Міністерство сільського господарства Російської Федерації
ФГТУ ВПО Уральська державна сільськогосподарська академія
Факультет технологій тваринництва
Кафедра механізації переробки та упаковки сільськогосподарської продукції та безпеки життєдіяльності
Оцінка захисту
курсової роботи
Члени комісії
ТЕХНОЛОГІЧНА ЛІНІЯ Виробництво кефіру
Курсова робота
Пояснювальна записка
Керівник ________ Є. В. Васильєва
ст.викладач (підпис) (дата)
Студент _______________ ANTONiO
ТП - 3 ___ (підпис) (дата)
Єкатеринбург 2008
Зміст
Введення. 3
Технологія приготування кефіру .. 5
Опис лінії .. 8
Технологічне обладнання. 11
Танк молокохранітельний В2-ОМГ-10. 11
Відцентровий насос НМУ-6. 13
Автоматизована пластинчаста пастеризаційно-охолоджувальна установка ОПЛ-Травня 1915
Пластинчастий пастеризатор. 17
Сепаратор-молокоочістітель ОМА-3М .. 19
Гомогенізатор А1-ОГМ .. 21
Танк Г6-ОПБ-1000 для витримування пастеризованого молока. 23
Шестеренний насос НРМ-2 з внутрішнім зачепленням. 25
Танк двостінний ВТК-6 для сквашування молока. 27
Фасувальне-пакувальний автомат М6-ОПЗ-Е. 29
Технологічний розрахунок. 32
Витрата сировини і вихід готового продукту. 32
Розрахунок і підбір технологічного обладнання. 33
Розрахунок площі цеху. 36
Позначення до машинно-апаратної схемою технологічної лінії виробництва кефіру .. 37
Позначення до машинно-апаратної схемою цеху виробництва кефіру .. 38
Висновок. 39
Список використаної літератури .. 41
Введення
Кефір є одним з найбільш популярних кисломолочних дієтичних напоїв і по праву займає домінуюче положення серед всіх продуктів переробки молока.
Батьківщиною кефіру є Північний Кавказ, де його довгий час виготовляли в бурдюках у дерев'яних діжках. Технологія його виготовлення в аулах проста - кефірів грибки заливають парним молоком, охолодженим до 18-20 0 С, в процесі сквашування та дозрівання продукт періодично збовтують. При дозріванні кефіру внаслідок посиленої аерації активно розвиваються дріжджі, що впливає на смак і консистенцію продукту: консистенція стає рідкою, сметанообразной, смак - специфічним, кислим, набуває гостроти.
У Росії кефір вироблявся ще в 1866-1867 рр.. кустарним способом на грибках, привезених з Кавказу в сухому вигляді. Кефірні грибки оживляли в кип'яченому охолодженому знежиреному молоці і використовували для приготування заквасок. Молоко для кефіру підігрівали до 16-23 0 С і заквашували закваскою, безпосередньо злитої з грибків. Після отримання згустку бутлі збовтувати для прискорення процесу утворення напою і витримували у приміщенні при температурі 14-16 0 С протягом доби, а іноді й більше тривалий час.
З тієї ж технології виробляли кефір на міських молочних заводах, при цьому застосовували пастеризацію молока і розлив напою в бутлі з герметичною укупоркой.
У результаті тривалості технологічного процесу, трудомісткості багатьох операцій випуск кефіру був обмежений і попит населення на нього не задовольнявся, тому в 30-х роках ХХ ст. технологію кефіру змінили: його стали випускати прискореним способом, який отримав згодом назву термостатного.
Молоко, що йде на вироблення кефіру, стали Сквашувати при високих температурах в термостатах без струшування і відповідного накопичення продуктів дріжджового бродіння. У результаті зміни технології замість м'якого по консистенції напіврідкого напою з характерним освіжаючим смаком заводи стали випускати продукт з щільним згустком, за смаком схожим на кисляк.
У результаті низки науково-дослідницьких робіт був розроблений резервуарний спосіб виробництва кефіру, що є в даний час загальновизнаним і широко впровадили в молочну промисловість.
Метою моєї роботи є розгляд типової технологічної лінії виробництва кефіру резервуарним способом з охолодженням продукту в резервуарної ємності для сквашування молока та фасуванням у поліетиленові пакети. Дана технологічна лінія широко застосовується для виробництва кефіру як на підприємствах Свердловської області, так і по всій країні і дозволяє отримувати продукт з хорошими смаковими та органолептичними якостями, що задовольняють вимогам нормативних документів.
Сировина
Кефір резервуарним способом виробляють з цільного натурального нормалізованого молока не нижче другого сорту, кислотністю не більше 19 0 Т, щільністю не менше 1,0278 кг / м 3, з різною масовою часткою жиру, тому вихідне молоко нормалізують до необхідної масової частки жиру. При нормалізації незбираного 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. У другому варіанті для підвищення жирності вихідного молока додають до нього вершки. Один з найпростіших способів нормалізації по жиру - нормалізація шляхом змішування в ємності розрахованих кількостей нормалізуемого молока і нормалізує компонента (вершків або знежиреного молока) при ретельному перемішуванні суміші.
Теплова обробка і гомогенізація
Пастеризація молока виробляється з метою знищення вегетативних форм мікрофлори, в тому числі патогенних. Найбільш поширений спосіб у виробництві кисломолочних продуктів - короткочасна пастеризація при температурі 85-87 0 С з витримкою протягом 5-10 хв. або при 90-92 0 С з витримкою 2-3 хв. з наступним охолодженням до температури заквашування. Режим пастеризації повинен забезпечити отримання заданих властивостей готового продукту, зокрема органолептичних показників (смак, потрібні в'язкість і щільність згустку). Високі температури пастеризації викликають денатурацію сироваткових білків, при цьому підвищуються гідратаційні властивості казеїну. Це сприяє утворенню більш щільного згустку, що добре утримує вологу, що перешкоджає відділення сироватки при зберіганні.
Гомогенізація - це роздроблення (диспергування) жирових кульок шляхом впливу на молоко значних зовнішніх зусиль. У процесі обробки зменшуються розміри жирових кульок і швидкість спливання. Відбувається перерозподіл оболонкового речовини жирового кульки, стабілізується жирова емульсія, і гомогенізоване молоко не відстоюється. В даний час застосовують двоступеневу гомогенізацію, що виключає злипання частинок жирових кульок на виході з клапанної щілини гомогенізований голівки. Гомогенізація проводиться при температурі 60-65 0 С і тиску 15-17,5 МПа (125-175 атм). Після пастеризації і гомогенізації суміш охолоджується до температури заквашування.
Заквашування і сквашування молока.
При виробництві кефіру зазвичай застосовують закваску, приготовлену на кефірних грибках. Основними представниками їх є молочнокислі палички, молочнокислі стрептококи, в тому числі ароматобразующіх і молочні дріжджі типу Torula. Випадкова мікрофлора зерен складається з спорових паличок, оцтовокислих бактерій, молочних цвілі, плівчастих дріжджів, бактерій групи Coli і пр.
Для приготування кефіру закваски сухі кефірів зерна витримують у теплій воді (25-30 0 С) протягом доби, міняючи її за цей час 2-3 рази. Після цього воду зливають, і набряклі зерна заливають теплим молоком, узятим у десятикратному кількості по відношенню до обсягу грибків.
Для вироблення кефіру з характерним смаком і міцної консистенцією необхідно використовувати виробничу закваску, витриману після сквашування при температурі 10-12 0 С протягом 12-24 год. Закваску, маса якої зазвичай становить 5% маси заквашуваного суміші, вносять в суміш, охолоджену до температури заквашування. Суміш квасять при температурі 23-25 0 С до утворення молочно-білкового згустку кислотністю 80-100 0 Т (рН 4,5-4,65). Під час сквашування відбувається розмноження мікрофлори закваски, наростає кислотність, коагулює казеїн і утвориться згусток. Після закінчення сквашування продукт негайно охолоджують.
Перемішування і охолодження згустку
Після сквашування кефір перемішують і охолоджують до температури дозрівання. Перемішування продукту починають через 60-90 хв. після початку часу його охолодження та проводять протягом 10-30 хвилин. Перемішаний і охолоджений до температури 20 0 С згусток залишають у спокої.
Дозрівання кефіру
Тривалість дозрівання кефіру становить 6-10 год Під час дозрівання активізуються дріжджі, відбувається спиртове бродіння, в результаті чого в продукті утворюються спирт, діоксид вуглецю та інші речовини, які надають цьому продукту специфічні властивості.
Перемішування і розлив
Після закінчення часу дозрівання, перед початком розливу кефір в резервуарі перемішують 2-10 хв.
