,338

Розливу

Лінія для розливу пастеризованого молока

РТ-УМ-21Ж

0,865


Відцентровий насос для молока

Г2-ОПА

0,16


Резервуар для зберігання молока

РМ-В-2

2,28




3,305

Всього

11


14,12


4. Розрахунок площ

4.1 Основні проектні рішення щодо компонування виробничого корпусу

Для нормального функціонування підприємства повинні бути передбачені площі 4 категорій приміщень:

1 Основного призначення;

2. Інженерно допоміжного призначення;

3. Складського і транспортного призначення;

4. Адміністративно-побутового призначення.

У основний перелік приміщень, відділень, ділянок, які слід передбачити у виробничому корпусі, входять: відділення приймання молока та мийки автомолцистерн; апаратний цех (з відділенням зберігання молока на консервному заводі); виробничі цехи (відділення, ділянки) - кисломолочний, сметанно-сирний або сиркове-сирний маслоробний, сироробний, згущення і сушіння, молочного цукру, розфасовки продукції, переробки сироватки, заквасок відділення, підготовки сировини і плавлення для плавленого сиру та ін; оперативні склади тари, припасів і матеріалів; камери для дозрівання сиру і зберігання молочних продуктів , а також експедиції для їх реалізації; відділення централізованої мийки обладнання та молокопроводів; служба ВТК; приміщення чергових слюсарів; холодильно-компресорний цех (може бути в окремому будівлею); побутові приміщення, і т.д.

Приблизне співвідношення площ показано в таблиці 7.

Таблиця 7. Виробнича площа приміщень,%

Приміщення

Гормолзавод

Основне виробництво

60 ... 70

Допоміжні приміщення

15 ... 20

Адміністративні приміщення

1 ... 2

Побутові приміщення

6 ... 7

Коридори, сходи, площадки та ін

8 ... 10

4.2 Розрахунок площі основного корпусу

Для вибору та обгрунтування проектних рішень щодо компонування виробничого корпусу необхідно встановити його площу.

Загальна площа виробничого корпусу визначається за формулою:

F заг = F осн + F доп + F к. хр. (Скл) + F адм. б. = 67,235 +5,042 +

де

F заг - загальна площа виробничого корпусу, м 2;

F осн - площа основних виробничих цехів, м 2;

F доп - площа допоміжних приміщень, м 2;

F к. хр (скл) - площа камер зберігання, м 2.

F адм. б - площа адміністративно-побутових приміщень, м 2

4.1.1 Розрахунок площі основних виробничих цехів

У залежності від потужності підприємства та особливих вимог до умов виробництва структура основного виробництва може бути цехової і безцеховая.

За цехової структурі підприємства для розрахунку площі основних виробничих цехів необхідно попередньо вирішити, яке конкретне обладнання буде встановлено в якому цеху. Площі цехів розраховують з урахуванням габаритів технологічного обладнання, площадок обслуговування машин та апаратів, розмірів проходів, проїздів, відстаней від стін і колон будівлі до обладнання. Все це враховує коефіцієнт запасу площі для обслуговування обладнання. Площа цехів (цеху) розраховується за формулою:

F ц = F про * К,

де F ц - площа цеху, м 2;

F про - сумарна площа зайнята обладнанням цеху, м 2;

K - коефіцієнт запасу площі, який залежить від характеру виробництва, наявності транспортних засобів та лінійних розмірів обладнання. Значення К орієнтовно приймають 4-5 - для приймально-апаратного цеху, 3-4 - для маслоробного, сироробного, сирного цеху, цеху морозива та розливу молока, 2-3 - для цехів згущення, сушіння, розфасовки молочних консервів та відділення зберігання молока.

Приймальний цех:

F ПЦ = 4,465 * 5 = 22,325 м 2

Апаратний цех:

F ац = 6,338 * 5 ​​= 31,69 м 2

Цех розливу:

F ЦР = 3,305 * 4 = 13,22 м 2

Площа основних виробничих цехів:

F осн = F ПЦ + F ац + F ЦР = 22,325 +31,69 +13,22 = 67,235 м 2

4.1.2 Розрахунок площі камер зберігання готової продукції та складських приміщень

Визначення площі камери зберігання сировини і готової продукції ведуть за формулою:

F к. xp = М добу * N xp / q * в

де:

М добу - у вироблюваного продукту на добу, кг.

N хр - термін зберігання продукту на підприємстві, діб.

q - що допускається вантажна навантаження, кг / м 2 (Додаток Н4)

в - коефіцієнт запасу площі (0,6-0,75).

F к. xp = 1200 * 1,5 / 510 * 0,7 = 5,042 м 2

Таким чином, площа основного виробництва дорівнює 72,227 м 2

Література

1. Амінов М.С. І ін Процеси і апарати харчових виробництв. - М.: Колос, 1999. - 504с.

