Контрольная работа по дисциплине «Технологическое оборудование для переработки молока»

Министерство сельского хозяйства РФ

ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный агротехнологический университет

имени П.А.Костычева»

 

 

Технологический факультет

 

 

 

 

Кафедра

"Технология производства, хранения и переработки продукции животноводства"

 

 

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1.

 

по дисциплине «Технологическое оборудование для переработки молока»

 

 

 

 

Выполнила: студентка 41 группы

технологического факультета специальности

" Технология  производства и 

переработки с/х. продукции"

Купрадзе М. В.

Проверил: Морозова Н. И.

 

 

Рязань, 2014г 
Оглавление

 

 

 

1 Технологический процесс производства кефира

Основными этапами технологического процесса являются следующие:

• тепловая обработка и гомогенизация молока, идущего на выработку кефира;
• сквашивание молока, охлаждение и созревание кефира в резервуарах;
• розлив напитка повышенной вязкости в бумажные пакеты и стеклянные бутылки.

При производстве кефира резервуарным способом молоко пастеризуют при 85 С и выдерживают. С увеличением температуры пастеризации продолжительность выдержки уменьшается. Обязательной операцией является гомогенизация молока: она препятствует отстою сыворотки в готовом продукте и придает ему однородную сметанообразную консистенцию. Молоко гомогенизируют под давлением не ниже 125 ат, оптимальное давление гомогенизации 175 ат. Сквашивают молоко при температуре 20—25° С в двустенных танках-резервуарах1, специально сконструированных для производства кисломолочных напитков. Закваску вносят в потоке или любым другим способом при непрерывном перемешивании молока в резервуаре. Конец сквашивания определяют по достижении кислотности сгустка 85—90° Т. В межстенное пространство танка для охлаждения сгустка до температуры созревания подают воду температурой 1—3°С, а затем включают мешалку для размешивания его и оставляют в покое для созревания.

В процессе созревания кефир приобретает специфический вкус, отличный от вкуса, присущего простокваше.

Способ охлаждения зависит от схемы технологического процесса, принятой на данном предприятии.

При производстве кефира большое значение имеет перемешивание и охлаждение его при подаче на розлив. Мешалка должна не взбалтывать, и не резать его на пласты и кубики, а плавко и равномерно перемешивать всю массу кефира. Частичное перемешивание или резка сгустка приводит к отделению сыворотки (синерезису) так же как взбалтывание кефира мешалкой приводит к пенообразованию, что влечет за собой образование отстоя сыворотки. Для сохранения качества кефира нельзя пользоваться насосами, вспенивающими кефир и разбивающими продукт. Охлажденный кефир расфасовывают в мелкую тару (бутылки и бумажные пакеты). Перед выпуском в торговую сеть готовый продукт охлаждают в камере до 6—8° С.

Ниже приводится основная технологическая схема производства кисломолочных напитков резервуарным способом (в двух вариантах — с охлаждением в резервуарах и охлаждением в потоке на пластинчатом теплообменнике), разработанная ВНПЛШ и предусматривающая механизацию и автоматизацию основных и вспомогательных операций.

По этой схеме молоко подается насосами по трубам, а расфасованный готовый продукт—внутризаводским транспортом (цепными и ленточными транспортерами и т. д.).

В теплообменниках молоко и напитки подвергают термической обработке (нагреванию и охлаждению) до заданной температуры. От механических примесей молоко очищается в сепараторах-очистителях в потоке и для получения соответствующей дисперсности жира и улучшения вязкости напитка обрабатывается в гомогенизаторах.

Рис. 1. Основная технологическая схема производства кисломолочных напитков резервуарным способом

1 — молокохранильный  резервуар; 2 — центробежный насос  для перекачивания кислого молока; 3— балансировочный бачок; 4—центробежный  насос; 5—высокотемпературный теплообменник; 6 — пульт; 7 — сепаратор-молокоочиститель; 8 — обходный клапан; 9 — гомогенизатор; 10— выдерживатель пастеризованного молока; 11 — смеситель закваски; 12—насос для подачи закваски; 13 — двустенный резервуар для кисломолочных  напитков

 

 Напиток в резервуаре перемешивается приводной мешалкой. Расфасовывают напиток в бутылки или бумажные пакеты на разливочных машинах и автоматах. Трудоемкие процессы мойки оборудования выполняются с помощью устройств оросительного и реактивного действия.

Контроль технологического процесса и управление им автоматизированы.

На рис. 1 приведена основная технологическая схема производства кисломолочных напитков резервуарным способом с использованием резервуаров в качестве охладителей.