Упаковку та маркування проводять відповідно до вимог стандарту на цей продукт. З метою поліпшення консистенції готового продукту, упакований кефір рекомендується витримувати в холодильній камері перед реалізацією. При досягненні кефіром необхідного показника умовної в'язкості і температури 6 0 С технологічний процес вважається закінченим і продукт готовий до реалізації.
Вимоги до готового продукту
Відповідно до вимог РОТІ кефір повинен задовольняти наступним вимогам:
Смак і запах - чистий, кисломолочний, освіжаючий.
Консистенція кефіру повинна бути однорідною, нагадує рідку сметану. Допускається газоутворення, викликане дріжджами або ароматобразующіх стрептококами.
У теплообмінниках молоко й напої піддають термічній обробці (нагрівання і охолодження) до заданої температури. Від механічних домішок молоко очищається в сепараторах-очисники в потоці і для отримання відповідної дисперсності жиру та покращення в'язкості напою обробляється в гомогенизаторах.
Напій у резервуарі перемішується приводний мішалкою. Розфасовують напій у плівкову упаковку або картонні пакети на розливних машинах і автоматах.
Контроль технологічного процесу і управління ним автоматизовані.
Проаналізуємо конкретну лінію виробництва.
Нормалізоване за жирністю молоко, охолоджене до 4-6 0 С, з молокохранітельного танка В2-ОМГ-10 ємністю 10 тис. л відцентровим насосом НМУ-6 подається в балансировочний бачок пастеризаційно-охолоджувальної установки ОПЛ-5 і далі насосом НМУ-6 направляється в I секцію регенерації теплообмінника, звідки підігріте до 30-35 0 С надходить у центральну трубку сепаратора-молокоочістітель ОМА-3М. Очищене молоко під тиском, створюваним напірним диском сепаратора, надходить у секцію II регенерації теплообмінника, після чого направляється в секцію пастеризації для нагрівання до 85 0 С і подається в танк Г6-ОПБ-1000, де витримується при цій температурі 5-10 хв. З танка молоко самопливом направляється в гомогенізатор А1-ОГМ, де під тиском 125-175 ат гомогенізується і надходить до другої секції теплообмінника для віддачі тепла зустрічному потоку молока. Молоко, охолоджене до температури заквашування (23-25 0 С) надходить в двостінний танк ВТК-6, куди попередньо за допомогою насоса НРМ-2 потрапляє закваска. Сквашування відбувається до кислотності 85-90 0 Т, потім згусток перемішується і тут же охолоджується холодною водою до 20 0 С. Надалі згусток залишають у спокої для дозрівання на 6-10 ч. Після закінчення часу дозрівання, перед початком розливу кефір в резервуарі перемішують 2-10 хв. і подають на фасовочно-пакувальний автомат М6-ОПЗ-Е для розфасовки. Упакований кефір рекомендується витримувати в холодильній камері перед реалізацією до досягнення нею необхідного показника умовної в'язкості і температури 6 0 С.
До складу даної лінії входить наступне технологічне обладнання: Танк молокохранітельний В2-ОМГ-10
ємністю 10 тис. л кожен 2
Насос відцентровий НМУ-6 продуктивністю 6 тис. л / година 1
Пастеризаційно-охолоджувальна установка ОПЛ-5
продуктивністю 5 тис. л / година 1
До складу СПЛ - 5 входять:
Молокоочістітель ОМА-3М продуктивністю 5 тис. л / год ... 2
Гомогенізатор двоступінчастий А1-ОГМ з робочим тиском
до 200 ат продуктивністю 5 тис. л / година 1
Танк Г6-ОПБ-1000 для витримування пастеризованого молока
ємністю 1 тис. л 1
Балансувальний бак 1
Відцентровий насос для молока 36МЦ-10-20Щ 1
Бойлер 1
Насос для гарячої води 3К-1 вересня
Насос відцентровий 36МЦ-6-12 січень
Насос-дозатор НРМ-2 для подачі закваски
продуктивністю 250-2000 л / год .1
Змішувач для закваски з кульовим клапаном 1
Танк двостінний ВТК-6 для сквашування молока
ємністю 6 тис. л кожний .4
Фасувальне-пакувальний автомат М6-ОПЗ-Е 1
Дана технологічна лінія виробництва кисломолочних напоїв резервуарним способом розрахована на продуктивність 12 т на добу.
Технічна характеристика лінії
Продуктивність л на добу - 12000
Режим роботи двозмінний
Температура пастеризації, 0 С 85-90
Тиск гомогенізації, 125-175
Температура заквашування, 0 С20-25
Температура охолодження готового напою, 0 З 6
У середній частині ємності розташовані люк, термометр, кран для відбору проб, пристрій для контролю за рівнем молока і стаціонарна сходи для обслуговування верхньої частини. У нижній частині є щоперемішує пристрій, датчик нижнього рівня і опори. Щоперемішує пристрій складається з відцентрового насоса, ежектора, кранів і з'єднують з трубопроводів.
Ємність наповнюється через нижній патрубок. Через цей же патрубок ємність і спорожняється при перемиканні триходового крана. Закінчення заповнення або спорожнення супроводжується подачею світлового або звукового сигналу. При відборі проб користуються спеціальним краником, а температуру молока контролюють термометром. Підвищення температури молока за 24 год зберігання в таких ємностях при різниці температур навколишнього повітря і продукту, що дорівнює 24 0 С, допускається не більше ніж на 2 0 С.
Технічна характеристика молокохранітельного танка В2-ОМГ-10
Робоча місткість, м 3 - 10
Виконання - горизонтальне
Габаритні розміри, мм - 4450х2125х2825
Встановлена потужність, кВт - 0,75
Маса (без молока), кг - 2255
Малюнок 1
1 - робоча ємність; 2 - теплоізоляція; 3 - кожух; 4 - мішалка; 5 - оглядове вікно; 6 - люк; 7 - привід мішалки; 8 - ніжки; 9 - зливний патрубок; 10 - термометр; 11 - наливна труба
ФГТУ ВПО Уральська державна сільськогосподарська академія
Факультет технологій тваринництва
Кафедра механізації переробки та упаковки сільськогосподарської продукції та безпеки життєдіяльності
Оцінка захисту
курсової роботи
Члени комісії
ТЕХНОЛОГІЧНА ЛІНІЯ Виробництво кефіру
Курсова робота
Пояснювальна записка
Керівник ________ Є. В. Васильєва
ст.викладач (підпис) (дата)
Студент _______________ ANTONiO
ТП - 3 ___ (підпис) (дата)
Єкатеринбург 2008
Зміст
Введення. 3
Технологія приготування кефіру .. 5
Опис лінії .. 8
Технологічне обладнання. 11
Танк молокохранітельний В2-ОМГ-10. 11
Відцентровий насос НМУ-6. 13
Автоматизована пластинчаста пастеризаційно-охолоджувальна установка ОПЛ-Травня 1915
Пластинчастий пастеризатор. 17
Сепаратор-молокоочістітель ОМА-3М .. 19
Гомогенізатор А1-ОГМ .. 21
Танк Г6-ОПБ-1000 для витримування пастеризованого молока. 23
Шестеренний насос НРМ-2 з внутрішнім зачепленням. 25
Танк двостінний ВТК-6 для сквашування молока. 27
Фасувальне-пакувальний автомат М6-ОПЗ-Е. 29
Технологічний розрахунок. 32
Витрата сировини і вихід готового продукту. 32
Розрахунок і підбір технологічного обладнання. 33
Розрахунок площі цеху. 36
Позначення до машинно-апаратної схемою технологічної лінії виробництва кефіру .. 37
Позначення до машинно-апаратної схемою цеху виробництва кефіру .. 38
Висновок. 39
Список використаної літератури .. 41
Введення
Кефір є одним з найбільш популярних кисломолочних дієтичних напоїв і по праву займає домінуюче положення серед всіх продуктів переробки молока.
Батьківщиною кефіру є Північний Кавказ, де його довгий час виготовляли в бурдюках у дерев'яних діжках. Технологія його виготовлення в аулах проста - кефірів грибки заливають парним молоком, охолодженим до 18-20 0 С, в процесі сквашування та дозрівання продукт періодично збовтують. При дозріванні кефіру внаслідок посиленої аерації активно розвиваються дріжджі, що впливає на смак і консистенцію продукту: консистенція стає рідкою, сметанообразной, смак - специфічним, кислим, набуває гостроти.
