Расчет мощности молочного завода

Расчет мощности молочного завода

Введение

Молоко как исключительно ценный пищевой продукт имеет огромное значение в питании человека, поскольку молоко и молочные продукты содержат весь спектр питательных веществ, в том числе и незаменимых, необходимых человеку для жизни.

Молоко - это продукт нормальной физиологической секреции молочных желез коровы, овцы, козы, буйволицы, верблюдицы, кобылы, полученный от одного или более животных от одного мни нескольких доений. В зависимости от вида животного молоко называют коровьим, козьим, овечьим и т. д.

Сырьем для производства молочных продуктов являются цельное натуральное коровье молоко, сливки, вторичное молочное сырье.

Цельное молоко - это основной вид молочного сырья для производства молочных продуктов. Высокая пищевая ценность молока обусловлена оптимальным содержанием в нем белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов. Соотношение и форма, в которой компоненты присутствуют в молоке, способствуют их хорошей переваримости и усвояемости. В настоящее время известно более 200 различных компонентов молока. Главные из них - вода, белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, второстепенные - витамины, ферменты, гормоны, фосфатиды и т. д. Кроме того, в молоке могут быть обнаружены посторонние вещества (антибиотики, тяжелые металлы, радионуклиды и др.), попавшие туда различными путями.

Наряду с цельным молоком в качестве молочного сырья для производства молочных продуктов используют сливки, полученные сепарированием цельного молока, обезжиренное молоко, пахту и молочную сыворотку.

Сущность технологии заключается в рассмотрении основных принципов и схем производства в совокупности с множеством сопряженных друг с другом явлений и процессов, происходящих под влиянием технологических факторов.

Современная промышленная переработка молока представляет собой сложный комплекс последовательно выполняемых трудоемких и специфических технологических процессов.

Предприятия молочной отрасли оснащены большим количеством перерабатывающей техники. При использовании современного технологического оборудования важно сохранить в максимальной степени пищевую и биологическую ценность компонентов сырья в вырабатываемых молочных продуктах (2).

Молокоперерабатывающая промышленность - одна из наиболее привлекательных для инвестирования отраслей пищевой промышленности. Этот интерес предопределяется стабильно повышающимся спросом на молочные продукты, традициями питания, достаточно высокой рентабельностью производства и другими факторами (8). Во многих странах молоко составляет значительную долю в сельскохозяйственном валовом продукте (1). Тем не менее, рынок молочных продуктов может успешно развиваться только при условии соответствия вырабатываемой продукции потребностям населения и наличия стабильного качества.

Сегодня, как никогда, остро стоит задача обеспечения населения биологически полноценными, экологически чистыми пищевыми продуктами, отвечающими современным требованиям науки о питании различных возрастных групп.

1. Технологическая часть

1.1. Характеристика готовой продукции

Перечень изготавливаемых продуктов с указанием массовой доли сухих веществ и наименованием стандарта представлен в таблице 1.

Таблица 1 Ассортиментная номенклатура продукции

Пищевая и энергетическая ценность изготавливаемой продукции указанна в таблице 2.

Таблица 2 Химический состав и энергетическая ценность

Органолептические показатели представлены в таблице 3.

Таблица 3 Органолептические показатели продуктов

Таблица 4 Органолептические показатели сыра «Голландский»

1.2 Схема технологических процессов с описанием технологических операций

Технологические процессы производства всех молочных продуктов имеют одинаковые первоначальные операций: приемка и подготовка, сепарирование молока, нормализация, пастеризация. А также одинаковые завершительные операции: охлаждение, фасование, упаковывание, хранение и реализация.

Приемка молока

На перерабатывающих предприятиях молоко принимают в приемном отделении, пересчитывают объемные единицы в массовые в зависимости от плотности молока. Приемное отделение оснащено необходимым оборудованием (весы, счетчики, насосы, резервуары и др.), имеет специальные платформы для обслуживания автомолцистерн, конвейеры и оборудование для мойки автомолцистерн и фляг - для молока, доставленного во флягах. Часовое поступление молока должно соответствует часовой производительности аппаратного цеха. Приемку начинают за 30 мин до начала работы (5).

Молоко принимает приемщик или мастер с обязательным участием лаборанта. При приемке молока в первую очередь осматривают тару и отмечают ее чистоту, целостность пломб, наличие заглушек на патрубках автомолцистерн. Тару, загрязненную при транспортировании, обмывают снаружи водой и только после этого вскрывают. После вскрытия тары определяют запах молока, температуру, а затем берут пробу для оценки его качества.

Молоко и сливки, получаемые в качестве сырья, в сыром или пастеризованном виде должны отвечать требованиям действующих нормативных документов по органолептическим, физико-химическим, биохимическим и санитарно-гигиеническим показателям. В договорах между поставщиком (хозяйством, предприятием) и получателем могут быть оговорены необходимые требования и показатели качества молока и молочных продуктов с учетом его переработки на данном предприятии.

Порядок сдачи-приемки и перевозки молока и молочной продукции, требования к таре для транспортирования и продолжительность приемки продукции на предприятиях молочной отрасли указаны в действующей Инструкции о порядке проведения государственных закупок (сдачи и приемки) молока и молочной продукции.

Очистка молока

После взвешивания молоко очищают фильтрацией. Основной целью очистки молока является удаление различных механических примесей, которые загрязняют молоко и создают условия для развития микроорганизмов.

При очистке в сепараторах-молокоочистителях из молока удаляются мельчайшие частицы загрязнений, в основном биологического происхождения, и частично микроорганизмы. Количество образующегося осадка зависит от состава, качества молока, мощности очистителя и составляет 0,01-0,3 % массы очищенного молока. Осадок включает до 66-68 % воды и 32-34 % сухого осадка (жировых, белковых и других органических веществ). Этот осадок неоднороден: грязевой слой имеет темно-серый цвет и состоит из механических примесей и частично белковых веществ; белковый слой имеет белый цвет; бактериальный слой - розово-коричневый.

Одним из параметров, влияющих на эффективность очистки, является температура молока. Очищать можно холодное и подогретое молоко. В холодном молоке вследствие повышения его вязкости уменьшается скорость частиц, что ухудшает очистку. Нецелесообразна холодная очистка молока от больных животных, так как при низкой температуре из молока не удаляются гнойные образования. При повышении температуры до 80-85 ◦С возрастает скорость всплытия механических загрязнений и их часть растворяется или раздробляется в молоке, что снижает эффективность очистки.

Для очистки в сепараторах-молокоочистителях молоко нагревают до 35-45 ◦С.

Охлаждение и хранение молока

Эти операции проводят сразу после его очистки. Молоко является хорошей средой для молочнокислых, колиформных, маслянокислых, пропионовокислых и гнилостных бактерий. Они в молоко попадают с вымени животного, из воздуха, с рук человека, посуды и т. п. Для роста и развития микроорганизмов оптимальными являются температура 25- 40 "С и рН среды 6,8-7,4.

Рост и развитие молочнокислых бактерий, вызывающих сквашивание молока, приостанавливаются при температуре около 10 °С и прекращаются при 2-4 °С. Приостановить развитие всех микроорганизмов в молоке можно его замораживанием. Однако после размораживания большинство микроорганизмов восстанавливает свою активность.

Таким образом, температура охлаждения является основным параметром, определяющим бактериальную обсемененность и кислотность молока.

Сепарирование молока

Процесс сепарирования представляет собой механическое разделение молока на фракции под действием центробежной силы. На нашем предприятии сепарирование применяют для разделения молока на сливки и обезжиренное молоко, а также для его очистки от механических и естественных примесей. Под действием центробежной силы молоко разделяется благодаря различию плотностей фракций: плотность дисперсной фазы (жира) меньше, чем дисперсионной среды (плазмы молока), или плотность дисперсионной среды (плазмы молока) меньше, чем дисперсной фазы (частиц механических и естественных примесей).

Эффективность сепарирования зависит от содержания жира в молоке, размеров и дисперсности жировых шариков. Чем крупнее шарики, тем быстрее они выделяются. Механическое и тепловое воздействия на молоко приводят к перераспределению в нем жировых шариков. Часть шариков агрегируется, образуя комочки, а крупные шарики дробятся на множество мелких. Поэтому необходимо сохранять исходные размеры жировых шариков и избегать больших механических воздействий на молоко до сепарирования.

Скорость выделения жировых шариков обратно пропорциональна вязкости молока, зависящей от температуры. Рекомендуемая температура молока при сепарировании составляет 35- 45 °С.

Пена в молоке, обезжиренном молоке и сливках отрицательно сказывается на их дальнейшей тепловой обработке, так как большой объем пены в продукте уменьшает его теплопроводность.

Чистота и кислотность молока существенно влияют на эффективность его обезжиривания. Сепарирование загрязненного молока с повышенной кислотностью приводит к быстрому заполнению шламом грязевого пространства барабана сепаратора, периферийной части тарелок и частично межтарелочного пространства. Нарушается движение молока между разделительными тарелками и ухудшается его обезжиривание. Для сепарирования необходимо использовать очищенное молоко кислотностью не более 20◦Т.

Нормализация молока

Нормализация молока представляет собой технологическую операцию, целью которой является получение продукта с требуемым содержанием сухих веществ и жира. Операцию нормализации можно проводить смешиванием составных частей цельного молока (сливок, обезжиренного молока, пахты) или непрерывно в потоке. Выбранный способ - нормализация смешиванием. Он осуществляется в емкостях или ваннах, оборудованных перемешивающими устройствами.

Для уменьшения массовой доли жира в цельном молоке его смешивают с обезжиренным молоком, а для увеличения - со сливками.

На предприятиях нормализацию проводят по двум вариантам:

часть цельного молока, поступающего на переработку, сепарируют, получают сливки и обезжиренное молоко, а затем оставшуюся часть несепарированного цельного молока смешивают с обезжиренным молоком и сливками, регулируя при этом массовую долю жира;

при наличии необходимого количества сливок и обезжиренного молока их добавляют в цельное молоко, смешивают и при этом регулируют в нем массовую долю жира.

Гомогенизация молока

Этот способ механической обработки молока и жидких молочных продуктов служит для повышения дисперсности в них жировой фазы, что позволяет исключить отстаивание жира во время хранения молока, развитие окислительных процессов, дестабилизацию и подсбивание при интенсивном перемешивании и транспортировании. Гомогенизация сырья способствует:

при производстве пастеризованного молока и сливок - приобретению однородности (вкуса, цвета, жирности);

стерилизованного молока и сливок - повышению стойкости при хранении;

кисломолочных продуктов (сметаны, кефира, йогурта и др.) - повышению прочности и улучшению консистенции белковых сгустков и исключению образования жировой пробки на поверхности продукта;

восстановленных молока, сливок и кисломолочных напитков-созданию наполненности вкуса продукта и предупреждению появления водянистого привкуса;

молока с наполнителями (какао и др.) - улучшению вкуса, повышению вязкости и снижению вероятности образования осадка.

Диспергирование жировых шариков, т. е. уменьшение их размеров и равномерное распределение в молоке, достигается воздействием на молоко значительного внешнего усилия (давление, ультразвук, высокочастотная электрическая обработка и др.) в специальных машинах - гомогенизаторах. Наибольшее распространение в молочной отрасли получила гомогенизация молока при продавливании его через кольцевую клапанную щель гомогенизирующей головки машины. Необходимое давление создается насосом. При производстве цельного молока размер жировых шариков с 3-4мкм уменьшается до 0,7-0,8 мкм.

Основным узлом современных гомогенизаторов клапанного типа является гомогенизирующая головка. Она может быть одно- или двухступенчатой.

