Аппараты для созревания молочных продуктов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аппараты для созревания молочных продуктов

1. Сливкосозревательные ванны и резервуары

Созревание сливок осуществляется в специальном оборудовании: сливкосозревательных ваннах и сливкосозревательных резервуарах.

Резервуар ОТН-1000

Резервуар сливкосозревательный (рис.5.16) представляет собой трехстенный цилиндрический сосуд на опорах 5 с коническими (ОТН-1000 и ОТН-2000) и наклонными плоскими (ОТН-6300) нижними днищами, в которые вмонтирован трехходовой кран 1. Резервуар снабжен устройствами подогрева и охлаждения стенок внутреннего сосуда, вертикальной лопастной мешалкой 4 со скребком, моющей головкой 9, приборами регулирования автоматического режима созревания сливок (термометр 2 и датчик температуры 8)_. На крышке резервуара размещены двигатель 11, червячный редуктор 12, патрубок 13, светильник 10, люк с крышкой 7, а также лестница 6.

Пространство между средней стенкой и облицовкой заполнено теплоизолирующим материалом.

Внутренний резервуар с наружной стороны орошается холодной или теплой водой для охлаждения или подогрева сливок. Орошение осуществляется при помощи кольцевой трубы 3, расположенной в верхней части резервуара между средней и внутренней обечайками.

Нарушение режимов физического созревания сливок может привести к двум явлениям: сливки не дозрели или сливки перезрели. Оба случая нежелательны при выработке масла.

Переработка недозрелых сливок вызывает сокращение продолжительности сбивания с одновременным увеличением отхода жира в пахту; получение излишне мягкого зерна; затруднение диспергирования влаги при обработке масла.

Если сливки перезрели, то процесс сбивания также имеет отклонения: увеличивается продолжительность сбивания; зерно имеет избыточную твердость; увеличивается время обработки зерна, что часто приводит к получению масла засаленной консистенции.

Характеристика сливкоотделительных резервуаров:

Сливкосозревательный резервуар Г2-ОТБ-500 (рис.5.17) представляет собой рабочую ванну 2, заключенную в корпус 3 с облицовкой 4, между ними создается теплообменная рубашка. Рабочая ванна выполнена из нержавеющей стали. Дно ее имеет уклон в сторону сливного крана 8. Сверху на ней расположена крышка 1 с окном для подачи продукта. К днищу корпуса приварена площадка, на которой монтируются привод 11 и мешалка 10. Переливная труба позволяет поддерживать постоянный уровень воды в теплообменной рубашке.

В корпус рабочей ванны врезаны датчики температуры 5, 6 и 7, которые подают сигнал на пульт управления. Система автоматического поддержания температуры продукта заключается в регулировании подачи количества хладогента или теплоагента в теплообменную рубашку через парораспределительную головку 9 и включения мешалки в заданное время.

Сливкосозревательный резервуар Г2-ОТБ-500

Расчет производительности и электрозатрат. Вместимость ванн V (м³) для созревания сливок, нормализации высокожирных сливок, заквасочников рассчитывается по формуле

,

где: d_В - внутренний диметр ванны, м; H - высота ванны, м; V_Н - объем, занимаемый мешалкой, м³.

Пропускную способность ванны G (кг/смену) находят по формуле

,

где: с - плотность продукта, кг/м³; ф_СМ, ф_О - соответственно продолжительность смены и цикла обработки, ч.

Количество теплоты Q (Дж), расходуемой на нагрев сливок в ваннах, рассчитывают из уравнения теплового баланса

где: m_П, m_Т - масса продукта и теплоносителя, кг; с_П, с_Т - теплоемкость продукта и теплоносителя, Дж/(кг·К); t₁, t₂ - конечная и начальная температура продукта, ⁰С, t₃, t₄ - конечная и начальная температура теплоносителя, ⁰С.

