Схема технологичекой линии производства йогурта резервуарным способом

Производство йогурта резервуарным и термостатным способами» Реферат Тема данной работы: «Оборудование технологической линии производства йогурта резервуарным и термостатным способами». Цель работы: описать и изучить предназначение, строение и принцип действия оборудования, которое входит в технологическую линию производства йогурта; ознакомиться с правилами эксплуатации и техникой безопасности, а также выполнить расчеты оборудования данной технологической

линии и необходимые чертежи. Объем курсовой работы: Чертежи – 2 Разделов – 7 Дополнений – 3 Перечень ключевых слов: сепаратор-сливкоотделитель, резервуар, гомогенизатор, насос центробежный, термостатная камера. Работа состоит из следующих разделов: 1. Введение 2. Описание технологической схемы производства йогурта 3.Сравнительная характеристика технологического оборудования 4. Инженерные расчеты 5. Правила эксплуатации 6. Список использованной литературы Дополнения Содержание 1. Введение 2. Описание технологической схемы производства 3. Сравнительная характеристика технологического оборудования 4. Инженерные расчеты 5. Правила эксплуатации 6. Список использованной литературы 7.Дополнения

Рациональное использование технологического оборудования требует глубоких знаний его особенностей. При этом важно максимально сберечь пищевую и биологическую ценность компонентов сырья в молочных продуктах, которые производятся. В то же время выполняется техническое переоборудование предприятий, устанавливаются новые технологические линии и отдельные виды оборудования разной мощности, разных разрядов механизации и автоматизации. Технологические процессы производства молочных продуктов состоят из отдельных технологических

операций, которые выполняются на разных машинах и аппаратах, которые комплектуются в технологические линии. На предприятиях молочной промышленности множество типичных технологических операций – приемка молока, очистка, тепловая обработка – выполняются с помощью однотипного технологического оборудования, для разных типов производства. Украина имеет одни из наилучших условий в мире для производства молока и молочных продуктов, но проблему насыщенности ими рынка не удалось в полной мере решить даже в сопутствующие

для развития молочной отрасли годы. 2. Описание технологической схемы Йогурт – это кисломолочный напиток, вырабатываемый из пастеризованного нормализованного по массовой доле жира и сухих веществ молока с добавлением или без добавления сахара, плодово-ягодных наполнителей, ароматизаторов, витамина С, стабилизаторов, растительного белка и сквашенный закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых стрептококков термофильных рас и болгарской палочки.

В зависимости от применяемых вкусовых и ароматических добавок йогурт выпускают следующих видов: йогурт, йогурт сладкий, плодово-ягодный с витамином С, плодово-ягодный диабетический. Йогурт вырабатывают резервуарным и термостатным (плодово-ягодный только термостатным) способами с различными оригинальными названия-ми. Йогурт по внешнему виду и консистенции представляет собой однород-ную сметанообразную массу с нарушенным (при резервуарном способе) или ненарушенным (при термостатном способе) сгустком,

а у плодово-ягодных – с добавлением кусочков фруктов и ягод. Цвет йогурта молочно-серый а у плодово-ягодного обусловлен добавленными сиропами. Технологический процесс производства йогурта резервуарным способом (рис. 1) состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья и материалов, нормализация по жиру и сухим веществам, очистка, гомогенизация смеси, пастеризация, охлаждение, заквашивание, внесение наполнителей

и красителей, сквашивание, перемешивание, охлаждение, розлив, упаковывание, маркирование и хранение. Молоко, отобранное по качеству, нормализуют по массовой доле жира и сухих веществ. По жиру молоко нормализуют либо в потоке, применяя сепаратор – нормализатор, либо добавлением к обезжиренному молоку цельного молока или сливок. По сухим веществам молоко нормализуют добавлением сухого молока, которое восстанавливают в соответствии с действующей нормативной документацией.

Кроме того, нормализацию по сухим вещест-вам проводят выпариванием пастеризованного и гомогенизированного молока при температуре 55-60 °С. При производстве сладкого йогурта нормализованное молоко подогревают до 43±2 °С, вносят сахар, предварительно растворенный в части нормализованного молока при той же температуре в соотношении 1:4. Смесь очищают на сепараторах – молокоочистителях, гомогенизируют при давлении 15±2,5 МПа и температуре 45-85 °С. Допускается гомогенизация и при температуре пастеризации.

