Дипломная (вкр): Технология и организация производства молока

В таких стерилизаторах можно стерилизовать продукцию, фасованную в металлическую и стеклянную тару. Производительность стерилизатора и продолжительность стерилизации регулируются путем изменения скорости движения тягового транспортера. В зависимости от размера тары и вида продукта производительность аппарата составляет от 5080 до 19400 банок в час.

Учитывая, что эти стерилизаторы очень дорогие, на консервных предприятиях создаются стерилизационные отделения, обслуживающие несколько технологических цехов. В зависимости от сезонности переработки различного сырья стерилизаторы могут быть предназначены для обработки различных видов консервов. Это позволяет в лучшей степени использовать основные фонды предприятия.

Безусловно, такие стерилизаторы экономически выгодны лишь на заводах с большим объемом производства одного вида продукции [9].

2.2 Аппараты для стерилизации молока в потоке

Аппараты для стерилизации молока в потоке делятся на два вида: поверхностные (пластинчатые, трубчатые и др.) и пароконтактные с нагревателями инфузионного ("молоко в пар") и инжекционного ("пар в молоко") типа.

) Оборудование поверхностного типа.

Схема пластинчатой стерилизационно-охладительной установки поверхностного типа приведена на рисунке 4 а. Молоко из уравнительного бака центробежным насосом подается в первую секцию регенерации, а затем во вторую. В последней молоко нагревается до температуры гомогенизации и поступает в гомогенизатор. После него молоко направляют в секцию стерилизации, где оно нагревается паром до температуры стерилизации. Охлаждение молока осуществляется последовательно путем передачи теплоты сырому молоку в первой, второй и третьей секциях регенерации. Окончательное охлаждение молока происходит в охладителе. Часовая производительность пластинчатых стерилизационно-охладительных установок составляет от 500 до 10000 л и более.

В трубчатой стерилизационно-охладительной установке (рисунок 4 б) молоко из бака подается насосом через первую секцию регенерации в гомогенизатор. Гомогенизированное молоко, проходя вторую секцию регенерации, поступает в секцию стерилизации, где стерилизуется и поступает в выдерживатель. Затем проходит вторую и первую секции регенерации, в которых отдает теплоту холодному молоку. Окончательно стерилизованное молоко охлаждается в секции установки.

а - пластинчатая установка: 1 - уравнительный бак, 2 - насос, 3 - предохранительный клапан, 4 - гомогенизатор, 5 - регулятор температуры стерилизации, 6 - возвратный клапан, 7 - секция стерилизации, 8 - 10 - секции регенерации, 11 - кран, 12 - охладители; б - трубчатая установка: 1 - уравнительный бак, 2 и 4 - секции регенерации, 3 - гомогенизатор, 5 - секция стерилизации, 6 - паровой вентиль, 7 - регулятор температуры, 8 - выдерживатель, 9 - охладитель, 10 - кран, 11 - насос.

Рисунок 4 - Схемы стерилизационно-охладительных установок поверхностного типа

) Пароконтактные нагреватели.

Пароконтактная стерилизационная установка с нагревателем инжекционного типа (рисунок 5 а) работает следующим образом. Молоко из бака подается в первый подогреватель, а затем во второй. Во втором подогревателе оно подогревается паром из котельной, а в первом - вторичным паром, поступающим из первого подогревателя. Затем насосом высокого давления молоко перекачивается в пароконтактный нагреватель, где нагревается до температуры стерилизации и направляется в вакуумную камеру (дезодоратор) [10].

Пароконтактный нагреватель инжекционного типа ("пар в молоко") представляет собой закрытый канал, по которому движется нагреваемое молоко. В поток молока через специальные отверстия поступает водяной насыщенный пар. Объемом пара и его температурой определяется степень нагрева молока. По конструкции такие нагреватели могут быть различными: с двумя концентрическими кольцевыми щелями, через которые под давлением выходят в расширяющую часть конуса молоко и пар; с двумя коаксиально расположенными трубами, в одной из которых (центральной, перфорированной отверстиями малого диаметра) движется молоко, а пар вводится в кольцевое пространство между перфорированной трубой и цилиндрическим корпусом; с загрузкой потоков молока и др.

а - инжекционного типа: 1 - уравнительный бак, 2 - конденсатор, 3 - вакуум-камера, 4 - пароконтактный нагреватель, 5 - регулятор температуры стерилизации, 6 - регулятор уровня, 7 - охладитель, 8 - асептический гомогенизатор, 9 - насос высокого давления, 10 - асептический насос, 11 - регулятор соотношений, 12 и 13 - подогреватели, 14 - насос; б - инфузийного типа: 1 - уравнительный бак, 2 - регулятор температуры стерилизации, 3 - пароконтактный нагреватель, 4 - вакуум-камера, 5 - охладитель, 6 - асептический гомогенизатор, 7 - асептический насос, 8 - насос высокого давления, 9 - регулятор соотношений, 10 и 11 - подогреватели, 12 - насос для конденсата, 13 - наcoc для молока.

Рисунок 5 - Схема пароконтактных стерилизационных установок с нагревателем

В вакуумной камере при пониженном давлении молоко вскипает. При этом оно охлаждается и испаряется влага, попавшая в него при конденсации пара. Стерилизованное молоко откачивается из вакуум-камеры асептическим насосом к асептическому гомогенизатору. Гомогенизированное стерилизованное молоко охлаждается в охладителе. Соотношение сухих веществ в исходном и стерилизованном молоке контролируется регулятором соотношения.