При работе гомогенизатора на выходе из клапанной щели часто наблюдаются слипание раздробленных частичек и образование «гроздьев», снижающих эффективность гомогенизации. Во избежание этого целесообразнее применять двухступенчатую гомогенизацию. На первой ступени создается давление, равное 75 % рабочего, на второй ступени устанавливается рабочее давление. При двухступенчатой гомогенизации молоко последовательно проходит первую ступень, а затем вторую.

При переходе из зоны малых скоростей (молокопровод и нагнетательная камера) в зону высоких скоростей (клапанная щель) передняя часть жирового шарика вытягивается и от него отрываются мелкие частицы. Высота клапанной щели составляет около 0,7 мм. Чем больше скорость шарика в клапанной щели, тем он сильнее вытягивается и тем меньшего размера от него отрываются частицы. Скорость жирового шарика зависит от давления гомогенизации. Скорость движения жирового шарика в нагнетательной камере гомогенизирующей головки составляет 9 м/с, а в клапанной щели - 150-200 м/с.

Эффективность гомогенизации молока определяется рабочим давлением, температурой, скоростью движения продукта при прохождении через гомогенизирующую головку, конструктивными особенностями последней, составом и свойствами компонентов, образующих оболочку жировых шариков, кислотностью, а также последовательностью технологических операций.

Увеличение давления гомогенизации приводит к уменьшению среднего диаметра и диапазона распределения по размерам жировых шариков молока.

Температура молока при гомогенизации является важным параметром, влияющим на эффективность процесса. Понижение температуры гомогенизации приводит к повышению вязкости молока и, как следствие, к образованию скоплений молочного жира и их отстаиванию. Отстаивание сливок возрастает при температуре 30-40 °С. При высокой температуре в гомогенизирующей головке могут образовываться белковые отложения, что отрицательно сказывается на работе гомогенизатора. В нормативной документации температура гомогенизации при выработке большинства молочных продуктов определена в диапазоне 60- 65 ºС. При гомогенизации допускается увеличение температуры молока на 5-8ºС, которое необходимо учитывать при его дальнейшей технологической обработке.

При повышении кислотности молока снижается эффективность гомогенизации. Это объясняется тем, что уменьшается стабильность белков и образуются белковые агломераты, затрудняющие диспергирование жировых шариков.

Пастеризация

Основная цель пастеризации - уничтожение вегетативных форм микроорганизмов, находящихся в молоке (возбудителей кишечных заболеваний, бруцеллёза, туберкулёза, ящура и др.), сохраняя при этом его биологическую, питательную ценность и качество.

Эффективность действия пастеризации зависит от двух основных параметров: температуры, до которой нагревают молоко, и выдержки его при данной температуре. В зависимости от этого различают пастеризацию молока с выдержкой и без выдержки.

Пастеризуемое молоко должно быть предварительно очищено на фильтрах или сепараторах-молокоочистителях. При пастеризации неочищенного молока загрязняется теплопередающая поверхность аппаратов (особенно пластинчатых) и снижается эффективность действия температуры.

Для пастеризации можно использовать молоко кислотностью не более 22◦ Т, так как при большей кислотности белки молока при нагревании свертываются и их часть осаждается на теплопередающей поверхности аппаратов, образуя слой пригара. Молоко кислотностью более 27 °Т не подлежит пастеризации, поскольку оно полностью свертывается под действием высокой температуры.

В молоке с высокой начальной бактериальной обсемененностью и после пастеризации остается большое количество микроорганизмов. Обсемененность молока перед пастеризацией должна быть 106 клеток в 1 см3.

Наличие пены в молоке также отрицательно влияет на эффективность пастеризации. Это связано с тем, что теплопроводность пены значительно ниже теплопроводности молока. Поэтому при организации подачи молока на пастеризацию необходимо исключить возможность вспенивания.

В молочной отрасли применяют следующие виды пастеризации: длительную пастеризацию при температуре 63 - 65°С с выдержкой 30 мин, кратковременную при температуре 72 - 76 ºС с выдержкой 15 - 20 секунд, мгновенную при температуре 85 - 90 °С без выдержки (4).

Наиболее приемлемый способ для нас - кратковременная пастеризация, так как именно этому способу, в большей степени, соответствует, выбранное нами оборудование.

1.2.1 Пастеризованное молоко

Пастеризованное молоко вырабатывается из нормализованного по массовой доле жира или сухих веществ молока, подвергнутого тепловой обработке, а затем охлажденного (8).

Производство пастеризованного молока на городских молочных заводах, несмотря на разнообразие его видов, состоит в основном из одинаковых для всех видов молока операций: приемка и подготовка сырья, нормализация, очистка, гомогенизация, пастеризация, охлаждение, розлив, упаковывание, маркирование, хранение и транспортирование.

Технологическая схема производства пастеризованного молока

Рис. 1. Схема производства пастеризованного молока

1.2.2 Пастеризованное молоко с кофе

Проводят инспекцию тары (проверка чистоты и целостности пломб, правильности наполнения, наличия резиновых колец под крышками фляг, определение температуры, кислотности, массовой доли жира, плотности, группы чистоты, натуральности молока, органолептических показателей, массы сырья). Для выработки молока пастеризованного применяют молоко коровье, заготовляемое не ниже второго сорта по ГОСТ 13264-88; обезжиренное молоко и пахту кислотностью не более 19 °Т; сливки из коровьего молока с массовой долей жира не более 30 % и кислотностью не более 16 °Т; молоко коровье цельное сухое распылительной сушки высшего сорта по ГОСТ 4495-87; молоко коровье сухое обезжиренное распылительной сушки по ГОСТ 10970-87; сливки сухие распылительной сушки высшего сорта по ГОСТ 1349-85; молоко сгущенное обезжиренное по ТУ 49 206-72; воду питьевую по ГОСТ 2874-82; пахту сухую распылительной сушки по ТУ 10.02.940-91. Сухие молочные продукты предварительно восстанавливаются.

Отобранное по качеству молоко нормализуется по массовой доле жира. Молоко нормализуют по жиру с таким расчетом, чтобы массовая доля жира в нормализованном молоке соответствовала массовой доле жира в готовом продукте.

Нормализованное по жиру и сухим веществам молоко очищается.

Очищенное молоко гомогенизируется при давлении 12,5 ± 2,5 МПа и температуре 45-70 °С, Вместо полной гомогенизации применяется частичная гомогенизация сливок, полученных после сепарирования нормализованной смеси. Гомогенизация обязательна при использовании сухих компонентов.

Кофе вносят в виде водной вытяжки. Для приготовления вытяжки берут одну весовую часть кофе и три весовые части горячей воды в соответствии с рецептурой. Полученная смесь кипятится в течение 5 мин, затем охлаждается и фильтруется. Кофейная вытяжка до употребления хранится в закрытом сосуде. Готовая вытяжка должна иметь выраженный вкус и запах натурального кофе и не содержать остатков молотого кофе, за исключением кофейной пыли. Сахар, предварительно просеянный, вносится в молоко, температура которого 40-45 °С.

Нормализованная смесь пастеризуется при температуре 76 ± 2 °С с выдержкой 20 с. Молоко охлаждается до 4-6 °С.

Розлив пастеризованного молока осуществляется в полимерную, стеклянную или бумажную тару вместимостью 0,25; 0,5 и 1,0 л, а также во фляги, цистерны, контейнеры различной вместимости.

Пастеризованное молоко хранится при температуре О-6 °С не более 36 ч с момента окончания технологического процесса, в том числе на предприятии - изготовителе не более 18ч. Пастеризованное молоко должно транспортироваться в закрытых охлаждаемых или изотермических средствах.

Кисломолочные продукты

Общим в производстве всех кисломолочных напитков является сквашивание подготовленного молока заквасками и при необходимости созревание. Специфика производства отдельных продуктов различается лишь температурными режимами некоторых операций, применением заквасок разного состава и внесением наполнителей.

Диетические и лечебные свойства кисломолочных напитков объясняются благотворным воздействием на организм человека микроорганизмов и веществ, образующихся в результате биохимических процессов, которые протекают при сквашивании молока. Усвояемость кисломолочных напитков выше, чем молока (8).

Сгусток получают ненарушенный при термостатном способе производства и нарушенным - при резервуарном способе.

Способы производства кисломолочных продуктов

Производство кисломолочных продуктов осуществляется двумя способами - термостатным и резервуарным. Эти два способа имеют ряд общих технологических операций. Особенность резервуарного способа заключается в том, что процесс сквашивания молока, созревание и охлаждение ведутся в резервуарах большой емкости и на розлив в бутылки (пакеты) поступает готовый охлажденный продукт. При термостатном способе заквашенное молоко сначала разливается в бутылки и банки, а дальнейший процесс сквашивания, созревания осуществляется в этой же таре в термостатах, а затем в хладостатах. При производстве кисломолочных напитков резервуарным способом существенно снижается себестоимость продукта, увеличивается в 1,5 раза съем продукта с 1 м² производственной площади, повышается на 35-37% производительность труда.

Рис. 2. Способы производства кисломолочных продуктов

Пастеризацию молока, для всех кисломолочных продуктов, за исключением ряженки и варенца, проводят при температуре 85-87˚С с выдержкой в течение 2-3 мин. тепловая обработка молока обычно сочетается с гомогенизацией. Гомогенизация при температуре не ниже 55˚С и давлении 17,5 МПа улучшает консистенцию продуктов и предупреждает отделение сыворотки. При производстве кисломолочных продуктов резервуарным способом гомогенизацию следует считать обязательной технологической операцией.

Пастеризованное и охлажденное молоко немедленно охлаждают в регенеративной секции пастеризационной установки до температуры заквашивания его чистыми культурами молочнокислых бактерий или кефирной закваской: при использовании термофильных культур - до 50-55˚С, мезофильных - 30-35 ˚С. В охлажденное до температуры заквашивания молоко должна быть немедленно внесена закваска, соответствующая виду вырабатываемого продукта. Закваску перед внесением в молоко тщательно перемешивают до получения жидкой однородной консистенции, затем вливают в молоко при постоянном перемешивании. Наиболее рационально вносить закваску в молоко в потоке. Для этого закваска через дозатор подается непрерывно в молокопровод, в смесителе она хорошо смешивается с молоком.

Сквашивание молока производят при определенной температуре, в зависимости от вида закваски. При изготовлении напитков резервуарным способом сквашивание ведется в тех же резервуарах, в которых молоко было заквашено. Применяются универсальные резервуары с рубашкой для поддержания необходимой температуры сквашивания молока или обычные резервуары с термоизоляцией. Конец сквашивания определяют по образованию достаточно плотного сгустка и достижению определенной кислотности, обеспечивающих выработку продукта нормальной консистенции.

При использовании заквасок, приготовленных на чистых культурах молочнокислого стрептококка мезофильных рас, сквашивание обычно продолжается 5-7 ч, при использовании термофильных рас - 2,5-3 ч. (4).

1.2.3 Варенец

Варенец производят путем сквашивания молочного сырья заквасками чистых культур, в состав которых входят термофильные молочнокислые стрептококки. Закваску готовят на обезжиренном молоке. Режим предварительной пастеризации отличается от режима, используемого при производстве питьевого молока (температура 120◦С, выдержка 3-4 ч.) Продолжительность сквашивания 3-4 ч. при температуре 40-45◦С. Сгусток готов при кислотности 80-100◦Т. После охлаждения кисломолочный продукт готов к реализации.