Сырое молоко, охлажденное до 4—6° С, из молокохранильного танка 1 центробежным насосом 2 подается в балансировочный бачок 3 пастеризанионно-охладительной установки 5, затем (под напором) насосом 4 направляется в секцию регенерации пастеризатора 5, подогревается до 55—60 С и идет на молокоочиститель 7. Очищенное молоко поступает в гомогенизатор 9, где обрабатывается при давлении 125—175 ат, и возвращается в ~ секцию пастеризации теплообменника 5, далее через обходной клапан направляется на выдержку при температуре пастеризации и выдерживается в сосуде 10. После выдержки молоко возвращается в секцию регенерации теплообменника для отдачи тепла встречному потоку сырого молока. Молоко температурой 23—25°С поступает из теплообменника в двустенный резервуар 13, смешиваясь на пути следования с потоком закваски в смесителе 11. Заквашенное молоко в танке 13, достигнув кислотности 85—90° Т, перемешивается приводной мешалкой, затем охлаждается ледяной водой, подаваемой в рубашку резервуара, до заданной температуры, после чего расфасовывается в стеклянные бутылки или бумажные пакеты.

Особенность такой схемы заключается в том, что кефир после сквашивания и достижения заданной кислотности перемешивается и охлаждается в одном и том же резервуаре, после чего поступает на розлив и подается в камеру для доохлаждения.

Процесс охлаждения сквашенного кисломолочного напитка в двустенном резервуаре длится 3,5—б ч. При производстве кисломолочных продуктов на термофильных культурах повышается кислотность очень быстро. Для приостановки бурного нарастания кислотности после достижения 85—90° Т продукт с помощью тихоходного насоса подают из резервуара на пластинчатый охладитель, где продолжительность процесса охлаждения снижается до 1 ч.

 

2 Технологическое оборудование, применяемое  для производства кефира

В состав следующей линии входит следующее технологическое оборудование:

• Емкость для хранения молока В2-С>МГ-4,0 емкостью 10 тыс. л каждый 2
• Насос центробежный НМУ-6 производительностью 6 тыс. л/час 1
• Пастеризационно-охладительная установка ОПЛ-5
• производительностью 5 тыс. л/час 1
• В состав ОПЛ – 5 входят:
• Сепаратор-молокоочиститель ОМ-1А
• Гомогенизатор клапанный
• Танк Г6-ОПБ-1000 для выдерживания пастеризованного молока

емкостью 1 тыс. л 1

• Балансировочный бак 1
• Центробежный насос для молока 36МЦ-10-20Щ 1
• Бойлер 1
• Насос для горячей воды 3К-9 1
• Насос центробежный 36МЦ-6-12 1
• Насос-дозатор НРМ-2 для подачи закваски

производительностью 250-2000 л/час .1

• Смеситель для закваски с шаровым клапаном 1
• Танк для производства молочнокислых продуктов
• Фасовочно-упаковочный автомат М6-ОПЗ-Е 1

 

Резервуары для хранения молока

Емкость для хранения молока В2-С>МГ-4,0 ( рисунок №1):

Рисунок №1 Емкость для хранения молока В2-С>МГ-4,0 / 1— указатель уровня молока; 2 — трехходовой кран; 3 — моечное устройство; 4 корпус; 8 — пята; 9 — люк; 10— перемешивающее устройство; 11 — насос

В верхней части емкости расположены моечное устройство, датчик верхнего уровня, воздушный клапан и смотровое окно. Моечное устройство представляет собой две трубчатые полудуги с отверстиями для подачи моющего раствора, под действием которого полудуги приводятся во вращение. Датчик верхнего уровня молока предназначен для подачи сигнала о заполнении рабочей вместимости емкости. При заполнении емкости молоком и ее опорожнении воздух выходит и поступает через воздушный клапан. Для периодического визуального контроля имеются светильник и смотровое окно.

На переднем днище горизонтальной емкости и центральной части вертикальной расположены люк, термометр, кран для отбора проб, устройство для постоянного контроля уровня молока и стационарная неотъемная лестница. Люк предназначен для установки моечного устройства и эжектора, а также для ремонта и осмотра внутренней поверхности емкости. Лестница служит для обслуживания ее верхней части. В нижней части емкости расположены перемешивающее устройство, датчик нижнего уровня молока и опоры (пята). Перемешивающее устройство состоит из специального центробежного насоса, смонтированного вместе с электродвигателем, системы трубопроводов с кранами и эжектора, вмонтированного внутрь емкости. Датчик нижнего уровня молока, предназначенный для подачи сигнала о полном опорожнении, установлен в патрубке наполнения-опорожнения.

