Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 226
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание| | Введение | 3 |
| 1 | Состояние вопроса | 5 |
| 2 | Технические описания работы установки | 21 |
| 2.1 | Описание принципа работы технологической схемы | 21 |
| 2.2 | Описание принципа работы проектируемого аппарата | 22 |
| 2.3 | Материальный расчет установки | 23 |
| 2.4 | Тепловой расчет аппарата | 24 |
| 2.5 | Конструктивный расчет проектируемого аппарата | 27 |
| 2.6 | Расчет комплектующего оборудования | 35 |
| 2.7 | Гидравлический расчет продуктовой линии и подбор нагнетательного оборудования | 42 |
| 2.8 | Требования техники безопасности и ПС | 45 |
| | Заключение | 46 |
| | Список использованных источников | 47 |
Введение
Сухое молоко – порошок белого цвета, изготовляемый из сгущённого цельного молока. Обычно разводится в тёплой воде и употребляется в качестве напитка, при этом сохраняет все полезные свойства свежего пастеризованного молока. Имеет широкое применение в кулинарии. Входит в состав многих видов детского питания.
Технология получения сухого молока включает в себя следующие технологические операции:
- приемку, начальную и предварительную обработку молока, завершающуюся его нормализацией с обработкой (или без) лимоннокислыми солями натрия и калия;
- подготовку и внесение витаминов и компонентов;
- подогрев и тепловую обработку смеси;
- сгущение смеси;
- подогрев и гомогенизация смеси;
- сушка и охлаждение молочной основы;
- смешивание с сухими компонентами;
- фасовка.
Подготовка сырья включает приемку и начальную обработку молока. Начальная обработка молока – очистка, охлаждение до температуры 4±2ºС, промежуточное хранение, продолжительность которого не более 6 ч.
Предварительная обработка – подогревание, сепарирование, тепловая обработка молока и смесей, охлаждение и нормализация.
При запуске процесса производства молоко из резервуаров хранения подогревается в секции регенерации пастеризационно-охладительной установки до температуры 45±2 ºС, после чего поступает в сепаратор сливкоотделитель, откуда обезжиренное молоко возвращается в установку, а сливки направляются в пастеризатор, где подвергаются тепловой обработке при температуре 88±3 ºС, охлаждаются до 4±2 ºС и используются для нормализации смеси или в дальнейшем производстве. Обезжиренное молоко после пастеризации при температуре 70±2 ºС с выдержкой 8±2 с охлаждают до 4±2 ºС и направляют в резервуар для нормализации молока. Для нормализации подают обезжиренное молоко и сливки.
В нормализованную смесь по частным технологиям могут вносить растворы сернокислого железа с комнатной температурой, водорастворимых витаминов с температурой (20…35)±2 ºС, а также масляный раствор жирорастворимых витаминов с температурой 75±5 ºС.
После перемешивания нормализованной смеси осуществляют ее подогрев до температуры 40±5 ºС и тепловую обработку при температуре 110±2 ºС. Затем смесь сгущают до содержания сухих веществ 44±4%.
Сгущенную смесь подогревают до температуры 60±5 ºС и направляют на гомогенизацию. Гомогенизация сгущенной смеси осуществляется на двух ступенях при давлении на первой – 4-6 МПа, а на второй – 2-4 МПа.
После гомогенизации сгущенную смесь сушат в распылительной сушилки при температуре воздуха на входе - 180±5 ºС, на выходе - 90±5 ºС. Полученную сухую основу охлаждают до температуры 10-12 ºС и смешивают с предварительно просеянными сухими компонентами в течение не менее 5 мин.
После смешивания готовый сухой молочный продукт фасуют в среде инертного газа (азота), после чего проводят его выходной контроль качества и направляют в камеру хранения с температурой 6-10 ºС. [1, стр. 192-193]
Сухое молоко вырабатывают в соответствии с СТБ 1858 «Молоко сухое. Общие технические условия». Сведения о пищевой ценности сухого молока, его химическом составе и физических свойствах (включая молоко цельное) приведены в таблицах 1, 2 и 3.
