На плёнку, в которую упакован сыр, наклеивают или наносят способом непрерывной печати (на заводе - изготовителе плёнки) этикетку, образец которой разрабатывает и утверждает предприятие - изготовитель в соответствии с ГОСТ Р51074, содержащую следующую информацию: наименования сыра; наименования предприятия - изготовителя, его юридического адреса, включая страну; товарного знака предприятия- изготовителя; состава сыра, массовой доли жира в сухом веществе в процентах; пищевой и энергетической ценности продукта условий хранения; срока годности; информации о сертификации; обозначения настоящих технических условий.

На одну из торцевых сторон тары с сыром несмываемой краской при помощи трафарета или путём наклеивания этикетки наносят маркировку с обозначениями: наименование сыра, наименования предприятия- изготовителя, состава сыра; массовой доли жира в сухом веществе в процентах; номера варки и даты выработки; массы нетто; массы брутто; количество упаковочных единиц в ящике; условий хранения; срока годности; информации о сертификации; обозначение настоящих технических условий, пищевой и энергетической ценности продукта; манипуляционного знака «Беречь от нагрева» [1]

2.1.4.14 Упаковка сыра

Сыр отгружают с предприятия-изготовителя в упаковочном виде. Зрелые сыры должны быть упакованы в дощатые ящики. Для реализации сыра внутри области, края или республики РФ, в которых они выработаны, и для иногородних перевозок допускается упаковывание сыров в картонные ящики, отвечающие требованиям нормативной документации. Внутренние размеры ящиков (в мм) для упаковки сыра российского нового большого должны иметь размер 760x374x174.

Сыры, отобранные для упаковки, взвешивают, в сопроводительной документации записывают массу тары, массу нетто, брутто и количество сыров. Перед упаковыванием сыра в деревянную тару его завёртывают в оберточную бумагу, пергамент или под пергамент.

В каждый ящик помещают сыры одного наименования, сорта, одной даты выработки и одного номера варки. Допускается упаковывание сыров различных дат выработки в один ящик с маркировкой «сборный». Тара для упаковки сыров должна быть чистой, не имеющей посторонних запахов, влияющих па качество продукции. Влажность древесины должна быть не более 20%, плесень на дощечках и планках не допускается. Посторонняя червоточина и смоляные кармашки допускаются только на наружной стороне тары [1].

2.1.4.15 Транспортирование сыра

Транспортирование сыра должно проводиться всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки скоропортящихся грузов, действующими на соответствующем виде транспорта, а в пакетированном виде- по ГОСТ 21929 и ГОСТ 24579.

Для некоторых видов сыров допускается перевозка продукта открытым автомобильным транспортом при условии обязательного укрытия ящиков брезентом или материалом, заменяющим его [1].

2.1.4.16 Отходы

При производстве сыра образуется молочная сыворотка, которая богата молочным сахаром, минеральными солями и содержит небольшое количество белков, отличающихся от казеина значительно большей пищевой ценностью. В молочную сыворотку переходит около 50% сухих веществ цельного молока (при практически одинаковой биологической ценности), что обусловливает необходимость её использования в диетическом питании. Молочную сыворотку перерабатывают на молочный сахар, который затем идёт на корм скоту.

Также кусочки сыра, попавшие на пол во время технологических операций необходимо собирать и обрабатывать как твердые отходы на корм скоту [7].

2.2 Расчетная часть

2.2.1 Расчет материального баланса производства

1) Производительность предприятия составляет 2000 т в год.

Найдем суточную производительность по формуле:

За сутки происходит 3 цикла. Найдем производительность за цикл

G2= 6666,7/3=2222,2 кг/ц.

