Метрологическое обеспечение переработки молочной продукции и производства ряженки

 

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

Сибирский Государственный  Индустриальный Университет

 

 

Кафедра металлургии  черных металлов, стандартизации и  сертификации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самостоятельная работа

 

на тему  «Метрологическое  обеспечение переработки молочной продукции и производства ряженки»

 

 

 

 

 

 

Выполнила: ст.гр. МСК-08

Тоянчина А.В.

                                          Проверил:

Пожидаев  Ю.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новокузнецк 2011

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………  ……………………………...3

1. Описание производственного процесса………………………………..4-5
2. Структура, классификация, основные параметры и требования к технологическому оборудованию………………...………………………6
3. Структура оборудования…………………………..…………………...7-8
4. Классификация…………………………………………………………….9
5. Основные параметры оборудования…………………………………….10
6. Основные требования к оборудованию…………………………...…….11
7. Выбор и обоснование параметров контроля, регулирования и сигнализации…………………………………………………………..12-13
8. Описание функциональной схемы автоматизации…………………14-20
9. Контроль качества молока и молочной продукции………………..21-29

Заключение……………………………………………………………………………….….30

Список использованной литературы…………………………...…………………..…31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

В данной самостоятельной  работе рассмотрен технологический  процесс и метрологическое  обеспечение переработки молочной продукции и производства ряженки.

Современная промышленная переработка молока представляет собой комплекс последовательно  выполняемых химических, физико-химических, микробиологических, биохимических, биотехнологических, теплофизических и других трудоемких и специфических технологических  процессов. Предприятия молочной отрасли  оснащены большим количеством перерабатывающей техники.

Генеральный алгоритм управления, определяющий работу молочного завода, характеризуется  тремя основными циклами: ритмичным  и бесперебойным получением сырья  от поставщиков, обработкой сырья и  изготовлением готовой продукции, своевременной и полной реализацией  продукции в торговую сеть в соответствии с заказами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Описание производственного процесса

Ряженка (украинская простокваша) – национальный кисломолочный продукт, приготовленный из топленой смеси молока и нормализующего компонента, заквашенный термофильными  молочнокислыми стрептококками. Для  придания специфического вкуса перегретого (топленого) молока его нагревают  до t = 94 – 96 0С и выдерживают 3 – 4 часа. В результате молоко приобретает  специфический вкус и кремовый (буроватый) цвет, что является следствием образования  меланоидиновых продуктов взаимодействия молочного сахара с белками, имеющих  бурый цвет и сообщающих цвет стерилизованному и топленому молоку. Топленое молоко охлаждают до t = 45 0С и заквашивают.

Для получения  ряженки используют молоко коровье  заготовляемое по ГОСТ Р 52054 – 2003 (не ниже II сорта, кислотность не более 19 0Т, плотность не менее 1027 кг/м3) и  обезжиренное (кислотность не более 20 0Т, плотность не менее 1030 кг/м3), сливки из коровьего молока (массовая доля жира не более 30%, кислотностью не более 17 0Т), сгущенное молоко, молоко коровье  сухое обезжиренное (распылительной сушки) по ГОСТ 10970 – 74, казеинат натрия, пахту и другое молочное сырье. Также используют воду питьевую по ГОСТ 2874 – 82 и закваски.

В состав заквасок для производства ряженки  входят чистые культуры термофильных молочнокислых стрептококков с  использованием или без использования  болгарской палочки. Масса закваски составляет 5 % от массы нормализованной  смеси.

В настоящее  время кисломолочные напитки  вырабатываются преимущественно резервуарным способом производства.

Молоко  натуральное коровье и другие продукты принимают по массе и  качеству. Отобранное по качеству молоко нормализуют по массовой доле жира.

Нормализацию  молока проводят в резервуаре для  нормализации смешением компонентов  нормализации в резервуаре: молока, сливок или обезжиренного молока. Массу компонентов нормализации устанавливают расчетным путем по формулам.