В смесь вводят подготовленный стабилизатор. Очищенную и гомогенизированную смесь пастеризуют при 92±2 °С с выдержкой 2-8 мин или при 87±2 °С с выдержкой 10-15 мин и охлаждают до температуры заквашивания 40±2 °С. Смесь заквашивают сразу после её охлаждения подобранными заквасками (например, приготовленными на чистых культурах термофильного стрептококка, болгарской палочки и типа КД в пример-ном соотношении 7:1:7 с последующим уточнением этого соотношения при микро-скопировании

препарата). Количество вносимой закваски составляет 3-5% объема заквашиваемой смеси, а закваски, приготовленной на стерилизованном молоке – 1-3%. Если применяют симбиотическую закваску, то её вносят в количестве 1-3%, а бактериальный концентрат добавляют в соответствии с Инструкцией по применению сухого бактериального концентрата. Закваску вносят в молоко в резервуар для кисломолочных продуктов при включенной мешалке.

После заполнения резервуара всю смесь дополнительно перемешивают в течении 15 минут. Закваску можно вносить и перед заполнением резервуара молоком. При производстве витаминизированного йогурта аскорбиновую кислоту (витамин С или аскорбинат натрия) добавляют в нормализованную смесь за 30-40 мин до сквашивания, перемешивают 10-15 мин и выдерживают в течении 30 мин. Количество витамина

С составляет 180 г на 1000 кг, аскорбината натрия – 210 г на 1000 кг продукта. Ароматические и вкусовые наполнители вносят в нормализованную смесь перед сквашиванием. Окончание сквашивания определяют по образованию прочного сгустка кислотностью 95-100 °Т. Сгусток охлаждают в течение 10-30 мин и переме-шивают в целях получения однородной консистенции молочного сгустка и избежания отделения сыворотки. Сгусток, охлажденный до 16-20 °С, направ-ляют на розлив, упаковывание,

маркирование и доохлаждение в холодильных камерах до температуры 4±2 °С. После этого технологический процесс считают законченным, продукт готов к реализации. Технологический процесс производства йогурта термостатным способом (рис. 2) состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья и материалов, нормализация по жиру и сухим веществам, очистка, гомогенизация смеси, пастеризация и охлаждение смеси, заквашивание, розлив, упаковывание,

маркирование, сквашивание и охлаждение. Все технологические операции до внесения плодово-ягодных наполнителей осуществляют так же, как при резервуарном способе производства йогурта. Наполнители вносят в охлажденную до температуры сквашивания смесь при постоянном перемешивании, которое заканчивают через 15 мин после их внесения. Заквашивание проводят так же, как и при резервуарном способе. Заквашенную смесь разливают в стеклянную тару вместимостью 200, 250, 400 и 500 см3, а также в стаканчики,

пакеты и коробочки аналогичной вместимости. После розлива продукт направляют в термостатную камеру с температурой 40±2 °С для сквашивания в течение 3–4 ч в зависимости от активности закваски. После сквашивания продукт должен иметь прочный сгусток кислотностью 95–100 °Т. После окончания сквашивания продукт транспортируют в холодильную камеру для охлаждения до 6 °С. Продолжительность хранения продукта при 6 °С составляет не более 4 сут с момента окончания технологического

процесса. Рис. 1. Схема технологичекой линии производства йогурта резервуарным способом: 1- емкость для сырого молока; 2 - насосы; 3 - балансировочный бачок: 4-пластинчатая пастеризационно-охладительная установка; 5 - пульт управления; 6 – оборотный клапан; 7 - сепаратор-нормализатор; 8 - гомогенизатор; 9 - емкость для выдерживания молока;

10 - емкость для йогурта; 11 - смеситель; 12 – заквасочник. Рис. 2. Схема технологичекой линии производства йогурта термостатным способом 3. Сравнительная характеристика технологического оборудования Технологическая линия производства йогурта (Дополнение 1) состоит из следующего наименования оборудования: 1. Двухслойный резервуар 3000 л из пищевой нержавеющей стали с перемешивающим устройством рамного типа,

крышкой 1/3 с ТЭН-ми 60 кВт 2. Молочный насос 3. Сепаратор-сливкоотделитель и нормализатор 4. Буферная емкость для сливок, 2-х слойный резервуар с перемеши-вающим устройством якорного типа, крышкой 1/3 ВДП-2000 5. Гомогенизатор 6. Проточный охладитель 7. Эмульгатор 100 л с перемешивающим устройством «фреза» 8. Заквасочник 2000 л 9. Фасовочный аппарат 10. Запорная и трубопроводная арматура 11.

Пульт управления, включая пускатели ТЭНов, насосов, гомоге-низатора, перемешивающих устройств с тепловыми реле, ТСМ и ТРМ. Рассмотрим устройство и принцип действия основного оборудования данной линии, и дадим ему сравнительную характеристику по отношению к аналогичному технологическому оборудованию. Резервуары (танки). Резервуары изготовляют: горизонтальные РМГ и вертикальные РМВ. Форма резервуаров по требованию заказчика может быть цилиндрической или прямоугольной.