2. Оборудование для свертывания молока и обработка сгустка

Для свертывания молока в сыроделии применяют молокосвертывающие ферменты животного происхождения: сычужный фермент и пепсин, а также ферментные препараты на их основе. Сычужный фермент получают из желудков (сычугов) молодых телят, ягнят и козлят. Он представляет собой смесь ферментов химозина (реннина) и пепсина. Молокосвертывающий препарат вносят в молоко в виде раствора, приготовленного за 25...30 мин до использования. Потребное количество ферментного препарата растворяют в пастеризованной при температуре 85 °С и охлажденной до 35 °С воде.

Цель обработки сгустка - удаление не связанной с белками влаги (сыворотки) с растворенными в ней составными частями молока. От количества воды в сырной массе зависит развитие биохимических и микробиологических процессов при созревании сыра. Чем больше сыворотки выделяется из сырной массы, тем меньше в ней остается молочного сахара и других веществ, являющихся питательной средой для микроорганизмов. Для удаления избыточного количества влаги из сгустка используют следующие технологические операции: разрезка сгустка, постановка зерна, вымешивание зерна, тепловая обработка сырного зерна (второе нагревание), обсушка зерна.

Сыродельная ванна Д7-ОСА-1

Свертывание молока и обработку сгустка проводят в специальных сыродельных ваннах различной вместимости, которые снабжены неснимаемым универсальным инструментом, позволяющим как разрезку сырного сгустка и постановку зерна, так и вымешивание. Через боковой отборник из них откачивают сыворотку. Для лучшего стока остатков сырной массы предусмотрен наклон сыродельной ванны.

Сыродельные ванны марок Д7-ОСА-1, В2-ОСВ-5 и В2-ОСВ-10 предназначены для выработки сырного зерна при производстве твердых и мягких сыров.

Сыродельная ванна Д7-ОСА-1 (рис.5.18) состоит из следующих основных узлов: двустенной ванны 3, запорного клапана 9 для спуска зерна с сывороткой, колонн 4 и 8, мостовой конструкции 7, режуще-вымешивающего инструмента 2 и его привода 6. Сыродельная ванна имеет домкрат 1 для наклона ванны и сито для отбора сыворотки, а также мерную линейку 5.

Наклон ванны марки Д7-ОСА-1 при мойке и перекачке из нее содержимого осуществляется гидравлическим домкратом 1, установленным в колонне.

Режуще-вымешивающий инструмент представляет собой ножевую раму с вертикальными поворотными ножами. Привод 6 режуще-вымешивающего инструмента перемещается внутри моста на направляющих, приваренных к балкам. Весь привод монтируется на корытообразной платформе, что полностью исключает возможность попадания загрязнений с привода в ванну.

Электрооборудование сыродельной ванны марки Д7-ОСА-1 состоит из горизонтально расположенного четырехскоростного двигателя, перемещающегося вдоль каретки при помощи рейки и шестерни, бесступенчатого вариатора скорости, червячного редуктора и цепной передачи.

Бесступенчатый вариатор скорости состоит из двух шкивов и клинового ремня. Ведомый шкив вариатора имеет постоянный диаметр. Ведущий раздвижной шкив может иметь переменный диаметр, он состоит из двух конусов, один из которых перемещается вдоль оси двигателя. Перемещение конуса, а вместе с тем и изменение диаметра ведущего шкива происходит за счет изменения межцентрового расстояния клиноременной передачи путем перемещения двигателя по салазкам каретки.

Ведущий вал инструмента (вертикальный вал червячного редуктора) вращается от червячного колеса. Второй вал инструмента получает вращение от ведущего через цепную передачу.

Ванну наполняют молоком сверху, затем включают привод. При непрерывном перемешивании подогревают молоко до температуры свертывания. В молоко, подогретое до нужной температуры, вносят бактериальную закваску, раствор фермента и другие компоненты.

При этом смесь продолжают перемешивать до получения однородной массы По окончании перемешивания отключается двигатель, после чего происходит свертывание.

