Технология производства сгущенного молока

Температуру нагрева молока, поступающего в первый корпус установки, контролирует, регистрирует и регулирует термометр сопротивления 3-1 с автоматическим электронным мостом 3-2 с пневматическим ПИ-регулятором. Регулирующий блок прибора воздействует через байпасную панель 3-3 на регулирующий клапан 3-4 подачи пара в нагреватели 4 и 5.

Расход молока, поступающего на установку, измеряется датчиком 4-1, установленным на нагнетательной линии насоса 1 перед подогревателями, и индукционным расходомером 4-2. Прибор 4-3 предназначен для сигнализации отсутствия потока молока на установку. Регулирующим клапаном 5-2 по показаниям индукционного расходомера устанавливают номинальный расход молока на установку. Управление клапаном происходит от байпасной панели 5-1.

Концентрация сухих веществ «по влажности» в сгущенном молоке контролируется, регистрируется и регулируется датчиком 6-1 кондуктометрического влагомера типа АВСГ с вторичным прибором 6-2

 

(контролирующий, регистрирующий  и регулирующий). Заданная концентрация сухих веществ достигается изменением расхода молока, поступающего на установку через клапан 6-4, смонтированный параллельно с клапаном 5-2. Клапан 6-4 должен изменять расход продукта до ± 10 % от номинального значения расхода.

Заданный уровень продукта в резервуаре поддерживается двух-электродными датчиками заполнения 7-7 и опорожнения 7-2 с кон-дуктометрическим сигнализатором 7-3, который управляет электродвигателем КМ1 насоса для подачи молока в резервуар.

Заданные уровни продукта в обоих корпусах вакуум-выпарной установки поддерживаются двухпозиционным регулятором уровня. Регулятор уровня комплектуется из датчиков 9-1 и 9-2 кондуктометрического типа, установленных соответственно в первом и втором корпусах, релейного блока 9-3, управляющего клапанами, один из которых 8-2 установлен на переливной трубе из первого корпуса во второй, другой 10-2, переключающего типа, – на нагревательной стороне насоса 2. При достижении уровня выше заданного в первом корпусе установки клапан 8-2 откроется и часть продукта перейдет во второй корпус. При превышении уровня во втором корпусе клапан 10-2 переключает поток сгущенного молока на выдачу.

В пусковой период и в случае нарушения режима сгущения в вакуум-выпарных установках происходит пенообразование, что может привести к выбросу продукта из аппарата. Для исключения таких случаев на обоих корпусах установки имеются устройства пеногашения. Устройства пеногашения состоят из кондуктометрических датчиков 11-1 и 11-2, релейного блока 11-3 и электромагнитных клапанов 11-4 и 11-5 подачи сжатого воздуха. При соприкосновении пены с датчиками открывается соответствующий электромагнитный клапан, и поступающий воздух гасит пену.

 

Температура при работе установки контролируется многоточечным самопишущим мостом 12-11с термометрами сопротивления с 12-1 по 12-10 температура кипения в первом и втором корпусах – датчиками 12-1 и 12-2, температура греющего пара в калоризаторах – 12-3 и 12-4, температура воды на выходе и входе конденсатора – 12-5 и 12-6; температура молока на входе установки – 12-7 и после подогревателя 1 – 12-8, в паровом пространстве подогревателей 4 и 5 - 12-9 и 12-10.

Предусмотрена сигнализация повышения температуры в паровом пространстве первого корпуса (в случае отложения белка на греющих поверхностях) приборами 12-1 и 14-1, работающими в комплекте с термометрами сопротивления 12-10, 12-9 и 12-3. При загрязнении белком греющей поверхности одного подогревателя клапаны 15-2, 15-3 и 16-1 переключают подачу молока и пара на другой пастеризатор.

Для управления пневматическими клапанами применяют электропневматические преобразователи 6-3, 8-1, 10-1, 15-1 и 16-1, преобразующие электрический сигнал в пневматический. Системой автоматизации с помощью электроконтактных манометров 17-1, 18-1 предусмотрена сигнализация давления в нагнетательной линии насоса подачи воды в конденсатор и насоса, откачивающего конденсат. Управление электродвигателями насосов молока и конденсата (кроме насоса подачи молока) осуществляется дистанционно кнопками с щита управления SВ2 – SВ4.

