Тенология производства масла на маслоизготовителях периодического действия

     Сепараторы  для получения высокожирных сливок позволяют разделять сливки с массовой долей жира 30—40 % на высокожирные сливки с массовой долей жира от 63,5 до 82,5 % в зависимости от вида масла. Температура сепарирования 80—90 °С. Кислотность сливок 18 Т.

     Сепаратор для высокожирных сливок отличается от сепаратора-сливкоотделителя системой разделения, основным узлом которой является барабан.

     Сливки, подаваемые в сепаратор, по центральной  трубе поступают в быстровращающийся  барабан. Через отверстия тарелкодержателя сливки проходят в вертикальные каналы тарелок и распределяются в межтарелочном пространстве, где разделяются на высокожирные сливки и пахту. Под действием центробежной силы пахта как более тяжелая часть отбрасывается к периферии барабана, сливки оттесняются к оси барабана. Пахта под давлением проходит между наружной поверхностью разделительной тарелки и внутренней поверхностью крышки барабана и поступает в напорную камеру, захватывается напорным диском и через отводящий патрубок выводится в емкость. Высокожирные сливки проходят между ребрами тарелкодержателя и тарелками и выбрасываются через отверстия в приемник высокожирных сливок.

     Вакуум-дезодорационная  установка предназначена для удаления посторонних запахов и привкусов из сливок. Основная часть ее вакуумная камера, представляющая собой герметичную цилиндрическую емкость. В верхней части ее расположен разбрызгиватель. В камере создается разрежение не более 60 кПа, и горячие пастеризованные сливки поступают в разбрызгиватель, где интенсивно измельчаются. При давлении в камере 60 кПа продукт вскипает, влага испаряется и частично выделяются специфические запахи.

     Продукт в виде мелких капель попадает на дно  камеры, откуда откачивается насосом. Паровоздушная смесь вместе с  летучими компонентами отсасывается вакуум-насосом  из камеры через конденсатор, где конденсируется, а затем с водой сбрасывается в канализационную сеть.

 

 

 

Рисунок 3.3 Схема вакуум-дезодорационной установки:

 

     1 — насос для откачивания продукта; 2 — переходник с обратным клапаном; 3 — окно смотровое; 4— вакуумная камера; 5— инертные тела; 6— разбрызгиватель; 7— крышка разбрызгивателя; 8— крышка вакуумной камеры; 9 — обратный клапан; 10— вакуумметр; 11 — конденсатор; 12 — тройник с заглушкой; 13 — вакуумный насос.

     По  массовой доле влаги высокожирные сливки нормализуют в ваннах для нормализации, представляющих собой двустенный цилиндрический вертикальный сосуд с наклонным дном и механической лопастной мешалкой.

     При необходимости подогрева продукта герметичную емкость между внутренней ванной и рубашкой заполняют теплоносителем. В качестве теплоносителя используют горячую воду либо пар, который вводят в предварительно заполненную водой емкость.

     Крышка  ванны выполнена в виде усеченного конуса; состоит из двух частей: подвижной (откидной) и неподвижной, соединенных  шарнирными петлями. На неподвижной части крышки имеется приемный люк для подачи продукта в ванну.

     Рамная  лопастная мешалка расположена  перпендикулярно наклонному дну  ванны. Привод вала мешалки расположен в нижней части ванны на наклонном  днище. Наклон лопастей рамной мешалки и наклонное расположение ее оси вращения обеспечивают интенсивное перемешивание продукта и равномерное распределение влаги по всей ванне при нормализации.

     Высокожирные  сливки подают в приемный люк в  крышке и по внутренней стенке они  стекают на дно, постепенно заполняя ванну. После перемешивания отбирают пробу сливок и определяют в них массовую долю влаги, затем сливки нормализуют.

 

Рисунок 3.4 Ванна для нормализации высокожирных сливок:

     / — мешалка; 2 — крышка; 3 — рубашка; 4 — привод мешалки

     Цилиндрический маслообразователь состоит из трех унифицированных секций, соединенных планками. В секцию входят цилиндр охлаждения с изоляцией, вытеснительный барабан (дисмембратор), кожух, крышка и привод.