2) Созревание сыра (потери 8% от первоначального веса сыра)

G3= 2222,2/0,92=2415,4 кг/ц

Потери на стадии созревания:

G1 потерь=G3-G2

G1 потерь=2415,4-2222,2=193,2 кг/ц

3) Упаковка (потери 0,04%)

G4=2415,4/0,9996=2416,4 кг/ц

Потери на стадии упаковки

G2 потерь=2416,4-2415,4=1,0 кг/ц

4) Сушка( потери 1%)

G6=2416,4/0,99=2440,8 кг/ц

Потери на стадии сушка

G3 потерь=2440,8-2416,4=24,4 кг/ц

5) Мойка( потери 0,01%)

G7=2440,8/0,9999=2441,0 кг/ц

Потери на стадии мойки

G4 потерь=2441,0-2440,8=0,2 кг/ц

6) Созревание (потери 8%)

G8=2441,0/0,92=2653,2 кг/ц

Потери на стадии созревания

G5 потерь=2653,2-2441,0=212,2 кг/ц

7) Посолка( потери 3%)

G9=2653,2/0,97=2735,2 кг/ц

Потери на стадии посолки

G6 потерь=2735,2-2653,2=82 кг/ц

8)Взвешивание( потери 0,01%)

G10=2735,2/0,9999=2735,4 кг/ц

Потери на стадии взвешивания

G7 потерь=2735,4-2735,2=0,2

9) Прессование( потери 7%)

G11=2735,4/0,93=2941,2 кг/ц

Потери на стадии прессования

G8 потерь= 2941,2 - 2735,4 = 205,8 кг/ц

10) Самопрессование (потери 1%)

G12 = 2941,2/0,99 = 2970,9 кг/ц

Потери на стадии самопрессовани:

G9 потерь= 2970,9 – 2941,2 = 29,7кг/ц

11) Стадия откачивания сыворотки. Откачивают 60% массы смеси. Количество сырного зерна составляет 40%. Количество молочной сыворотки:

G13 = 2970,9/0,4 = 7427,2 кг/ц

Объем молочной сыворотки, при условии, что плотность раствора 1025кг/м3:

V = 7427,2/1025 = 7,25м3

12) Стадия свертывания и постановки зерна

Таблица 1 – Материальный баланс стадии свертывания

13) Стадия выдерживания (потери 0,01%)

G13 = 7042,5/0,9999 = 7043,2 кг/ц

Потери на стадии выдерживания:

G10 потерь= 7043,2 – 7042,5 = 0,7 кг/ц

14) Стадия нормализации молока (потери 0,17%)

G14 = 7043,2/0,9983 = 7055,1 кг/ц

Потери на стадии самопрессовани:

G11 потерь= 7055,1 – 7043,2 = 11,9 кг/ц

Найдем массу отсепарированных сливок по формуле:

 ()

 где Мсл – масса сливок, кг/ц;

Мм – масса исходного молока, кг/ц;

Жм – массовая доля жира в цельном молоке, %;

Жо – массовая доля жира в обезжиренном молоке, %;

Жсл – массовая доля жира в сливках, %.

Масса сливок, отсепарированных на сепараторе:

На стадию нормализации поступает следующее количество молока:

G15 = 128,27 + 7055,1 = 7183,4 кг/ц

15) Стадия охлаждения (потери 0,03%)

G16 = 7183,4/0,9997 = 7185,6 кг/ц

Потери составили:

G12 потерь= 7185,6 – 7183,4 = 2,2 кг/ц

16) Очистка молока (потери 0,02%)

G17 = 7185,6/0,9998 = 7187,0

Потери составили:

G13 потерь= 7187,0 -7185,6 =1,4 кг/ц

17) Нагревание (потери 0,03%)

G18 = 7187,0/0,9997 = 7189,2 кг/ц

Потери составили:

G14 потерь= 7189,2 -7187,0 = 2,2 кг/ц

18) Стадия взвешивания и транспортировки (потери 0,02%):

G18 = 7189,2/0,9998=7190,6кг/ц

Потери составили:

G14 потерь= 7190,6 – 7189,2 = 1,4кг/ц

2.2.2 Тепловой баланс

1) Расчет стадии нагревания

Температура исходного молока 5°С

Температура нагретого молока 40°С

Начальная температура воды 50°С

Конечная температура воды 40°С

Масса молока, поступившего на нагревание 7189,2 кг/ц.