Нормализованную смесь с помощью центробежного  насоса через уравнительный бачок  направляют на пастеризационно-охладительную  установку в первую секцию регенерации, где она нагревается до t = (65 ± 5) 0С. Далее нормализованная смесь  идет на очистку на сепаратор-молокоочиститель. Затем смесь поступает в гомогенизатор, где осуществляется гомогенизация  при t = (65 ± 5) 0С и Р = (12,5 ± 2,5) МПа. Очищенную  и гомогенизированную смесь пастеризуют  при t = 94 – 96 0С в ванне длительной пастеризации и выдерживают 3 – 4 ч  до выраженного светло-кремового  цвета. Смесь перемешивают 1 – 2 раза в час для предотвращения образования  пенок. После выдержки смесь охлаждают  до температуры заквашивания t = (40 ± 2) 0С.

Процесс заквашивания и сквашивания смеси  также осуществляют в ванне длительной пастеризации, имеющей рубашку с  трубчатым барботером для подачи пара, змеевик для подачи ледяной  воды, мешалку. Смесь заквашивают  закваской. Заквашенную смесь перемешивают в течение 10 – 15 мин и оставляют  в покое для сквашивания. Смесь  сквашивают 4 – 5 ч до образования  молочно-белкового сгустка кислотностью 65 – 70 0Т. По окончании сквашивания  в змеевик резервуара подают ледяную  воду в течение (45 ± 15) мин, затем сгусток  перемешивают в течение (15 ± 5) мин. Перемешанный сгусток охлаждается до температуры t = (4 ± 2) 0С и подается на розлив. Кислотность  готового продукта 70 – 100 0Т.

Затем производят упаковку и маркировку продукта.

Упакованный продукт помещают в холодильную  камеру, где он хранится при температуре t = (4 ± 2) 0С.

 

 

 

2. Структура, классификация, основные параметры и требования к технологическому оборудованию.

 

 Предприятия молочной отрасли оснащены производственным оборудованием, служащим для механизации ручного труда и автоматизации его  управления. Производственное оборудование, предназначенное для выполнения операций по переработке молочного сырья в пищевые и технические продукты, называют технологическим.

    Технологическое  оборудование, в котором обрабатываемый  продукт, сохраняя свои физико-механические  и другие свойства, изменяет только  форму, размеры и т.п., называют  машиной. Конструктивная особенность  машины – наличие движущихся  исполнительных  органов, которые  механически воздействуют на  обрабатываемый продукт.

    Технологическое  оборудование, в котором обрабатываемый  продукт изменяет свои физико-механические, биохимические свойства и агрегатное  состояние, называют аппаратом.  Конструктивная особенность аппарата  – наличие определенного реакционного  пространства (объема) или рабочей  камеры (резервуара), в котором происходит  воздействие на продукт с целью  изменения его свойств. Кроме  того, для работы аппарата применяют  различные рабочие жидкости (горячую,  холодную, ледяную воду),  пар и  другие, которые называются тепло- и хладоносителями. Взаимодействие рабочей жидкости и обрабатываемого продукта в аппарате может происходить при прямом и непрямом контакте. Во втором случае взаимодействие, как правило, осуществляется через разделяющую поверхность (металлическую стенку).

 

 

 

 

3.   Структура оборудования.

Любая единица  технологического оборудования состоит  из следующих частей: станины (корпуса, рамы и т.п.), устройства или узлов  загрузки (выгрузки) продукта, защиты (блокировки),  привода и исполнительного (передаточного) механизма, исполнительных органов  и контрольно-измерительных приборов. Основными частями, взаимодействие которых определяет техническую характеристику оборудования, является привод, исполнительный механизм и исполнительные органы.

    Станина предназначена для крепления всех частей оборудования, в том числе дополнительных устройств (транспортирования, подъема и т.п.), необходимых для работы оборудования. В отдельных видах оборудования (сепараторы и др.) станина кроме основного назначения служит устройством (картером),  в котором находится смазка для исполнительного механизма.

    Устройство загрузки (выгрузки) осуществляет периодическую или непрерывную подачу продукта в оборудование, а также может обеспечивать его дозирование по объему или массе в зависимости от требований технологического процесса.

