Автоматизация процессов сыродельных ванн

Посол сыра . Цель посолки сыра придание ему соответствующею вкуса и сохранения продукта от быстрого перезревания и порчи. Соль является до некоторой степени регулятором развития молочно-кислых, пропионовых и прочих бактерий, участвующих в созревании сыров. Частичная посолка сырной массы в процессе второго нагревания повышает гидрофильность зерна и содержание влаги в сырной массе на 2-3%, которая удерживается на последующих стадиях обработки. Посолка сыра в насыщенном рассоле приводит к потерям влаги в сырах с низкой температурой второго нагревания и усушка составляет до 4-5% к первоначальному весу сыра. Соль влияет на развитие бактерий в сырной массе и может оказать воздействие на процесс созревания сыра. Посолкой российского сыра в зерне достигается содержание соли в сыре после прессования не более 0,8- 1,0%, поэтому отпрессованный сыр помещают в рассол концентрацией от 18 до 24% и досаживают в течении (2-4) суток, чтобы содержание соли в зрелом сыре составляло 1,50,5%. Температура рассола (8-12)С.  Дополнительная посолка в рассоле благоприятно влияет на уплотнение поверхностного слоя и способствует быстрейшему образованию корочки сыра, а также снижает температуру сырной массы, что предохраняет сыр от деформации при его дальнейшей выдержке в сырохранилище на созревании. Сыр размещают в бассейнах на специальных этажерках. При отсутствии посолочных этажер сыр размещают в бассейнах в 1-2 ряда и через сутки переворачивают. Верхнее полотно сыра, выступающее из рассола, накрывают влажной тканью, чтобы предотвратить появление трещин на корке. В процессе посолки сыра и дальнейшего ухода за ними в сырохранилище нельзя допускать повреждения корки сыров, так как при появлении даже незначительных трещин и других повреждений начинает развиваться подкорковая плесень, а следовательно, снижение качества сыра..  Обсушка. После посолки сыр обсушивают 2-3 суток в сырохраннлище при температуре 8-12°С и относительной влажности воздуха от 90% до 95%. Чтобы не допустить деформации, его периодически перевёртывают. После обсушки сыр упаковывают в плёнку и перемешают для созревания в камеры с температурой 10-15С относительной влажностью воздуха (85-90)%.

Созревание сыра. Сущность созревания сыра заключается в том, что в период выдержки его сырная масса под действием сычужного фермента, ферментов, выделяемых молочнокислыми бактериями, подвергается глубоким биохимическим превращениям, обусловливающим появление в сыре специфического вкуса и аромата, структуры, цвета, рисунка. При созревании сыра изменяются коллоидно-химические и физические свойства составных частей сырной массы: белка, жира, углеводов, минеральных солей и т.п по наибольшим изменениям подвергаются белки, молочный сахар и лимонная кислота. Российский сыр после прессования имеет резинисто-плотную консистенцию, слегка кисловатый вкус. На разрезе теста видны пустоты. В процессе созревания часть нерастворимого белка свежего сыра под воздействием бактериальных ферментов расщепляется на пептоны, пептиды, аминокислоты и другие растворимые вещества, придающие вкус сыру. Высокий уровень развития молочнокислого процесса с накоплением большого количества молочной кислоты при выработке российского сыра замедляет развитие посторонней газообразующей микрофлоры (кишечные палочки, масляно-кислые бактерии), поэтому этот сыр почти не подвержен вспучиванию. Если газы и образуются, то распределяются внутри сырной массы в пустотах, возникающих при формовании сыра, не вызывая вспучивания сыра. Вкус и запах сыра обусловливается распадом белков (казеина), молочного сахара и других составных частей (молочно-кислого кальция, лимонной кислоты и др.) и накоплением в сырной массе растворимых и летучих веществ - аминокислот, жирных кислот, пропионовой, молочной, уксусной кислоты, аммиака, эфира и других веществ. После посолки сыр перемещают в отделение сырохранилища с температурой 8-12С, относительной влажностью воздуха 90-95%, где он обсушивается от двух суток до трёх суток. В это время тщательно следят за тем, чтобы в помещении не было сквозняков или усиленной вентиляции, чтобы не допустить излишнего обсыхания поверхностного слоя сыра и появления на его корке мелких трещин, приводящих в дальнейшем к развитию подкорковой плесени. В камерах обсушки сыра нельзя допускать обсеменения спорами плесеней, что ведёт к развитию плесени на поверхности сыра и в подкорковом слое. В помещениях должен быть четырехкратный обмен воздуха с механической и биологической фильтрации, предупреждающей развитие плесени. Температура у них необходимо поддерживать только подавая в камеры при помощи кондиционеров предварительно осушенный воздух. Охлаждение сырохранилищ при помощи батарей не желательно, т.к. при этом повышается влажность воздуха, что отрицательно влияет на качество сыра. По мере появления на сырах плесени или слизи их моют в теплой воде при температуре 35С. Через 2-3 суток сыр упаковывают в полимерную пленку.