У Росії кефір вироблявся ще в 1866-1867 рр.. кустарним способом на грибках, привезених з Кавказу в сухому вигляді. Кефірні грибки оживляли в кип'яченому охолодженому знежиреному молоці і використовували для приготування заквасок. Молоко для кефіру підігрівали до 16-23 0 С і заквашували закваскою, безпосередньо злитої з грибків. Після отримання згустку бутлі збовтувати для прискорення процесу утворення напою і витримували у приміщенні при температурі 14-16 0 С протягом доби, а іноді й більше тривалий час.
З тієї ж технології виробляли кефір на міських молочних заводах, при цьому застосовували пастеризацію молока і розлив напою в бутлі з герметичною укупоркой.
У результаті тривалості технологічного процесу, трудомісткості багатьох операцій випуск кефіру був обмежений і попит населення на нього не задовольнявся, тому в 30-х роках ХХ ст. технологію кефіру змінили: його стали випускати прискореним способом, який отримав згодом назву термостатного.
Молоко, що йде на вироблення кефіру, стали Сквашувати при високих температурах в термостатах без струшування і відповідного накопичення продуктів дріжджового бродіння. У результаті зміни технології замість м'якого по консистенції напіврідкого напою з характерним освіжаючим смаком заводи стали випускати продукт з щільним згустком, за смаком схожим на кисляк.
У результаті низки науково-дослідницьких робіт був розроблений резервуарний спосіб виробництва кефіру, що є в даний час загальновизнаним і широко впровадили в молочну промисловість.
Метою моєї роботи є розгляд типової технологічної лінії виробництва кефіру резервуарним способом з охолодженням продукту в резервуарної ємності для сквашування молока та фасуванням у поліетиленові пакети. Дана технологічна лінія широко застосовується для виробництва кефіру як на підприємствах Свердловської області, так і по всій країні і дозволяє отримувати продукт з хорошими смаковими та органолептичними якостями, що задовольняють вимогам нормативних документів.
Технологія приготування кефіру
Існує два способи виробництва кефіру - резервуарний і термостатний. Резервуарний спосіб виробництва відрізняється від термостатного тим, що сквашивание молока виробляється у великій ємності і на розлив направляється продукт з перемішаним згустком. Технологічний процес складається з наступних операцій: приймання і підготовки сировини, нормалізації, гомогенізації, пастеризації та охолодження, заквашування, сквашування в спеціальних ємностях, охолодження згустку, дозрівання згустку, фасування.Сировина
Кефір резервуарним способом виробляють з цільного натурального нормалізованого молока не нижче другого сорту, кислотністю не більше 19 0 Т, щільністю не менше 1,0278 кг / м 3, з різною масовою часткою жиру, тому вихідне молоко нормалізують до необхідної масової частки жиру. При нормалізації незбираного 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. У другому варіанті для підвищення жирності вихідного молока додають до нього вершки. Один з найпростіших способів нормалізації по жиру - нормалізація шляхом змішування в ємності розрахованих кількостей нормалізуемого молока і нормалізує компонента (вершків або знежиреного молока) при ретельному перемішуванні суміші.
Теплова обробка і гомогенізація
Пастеризація молока виробляється з метою знищення вегетативних форм мікрофлори, в тому числі патогенних. Найбільш поширений спосіб у виробництві кисломолочних продуктів - короткочасна пастеризація при температурі 85-87 0 С з витримкою протягом 5-10 хв. або при 90-92 0 С з витримкою 2-3 хв. з наступним охолодженням до температури заквашування. Режим пастеризації повинен забезпечити отримання заданих властивостей готового продукту, зокрема органолептичних показників (смак, потрібні в'язкість і щільність згустку). Високі температури пастеризації викликають денатурацію сироваткових білків, при цьому підвищуються гідратаційні властивості казеїну. Це сприяє утворенню більш щільного згустку, що добре утримує вологу, що перешкоджає відділення сироватки при зберіганні.
Гомогенізація - це роздроблення (диспергування) жирових кульок шляхом впливу на молоко значних зовнішніх зусиль. У процесі обробки зменшуються розміри жирових кульок і швидкість спливання. Відбувається перерозподіл оболонкового речовини жирового кульки, стабілізується жирова емульсія, і гомогенізоване молоко не відстоюється. В даний час застосовують двоступеневу гомогенізацію, що виключає злипання частинок жирових кульок на виході з клапанної щілини гомогенізований голівки. Гомогенізація проводиться при температурі 60-65 0 С і тиску 15-17,5 МПа (125-175 атм). Після пастеризації і гомогенізації суміш охолоджується до температури заквашування.
Заквашування і сквашування молока.
При виробництві кефіру зазвичай застосовують закваску, приготовлену на кефірних грибках. Основними представниками їх є молочнокислі палички, молочнокислі стрептококи, в тому числі ароматобразующіх і молочні дріжджі типу Torula. Випадкова мікрофлора зерен складається з спорових паличок, оцтовокислих бактерій, молочних цвілі, плівчастих дріжджів, бактерій групи Coli і пр.
Для приготування кефіру закваски сухі кефірів зерна витримують у теплій воді (25-30 0 С) протягом доби, міняючи її за цей час 2-3 рази. Після цього воду зливають, і набряклі зерна заливають теплим молоком, узятим у десятикратному кількості по відношенню до обсягу грибків.
Для вироблення кефіру з характерним смаком і міцної консистенцією необхідно використовувати виробничу закваску, витриману після сквашування при температурі 10-12 0 С протягом 12-24 год. Закваску, маса якої зазвичай становить 5% маси заквашуваного суміші, вносять в суміш, охолоджену до температури заквашування. Суміш квасять при температурі 23-25 0 С до утворення молочно-білкового згустку кислотністю 80-100 0 Т (рН 4,5-4,65). Під час сквашування відбувається розмноження мікрофлори закваски, наростає кислотність, коагулює казеїн і утвориться згусток. Після закінчення сквашування продукт негайно охолоджують.
Перемішування і охолодження згустку
Після сквашування кефір перемішують і охолоджують до температури дозрівання. Перемішування продукту починають через 60-90 хв. після початку часу його охолодження та проводять протягом 10-30 хвилин. Перемішаний і охолоджений до температури 20 0 С згусток залишають у спокої.
Дозрівання кефіру
Тривалість дозрівання кефіру становить 6-10 год Під час дозрівання активізуються дріжджі, відбувається спиртове бродіння, в результаті чого в продукті утворюються спирт, діоксид вуглецю та інші речовини, які надають цьому продукту специфічні властивості.
Перемішування і розлив
Після закінчення часу дозрівання, перед початком розливу кефір в резервуарі перемішують 2-10 хв.
Упаковку та маркування проводять відповідно до вимог стандарту на цей продукт. З метою поліпшення консистенції готового продукту, упакований кефір рекомендується витримувати в холодильній камері перед реалізацією. При досягненні кефіром необхідного показника умовної в'язкості і температури 6 0 С технологічний процес вважається закінченим і продукт готовий до реалізації.
Вимоги до готового продукту
Відповідно до вимог РОТІ кефір повинен задовольняти наступним вимогам:
| Кефір | Кислотність в 0 Т | Вміст спирту в%, не більше |
| Для масового споживання | 80-120 | 0,6 |
| Лікувальний: | 80-90 | 0,2 |
| слабкий | ||
| середній | 80-105 | 0,4 |
| міцний | 90-120 | 0,6 |
Консистенція кефіру повинна бути однорідною, нагадує рідку сметану. Допускається газоутворення, викликане дріжджами або ароматобразующіх стрептококами.
Опис лінії
Розглянемо основну технологічну схему виробництва кефіру резервуарним способом з охолодженням у резервуарах. За цією схемою молоко подається насосами по трубах, а розфасований готовий продукт - внутризаводским транспортом (ланцюговими і стрічковими транспортерами тощо).У теплообмінниках молоко й напої піддають термічній обробці (нагрівання і охолодження) до заданої температури. Від механічних домішок молоко очищається в сепараторах-очисники в потоці і для отримання відповідної дисперсності жиру та покращення в'язкості напою обробляється в гомогенизаторах.
Напій у резервуарі перемішується приводний мішалкою. Розфасовують напій у плівкову упаковку або картонні пакети на розливних машинах і автоматах.
Контроль технологічного процесу і управління ним автоматизовані.
Проаналізуємо конкретну лінію виробництва.