Когда сгусток достигает желательной плотности, включают привод и режуще-вымешивающим инструментом сырный сгусток разрезают. Для разрезки сгустка режуще-вымешивающий инструмент вращают по часовой стрелке. Процесс начинают с наименьшего числа оборотов инструмента.

После окончания разрезки сгустка и частичной постановки сырного зерна отбирают нужное количество сыворотки. Отбор сыворотки из сыродельной ванны марки Д7-ОСА-1 проводится через патрубок, вваренный в боковую стенку ванны, трехходовой кран и сито, навешенное на борт ванны, при остановленном инструменте.

После отбора сыворотки выполняют второе нагревание при вращающемся инструменте и подсушивают зерно, после чего прекращают подачу пара, и сырное зерно в смеси с сывороткой при наклонном положении ванны перекачивают насосом или самотеком в формовочные устройства или на отделители сыворотки.

Отделители сыворотки. При производстве сыров, формуемых насыпью, перед заполнением форм сырным зерном его отделяют от сыворотки. Для этого чаще всего используют отделители сыворотки барабанного типа.

Отделитель сыворотки Я7-00-23 (рис.5.19) состоит из следующих основных узлов: отделителя 3, привода 9, каркаса 13, стойки 14 и трубы 5.

Отделитель сыворотки Я7-ОО-23

Отделитель представляет собой барабан в виде усеченного конуса, боковая поверхность которого выполнена в основном из перфорированной стали. На передней части барабана находится кольцо 4, опирающееся на два ролика 2. Привод состоит из электродвигателя 12 и соединенного с ним через клиноременную передачу червячного редуктора 8, на выходном валу 7 которого крепится отделитель 3. Каркас охватывает зону перфорации барабана и является сборником сыворотки. К каркасу крепится привод. Труба 5 для подачи смеси крепится к фланцу откидного кронштейна 6.

В отделитель по трубе смесь сырного зерна и сыворотки подается на внутреннюю стенку барабана. Сыворотка проходит в отверстие перфорации барабана и сливается через патрубок каркаса. Сырное зерно из отделителя попадает на лоток 1, а затем в сырные формы. Лоток подвешивается к каркасу. Опорой 15 в стоике можно регулировать угол наклона отделителя и качество отделения сыворотки.

К отделителю сыворотки изготовляется местный пульт управления 11. Он подвещивается на боковой стенке кожуха привода. Местный пульт предназначен для управления и защиты привода отделителя сыворотки.

Характеристика отделителя сыворотки Я7-00-23: производительность 25 м³/ч; частота вращения барабана 30 мин^-1; установленная мощность электродвигателя 0,37 кВт; потребляемая электроэнергия 0,27 кВт.

Отделитель сыворотки Я7-ОО-23-50 (рис. 5.20) состоит из следующих основных узлов: на стойке 12 устанавливается каркас 11, на который монтируются два привода 15, два отделителя 10 и трубопровод 14.

Каждый из отделителей представляет собой барабан в виде усеченного конуса, боковая поверхность которого выполнена в основном из перфорированной стали. На передней части барабана находится кольцо 3, опирающееся на два ролика 2.

Каркас охватывает зону перфорации барабанов и является сборником сыворотки. К каркасу крепятся два привода, заключенные в кожух 8. Привод состоит из электродвигателя 9 и соединенного с ним через клиноременную передачу 7 червячного редуктора 6, на выходном валу 5 которого крепится отделитель 10. Трубопровод для подачи смеси устанавливается во фланцы откидных кронштейнов 4.

Отделитель сыворотки Я7-ОО-23-50

В отделителе 10 по трубопроводу 14 смесь сырного зерна и сыворотки подается на внутренние стенки барабанов. Сыворотка проходит в отверстия перфорации барабанов и сливается через патрубки каркаса. Сырное зерно из отделителя попадает на лотки 1 (или в воронки 16), а затем в сырные формы. Лотки (воронки) подвешиваются к каркасу.