Для выработки применяют два способа: резервуарный и термостатный Технологическая схема обоих способов одинакова, включая процесс заквашивания молока. При резервуарном способе молоко сквашивается в специальных емкостях (резервуарах), После этого продукт разливают в тару и отправляют либо на хранение, либо потребителю. При термостатном способе производства после заквашивания молоко разливают в тару (пакеты, бутылки) и направляют в термостатную камеру для сквашивания. Затем продукт охлаждают в холодильной камере, после чего он готов к реализации. Для нас более приемлем первый способ.

Готовый продукт имеет кислотность 80 - 110ºТ, кремовый цвет с буроватым оттенком, явно выраженный вкус топлёного молока, допускается наличие пенки.

1.2.4 Сметана

Это кисломолочный продукт получаемый из сливок при сквашивании их молочнокислой закваской. Сливки нормализуют в зависимости от того, какой жирности должна быть сметана.

В образование структуры участвуют молочный жир и белки. Главную роль играет жир он в результате отвердевания и кристаллизации он повышает прочность структуры и вязкость продукта. Казеин и сывороточные белки находятся в плазме сметаны и на оболочках жировых шариках, так как белки способны связывать воду они улучшают качество готового продукта.

Сметану производят двумя способами: термостатным и резервуарным.

При выработке сметаны, для получения нужной вязкости и уменьшения степени выделения сыворотки, сливки необходимо подвергнуть более жесткой температурной обработке от 85 - 95ºС с выдержкой 15 секунд и более.

На консистенцию сметаны влияет гомогенизация, она способствует повышению вязкости и ускоряет образование сгустка. В результате процесса увеличивается дисперстность жира, при этом происходит абсорбция на поверхности жировых шариков плазмы белков и это приводит к затруднению синерезиса (1).

1.2.5 Творог

Творог - белковый кисломолочный продукт, изготовляемый сквашиванием пастеризованного нормализованного цельного или обезжиренного молока с последующим удалением из сгустка части сыворотки и отпрессовыванием белковой массы (8).

Способы производства творога можно классифицировать по следующим признакам: организационно-технической структуре, методу регулирования содержания жира, способу коагуляции белков молока, аппаратурному оформлению процесса, методам обработки и методам обезвоживания сгустка.

В зависимости от организационно-технической структуры различают периодический, комбинированный и непрерывный способы производства творога. При периодическом способе основные процессы обработки подготовленного для сквашивания молока осуществляются в аппаратах периодического действия. При комбинированном способе часть технологических процессов осуществляется в аппаратах периодического действия, а часть - в аппаратах непрерывного действия. При непрерывном способе все процессы осуществляются в одном или нескольких, последовательно соединенных аппаратах, обеспечивающих поточность производства.

По методу регулирования содержания жира в готовом продукте способы производства можно классифицировать на две группы: первая группа основана на регулировании содержания жира путем нормализации исходного сырья; вторая группа - на регулировании за счет внесения необходимого количества жира (сливок) в творог, выработанный из обезжиренного молока (раздельный способ).

По виду коагуляции белков молока различают кислотный и кислотно-сычужный способы производства творога. Кислотную коагуляцию можно вызвать, применяя не только закваски, но и различные кислоты. При кислотно-сычужном способе используют сычужный фермент, закваски, молочную кислоту и кислую сыворотку.

В зависимости от аппаратурного оформления процесса сквашивания молока различают способы: со сквашиванием молока в стационарном емкостном оборудовании (ваннах, баках, творогоизготовителях); со сквашиванием или подсквашиванием молока в проточных емкостях или со сквашиванием в проточных аппаратах непрерывного действия.

По методу обработки сгустка: с отвариванием и без отваривания сгустка. Отваривание применяют при кислотном способе.

В зависимости от методов обезвоживания сгустка: за счет самопрессования, только прессования, обезвоживание в непрерывно действующих аппаратах (сепаратор).

На состав творога и особенно его белковую часть, безусловно, влияют разные способы его производства. От способов коагуляции зависит степень использования белка. При сычужной коагуляции степень использования белков составляет 85,6%, в осажденном белке содержится 1,99% кальция; при кислотной степень использования белков 90,2%, в осажденном белке 1,03% кальция. Способы и параметры процесса коагуляции практически не влияют на минеральный состав творога. Творог, полученный непрерывным методом, по аминокислотному составу белков не уступает традиционному. Однако по содержанию свободных аминокислот творог, полученный непрерывным методом, значительно уступает традиционному. Нельзя не отметить, что при производстве творога раздельным способом потери продукта с сывороткой значительно меньше, чем при традиционном. Однако раздельный способ сопровождается рядом дополнительных технологических операций. При сычужно - кислотной коагуляции за счет внесения хлористого кальция и сычужного фермента сокращается продолжительность образования сгустка, он более плотный и лучше выделяется сыворотка (6).

Технологическая схема производства творога кислотно-сычужным способом.

Рис. 3. Технологическая схема производства творога

1.2.6 Сыр «Голландский»

Голландский сыр - наиболее распространенный вид из группы прессуемых сыров с низкой температурой второго нагревания. Сыр бывает круглый и брусковый.

Голландский сыр вырабатывают из пастеризованного нормализованного молока, в которое при температуре свертывания вносят водный раствор хлорида кальция из расчета от 10 до 40 г на 100 кг молока и бактериальную закваску мезофильных молочнокислых стрептококков в количестве от 0,5 до 1,0 %. Допускается внесение азотнокислого калия или натрия при недостаточно высоком качестве молока из расчета 10- .40 г на 100 кг молока. Молочная смесь перед свертыванием должна иметь кислотность не более 20 °Т.

Свертывание молока проводят при температуре 30-34 °С в течение 25-35 мин. При использовании для выработки сыра биопрепарата приготовленный раствор молокосвертывающего фермента до внесения в молоко смешивают с биопрепаратом и выдерживают от 15 до 20 мин, кислотность молочной смеси при этом повышается на 1-2 °Т.

Готовый сгусток нормальной плотности, имеющий на расколе достаточно острые края с выделением прозрачной сыворотки, подвергают разрезке и постановке зерна, которые проводят в течение 15-25 мин для голландского брускового и 10-20 мин для круглого сыра. Сырное зерно после постановки должно иметь размеры 7-9 мм для брускового и 5-7 мм для круглого сыра.

Во время постановки зерна из ванны удаляют 30-40 % сыворотки от количества перерабатываемого молока или 20-30 % при условии дополнительного удаления ее перед вторым нагреванием.

Зерно вымешивают до достижения определенной степени упругости, оно становится более округлым. При нормальном развитии молочнокислого процесса нарастание кислотности сыворотки с момента разрезки сгустка до второго нагревания составляет от 1 до 1,5 °Т. Перед вторым нагреванием удаляют еще 15-25 % сыворотки. При излишне интенсивном развитии молочнокислого процесса в смесь вносят от 5 до 15 % пастеризованной воды. Температуру второго нагревания устанавливают в зависимости от свойств сырного зерна в пределах от 38 до 42 °С. Продолжительность второго нагревания 10-20 мин.

В конце второго нагревания в целях улучшения консистенции сыра проводят частичную посолку в зерне, для чего в смесь сырного зерна с сывороткой вносят раствор поваренной соли из расчета 200-300 г сухой соли на 100 кг перерабатываемого молока. При медленном обезвоживании зерна вносить соль не рекомендуется.

Продолжительность вымешивания зерна после второго нагревания зависит от свойств молока, способности зерна к обезвоживанию и составляет 30-60 мин. Кислотность сыворотки с момента второго нагревания до конца обработки нарастает на 1-1,5 °Т и к концу обработки должна быть не более 16 °Т. Окончание обработки зерна определяют по его упругости и клейкости. При сжатии в руке сырное зерно должно склеиваться в монолит, который при растирании между ладонями распадается на отдельные зерна.

Голландский сыр формуют из пласта. Пласт подпрессовывают в течение 15-25 мин при давлении от 1 до 2 кПа, затем разрезают на бруски, соответствующие размерам форм. Самопрессование в формах проводят в течение 20-50 мин. Через 15 мин переворачивают, маркируют, накрывают крышками и снова оставляют до конца самопрессования.

Прессуют сыр в течение 1,5-2,5 ч при постепенно возрастающем давлении от 10 до 50 кПа брусковый и 60 кПа круглый. При необходимости через 30-60 мин сыр перепрессовывают. Отпрессованный сыр должен иметь хорошо замкнутую поверхность и рН в пределах от 5,5 до 5,8. Оптимальная массовая доля влаги в сыре после прессования 43-45 %.

Голландский сыр солят в рассоле концентрацией не ниже 18 % и температурой 8-12 °С. Продолжительность посолки 3±0,5 сут для брускового и 2,5±0,5 сут для круглого сыра, после чего сыры обсушивают в солильном помещении 2-3 сут при температуре 8-12 °С, относительной влажности воздуха 90-95 %.

Для созревания голландский брусковый сыр вначале помещают в камеру на 16-20 сут с температурой воздуха 10-12 °С и относительной влажностью 85 - 90 %, затем на 1 месяц в камеру с температурой воздуха 14-16 °С и относительной влажностью 80 - 85 %; в дальнейшем до конца созревания голландский брусковый сыр выдерживают при температуре 12-14 °С, круглый - 10-12 °С и относительной влажности воздуха 75-85 %. Допускается созревание голландского сыра весь период в камере при температуре 12±2 °С и относительной влажности воздуха 80 - 90 %.

Периодически, по мере появления плесени на сырах, их моют в теплой воде (30-40 °С)_, обсушивают и вновь размещают на чистых сухих полках. Во время созревания сыры переворачивают во избежание деформации головок. Через 15-25 сут после наведения достаточной прочной корки сыры моют, обсушивают и парафинируют.

С целью сокращения затрат труда по уходу за сыром и снижения потерь сырной массы созревание голландского сыра может проводиться в полимерных пленках или двухслойном комбинированном покрытии. Для получения бескоркового сыра упаковывание в пленку осуществляют через 7-10 дней после поселки до появления плесени на головках сыра; содержание влаги в сыре после прессования должно быть на 1-1,5 % ниже, чем для коркового, обязательно применение частичной посолки в зерне и регулирование кислотности сырной массы.

Общая продолжительность созревания голландского брускового сыра составляет 60 сут, голландского круглого - 75 сут, в случае получения сыром суммарной балльной оценки не менее 92 баллов срок созревания сокращается до 45 сут.

Оптимальные физико-химические показатели зрелого голландского брускового сыра: массовая доля жира 45±1,6 % в сухом веществе, массовая доля влаги от 40 до 42 %, массовая доля поваренной соли от 2 до 2,5 %, рН от 5,25 до 5,35; для голландского круглого: массовая доля жира в сухом веществе 50+1,6 %, массовая доля влаги от 39 до 41 %, массовая доля поваренной соли от 2,0 до 2,5 %, рН от 5,2 до 5,3.

2. Продуктовый расчёт

Потребность населения в основных молочных продуктах

В соответствии с рекомендациями медицинской науки потребление одним человеком в год молочного жира должно быть 12,5 кг, а белка - 10,9 кг. (3). Нормы потребления основных молочных продуктов представлены в табл. 1.

Таблица 5 Нормы потребления на душу населения

Цельномолочная продукция: Молоко, кисломолочные напитки, сливки Творог Сметана       112

,1

Объемы выработки на предприятии молока, творога и сметаны определяют по формуле:

,              (1)

где - масса вырабатываемого в сутки i-го вида цельномолочной продукции, кг;

ч - численность населения зоны снабжения молочными продуктами;

Примечания:

- в пересчете на молоко с МДЖ - 3,45%

- в пересчете на творог с МДЖ - 7,3%

- в пересчете на сметану с МДЖ - 21,5%

- в пересчете на молоко с МДЖ - 3,58%

 - норма потребления i-го вида молочного продукта одним человеком в год, кг/год;

p - режим работы предприятия, смен/сут;

 - норма времени работы предприятия, смен/год.