Рабочая емкость 2000, 4000, 6000, 10000, 20000 и 30000 л. Резервуары емкостью 20000 и 30000 л изготавливают только гори-зонтальные. Корпус резервуара покрывают теплоизоляцией и защитным стальным кожухом. Теплоизоляция резервуара должна предотвращать повышение температуры молока более чем на 1° в течение 12 ч при разнице темпе-ратуры молока и температуры окружающего воздуха 20 град.

Резервуары снабжают механическими мешалками, которые должны в течение не более 10 мин обеспечивать равномерное распределение по всей массе молока жира, отстоявшегося в нем в результате хранения в спокойном состоянии в течение 4 ч. Рабочий корпус резервуара должен быть испытан на герметичность гидравлически при избыточном давлении 0,5 атм не менее 10 мин, а арматура и соединительные части трубопроводов должны быть испытаны в соответствии с требованиями действующего

ГОСТа. Вертикальные резервуары РМВЦ-2 и РМВЦ-6. Резервуар РМВЦ-2 состоит из сварного алюминиевого вертикально расположенного цилин-дрического сосуда с двумя сферическими днищами – верхним выпуклым и нижним вогнутым. Наружная поверхность резервуара изолирована древесноволокнистой плитой, которая снабжена защитным стальным кожухом толщиной 1,5 мм. В резервуаре имеется люк с крышкой на шарнире, на которой укреплен привод мешалки, состоящий из электродвигателя

и цилиндрического редуктора, соединенного с валом мешалки. Резервуар снабжен смотровым окном со светильником, трубой для на-полнения, термометром в оправе, лабораторным краном, сливным краном, тремя подставками – ножками, уровнемером и устройством для санитарной обработки рабочей емкости. Резервуар РМВЦ-2 устанавливают ножками на фундаментные подстав-ки диаметром 150 мм без крепления болтами. Резервуар РМВЦ-6 предназначен для хранения молока при температуре 4-6 °С на молочных заводах.

ГОСТа. Преимущества центробежных насосов: равномерная подача жидкости, несложная регулировка производительности (краном, установленным на нагнетательном трубопроводе); компактность; небольшой вес и габариты; бесфундаментная установка; простота конструкции; быстрая и легкая сборка и разборка для санитарной обработки; надежность в работе и долговечность; удобство присоединения к трубопроводам; простота привода – (непосредственное соединение рабочего колеса с валом электро-двигателя).

Недостаток насосов – необходимость работы под залив (для чего насос устанавливают ниже емкости, из которой перекачивают жидкость). Центробежный насос состоит из следующих основных частей: рабочего колеса (или диска) с лопатками, изогнутыми в сторону, противоположную направлению вращения колеса; вала (электродвигателя), на котором непод-вижно укреплено колесо; корпуса с нагнетательным патрубком; крышки с центральным всасывающим патрубком и уплотнительного устройства. Принцип его действия состоит в том, что при вращении рабочего

колеса на-ходящаяся в нем жидкость приобретает вращательное движение и под действием центробежной силы отбрасывается к периферии корпуса. НАСОС ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ИПКС-017-ОНЦ-2,0/20 Назначение: предназначен для перекачивания молока, воды, моющих, дезинфицирующих и других жидкостей Особенности: - все детали насоса, соприкосающиеся с перекачиваемым продуктом, выполнены из пищевой нержавеющей стали - при снижении давления в магистрали производительность насоса су-щественно

увеличивается Технические характеристики: Производительность, куб.м/ч 2,0 Рабочее давление, кгс/кв.см 2 Диаметр патрубка: – нагнетающего, мм 20 – всасывающего, мм 35 Установленная мощность, кВт 0,8 Габаритные размеры, мм 500х250х350 Масса, кг 11 Сепараторы относятся к оборудованию для разделения гетерогенных систем. Физическая сущность процесса сепарирования молока, как и любой гетерогенной системы, заключается в