Опорами 13 в стойке можно регулировать угол наклона отделителей и качество отделения сыворотки.

Техническая характеристика отделителя сыворотки Я7-00-23-50: производительность до 50 м³/ч; длина перфорированной части барабана 710 мм; частота вращения барабана 0,5 с^-1; установленная мощность электродвигателя 0,7 кВт.

Оборудование для прессования сырной массы бывает вертикального или горизонтального исполнения, причем в последнее время наметилась тенденция перехода к горизонтальным прессам туннельного типа.

Вертикальные прессы Е8-ОПД (рис. 5.21) и Е8-ОПГ (рис. 5.22) предназначены для прессования всех видов сыра, удаления части сыворотки и образование поверхностного слоя.

Пресс Е8-ОПД

Пресс Е8-ОПД пневматический, вертикальный, двухсекционный, шестиярусный. Пресс Е8-ОПГ имеет четыре секции, что отличает его от пресса Е8-ОПД.

Прессы состоят из секций с пневмосистемой 7 и траверсой 2, связанных вертикальными стойками 7, установленных на основаниях 8_, по которым вверх и вниз движутся прессующие полки 6 с сырными формами. В каждой секции расположено пять полок, соединенных между собой стяжками 9. Верхний конец стяжки закреплен неподвижно, а нижний, проходящий через сквозное отверстие в полке, подвижно. Верхние прессующие полки прикрепляют стяжками к коромыслам 17, насаженным на концы штоков 14 пневмоцилиндров 3 и закрепленным прижимами 18. На пневмоцилиндрах 3 с траверсами 2 установлены крышки 12, поршни 13, втулки 15, манжеты 16, фланцы 10, кольца 11. Пресс устанавливают на полу производственного помещения на четырех регулируемых по высоте ножках.

Формы с сырной массой устанавливают на полках. Прессующие полки поднимают или опускают поворотом рукоятки крана 4. Удельное давление прессования регулируют поворотом рукоятки регулятора давления 5. Наличие в каждой секции шести ярусов прессующих полок позволяет прессовать за смену 125...250 кг сыра. Для работы прессов может быть использована компрессорная установка с давлением сжатого воздуха до 0,6 МПа. Ответственные детали пресса, подвергающиеся коррозии, изготовляют из нержавеющей стали с декоративной полировкой поверхностей.

Техническая характеристика вертикальных прессов (Е8-ОПД/Е8-ОПГ): число одновременно установленных форм (12/24); производительность (120…125)/(240…250) кг/смену; число секций (2/4); число ярусов в секции (6/6); максимальное давление воздуха в пневмоцилиндре (0,6/0,6) МПа; максимальное давление воздуха при прессовании (0,6/0,6) МПа; диаметр поршня пневмоцилиндра (125/125) мм; ход штока пневмоцилиндра (725/725) мм.

Горизонтальный пресс Е8-ОПБ (рис. 5.23) предназначен для прессования сыров унифицированной цилиндрической формы, а также голландского круглого и ярославского.

Пресс Е8-ОПБ состоит из двух прессующих секций и пяти ярусов, образованных горизонтальными направляющими 2 с фиксаторами 4, передней 1, средней 3 и задней 8 рамами. Его устанавливают на полу на регулируемых в горизонтальной и вертикальной плоскостях ножках. Пресс находится в кожухе 6 и содержит поддон 5.

Направление подачи воздуха регулируется краном управления 11. Один кран управляет одновременно двумя пневмоцилиндрами 9. Регулятор давления 7 обеспечивает регулирование давления сжатого воздуха для всех десяти пневмоцилиндров

пневмосистемы 10. Удельное давление прессования регулируется поворотом рукоятки регулятора давления.

Техническая характеристика пресса Е8-ОПБ: число одновременно установленных форм 50…140; производительность 500…1000 кг/смену; число пневмоцилиндров 10; расход сжатого воздуха 0,2 м3/г; максимальное давление воздуха прессования 4,5 кН.