Нормалізоване за жирністю молоко, охолоджене до 4-6 0 С, з молокохранітельного танка В2-ОМГ-10 ємністю 10 тис. л відцентровим насосом НМУ-6 подається в балансировочний бачок пастеризаційно-охолоджувальної установки ОПЛ-5 і далі насосом НМУ-6 направляється в I секцію регенерації теплообмінника, звідки підігріте до 30-35 0 С надходить у центральну трубку сепаратора-молокоочістітель ОМА-3М. Очищене молоко під тиском, створюваним напірним диском сепаратора, надходить у секцію II регенерації теплообмінника, після чого направляється в секцію пастеризації для нагрівання до 85 0 С і подається в танк Г6-ОПБ-1000, де витримується при цій температурі 5-10 хв. З танка молоко самопливом направляється в гомогенізатор А1-ОГМ, де під тиском 125-175 ат гомогенізується і надходить до другої секції теплообмінника для віддачі тепла зустрічному потоку молока. Молоко, охолоджене до температури заквашування (23-25 0 С) надходить в двостінний танк ВТК-6, куди попередньо за допомогою насоса НРМ-2 потрапляє закваска. Сквашування відбувається до кислотності 85-90 0 Т, потім згусток перемішується і тут же охолоджується холодною водою до 20 0 С. Надалі згусток залишають у спокої для дозрівання на 6-10 ч. Після закінчення часу дозрівання, перед початком розливу кефір в резервуарі перемішують 2-10 хв. і подають на фасовочно-пакувальний автомат М6-ОПЗ-Е для розфасовки. Упакований кефір рекомендується витримувати в холодильній камері перед реалізацією до досягнення нею необхідного показника умовної в'язкості і температури 6 0 С.
До складу даної лінії входить наступне технологічне обладнання: Танк молокохранітельний В2-ОМГ-10
ємністю 10 тис. л кожен 2
Насос відцентровий НМУ-6 продуктивністю 6 тис. л / година 1
Пастеризаційно-охолоджувальна установка ОПЛ-5
продуктивністю 5 тис. л / година 1
До складу СПЛ - 5 входять:
Молокоочістітель ОМА-3М продуктивністю 5 тис. л / год ... 2
Гомогенізатор двоступінчастий А1-ОГМ з робочим тиском
до 200 ат продуктивністю 5 тис. л / година 1
Танк Г6-ОПБ-1000 для витримування пастеризованого молока
ємністю 1 тис. л 1
Балансувальний бак 1
Відцентровий насос для молока 36МЦ-10-20Щ 1
Бойлер 1
Насос для гарячої води 3К-1 вересня
Насос відцентровий 36МЦ-6-12 січень
Насос-дозатор НРМ-2 для подачі закваски
продуктивністю 250-2000 л / год .1
Змішувач для закваски з кульовим клапаном 1
Танк двостінний ВТК-6 для сквашування молока
ємністю 6 тис. л кожний .4
Фасувальне-пакувальний автомат М6-ОПЗ-Е 1
Дана технологічна лінія виробництва кисломолочних напоїв резервуарним способом розрахована на продуктивність 12 т на добу.
Технічна характеристика лінії
Продуктивність л на добу - 12000
Режим роботи двозмінний
Температура пастеризації, 0 С 85-90
Тиск гомогенізації, 125-175
Температура заквашування, 0 С20-25
Температура охолодження готового напою, 0 З 6
Технологічне обладнання
Танк молокохранітельний В2-ОМГ-10
Ємність для зберігання молока циліндричної форми, складається з алюмінієвого корпусу і сталевого кожуха. Простір між ними заповнений ізоляційний речовиною. У верхній частині ємності передбачені оглядове вікно, світильник, мийне пристрій, датчик верхнього рівня і повітряний клапан. Оглядове вікно і світильник призначені для періодичного огляду внутрішньої порожнини ємності. Мийне пристрій виконаний у вигляді двох трубчастих напівдуга з отворами для подачі розчину. При витіканні миючого розчину з отворів трубчасті дуги обертаються за рахунок виникаючих реактивних сил. При цьому внутрішня поверхня ємності рівномірно зрошується миючим розчином. Датчик верхнього рівня сигналізує про заповнення робочої місткості ємності, а повітряний клапан впускає і випускає повітря при її спорожнення і заповненні.У середній частині ємності розташовані люк, термометр, кран для відбору проб, пристрій для контролю за рівнем молока і стаціонарна сходи для обслуговування верхньої частини. У нижній частині є щоперемішує пристрій, датчик нижнього рівня і опори. Щоперемішує пристрій складається з відцентрового насоса, ежектора, кранів і з'єднують з трубопроводів.
Ємність наповнюється через нижній патрубок. Через цей же патрубок ємність і спорожняється при перемиканні триходового крана. Закінчення заповнення або спорожнення супроводжується подачею світлового або звукового сигналу. При відборі проб користуються спеціальним краником, а температуру молока контролюють термометром. Підвищення температури молока за 24 год зберігання в таких ємностях при різниці температур навколишнього повітря і продукту, що дорівнює 24 0 С, допускається не більше ніж на 2 0 С.
Технічна характеристика молокохранітельного танка В2-ОМГ-10
Робоча місткість, м 3 - 10
Виконання - горизонтальне
Габаритні розміри, мм - 4450х2125х2825
Встановлена потужність, кВт - 0,75
Маса (без молока), кг - 2255
Малюнок 1
1 - робоча ємність; 2 - теплоізоляція; 3 - кожух; 4 - мішалка; 5 - оглядове вікно; 6 - люк; 7 - привід мішалки; 8 - ніжки; 9 - зливний патрубок; 10 - термометр; 11 - наливна труба
Відцентровий насос НМУ-6
Має корпус у вигляді циліндра, що закривається кришкою. У внутрішній порожнині корпусу через отвір проходить вал з насадженої на нього лопаттю. Кришка ущільнені гумовим кільцем і затискними гвинтами. На ній розташований по осі валу всмоктуючий патрубок. По дотичній до циліндра корпусу встановлений нагнітальний патрубок.При обертанні валу в камері насоса молоко відкидається лопаттю до периферії камери і під дією відцентрових сил створюється тиску для виведення продукту в нагнітальний патрубок і транспортування по молокопроводу. При цьому в центральній частині камери насоса утворюється розрідження і туди надходить нова порція молока. Потік молок не переривається. Повернення молока з порожнини нагнітання в порожнину всмоктування між корпусом і лопаттю запобігання завдяки мінімально можливим зазорам між ними.
Підводиться від електродвигуна до робочого колеса насоса енергія витрачається на подолання гідравлічних опорів всередині самого насоса і на приріст енергії потоку молока. Гідравлічні опору всередині насоса залежать від форми і розташування всмоктуючого і нагнітального патрубків насоса, форми лопатей, зазорів між ними і корпусом, профілю клапанів і чистоти обробки їх поверхонь. Приріст енергії потоку молока в насосі залежить від частоти обертання робочого колеса, розмірів та форми камери і робочого колеса.
Технічна характеристика відцентрового насоса НМУ-6
Подача, м 3 / год - 6
Напір, м - 8
Діаметр патрубка, мм всмоктування - 40
Нагнітання - 21, 29
Частота обертання робочого органу, с - - 47
Потужність електродвигуна, кВт - 1,1
Габаритні розміри, мм - 390х275х200
Маса, кг - 14,8
Малюнок 2
1 - захисний кожух; 2 - фланець; 3 - шпонка; 4 - затискний пристрій; 5 - гайка кріплення кожуха; 6 - обойма; 7 - корпус насоса; 8 - лопать; 9 - гумове кільце; 10 - кришка; 11 - торцеве ущільнення ; 12 - торцева шайба; 13 - наконечник валу; 14 - зворотний клапан; 15 - патрубок; 16 - гайка кріплення напірного патрубка
Автоматизована пластинчаста пастеризаційно-охолоджувальна установка ОПЛ-5
Установка ОПЛ-5 призначена для швидкої тонкошарової пастеризації молока в закритому потоці з наступним охолодженням. Вона працює при автоматичному регулюванні технологічного процесу, що виключає можливість виходу з апарату недопастерізованного молока.Принцип роботи установки.
Сире молоко надходить в балансировочний бак, забезпечений поплавковим клапаном для підтримки постійного рівня молока. З бака молоко надходить у насос, який подає його в регулятор потоку відповідної продуктивності (5000 л / год). Потім під натиском воно входить в секцію регенерації, де прогрівається пастеризованим молоком, що рухаються з іншого боку пластини. Підігріте молоко з секції регенерації надходить в один з двох працюючих по черзі сепараторів-молокоочістітель, де під дією відцентрової сили зважені частки разом зі слизом молока залишаються на стінках барабана. Очищене молоко під натиском, створюваним сепаратором (2-3 ат), подається в гомогенізатор, а з нього молоко надходить у секцію регенерації теплообмінника, де нагрівається до заданої температури і направляється в видержіватель, потім повертається в секцію регенерації теплообмінника, проходить її, віддаючи тепло через стінку пластини зустрічному потоку молока, частково охолоджується і приходить у секцію охолодження, де температура його знижується до заданої. При роботі установки ОПЛ-5 в секцію пастеризації насосом (3К-9) подається теплоносій - гаряча вода з бойлера, що обігрівається парою. У секцію охолодження подається хладоноситель - крижана вода.
