Проектирование перерабатывающих устройств

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ИМПЕРАТОРА ПЕТРА 1 ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДЕНИЯ»

Кафедра «Процессы и аппараты перерабатывающих производств»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

ВЫПОЛНИЛ: БУЛЫЧЕВА Е.С.

Воронеж 2014г.

1. Аппаратурно-технологическая схема производства пастеризованного молока

Молоко - это высокопитательная среда, в которой хорошо развиваются многие виды микроорганизмов. Для предотвращения развития посторонней микрофлоры и увеличения сроков хранения готового продукта применяются различные способы его температурной обработки. Данный процесс назван пастеризацией по имени французского ученого Пастера.

Основными целями пастеризации являются:

- уничтожение патогенной микрофлоры и обеспечение безопасности продукта при максимальном сохранении первоначальных свойств молока, его пищевой и биологической ценности;

- разрушение ферментов, вызывающих порчу продукта и снижение его стойкости при хранении;

- направленное изменение физико-химических свойств молока для получения заданных свойств готового продукта.

Уничтожение микроорганизмов и инактивация ферментов зависят от их вида, особенностей, температуры и выдержки при этой температуре, причем, чем выше температура, тем меньше требуется времени для прохождения необратимых процессов внутри клетки.

Обычно вегетативные формы патогенных микроорганизмов, встречаемых в молоке, погибают при сравнительно невысоких температурах. Самой устойчивой из них является туберкулезная палочка (прекращает свою жизнедеятельность при 63°С с выдержкой 30 минут), и поэтому она была выбрана для обоснования режимов тепловой обработки. Косвенным показателем ее эффективности является наличие в молоке фермента фосфатазы, температура инактивации которого несколько выше, чем у туберкулезной палочки. Поэтому считается, что если инактивировалась фосфатаза, то уничтожились и вегетативные формы патогенных микроорганизмов.

Теоретическое обоснование зависимости температуры нагрева (t) и времени пастеризации () применительно к туберкулезной палочке описывается уравнением Дальберга-Кука

ln = 36,84 - 0,48 t . (1)

Фактическая продолжительность температурного воздействия при обработке молока (Т) не должна быть меньше теоретически обоснованных значений. Их отношение принято называть критерием Пастера

Ра - . (2)

Для уничтожения вегетативных форм микроорганизмов и обеспечения безопасности молочных продуктов необходимо, чтобы критерий Пастера был больше или равен единице.

В настоящее время обработку молока в зависимости от температуры и продолжительности воздействия условно подразделяют:

- на длительную пастеризацию t = 67 ⁰С, = 30 мин;

- кратковременную пастеризацию t = 72-75⁰С, = 15-20

- мгновенную пастеризацию t ?80⁰С, = 8-10

- ультрапастеризацию t = 125-138⁰С, = 2-4

В настоящее время на молокоперерабатывающих предприятиях длительная пастеризация молочной смеси из-за больших энергозатрат практически не применяется.

Выбор режимов пастеризации зависит от исходных свойств сырья и вида производимого продукта. Так, при выработке кисломолочных напитков используются высокие режимы тепловой обработки, поскольку нетермоустойчивые сывороточные белки денатурируют, взаимодействуя с казеином, участвуют в образовании плотного сгустка и предотвращении синерезиса в готовом продукте.

Технология производства творога и сыра наоборот предусматривает низкие температурные режимы обработки, так как необходимо, чтобы степень денатурации сывороточных белков была невелика и процесс синерезиса проходил интенсивно.

При пастеризации сырья с повышенным содержанием жира и сухих веществ необходимо температуру увеличивать на 10-15 % по сравнению с температурой пастеризации молока, так как жировые и белковые вещества оказывают защитное действие на микробные клетки.

Эффективность пастеризации определяется отношением количества уничтоженных в процессе тепловой обработки клеток к содержанию бактериальных клеток в исходном сыром молоке.