Пресс Е8-ОПГ

Горизонтальный пресс Е8-ОПБ

Определение производительности и энергозатрат. Производительность сыродельных ванн П (кг/ч) определяется по формуле

где: V_Р - масса молока в ванне, кг; ф_Ц - продолжительность цикла, ч (включая наполнение, нагревание, свертывание, разрезку, вымешиванеи, образование пласта и разгрузку).

Сгусток начинают резать при скорости движения режущего инструмента V=0,3...0,4 м/с, а заканчивают постановку зерна при V= 1,5...2,0 м/с. Перемешивают зерно в течение ф_П = 30...150 мин.

Поглощаемая мешалкой мощность N (кВт) зависит от требуемой интенсивности перемешивания и определяется величиной перемешиваемого объема и энергией перемешивания.

Потребную мощность N (кВт), затрачиваемую лопастной мешалкой, определяют по формуле

где: с плотность продукта, кг/м³; h высота погруженной части лопасти, м; z число лопастей; п частота вращения, с^-1; R_Н, R_В расстояние от оси вращения до наружного и внутреннего краев лопасти, м.

Полезное усилие прессования Р_П (Н) вычисляют по формул

где: Р_УД - удельное давление, Н/кг; G - масса сыра, кг.

3. Оборудование для посола, мойки и обсушивания сыров

Для размещения сычужных сыров высотой до 160 мм при посолке сыра в солильных бассейнах применяют контейнер Т-547, который представляет собой металлический каркас, в котором устанавливаются рабочие полки. Конструкция контейнера позволяет производить загрузку его полок при помощи автопогрузчика.

Машина РЗ-МСЩ (рис. 5.24) применяется для мойки поверхности твердых сыров на промышленных предприятиях.

Машина Р3-МСЩ

Машина состоит из следующих основных частей: ванны 2, щеточных барабанов 1 и привода 6. Ванна смонтирована на раме 9 и установлена на опорных ножках 8, регулируемых по высоте. Ванна является резервуаром для воды и каркасом, на котором смонтированы все узлы и детали машин. В нижней части ванны имеется патрубок для слива загрязненной воды. Для регулировки температуры воды в торцевой стенке ванны вмонтирован паровой смеситель 3. Переливная труба 7 обеспечивает постоянство уровня воды.

Валы 12 щеточных барабанов 1 опираются на подшипниковые узлы 10, которые, в свою очередь, смонтированы на торцевых стенках ванны. Привод машины состоит из электродвигателя с редуктором 11, клиноременной и шестеренной передач. Барабаны состоят из набора щеток, стянутых накидной гайкой. Для удобства обслуживания машины ванна имеет стол загрузки 5. Привод закрывается кожухом 4.

Рабочие органы машины ? щеточные барабаны 1 ? вращаются в ванне с водой и формируют воздушно-водяной поток. Поверхности головок сыра моются направленно движущимся водяным потоком и ворсом щеток, изготовленных из пропиленового или капронового волокна диаметром 0,6...0,7 мм. Положение головок периодически изменяется оператором. Вода к ванне подводится через патрубок, который подключается к водопроводной магистрали через паровой смеситель, что позволяет в широких пределах регулировать ее температуру. Переливная труба поддерживает постоянный уровень воды в ванне. Загрязненная вода сливается в канализацию через патрубок с краном в нижней части ванны.

Техническая характеристика машины Р3-МСЩ: производительность 100…150 головок/ч; частота вращения рабочих щеток 150 мин^-1; расход воды 0,6 м³/ч; установленная мощность электродвигателя 1,1 кВт.

Машина М6-ОЛА/1 (рис. 5.25) предназначена для обсушки поверхности сыров нагретым воздухом после мойки. В состав машины входят сушильная камера, тепловая станция с калориферами 7, шаговый конвейер 10 для сыров, работающий от элек-тропривода.