Контроль та регулювання технологічного процесу обробки молока в установці ОПЛ-5 здійснюються автоматично. Якщо під час роботи установки температура пастеризації знижується, то перепускний клапан автоматично повертає недопастерізованное молоко в балансировочний бачок.
Технічна характеристика трьохсекційною установки ОПЛ-5
Продуктивність, л / год - 5000
Початкова температура молока, 0 С - 5-10
Кінцева температура молока, 0 С - 85-90
Температура охолодження, 0 С - 20-25
Теплоносій - гаряча вода
Початкова температура теплоносія, 0 С - +95
Габаритні розміри, мм - 4400х4200х9500
Малюнок 3
1 - пластинчастий пастеризатор; 2 - молокоочістітель ОМА-3М; 3 - балансування бак; 4 - відцентровий насос для молока, 5 - регулятор потоку; 6 - бойлер; 7 - насос для гарячої води; 8 - інжектор; 9 - гомогенізатор А1-ОГМ ; 10 - видержіватель пастеризованого молока Г6-ОПБ-1000; 11 - насос відцентровий; 12 - щит управління
Пластинчастий пастеризатор
Має головну передню стійку і допоміжну задню стійку, в які закріплені кінці верхньої та нижньої горизонтальних штанг. Верхня призначена для підвіски теплообмінних пластин. По периферії кожної пластини в спеціальній канавці покладена велика гумова прокладка, герметично ущільнююча канал.Пластини мають отвори з невеликими кільцевими гумовими прокладками. Після складання пластин в апараті утворюються дві ізольовані системи каналів, по яких переміщаються молоко і охолоджуюча рідина.
Пластинчастий апарат забезпечений теплообмінними пластинами з нержавіючої сталі, розбитими на ряд секцій. Секції відокремлені один від одного спеціальними проміжними плитами, що мають по кутах штуцера для підведення та відведення рідин. На пластині вибиті порядкові номери, ті ж номери зазначені на схемі компоновки пластин.
Пластини притиснуті до стійки за допомогою плити і притискних пристроїв. Ступінь стиснення теплових секцій визначають за таблицею зі шкалою, встановленою на верхній і нижній розпірках. Нульовий розподіл встановлюють по осі болта вертикальної розпірки, воно відповідають мінімальному стисненню, що забезпечує герметичність.
У установках великої продуктивності пластинчасті апарати мають двостороннє розташування секцій по відношенню до головної стійці.
Технічна характеристика пластинчастого пастеризатора
Продуктивність, л / год - 1000
Температура молока, 0 С: на вході в апарат - 5-10
нагріву (пастеризації) - 85-90
Час витримки молока при температурі пастеризації, з - 25
Габаритні розміри, - 2150х900х18455
Маса установки, кг - 550
1 - затискний пристрій; 2 - натискні плити; 3 - перша секція рекуперації, 4 - штуцер для виведення молока з секції рекуперації (3) і подачі його до сепаратора-молокоочістітель; 5 - друга секція рекуперації; 6 - штуцер для введення молока в секцію рекуперації (5) після видержівателя; 7 - секція пастеризації; 8 - головна стійка; 9 - секція водяного і розсільного охолодження; 10 - штуцер для входу пастеризованого молока; 11 - розпірка; 12 - ніжка; 13 - штуцер для виходу розсолу; 14 - штуцер для виходу пастеризованого молока з секції пастеризації та подання його в видержіватель; 15 - штуцер для входу молока в секцію рекуперації після відцентрового молокоочістітель; 16 - штуцер для виходу гарячої води, 17 - штуцер для виходу холодної води; 18 - штуцер для входу розсолу; 19 - штуцер для входу пастеризованого молока в секцію водяного охолодження; 20 - розділові плити; 21 - штуцер для входу сирого молока
Сепаратор-молокоочістітель ОМА-3М
Призначений для очищення молока від сторонніх домішок, мікрофлори і білкової слизу. У комплект установки ОПЛ-5 входять два молокоочістітель ОМА-3М.ОМА-3М є тарілчастий сепаратор напівзакритого типу з ручною періодичної вивантаженням осаду. Складається з барабана, приймально-відвідного пристрою і станини з механізмом приводу.
Механічні забруднення віддаляються шляхом тонкошарової сепарації в Швидкообертаюча барабані молокоочістітель. Молоко, яке підлягає очищенню, по центральній трубці надходить у внутрішню порожнину тарелкодержателя. Закритий введення охороняє молоко від потрапляння сторонньої мікрофлори з навколишнього повітря. Через щілину, утворену між тарелкодержателем і підставою барабана, молоко під дією відцентрової сили відкидається до стінок корпусу барабана. Тут більш важкі та великі частки осідають на стінці корпусу, а молоко разом із дрібними частками надходить в пакет конічних тарілок. У просторі між тарілками молоко очищається від зважених часток.
Очищене молоко під тиском знову надходять порцій проходить до центру і піднімається по каналах тарелкодержателя в камеру напірного диска. Нерухомий напірний диск захоплює обертову рідину і під тиском виводить її з барабана в відводять комунікацію.
Тиск молока, що виходить із барабана сепаратора, забезпечує подачу його і подолання опорів у пастеризаторе без насоса. Чим довше працює сепаратор, тим більше заповнюється грязьове простір, тому якість очищення з плином часу погіршується. Практично сепаратор нормально працює 1,5-2 год, причому цей термін залежить від ступеня забрудненості вихідного молока.
Технічна характеристика сепаратора-молокоочістітель ОМА-3М
Продуктивність, л / год - 5000
Швидкість обертання барабана, об / хв - 6500
Кількість тарілок, шт - 9
Кут нахилу твірної тарілки, град - 55
Величина межтарелочного зазору, мм - 11
Потужність електродвигуна, кВт - 4,5
Габарити, мм - 900х680х1265
Маса з електродвигуном, кг - 420
Температура сепарування, 0 С - 40-60
Тиск на виході молока, кг / см 2 - до 3
Малюнок 4
1 - манометр з мембранної приставкою; 2 - відводить комунікація; 3 - гайка для кріплення приймально-відвідного пристрою з кришкою, 4 - живильний патрубок; 5 - напірний диск; 6 - кришка сепаратора; 7 - кришка барабана; 8 - тарелкодержатель; 9 - конічні тарілки; 10 - затяжне кільце барабана; 11 - підстава барабана; 12 - стопор, 13 - станина; 14 - централізований гвинтові пружини горловий опори; 15 - гнізда корпусу; 16 - веретено; 17 - шестірня; 18 - опорні кульки; 19 - пружина підп'ятника; 20 - стакан підп'ятника; 21 - покажчик рівня масла; 22 - гвинтове колесо, 23 - валик тахометра; 24 - гальмо (два); 25 - шламовое простір; 26 - запобіжна гайка
Гомогенізатор А1-ОГМ
Гомогенізація - це роздроблення (диспергування) жирових кульок шляхом впливу на молоко значних зовнішніх зусиль. У процесі обробки зменшуються розміри жирових кульок і швидкість спливання. Відбувається перерозподіл оболонкового речовини жирового кульки, стабілізується жирова емульсія, і гомогенізоване молоко не відстоюється.Принцип дії клапанного гомогенізатора А1-ОГМ.
У циліндрі гомогенізатора на молоко виявляється механічний вплив при тиску 15-20 МПа (125-175 ат). При підйомі клапана, що підіймає вузьку щілину, молоко виходить з циліндра. Це можливо при досягненні в циліндрі робочого тиску. При проході через вузьку щілину кругову між сідлом і клапаном, швидкість молока зростає від нульової до величини, що перевищує 100 м / с. Тиск у потоці різко падає, і крапля жиру, що потрапила в такий потік, витягується, а потім у результаті дії сил поверхневого натягу дробиться на дрібні крапельки-частинки. У уникнення злипання роздроблених частинок на виході з клапанної щілини застосовують двоступеневу гомогенізацію. На першому ступені створюється тиск, що дорівнює 75% робочого, на другому ступені встановлюється робочий тиск.
Гомогенізатор представляє собою триплунжерні насос. Кожен з трьох плунжерів, здійснюючи зворотно-поступальний рух, всмоктує молоко з приймального каналу, закритого усмоктувальним клапаном, і нагнітає його через нагнітальний клапан у гомогенізуючу голівку під тиском 15-20 МПа.