Объем выработки творога:

Объем выработки молока и кисломолочных продуктов:

.

Объем выработки сметаны:

Объем выработки сыра:

2.1 Пастеризованное молоко

Планируется выпускать:

молоко пастеризованное МДЖ 4,7% - 77397 кг;

молоко пастеризованное с кофе МДЖ 3,2% - 30000 кг

2.1.1 Пастеризованное молоко с кофе м.д.ж. 3 %

По массе готового продукта определяем массу нормализованного молока с учетом предельно допустимых потерь молока при приемке, обработке и расфасовке (2).

,                  (2)

где -масса нормализованного молока, кг;

- масса готового продукта, кг;

- норма расхода нормализованного молока на 1 т продукта, кг/т (=1009,8кг/т).

;

Массовую долю жира в нормализованном молоке рассчитываем по формуле (3)

,             (3)

где - массовая доля жира нормализованного молока, %;

- массовая доля жира готового продукта, %.

 с учетом объема наполнителя (3%)%:

,

Нормализация смешением < (для двух видов пастеризованного молока вариант нормализации одинаковый). Так как жир нормализованного молока меньше жира цельного молока для нормализации необходимо цельное молоко (4) и обезжиренное молоко (5), которое получаем сепарированием цельного.

,                 (4)

где -масса цельного молока, кг;

- массовая доля жира обезжиренного молока, % (=0,05%).

,                (5)

где - масса обезжиренного молока, кг;

- массовая доля жира цельного молока, % (=3,8%).

,

,

Проверку проводим по формуле (6):

.                (6)

,

Нужное количество обезжиренного молока получаем сепарированием цельного молока.

Необходимо определить массу цельного молока пошедшего на сепарирование (7) и массу полученных сливок (8).

,             (7)

,             (8)

где масса полученных сливок, кг;

- массовая доля жира сливок, % (=35%);

- потери обезжиренного молока при его получении на заводе, % (=0,4%, при приготовлении бактериальной закваски =0,6%).

2.1.2 Пастеризованное молоко м.д.ж. 4,7%

По массе готового продукта определяем массу нормализованного молока с учетом предельно допустимых потерь молока при приемке, обработке и расфасовке (2).

                                                            (9)

Массовую долю жира в нормализованном молоке рассчитываем по формуле (3):

.

Нормализация смешением >. Так как жир нормализованного молока больше жира цельного молока для нормализации необходимо цельное молоко (10) и сливки, которое были получены сепарированием цельного молока при производстве пастеризованного.

.                (10)

Необходимое количество сливок определяем по формуле:

.                 (11)

,

.

Проверку проводим по формуле:

,                (12)

.

2.2 Нежирный творог

Планируется выпускать нежирный творог - 11096 кг.

По массе готового продукта рассчитываем массу творога с учетом предельно допустимых потерь при фасование:

,                (13)

где  - масса творога, кг;

 - норма расхода творога при фасование, кг/т (=1006,8 кг/т).

.

Рассчитываем массовую долю жира нормализованной смеси для выработки творога:

,                  (14)

где  - массовая доля белка цельного молока, %;

 - коэффициент зависящий от вида оборудования (=0,2).

Предварительно рассчитывают массовую долю белка цельного молока:

           (15)

,

.

,                        (16)

где В- расход белка на производство 1т обезжиренного творога (В=240 кг/т;

 - общие потери при производстве творога, % ( =3,32 %).

.

Общее количество обезжиренного молока на выработку обезжиренного творога:

.

Нужное количество обезжиренного молока получаем сепарированием цельного молока. Необходимо определить массу цельного молока пошедшего на сепарирование (7) и массу полученных сливок (8):

,

.

Определим массу сыворотки, если норма выхода сыворотки от массы переработанного сырья составляет 80 %:

,                           (17)

где  - норма выхода сыворотки, %.

.

На 1 т нормализованной смеси 400 г 30-40% CаСl, тогда всего потребуется - 33,3 кг. На 1 т нормализованной смеси 1 г сычужного фермента (в виде водного раствора), тогда всего потребуется - 834 г.

2.3 Варенец м.д.ж. 3,2 %

По массе готового продукта определяем массу нормализованного молока с учётом определённо допустимых потерь молока при приемке, обработке, расфасовке, а также с учётом потерь влаги при термической обработке.

Планируется выпускать МДЖ 3,2% 46027 кг.

Расчёт ведут по формуле ( 2), Р=12,0 кг/т.

Массу бактериальной закваски рассчитываем по формуле (13):

Масса бактериальной закваски (берем 3%):

Массовую долю жира Жн нормализованной смеси для производства варенца (без учёта потерь влаги) рассчитывают по формуле:

(     (18)

Масса молока до внесения бактериальной закваски () рассчитывают по формуле

Расчёт массы компонентов нормализации (цельное молоко, обезжиренное молоко) выполняют по формулам [4], [5]:

Нормализация смешением Жн < Жц:

Проверка

Мн = Мо + Мц;

Мн = 37550 + = 46478 кг.

Массу обезжиренного молока необходимо получить сепарированием цельного молока, массу просепарированного цельного молока и массу сливок рассчитываем по формулам (7), (8), П3=0,4; П2=0,27.

Расчёт цельного молока, затраченного на получение обезжиренного молока для бактериальной закваски ведётся по формулам (7), (8) , где П2=0,4%; П3=0,6%.

Остаток сливок 200+9026=9226 кг

2.4 Сметана м.д.ж. 25%

По массе готового продукта определяют массу нормализованной смеси (сливки плюс закваска) с учётом потерь при производстве и фасовании.

Определяем массу нормализованной смеси по формуле:

Массовую долю жира в нормализованной смеси до внесения закваски определяют по формуле:

Массу бактериальной закваски рассчитываем по формуле (13), объем закваски 5%

Массу бактериальной закваски и массу сливок до внесения закваски определяем по формуле (15):

Есть в остатке сливки 9026 кг М.Д.Ж. 30% их необходимо нормализовать, для нормализации берём цельное молоко.

2.5 Сыр «Голандский» м.д.ж. 50%

Массовую долю белка молока определяем по формуле:

Б_м=АЖ_м+В                                                                                       (19)

Массовая доля жира в молоке с учетом содержания белка в момолоке (20):

Норма расхода молока на 1 т сыра:

, (21)

где Ж_св - массовая доля жира в сухом веществе;

В - массовая доля влаги в сыре;

К - поправочный результат анализа пробы сыра;

О_т - норма отхода сырной массы, г;

Р_ж - предельно допустимые потери жира;

О_ж - норма выхода жира в сыра в сыворотку (0,4).

Ж_нс < Ж_цм

30640 -1000 кг

Х кг - 8082 Х=247632 кг

М_нс=247632 кг.

Массу закваски рассчитываем по формуле (21):

Массу нормализованной смеси с учетом закваски по формуле (22):

Расчитываем массу цельного молока пошедшего на нормализацию:

Получаем обезжиренное молоко сепарацией цельного молока:

В остатке остаются сливки 4697+2653=7350 кг.

Масса сыворотки составляет 80% от массы нормализованного молока:

М_сыв=245888*0,8=196710 кг.

Количество головок сыра рассчитываем по формуле:

                                                                                                        (23)

где - масса зрелого сыра,кг;

М_г - масса одной головки сыра, равная 5 кг.

Таблица 6 Сводная таблица продуктового расчёта

3. Безотходное производство

Безотходная технология - это практическое применение знаний, методов и средств, с тем чтобы обеспечить в рамках человеческих потребностей наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии.

Сыворотка, оставшаяся от производства творога, содержит лактозу и большое количество белковых веществ. Поэтому она может быть использована в производстве диетических сывороточных напитков. Этот вариант переработки данного побочного продукта наиболее оптимален, так как не требует применения сложного дорогого оборудования и его технология очень проста. Весь процесс приготовления напитков заключается в добавлении в сыворотку соковой основы (концентрата) с последующей гомогенизацией для качественного растворения и распределения компонентов. После продукт разливается в картонную упаковку (10).

Таблица 7 Физико-химические показатели творожной сыворотки

Технологический процесс производства напитка осуществляется в следующей последовательности: сбор сыворотки, оценка ее качества, очистка от жира и частиц казеина; пастеризация и охлаждение; фасовка, маркировка, упаковка. Пастеризованную и охлажденную сыворотку допускается хранить до розлива в резервуарах при 4...8°С не более 24 ч. В пастеризованную сыворотку вносят сахарный сироп и компоненты согласно рецептуре. Смесь тщательно перемешивают и направляют на пастеризацию.

Пастеризуют готовую смесь при температуре 70°С с выдержкой 10 - 15 мин, а затем охлаждают до температуры 23 - 27°С.

Объём переработки сыворотки в напитки составляет 66695 кг/сут. Объём наполнителей - 15 %, следовательно масса готового продукта равна:

М_{сыв.нап} = 66695+ (66695 ∙ 0,15) = 76699 (кг).

Адидофильно-дрожжевой напиток. Вырабатывают из сыворотки с добавлением вкусовых и ароматических веществ, сквашиванием ее закваской, приготовленной на чистых культурах ацидофильной палочки и дрожжей, сбраживающих лактозу. Это однородная жидкость с незначительным количеством осадка, слабо-зеленоватым или коричневым мутным цветом, с кисломолочным вкусом и запахом.

Сыворотку пастеризуют при температуре 95-97 °С с выдержкой в течение 1 ч, охлаждают до 35 °С, выдерживают 5 с для осветления и отделяют сывороточные белки сепарированием. В осветленную сыворотку вносят 5 % ацидофильно-дрожжевой закваски, сахарный сироп, лимонную настойку, жженый сахар, смесь хорошо перемешивают и сквашивают при температуре 35 °С.

Закваску готовят на пастеризованной сыворотке с добавлением сахара. В сыворотку вносят 2 % неслизистой чистой культуры ацидофильной палочки и 0,3 % смыва дрожжей и выдерживают при температуре 30-35 °С в течение 2 сут и охлаждают до 6-8 °С. Кислотность закваски перед внесением в осветленную сыворотку должна быть 100-120° Т.

Сквашивание напитка происходит при температуре 30-33 °С в течение 16-18 ч. В конце сквашивания кислотность продукта должна быть не ниже 75 °Т и не выше 100 °Т. Сыворотка поступает на разлив.

Готовый продукт помещают в холодильную камеру с температурпн 6-8 °С, где он созревает в течение 12 ч. Ацидофильно-дрожжевой напиток хранят при температуре не выше 8 °С не более 7 сут с момент выпуска.

Физико-химические показатели готового продукта: плотность по сахариметру 12,5 %, массовая доля спирта 0,4-1,0 %, кислолотность готового продукта 75-100 °Т.

Количество оставшихся сливок после производства составляет 7350 кг, они пойдут на производство сливок питьевых.

Таблица 8 Физико-химические показатели сливок

Этот молочный продукт для непосредственного потребления вырабатывают в пастеризованном и стерилизованном виде. Пастеризованные сливки выпускают с массовой долей жира 10, 20 и 35 %, а стерилизованные- 10 %. Для изготовления сливок применяют молоко не ниже II сорта кислотностью не выше 19 °Т по ГОСТ 13264; сливки, поступающие с периферийных заводов, кислотностью плазмы не более 24 Т; сухие и пластические сливки.