     Высокожирные  сливки температурой 60—70 °С подаются сначала в нижний цилиндр маслообразователя, затем последовательно продвигаются через средний и верхний цилиндры. В каждом цилиндре высокожирные сливки при вращении вытеснительного барабана подхватываются радиальными перфорированными лопастями, перемешиваются и отбрасываются к периферии, затем продвигаются в кольцевом зазоре между стенкой цилиндра и барабаном.

     При движении высокожирные сливки охлаждаются  поступающим в рубашку хладоносителем, счищаются с теплообменной поверхности  цилиндра ножами и интенсивно перемешиваются, проходя под ножами сквозь пазы и отверстия текстурационных косозубых гребенок.

     Далее охлажденный продукт подвергают механической обработке, при которой  он проходит через вращающиеся перфорированные  лопасти и шесть отверстий  в диске с лопатками в полость, образованную этим диском. Диск вращается одновременно с барабаном. Проходя через три цилиндра аппарата, в результате тепловой и механической обработки высокожирные сливки преобразуются в масло, которое при температуре 14—16 °С выходит через спускной кран верхнего цилиндра.

Рисунок 3.5 Цилиндрический маслообразователь:

1 — выходной регулирующий кран; 2~ кран для удаления воздуха; 3 — крышка; 4 — вытеснительный барабан; 5 — кожух; 6 — наружная обечайка цилиндра; 7 — спираль; 8 — внутренняя обечайка цилиндра; 9 — редуктор; 10 — электродвигатель

 

     Пластинчатый  маслообразователъ состоит из станины с электродвигателем, охладителя, маслообработника и системы трубопроводов. Электродвигатель через клиноременную передачу и редуктор приводит во вращение вал охладителя. Привод вала маслообработника осуществляется двухступенчатой клиноременной передачей от того же электродвигателя.

     Высокожирные  сливки винтовым насосом подаются в  охладитель маслообразователя, где  охлаждаются от 75 до 11—14 С. Механическая обработка высокожирных сливок осуществляется в маслообработнике маслообразователя. В результате механической обработки и выделения скрытой теплоты кристаллизации в маслообработнике температура продукта повышается до 15—18 °С.

Рисунок 3.6 Пластинчатый маслообразователь:

     1— Маслообработник; 2 — охладитель; 3 — трехходовой кран; 4— вал маслообработника; 5— станина; и— шкив; 7 — вал редуктора; 8 — электродвигатель; 9 — опора.

     Гомогенизатор-пластификатор служит для придания однородной структуры и равномерного распределения влаги в сливочном масле. Это достигается в результате вращения навстречу друг другу двух шнеков и ротора. Шнеки и ротор установлены в корпусе. Шнеки крепятся двумя фиксирующими кольцами в гнезде корпуса. Другим концом шнеки посредством пальцев соединяются с шестернями редуктора. В передней части корпуса расположен кран. В нем имеются диафрагма и регулятор диафрагмы. Сверху ротора в корпус вмонтирован микровыключатель, который включает гомогенизатор только тогда, когда прикреплен кран. Сверху корпуса крепится бункер. На левой стенке корпуса расположен пульт управления, спереди — гнездо для выключателя. Для передачи движения на ротор и шнеки в гомогенизаторе-пластификаторе установлены два электродвигателя.

     Масло подают в бункер, откуда двумя шнеками, вращающимися в противоположные стороны, оно продавливается через вращающийся ротор и кран с диафрагмой. При этом влага равномерно распределяется в масле, которое поступает в фасовочный автомат.

 

Рисунок 3.7 Гомогенизатор-пластификатор:

     1 — колесо; 2 — станина; 3 — корпус; 4,5— гнезда; 6 — крепление насадки; 7 — насадка; 8— замок; 9— шнековая камера; 10— бункер; 11 — пульт управления; 12 — шнеки

4 Расчетная часть

 

      При производстве сливочного масла главным  образом используют молочный жир, поэтому  количественный учет продукта осуществляют по жировому балансу молока.