Помимо режимов пастеризации на ее эффективность влияет первоначальная обсемененность сырого молока, продолжительность хранения сырья до температурной обработки, количество термофильной и спорообразующей микрофлоры, механическая загрязненность исходной смеси.

Для удаления нежелательных летучих веществ, ухудшающих органолептические показатели готового продукта и повышения хранимоспособности готового продукта, возможно пастеризацию совмещать с дезодорацией. Процесс дезодорации проводится в вакуум-дезодорационных установках при температуре 65-70°С и разрежении 0,04-0,06 Мпа в течение 4-5 с. При этом молоко закипает, и вместе с парами удаляются нежелательные газы и летучие вещества.

Пастеризованное коровье молоко - это нормализованное по массовой доле жира или сухих веществ молоко, подвергнутое воздействию высоких температур и предназначенное для непосредственного употребления в пищу.

В последнее время молочная промышленность выпускает большой ассортимент питьевого пастеризованного молока, отличающегося по химическому составу и способу термообработки.

Концентрация жира в готовом продукте варьируется в широком диапазоне. Так,молокоперерабатывающие предприятия производят от обезжиренного (жирность не более 0,1%) до высокожирного пастеризованного молока (массовая доля жира 9,5%).

Известно также молоко с повышенным содержанием СОМО, топленое молоко, витаминизированное и с различными наполнителями, такими, как кофе, какао и др. Разработаны технологии производства пастеризованного молока, обогащенного макро- и микроэлементами.

При производстве пастеризованного молока используется натуральное, обезжиренное молоко, сливки, пахта, сухое цельное и обезжиренное молоко, сгущенное обезжиренное молоко и различные наполнители.

В зависимости от содержания жира в цельном молоке его нормализуют, очищают с последующей гомогенизацией, пастеризацией и охлаждением.

2. Устройство и принцип действия линии

Вначале оценивается качество молока и производится его приемка, в процессе которой молоко перекачивается центробежными насосами 1 из автомолцистерн. Для определения количества молока на заводах используют устройства для измерения массы -- весы и объема--расходомеры-счетчики 2. Масса принимаемого молока может устанавливаться также за счет использования емкостей 3 с тензометрическим устройством или путем использования тарированных емкостей.

Принятое молоко проходит первичную обработку, в процессе которой оно сначала очищается от механических примесей на фильтрах или сепараторах-молокоочистителях, а затем оно охлаждается до 4...6°С на пластинчатых охладителях 4 и насосами 1 по трубам через уравнительный бачок 5 направляется в емкости хранения 3. Молоко с температурой не выше 10°С допускается принимать без охлаждения. Охлажденное молоко хранится в емкостях 3 и нормализуется.

С помощью нормализации доводят до требований стандарта содержание в молоке жира или сухих веществ. В зависимости от жирности исходного сырья и вида вырабатываемого молока для нормализации по содержанию жира используют обезжиренное молоко или сливки, по содержанию сухих веществ -- сухое обезжиренное молоко. На практике, как правило, приходится уменьшать жирность исходного молока.

Нормализацию молока проводят двумя способами: в потоке или путем смешивания. Для нормализации в потоке используют сепараторы-нормализаторы, в которых непрерывная нормализация молока совмещается с очисткой его от механических примесей.

Перед поступлением в сепаратор-нормализатор молоко предварительно нагревается до 40...45°С в секции рекуперации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки 6.

На предприятиях небольшой мощности молоко обычно нормализуют смешиванием в резервуарах 3. Для этого к определенному количеству цельного молока при тщательном перемешивании добавляют нужное количество обезжиренного молока или сливок, рассчитанное по материальному балансу. При производстве белкового молока используют сухое молоко, которое предварительно растворяют в емкости 10.

Для предотвращения отстоя жира и образования в упаковках сливочной пробки при производстве молока топленого, восстановленного и с повышенной массовой долей жира (3,5...6,0%) нормализованное молоко подогревают до 40...45°С и очищают на центробежных сепараторах-молокоочистителях 7 и обязательно гомогенизируют в гомогенизаторах 8 при температуре 45...63 °С и давлении 12,5...15 МПа. Затем молоко пастеризуют при 76 °С (±2 °С) с выдержкой 15.. .20 с и охлаждают до 4...6°С с использованием пластинчатых пастеризационно-охладительных установок 6. Эффективность пастеризации в таких установках достигает 99,98 %.