После производства остаются сливки в количестве 275,9. Сливки гомогенизируют при давлении 5-10 МПа и температуре 60-80 ⁰С.

Затем их пастеризуют: сливки с массовой долей жира 10 % - при 80 ± 2 °С; 20 и 30 % - при 85 ± 2 °С с выдержкой 15-20 с. Пастеризованные сливки охлаждают до температуры не выше 6 °С и направляют на розлив и упаковывание. Хранят сливки не более 24 ч при температуре 3-6 °С.

завод молочный тара продукт

4. Расчет потребности в таре

Расчет для объемной упаковки ведут по формуле:

N = М_гп ∙ ρ / V_у                                                                               (23)

где N - количество пакетов, шт;

М_гп - масса готового продукта, кг;

ρ - плотность готового продукта, кг/л;

V_у - объем упаковки, л.

Расчет для весовой упаковки ведут по формуле:

N = М_гп / М_н                                                                                   (24)

где М_н - масса нетто, кг.

Расчет упаковки (полиэтиленовый пакет, 1 л) для молока с кофе м.д.ж. 3 % формуле (23):

N = 30000 ∙ 1,027/1 = 30810 (шт.)

Расчет упаковки (полиэтиленовый пакет, 1 л) для молока 4,7%-ной жирности по формуле (23):

N = 77397 ∙ 1,027/1 = 79486 (шт.)

Упаковкой для сметаны, жирностью 25% будет служить пакет типа тетра-топ, объемом 0,5 л. Расчет по формуле (23):

N = 7945 ∙ 1,040/0,5 = 16526 (шт.)

Варенец жирностью 3,2% планируется фасовать по 500 г в пакеты типа пюр-пак с винтовой пробкой. Расчет по формуле (24):

N = 46027 / 0,5 = 9254 (шт.)

Количество упаковок творога рассчитывается по формуле:

Ку = Мгп : Му,                                                                                (25)

где Ку - количество упаковок, шт.

Му - масса одной упаковочной единицы, кг.

Ку(т) = 11096 : 0,25 =44384 (щт).

Сыр «Голандский» м.д.ж. 50% обрабатывается парафином.

Упаковкой для сливок пастеризованных, жирностью 30% будет служить пакет типа тетра-топ, объемом 0,5 л. Расчет по формуле (23):

N = 7350 ∙ 1,020/0,5 = 14994 (шт.)

Напиток сывороточный будем выпускать в упаковке типа пюр-пак, обьемом 1 л. Расчет по формуле (24):

N = 76699/ 1 = 76699 (шт.).

Объём переработки подсырной сыворотки в адидофильно-дрожжевой напиток с учетом наполнителей и закваски составляет 206710кг. Напиток будем выпускать в упаковке типа пюр-пак, обьемом 1 л. Расчет по формуле (24):

N = 206710/ 1 = 206710 (шт.).

Таблица 9 Суточная потребность в упаковке

5. Подбор технологического оборудования

Молоко доставляют на перерабатывающие предприятия специализированным транспортом (автомобильным, железнодорожным, водным). Наибольшее распространение получил автомобильный транспорт. Транспортирование молока и молочных продуктов должно осуществляться в рефрижераторах, специализированных молочных цистернах (Рис.5.), машинах с изотермическими кузовами. Допускается доставка молочных продуктов в транспортной таре на бортовых машинах при тщательном укрытии их чистым брезентом (2).

Транспорт, используемый для перевозки молока и молочных продуктов, должен быть чистым, в исправном состоянии. Кузов машины должен иметь гигиеническое покрытие, легко поддающееся мойке. Транспорт должен иметь санитарный паспорт, выдаваемый территориальными центрами Госсанэпиднадзора на каждую машину сроком не более чем на 6 мес. Машина без санитарного паспорта на территорию предприятия не допускается. Администрация предприятия назначает ответственного по контролю за состоянием транспорта. Без осмотра транспорта ответственным и его разрешения погрузка не допускается.

Молочные продукты запрещается перевозить вместе с мясом, птицей, рыбой, яйцом, овощами, фруктами, мясными полуфабрикатами, а также в транспорте, на котором ранее перевозили ядохимикаты, бензин, керосин, другие сильнопахнущие и ядовитые вещества.

В летнее время срок погрузки и доставки цельномолочных, скоропортящихся продуктов при транспортировании их в рефрижераторах не должен превышать 6 ч, специализированным автотранспортом и на бортовых машинах - 2 ч. При транспортировании молока в летнее время в автомолцистернах допускается его нагревание на 1-2 °С на каждые 100 км пути.

Шофер-экспедитор (экспедитор) должен иметь при себе личную медицинскую книжку с отметками о прохождении медицинских осмотров и гигиенического обучения, спецодежду, соблюдать правила личной гигиены и правила транспортирования молочных продуктов.

Молоко, транспортируемое на перерабатывающие предприятия, должно иметь кислотность не выше 19 °Т, а температуру не более 8⁰С.

Рис. 5. Автомолцистерны: а - автоприцеп-цистерна В1-ОТА-13,5: 1 - автомобиль; 2- цистерна; 3 - люк с крышкой; 4- площадка обслуживания; 5- система мойки (перемешивания); 6 -лестница; 7-шасси-полуприцеп цистерны; 8- опорное устройство; 9 - электрооборудование; б- автопоезд-цистерна

Насосы для перекачивания молока и молочных продуктов

Насос с гибким ротором по сравнению с другими насосами имеет небольшие габаритные размеры и массу. Насос состоит из корпуса, отлитого вместе с патрубками, крышки и вала. На одном конце вала установлен гибкий ротор, другой конец соединен с электродвигателем привода. Материал рабочего колеса зависит от перекачиваемого продукта (натуральный каучук, неопрен).

Принцип работы насоса заключается в следующем. Молоко через патрубок под действием образующегося разрежения поочередно заполняет полости между лопастями рабочего колеса и корпуса. Вращающийся против часовой стрелки ротор переносит продукт к нагнетательному патрубку. Упругая лопасть рабочего колеса при набегании на эксцентрично расположенный отражатель деформируется и вытесняет содержимое полости через нагнетательный патрубок.

Промышленность выпускает пять типов насосов с подачей от 0,65 до 16,5 м3/ч и напором 120 кПа (2).

Оборудование для учёта и взвешивания молока и молочных продуктов

Счетчик с кольцевым поршнем применяют для измерения объема молока в потоке. Он имеет измерительную камеру, образованную двумя концентрическими цилиндрами, корпусом счетчика и поршнем. Камера разделена перегородкой. По обе её стороны имеются серповидные входное отверстия. Поршень представляет собой кольцо цилиндрической формы с перегородкой с отверстиями. В вертикальный разрез поршня входит радиальная перегородка. В центре поперечной перегородки укреплена цапфа, которая движется в кольцевом пространстве. Под давлением молока, поступающего через входное отверстие, поршень перемещается в камере. Его движение передаётся счетному механизму с помощью магнитной муфты. Относительная погрешность измерения ±0,2… 0,5% (5).

Оборудование для хранения молока и молочных продуктов

Емкость для хранения молока цилиндрической формы состоит из алюминиевого корпуса и стального кожуха. Пространство между ними заполнено термоизолирующим веществом. В верхней части емкости предусмотрены смотровое окно, светильник, моечное устройство, датчик верхнего уровня и воздушный клапан. Смотровое окно и светильник предназначены для периодического осмотра внутренней полости емкости.

В средней части емкости расположены люк, термометр, кран для отбора проб, устройство для контроля за уровнем молока и стационарная лестница для обслуживания верхней части. В нижней части имеются перемешивающее устройство, датчик нижнего уровня и опоры. Перемешивающее устройство состоит из центробежного насоса, эжектора, кранов и соединяющих их трубопроводов.

Емкость наполняется охлаждённым молоком через нижний патрубок. Через этот же патрубок емкость и опорожняется при переключении трехходового крана. Окончание заполнения или опорожнения сопровождается подачей светового или звукового сигнала. При отборе проб пользуются специальным краником, а температуру молока контролируют термометром.

На перерабатывающем предприятии применяют одну вертикальную ёмкость для хранения молока В2-ОХР-50, вместимостью 50 м³ (50т),( Рис.6.).

Вертикальные ёмкости оказывают меньшее давление на опорную поверхность. Их смонтируют снаружи перерабатывающего предприятия и таким образом экономят его полезную площадь.

Рис. 6. Емкость для хранения молока Г6-ОМГ-25: 1 - моечное устройство; 2-корпус; 3 - термоизоляция; 4-лестница; 5 - люк; 6- центробежный насос

Оборудование для очистки молока

Для очистки молока применяются сепаратор - молокоочиститель с периодической выгрузкой осадка Ж-ОМ2-Е-С, производительностью 30000 л/ч (рис. 7.). Принцип работы сепаратора следующий. Исходное молоко через центральную трубку приемно-выводного устройства поступает в барабан, где в зазорах между промежуточными тарелками происходит его очистка от механических примесей. Очищенное молоко постоянно выводится из барабана напорным диском и через отводящую магистраль направляется в производственные коммуникации. Давление очищенного молока регулируется клапаном и контролируется манометром. Осадок периодически выводится из барабана. В полость барабана подают воду. Поршень под воздействием гидростатического давления опускается, и осадок через разгрузочные щели основания вытесняется из барабана. Вода также выводится из барабана через отверстие в поршне. Под воздействием воды, находящейся в полости барабана, поршень поднимается и перекрывает разгрузочные щели, и выгрузка осадка прекращается.

Рис. 7. Сепаратор Ж-ОМ2-Е-С: 1 - станина; 2-приемник осадка; 3 - барабан; 4 - крышка сепаратора; 5- приемно-выводное устройство; 6- центральная труба; 7- напорный диск; 8 - тарелкодержатель; 9- основание; 10 - поршень; 11 - пакет тарелок; 12 - вертикальный вал; 13 горизонтальный вал

Оборудование для нагревания

Для нагрева молока перед сепарированием используют пластинчатые установки марки А1-ОНС. В установку А1-ОНС-25 (Рис. 8.) входят пластинчатый аппарат, уравнительный бак с поплавковым регулятором уровня, стабилизатор потока, центробежный насос, пульт управления с приборами автоматического контроля и регулирования, конденсатоотводчик (так как в качестве теплоносителя используют пар) и комплект трубопроводов. Пластинчатый аппарат установки А1-ОНС-25 изображён на рисунке. Сырое молоко подают в уравнительный бак с поплавковым регулятором уровня и затем центробежным насосом - в нагреватель, где оно нагревается до заданной температуры. Нагретое молоко поступает в сепаратор, где разделяется на сливки и обезжиренное молоко. В случае нарушения заданного режима нагрева молоко направляется через клапан возврата в уравнительный бак.

Рис. 8. Пластинчатый аппарат установки А1-ОНС-25: 1 - станина; 2- пластины; 3 - зажимная стяжка; 4 - нажимная плита; 5- нищими; штанга; 6- ножка.

Герметичные сепараторы

В герметичном сепараторе с центробежной периодической выгрузкой осадка молоко на сепарирование подается в барабан снизу. На конце вала закреплены диски насосного устройства, которые вместе с валом играют роль напорного колеса и нагнетают молоко в барабан. Молоко попадает под тарелкодержатель, а затем по вертикальным каналам, образованным отверстиями в тарелках, распределяется по их пакету. Сливки по центральнопй трубке тарелкодержателя и выводятся из барабана под давлением. Обезжиренное молоко выводится из сепаратора через в камеру напорного диска. Герметические сепараторы обеспечивают наиболее полное выделение жировой фазы из молока, так как в процессе работы их барабана отсутствуют вспенивание и образование воздушных пузырьков, нарушающих разделение молока.