Автоматизация сгущения при производстве сгущенного молока с сахаром. Производство сгущенного молока с сахаром состоит из основного и вспомогательных этапов. Основной этап включает сгущение смеси исходного продукта с сахаром и охлаждение сгущенного продукта. На вспомогательном этапе приготовляют сахарный сироп, изготовляют металлические банки и фасуют в них продукт.

Для сгущения молочных продуктов с сахаром применяют одно-

 

корпусные и двухкорпусные вакуум-выпарные установки циркуляционного типа с термокомпрессией вторичного пара. Сгущенный продукт охлаждают в вакуум-охладителях, производительность которых синхронизируется с производительностью вакуум-выпарной установки.

Схема автоматизации процесса сгущения молока в однокорпусных вакуум-выпарных установках (рисунок 11) предусматривает: регулирование уровня заполнения вакуум-выпарной установки; регулирование температуры воды на выходе из промежуточного конденсатора; контроль температуры в промежуточном конденсаторе и в калоризаторе; контроль температуры воды на выходе из главного конденсатора; контроль вторичного пара; контроль и сигнализацию влажности сгущенного молока; автоматическое гашение пены в вакуум-выпарной установке; сигнализацию опорожнения вакуум-аппарата, сигнализацию падения давления воды на выходе из главного конденсатора.

 

 

Рисунок 11. Схема автоматизации процесса сгущения молока

в однокорпусных вакуум-выпарных установках

 

В вакуум-выпарную установку периодического действия поступают для сгущения пастеризованное молоко при температуре 90 – 95 °С и сахарный сироп. При достижении заданной концентрации сухих веществ готовый продукт выпускается из установки. Смесь молока и сиропа в калоризаторе подогревается смесью первичного и вторичного пара, поступающего из термокомпрессоров. Вакуум создается эжекторами и двумя конденсаторами – главным и промежуточным.

Уровень заполнения вакуум-аппарата регулируется комплектом приборов: кондуктометрическим датчиком 1-3; релейным блоком 1-4 и регулирующим клапаном 1-5, установленным на линии поступления продукта в калоризатор. На линии поступления продукта в аппарат установлен сигнализатор опорожнения 1-2 с датчиком 1-1. При опорожнении промежуточной емкости после поступления соответствующего сигнала регулирующий клапан 1-5 закрывается, что предотвращает поступление воздуха в аппарат. Выбор режима работы регулятора уровня осуществляется ключом SА2, дистанционное управление – ключом SА1, сигнализация открытого и закрытого положений крана – лампой НL2. В аппарате для гашения пены предусмотрен пеногаситель 2-2. Датчик 2-1 пеногасителя установлен в сепараторе вакуум-выпарной установки, а исполнительный механизм 2-3 – на линии поступления воздуха в вакуум-аппарат.

Влажность продукта в процессе сгущения контролируется датчиком 5-1, установленным на трубопроводе с циркулирующим продуктом, и влагомером 5-2 Циркуляция осуществляется насосом. О работе насоса сигнализирует лампа НL6, а управляет его работой кнопка SВ2.

Лампа НL5 и звонок НА1 установлены для сигнализации достижения заданной влажности продукта. Звонок включается кнопкой SВ1. От сигнализатора опорожнения 4-2 срабатывает лампа НL4, сигнализирующая об опорожнении вакуум-аппарата. Датчик 4-1 сигнализатора 4-2 расположен на линии выхода готового продукта из вакуум-аппарата.

 

Заданная температура воды, выходящей из промежуточного конденсатора, регулируется термометром сопротивления 3-1 с прибором 7-1, регулирующим клапаном 7-3 с исполнительным механизмом и указателем положения 7-2. Термометр сопротивления 3-1 установлен в промежуточном конденсаторе, а регулирующий клапан 7-3 – на линии поступления холодной воды в конденсатор. Ключами SА1 – SА6 выбирают режим работы и дистанционное управление.

Для контроля температуры в различных точках вакуум-выпарной установки служит автоматический мост 3-5, к которому можно подсоединить различные термометры сопротивления. Термометры сопротивления контролируют температуру в промежуточном конденсаторе 3-1; воды, выходящей из главного конденсатора 3-2, вторичного пара 3-3; в вакуум-аппарате 3-4. Световая сигнализация НL7 падения давления воды в конденсаторе осуществляется контактами электроконтактного манометра 6-1.