осаждении дисперсной фазы в поле действия гравитационных и центробежных сил. Молочные сепараторы по назначению делятся на сливкоотделители, нормализаторы, сепараторы для получения высокожирных сливок, молокоочистители универсальные со сменными барабанами. По способу подачи молока и отвода продуктов сепарирования различаются открытые, полузакрытые и закрытые. В полузакрытых подача молока осуществляется открытым способом, а отвод продуктов – закрытым, под напором, создаваемым барабаном сепаратора. Производительность 0,5-1,0 кг/с. В зависимости от типа привода сепараторы могут быть с ручным приводом через повышающий обороты редуктор и с электроприводом. Одним из основных технологических параметров, характеризующих работу сепаратора, является температура сепарируемого или очищаемого продукта.Сепараторы для холодной очистки молока служат для работы с продуктом температурой 4-10 ºС.Основными узлами сепаратора любого типа являются: станина, состоящая из корпуса и чаши, барабан, приемно-выводное устройство и приводной механизм, включающий в себя вертикальный вал (веретено) и горизонтальный вал с зубчатым колесом. В корпусе станины размещается приводной механизм, на вертикальном валу которого устанавливается барабан. Чаша станины закрыта крышкой, служащей для размещения приемно-выводного устройства. Сепаратор полузакрытого типа имеет более сложную конструкцию приемно-выводного устройства.Устройство состоит из одного (для молокоочистителей) или двух (для сливкоотделителей) напорных дисков. Напорный диск выполнен в виде двух плоских кружков, между которыми расположено несколько спиральных каналов для жидкости. С помощью концентрично расположенных патрубков каналы дисков соединены с отводными трубками, на концах которых находятся регулировочные вентили-дроссели. По оси приемно-выводного устройства установлена центральная трубка, по которой молоко поступает в барабан.

Трубка может быть соединена непосредственно с трубопроводом подачи молока или с поплавковой камерой, регулирующей подачу молока в сепаратор. При работе сепаратора поступающее в барабан молоко вытесняет продукты сепарирования в напорные камеры. Вращаясь вместе с этими камерами, сливки, обрат или очищенное цельное молоко, захватываются спиральными каналами неподвижных дисков. С помощью этого давления сливки и обрат перемещаются по трубопроводам в теплообменные аппараты или

емкости для хранения. В герметичном сепараторе молоко на сепарирование подается в барабан снизу, через полувертикальный вал, который нижним концом выходит под станину. На конце вала закреплены диски насосного устройства, которое вращаясь вместе с валом, играет роль насосного колеса и нагнетает молоко в барабан. Молоко попадает под тарелкодержатель, а затем по вертикальным каналам, образованным отверстиями в тарелках, распределяется по их пакету.

Сливки в таком барабане собираются в центральной трубке тарелкодержателя и выводятся из барабана за счет давления, создаваемого на входе сепаратора насосным устройством. В сепараторах молокоочистителях полузакрытого типа для отвода очищенного молока служит одна напорная камера вместо двух у сепаратора сливкоотделителя. Приводной механизм сепаратора служит для передачи вращения от электропривода к барабану. Гомогенизаторы

Гомогенизаторы предназначены для дробления и равномерного распределения жировых шариков в молоке и жидких молочных продуктах. Гомогенизаторы представляют собой многоплунжерные насосы высокого давления с гомогенизирующей головкой. Привод их осуществляется от электродвигателей с помощью клиноременной передачи. Гомогенизация осуществляется путем прохода продукта под высоким давлением с большой скоростью через гомогенизирующую головку, представляющую собой две ступени – щели между притертыми клапаном и седлом,

соединенные между собой каналом. Давление в гомогенизаторе регулируется вращением винтов, изменяющих размер щели между клапаном и седлом. При этом на первой ступени устанавливают ѕ необходимого для конкретного продукта давления гомогенизации, на второй – рабочее давление. Гомогенизаторы состоят из следующих основных узлов: кривошипно-шатунного механизма с системой смазки и охлаждения, плунжерного блока с гомогенизирующей и манометрической головками и предохранительным клапаном,

станины с приводом. Привод гомогенизатора осуществляется от электродвигателя с помощью клиноременной передачи. Рис.5. Габаритный чертеж гомогенизатора марки А1-ОГМ: 1 - станина; 2 - предохранительный клапан; 3 - манометрическая головка; 4 – плунжер-ный блок; 5 - манометр системы смазки; В - амперметр; 7 – гомогенизирую-щая головка Кривошипно-шатунный механизм гомогенизатора предназначендля преобразования вращательного движения, передаваемого клиноременной передачей от электродвигателя, в возвратно-поступательное движение плунжеров, которые посредством манжетных уплотнений входят в рабочие камеры плунжерного блока и, совершая всасывающие и нагнетательные ходы, создают в нем необходимое давление гомогенизирующей жидкости. Кривошипно-шатунный механизм состоит из корпуса; коленчатого вала, установленного на двух конических роликоподшипниках; крышек подшипников; шатунов с крышками и вкладышами; ползунов,