В современных сепараторах-сливкоотделителях в обезжиренное молоко попадают жировые шарики, размер которых составляет меньше 0,1 мкм, при этом в обезжиренном молоке остается 0,02...0,05 % жира.

Производительность: 15, 25, 30 м³/ч.

Оборудование для гомогенизации

На предприятии используют гомогенизаторы клапанного типа А1-ОГМ-2,5 (Рис.9.), представляющие собой многоплунжерные насосы высокого давления с гомогенизирующей головкой, производительностью 2,5 л/ч. Гомогенизаторы состоят из следующих основных узлов: кривошипно-шатунного механизма с системой смазки и охлаждения, плунжерного блока с гомогенизирующей и манометрическими головками и предохранительным клапаном, станины. Привод осуществляется от электродвигателя с помощью клиноременной передачи. Молоко или молочный продукт подаются с помощью насоса во всасывающий канал плунжерного блока. Из рабочей полости блока продукт под давлением попадает через нагнетательный канал в гомогенизирующую головку и с большой скоростью проходит через кольцевой зазор, образующийся между притертыми поверхностями гомогенизирующего клапана и его седлом. При этом происходит диспергирование жидкой фазы продукта. Из гомогенизатора продукт направляется по молокопроводу на дальнейшую переработку или предварительное хранение.

Рис. 9. Гомогенизатор А1-ОГМ -2,5: 1 - станина; 2 - сливная пробка; 3 - маслоуказатель; 4 - крышка; 5 - кривошипно-шатунный механизм; 6- шатун; 7 - вкладыш; 8- палец; 9-ползун; 10 - плунжер; 11 - гомогенизирующая головка; 12 - плунжерный блок; 13 - змеевик; 14 - электродвигатель; 15- плита; 16- устройство для натяжения ремней; 17- опора; 18- ведущий шкив; 19- ведомый шкив; 20- клиновой ремень; 21 коленчатый вал; 22 - маслонасос.

Аппараты для тепловой обработки

Трубчатые тепловые аппараты (Рис.10.) изготовляют на основе модифицированных теплообменных цилиндров. В этих цилиндрах основным элементом являются трубки, вальцованные в трубные решетки. Последние вставлены в теплоизолированный цилиндр, закрытый кожухом, хладоноситель (артезианскую воду) или теплоноситель (пар) подают в межтрубное пространство, а продукт - в трубки. Трубчатые аппараты имеют ряд преимуществ: небольшое количество уплотнительных резиновых прокладок и их малые размеры; возможность создания высоких скоростей движения продукта для повышения эффективности теплообмена: высокая надежность при эксплуатации, а также возможность применения механических способов очистки внутренней поверхности теплопередающих трубок. Схема теплообменного цилиндра трубчатых аппаратов показана на рис. 6.

Рис. 10. Трубчатый аппарат для тепловой обработки: 1- цилиндр; 2- трубчатая решетка; 3 - уплотнительная прокладка; 4- крышка; 5- облицовочный кожух; 6- рычаг; 7- гайка; 8- кран для спуска воздуха; 9- теплоизоляция; 10 - пастеризационная труба; 11 - вытеснитель

Пластинчатые пастеризационно-охладительные установки А1-ОКЛ-25, производительностью 25 000 л/ч.

Пластинчатая пастеризационно-охладительная установка ОКЛ предназначена для быстрого нагрева молока в тонком слое и закрытом потоке и последующего охлаждения его при кратковременной выдержке. Установка состоит из пластинчатого аппарата, уравнительного бака с клапанно-поплавковым устройством, стабилизатора потока, бойлера с инжектором пара сепаратора-молокоочистителя, центробежных насосов для молока и горячей воды, трубопроводов с регулирующими клапанами, пульта управления, автоматических клапанов и выдерживателя.

Основное оборудование - пластинчатые аппараты, имеющие три секции: регенерации, пастеризации и охлаждения. Сырое холодное молоко поступает в уравнительный бак, который благодаря клапанно-поплавковому устройству заполняется до определенного уровня. Центробежным насосом из уравнительного бака через стабилизатор молоко подается в секцию регенерации аппарата для предварительного нагрева до температуры 65-70 °С и далее в сепаратор-молокоочиститель для очистки от механических примесей и других загрязнений. После очистки молоко возвращается в аппарат, проходит секцию пастеризации, выдерживатель, секции охлаждения и направляется для дальнейшей обработки. В секции пастеризации молоко нагревается до 76-80 °С горячей водой, циркулирующей с помощью центробежного насоса в замкнутом контуре бойлерно-инжекторного блока. Вода проходит последовательно инжектор, пластинчатый аппарат, бойлер. В секции регенерации молоко охлаждается до температуры 2-6 °С сырым холодным молоком, в секциях охлаждения - ледяной водой.

При нарушении заданного режима пастеризации молоко направляется автоматическим клапаном, стоящим на выходе молока из секции пастеризации, в уравнительный бак, а оттуда - на повторную пастеризацию. При этом срабатывает звуковая и световая сигнализации.

АППАРАТЫ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И НАГРЕВА МОЛОКА

Охладитель пластинчатого типа (рис.11.) представляет собой теплообменный аппарат, рабочая поверхность которого выполнена из отдельных параллельно сомкнутых пластин. Он состоит из главной стойки с верхней и нижней горизонтальными штангами, нажимной плиты и гайки. На верхней штанге подвешивают теплообменные рабочие пластины с рифленой поверхностью. Между ними благодаря резиновым прокладкам образуются каналы, по которым протекают охлаждаемый продукт и хладоноситель. Все пластины уплотняются нажимными плитой и гайками. Основными параметрами, характеризующими пластинчатый охладитель, являются тип и число теплообменных пластин. Размеры, форма и профили их поверхностей разнообразны.

Охладители производительностью до 1000 л/ч оснащены пластинами с площадью поверхности 0,043 м², производительностью 3000...5000 л/ч имеют теплообменные пластины площадью 0,145 и 0,2 м². В зависимости от производительности охладителя и числа секций в нем (одна или две) в аппарате может быть от 28 до 88 пластин и больше.

Рис. 11. Закрытые охладители: а - схема охладителя трубчатого типа: 1 - патрубок для выхода охлаждаемого продукта; 2, 7- патрубки для входа и выхода хладоносителя; 3 - наружные трубки; 4- калачи; 5- внутренние трубки; 6- кольцевой канал; 7- патрубок для входа охлаждаемого продукта; б- охладитель пластинчатого типа: 1 - главная стойка; 2, 6- штанга; 3 - распорка; 4- нажимная гайка; 5- ножи; 7- нажимная плита; 8- секция водяного охлаждения; 9- разделительная пластина; 10 - секция рассольного охлаждения

Оборудование для производства кисломолочных продуктов.

Заквасочники.

Для производства кисломолочных продуктов применяют различное технологическое оборудование. Конструкция его определяется видом вырабатываемого продукта. К оборудованию для производства кисломолочных продуктов относятся заквасочники, сливкосозревательные аппараты, творожные ванны, охладители, измельчители, смесители творога и творожных изделий, линии производства творога и др.

Для приготовления закваски на предприятиях отрасли применяют специальные заквасочники. Основным техническим параметром их является вместимость.

Заквасочник Л5-ОЗУ-0,63 (рис.12) представляет собой термоизолированную емкость со следующими устройствами: для залива и слива продукта, перемешивающим, для мойки внутренней поверхности, змеевиками, датчиком контроля температуры пастеризации и сквашивания и др. В электрошкафу смонтированы электрические приборы, управляющие работой привода мешалки, вентилей с электромагнитным приводом и контролирующие температуру продукта.

Заквасочник состоит из внутренней и наружной ванн и облицовки. Пространство между наружной ванной и облицовкой заполнено теплоизоляцией, в пространстве между внутренней и наружной ваннами (в рубашке) находятся змеевики и переливная труба. Внутренняя и наружная ванны состоят из обечайки и днища. К днищу внутренней ванны приварен патрубок для вывода продукта. Для полного слива продукта днище имеет уклон в сторону выпускного патрубка.

Установки работают в автоматическом режиме, подача сырого молока прекращается по достижении верхнего уровня заполнения. Управление процессами нагрева и перемешивания, подача тепло- и хладоносителя, сигнализация при достижении заданной кислотности сквашивания молока производятся автоматически. Для производства нам необходимо девять заквасочников.

Рис. 12. Заквасочники: Б - Л5-ОЗУ-0,63: 1 - наружная ванна; 2- внутренняя ванна- 3- мешалка; 4- переливная труба; 5 - термопреобразователь сопротивления; 6 - заливной патрубок; 7- привод; 8- моющая головка; 9- конечный выключатель; 10- крышка; 11 - теплоизоляция; 12- змеевик ледяной воды; 13 - змеевик пара; 14- выпускной кран; 15 - обратные клапаны; 16- вентиль для слива и подачи воды в рубашку

Аппараты для производства кисломолочных напитков.

Аппарат Я1-ОСВ-3 (рис. 13) состоит из корпуса, мешалки, привода, моечного устройства, крышки люка, датчиков верхнего и нижнего уровней, крана отбора проб, термометра сопротивления, стеклянного термометра и регулируемых опор. Корпус представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с днищем и крышкой, теплообменной рубашкой в виде змеевика и патрубками подвода и отвода тепло- и хладоносителя. Корпус термоизолирован фенолформальдегидным пенопластом и облицован тонколистовой сталью. К днищу приварены регулируемые опоры.

Мешалка, установленная вертикально, имеет форму трубчатого контура с диагональной лопастью. Нижней частью мешалка опирается на подшипник скольжения. Привод представляет собой плиту с установленным на ней мотор-редуктором. Моечное устройство состоит из двух головок, вращающихся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Головки имеют изогнутые трубки, создающие при вытекании жидкости реактивную силу, вращающую головки.

Заполнение и опорожнение аппарата продуктом осуществляются через патрубок в нижней части корпуса. Для контроля температуры продукта в нижней части корпуса установлены стеклянный термометр и термометр сопротивления. Для определения верхнего уровня продукта служат датчики верхнего уровня, для сигнализации опорожнения - датчик нижнего уровня. Пробу продукта для определения кислотности берут через кран, расположенный в цилиндрической части резервуара. В резервуаре имеется люк, закрываемый крышкой с защелкой. У крышки люка установлен конечный выключатель. На крышке резервуара расположен патрубок для подсоединения к внешней охладительной установке. Система охлаждения в виде замкнутой спиралевидной рубашки позволяет прокачивать теплоносители под избыточным давлением, что повышает эффективность теплообмена и упрощает проектные решения по обвязке резервуаров трубопроводами.

Рис. 13. Аппарат Я1-ОСВ-3: 1- стеклянный термометр; .2 -термометр сопротивления; 3 - пробный кран; 4-привод; 5- моечное устройство; 6-крышка; 7-вход хладоносителя; 8 - мешалка; 9- теплоизоляция; 10 - корпус; 11 - днище; 12- выход хладоносителя; 13 - датчик нижнего уровня; 14 - патрубок наполнения-опорожнения; 15-опора; 16- крышка люка; 17-лестница с площадкой обслуживания; 18- смотровое окно; 19 - светильник; 20 - датчики верхнего уровня; 21- воздушный клапан

В аппарате осуществляются следующие операции: заполнение продуктом до определенного уровня, введение закваски (при необходимости), перемешивание, сквашивание или созревание продукта, охлаждение. Резервуары оснащены средствами контроля, автоматического и дистанционного управления процессами, что позволяет обеспечить минимальную трудоемкость эксплуатации и высокое качество вырабатываемых продуктов. Рабоая вместимость 2,5 м³, для нашего производства необходимо три аппарата (5).

