Автоматизация процессов сыродельных ванн

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРМИТЕТ

ПИТАНИЯ И ТОРГОВЛИ

Кафедра процессов и аппаратов и автоматизации

пищевых производств

 

Курсовая работа

на тему:" Автоматизация процессов сыродельных ванн"

 

 

 

 

 

Выполнил: ст.группы ТКМ-50

Беспамятный В.И                       

Проверил: д.т.н. Киптела Л.В

 

 

 

 

 

 

 

 

Харьков 2013

План

1. Введение..............................................................................................................3

2. Технологическая схема  производства сыров...................................................5

3. Технология производства  сыра "Российского"................................................6

4.Основное технологическое оборудование.......................................................14

5. Технологическая линия производства сыров.................................................15

6. Автоматизация процессов сыродельной ванны.............................................16

7. Задание на разработку системы автоматизации.............................................19

8. Заказная специализация на приборы и средства автоматизации..................20

9. Список литературы............................................................................................21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Сыр получают свертыванием молока сычужным ферментом или молочной кислотой с последующей обработкой и созреванием сырной массы. В сыре имеются белки, которые при созревании расщепляются на отдельные аминокислоты. Усвояемость сыра 98-99%. В химический состав сыра входят полноценные белки (около 25%), которые легко усваиваются организмом, молочный жир (около 30%), минеральные вещества (соли кальция, натрия, фосфора и др.), жиро - и водорастворимые витамины (А, D, Е, В, В2, РР).  Сыры обладают высокой калорийностью и физиологической полноценностью. Питательная ценность, легкая усвояемость и приятный вкус позволяют употреблять сыр не только как прекрасную пищу для здоровых и больных людей, но и как закуску, возбуждающую аппетит перед едой. Сыр получают из коровьего, козьего, овечьего и молока буйволов. В процессе производства он сохранит все основные питательные вещества молока, за исключением углеводов. При сыроварении из молока удаляется значительная часть воды, в результате чего получается концентрированный пищевой продукт.

Развитие технологий позволило производителям лучше контролировать процесс приготовления сыра, а также способствовало стандартизации сыров, приготовленных современными производственными методами. Другим результатом индустриализации стало международное распространение наиболее известных сортов сыра. Названия, которые раньше использовались только в отношении сыра, производимого в определённой местности, сейчас используются для описания метода производства данного сыра, который может быть применён в любой местности и в результате сегодня имеются сыры mozzarellas, сделанные в Шотландии и Канаде, а сыры Чеддер производят в Ирландии и Соединенных штатах. Для многих других сыров практически неизменными остались методы их производства. Такие сыры сохраняют свой традиционный региональный характер, обеспечивая тем самым бесконечное разнообразие сыров в мире.

Для улучшения качества сыров, производителям необходимо автоматизировать производство. Автоматизация производства - это процесс, при котором функции управления и контроля, ранее выполняемые человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Эффективная реализация современных производств по переработке сельскохозяйственной продукции требует оснащения их системами контроля и оперативного управления, обеспечивающими получение продукции заданного качества, снижение её себестоимости, контроль экологической ситуации, комфортные условия труда для обслуживающего персонала. В настоящее время большинство производств являются автоматизированными системами управления, включающих в себя необходимые агрегаты и машины, системы автоматического контроля и защиты, дистанционного и телемеханического управления, системы автоматического регулирования и управления. Задача управления производством в целом представляет собой оптимизационную задачу достижения некоторого критерия (прибыли, затрат и др.) при соблюдении определяемых по технологическому регламенту ограничений на параметры процесса. Решить такую задачу очень трудно, вследствие воздействия на процесс большого числа возмущающих факторов. Поэтому её разбивают на несколько согласованных между собой подзадач управления отдельными технологическими установками или стадиями, которые в свою очередь позволяют сформулировать задачи регулирования технологическими переменными в отдельных аппаратах.

