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.