Оборудование для получения и обработки сгустка

Для производства творога применяется различное технологическое оборудование. Основным оборудованием для сквашивания и заквашивания молока являются творожные ванны ВК-2,5 вместимостью 1,5 м³. производство осуществляется в две варки, нам необходимо четыре шт.

Ванна ВК-2,5 (рис. 14 а) имеет рабочий корпус полуцилиндрический формы, теплообменную рубашку с патрубками для горячей и холодной воды, шиберный кран для выпуска продукта и четыре опоры для установки на полу цеха. После заполнения ванны молоком и его заквашивания в рубашку подают горячую воду для нагрева молока и поддержания необходимой температуры сквашивания. По окончании процесса сквашивания горячую воду спускают и подают холодную для охлаждения сгустка. Через шиберный кран готовым сгустком наполняют мешки и укладывают рядами в ванну самопрессования на решетки.

Рис. 14.Творожные ванны: а - ванна ВК-2,5: 1, 5, 6- сливной, переливной и заливной патрубки; 2- шиберный кран; 3 - рубашка; 4- ванна; 7- опора; 6- ванна самопрессования ВС-2,5б: 1 - решетка; 2 - тележка; 3 - ванна; 4-сливной патрубок; 5-колесо; в - пресс-ванна: 1- нажимная плита-решетка; 2- ванна внутренняя; 3 - ванна внешняя; 4- перекладина; 5- винт; 6, 7 - колеса

Ванна для самопрессования ВС-2,5. (Рис. 14 б.) Корпус ванны сделан из пищевого алюминия. Ванна состоит из тележки с колесами и решетки, ее устанавливают под шиберным краном ванны ВК-2,5, вместимость ванны 0,7 м³.

Для нашего производства необходимо четыре шт.

Установку УПТ используют для прессования и охлаждения творога в мешочках (рис.15.). Она представляет собой модифицированный ротационный трубчатый пресс-охладитель системы Г. А. Митрофанова. Установка состоит из рамы, на которой смонтирован трубчатый барабан для прессования и охлаждения творога в мешочках. Барабан имеет загрузочное отверстие с запирающимися на замок раздвижными дверцами. К раме снизу на специальной оси подвешена съемная ванна. Полый приводной вал разделен заглушкой на две камеры. Из трубопровода через трубу хладоноситель (рассол, ледяная вода) поступает в левую камеру, затем, обойдя трубчатый барабан, - в правую и через трубу возвращается в трубопровод сети. Барабан закрыт кожухом с двумя откидными крышками. Вал с укрепленным на нем барабаном приводится во вращение от приводной станции.

Мешочки со сгустком общей массой 400 кг загружают в барабан установки и включают двигатель. При вращении барабана (без циркуляции хладоносителя) происходит прессование сгустка в течение 1,5 ч. После прессования творог охлаждают, открыв вентили ввода и вывода хладоносителя. Продолжительность охлаждения составляет 1,5 ч. Температура сгустка перед прессованием 25-30 ⁰С, после прессования 25, а после охлаждения (рассолом температурой -5...-6°С) 14 °С. После достижения требуемой температуры подача хладоносителя прекращается, выключается двигатель и мешочки с творогом выгружают.

Рис. 15. Установка УПТ: 1 - рама; 2 -отстойник; 3- кожух; 4- привод; 5 -дверца; 6 -трубчатый барабан; 7-загрузочное окно; 8- ванна

Оборудование для перемешивания и перетирания творожной массы

Вальцовка для творога Е8-ОПУ состоит из левой боковины, бункера, правой боковины, рабочих валков, механизма регулирования зазора между валками и привода.

Валки имеют различную частоту вращения и вращаются в противоположном направлении. Зазор между валками (0,2...0,5 мм). Перетертая творожная масса снимается с валков двумя ножами в лоток, расположенный под вальцовкой.

Е8-ОПУ производительность 1,8-2 т/ч. - три шт.

Сливкосозревательные аппараты

При производстве сметаны применяют емкостные аппараты (ванны) различной конструкции. Одним из них является аппарат для созревания сливок ВСГМ-800 (Рис.16.).Это корытообразные емкости с мешалкой и приводным механизмом. Наружный корпус является несущей конструкцией всех механизмов и устройств. Ванна установлена на стальных опорах, прикрепленных к фундаменту анкерными болтами. Внутренняя ванна изготовлена из нержавеющей стали и алюминия. В торцевой стенке у дна ванны расположен патрубок для слива продукта. К концу патрубка соединительной гайкой подсоединен сливной шиберный или проходной кран, имеющий проходное отверстие диаметром 50 мм.

Пространство между внутренней ванной и наружным корпусом заполняют водой, которая подогревается паром. Пар поступает из трубчатого перфорированного барботера, расположенного в нижней части корпуса с входным штуцером (Х)_у = 20 мм). Постоянный уровень воды в рубашке поддерживается с помощью переливной трубы ф_у = 25 мм) и вентиля. Для предохранения продукта от загрязнения ванну закрывают крышкой, изготовленной из алюминия или нержавеющей стали.

Мешалка сливкосозревательной ванны представляет собой нержавеющие трубы, закрепленные концами в коллекторах. Подшипники мешалки самоустанавливающиеся. К обеим сторонам мешалки прикрепляются гофрированные резинотканевые рукава, служащие для подсоединения к подводящей и отводящей линиям подачи хладоносителя. Герметичность соединения рукавов с мешалкой осуществляется штуцером или хомутом.

Механизм привода мешалки состоит из червячного редуктора и электродвигателя, соединенных между собой двумя клиновыми ремнями типа «О» длиной 1250 мм. Редуктор и электродвигатель смонтированы на одной подмоторной плите, приваренной к торцевой стенке корпуса ванны. Угол качания мешалки может изменяться от 60 до 100°. Предназначенный для переработки продукт заливают в ванну, трубчатая мешалка, совершая колебательное движение, равномерно перемешивает продукт. К рукавам мешалки подводится хладоноситель (рассол, ледяная, охлажденная вода и др.), который через поверхность мешалки охлаждает продукт. Для нагрева продукта в межстенное пространство, предварительно заполненное водой до переливной трубы, подается пар, который конденсируется и отдает теплоту воде, а через стенки внутренней ванны - продукту. Мешалка в данном случае служит для перемешивания продукта, что способствует равномерному нагреву. Конденсат через переливную трубу должен иметь свободное истечение. Во избежание создания в межстенном пространстве избыточного давления категорически запрещается подсоединять переливную трубу к замкнутой системе.

Рабочая вместимость 800 м³.

Рис. 16. Сливкосозревательная ванна ВСГМ: 1 - коромысло; 2- подшипник; 3 - наружный корпус; 4- кран; 5- мешалка; 6- опора; 7- барботер; 8- переливная труба; 9- червячный редуктор; 10- крышка; 11 сливная труба с вентилем; 12- электродвигатель; 13- плита.

Оборудование для производства сыра

Сыродельные танки/ванны имеют различные размеры; их вместимость составляет от 2000 до 20000 л. Отдельные производители выпускают ванны с характеристиками, соответствующими пожеланиям потребителей. Закрытая ванна снабжена системами мойки С1Р и программируемыми интерфейсами (Р1С).

Проблема прилипания сгустка преодолена путем изменения формы и направления вращения ножей. Угол наклона лезвий в раме ножа или мешалки устанавливают таким образом, что в одном направлении устройство работает как режущий нож, а в другом - как мешалка.

Использование вместо парового нагревания циркуляции горячей воды в рубашке позволяет избежать возникновения горячих пятен, однако наиболее распространенным способом нагревания до сих пор является впрыскивание пара в рубашку, предварительно заполненную водой.

Наполнение ванны молоком и извлечение сгустка из закрытых ванн может производиться при помощи воздушного или вакуумного насоса. Если заполнение ванны происходит сверху, а наполняющая трубка не проведена ниже уровня молока, может происходить вспенивание молока. Вспенивание приводит также к потере жидкого жира, который оседает на поверхностях и плохо удаляется.

Контроль операций (заполнение, внесение закваски, сычужное свертывание, разрезка сгустка, второе нагревание и выгрузка) в закрытых ваннах обычно производится автоматически. Если днище ванны не имеет наклона по направлению к спуску, она оборудуется опрокидывающим механизмом (пневматическим или гидравлическим), который наклоняет ванну для выгрузки. Контроль скорости вращения мешалок (2-15 об/мин) производится с автоматической панели управления, однако желательно иметь возможность контролировать работу установки вручную. Поскольку функционирование оборудования для изготовления сырного сгустка оказывает большое влияние на качество конечного продукта, производителю следует осуществлять эффективный контроль технологических операций.

Сырное зерно и сыворотку разделяют действием силы тяжести или прокачиванием сквозь фильтр для сыворотки.

Аппараты для прессования сыра

Туннельный пресс Я7-ОПЭ-С (18) модульной конструкции для прессования сырной массы. В каждом модуле расположена одна платформа для прессования сыра.

Платформа состоит из неподвижной и подвижной рам. Между опорными плитами этих рам находится резиновый рукав, соединенный штоком с прессующим диском.

Заполненные сырной массы формы размещают на поддоне и транспортируют его с помощью передвижного стола на участок формовки. При переключении крана на подачу сжатого воздуха в резиновые рукава последние расширяются и поднимают подвижную раму. Вместе с ней перемещаются подвески, которые своими упорами снимают со стола поддон с формами и прижимают крышки сырных форм к прессующим дискам. Усилие прессования передается на сырную массу. Освободившийся стол выкатывается из туннеля для загрузки очередной партии форм. Пресс может иметь от одного до четырех модулей. Вместимость их зависит от размеров форм. Давление в пресс-элементах регулируется в пределах 20-120 кПа.

-передвижной стол; 2-поддон; 3-сырная масса; 4-крышка сырной формы; 5- прессующий диск; 6-шток; 7-стойка; 8-фиксирующая скоба; 9-подвеска; 10-палец; 11-напорный рукав; 12-ригель; 13-трубка; 14-направляющая; 15-подвижная рама; 16-передаточная плита; 17-ручка; 18-неподвижная рама; 19-регулятор давления; 20-манометр; 21-кран; 22-рукоятка.

Оборудование сырохранилищ

К оборудованию, устанавливаемому в сырохранилищах, относят контейнеры, солильные бассейны, сыромоечные машины и парафинеры.

Контейнеры предначены для размещения сыров па период созревания и хранения.

Контейнер Т-480 состоит из сварной рамной конструкции с направляющими, в которые вдвигаются пять деревянных полок размерами 1000x85x20 мм. В нижней части контейнера имеются специальные приспособления для введения вилок механических захватов электро- или автопогрузчиков. Конструкция контейнеров позволяет устанавливать их в трехъярусный штабель. При таком размещении контейнеров и камерах на площади 1 м² хранится до 1350 головок сыра.

В солильные бассейны сыры помещаются в контейнерах, аналогичных контейнерам для созревания и хранения сыров. Продолжительность поселки определяется видом сыра. Бассейны выполнены бетонными и облицованы керамической плиткой.

Посолка некоторых видов сыров осуществляется во время или после прессования с помощью установки Я7-ОПП раствором поваренной соли, распыляемым под большим давлением 46 форсунками с отверстиями диаметром 0,1...0,4 мм.