При выработке топленого молока нагрев осуществляют при температуре 95...99°С в трубчатых или пластинчатых пастеризаторах 9. Выдержку при данной температуре или процесс топления молока проводят в закрытых емкостях 3 в течение 3...4 ч. После топления молоко охлаждают в пластинчатых пастеризационно-охладительных установках до температуры 4...6°С.

Затем молоко при температуре 4...6°С поступает в промежуточную емкость 3, из которой направляется на фасование. Перед фасованием выработанный продукт проверяют на соответствие требованиям стандарта.

Пастеризованное молоко выпускают в стеклянных бутылках и бумажных пакетах, мешках из полимерной пленки, а также во флягах, цистернах с термоизоляцией, контейнерах различной вместимости. Фасование молока в мелкую упаковку проводится на автоматических линиях большой производительности, состоящих из нескольких машин, соединенных между собой конвейерами.

Линии по фасованию молока в стеклянные бутылки имеют производительность от 2000 до 36 000 бутылок в час. Заполнение молоком по уровню осуществляется с помощью фасовочной машины карусельного типа, укупоривание бутылок алюминиевыми колпачками производится на укупорочной машине. Затем бутылки автоматически укладываются в ящики.

Все шире используется для фасования пастеризованного молока тара разового потребления -- полиэтиленовые мешки, бумажные пакеты. Такая тара значительно легче, компактнее, исключает сложный процесс мойки, гигиеничнее, удобнее для потребителя и транспортирования, требует меньших производственных площадей, трудовых и энергетических затрат.

Бумажные пакеты имеют форму тетраэдра (тетра-пак), снаружи покрыты парафином, внутри -- полиэтиленом: формы бруска (брик-пак) с двусторонним покрытием полиэтиленом и применением аппликаторной ленты, что обеспечивает большую прочность швов по сравнению с пакетами тетра-пак.

В пакеты тетра-пак молоко фасуют на машинах, которые из движущейся и стерилизуемой (бактерицидной лампой) бумажной ленты сваривают рукав, заполняемый молоком. Через определенные промежутки времени зажимы с нагревателями пережимают рукав, образуя гирлянду пакетов с молоком, которые разрезают и ставят в корзину.

Для фасования молока во фляги применяют машины, работающие по принципу объемного дозирования. Цистерны наполняют молоком до специальных меток или с помощью молокосчетчиков.

Тару, в которой выпускают пастеризованное молоко, обязательно пломбируют и маркируют. На алюминиевых капсулах тиснением, на пакетах, этикетках и бирках для фляг и цистерн несмывающейся краской наносят маркировку: наименование предприятия-изготовителя, полное наименование продукта, объем в литрах (на пакетах), число или день конечного срока реализации, номер ГОСТа.

Хранят пастеризованное молоко при температуре 0.. .8°С в течение 36 ч с момента окончания технологического процесса. Фасованное молоко должно иметь температуру не выше 7°С и может быть сразу, без дополнительного охлаждения, передано в реализацию или направлено на временное хранение сроком не более 18 ч в холодильные камеры с температурой не выше 8°С и влажностью 85...90 %.

В торговую сеть и предприятия общественного питания пастеризованное молоко доставляют специальным автотранспортом с изотермическими или закрытыми кузовами.

аппаратурный технологический пастеризованный молоко

Литература

1. Технология переработки животноводческой продукции / Е.Е. Курчаева,

2. М.Г. Сысоева, В.И. Манжесов, И.В. Максимов: учебное пособие. - Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2011. ? 232 с.

3. http://www.znaytovar.ru/s/Texnologicheskaya_liniya_proizvod25.html

Размещено на Allbest.ru