Теплоемкость молока 3,978кДж/кг К.

Теплоемкость воды 4,19кДж/кг К

Уравнение теплового баланса в общем виде[8]:

, ()

, ()

, ()

, ()

, ()

где Qгор – расход горячего теплоносителя, кг/ц;

св – средняя удельная теплоемкость горячего теплоносителя, кДж/кгК;

tВ1 и tВ2 – начальная и конечная температура горячего теплоносителя, град;

Gхол – расход охлаждающей воды, кг/ц;

См – средняя удельная теплоемкость холодного вещества, кДж/кгК;

tМ1 и tМ2 – температура охлаждающего вещества на выходе и входе в аппарат, град.

Из уравнения теплового баланса:

 ()

Определим расход нагревающего вещества:

2) Расчет стадии охлаждения

Температура исходного молока 40°С

Температура охлажденного молока 10°С

Начальная температура воды 1°С

Конечная температура воды 10°С

Масса молока, 7185,6 кг/ц.

Теплоемкость молока 3,978кДж/кг К.

Теплоемкость воды 4,19кДж/кг К

Из уравнения теплового баланса [8]:

 ()

Определим расход охлаждающей воды [8]:

 ()

3) Стадия пастеризации

Температура исходного молока 75°С

Температура пастеризованного молока 90°С

Начальная температура воды 92°С

Конечная температура воды 86°С

Масса молока, 7183,4 кг/ц.

Теплоемкость молока 3,978кДж/кг К.

Теплоемкость воды 4,19кДж/кг К

Из уравнения теплового баланса :

 ()

Найдем расход пара на стадии пастеризации:

2.3 Подбор оборудования

1) Молоко поступает в автоцистернах. На цикл необходимо 7190,6кг/ц молока. Для приемки молока из автоцистерн используется два комплекта оборудования. В комплект входит:

1 Насос центробежный самовсасывающий для молока марки Г2-ОПД производительностью 15000л/ч.

2 Воздухоотделитель производительностью 15000л/ч

3 Счетчик для молока марки УИМ-50 производительностью 15000л/ч

2) Оборудование для хранения молока

Емкость хранения заготавливаемого молока на сыродельном комбинате должна быть вместимостью от массы суточного поступления молока. Следовательно подбираем емкость вместимостью:

Vм1 = 7190,6/1015 = 7,08м3

Vм2 = 7,08*3 =21,24 м3

Vн = 25м3 Следовательно подберем емкость Г6-ОГМ-25 вместимостью 25м3, устанавливается вне здания. [9]

Для транспортировки молока подберем насос марки 36-1Ц2,8-20[10]

Емкость для хранения зрелого молока на один цикл устанавливают в аппаратном цехе. Объем молока в аппарате 7183,4/1015=7,08м3 . Подбираем емкость В2-ОМ2-Г-10 вместимость 10м3.[10]

Техническая характеристика В2-ОМ2-Г-10:

3) Оборудование для механической и тепловой обработки молока

Для тепловой обработки молока, идущего на выработку сыра подбирают подогреватель марки ВГ-10-П, охладитель ВГ-10-0 производительностью 10000л/ч; пластинчатую пастеризационно-охладительную установку марки А1-ОПК-5 производительностью 5000л/ч.

Техническая характеристика А1-ОПК-5:

Для очистки молока подбирают сепаратор молокоочиститель марки А1-ОЦМ-10 производительностью 10000л/ч.[11]

Для нормализации молока подбирают сепаратор-сливкоотделитель с устройством нормализации молока марки ОСЦП-5 производительностью 5000л/ч.[11]

4) Оборудование сыродельного цеха

Для изготовления сырного зерна подбираем сыроизготовитель YSTNINGSTANK TYP OST – II

Техническая характеристика YSTNINGSTANK TYP OST – II:

Для удаления сыворотки из аппарата подбираем центробежный самовсасывающий насос марки Г2-ОПД [10].