Таблица 1 – Пищевая ценность сухого молока по СТБ 1858
| Наименование продукта | Жир, г | Углеводы, г | Белки, г | Энергетическая ценность, ккал |
| Сухое обезжиренное молоко | 1,25 1,5 | 48,0-54,0 48,0-54,0 | 32,0 31,8 | 331-355 333-357 |
| Сухое частично обезжиренное молоко | 1,6-25 | 52,0-39,0 | 31,9-24,2 | 350-478 |
| Сухое цельное молоко | 26-41 | 38,7-31,5 | 23.8-18,7 | 484-570 |
Таблица 2 – Химический состав молока сухого
| Элемент химического состава | Количество |
| Витамин А | 0,05 мг |
| Витамин В1 | 0,3 мг |
| Витамин В2 | 1,8 мг |
| Витамин В3 | 0,4 мг |
| Витамин В6 | 0,05 мг |
| Витамин В9 | 5,0 мкг |
| Витамин В12 | 0,4 мкг |
| Витамин С | 4,0 мг |
| Витамин D | 0,05 мкг |
| Витамин Е | 0,09 мг |
| Витамин Н | 3,2 мкг |
| Витамин РР | 1,2 мг |
| Холин | 23,6 мг |
| Железо | 1,0 мг |
| Калий | 1224,0 мг |
| Кальций | 1155,0 мг |
| Магний | 160,0 мг |
| Натрий | 442,0 мг |
| Сера | 29,0 мг |
| Фосфор | 920,0 мг |
Таблица 3 – Физические свойства молока сухого и молока сгущенного
| Показатель | Молоко цельное (до подогревателя) | Молоко цельное (после подогревателя) | Молоко сгущенное |
| Плотность, кг/м3 | 1028 | 1042 | 1060 |
| Коэффициент теплопровод-ности, Вт/(м·К) | 0,567 | 0,561 | 0,557 |
| Коэффициент температуро-проводности, м2/с | 12,6·10-8 | 12,93·10-8 | 13,3·10-8 |
| Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К) | 3972,75 | 3947 | 3605 |
| Динамическая вязкость, Па·с | 0,562·10-3 | 0,65·10-3 | 0,77·10-3 |
[4, стр. 148-153; 154-157]
1 Состояние вопроса
Консервирование молока сушкой и сгущением широко применяют в молочной промышленности. Сушат цельное или обезжиренное молоко, пахту, молочную сыворотку, смеси цельного молока с обезжиренным молоком, пахтой или сливками, без добавок или с добавками.
К основным продуктам консервирования цельного молока относятся: молоко коровье цельное сухое 20% и 25%-ной жирности, молоко сухое «Домашнее», сливки сухие, сливки высокожирные сухие, продукты сухие молочно-растительные, продукты кисломолочные сухие, продукты молочные сухие повышенной растворимости (молоко сухое «Смоленское», молоко сухое быстровостанавливаемое), сухие многокомпонентные смеси (смеси сухие для мороженого, для пудинга). Эти продукты получают методом распылительной сушки. На основе сушки сублимацией вырабатывают кисломолочные продукты.
Перечисленные продукты представляют собой порошки, обладающие сыпучестью, которая зависит от силы трения и сцепления частиц между собой, и характеризуются высокой массовой долей сухих веществ (95-98,5%). Отношение Жпр/СОМОпр в них колеблется от 0,185 (молоко 15%-ной жирности сухое быстровостанавливаемое) до 3,3 (сливки высокожирные сухие). Форма частиц зависит от технологии сушки. Частицы продуктов распылительной сушки имеют шарообразную форму (молоко цельное сухое), форму агломератов (молоко сухое «Смоленское») и агломератов, напыленных поверхностно-активными веществами (молоко цельное сухое быстровостанавливаемое, молоко 15%-ной жирности сухое быстровостанавливаемое).