Барабанная машина для мойки сыров Р3-МСШ состоит из ванны, щеточных барабанов и привода. Ванну устанавливают на ножках, в нижней ее части имеется патрубок для слива грязной воды. Для регулирования температуры воды (рекомендуется 50-55⁰ С) в торцевую стенку ванны вмонтирован смеситель. Через переливную трубу сливается избыток воды.

Рабочие органы машины - два щеточных барабана вращаются с частотой 150 мин^-1 и формируют в ванне воздушно-водяной поток. Поверхности головок сыра обрабатываются этим потоком, а также щетками, ворс которых изготовлен из пропиленового матерьяла. Положение головок оператор периодически меняет. Для удобства обслуживания машины ванна оборудована столом загрузки. Производительность машины 100-150 головок сыра в час.

Парафинироваяие сыров требует, чтобы поверхность была совершенно сухой (2-3 сут сушки), в противном случае восковое покрытие отстает и теряет эффективность как защитное средство против плесени. Для использования в различных температурных условиях применяют разные виды воска (парафина), имеющие соответствующие точки плавления (49-82 °С). Парафиновое покрытие обычно наносят путем погружения сыра в ванну с расплавленным парафином не более чем на 30 с, после чего его быстро охлаждают. При неполном покрытии головки парафином возможно повторное погружение. Первое покрытие из твердого парафина используют в сочетании со вторым покрытием из микрокристаллического нефтяного парафина (воска). Двойное покрытие предотвращает появление трещин на первой парафиновой оболочке в процессе хранения. Пример аппарата для парафинирования изображен на рис.19.

Обработка сыра при температуре 104 ⁰С и выше даже в течение короткого периода может способствовать образованию под покрытием «паровых карманов». Впоследствии в этих пустотах, где воск недостаточно плотно прилегает к корке сыра, могут расти плесени.

Оборудование для упаковки продукции

Оборудование для розлива жидких молочных продуктов

К этой группе оборудования относят автоматы и машины для розлива и упаковывания питьевого молока, сливок, жидких кисломолочных продуктов. Наибольшее распространение получили импортные автоматы для розлива и упаковывания продуктов в пакеты пюр-пак и тетра-брик. Для розлива и упаковывания молочных продуктов в пакеты пюр-пак применяют разливочные автоматы типа ОМ (рис. 20).

Автоматы ОМ состоят из трех основных исполнительных механизмов: формования пакета с запаиванием дна, розлива и запаивания верхней части пакета. В первом механизме заготовки пакетов извлекаются из магазина вакуумной присоской и сгибаются в прямоугольные формы. После этого они поступают на оправки-держатели. Часть заготовки, из которой будет образовано дно пакета, нагревается горячим воздухом (2).

Рис. 17 Технологическая схема автомата ОМ фирмы Еlорак: 1 - извлечение заготовок из магазина машины вакуумным мундштуком и сгибание в прямоугольные формы; 2- поступление заготовок на оправки-держатели; 3- нагревание части заготовок горячим воздухом; 4- сгибание донных клапанов и герметичное сваривание разогретым пластическим материалом; 5- направление пакетов на конвейер; 6- выжигание на клапане крышки даты; 7- сгибание клапанов крышки пакета; 8- заполнение пакетов из 4 различных патрубков; 9- вакуумное отсасывание пены; 10 - разогревание клапанов крышки горячим воздухом; 11 - спрессовывание клапанов крышки и направление готового пакета на укладку, штабелирование, складирование и отправку потребителям

Молокоразливочный автомат АО-111 предназначен для розлива молока и варенца в полиэтиленовые пакеты и укладки их в полимерные ящики.

Автомат периодического действия имеет вертикальное исполнение и представляет собой одноручьевую установку, состоящую из разливочного автомата и устройства для укладки пакетов в ящики.

Основные части автомата: станина с пневмоаппаратурой, трубы дозировочная и формовочная, механизм поперечной сварки, лоток рулонодержателя, дозатор, шкаф электрооборудования, конвейеры пакетов с бункером и ящиков, площадки (5).

Станина из литого основного корпуса, правой и левой боковин является основанием всего автомата. В нижней части корпуса размещены система подготовки воздуха с регулятором давления, ресивер, маслораспылитель, распылительная колонка. Исполнительные органы разливочного автомата приводятся в движение при помощи пневмоцилиндров. Воздухораспределители пневмоцилиндров управляются импульсами от одного командо-аппарата. Конвейер подачи и отвода ящиков имеет электромеханический привод.

Автомат выполняет следующие технологические операции: разматывает пленку с рулонодержателя, наносит на пленку дату, проводит бактерицидную обработку пленки, формует из пленки рукав, сваривает продольный и поперечный швы, наполняет пакет молоком, отсасывает из пакета воздух, сваривает другой поперечный шов и одновременно отрезает пакет, отводит наполненные пакеты от автомата, укладывает заданное количество пакетов в ящики, отводит наполненные ящики. Автомат АО-111 производит пакетов в минуту 22-25 шт.

6. Схема цехов и расчет площади завода

Структура предприятия предполагает разделение на 5 цехов: цех приемки, цех производства пастеризованного молока, цех кисломолочных продуктов, цех производства сыра и цех розлива готовой продукции.

Общая площадь оборудования составляет 1924 м². Для расчета площади завода площадь оборудования умножаем на коэффициент запаса площади(6):

7. Безопасность и экологичность проекта

Инструкция по охране труда предприятия должна быть разработана в соответствии с Федеральным законом «Об основах охраны труда в Российской Федерации», законом Алтайского края «О внесении изменений и дополнений в закон Алтайского края «Об охране труда в Алтайском крае», постановлением Минтруда РФ «Об утверждении Рекомендаций по организации работы службы охраны труда в организации» и предназначена для организации работы по обеспечению охраны труда, предупреждения травматизма, профессиональных заболеваний, сохранения жизни и здоровья работников посредством осуществления комплекса организационно-технических, профилактических мероприятий.

Экологическая безопасность проекта

В целях охраны окружающей среды и здоровья населения для предприятий молокоперерабатывающей промышленности обязательно выполнение требований по санитарной защите окружающей среды в соответствии со следующими основными нормативными документами: СанПиН «Гигиенические требования к охране атмосферного воздуха населенных мест»; СанПиН «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения»; и др.

На предприятиях молокоперерабатывающей промышленности должны быть предусмотрены мероприятия, предотвращающие загрязнение окружающей среды за счет выбросов в атмосферу аэрозолей и газов, попадания в сточные воды шлама сепараторов, смывочных и промывных вод, содержащие жиры и белковые отходы, отработанные химические реагенты, дезинфицирующие и моющие средства и др.

Для сбора и удаления производственных и бытовых сточных вод предприятия должны быть канализованы; канализация может присоединиться к канализационным сетям населенных пунктов или иметь собственную систему очистных сооружений.

Сточные воды предприятий перед отбросом в систему канализации населенного пункта должны быть подвергнуты локальной очистке. Методы и способы очистки сточных вод должны определяться с учетом местных условий в зависимости от состава сточных вод.

На молокоперерабатывающих предприятиях должны быть предусмотрены мероприятия по очистке воздуха от вредных выбросов в атмосферный воздух, связанных с технологическим процессом; выделение пыли при сушке молока и расфасовке сухих молочных продуктов, газов и паров при копчении плавленого сыра, парафинирования сыров и т.д.

Отработанный воздух, содержащий аэрозоли, перед его выбросом в атмосферу должен очищаться на фильтрах.

Сбор твердых отходов следует проводить в металлические банки или контейнеры с крышками и вывозить в отведенные места на организованную свалку.

Предприятия, эксплуатирующие тот или иной природный объект, должны осуществлять систематический ведомственный объект за состоянием окружающей среды и технический контроль за эффективностью работы сооружений по очистке сточных вод и фильтров вентиляционных установок.

Мероприятия по охране окружающей среды должны разрабатываться администрацией предприятия совместно с территориальными центрами Госсанэпиднадзора на основе инвентаризации производственных процессов и оборудования, являющихся источниками выделения вредных веществ.

Заключение

Повышение эффективности общественного производства неразрывно связано с рациональным использованием всех сырьевых ресурсов на принципах малоотходной и безотходной технологии. Высокая питательная ценность и уникальные биологические свойства молока предопределяют необходимость использования всех его компонентов исключительно в пищевых целях.

Объемы производства молока и молочных продуктов в нашей стране ежегодно возрастают. Молочное сырье является относится к дорогостоящим, а процесс его производства - трудоемким, поэтому целесообразно направить средства и усилия на сохранение произведенного молочного сырья, на более полное и рациональное использование всех его компонентов в процессе переработки. Сокращению трудовых затрат на единицу вырабатываемой продукции способствуют комплексная механизация и автоматизация технологических процессов от приемки сырья до упаковывания и хранения готовой продукции с использованием микропроцессорной техники. Сделав расчеты по молокоперерабатывающему предприятию можно сделать некоторые выводы. Для населенного пункта с количеством жителей 500000 тыс. человек и массовой долей жира, поступающего на завод молока, 3,8 % наиболее рационально будет вырабатывать: молоко пастеризованное с массовой долей жира 4,7 % в объеме 77397 кг, молоко пастеризованное с кофе массовой долей жира 3 % 30000 кг. А так же варенец с массовой долей жира 3,2% в объеме 46027 кг, сметану с массовой долей жира 25% в объеме 7945 кг, сыр «Голландский» с массовой долей жира 50% - 8082 кг и нежирный творог суммарной массой 11096 кг. На данном предприятии предусмотрена система безотходного производства, переработка творожной сыворотки в сывороточный напиток в объеме 76699 кг, подсырной сыворотки в адидофильно-дрожжевой напиток 206710кг, сливок в пастеризованные сливки в объеме 7350 кг.

Список литературы

1.   Барабанщиков Н. В. Молочное дело. - М.: Колос, 1983. - 414 с.

2.      Бредихин С. А., Космодемьянов Ю. В., Юрин В. Н. Технология и техника переработки молока. - М.: Колос, 2001.- 400с.

.        Гетманец В.Н. Технология переработки молока: методические указания к выполнению курсавой работы. - Барнаул: АГАУ, - 2006. - 36 с.

.        ГОСТ 7616-85. - Сыр

.        ГОСТ Р 52090-2003. Молоко питьевое.

.        Дьяченко П. Ф., Коваленко Н. С., Грищенко А. Д., Чеботаев А. И. Технология молока и молочных продуктов. - Пищевая промышленность, 1974. - 446с.

.        Курочкин А. А., Ляшенко В. В. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства / Под ред. В. М. Баутина. М.: Колос, 2001. - 440 с.

.        Липотаев Н. Н. Производство творога. - Пищевая промышленность, 1972. 270 с.

.        Пономарёва Т.М. Масло, сыр и всё из молока / Т.М. Пономарёва, Г.Л. Беленький. - Ростов-на-Дону: «Феникс», 2000, - 352 с.

.        Степанов Л. И. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 1. « Цельномолочные продукты ».- СПб.: ГИОРД, 2003. - 384 с.

.        Харитонов В. Д., Незнанов Ю. А. Краткий справочник специалиста молочной промышленности. - СПб.: ГИОРД, 2003 - 128 с.

.        Шилер Г.Г. Оборудование для производства сыра и переработки сыворотки. - М.: Агропромиздат, 1990, - 207 с.

.        Шалыгина А.М., Калинина Л.В. Общая технология молока и молочных продуктов.- М.: Колос, 2006. - 199 с.: ил.