Производство пастеризованного молока — страница 2

качественную оценку молока при приемке на заводе входит определение степени чистоты по эталону, бактериальной обсемененности, титруемой кислотности.Для определения степени чистоты по эталону применяют приборы разнообразной конструкции. По содержанию механических примесей молоко в соответствии с эталоном, предусмотренным ГОСТом, разделяют на три группы: в молоке 1 группы на фильтре отсутствуют частицы механических примесей, 2 - на фильтре обнаруживаются отдельный частицы3 - на фильтре имеется заметный осадок частиц механических примесей.Бактериальную обсемененность молока определяют по редуктазной пробе и относят молоко к одному из 4 классов. К классу 1 относят молоко, содержащее менее 0,5 млн. бактерий в 1 мл. Это хорошее в бактериальном отношении молоко можно использовать в производстве различных молочных продуктов. К классу 2 относят молоко, содержащее до 4 млн. бактерий в 1 мл. в молоке класса 3 содержится до 20 млн. бактерий в 1 мл. молоко класса 4 не принимают заводы молочной промышленности.Молоко кислотностью не выше 21 0Т, бактериальной обсемененностью не ниже 3 класса и степенью чистоты не ниже 2 группы, а также молоко от больных или подозреваемых в заболевании коров, использование в пищу которого разрешается после термической обработки, принимается как не сортовое.Молоко кислотностью свыше 21 0Т считается некондиционным и приемке не подлежит.Расчеты за сданное молоко проводятся по базисной жирности и содержанию белка соответствующим средним нормам для данного сырья. При приемке проводят также контроль молока на санитарно-биологическое состояние (раз в декаду), на механическую загрязненность, на бактериологическую обсемененность.Также в качестве сырья для производства пастеризованного молока используют восстановленное и рекомбинированное молоко и их смеси. При выработке пастеризованного восстановленного молока сухие компоненты растворяют в воде при температуре 38…420 С, фильтруют и охлаждают до 5…80 С. С целью набухания белков и достижения требуемой плотности восстановленное молоко выдерживают при температуре охлаждения в течении 3…4 часов.Технологический процесс состоит из следующих операций:приемкаочисткасепарированиенормализация (периодическим способом или сепаратором - нормализатором)гомогенизацияпастеризацияохлаждениефасование, упаковывание и хранение.Принятое цельное молоко подвергается подогреву до 40 - 45 0С и очистке на сепараторах молокоочистителях. Затем молоко нормализуется путем отделения сливок на сепараторах-нормализаторах или путем разделения цельного молока на обезжиренное и сливки в сепараторах-сливкоотделитилях с последующим смешением их в нужной пропорции. После этого молоко подогревается до 45…550С и гомогенизируется при давлении 10-15 МПа. Нормализованное и гомогенизированное молоко пастеризуется при 76 0С с выдержкой 15-20 с. Затем молоко охлаждается до 4-6 0С. Охлажденное молоко разливается и упаковывается в стеклянную, бумажную или полимерную тару. В отличии от бутылок пакеты используются однократно. При этом исключатся сложный процесс мойки, сокращаются необходимый площади, численность обслуживающего персонала, расход энергии, моющих средств и воды, улучшаются санитарные условия производства. Полимерная тара значительно легче бутылок и поэтому удобна для потребителя и транспортировки. Срок хранения герметично упакованного пастеризованного молока при температуре 4±20С составляет 3 сут.Схема направления переработки молока2.2 Продуктовый расчет для питьевого молока с м. д. ж.3,2%Масса готового продукта (Мгп) равна 1200 кг. Молоко поступает жирностью 3,5%. По массе готового продукта определяем массу нормализованного молока (Мн) с учетом предельно допустимых потерь молока при приемке, обработке и фасовке:Мн =, (1)Где: Мн - масса нормализованного молока, кг;Мгп - масса готового продукта, кгР - норма расхода нормализованного молока на 1 т продукта, кг/т(Р=1008,6)Мн ==1210,32 (кг)Массовую долю жира в нормализованном молоке рассчитываем по формуле:Жн = Жгп + 0,05, (2)где, Жн - жир нормализованного молока,%Жгп - жир готового продукта,%Жн= 3,2+ 0,05=3,25%Определяем вариант нормализации:Жн =3,25% < Жц = 3,5%Нормализацию путем смешивания ЖнВ Жц.Расчет масс компонентов нормализации (цельное молоко и. обезжиренное молоко) выполняем по следующим формулам.Определяем сколько требуется цельного молока:Мц=, (3)где, Мц - масса цельного молока, кг;Жц - жир цельного молока,%Жо - жир обезжиренного молока.Мц==1122,6 (кг)Мо= , (4)Мо==87,7 (кг), проверка: Мн= Мц+ Мс1122,6+87,7= 1210,3 (кг)Массу обезжиренного молока получаем сепарированием цельного молока. Расчеты выполняем по формулам:Мц=, (5)где, Жс - жир сливок (30%),%;П3 - потери обезжиренного молока при получении на заводе (П3 =0,4).Мц==99,5 (кг)Мс= (6)где, П2 - потери обезжиренного молока при его получении на заводе(П2 - 0,27).Мс==11,42 (кг)11,42 кг- остаток сливок от производства питьевого молока с м. д. ж.3,2%.Результаты продуктового расчета приведены в таблице 4.Таблица 4. Таблица продуктового расчета