2. Голубєва Л.В., Глаголєва Л.Е., Степанов В.М. та ін Проектування підприємств молочної галузі з основами промбудів-ництва. - М.: ГІОРД, 2006. - 288с.

3. Крусь Г.Н., Храмцов А.Г., Волокітіна Л.В. Технологія молока і молочних продуктів. -СПб.: Торг. будинок ГІОРД, 2004. - 455 с.

4. Степанова Л.І. Довідник технолога молочного виробництва. Технологія та рецептури. Т.1. Суцільномолочні продукти. -2-е вид. - СПб ГІОРД, 2004. -384с.

5. Норми технологічного проектування підприємств молочної промисловості. / ВНТП 645/137-92: Утв. Комітетом РФ по харчовій і переробній пром-сті. -М., 1999. - 102с

6. Норми технологічного проектування сімейних ферм, підприємств малої потужності переробних галузей (молочна галузь). ВНТП 645/1645-92 - М. Комітет Комітетом РФ по харчовій і переробній пром-сті. -М., 1999. - 22с.

7. Кокшарова Т.Є. Методичні вказівки по виконанні сировинних розрахунків при проектуванні. - Улан-Уде, ТМПТЕТ-1999. - 21с.

8. Каталог виготовляється і поставляється. / / 2-ге вид Т.1 Перевага вибору. - М.: Протемол, 2003. - 67 с.

9. Нормативна документація на молоко, молочні продукти (ТУ, ТІ, ГОСТ Р; накази № 200; № 257; № 1025) та ін

Програми

Норми навантаження молочних продуктів на 1 м і коефіцієнт використання площі в камерах зберігання:


Вантажна

Коефіцієнт

Продукт

навантаження на 1м 2 площі, кг

використання площі

Молоко питне і діетіче-



ські продукти:



в паперових пакетах, 1,0 л

356

0,5

Молоко стерилізоване,



в паперових пакетах, 1л

510

0,7

Молоко у флягах

570

0,7

Сир в брикетах масою



250 і 500 г

640

0,7

у флягах

430

0,7

Сметана в полістирол коро-



бочках масою 200 г

480

0,7

Масло вершкове моноліт



масою 20 кг

2250

0,6

в брикетах масою 200 г

1690

0,6

Сир: Російський

2250

0,6

Голландська

1500

0,5

Костромської

1155

0,5

Сир плавлений, масою 100г

1080

0,5

Молоко сухе знежирений мішок

1530

0,6

Молоко сухе незбиране, банках



комбінов № 13

870

0,6

Молоко незбиране згущене з



цукром

2136

0,6

Морозиво в контейнерах

860

0,6

Допоміжна сировина



Цукор пісок (мішок ткан)

2085

0,6

Борошно

1320

0,6

Рекомендований перелік допоміжних приміщень та їх орієнтовна площа в основному виробничому корпусі підприємства (цеху).

Приміщення

Площа (в будівельних квадратах)


ГМЗ

МКК

МОЗ

СЗ

1

2

3

4

5

Приймальня лабораторія

0,5

1

0,5

0,5

Хіміко-бактеріологічна лабораторія

2

2

2

2

Заквасок відділення

1

0,5

0,5

1

Заквасок відділення кефіру

0,5

0,5

0,5

0,5

Відділення відновлення молока

1

-

-

-

Відділення зберігання мийних засобів

0,5

0,5

0,5

0,5

Відділення централізованої мийки

1-2

2

1-2

1-2

Відділення миття сиру

-

-

-

1

Відділення парафінування й упаковування сиру

-

-

-

1

Мийна форм і серветок

-

-

-

1

Відділення для наведення та пастеризації розсолу

-

-

-

1

Матеріальний склад

2

2

1

1

Відділення зберігання і підготовки тари

2-3

3-4

1

1-2

Експедиція

20% від площі зберігання гот. прод.

До 10% від площі складу готової продукції

Побутові приміщення

3-4

3-4

2-3

2-3

Кімната слюсаря

1

1

0,5-1

0,5-1

Бойлерна

0,5-1

1

0,5-1

0,5-1

Компресорна

2-3

2-3

2-3

2-3

Вентиляційна

1

1-2

1

1

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
191.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Конкуруюча мікрофлора як фактор підвищення стійкості пастеризованого молока
Виробництво молока на ДГ Комунар 2
Виробництво молока на ДГ Комунар
Виробництво молока та молочних продуктів на ВАТ Іграмолоко
Матеріальне виробництво та виробництво послуг суть і відмінності
Мікробіологія молока
Еволюція молока Всесвіту
Ємності зберігання молока
Очищення і переробка молока
© Усі права захищені
написати до нас