Подберем отделитель сыворотки марки Я7-ОО-23, производительностью 25м3\ч.

Техническая характеристика Я7-ОО-23

Прессование сыра проводят на тунельных прессах марки Я7-ОПЭ. Количество одновременно прессуемых головок 75 штук. Продолжительность прессования сыра “Российского нового” 10-12 ч. Самопрессование происходит в тележках для сырных форм. На одну варку необходимо пять прессов (2970,9/600 = 5 количество сырной массы – 2970,9,производительность пресса). Подбирают 15 прессов для работы сыродельного цеха в сутки.

Техническая характеристика Я7-ОПЭ

Число пресс-модулей, шт 5

Производительность в смену 600

Давление сжатого воздуха, подаваемого к прессу,. МПа 0,3...0,6

Коэффициент автоматизации не менее 0,3

Занимаемая площадь, м не более 8,15

Масса, кг 1245

Посолку сыра проводят в контейнерах РЗ-ОКУ в течение двух суток. Вместимость одного контейнера 450 кг сыра. Количество контейнеров, необходимых для посолки сыра определяют по формуле [9]:

 ()

где Мс - масса сыра, выработанного в сутки, 6666,7 кг;

Z - длительность посолки в солильном бассейне, сут;

G - вместимость контейнера, кг.

Nк =6666,7*2/250 = 54 шт.

Созревание сыра в камерах в течение 30 суток проводят в контейнерах вместимостью 450 кг. Количество контейнеров определяем по формуле ():

Nк2 =6666,7*30/450 = 445 шт.

При созревании сыра в пленке подбирают комплект оборудования М6-ОЛА для упаковки сыра в усадочную пленку производительностью 800 головок в час. В состав линии входит следующее оборудование: машина марки М6-ОЛА1 для обсушки сыров после посолки или мойки: полуавтомат марки М6-АП-36 для сварки пакетов полимерных пленок: две вакуум упаковочные машины марки ВУМ-5 с вакуум- насосом: конвейер марки М6-ОЛА2 для перемещения в камеру созревания сыров, упакованных в пленку [12].

2.4 Расчет сыроизготовителя

1) Конструктивные показатели

Полный объем сыроизготовителя:

VО =Vц = 15м3

где VО – номинальный объем жидкости в ферментаторе, м3;

VЦ –объем конической части аппарата, м3.

Найдём высоту цилиндрической части по формуле (51).

H=Vц/F, (51)

где F – площадь сечения ферментатора по внутреннему диаметру, м2.

F=0.785D2вн

F = 0.785×2,92 = 6,601

H = 15/6,601 = 2,271м

2) Расчет ферментатора на механическую прочность [14]

Толщину стенки S цилиндрического корпуса определяем по формуле (54):

, (54)

где S – толщина стенки обечайки, мм;

р – расчетное внутреннее давление в аппарате, (атмосферное) Н/м2;

Dвн – внутренний диаметр аппарата, мм;

j - коэффициент прочности сварного шва в продольном направлении, 0,9;

sдоп – допустимое напряжение на растяжение, Н/м2;

С – прибавка на износ к расчетной толщине стенки, мм.

Принимаем Sц = 20мм.

Гидростатическое давление столба жидкости, находящейся в аппарате при испытании.

р=rжgНж (56)

где rж - плотность жидкость при испытании, 1025 кг/м3; g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с2; Нж – высота столба жидкости, м.

р=1025×9,81×2,271 = 22835,4 Н/м2

Допускаемое напряжение материала при гидравлическом испытании должно удовлетворять требованию согласно формуле :

 (58)

где h - коэффициент прочности сварного шва, 0,9; sТ – предел текучести материала, Мн/м2.

, что меньше

Следовательно, прочность стенки ферментатора при гидравлическом испытании не нарушается.