В пароконтактной установке с нагревателем инфузийного типа (рисунок 5 б) молоко стерилизуют следующим образом. Сырое молоко из бака подается насосом в первый, а затем во второй подогреватель. В первом подогревателе молоко подогревается вторичным паром и паром, поступающим из второго подогревателя, в который он поступает из котельной. Молоко после подогрева насосом высокого давления подается в пароконтактный подогреватель - вертикальную цилиндрическую камеру, в которой разбрызгивается в среде греющего пара. Стерилизованное молоко из пароконтактного нагревателя поступает в вакуум-камеру, вскипает, охлаждается в условиях пониженного давления и из него удаляется избыток сконденсированной влаги. Соотношение сухих веществ и влаги в сыром стерилизованном молоке поддерживает специальный регулятор. Молоко из вакуум-камеры подается асептическим насосом в асептический гомогенизатор. Гомогенизированное стерилизованное молоко охлаждается в охладителе и направляется на фасование и упаковывание [5].

3. Производственные расчеты

Для анализа и сравнения взяты стерилизационные аппараты поверхностного типа по следующим причинам. В сравнении с установками контактного типа, поверхностные стерилизаторы имеют меньшую энергоемкость и стоимость, отличаются высокими значениями коэффициента рекуперации тепла (т.е. когда тепло эффективнее забирается из удаляемого воздуха и передается свежему нагнетаемому) и не имеют высоких требований к качеству пара.

В курсовой работе проведем расчет стерилизационных установок П8-ОСО-5, СОУ-10 и ПМР-02-ВТ по формулам [11]. При расчете определим техническую производительность, удельную энергоемкость и габаритность.

.1 Расчет стерилизатора П8-ОСО-5

Техническую производительность рассчитаем по формуле

 (1)

где W_П - паспортная производительность, л/ч;

τ - коэффициент использования рабочего времени (τ=0,7).

Подставив значения в формулу (1), получим

Удельную энергоемкость рассчитаем по формуле

где N - установленная мощность, кВт;

W_Т - техническая производительность, л/ч.

Подставив значения в формулу (2), получим

Габаритность рассчитаем по формуле

 (3)

где L, B, H - длина, ширина и высота аппарата, м;

W_Т - техническая производительность, л/ч.

Подставив значения в формулу (3), получим

3.2 Расчет стерилизатора СОУ-10

Техническую производительность рассчитаем по формуле (1) и получим

.

Удельную энергоемкость рассчитаем по формуле (2) и получим

Габаритность рассчитаем по формуле (3) и получим

.3 Расчет стерилизатора ПМР-02-ВТ

Техническую производительность рассчитаем по формуле (1) и получим

Габаритность рассчитаем по формуле (3) и получим

Заключение

Согласно аналитическим прогнозам, производство питьевого молока с длительным сроком хранения, обеспеченным УВТ-обработкой с асептическим розливом, будет расти, поскольку такой способ обработки дешевле, чем пастеризация с последующим хранением продукта при температуре 4 - 8 °С.

Такой продукт обладает абсолютной надежностью с санитарно-гигиенической точки зрения, позволяет осуществлять перевозки на длительные расстояния без охлаждения, исключает необходимость ежедневной поставки в торговлю. Из года в год растет потребительский спрос на молочные продукты длительного хранения во всех странах мира, расширяется их ассортимент, увеличиваются сроки хранения, совершенствуются пути повышения стойкости в хранении.

Расчет стерилизаторов в данной курсовой работе показал, что лучшими значениями технической производительности характеризуются установки П8-ОСО-5 и СОУ-5 (3500 л/ч), удельная энергоемкость имеет наименьшее значение у стерилизатора П8-ОСО-5 (0,0027 кВтч/л), а габаритность, в свою очередь - у аппарата ПМР-02-ВТ (0,0019 м³ч/л). Сравнительные диаграммы представлены в приложении А.1.

Список использованной литературы

1 Богатова О. В. Химия и физика молока / О. В. Богатова, Н. Г. Догарева. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. - С. 85, 112 - 113.

Шалыгина А. М. Общая технология молока и молочных продуктов / А. М. Шалыгина, Л. В. Калинина. - М. : КолосС, 2004. - С. 149, 152 - 155.

Буянова И. В. Технология цельномолочных продуктов / И. В. Буянова. - Кемерово: Кемеровский ТИПП, 2004. - С. 16.

4 <#"795458.files/image017.gif">

Рисунок А.1 - Сравнительные диаграммы расчета стерилизаторов П8-ОСО-5, СОУ-10 и ПМР-02-ВТ

Приложение Б

Пневмогидростатический стерилизатор

- механизм загрузки банок; 2 - воздушное пространство; 3 - водяная колонна; 4 - банка с продуктом; 5 - носитель банок; 6 - цепной транспортер; 7 - верхняя площадка; 8 - привод; 9 - регулятор давления; 10 - теплоизоляция; 11 - механизм выгрузки банок; 12 - нижняя ветвь цепного транспортера.

Рисунок Б.1 - Пневмогидростатический стерилизатор "Хунистер"