 

 

 

 

 

 

 

                         Технологическая схема производства сыров

 

Приемка молока

Резервирование и созревание молока

Сепарирование

Нормализация

Пастеризация

Подготовка молока к свертыванию

 

Свертывание молока

Получение сырной массы

Разрезка сгустка

Формование

Прессование

 

Посолка

 

Обсушка

Созревание

Упаковка

Хранение

 

 

 

 

 

Технология производства сыра "Российского"

 

Приемка молока. К приемке допускается молоко, доставленное в опломбированном виде и транспортных средствах, имеющих санитарный паспорт. Приёмка молока заключается в определении его количества, контроле качества и проведении сортировки. Контролю подвергают каждую партию молока, поступающего на завод. Под партией понимают молоко, сдаваемое одновременно, одного сорта, в однородной таре, одного хозяйства, оформленное одним сопроводительным документом. При транспортировании молока в цистернах, партией считают каждую секцию (отсек) цистерны. Приемка молока включает следующие операции: проверку сопроводительных документов, осмотр тары, органолептическую оценку молока, определение температуры, отбор проб на анализы для оценки качества молока, анализы, сортировку молока, оформление необходимой документации.

Резервирование молока. Резервирование молока заключается в хранении его при температуре от 2 до 6С не более 24 часов после дойки, очистки и охлаждения. Для этой цели в местах резервирования должны быть установлены резервуары, сепаратор - молокоочиститель, охладитель. Резервирование молока обеспечивает ритмичность производства, позволяет осуществлять доставку молока в определенное время, организовать правильную переработку его на заводе.

Созревание молока. Оптимальным режимом созревания молока в сыроделии является выдержка его при температуре (102) С в течении (122)ч. В процессе созревания изменяются физико-химические и технологические свойства молока (увеличивается количество растворимых азотистых веществ, снижается окислительно-восстановительный потенциал и т.д.). Всё это оказывает положительное влияние на сычужное свертывание молока, развитие микробиологических и биохимических процессов и его качество.

Нормализация молока .Для получения стандартных по массовой доле жира сыров, молоко необходимо нормализовать, то есть установить в молочной смеси для выработки сыра определенную массовую долю жира. Нормализацию молока проводят в потоке с помощью сепаратора- нормализатора. После заполнения сыроизготовителя в молоке ещё раз проверяют массовую долю жира и окончательно регулируют её, добавляя пастеризованное обезжиренное молоко или сливки.

Пастеризация. От механических примесей молоко очищают в центробежных молокоочистителях. Наибольший эффект в сепараторах наблюдается при обработке подогретого до 35-40С молока. Тепловую обработку молока проводят для уничтожения технически вредной для сыроделия и патогенной микрофлоры, вирусов и бактериофагов.ю а также для очистки его соматических клеток. Оптимальным режимом пастеризации молока в сыроделии является нагревание его до температуры от 90 до 92С с выдержкой от 20 до 25С.Молоко пастеризуют непосредственно перед переработкой на сыр.

Подготовка молока к свёртыванию. Внесение в молоко хлористого кальция. При пастеризации молока часть солей кальция переходит из растворимого в нерастворимое состояние. Это сопровождается ухудшением сычужной свёртываемости молока и получением более дряблого, непрочного сгустка. Для устранения этих недостатков в молоко добавляют раствор хлористого кальция из расчёта от 10 до 40г безводной соли на 100 кг молока. Для приготовления раствора хлористого кальция используют воду с температурой (8551)С из расчета 1,5 м3 на 1 кг соли. Перед употреблением раствору дают отстояться, после чего он должен быть прозрачным и бесцветным. Использовать хлористый кальций в виде сухой соли или свежеприготовленного не отстоявшегося раствора запрещается. Хранят готовый раствор в закрытой стеклянной, керамической или из нержавеющей стали посуде. Сухую соль хлористого кальция ввиду её большой влагопоглощающей способности хранят на заводе в герметически закрытой таре.