Технічна характеристика гомогенізатора А1-ОГМ
Продуктивність, л / год - 5000
Робочий тиск, МПа - 15-20
Температура оброблюваного продукту, 0 С - 45-85
Число плунжерів - 3
Хід плунжерів, мм - 60
Частота обертання колінчастого валу, с -1 - 5,65
Число ступенів гомогенізатора - 2
Потужність електродвигуна, кВт - 37
Габаритні розміри, мм - 1480х1110х1640
Маса, кг - 1710
Малюнок 5
1 - електродвигун, 2 - станина; 3 - кривошипно-шатунний механізм, 4 - плунжерний блок, 5 - Манометрична головка; 6 - гомогенізуючу головка; 7 - система змащення й охолодження
Танк Г6-ОПБ-1000 для витримування пастеризованого молока
У танку для витримування пастеризованого молока продукт нагрівається через теплопередающей стінку-сорочку від поступає в неї гарячої води або пари, що пропускається через гарячу воду.Ємність складається з корпусу циліндричної форми, теплообмінної сорочки, теплоізоляції і зовнішнього кожуха. Для її заповнення і спорожнення служить патрубок. Ємність постачена мішалкою пропелерного типу. З теплообмінної сорочкою з'єднується переливна труба і парораспределітельная головка, до якої через трубопровід подається пара. Теплоносій віддаляється через патрубок у нижній частині з теплообмінної сорочки. Люк для огляду і ремонту робочої поверхні розташований в середній частині. Миючий пристрій, що знаходиться у верхній частині ємності, являє собою реактивну вертушку.
Технічна характеристика танка Г6-ОПБ-1000
Місткість геометрична, дм 3 - 1180
Місткість робоча, дм 3 - 1000
Потужність, кВт - 0,75
Час підтримання температури пастеризації, хв - 3-90
Витрата пари, кг / год - 100
Витрата води для охолодження, м 3 / год - 5
Габарити ванни, мм - 1880х1410х2015
Габарити шафи управління, мм - 540х460х650
Загальна маса, кг - 625
Малюнок 6
1 - мішалка; 2 - теплоізоляція; 3 - теплообмінна сорочка, 4 - внутрішній корпус, 5 - зовнішній корпус, 6 - пульт керування; 7 - ніжки; 8 - патрубок наповнення-спорожнення; 9 - занурити пробовідбиральний кран; 10 - люк; 11 - привід мішалки
Шестеренний насос НРМ-2 з внутрішнім зачепленням
Основні робочі органи - зубчастий ротор і ведена шестерня, розташована ексцентрично поздовжньої осі насоса. Частина її зубів входить в зачеплення з зубами ротора. Шестерня вільно посаджена на палець, забезпечений втулкою.Корпус насоса з одного боку закріплений на кронштейні гайкою, з іншого - закритий кришкою, яка кріпиться до корпусу чотирма шпильками. На внутрішній стороні кришки є серповидний виступ для попередження зворотного просочування рідини з нагнітальному сторони на всмоктувальну, що є замикає поверхнею перенесення порцій продукту. У кришці є пази, в яких розташовані шпильки. Пази дозволяють повертати кришку на певний кут навколо своєї осі і, отже, змінювати положення зубів шестерні, що знаходяться в зачепленні з зубцями ротора, відносно вхідного отвору. При цьому змінюється подача насоса. На кришці нанесено ризики, відповідні певної часовий подачі насоса. Таким чином, поворот кришки дозволяє регулювати подачу насоса в межах 0,25-2,0 м 3 / ч. Між кришкою і корпусом поміщені ущільнювальні прокладки з картону завтовшки 0,2 мм, за допомогою яких регулюється необхідний зазор між торцем ротора і кришкою.
Отвір для введення рідини розташовано збоку, для висновку - зверху, обидва закінчуються патрубками з муфтами для кріплення молочних трубопроводів. У разі необхідності корпус з патрубками може бути повернутий в потрібне положення. При подачі рідини в робочу камеру через нагнітальний патрубок необхідно змінити напрямок обертання ротора.
Довжина валу електродвигуна збільшена з допомогою наконечника, який через сальникове ущільнення входить у корпус насоса. Ущільнення сальникової набивки здійснюється гайкою і натискною втулкою. Як сальникової набивки використовують бавовняний шнур діаметром 5 мм, просочений тваринним жиром.
Принцип роботи насоса
Перекачується самопливом надходить у робочу камеру і заповнює западини між зубами ротора і шестерні. Обертаючись, зуби переносять перекачується вздовж серповидного виступу, а потім починають входити в зачеплення. При цьому продукт витісняється з западин і надходить в нагнітальний патрубок.
Технічна характеристика шестерневого насоса НРМ-2
Подача, м 3 / год - 0,25-2,0
Напір, МПа - 0,2
Діаметр всмоктувального і нагнітального
патрубків, мм - 36
Частота обертання ротора, с -1 - 15,5
Потужність електродвигуна, кВт - 1
Габаритні розміри, мм - 475х295х285
Маса, кг - 38
Малюнок 7
1 - прокладка; 2 - шестірня; 3 - палець; 4 - втулка, 5 - кришка, 6 - ущільнювальне кільце; 7 - гайка кріплення корпусу насоса; 8 - кронштейн; 9 - гайка сальникового ущільнення; 10 - електродвигун; 11 - натискна втулка ; 12 - сальникове ущільнення; 13 - наконечник валу; 14 - ротор; 15 - корпус насоса; 16 - гайка кріплення кришки; 17 - серповидний виступ.
Танк двостінний ВТК-6 для сквашування молока
Являє собою циліндричний резервуар з нержавіючої сталі, закритий привареними сферичними днищами. Робочий резервуар всередині ізольований. Він поміщений в кожух (сорочку) зі сталі товщиною 8 мм, який служить підставою для кріплення всієї конструкції і арматури танка. До днища кожуха приварені конічні опори. Нагорі робочий резервуар з'єднаний з кожухом за допомогою фланця, а внизу - за допомогою системи зв'язків.
По периметру фланця просвердлені отвори на відстані 30 мм. Через отвори надходить вода, яка, омиваючи поверхню резервуару, охолоджує його і стікає до днища, звідки через штуцер вільно зливається з міжстінний простору назад у систему крижаного охолодження.
У танку змонтована мішалка. Її верхні і нижні лопаті з'єднані між собою похило розташованими тягами. Мішалка встановлена на завзятому шарикопідшипнику, який закріплений у склянці приводу, що знаходиться на верхньому днищі робочого резервуара; приводиться в дію електродвигуном. Всі елементи мішалки роз'ємні, що дозволяє без особливих труднощів здійснювати монтаж і збірку.
У нижній частині циліндра танка розташований люк діаметром 500 мм, що закривається поворотною кришкою, яку зміцнюють за допомогою відкидних болтів. Наявність на кришці гумової прокладки дозволяє щільно закривати люк.
Технічна характеристика двостінного танка ВТК-6
Резервуар:
робоча ємність, л - 6000
повна місткість, л - 6200
внутрішній діаметр, мм - 1990
Зовнішній діаметр танка, мм - 2115
Діаметр штуцера для підведення хладагента, мм - 50
Діаметр патрубків для зливу охолоджувальної води, мм - 70
Товщина теплоізоляції, мм - 32
Діаметр люка, мм - 500
Електродвигун АО-32-4:
потужність, кВт - 1
число оборотів в хвилину - 1410
Габарити, мм - 2235х2280х3100
Маса, кг - 2140
Малюнок 8
1 - стінка внутрішнього резервуара; 2 - стінка кожуха, 3 - хрестоподібна мішалка; 4 - привід мішалки, 5 - люк; 6 - клапан для спуску готового продукту; 7 - штуцер для подачі хладагента; 8 - штуцер переливний труби; 9 - штуцер миючого пристрої; 10 - пробний кран; 11 - ізоляція танка; 12 - штуцер датчика верхнього рівня, 13 - штуцер для видалення охолоджуючої води
Фасувальне-пакувальний автомат М6-ОПЗ-Е
Призначений для фасування продуктів в пакети з полімерних матеріалів. Складається з розливально-формувального блоку з механізмами зварювання пакетів і пристрою для укладання пакетів в транспортні ящики. Робочі органи, крім конвеєра, подачі і відведення ящиків для пакетів, мають пневмопривід, роботою якого керує командоаппарат. Конвеєр має електромеханічний привід. Розливально-формувальний блок складається їх рулонодержателя, на якому знаходиться рулон плівки, пристрої для вирівнювання і натягу стрічки плівки, друкувального пристрою, рукавообразователя, механізму поздовжньої зварювання, поршневого дозатора з дозуючої трубою, механізму поперечної зварювання й обрізки пакета. Поверхня плівки стерилізують бактерицидною лампою.Автомат здійснює такі операції: розмотує плівку з рулону, наносить на плівку дату і код молокозаводу, проводить бактерицидну обробку плівки, формует з неї рукав, зварює подовжній і поперечний шви, наповнює пакет продуктом, відсмоктує з пакету повітря, зварює друге поперечний шов і одночасно відрізає пакет і відводить його на конвеєр, який подає пакети в ящик.