Упаковка. Перед упаковкой сыр тщательно обмывают суспензией сорбиновой кислоты. В охлажденный, отстоявшийся рассол добавляют сорбиновую кислоту из расчета 80г на 1л рассола. При созревании сыров в пленке значительно снижаются затраты труда по уходу и сокращаются потери продукта. Поэтому сыр, подлежащий созреванию в полимерных пленках рекомендуется вырабатывать с пониженной на 2,0% массовой долей влаги после прессования по сравнению с сырами, созревающими без плёнки. Сыр, подлежащий упаковке, должен иметь сухую, чистую поверхность без плесени и слизи и без каких либо повреждений. Для предотвращения конденсации влаги на поверхности сыров температура в упаковочном помещении не должна превышать температуру в камерах созревания сыра. Если упаковку проводят при комнатной температуре, то сыры предварительно выдерживают в упаковочном помещении в течении (2±0,5)ч. Упаковку сыра в пакеты из полимерной плёнки проводят на специальных вакуум-упаковочных машинах различных конструкций в соответствии с инструкцией по их эксплуатации. При упаковке сыра под вакуумом из пакета должен быть полностью удалён воздух и обеспечена его герметизация путём термосварки или зажатия металлическим клипсом. При использовании пакетов из повиденовой плёнки после упаковки сыра проводят термообработку плёнки - упакованный сыр погружают в горячую воду с температурой (80-85)С. Под воздействием высокой температуры плёнка даёт усадку и плотно прилегает к поверхности сыра. Для приведения термообработки пакетов с сыром рекомендуется использовать специальные устройства или приспособления, исключающие возможность повреждения пакета. Не допускается осуществлять термообработку пакетов с сыром в горячей воде, удерживая концы пакета в руках. Упаковка считается удовлетворительной, если плёнка плотно облегает сыр, между ней и поверхностью сыра не образуется видимого воздушного пространства и при легком надавливании под углом 30 к поверхности сыра плёнка не перемещается. Не допускается проверка качества упаковки путём оттягивания плёнки от поверхности сыра во избежание разрыва пакета.

Хранение. Упакованный в полимерную плёнку сыр созревает в камере с температурой (10-15) С, и относительной влажностью воздуха (85-90)% в течении 30 суток со дня выработки. Во время созревания упакованных сыров следят за тем, чтобы вовремя обнаружить нарушение герметизации пакетов, что сопровождается развитием на сырах поверхностной микрофлоры. Такие сыры сразу же должны быть подвергнуты мойки, тепловой обработке и после обсушки их повторно упаковывают в пленку.

Основное технологическое оборудование

-Для приемки молока из автоцистерн  используют:

• Насос центробежный самовсасывающий для молока марки Г2-ОПД.
• Воздухоотделитель
• Счетчик для молока марки УИМ-50

-Оборудование для хранения молока:

• Емкость хранения заготавливаемого молока Г6-ОГМ-25
• Для транспортировки молока подберем насос марки 36-1Ц2,8-20[10]
• Емкость для хранения зрелого молока В2-ОМ2-Г-10

- Оборудование для механической и тепловой обработки молока

• Для тепловой обработки молока, идущего на выработку сыра подбирают подогреватель марки ВГ-10-П, охладитель ВГ-10-0; пластинчатую пастеризационно-охладительную установку марки А1-ОПК-5.
• Для очистки молока подбирают сепаратор марки А1-ОЦМ-10
• Для нормализации молока подбирают сепаратор-сливкоотделитель с устройством нормализации молока марки ОСЦП-5.

-Оборудование сыродельного цеха:

• Для изготовления сырного зерна подбираем сыродельную ванну В2-ОСВ-5
• Для удаления сыворотки из аппарата подбираем центробежный самовсасывающий насос марки Г2-ОПД.
• Отделитель сыворотки марки Я7-ОО-23
• Прессование сыра проводят на тунельных прессах марки Я7-ОПЭ.
• Посолку сыра проводят в контейнерах РЗ-ОКУ в течение двух суток.
• При созревании сыра в пленке подбирают комплект оборудования М6-ОЛА. В состав линии входит: машина М6-ОЛА1 для обсушки сыров после посолки или мойки; полуавтомат М6-АП-36 для сварки пакетов полимерных пленок; две вакуум упаковочные машины ВУМ-5 с вакуум- насосом; конвейер М6-ОЛА2 для перемещения в камеру созревания сыров, упакованных в пленку.

Технологическая линия производства сыров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ

Автоматизация процесса переработки молока в сыродельной ванне В2-ОСВ-5 

 

В схеме автоматизации регулирование технологических параметров осуществляется по программе с коррекцией ее по времени, в зависимости от применяющихся свойств перерабатываемого продукта.