Свёртывание молока. Количество молокосвертывающего препарата, необходимое для свертывания молока, должно быть минимальным, но обеспечивать получение сгустка в заданное время (30-35 мин). Если показания прибора для сычужной пробы молока свидетельствует о пониженной способности молока к свертыванию, то нужно увеличить в допустимых пределах дозу хлористого кальция и бактериальной закваски, повысить температуру свертывания, увеличить дозу молокосвертывающего препарата при этом не рекомендуется. Молокосвертываюший препарат вносят в молоко в виде раствора, приготовленного за 25мин до использования. Потребное количество ферментного препарата растворяют в пастеризованной и охлажденной до температуры 34С воде из расчета 2,5г препарата на 100 мл волы. Смесь готовят на свертывание 100л натурального молока. После внесения молокосвертывающего препарата молоко тщательно перемешивают в течении 6 мни. и затем оставляют в покое до образования сгустка. Продолжительность свертывания молока при выработке твердых сычужных сыров должна составлять 30 мин. Готовность сгустка определяют общепринятым способом на излом. Он должен давать на изломе достаточно острые края с выделением прозрачной сыворотки зеленовато- желтого цвета. Стишком нежный или слишком плотный сгусток одинаково не желательны для резки. В том и другом случае затрудняется постановка однородного по размерам зерна, при этом образуется много сырной пыли (очень мелких частичек сгустка), что снижает выход сыра н отрицательно отражается на его качестве .

Разрезание сгустка и постановка зерна. Цель обработки сычужного сгустка (резка. дробление, второе нагревание, обсушка) - удалить излишнюю сыворотку из сырной массы, достигнуть оптимальной влажности и оптимальной активной кислотности её. Готовый сгусток режут специальными ножами на кубики размером (8-10) мм или режут и дробят на зерно до размеров (7±1) мм. Титруемая кислотность сыворотки после разрезки должна быть в пределах от 13Т до 14°Т. Разрезку сгустка и постановку зерна проводят в течение 15-20 мин. Резку сгустка и постановку зерна производят медленно осторожно, не допуская образования мелких частиц белка, так начинаемой сырной пыли. После постановки зерна удаляют 20-30% сыворотки и приступают к вымешиванию (15 мин).

Формование сырной массы. Формование сыра - это совокупность технологических операций, направленных на отделение сырного зерна от сыворотки и образования из него монолитных индивидуальных сырных головок или блоков с требуемой формой, размером и массой. После 20 мин. выдержки с солью зерно насосом (из сырных ванн) подают на вибрационное сито (лоток) для удаления сыворотки. Из бункера вибратора зерно поступает непосредственно в установленные на транспорте сырные формы, предварительно выстланные влажной чистой серпянкой или миткалем. В формах зерно уплотняют, серпянку расправляют, натягивают, концы её аккуратно помещают на поверхности сыра. Формы с уплотненным зерном перемещают к прессам. Вибрационное сито должно находиться в прессовальном помещении около прессов, а сырное зерно подают к ним насосом. Применение насосов и вибратора обеспечивает проточность производства. При этом ускорится отделение сыворотки от терна без понижения его температуры и без задержки развития молочнокислого процесса. Формование сырного зерна насыпью способствует образованию характерного для этого вида сыра пустотного, неравномерного, угловатого и щелевидного рисунка. Пустоты, оставшиеся между зернами, после удаления сыворотки заполняются воздухом, а в дальнейшем газом, что вызывает образование глазков различных размеров и формы.

  Прессование сырной массы. После формирования обычно сыры прессуют, либо происходит их самопрессование под тяжестью вышележащих слоев. Прессование и самопрессование необходимо для дальнейшего закрепления формы сыра, плотного соединения зерен в сплошной монолит, для удаления механически захваченной сыворотки и создания плотной замкнутой поверхности. Наполненные зерном формы оставляют в течении 30-60 минут для самопрессования массы. По истечении данного времени сыр ставят под пресс. Давление в течение первого часа прессования должно составлять 10кПа. По истечении часа сыр перепрессовывают, отжимая серпянку, и маркируют казеиновыми цифрами, помещая их в центре верхнего полотна сыра (дата выработки), затем в форму помещают металлический диск и вновь ставят под пресс. Так как давление действует в основном на нижние слои, то верхние слои остаются малоуплотненными. Поэтому сыры необходимо перепрессовывать и переворачивать. Продолжительность прессования сыра составляет от 2 до 7 часов при постепенном повышении давления от 10кПа до 35 кПа.Длительность процесса самопрессования и прессования сыра определяется, прежде всего, достижением активной кислотности в сыре после прессования в пределах от 5,2 - 5,3 рН. Отпрессованный сыр должен иметь хорошо замкнутую поверхность. Оптимальная массовая доля влаги в сыре после прессования (44-45)% .