Сушильная камера представляет сварной каркас 1, по боковым сторонам которого в пазы вставляются легкосъемные щиты 9. Привод машины осуществляется от индивидуального электродвигателя через вариатор, клиноременную передачу и червячный редуктор. Воздух подается двумя вентиляторами 8 через калорифер 7. В нижней части калорифера имеются жалюзи 6, которые регулируют количество и направление поступающего воздуха. Отработанный влажный воздух удаляется из камеры и выбрасывается в атмосферу по воздуховоду 5.

технологический молочный сыр

Машина М6-ОЛА/1

Транспортирующее устройство состоит из двух рам неподвижной 3 и подвижной 4. Подвижная рама соединена кронштейном 2 с эксцентриковым механизмом привода, который сообщает ей возвратно-поступательное движение. Величина вертикального перемещения подвижной рамы относительно неподвижной составляет 35 мм на сторону. Сыр укладывают на неподвижную раму 3. Подвижная рама совершает возвратно-поступательное движение относительно неподвижной и за каждый шаг переносит сыр на 70 мм. Обсушка сыра длится 4...8 мин.

Техническая характеристика машины М6-ОЛА/1: время обсушки 4…8 мин; скорость транспортирования 0,35…0,66 м/мин; производительность двух вентиляторов 1000 м³/мин; поверхность нагрева калорифера 34,2 м²; температура воздуха 65…70 ⁰С; мощность калорифера 1,2 кВт.

Контрольные вопросы

1. Какой физический смысл процесса созревания молока, сливок и сыра?

2. Почему расщепление белков протекает под действием протеолитических ферментов?

3. По какому признаку классифицируются аппараты для созревания молока, сливок и сыров?

4. Каково устройство оборудования рассмотренного в данном разделе?

5. Каков принцип действия оборудования, рассмотренного в данном разделе?

6. С какой целью и как прессуют сырную массу?

7. Каким образом происходит созревание сливок?

8. Чем отличаются сливкосозревательные ванны от резервуаров?

9. С какой целью используют контейнеры для посолки сыров?

10. Для чего и как осуществляют мойку твердых сыров?

11. Как и где происходит обсушка поверхности сыров нагретым воздухом?

Список литературы

1. Руднев С.Д. Технологическое оборудование предприятий пищевой промышленности. Часть I, конспект лекций [Текст]/С.Д. Руднев. - Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 1997. - 116 с.

2. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн.: Учебник для вузов [Текст]/С.Т. Антипов, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков и др.; Под ред.акад. РАСХН В.А. Панфилова. - М.: Высшая школа, 2001.

3. Кавецкий Г.Д. Процессы и аппараты пищевых производств. [Текст]/Г.Д. Кавецкий, А.В. Королев. - М.: Агропромиздат, 1991. - 432 с.

4. Машины и аппараты для переработки молока и мяса [Текст]/ А.А. Курочкин, В.М. Зимняков, Б.А. Чагин и др.; Под общ. ред. А.А. Курочкина. - Пенза: Пензенский технологический институт, 1999. - 454 с.

5. Драгилев А.И. Технологические машины и аппараты пищевых производств [Текст]/А.И. Драгилев, В.С. Дроздов. - М.: Колос, 1999. - 376 с.

6. Кретов И.Т. Технологическое оборудование предприятий бродильной промышленности: Учебник [Текст]/И.Т. Кретов, С.Т. Антипов. - Воронеж: Издательство государственного университета, 1997. - 624 с.

7. Хромеенков В.М. Оборудование хлебопекарного производства [Текст]/В.М. Хроменков.-М.: ИРПО; Изд.центр «Академия», 2000. - 320 с.

8. Ивашов В.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленоости. Части I и II/[Текст]/В.И. Ивашов. - М.:, 2001-2006.

9. Сорокопуд А.Ф. Технологические линии и специальное оборудование для производства пищевых продуктов: учебное пособие [Текст]/А.Ф. Сорокопуд, С.Д. Руднев, В.В. Сорокопуд. - Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2006. - 168 с.

Размещено на Allbest.ru