Опорою при зварюванні подовжнього шва служить формувальна труба, до якої плівка притискається зварюється головкою з нагрівальним елементом. У нижній частині труби розміщені пружні розпірки, які надають рукаву зручну для поперечної зварювання форму. Розпірки запобігають утворенню складок на поперечному шві.
До верхньої частини формувальної труби підведена трубка від вакуумного пристрою для відсмоктування з пакету повітря.
Дозування продукту в автоматі здійснюється поршневим дозатором з усмоктувальним і нагнітає клапаном. Порція кефіру з дозатора по дозировочной трубі подається в пакет. Дозувальна труба поміщена у формувальну.
Механізм зварювання поперечного шва має дві губи - зварюють і притискну. Їх стиснення забезпечується пневмоциліндром. До зварюється губі прикріплений електронагрівальний елемент, до нажимной - гумова прокладка. Для охолодження під час роботи до зварюють і притискної губах подається вода. Механізм зварювання поперечного шва здійснює також протяжку поліетиленового рукава на довжину одного пакета.
Привід конвеєра пакетів - пневматичний з храповим механізмом, конвеєра ящиків з готовою продукцією - електродвигуном через редуктор.
Технічна характеристика фасовочно-пакувального автомата М6-ОПЗ-Е
Продуктивність, пакетів / хв - 2 і 25
Обсяг дози, л - 0,25; 0,5; 1
Точність дозування,% дози:
0,25 л - ± 4
0,5 л - ± 3
1 л - ± 2
Плівка, мм:
Товщина - 0,1
Ширина - 320
Розміри пакету для дози (без продукту), мм:
0,25 л - 110х150
0,5 л - 175х150
1 л - 255х150
Тиск у пневмосистеме, МПа - 0,62
Витрата повітря, м 3 / год - 48
Потужність приводу, кВт - 22
Габаритні розміри, мм - 3240х2400х2580
Маса (без компресора), кг - 745
1 - поршневий дозатор; 2 - бак молочний; 3 - сходи, 4 - рулонодержатель; 5 - формувальна трубка; 6 - рукавообразователь; 7 - механізм зварки подовжнього шва; 8, 10 - шафи електрообладнання; 9 - механізм зварювання поперечного шва; 11 - конвеєр пакетів; 12 - фотоелемент рахункового пристрою, 13 - бункер; 14 - конвеєр ящиків з пакетами
Технологічний розрахунок
Витрата сировини і вихід готового продукту
Норма витрати сировини являє собою масу сировини в кілограмах, витраченого на вироблення 1 т готового продукту. Масу сировини, витраченого на отримання 1 т готового продукту, розраховують за формулою:Р з = 1000 * r г * 100,
r з 100-n
де Р з - норма витрат сировини, кг на 1 т кефіру; r г, r с - масова частка жиру в готовому продукті і сировину,%; n - гранично допустимі втрати,%.
Знаючи, що в даний цех надходить нормалізовано по жиру молоко, і жирність одержуваного продукту також дорівнює 3,2%, знаходимо норму витрати сировини:
Р з = 1000 * 3,2 * 100 = 1001,5 кг
3,2 100-0,15
Для економічних розрахунків слід також враховувати норму закваски, яка складає 5% маси заквашуваного суміші, тобто 50 кг на 1 т сировини. У даної технологічної лінії закваска надходить з заквасок, тому даний обсяг нами надалі враховуватися не буде.
Дана технологічна лінія виробництва кисломолочних напоїв резервуарним способом розрахована на продуктивність 12 т на добу, отже витрата сировини на добу дорівнює:
12 т * 1001,5 кг / т = 12018 кг (12,018 т)
Розрахунок і підбір технологічного обладнання
При витраті нормалізованого молока на добу 12,018 т на виробництво кефіру в даній технологічній лінії використовується два молокохранітельних танка В2-ОМГ-10, обсягом по 10 т кожний, що дозволяє не тільки покривати потреби лінії в сировині, але і створювати необхідний виробничий резерв, перспективу для подальшого розвитку.
З молокохранітельного танка В2-ОМГ-10 молоко відцентровим насосом НМУ-6 подається в пастеризаційно-охолоджувальну установку ОПЛ-5.
Час роботи технологічного устаткування обчислюють за формулою 1:
Т р = М см / (q * n), де Т р - час роботи; М см - кількість сировини, що переробляється за зміну, кг; q - продуктивність машини; n - число машин або установок.
Знаючи продуктивність насоса (6000кг / год), кількість сировини, що переробляється за зміну, 6009 кг, кількість насосів - 1, отримуємо
Т р = 6009/6000 * 1 = 1,015 год
Ступінь завантаження технологічного обладнання визначають за формулою 2:
До заг = М см / (q * n * до см * Т см) * 100%, де К заг - ступінь завантаження технологічного обладнання; М см - кількість сировини, що переробляється за зміну, кг; q - продуктивність машини, кг / год; n - число насосів; до см - коефіцієнт, що враховує використання часу зміни, 0,8; Т см - час робочої зміни, 12 ч.
Тоді ступінь завантаження насоса НМУ-6 за зміну До заг = 6009 / (6000 * 1 * 0,8 * 12) * 100% = 10,4%
Таким чином, молоко перекачується насосом НМУ-6 за 1,015 год, після чого воно піддається подальшій технологічній обробці, а насос промивається відповідно до інструкції, сушиться і використовується в міру необхідності в інших технологічних лініях даного цеху вироблення кисломолочної продукції. Необхідно також враховувати, що ступінь загальної завантаження машини складається з усіх його завантажень в різних технологічних лініях даного цеху, тому не варто вважати вийшла ступінь завантаження НМУ-6, що дорівнює 10,4% мізерно малою.
Надалі молоко надходить на обробку в пастеризаційно-охолоджувальну установку ОПЛ-5. Користуючись формулою 1, знайдемо час роботи даної установки, знаючи, що її продуктивність 5000кг / год:
Т р = 6009/5000 * 1 = 1,2 год
Ступінь завантаження установки визначимо за формулою 2:
До заг = 6009 / (5000 * 1 * 0,8 * 12) * 100% = 12,5%
У ході розрахунків ми отримали, що для гомогенізації та пастеризації необхідної сировини за допомогою даної установки потрібно 1,2 год і ступінь завантаження ОПЛ-5 складає 12,5%. Ці дані дозволяють використовувати ОПЛ-5 у цеху в декількох технологічних лініях, що збільшить навантаження на обладнання і дозволить заощадити витрати.
Надалі молоко надходить у двостінний танк ВТК-6, куди насосом НРМ-2 подається закваска. Технологічний процес вимагає сквашування сировини в апараті до необхідного рівня кислотності (80-100 0 Т), а потім його дозрівання протягом 6 ч. Робоча ємність даного резервуару складає 6000 л, повна місткість - 6200 л. У даної технологічної лінії використовується чотири такі танки, що пов'язано з необхідністю тривалої обробки резервуара після фасування продукту, а також наявністю резервних можливостей для подальшого збільшення випуску продукції в цеху.
Ступінь завантаження резервуара визначимо за формулою 2:
До заг = 6009 / (1000 * 1 * 0,8 * 12) * 100% = 62,6%
Де 1000 - умовна продуктивність ВТК-6 на годину, тому що 6000 кг молока витримуються в ньому 6 ч.
Закваска подається насосом НРМ-2 з заквасок відразу в танк. Користуючись формулою 1, знайдемо час його роботи, знаючи, що продуктивність НРМ-2 250 кг / год, і кількість перекачується закваски становить 50 кг:
Т р = 50/250 * 1 = 0,2 год
Ступінь завантаження насоса визначимо за формулою
До заг = 50 / (250 * 1 * 0,8 * 12) * 100% = 2,08%
З розрахунків видно, що час роботи насоса НРМ-2 у даній технологічній лінії дуже мало, 0,2 год за зміну і ступінь його завантаження становить всього 2,08%. Але слід пам'ятати, що даний насос використовується в цеху не тільки при виробництві кефіру, але і при подачі закваски в інших технологічних лініях.