Схема предусматривает автоматическое управление следующими операциями:

• Заполнение ванны молоком
• внесение закваски и сычужного фермента
• перемешивание в течении заданного промежутка времени заквашенного молока
• вытяжка его до образования сгустка по достижении готовности
• разрезание сгустка по достижении готовности
• вымешивание сырного зерна и нагревание его  по заданной программе

Переход от одной технологической операции к другой, осуществляется  автоматически, с помощью технических средств автоматизации. Схемой предусмотрен автоматический контроль кислотности сыворотки в процессе постановки и обсушки зерна, молока в емкостях.

 Кроме того, предусмотрен  автоматический контроль формирования  сырного сгустка и его готовности. Автоматическое регулирование процесса переработки молока в сырных ваннах осуществляется следующим образом.

Ванна заполняется в течение определенного времени с использованием механизмов 3-2 и 3-4, которые управляются через  панели дистанционного управления 3-1 и 3-3. По истечении 5 мин. после заполнения ванны включается перематывающийся механизм, который подключен к регулятору напряжения 6-1. Это позволяет осуществлять регулирование частоты вращения мешалок. В тоже время в ванну автоматически подается закваска, а через 15 мин. вноситься сычужный фермент. Еще через 15 мин. мешалка выключается и начинается процесс формирования сгустка, который продолжается 30-40 мин. Ход процесса контролируется первичным измерительным преобразованием 9-14, прибором 9-2.

Программой предусмотрено включение механизма для разрезания сгустка по истечении 40 мин. после внесения сычужного фермента. В случае его готовности ранее установленного времени механизм разрезания сгустка включается автоматически. Процесс разрезания происходит в течении 15-20 мин. При частоте вращения электродвигателя 0,5-1мм, что позволяет избежать  потери жира с сывороткой. Контроль частоты вращения электродвигателя производится с помощью привода 8-2 и первичного измерительного преобразования 8-11. 8-2 через 5 мин. после разрезания сгустка автоматически включается мешалка для вымешивания зерна. Частота вращения электродвигателя составляет 0,5 мин, затем 1 мин. На 7-й мин. после разрезки сгустка программное устройство включает электродвигатель 10-3насоса подачи сыворотки к стеклянным электродам первичного преобразования 12-1 фН-метра , который в свою очередь, соединен с прибором 12-2. Придел измерений рН от 5 до 7. Заданное регулируемое значение рН ровное 5,5.

Затем на 10 мин. включается испарительный механизм 1-4, установленный на паропроводе для нагревания смеси зерна с сывороткой. Нагревание происходит в течение 42 мин. Контроль давления пара осуществляется манометром 2-1. Скорость изменения температуры по  степени возрастает с 0,12061,(в 31-340С) до 0,160(34-370С) и наконец 0,20(37-380С). Управление работой клапана установленного на паропроводе производительного устройства 5-1. При t 380С, вступает в действие система регулирования температур.

Контроль и регулирование температуры осуществляется с помощью электронного манометрического римометра 1-2.  Температура в ванне поддерживается до конца обработки зерна.

В зависимости от нарастания кислотности примерно на 70-й мин. или (рН 6,3) включается мешалка. По истечении 8-2 мин. включается насос IV для управления половиной объема сывороткой. Автоматическое отключение насоса и контроль уровня осуществляется прибором 11-2. 3 рН 6,05 включается насос  II для перекатывания смесей зерна и остальной сыворотки с помощью прибора 12-2 подается сигнал на открывание испонительного механизма 12-5, и ванна опорожняется. В случае отказа система автоматического дистанционного с помощью байспойской панели 12-4. Для контроля работы системы автоматизации оператором используется сигнальные лампы HL1, HL2, HL3 и звонок HA1 оповещающий об окончании технологического процесса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ НА РАЗАРАБОТКУ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

№ п/п	Машиноагрег. аппарат	Параметр Место Отбора сигнала	Допустимое значение	Вид автоматизауции	Характер контроля или управления	Дополнител. требования
1	2	3	4	5	6	7
1	Ванна сыродельная В2-ОСВ-5	уровень	110,02м	Контроль регулирование	Сигнализация поддерживания в заданном диапозоне	Световое Воздействие на Подочуш-ка
2	Электропровод Мешалки ванны	Частота вращения мешалки	2,0: 25мин.+2	Контроль	Показания
3	Электропровод Мешалки ванны	Состояние		Управление	Ручное дистанционное	Пуск, остановка
4	Ванна		380С+0,20С рН6,3t0.0 2	Контроль	Регулир. показ Запись сигнализации
5	Электропровод отключ. Насоса( сырое зерно)	Состояние		Управление	Ручное дистанционное	Пуск, остановка
6	Электропровод отказ. Сыворотки	Состояние		Управление	Ручное дистанционное	Пуск. остановка