При производстве пастеризованного молока у нас осталось:

Сливки с м. д. ж. 30% -11,42 кг

Оставшуюся продукцию целесообразней отдавать хозяйствам поставляющим молоко-сырье. А они используют в своих целях, для выпойки животных. Между хозяйством и заводом происходит обмен.

3. Технологическое оборудованиеСхема производства пастеризованного молока с м. д. ж.3,2%приемка: молоко цельное ГОСТ 13264-88; насос центробежный, счетчик, фильтр, охладитель, резервуар для хранения молокаvподогрев: Т=40…450С; пастеризатор (1 секция рекуперации)vочистка: саморазгружающийся сепаратор-сливкоотделитель / очистительvнормализация: саморазгружающийся сепаратор-сливкоотделитель / очистительvгомогенизация: Р=10…15МПа, Т=40…450С; гомогенизаторvпастеризация: Т=76±20С, выдержка 15-20 сек; пастеризатор (секция пастеризации)vохлаждение: Т=4…60С; пастеризатор (охлаждающая секция)vупаковывание в пакеты: упаковочный автоматvхранение: Т=4±20С, время=3 сут3.1 Подбор технологического оборудованияПриемное отделение.Мощность молочного предприятия составляет 1200 кг в смену. Согласно нормам технологического проектирования, при данной мощности завода предусматривается приемка молока в 1 смены, не менее 2 часов в смену.Часовая производительность оборудования определяется по формуле:Q = Mm/t =1210/2 = 605 кг/чгде Mm - масса молока в смену, кг;t - время приемки молока, ч.Для приемки заданного количества молока предусматривается насос центробежный Г2-ОПА (6 м3/ч) и пластинчатый охладитель одноконтурный для молока ОП-1000М (1000 л/ч)Для промежуточного хранения сырого молока в соответствии с ВНТП вместимость резервуаров должна составить 100% от суточного поступления. В связи с этим предусматривается 1 резервуар вместимостью 2 м3 РМ-В-2.Аппаратное отделениеДля проведения пастеризации молока, согласно продуктовому расчету, удобна установка марки ПМР-0,2Вт. Она обеспечит необходимые режимы. Время эффективной работы установки 6 часов.1210/6= 201,66 кг/чТаким образом, предусматривается пастеризационно-охладительная установка производительностью 1200 л/ч ПМР-0,2Вт.Время ее работы при производстве молока пастеризованного составляет:1210/1200= 1,008 чСепаратор-сливкоотделитель\очиститель и гомогенизатор целесообразно подобрать такой производительности, как и пастеризатор. Выбираем саморазгружающийся сепаратор-сливкоотделитель ОСЦП-1,5М (1200 л/ч) и гомогенизатор П8-ГМ-1,25/20 (1,25 м3/ч).Отделение розливаВ этом отделении предусмотрим емкость для хранения пастеризованного молока до розлива РМ-В-2 (2м3). Насос Г2-ОПА (6 м3/ч). Автомат фасовочно-упаковочный РТ-УМ-21-Ж для упаковки готового продукта в 1 литровые пакеты, производительностью до 50 упаковок в минуту. Время его работы составит1200/50 = 24 мин3.2 ОборудованиеОхладитель одноконтурный для молока ОП-1000МПредназначен для охлаждения молока в непрерывном тонкослойном закрытом потоке до температуры хранения. Состоит из пластинчатого теплообменника и приборов контроля температуры продукта.Производительность, л\ч 1000Хладоноситель ледяная водаПотребление холода, кВт*ч 47Ледяная вода:Расход, м3\ч 3-4Давление, МПа 0,2-0,3Температура, 0С 1-2Габаритные размеры, мм 850x500x1300 (0,425 м2)Масса, кг 200Емкость для приемки и резервирования молока РМ-В-2Предназначена для приемки и хранения охлажденного до 60С молока на предприятиях молочной промышленностиОбъем, м3 2Перемешивающее устройство мешалка рамного типаЧастота вращения мешалки, мин-1 17Мощность привода, кВт 0,75Габаритные размеры, мм 1510x1510x2110 (2,280м2)Масса, кг 410Установка для пастеризации и охлаждения молока (пастеризатор) ПМР-0,2ВтПредназначена для пастеризации и охлаждения молока в закрытом потоке из накопительных емкостей с целью прекращения жизнедеятельности болезнетворных форм бактерий тифа, туберкулеза, кишечной палочки, бруцеллеза и теплостойких микробов.Используется для пастеризации напитков и * других жидких пищевых продуктов (сливки, кефир, меланж, майонез, соки и др.). Энергетическая оптимизация происходит путем использования роторного нагревателя.