Удельная поверхность частиц обычного сухого цельного молока составляет 400-640 м2/кг. Массовая доля свободного поверхностного жира колеблется от 0,5 до 20%. Непрерывной фазой частиц является лактоза. Размеры частиц зависят от их структуры и места накопления Частицы циклонной фракции имеют размеры в среднем 20 мкм, камерной - 50, агломерированные - от 100 до 250 мкм и более. В продуктах содержится воздух как между частицами (порозность), так и внутри. Массовая доля его колеблется от 10 до 60% и зависит от кратности сгущения, способа сушки.
Объемная масса продуктов зависит от способа сушки и колеблется от 300 до 690 кг/м3. Продукты с частицами в форме агломератов характеризуются более высокой скоростью растворения. С увеличением плотности и объемной массы частиц также увеличивается скорость растворения продуктов. Для всех продуктов массовая доля солей тяжелых металлов составляет (не более): меди - 0,0008%, олова - 0,01% в сухом молоке «Смоленском» и сухом цельном быстрорастворимом молоке - 0,005%), свинец не допускается. Во всех продуктах не допускаются патогенные микроорганизмы и бактерии группы кишечной палочки (в 0,1 или 0,3 г продукта). Общее количество микроорганизмов (в тыс. на 1 г продукта) не должно превышать 50 в сухом цельном молоке и сухих сливках высшего сорта, первого - не более 70). В зависимости от вида продукты фасуют в потребительскую и транспортную тару или только потребительскую.
Существует несколько схем получения сухого молока.
OOO «Снедь» предлагает гибкую производственную линию для переработки молока. Конечным продуктом переработки является пастеризованное нормализованное молоко, молоко цельное сухое, молоко сухое обезжиренное. Схема линии приведена на рис. 1.
1 – резервуар; 2 – насос; 3 – подогреватель; 4 – молокоочиститель; 5 – сепаратор сливкоотделитель; 6 – ванна нормализации; 7 – уравнительный бак; 8 – пастеризационно-охладительная установка; 9 – вакуум-выпарная установка; 10 – гомогенизатор; 11 – насос-дозатор; 12 – сушильная установка.
Рисунок 1 – Схема получения сухого молока
Принятое сырое молоко подогревают до температуры 35-40ºС на подогревателе (поз. 3), и направляют на молокоочиститель (поз. 4).
Нормализацию проводят в ванне (поз. 6). Для этого часть цельного молока направляют на сепаратор сливкоотделитель (поз. 5), чтобы получить обезжиренное молоко и сливки. Нормализованную смесь насосом (поз. 2) из ванны (поз. 6) направляют на пастеризационно-охладительную установку (поз. 8).
Охлажденное молоко поступает в резервуар (поз. 1). Из резервуара по мере необходимости молоко поступает в вакуум-выпарную установку (поз. 9), где сгущается до содержания массовой доли сухих веществ 40%. Далее сгущенное молоко направляется на гомогенизацию (поз. 10) при температуре 45-60ºС.
Из уравнительного бака (поз.7) сгущенную нормализованную смесь дозировочным насосом (поз. 11) подают в сушильную камеру (поз. 12). Сухой молочный порошок падает в нижнюю конусообразную часть сушильной камеры, откуда подается для фасовки в тару. Пар для работы вакуум-выпарной установки поступает из парового котла.
Производительность при использовании линии для получения сухого молока составляет 4-4,5 тонны исходного продукта в сутки.
На рисунке 2 приведена следующая аппаратурно-технологическая схема получения цельного сухого молока.
1 – насос; 2 – весы; 3 – промежуточная емкость; 4 – емкость с тензовзвешиванием; 5 – сепаратор-молокоочиститель; 6, 9, 11 – теплообменники разного назначения; 7, 8, 15, 20, 22 – емкости разного назначения