Устройство защиты (блокировки) предназначено для предотвращения неправильного или несвоевременного включения или отключения отдельных частей оборудования или предохранения их от разрушения при аварии.

Привод служит для передачи движения через исполнительный механизм или исполнительные органы оборудования. В качестве привода применяют электрические, гидравлические или пневматические механизмы.

Электрический привод получил наибольшее распространение. Его основная часть – электродвигатель. По роду подводимого тока электродвигатели разделяют на три группы: постоянного  тока с постоянным или регулируемым напряжением, трехфазные переменного  тока синхронные или асинхронные, однофазные асинхронной мощности.

Исполнительный (передаточный) механизм предназначен для передачи движения от привода к исполнительным органам технологического оборудования. Этот механизм состоит из ведущего звена, которое связано с приводом, и ведомого звена, соединяемого с исполнительными органами. Работу исполнительного механизма характеризует передаточное отношение (число). Оно представляет собой величину, равную отношению: в зубчатых передачах числа зубьев ведомой и ведущей шестерен; в зубчатых и ременных передачах частоты вращения ведомой шестерни (шкива) к частоте вращения ведущей шестерни (шкива).

Исполнительные  органы предназначены для непосредственного  оказания на обрабатываемый продукт  энергетического (механического, теплового) воздействия или создания условий, обеспечивающих взаимодействие продукта с рабочими средами или энергетическими  полями. Эти органы разнообразны по конструкции, что обусловлено различием  свойств обрабатываемой продукции, способов, режимов и направления  воздействия на них.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Классификация.

 Технологическое  оборудование предприятий молочной  отрасли различается по устройству, принципу работы, выполняемым технологическим  операциям и способам их  осуществления.  Оборудование можно классифицировать, объединив в группы те виды, которые обладают общими признаками: характером цикла работы, сочетанием  в производственном потоке, степенью  автоматизации и механизации,  функциональным назначением и  др.

В зависимости  от характера цикла работы оборудование бывает периодического и непрерывного действия. В оборудовании периодического действия продукт подвергается воздействию в течение определенного времени, после чего он выгружается.  В оборудовании  непрерывного действия загрузка, обработка и выгрузка продукта осуществляется одновременно.

Степень механизации и автоматизации  оборудования зависит от соотношения  выполняемых им основных и вспомогательных  операций. В зависимости от этого  соотношения оборудование подразделяют на неавтоматическое, полуавтоматическое и автоматическое. В неавтоматическом оборудовании вспомогательные и частично основные операции выполняют с применением ручного труда. В полуавтоматах основные операции выполняет оборудование, а вспомогательные - человек. В автоматах все операции выполняются оборудованием.

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Основные параметры оборудования.

 Работа технологического оборудования выражается техническими и технологическими показателями, составляющими его техническую характеристику. К ним обычно относят:

- производительность,

- потребляемую энергетическую  мощность,

- параметры электрической энергии,

- параметры сырья и вырабатываемой  продукции, 

- параметры режима работы оборудования  и его отдельных элементов  и узлов,

- габаритные размеры и массу  оборудования,

- условия эксплуатации.

Техническая характеристика оборудования определяет его пригодность для  выполнения технологической операции при выработке конкретных видов  продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Основные требования к оборудованию.

 К технологическому оборудованию предприятий молочной отрасли предъявляют как общие требования, характерные для всех видов пищевого оборудования, так и специальные (санитарные), определяемые особенностями перерабатываемого сырья, а также требованиями безопасности.

К общим требованиям, предъявляемым к технологическому оборудованию молочных предприятий, относятся необходимая производительность, минимальные материало- и энергоемкость, трудоемкость и безопасность в обслуживании, качество вырабатываемой продукции, ремонтопригодность, надежность, долговечность, экологическая безопасность.

Особенность технологического оборудования, перерабатывающего  молочное сырье, - это высокие санитарные требования к его конструкции. Исполнительные органы технологического оборудования конструктивно выполняют таким образом, чтобы при самых неблагоприятных условиях эксплуатации исключить проникновение рабочую зону посторонних предметов, смазочных масел, ржавчины или металлической пыли, получаемой от износа деталей.