Возможны достижение более высоких температур пастеризации (от 70 до 150°С) и стерилизации, частичная гомогенизация (12-16%). Технологическая унификация с сепаратором-сливкоотделителем/очистителем. Саморегулирующийся процесс пастеризации за счет автоматического устройства блокировки предупредительное сигнализации. Использование отходящего тепла для подогрева исходного продукта.Установка работает надежно на рабочих режимах при температуре окружающей среды от 5 до 40°С и относительной влажности 65% при 20°С.Рис.3. Технологическая схема пастеризатора ПМР-0,2 ВТ: 1 - пульт управления; 2 - термометр сопротивления; 3 - автоматический клапан возврата; 4 - вход молока; 5 - приемный бак; 6 - молочный насос; 7 - фильтр; 8 - пластинчатый теплообменник; 9 - выход молока; 10 - выдерживатель; 11 - кран проходной; 12-роторный нагревательМолоко из емкости для хранения поступает в приемный бак, насосом подается в фильтр и далее в пластинчатый теплообменный аппарат. В секции регенерации аппарата молоко подогревается за счет теплоты, передаваемой от продукта, поступающего из выдерживателя, и подается в роторный нагреватель. Температура обработки молока в нагревателе измеряется термометром сопротивления и отображается с помощью цифрового индикатора на пульте управления. В случае нарушения заданного режима пастеризации молоко с помощью автоматического клапана возврата направляется на повторную обработку. Нагретое до нужной температуры молоко подается в выдерживатель, где находится 15...20 с, а затем последовательно перемещается через секции регенерации и охлаждения пластинчатого теплообменного аппарата.Пастеризатор оснащен электронным управлением, что позволяет непрерывно контролировать его рабочие параметры.Производительность при температуревходящего молока 15-20°С имощности электродвигателя нагревателя, л/ч:11 кВт (ПМР-1) 1200Температура, °С:поступающего на обработку молока 4-30пастеризации (по требованию заказчика) 74-96Установленная мощность, кВт 6,5-16Климатическое исполнение УХЛ 4,2по ГОСТ 15150-69Температура охлажденного молока(при температуре хладоносителя 1…30Си при интенсивности подачине менее 1,5 м3\ч), 0С 6-10Длительность выдержки(по требованию заказчика возможноувеличение времени выдержки), с 20-40Фильтр цилиндрический(фильтрующий элемент)нетканый материал или сеткаДлительность прогрева установки, мин 15Занимаемая площадь, м2 2,1Габаритные размеры, мм 1900x1200x1200Масса, кг 300-400Саморазгружающийся сепаратор-сливкоотделитель ОСЦП-1,5МПредназначен для применения на молокоперерабатывающих предприятиях небольшой мощности при разделении цельного молока температурой 35-50°С на сливки и обезжиренное молоко с одновременной очисткой от загрязнений, а также для нормализации молока по жировой фракции.Производительность, л/ч до 1200Жирность,%:сливок 18-45нормализованного молока 1-3,5Массовая доля жира вобезжиренном молоке,% 0,05Барабан:масса, кг 57диаметр, мм 305Объем шламового пространства, дм3 0,8Время частичной разгрузки, с 0,1-0,2Установленная мощность, кВт 2,2Габаритные размеры, мм 700x500x1140±5 (0,35м3)Масса (без пульта управления), кг 250Электронасос центробежный Г2-ОПА.Предназначен для перекачивания молока, соков, пива, вина, воды и других жидких пищевых продуктов на предприятиях перерабатывающих отраслей промышленности.Подача, м3\ч 6Напор, м вод. ст.12Диаметр входного и выходного патрубков, мм 40Электродвигатель:Мощность, кВт 0.75Частота вращения вала, мин-1 3000Габаритные размеры, мм 515x310x390 (0,16 м2)Масса, кг 21Насос шестереночный.Предназначен для перекачивания сливокГомогенизатор П8-ГМ-1,25/20 (рис.4)Предназначены для гомогенизации молока, жидких молочных продуктов, смесей для мороженого, продуктов детского питания, плодово-ягодных соков.Рис.4. Гомогенизатор майонезов, кетчупов и других продуктов, сходных по консистенции и вязкости.