3) Расчет механической мешалки [13]

Наиболее эффективное диспегирование достигается в аппарате с шестилопастной открытой турбинной мешалкой [10, стр.271]:

, (66)

где Dап – внутренний диаметр аппарата, 2900мм.

dм – диаметр мешалки, мм

Пусть , тогда диаметр мешалки 800мм.

 (67)

 (68)

hм – высота лопасти мешалки, мм

lл – длинна лопасти мешалки, мм

Для перемешивания среды вязкостью m=0,015 Н×с/м2 рекомендуется окружная скорость мешалки w=7 м/с.

Число оборотов мешалки:

 (69)

Принимаем n = 3 об/с = 180 об/мин.

Мощность, потребляемая мешалкой на перемешивание среды:

, (70)

 где rс – плотность среды, кг/м3;

n и dм – число оборотов и диаметр мешалки;

КN – критерий мощности.

Критерий мощности КN зависит от интенсивности перемешивания, характеризующейся центробежным критерием Рейнольдса:

, (71)

где mс – динамическая вязкость среды, Н×с/м2.

По рис.26 нормали находим значение КN=f(Reц) для турбинной мешалки.

Рисунок 26 – График для определения критерия мощности КN в зависимости от критерия Reц и типа перемешивающего устройства: 1 – для лопастных перемешивающих устройств; 2 – для якорных и рамных; 3 – для турбинных; 4 – для пропеллерных.

Найдем мощность, потребляемую мешалкой по формуле (70):

Мощность привода мешалки:

, (75)

где Sk - сумма коэффициентов, учитывающих наличие в сосуде внутренних устройств;

 - коэффициент для аппаратов без перегородок, 1,25;

- коэффициент высоты уровня жидкости в аппарате;

N – мощность, затрачиваемая на перемешивание, Вт;

Nуп – мощность, затрачиваемая на преодоление трения в уплотнении вала, Вт;

h - КПД привода мешалки, 0,9.

Коэффициент, учитывающий степень заполнения аппарата:

, (76)

где Нж – высота слоя перемешиваемой жидкости, м; 0,5Нап=0,5×2,271=1,135 м

Влияние на Sk оказывает только гильза термометра kГ =1,2

Диаметр приводного вала мешалки определим по приближенной формуле, исходя из прочности его на кручение:

, (78)

 где - допускаемое напряжения для материала вала на кручение, 70МН/м2;

С – прибавка на коррозию, 3мм.

Крутящий момент на валу мешалки:

 (79)

Принимаем диаметр вала 60мм.

По подбираем вертикальный привод 3-10-18,8 МН 5858-66; вал редуктора присоединен к валу перемешивающего устройства продольно-разъемной муфтой; выходной вал редуктора вращается со скоростью 180 об/мин. Электродвигатель мощностью 10кВт .

Заключение

В данном курсовом проекте представлена технология производства сычужного сыра твёрдого сорта ‘Российского нового’.

В общей части дана краткая характеристика сырам, как пищевому продукту. Рассмотрены основные компоненты, входящие в состав сыров.

В технологической части дана характеристика продукта и сырья, приведена рецептура, рассмотрена технология производства по стадиям, сделан расчет материального и теплового баланса производства, рассчитан сыроизготовитель, приведен подбор оборудования.

Список использованных источников:

1.                 Диланян З.Х. Сыроделие/ З.Х. Диланян - М.: Легкая и пищевая пром-сть,1984. 280 с.

2.                 Шиллер Г.Г. Справочник технолога молочного производства: учеб.пособие/ Г.Г. Шиллер, В.В. Кузнецов – СПб.: ГИОРД, 2003. – 215с.

3.                 Сыроделие: технологические, биологические и физико-химические аспекты : учебник для студентов высших учебных заведений/ С.А.Гудков и др. под ред.С.А. Гудкова – М.: ДеЛи принт, 2003. – 800с.

4.                 Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов/ К.К. Горбатова – СПб.: ГИОРД, 2000. – 320с.