Приборы и средства автоматизации системы смонтированы на щите, оснащенном мнемосхемой с сигнализацией работы оборудования, клапанов, уровня продукта в резервуарах и корпусах вакуум-выпарной установки и др.

5. МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ

Метрологическое обеспечение данного технологического процесса осуществляется функциями контроля:

- контроль качества поступающего  сырья, тары, основных и вспомогательных  материалов;

- контроль технологический  процессов обработки молочного  сырья и производства молочных  продуктов;

- контроль качества готовой  продукции, тары, упаковывания,

 

маркирования и порядок выпуска продукции с предприятия;

- контроль условий, режимов  и сроков хранения сырья, материалов  и готовой продукции на складах;

- контроль расхода сырья, материалов и выхода готовой  продукции;

- контроль качества продукции  и материалов во время хранения на складах;

- контроль режимов и  качества мойки, дезинфекции тары  и оборудования;

- контроль качества реактивов, применяемых для анализа моющих  и дезинфицирующих средств и  приготовления химических растворов;

- контроль состояния измерительных приборов и др.

Метрологический контроль производства молочных консервов представлен в таблице 3.

Таблица 3 – Технохимический контроль производства молочных консервов

 

Объект		Контролируемый показатель		Периодичность контроля		Отбор проб	Метод контроля и измерительные приборы
1		2		3		4	5
Нормализованная смесь		Массовая доля жира, %   Кислотность, °Т		Для каждой варки   Для каждой варки		В каждой партии   В каждой партии	Кислотный метод Гербера,   ГОСТ 5867   Титрометрический,   ГОСТ 3624
Пастеризация смеси		Температура, °С   Эффективность пастеризации		Для каждой варки   1 раз в декаду		В каждой партии   В каждой партии	Термометр, ГОСТ 26754   Проба на пастеризацию   ГОСТ 3623
Сгущение молока		Температура кипения молока, °С   Продолжительность сгущения, минут   Давление пара, МПа   Разрежение, МПа   Массовая доля сухих веществ, %		Через каждые 30-40 минут   Для каждой варки   Через каждые 30-40 минут   Через каждые 30-40 минут   В конце сгущения партии молока		В каждой партии   В каждой партии   В каждой партии   В каждой партии   В каждой партии	Термометр, ГОСТ 26754   Часы   Манометр Манометр   Рефрактометр, ГОСТ 8764
Сахарный сироп		Температура °С     Время внесения сахарного сиропа		Перед внесением в нормализованную пастеризованную смесь Перед внесением в нормализованную пастеризованную смесь		В каждой партии   В каждой партии	, Термометр ГОСТ 26754   Часы
Вакуум - охладитель		Температура, °С     Продолжительность охлаждения, мин Количество и качество затравки		В начале охлаждения, перед кристаллизацией, в конце охлаждения В конце охлаждения   Периодически		В охладителе       В охладителе До внесения затравки, в каждой партии	Термометр, ГОСТ 26754   Часы     Весы, микроскоп
		Массовая доля жира, %   Массовая доля сухих веществ, %		После каждой варки   После каждой варки		В каждой партии   В каждой партии	Кислотный метод Гербера, ГОСТ 5867 Рефрактометр, ГОСТ 8764
Сгущенная смесь перед сушкой		Кислотность, °Т     Температура, °С		После каждой варки   Перед подачей на сушку		В каждой партии   В каждой партии	ГОСТ 30305-95   Термометр, ГОСТ 26754
1	2		3		4			5
Сушка сгущенной смеси	Температура воздуха, °С   Продолжительность работы сушилки		Через каждые 30 мин   Каждый день		В каждой партии   В каждой партии			Термометр, ГОСТ 26754   Часы
Сгущенные молочные консервы перед реализацией	Массовая доля влаги, % Массовая доля сухих веществ, % Массовая доля жира, % Массовая доля сахарозы, % Кислотность, °Т Вязкость, Па*с Размер кристаллов лактозы, мкм Массовая доля солей тяжелых металлов, %		Для каждой варки Для каждой варки Для каждой варки Для каждой варки Для каждой варки Для каждой варки Для каждой варки 1 раз в квартал		В каждой партии В каждой партии В каждой партии В каждой партии В каждой партии В каждой партии В каждой партии Выборочно			ГОСТ 30305.1-95 ГОСТ 30305.1-95 ГОСТ 29247-91 ГОСТ 30305.1-95 ГОСТ 30305.1-95 ГОСТ 30305.1-95
Сухие молочные консервы перед реализацией	Массовая доля влаги, % Массовая доля жира, % Кислотность, °Т Индекс растворимости, см3 сырого осадка Массовая доля солей тяжелых металлов, %		Ежедневно   Ежедневно Ежедневно   Ежедневно   1 раз в квартал		В каждой партии В каждой партии В каждой партии В каждой партии Выборочно			ГОСТ 30305.1-95   ГОСТ 29247-91 ГОСТ 30305.1-95   ГОСТ 30305.1-95 ГОСТ 5376
Склад хранения	Температура, °С Относительная влажность воздуха, %		1 раз в сутки 1 раз в сутки		Помещение склада Помещение склада			Термометр ГОСТ 26754 Психрометр

