Введение
Современная молочная промышленность - это крупная отрасль пищевой индустрии. На современных предприятиях молочной промышленности эксплуатируется высокопроизводительное отечественное и зарубежное оборудование, большинство из которого автоматизировано, а некоторое компьютеризировано.
Общими основными задачами, стоящими перед молочной промышленностью на сегодняшний день являются:
перевооружение молочной промышленности на новой технологической основе, обеспечивающей повышение технического уровня, качества и надежность используемых машин и аппаратов.
улучшение качества продукции, которое непосредственно зависит от качества сырья, поставляемого из хозяйств сырьевой зоны предприятия.
увеличение объема продукции, расширение ее ассортимента для удовлетворения спроса населения не только города, в котором расположено предприятие, но и всей страны.
Увеличение объемов производства молочных продуктов связано с увеличением спроса на отечественные продукты, которые более привлекательны для покупателей как по цене, так и по качеству.
В нынешних условиях продукция реализуется на внутренний рынок республики Беларусь. Поэтому стабильное увеличение производства молочных продуктов возможно при условии покупательной способности населения и реализации молочных продуктов на рынках государств ближнего зарубежья, главным образом, страны СНГ. Однако одновременно необходимо осваивать и европейский рынок. Это относится к таким реализуемым продуктам, в частности, как ферментативный сыр.
Таким образом, целью данной курсовой
работы является разработка технологического процесса производства 4,5 т в смену
сыра, что обеспечит потребителей нашей республики высококачественными белковыми
продуктами, а именно сырами.
1. Обоснование ассортимента
продуктов
Ассортимент вырабатываемой продукции
выбран с учётом удовлетворения спроса населения. Ассортимент представлен в
таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Ассортимент вырабатываемой продукции
|
Наименование продукта |
Номер нормативного документа |
Вид расфасовки |
Масса расфасовки, (л, г) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Сыр «Российский» 50% |
СТБ 1373-2003 |
Пакеты BKR, гофротара |
2,5 |
Сыр является продуктом с высокой энергетической и биологической ценностью, содержащим незаменимые аминокислоты и более простые соединения белкового и небелкового азота, которые легче и быстрее усваиваются, чем белки молока. Кроме того, сыр содержит жир, массовая доля которого колеблется от 5-10% до 60% в сухом веществе, и водорастворимые витамины, а также многие микроэлементы. Вкус сыра в достаточной степени зависит от содержания жира и его состояния.
Сыр обладает высокой пищевой ценностью. Энергетическая и пищевая ценность зависит от содержания и состава сухих веществ, а также влаги. Пищевая ценность сыра заключается еще в том, что его составные части, особенно белки, находятся в легкоусвояемой форме, не требующей от организма больших затрат энергии на переваривание. Они усваиваются на 96-98%.
Сычужные сыры обладают большей энергетической ценностью, чем кисломолочные, так как в них больше содержится жира, белка и меньше влаги.
На проектируемом предприятии предусматривается выработка сыра «Российский» 50%.
Переработка вторичного сырья -
сыворотки подсырной на проектируемом предприятии не предусматривается,
сыворотка отгружается на предприятия по переработке сыворотки. Сливки от
нормализации молока на сыр направляются на маслозаводы.
. Выбор и обоснование способа
производства продуктов
На проектируемом предприятии нормализацию молока по жиру предусмотрено осуществлять в потоке с применением сепараторов-нормализаторов, как более перспективный способ нормализации по сравнению с нормализацией смешением.
На проектируемом предприятии для производства сыров используются сыроизготовители закрытого типа марки СИ-12. Варка сыров и мойка данного оборудования максимально автоматизирована, а также закрытое производство улучшает санитарно-гигиеническое состояние продукции. Производство всех видов сыров осуществляется на молоке, которое подвергается созреванию в течение 14-15ч при температуре 10±20С.
Технологические процессы
располагаются последовательно, начиная с приемки сырья и до хранения готового
продукта. Диаграмма технологических процессов производства продуктов, согласно
ассортименту, представлена в приложении А.
. Продуктовый расчет
Первым этапом перед проведением продуктового расчета является разработка схемы технологических направлений переработки сырья. Эта схема определяется видами молочных продуктов и полуфабрикатов данного производства и дает возможность правильно выбрать направление переработки сырья.
Исходные данные для продуктового
расчета - показатели состава сырья, готового продукта, нормы расхода и потерь
сырья при производстве сыра взяты из нормативных документов и представлены в
таблицах 2, 3, соответственно.