5.                 Климовский И.И. Биохимические и микробиологические основы производства сыра/ И.И.Климовский - М.: Пищ.пром., 1966. – 208с.

6.                 Диланян З.Х. Основы сыроделия/ З.Х.Диланян – М.: Пищ.пром., 1980. – 112с.

7.                 Воробьев А.А. Микробиология/ А.А.Воробьев, А.С.Быков – М.: Медицина, 1994. -288с.

8.                 Авраменко Т.И. Технологическая инструкция по производству сыра сычужного твердого (“Российского”). ЗАО “Старицкий сыр”/ Т.И. Авраменко: ЗАО “Старицкий сыр”/ г.Старица, 2002-10с.

9.                 Ростос Н.К. Технология молока и молочных продуктов: учебник для профессиональных технических училищ/ Н.К. Ростос – М.: Пищевая промышленность, 1980. – 190с.

10.            Технология молока и молочных продуктов: учеб.пособие для студентов высш.учеб.заведений/ Г.В.Твердохлеб, З.Х. Диланян, Л.В. Чекураева, Г.Г. Шиллер. – М.: Агропромиздат, 1991. – 463с.

11.            Николаев А.М. Российский сыр: брошюра для инженеров – технологов молочной промышленности/ А.М.Николаев. – М.: Пищевая промышленность, 1968. – 88с.

12.            Храмцов А.Г. Безотходная технология молочной промышленности: учеб.пособие/ А.Г. Храмцов, П.Г. Нестеренко. – М.: Агропромиздат, 1989. – 279с.

13.            Кувшинский М.Н. Курсовое проектирование по предмету: Процессы и аппараты химической промышленности: учеб.пособ. для учащихся в химико-технологических и химико- механических техникумов/М.Н.Кувшинский, А.П. Соболева. – М.: Высшая школа, 1980. – 223с.

14.            Ростроса Н.К. Курсовое и дипломное проектирование предприятий молочной промышленности: учеб.пособие для учащихся техникумов / Н.К.Ростроса, П.В. Мордвинцева – М.:Агропромиздат , 1989. – 303с.

15.            Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслей АПК: Каталог /В.В.Кузнецов и др.; под ред.В.В.Кузнецова. – М.: АгроНИИТЭИИТО, 1990. -215с.

16.            Волчков И.И. Сепараторы для молока и молочных продуктов: учеб.пособие/И.И. Волчков – М.: Пищевая промышленность , 1975 – 223с.

17.            Томбаев Н.И. Справочник по оборудованию предприятий молочной промышленности : учеб.для высшей школы/Н.И.Томбаев – М.: Пищ.пром., 1972. -543с.

18.            Машины и аппараты химических производств: Примеры и задачи. Учебное пособие./ И. В. Доманский. В.П. Исаков, Г.М. Островский идр.; Под ред. В.Н. Соколова – Л.: Машиностроение,1982. - 384 с.

19.            Колосков С. П. Оборудование предприятий ферментной промышленности/ С.П.Колосков – М.: Пищевая промышленность, 1969. – 384 с.

20.            Должанов П.Б. Техника безопасности и промышленная санитария на предприятиях молочной промышленности: учеб.пособие для учащихся техникумов/ П.Б.Должанов – М.: Пищ.пром., 1963. – 42с.

21.            Бутников Н.Д. Техника безопасности в молочной промышленности: учеб.пособие / Н.Д.Бутников – М.: Пищ.пром., 1965. – 48с.

22.            Дегтярев Ф.Г. Техника безопасности на предприятиях молочной промышленности: учеб.пособие/ Ф.Г.Дегтярев – М.: Пищ.пром., 1973 – 108с.

23.            Бережной С.А. Практикум по безопасности жизнедеятельности: предназначен для студентов всех профессиональных направлений и специальностей, изучающих дисциплину “Безопасность жизнедеятельности” ТГТУ/ С.А. Бережной; ТГТУ каф. Безопасность жизнедеятельности и экологичности / Тверь, 1997. – 140с.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7