      Абсолютное  количество жира в молоке в процессе производства продукта распределяется между маслом, обезжиренным молоком  и пахтой:

 

Мжм=Мжмс+Мжом+Мжп;

Мжм=363+48,2+4,8=416 кг

Мжм= Мм* Жм/100=13000*3,2/100 =416 кг.

Мжмс= М  мс* Жмас/100=500*72,5/100 =363кг.

Мжом= Мом* Жом/100=12050,4*0,4/100 =48,2кг.

Мжп= Мп* Жп/100=427,8*0,4/100 =4,8кг.

 

      Масса молока базисной жирности:

 

М мб =(Мм•Жм)/Жмб=(13000*3,2)/3,2 =13000

 

      Масса сливок полученных при сепарировании:

-без  потерь

Мсл=Ммб(Жмб-Жом)/(Жсл-Жом)=13000(3,2-0,3)/(40-0,3) =949,6кг.

- с учетом  потерь

Мсл=Ммб(Жмб-Жом)/(Жсл-Жом)•(100-П1)/100 =949,14*0,9995 =949,14кг.

      Масса обезжиренного молока:

Мом= Ммб-М1сл=13000-949,6 =12050,4кг.

      Идеальная масса сливок(без потерь):

М1сл= Ммб (Жмб-Жом)•( Жсл- Жом) =13000(3,2-0,3)/(40-0,3)=949,6кг.

 
 

      Производственные  потери при сепарировании:

Псл= М1сл- Мсл=949,6-949,14=0,46кг.

      Масса масла, полученного из сливок с учетом потерь:

Ммас= Мсл(Жсл-Жп)/(Жмас- Жп)•(100-0.05)/100=949,14кг. (40-0,4)/(72,5-0,4)*(100-0,17)/100 =520,5кг.

      М1 мас=521,3кг.

      Масса пахты, полученной при производстве масла:

Мп= Мсл-М1мас=949,14-521,3=427,8кг.

      Производственные  потери при производстве масла:

Пмас= М1мас- Ммас =521,3-520,5=0,9кг.

      Уравнение материального баланса:

Ммб= Ммас+Мом+Псл+Мп+Пмас

13000=520,5+12050,4+0,9+427,8+0,9

13000=13001,4

      Расход  молока базисной жирности на 1 кг масла:

Рмб= М  мб/Ммас =13000/520,5=25кг.

 

      Где:

Ммб- масса  молока базисной жирности, кг;

Мм-масса  перерабатываемого молока, кг;

Мсл- масса сливок, получаемых при сепарировании с учетом потерь, кг;

М1сл- масса  сливок без учета потерь, кг;

Мом- масса  обезжиренного молока получаемого  при сепарировании, кг;

Ммас- масса  масла с учетом потерь, кг;

М1мас-масса  масла без учета потерь, кг;

Мп-масса пахты, полученной при производстве масла, кг;

Жмб- массовая доля жира в молоке базисной жирности, %;

Жм- массовая доля жира в перерабатываемом молоке, %;

Жсл- массовая доля жира в сливках, %;

Жом- массовая доля жира в обезжиренном молоке, %;

Жмас- массовая доля жира масле, %;

Жп- массовая жира в пахте, %;

П1-нормы  потерь жира при выработке сливок, % от общего количества жира в сепарируемом молоке;

П2- нормы  потерь жира при переработке сливок в масло, % от общего количества жира в сливках;

Псл- производственные потери при получении масла из сливок, кг;

Рмб- расход молока базисной жирности на 1 т масла, т;

Мвс- масса  высокожирных сливок в ванне, кг;

      Допускается для подкрашивания масла внесение каротина микробиологического. Перед  внесением каротина нормализованные сливки охлаждают до температуры 60-70°С путем подачи воды в теплообменную рубашку нормализационной ванны. Каротин вносят в количестве 0,08-0,1% от массы нормализованных сливок. Отмеренное количество каротина сливают в емкость из нержавеющей стали или фарфора и тонкой струей вносят в сливки при включенной мешалке ванны. Смесь тщательно перемешивают и направляют маслообразователь. Рассчитываем количество тары необходимой для упаковки получившейся массы масла.