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В данной курсовой работе был изучен технологический процесс изготовления сгущенного молока, а также описание основного оборудования производства.

Автоматизация технологического процесса повышает надёжность и бесперебойность работы и улучшает качество производимой продукции. Кроме того, внедрение системы автоматического контроля позволяет улучшить получение информации о протекании технологического процесса. Такая информация необходима для оперативного автоматического управления, как работой отдельных аппаратов, так и всего технологического процесса в целом.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1 Крусь Г.Н. Технология молока и молочных продуктов/ Г.Н. Крусь, А.Г. Храмцов. – М.: Колосс, 2004.-127 с.

2 Твердохлеб Г.В Технология молока и молочных продуктов / Г.В. Твердохлеб, З.Х. Диланян, Л.В. Чекулаева – М.: Агропроиздат, 1991 – 463 с.

3 Бредихин С.А Технология переработки молока / С.А. Бредихин – М.: Колос, 2001 – 400 с.

4 Голубева Л.В. Хранимоспособность молочных консервов / Л.В. Голубева, Л.В. Чекулаева, К.К Полянский – М.: ДеЛи принт, 2001 – 115 с.

5 Голубева Л.В. Консервирование и сушка молока: Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры / Л.В. Голубева – СПб.: ГИОРД, 2005 – 272 с.

6 Петров А.Н. Органолептические свойства молочных консервов / А.Н. Петров – Молочная пром – сть, 2004 – 49 с.

7 Полянский К.К. Кристаллизация лактозы в молочной промышленности: физико-химические основы / К.К Полянский, А.Г. Шестов – Воронеж: Изд – во Воронеж. гос. Универ – та, 1995 – 184 с.

8 Радаева И.А. Пороки молочных консервов и меры по их предупреждению / И.А. Радаева, А.Н. Петров – Молочная пром – сть, 2004 – 37 с.

9 Радаева И.А. Повышение качества молочных консервов / И.А. Радаева – М., 1980 – 160 с.

10 Радаева И.А. Технология молочных консервов и заменителей цельного молока: Справочник / И.А. Радаева, В.С. Гордезиани, С.П. Шулькина – М.: Агропромиздат, 1986 – 350 с.

11 Чекулаева Л.В. Технология продуктов консервирования молока и молочного сырья / Л.В. Голубева, Л.В. Чекулаева, К.К Полянский – М.: ДеЛи принт, 2002 – 249 с.

12 Чекулаева Л.В. Сгущенные молочные консервы / Л.В. Чекулаева, Н.М. Чекулаев – М.: Легкая и пищевая пром – сть, 1982 – 264 с.

13 Андреев А.И. Методические рекомендации по выполнению курсового проекта по курсу «Технология хранения, переработки и стандартизация продукции животноводства»/А.И Андреев, В.В. Демин, И.В. Петрова, – Саранск, 2007. – 84 с.

14 Журнал «Молочная промышленность»  №5 2006 г. статья «Динамика развития российского рынка молочных консервов». Канд. экон. наук Горолуенко Л.Г.

15 Гисин И.Б., Сирин В.И., Чепулаева Л.В., Шалыгина Г.А. Технология молока и молочных продуктов. – М.: Пищевая промышленность, 1983. – 376 с.