Продукт, подлежащий гомогенизации, подается плунжерным насосом под высоким давлением в гомогенизирующую головку, в которой, проходя через узкую щель между седлом и клапаном с большой скоростью, подвергается гомогенизации, образуя равномерную мелкодисперсную среду.Производительность, м3/ч 1,25Максимальное давление гомогенизации, МПа 20Мощность двигателя, кВт 11Габаритные размеры, мм 780x660x1240 (0,52м2)Масса, кг 200Автомат фасовочно-упаковочный РТ-УМ-21-Ж (рис.5)Предназначен для точного дозирования и автоматической упаковки жидких и пастообразных продуктов (молоко, соки, сметана, кефир, майонез, кетчуп и др.), а также непищевых продуктов подобной структуры в пакеты, формируемые из рулона полиэтиленовой и других термосвариваемых пленок.Состоит из жидкостного универсального дозатора РТ-ДЖ, универсального упаковочного модуля РТ-УМ-21, электронного блока управления.Рис.5 Автомат фасовочно-упаковочныйДополнительно поставляются комплект сменных формирующих устройств для пакетов шириной 94-190 мм, устройства для проставления даты (различного типа) и работы по фотометке, комплект постоянных нагревательных элементов, устройство формирования плоского дна пакета (гассет), транспортер для отвода готовой продукции, воздушный компрессор, бак для продукта с датчиком уровня, система циркуляционной мойки.Производительность (в зависимости отдозы и вида продукта) в минуту, упаковки до 50Дозирование объемноеДоза, л 0,02-2Допустимое отклонение объема дозы,% +-2Размеры пакета, мм:длина 50-280ширина 94, 120, 140, 150, 170, 190Воздух:расход, л/мин 230давление, МПа 0,6Напряжение, В 220Установленная мощность, кВт 1,65Габаритные размеры, мм 1200x720x1500 (0,864 м2)Масса, кг 200Промежуточная емкость 10.03пр-0,6Предназначена для сбора сырых сливок после сепарирования, может быть использована как промежуточная для любых жидких продуктов (молоко, обрат, сыворотка и т.д.) и воды.Емкость вертикальная типа 10.03пр изготовлена в виде двухслойного цилиндра с крышкой, защитным кожухом, плоским днищем. Между корпусом и кожухом расположен слой теплоизоляционного материала.Рабочая вместимость, м3 0,6Ширина (наружный диаметр), мм 1000Внутренний диаметр, мм 950Высота, мм 1470Размеры присоединительных штуцеров, мм Ду32Занимаемая площадь, м2 0,785Электромагнитный счетчик-расходометр РМ-5ППредназначен для измерения объема и расхода молока, кисломолочных и других жидких пищевых продуктов.Выполнен в виде единого резидентного измерительно-вычислительного модуля. Имеет различные варианты монтажа. По заказу может комплектоваться термопреобразователем и преобразователем давления с унифицированным выходным сигналом постоянного тока 4-20 мА.Функции прибора: вычисление разового и суммарного объема и расхода жидкости, массы продукта, соответствующей разовому и суммарному объему; ввод значения плотности жидкости с помощью клавиатуры измерительно-вычислительной части; отображение на дисплее значения вычислительных величин; отключение счетчика при незаполненном жидкостью трубопроводе.Преимущества прибора: высокая точность расхода, объема и массы жидкостей; широкий динамический диапазон измерения расхода; автоматическое распознавание трубопроводов (5Ду-1Ду); контроль температуры и давления измеряемой жидкости и большой объем статистических данных о ее параметрах; возможность передачи данных на ЭВМ по интерфейсу RS-485 на расстояние до 1 км, объединения нескольких десятков счетчиков-расходомеров для пищевой промышленности в сеть по интерфейсу RS-485, подключения принтера; отсутствие гидравлического сопротивления электромагнитных датчиков расхода; простота и удобство монтажа и эксплуатации; низкое энергопотребление.Диаметр трубопровода Ду, мм 25, 50Диапазон измерения расхода, м3/ч 0,16-32Относительная погрешность измерения расхода,% ±0,3Измеряемая жидкость:удельная электрическая проводимость, см/м от 10~3 до 10температура, °С до 150давление, МПа до 0,6Потребляемая мощность, Вт 10Межпроверочный интервал, годы 1Температура продуктов, содержащих белок, °С до 60Срок службы, годы 12Выбранное оборудование приведено в таблице 5 и 6.Таблица 5. Технологическое оборудование