Готова продукція розфасовується за допомогою фасовочно-пакувального автомата М6-ОПЗ-Е. Годинна продуктивність такого автомата розраховується за формулою 3:
У = 60 * Уґ * g y * k y,
де У - продуктивність устаткування, кг / год; Уґ-продуктивність автомата, упаковок / хв;
g y - маса продукту в одній упаковці, кг; k y - коефіцієнт, що враховує допустиме відхилення маси дозованого продукту (k y = 1,02).
Знаючи продуктивність автомата (25 упаковок / хв), масу продукту в одній упаковці (1 кг), отримуємо:
У = 60 * 25 * 1 * 1,02 = 1530 кг
Користуючись формулою 1, знайдемо час роботи автомата М6-ОПЗ-Е, знаючи, що його продуктивність 1530 кг / год:
Т р = 6000/1530 * 1 = 3,9 год
Ступінь завантаження фасувального автомата визначимо за формулою 2:
До заг = 6000 / (1530 * 1 * 0,8 * 12) * 100% = 40,8%
За даними розрахунків видно, що час роботи фасовочно-пакувального апарату досить велика - 3,9 год, як і ступінь завантаження - 40,8%. Це слід враховувати при проектуванні інших технологічних ліній даного цеху і мінімально задіяти на фасування інших продуктів цю установку. При виникненні необхідності фасування кефіру в плівкову упаковку по 0,5 л треба використовувати наявні в цеху автомати для розливу ряжанки чи йогурту, в даний момент не задіяні у своїй лінії.
Таким чином, в ході розрахунків часу роботи машин і ступеня їх завантаження видно, що дана технологічна лінія відповідає вимогам технологічного процесу вироблення кефіру 3,2% жирності, а також має високих потенціал для розширення обсягів виробництва.
Розрахунок площі цеху
Розрахунок сітки колон, виходячи з того, що будівельний квадрат дорівнює 6 х 6 м, здійснюється за формулою 1: S про = (ΣS * К) / 36, де S об - кількість квадратів; ΣS - сума всіх площ, займаних устаткуванням ; К-поправочний коефіцієнт, 3,5-5.Виходячи з габаритних розмірів обладнання, розрахуємо площу, займану ним:
Танк молокохранітельний В2-ОГМ 2 шт
S 1 = 2 * (4,45 * 2,125) = 18,92 м 2
Відцентровий насос НМУ-6 1 шт
S 2 = 1 * (0,39 * 0,275) = 0,1 м 2
Пастеризаційно-охолоджувальна установка ОПЛ-5 1 шт
S 3 = 1 * (4,4 * 4,2) = 18,48 м 2
Шестеренний насос НРМ-2 1 шт
S 4 = 1 * (0,475 * 0,295) = 0,14 м 2
Танк Г6-ОПБ-1000 1 шт
S 5 = 1 * 3,14 * 0,7 2 = 1,5 м 2
Танк двостінний ВТК-6 4 шт
S 6 = 4 * 3,14 * 1,14 2 = 16,4 м 2
ΣS = S 1 + S 2 + S 3 + S 4 + S 5 + S 6 = 18,92 + 0,1 + 18,48 + 0,14 + 1,5 + 16,4 = 65,82 м 2
Підставляючи отриманий вираз у формулу 1, отримуємо:
S про = (65,82 * 3,5) / 36 = 6
Позначення до машинно-апаратної схемою технологічної лінії виробництва кефіру
1. Танк молокохранітельний В2-ОМГ-102. Насос відцентровий НМУ-6
3. Балансувальний бак
4. Відцентровий насос для молока
5. Пластинчастий пастеризатор
6. Пульт автоматичного контролю та регулювання теплової обробки молока
7. Обхідний клапан
8. Молокоочістітель ОМА-3М
9. Гомогенізатор А1-ОГМ
10. Танк Г6-ОПБ-1000 для витримування пастеризованого молока
3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 - входять до складу установки ОПЛ-5
11. Танк двостінний ВТК-6 для сквашування молока
12. Змішувач для закваски
13. Фасувальне-пакувальний автомат М6-ОПЗ-Е
14. Триходовий кран
Позначення до машинно-апаратної схемою цеху виробництва кефіру
1. Резервуари для зберігання молока В2-ОМГ-102. Насос відцентровий для молока НМУ-6
3. Балансувальний бак
4. Відцентровий насос для молока
5. Пластинчастий пастеризатор
6. Молокоочістітель ОМА-3М
7. Гомогенізатор А1-ОГМ
8. Танк Г6-ОПБ-1000 для витримування пастеризованого молока
9. Резервуари двостінні для кисломолочних напоїв ВТК-6
10. Бойлер
11. Насос для гарячої води
3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 - входять до складу СПЛ-5
12. Пульт автоматичного контролю та регулювання теплової обробки молока
13. Фасувальне-пакувальний автомат М6-ОПЗ-Е
Висновок
Розвиток харчової промисловості нашої країни і області має важливе політичне, економічне і соціальне значення. Тільки при правильному підході до організації переробних підприємств, їх модернізації та дотриманні всіх технологічних нормативів можна домогтися створення найбільш конкурентоспроможної продукції. Необхідно пам'ятати, що виробництво і реалізація харчових продуктів несуть у собі не тільки економічну доцільність, а й корінним чином впливають на стан здоров'я населення.Кисломолочна продукція надає позитивний вплив на травну систему людини, у зв'язку з тим, що в результаті ряду біохімічних процесів, що протікають при сквашивании молока, утвориться особлива, молочнокисла мікрофлора, яка має у своєму складі різні речовини - молочну кислоту, вуглекислий газ, спирт, антибіотики і ін Засвоюваність кисломолочних продуктів вище, ніж засвоюваність свіжого молока, так як в кисломолочних продуктах білки частково пептонізіровани. Крім того, в ряді кисломолочних продуктів згусток пронизується найдрібнішими бульбашками вуглекислого газу, в результаті чого стає більш доступним вплив ферментів травного тракту.
Кефір має приємний, злегка освіжаючий і кислий смак, ніжний згусток, збуджує апетит, посилює секреторну і моторну діяльність шлунка і кишечника, зміцнює нервову систему. Завдяки своїм живильним властивостям він широко застосовується для лікування і профілактики недокрів'я, атеросклерозу, хвороб легень і плеври, при порушенні функції шлунково-кишкового тракту й обміну речовин.
При дотриманні технологічного процесу, а саме ретельному підбору вихідної сировини, дотримання норм температур і тиску при пастеризації і гомогенізації, заквашування молоко добре змодельованими, якісними заквасками, постійному контролі якості напівфабрикату в хімічній лабораторії, своєчасному розливі та маркування, можна домогтися отримання продукції, яка відповідає вимогам сучасної індустрії харчування. Вибір технологічної лінії, підбір машин по продуктивності і сумісності їх один з одним, забезпечення санітарно-гігієнічних норм зручністю миття обладнання, а також максимальна автоматизація процесу та поліпшення умов праці робітників поряд з реалізацією технологічного процесу відіграє найважливішу роль у формуванні властивостей готового продукту, рентабельності всього виробництва в цілому.
Список використаної літератури
1. Бєляєв О.М. Механізація виробництва кисломолочних напоїв резервуарним способом - Вид-во «Харчова промисловість», 19642. Бєляєв О.М. Технологічне обладнання для виробництва кисломолочних напоїв резервуарним способом. - Вид-во «Харчова промисловість», 1970
3. Богданова Г.І., Новосьолова Л.Ф. Досвід виробництва кефіру резервуарним способом. - М.: Центіпіщпром, 1965
4. Глазачев В.В. Виробництво кисломолочних продуктів. - М.: Піщепроміздат, 1960
5. Крусь Г.М. та ін Технологія молока і молочних продуктів / Г.М. Крусь, А.Г. Храмцов, З.В. Волокітіна, С.В. Карпичев; Під ред. А.М. Шалигін. - М.: Колос, 2006. - 455 с.
6. Курочкін А.А., Ляшенко В.В. Технологічне обладнання для переробки продукції тваринництва / За ред. В.М. Баутіно. - М.: Колос, 2001. - 440 с.
7. Основи проектування та будівництва переробних ПІДПРИЄМСТВА. / Гордєєв А.С., Завражнов А.І., Курочкін А.А., Хмиря В.Д., Шабурова Г.В. / Під ред. Завражнова А.І. - М.: Агроконсалт, 2002 - 492 с.
8. Шершньова В.І., Бєляєв О.М. Удосконалення виробництва кисломолочних напоїв резервуарним способом. - М.: Центіпіщпром, 1962
9. Шидловська В.П. Органолептичні властивості молока та молочних продуктів. Довідник. - М.: Колос, 2000. - 280 с.