шарнирно-соединенных с шатунами при помощи пальцев; стаканов; уплотнений; крышки корпуса и ведомого шкива, консольно закрепленного на конце коленчатого вала. Внутренняя полость корпуса кривошипно-шатунного механизма является масляной ванной. В задней стенке корпуса смонтированы маспоуказатель и сливная пробка. Гомогенизаторы марки А1-ОГМ-2,5 имеют принудительную систему смазки наиболее нагруженных трущихся пар,

которая применяется в сочетании с разбрызгиванием масла внутри корпуса, что увеличивает теплоотдачу. Охлаждение масла у этих гомогенизаторов производится водопроводной водой посредством змеевика, охлаждающего устройства, уложенного на дне корпуса, а плунжеры охлаждаются водопроводной водой, попадающей на них через отверстия в трубе. В системе охлаждения установлено реле протока, предназначенное для контроля за протеканием воды. В состав принудительной системы смазки входят сетчатый фильтр, маслонасос с индивидуальным

приводом, распределительная коробка, предохранительный клапан и манометр для контроля давления в масляной системе. К корпусу кривошипно-шатунного механизма при помощи двух шпилек крепится плунжерный блок, который предназначен для всасывания продукта из подающей магистрали и нагнетания его под высоким давлением в гомогенизирующую головку. Плунжерный блок включает в себя блок, плунжеры, манжетные уплотнения, нижние, верхние и передние крышки, гайки, всасывающие и нагнетательные клапаны, седла клапанов, прокладки,

втулки, пружины, фланец, штуцер и фильтр, который устанавливается во всасывающем канапе блока, К торцовой плоскости плунжерного блока крепится гомогенизирующая головка, предназначенная для выполнения двухступенчатой гомогенизации продукта за счет прохода его под высоким давлением через щель между клапаном и седлом клапана в каждой ступени. Гомогенизирующая головка представляет собой две одноступенчатые головки аналогичной конструкции, соединенные вместе и связанные кана-лом, позволяющим продукту переходить последовательно.от первой ступе-ни ко второй. Каждая из ступеней двухступенчатой гомогенизирующей головки состоит из корпуса, клапана, седла клапана и нажимного устрой-ства, включающего стакан, шток, пружину и нажимной винт с рукояткой. Регулировка давления гомогенизации производится вращением винтов. При установлении режима гомогенизации продукта на первой ступени устанавливают 3/4 необходимого давления гомогенизации, а затем на второй ступени вращением нажимного винта повышают давление до рабочего.На верхней плоскости плунжерного блока крепится манометрическая головка, которая предназначена для осуществления контроля давления гомогенизации, т.е. давления на нагнетательном коллекторе плунжерного блока. Манометрическая головка имеет дросселирующее устройство, дающее возможность эффективно уменьшить амплитуду колебания стрелки манометра. Манометрическая головка состоит из корпуса, иглы, уплотнения, гайки, поджимающей уплотнение, шайбы и манометра с мембранным разделителем.К торцовой плоскости плунжерного блока со стороны, противоположной креплению гомогенизирующей головки, крепится предохранительный клапан, который предотвращает повышение давления гомогенизации выше номинального. Предохранительный клапан состоит из винта, контргайки, пяты, пру-жины, клапана и седла клапана. На максимальное давление гомогенизации предохранительный клапан настраивается вращением нажимного винта, который передает усилие нажатия на клапан посредством пружины.Станина представляет собой сварную конструкцию из швеллеров, обшитых листовой сталью. На верхней плоскости станины устанавливается кривошипно-шатунный механизм. Внутри станины на двух кронштейнах шарнирно крепится плита, на которой устанавливается электродвигатель. С другой стороны плита поддерживается винтами, регулирующими натяже-ние клиновых ремней. Станина гомогенизаторов марки А1-ОГМ-2,5 устанавливается на че-тырех регулируемых по высоте опорах.Боковые окна станины закрываются съемными крышками. Верхняя часть станины закрыта кожухом, предназна-ченным для ограждения механизмов от повреждений и придания гомогени-затору необходимой эстетической формы. Молоко или молочный продукт подается при помощи насоса во всасы-вающий канал плунжерного блока. Из рабочей полости блока продукт под давлением подается через нагнетательный канал в гомогенизирующуюголовку и с большой скоростью проходит через кольцевой зазор, образую-щийся между притертыми поверхностями гомогенизирующего клапана и его седла. При этом происходит диспергирование жировой фазы продукта. В дальнейшем продукт из гомогенизирующей головки направляется по трубопроводу на дальнейшую обработку или хранение. 4. Инженерные расчеты Оборудование для транспортирования и хранения продуктов.