Таблица 2 - Физико-химические показатели сырья, полуфабрикатов, готовой продукции, вторичного сырья
|
Наименование сырья, полуфабрикатов, готовой продукции, вторичного сырья |
Номер ТНПА |
Массовая доля, % |
|
|
||||
|
|
|
жира |
белка |
соли |
сахара |
влаги, не более |
Кислотность, °Т |
Плотность, кг/м3 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Молоко цельное |
СТБ 1598-2006 |
3,6 |
3,1 |
- |
- |
- |
17 |
1028,5 |
|
Сливки |
СТБ 1887-2008 |
36 |
- |
- |
- |
- |
15 |
1015-1020 |
|
Сыворотка подсырная |
ТУ РБ 02906526.008-93 |
0,3 |
- |
- |
- |
|
15-17 |
- |
|
Сыр «Российский» 50% |
СТБ 1373-2003 |
50 |
- |
1,3-2,5 |
- |
40,5 |
- |
- |
Таблица 3 - Принятые нормы расхода сырья, предельно допустимые потери при производстве молочных продуктов
|
Наименование сырья, полуфабрикатов, готовой продукции, вторичного сырья |
Нормы расхода (в кг на 1000 кг продукта) |
Нормы расхода продукта при фасовке (в кг на 1000 кг продукта) |
Усушка сыра, % |
Ссылка на нормативный документ |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Сыр «Российский» 50% |
11076 |
- |
6,2 |
/1/ |
Схема технологических направлений
переработки молока на проектируемом предприятии представлена в приложении Б.
|
Жцм = |
3,6 |
% |
плотность - |
1028,0 |
кг/м3 |
|
|
|||||||
|
Бм = |
3,1 |
% |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Мсм = |
4500 |
кг/см |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Ксм = |
2 |
смены |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Определим суточную мощность завода: Мсут=Мсм*Ксм по готовому продукту |
||||||||||||||
|
Мсут = |
9000 |
кг/сут |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Сыр Российский 50%-ной жирности |
||||||||||||||
|
Масса зрелого сыра за сутки 9т/см |
|
|
|
|
||||||||||
|
Жнм=К*Бм*Жст/100,% |
|
|
(1) |
|||||||||||
|
К= |
2,16 |
|
коэффициент устанавливаемый экспериментально |
|
||||||||||
|
Жст= |
50% |
|
массовая доля жира в сухом веществе сыра |
|
||||||||||
|
Жнм= |
3,3% |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
По массе зрелого сыра рассчитаем массу нормализованной смеси (формула 2): |
||||||||||||||
|
|
|
|
(2) |
|||||||||||
|
Рнм= |
11076 |
кг/т |
|
|||||||||||
|
Мнм= |
99684 |
кг/т |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Нормализацию проводим в потоке: |
||||||||||||||
|
Мцм=Мнм*(Жсл-Жнм)/(Жсл-Жцм), кг |
|
|
|
|
(3) |
|||||||||
|
Жсл= |
36 |
% |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Мсеп= |
100459 |
кг |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Масса сливок равна: |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
(4) |
||||||||||||
|
Мсл= |
775 |
кг |
|
|
||||||||||
|
Абсолютная массовая доля жира в сыре равна (формула 5): |
||||||||||||||
|
Жс=Жст*(100-Вс)/100,% |
|
|
|
|
|
(5) |
||||||||
|
Вс=40,5% |
массовая доля влаги в зрелом сыре,% |
|||||||||||||
|
Масса сыра из-под пресса (формула 6): |
||||||||||||||
|
|
|
|
(6) |
|||||||||||
|
Ус=6,2% |
- |
усушка сыра, |
|
|
||||||||||
|
Мс=9595 |
кг |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Масса сыворотки (формула 7): |
|
|
|
|
||||||||||
|
Мсыв= |
Мнм*75% |
кг |
|
|
|
(7) |
||||||||
|
Мсыв= |
74763 |
кг |
|
|
|
|
|
|||||||
Сводная таблица продуктового расчета
представлена в таблице 4.
Таблица 2.1 - Сводная таблица продуктового расчета
|
Наименование продукта |
Количество (кг) |
Затрачено на производство (кг) |
Получено при производстве (кг) |
Возвращено (кг) |
||||
|
|
|
Нормализованная смесь 3,3% |
Цельное молоко 3,6% |
Нормализованная смесь 3,3% |
Сливки 36% |
Сыворотка 0,3% |
Сыворотка 0,3% предприятиям по переработке сыворотки |
Сливки 36% маслозаводам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поступило молоко цельное 3,6% |
100459 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Выработано: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сыр Российский 50% |
9000 |
99684 |
|
|
|
74763 |
74763 |
|
|
Просепарировано молоко 3,6%: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- на сливки 36% |
|
|
100459 |
99684 |
775 |
|
|
775 |
|
Итого: |
9000 |
99684 |
100459 |
99684 |
775 |
74763 |
74763 |
775 |
. Подбор и расчёт технологического
оборудования
При выборе технологического оборудования учитывалось количество молока, перерабатываемого в единицу времени и oбщая продолжительность того или иного технологического процесса.
Резервуары для хранения молока (цельного, обезжиренного, нормализованного В2-ОХР-50) подобраны по максимальному количеству хранящегося сырья или продукта с учётом объема соответствующих емкостей.