Таблица 6. Оборудование производственного корпуса

4. Расчет площадей4.1 Основные проектные решения по компоновке производственного корпусаДля нормального функционирования предприятия должны быть предусмотрены площади 4 категорий помещений:1 Основного назначения;2. Инженерно вспомогательного назначения;3. Складского и транспортного назначения;4. Административно-бытового назначения.В основной перечень помещений, отделений, участков, которые следует предусмотреть в производственном корпусе, входят: отделение приемки молока и мойки автомолцистерн; аппаратный цех (с отделением хранения молока на консервном заводе); производственные цеха (отделения, участки) - кисломолочный, сметано-творожный или сырково-творожный маслодельный, сыродельный, сгущения и сушки, молочного сахара, расфасовки продукции, переработки сыворотки, заквасочное отделение, подготовки сырья и плавления для плавленого сыра и др; оперативные склады тары, припасов и материалов; камеры для созревания сыра и хранения молочных продуктов, а также экспедиции для их реализации; отделение централизованной мойки оборудования и молокопроводов; служба ОТК; помещение дежурных слесарей; холодильно-компрессорный цех (может быть в отдельном зданием); бытовые помещения; и т.д.Примерное соотношение площадей показано в таблице 7.Таблица 7. Производственная площадь помещений,%

4.2 Расчет площади основного корпусаДля выбора и обоснования проектных решений по компоновке производственного корпуса необходимо установить его площадь.Общая площадь производственного корпуса определяется по формуле:Fобщ=Fосн+Fвсп+Fк. хр. (скл) +Fадм. б. =67,235+5,042+гдеFобщ - общая площадь производственного корпуса, м2;Fосн - площадь основных производственных цехов, м2;Fвсп - площадь вспомогательных помещений, м2;Fк. хр (скл) - площадь камер хранения, м2.Fадм. б - площадь административно-бытовых помещений, м24.1.1 Расчет площади основных производственных цеховВ зависимости от мощности предприятия и особых требований к условиям производства структура основного производства может быть цеховой и безцеховой.При цеховой структуре предприятия для расчета площади основных производственных цехов необходимо предварительно решить, какое конкретное оборудование будет установлено в каком цехе. Площади цехов рассчитывают с учетом габаритов технологического оборудования, площадок обслуживания машин и аппаратов, размеров проходов, проездов, расстояний от стен и колон здания до оборудования. Все это учитывает коэффициент запаса площади для обслуживания оборудования. Площадь цехов (цеха) рассчитывается по формуле:Fц = F об * К,где Fц - площадь цеха, м2;Fоб - суммарная площадь