Наполнение емкости молоком осуществляется через трехходовой кран (при этом блокируется возможность слива) и патрубок, расположенный в нижней части емкости. Наполнение через нижний патрубок предотвращает вспенивание молока. Опорожнение емкости осуществляется самотеком или с помощью насоса через тот же патрубок. При этом трехходовой кран устанавливают в положение на слив, блокируя наполнение. Заполнение или опорожнение емкости прекращают вручную после светового или звукового сигнала. Перемешивание молока в резервуаре производится в автоматическом или ручном режиме через каждые 4 ч после интенсивного перемешивания в течение 15 мин. Разность жирности молока в различных точках емкости составляет не более 0,1 %. Термоизоляционный материал обеспечивает повышение температуры молока не более чем на 2 °С за 24 ч хранения.

Центробежный насос НМУ-6

Имеет корпус в виде цилиндра, закрываемого крышкой. Во внутренней полости корпуса через отверстие проходит вал с насаженной на него лопастью. Крышка уплотнена резиновым кольцом и зажимными винтами. На ней расположен по оси вала всасывающий патрубок. По касательной к цилиндру корпуса установлен нагнетательный патрубок.

При вращении вала в камере насоса молоко отбрасывается лопастью к периферии камеры и под действием центробежных сил создается давления для вывода продукта в нагнетательный патрубок и транспортирования по молокопроводу. При этом в центральной части камеры насоса образуется разрежение и туда поступает новая порция молока. Поток молок не прерывается. Возврат молока из полости нагнетания в полость всасывания между корпусом и лопастью предотвращения благодаря минимально возможным зазорам между ними.

Подводимая от электродвигателя к рабочему колесу насоса энергия затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений внутри самого насоса и на приращение энергии потока молока. Гидравлические сопротивления внутри насоса зависят от формы и расположения всасывающего и нагнетательного патрубков насоса, формы лопастей, зазоров между ними и корпусом, профиля клапанов и чистоты обработки их поверхностей. Приращение энергии потока молока в насосе зависит от частоты вращения рабочего колеса, размеров и формы камеры и рабочего колеса.

Техническая характеристика центробежного насоса НМУ-6

Подача, м3/ч - 6

Напор, м - 8

Диаметр патрубка, мм всасывания - 40

Нагнетания - 21; 29

Частота вращения рабочего органа, с- - 47

Мощность электродвигателя, кВт - 1,1

Габаритные размеры, мм - 390х275х200

Масса, кг - 14,8

Рисунок 2 Центробежный насос НМУ-6

1 – защитный кожух; 2 – фланец; 3 – шпонка; 4 – зажимное устройство; 5 – гайка крепления кожуха; 6 –  обойма; 7 – корпус насоса; 8 –  лопасть; 9 – резиновое кольцо; 10 – крышка; 11 – торцевое уплотнение; 12 – торцевая шайба; 13 – наконечник  вала; 14 – обратный клапан; 15 –  патрубок; 16 – гайка крепления  напорного патрубка

Автоматизированная пластинчатая пастеризационно-охладительная установка ОПЛ-5

Установка ОПЛ-5 предназначена для быстрой тонкослойной пастеризации молока в закрытом потоке с последующим охлаждением. Она работает при автоматическом регулировании технологического процесса, что исключает возможность выхода из аппарата недопастеризованного молока.

Принцип работы установки.

Сырое молоко поступает в балансировочный бак, снабженный поплавковым клапаном для поддержания постоянного уровня молока. Из бака молоко поступает в насос, который подает его в регулятор потока соответствующей производительности (5000 л/ч). Затем под напором оно входит в секцию регенерации, где прогревается пастеризованным молоком, движущимся с другой стороны пластины. Подогретое молоко из секции регенерации поступает в один из двух работающих по очереди сепараторов-молокоочистителей, где под действием центробежной силы взвешенные частицы вместе со слизью молока остаются на стенках барабана. Очищенное молоко под напором, создаваемым сепаратором (2-3 ат), подается в гомогенизатор, а из него молоко поступает в секцию регенерации теплообменника, где нагревается до заданной температуры и направляется в выдерживатель, затем возвращается в секцию регенерации теплообменника, проходит ее, отдавая тепло через стенку пластины встречному потоку молока, частично охлаждается и приходит в секцию охлаждения, где температура его снижается до заданной. При работе установки ОПЛ-5 в секцию пастеризации насосом (3К-9) подается теплоноситель – горячая вода из бойлера, обогреваемого паром. В секцию охлаждения подается хладоноситель – ледяная вода.