Приёмка молока:
Для приёмки молока используются 2 линии приёмки SMZ - 2Р производительностью 25000 л/ч (поз.1.1). Поступившее молоко подвергается термизации и охлаждению на пластинчатых установках А1-ОКЛ-15 (1-2/в), производительностью 15000 л/ч, очищается на сепараторах-молокоочистителях (поз.1-2г). Количество пластинчатых аппаратов и их коэффициент использования соответствуют количеству и коэффициенту использования линий приёмки. Для промежуточного хранения молока необходимо 2 резервуара марки В2-ОХР-50, ёмкостью 50000 л (поз.1-3).
Нормализация и пастеризация молока:
Молоко для производства сыров, направляется на подогрев, нормализацию пастеризацию и охлаждение до температуры свертывания. Пастеризация осуществляется на пластинчатой пастеризационно - охладительной установке А1-ОКЛ-15 (поз.1-4), производительностью 10000 л/ч. Нормализация молока проводится на сепараторе - нормализаторе марки Alfa-laval (1-5), производительностью 15000 л/ч. Пастеризованное нормализованное молоко направляется в сыроизготовители марки СИ-12 емкостью 12000 л (2-1/2).
Для производства сыров используется следующее оборудование: два сыроизготовителя марки CИ-12 (2-1), емкостью 12000 л; 2 отделителя сыворотки (2-2), 4 пресса марки ОПЭ. (2-4).
Количество сыроизготовителей N, шт, рассчитано по формуле 8:
=(М* τ
c):(n* τ*υ). /3/ (8)
где М - количество сырья перерабатываемого в сутки, кг;
τc - продолжительность работы в сутки, ч; - количество циклов работы оборудования за сутки;
τ - продолжительность одного цикла работы оборудования, ч.
υ - рабочая ёмкость оборудования, кг.= (99684*6)/(6*4*12000)=2 шт
Уровень использования машин и
аппаратов характеризуется коэффициентом использования К (формула 9):
К=τф:τсм, /3/ (9)
где τф - время работы оборудования по графику, ч;
τсм- продолжителъность смены, ч.
К= 6/8 ~ 0,8
Для промежуточного хранения подсырной сыворотки используются: 2 резервуара марки MAV-30 (1-7); для охлаждения сыворотки охладитель пластинчатый производительностью 10000 л/ч А1-ООЛ-10.
Подобранное оборудование сведено в
таблицу 5.
Таблица 5 - Сводная таблица оборудования
|
№ |
Наименование оборудования |
Марка |
Емкость(л), производи-тельность (кг/ч), м3/ч |
Габаритные размеры |
Занима-емая площадь, м2 |
Кол-во единиц |
Общая площадь, м2 |
||
|
|
|
|
|
Длина (D) |
Ширина |
Высота |
|
|
|
|
Приемно-аппаратный цех |
|||||||||
|
1 |
Счетное устройство |
SMZ-2P |
10000 |
1300 |
900 |
1242 |
1,17 |
3 |
3,51 |
|
2 |
насос |
П8 ОНЦ-1 |
10000 |
780 |
290 |
690 |
0,23 |
3 |
0,68 |
|
3 |
Сепаратор молокоочиститель |
Alfa-Laval |
10000 |
990 |
800 |
1250 |
0,79 |
1 |
0,79 |
|
4 |
ПОУ |
А1 ОКЛ-10 |
10000 |
6410 |
3900 |
2500 |
25 |
1 |
25,00 |
|
5 |
резервуары на улице |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
резервуар |
В2-ОХР-50 |
50000 |
4965 |
3450 |
8960 |
17,13 |
2 |
34,26 |
|
6 |
ПОУ |
А1 ОКЛ-10 |
10000 |
4500 |
4350 |
2500 |
1 |
19,58 |
|
|
7 |
сепаратор нормализатор |
Alfa-laval |
10000 |
1360 |
1160 |
1840 |
1,45 |
1 |
1,45 |
|
8 |
охладитель сливки |
А1-ООЛ-3 |
3000 |
900 |
400 |
900 |
0,64 |
1 |
0,64 |
|
9 |
резервуар сливки |
Я1-ОСВ-2 |
2000 |
2500 |
2135 |
3912 |
5,3 |
1 |
5,34 |
|
10 |
охладитель сыворотка |
ООI-У10 |
10000 |
1600 |
700 |
1400 |
1,12 |
1 |
1,12 |
|
11 |
резервуар сыворотка |
MAV-17,5 |
17500 |
2900 |
2535 |
3762 |
7,4 |
2 |
14,70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сумма |
107,07 |
|
Сырцех |
|||||||||
|
1 |
сыроизготовитель |
СИ-12 |
12000 |
4000 |
2850 |
3100 |
11,4 |
2 |
22,8 |
|
2 |
туннельный пресс |
Я7-ОПЭ |
1200 |
1165 |
1570 |
1280 |
1,8 |
4 |
7,32 |
|
3 |
отделитель сыворотки |
Р3-ОО3 |
12,5 |
1430 |
660 |
1650 |
0,9 |
2 |
1,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сумма |
28,9 |