занятая оборудованием цеха, м2;K - коэффициент запаса площади, который зависит от характера производства, наличия транспортных средств и линейных размеров оборудования. Значение К ориентировочно принимают 4-5 - для приемно-аппаратного цеха, 3-4 - для маслодельного, сыродельного, творожного цеха, цеха мороженого и розлива молока, 2-3 - для цехов сгущения, сушки, расфасовки молочных консервов и отделения хранения молока.Приемный цех:Fпц=4,465*5=22,325 м2Аппаратный цех:Fац=6,338*5=31,69 м2Цех розлива:Fцр=3,305*4=13,22 м2Площадь основных производственных цехов:Fосн= Fпц +Fац +Fцр = 22,325+31,69+13,22=67,235 м24.1.2 Расчет площади камер хранения готовой продукции и складских помещенийОпределение площади камеры хранения сырья и готовой продукции ведут по формуле:Fк. xp = Мсут * Nxp/q * вгде:Мсут - кол-во вырабатываемого продукта в сутки, кг.N хр - срок хранения продукта на предприятии, сут.q - допускаемая грузовая нагрузка, кг/м2 (Приложение Н4)в - коэффициент запаса площади (0,6-0,75).Fк. xp=1200*1,5/510*0,7=5,042 м2Таким образом, площадь основного производства равна 72,227 м2Литература

1. Аминов М.С. И др. Процессы и аппараты пищевых производств. - М.: Колос, 1999. - 504с.

2. Голубева Л.В., Глаголева Л.Э., Степанов В.М. и др. Проектирование предприятий молочной отрасли с основами промстроительства. - М.: ГИОРД, 2006. - 288с.

3. Крусь Г.Н., Храмцов А.Г., Волокитина Л.В. Технология молока и молочных продуктов. -СПб.: Торг. дом ГИОРД, 2004. - 455 с.

4. Степанова Л.И. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т.1. Цельномолочные продукты. -2-е изд. - СПб ГИОРД, 2004. -384с.

5. Нормы технологического проектирования предприятий молочной промышленности. /ВНТП 645/137-92: Утв. Комитетом РФ по пищевой и перерабатывающей пром-сти. -М., 1999. - 102с

6. Нормы технологического проектирования семейных ферм, предприятий малой мощности перерабатывающих отраслей (молочная отрасль). ВНТП 645/1645-92 - М. Комитет Комитетом РФ по пищевой и перерабатывающей пром-сти. -М., 1999. - 22с.

7. Кокшарова Т.Е. Методические указания по выполнении сырьевых расчетов при проектировании. - Улан-Удэ, ТМПТЭТ-1999. - 21с.

8. Каталог изготавливаемого и поставляемого оборудования. // 2-е изд Т.1 Преимущество выбора. - М.: Протемол, 2003. - 67 с.

9. Нормативная документация на молоко, молочные продукты (ТУ, ТИ, ГОСТ Р; приказы №200; №257; №1025) и др.

ПриложенияНормы нагрузки молочных продуктов на 1 м и коэффициент использования площади в камерах хранения:

Рекомендуемый перечень вспомогательных помещений и их ориентировочная площадь в основном производственном корпусе предприятия (цеха).

Страницы: 1, 2