Очистка молока от примесей и аппараты для его реализации

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА "МЕХАНИЗАЦИЯ ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ"

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КУРСОВОй ПРОЕКТ

по дисциплине:

"Процессы и аппараты пищевых производств"

Тема: "Очистка молока от примесей и аппараты для его реализации"

Барнаул 2014

Содержание

Введение

1. Анализ и классификация процесса очистки молока

2. Механизм протекания очищения молока

2.1 Очистка молока от микробиологических примесей

2.2 Очистка молока от механических примесей

3. Литературный и патентный обзор

3.1 Литературный обзор

3.2 Патентный обзор

4. Сравнение и выбор оптимального аппарата

Техническая производительность

Удельная энергоемкость

Удельная материалоемкость

Габаритность

5. Описание выбранного аппарата

6. Усовершенствование выбранного аппарата

Заключение

Список используемой литературы

Приложения

Введение

Молоко, как и хлеб, человечество начало использовать в пищу более пяти тысячелетий назад. Молоко - единственный продукт питания в первые месяцы жизни человека. Исключительно важное значение оно имеет и в питании взрослого человека. Для старых, ослабевших и больных людей молоко является незаменимой пищей. "Молоко, - писал академик И.П. Павлов, - это изумительная пища, приготовленная самой природой".

Установлено, что этот продукт содержит свыше ста ценнейших компонентов. В него входят все необходимые для жизнедеятельности организма вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины. Эти компоненты молока хорошо сбалансированы, благодаря чему оно легко и полностью усваиваются [3].

С давних времен молоко используется и как лечебное средство от многих болезней: при лечении сердца, почек и других органов. Молочные продукты (простокваша, кумыс, кефир и др.) являются прекрасным лечебным средством для людей, страдающих желудочно-кишечными заболеваниями, туберкулезом; хороший эффект они дают и при отравлениях.

Молоко оказывает благоприятное действие на секрецию пищеварительных желез. Оно усваивается при минимальном их напряжении. При этом энергии требуется в 3-4 раза меньше, чем для усвоения, например, хлеба. По научно обоснованным нормам молоко и молочные продукты должны составлять одну треть пищевого рациона [10].

В нашей стране в связи с тяжелой экономической ситуацией сельское хозяйство развито слабо, молочной отрасли сельского хозяйства уделяется очень мало внимания. И с каждым годом все больше и больше на прилавках магазинов появляются импортные молочные продукты, создающие большую конкуренцию нашим продуктам, и вытесняющие последних с прилавков. Поэтому выбранная тема особенно актуальна для осуществления деятельности любого предприятия [4].

1. Анализ и классификация процесса очистки молока

При доении коровы в молоко попадают различные механические примеси и микроорганизмы. Степень загрязненности молока зависит от санитарно-гигиенических условий получения его. Для очищения молока от механических примесей (частиц корма и подстилки, шерстинок, пыли) его фильтруют на скотном дворе, а затем очищают в прифермской молочной.

Фильтрование молока при доении коров в стойлах в переносные ведра и сливе молока во фляги его пропускаем через фильтры-цедилки.

Фильтрами служат ватные кружки или фильтры из нетканого полотна, которые прокладывают между двумя металлическими сетками, белая фланелевая, вафельная или лавсановая ткань, сложенная в два слоя. Если нет указанных материалов, можно использовать марлю, сложенную в 4-6 слоев. Синтетические ткани обладают высокой прочностью, их можно легко промыть в теплой воде с мылом или моющим порошком;

м синтетической ткани заменяет 35-40 м марли [2].

Через один ватный кружок или фильтр из нетканого полотна можно пропустить молоко из 2-3 фляг, а при сильном загрязнении - из одной фляги.

После фильтрования ватные кружки уничтожают, фильтры из хлопчатобумажных тканей стирают в 0,5% теплом растворе (30+,-; с) дезмола или моющего порошка, прополаскиваем в теплой воде или кипятим 12-15 минут. Фильтры из лавсановой ткани стираем в растворе порошка, затем выдерживаем 20 минут в 1% растворе гипохлорита натрия или хлорной извести, содержащей не более 0,25-0,5% активного хлора, прополаскиваем водой и высушиваем, после чего используем повторно.

Фильтры могут быть цилиндрической формы с боковой фильтрующей поверхностью, что показано на рисунке выше. Их преимущество заключается в том, что механические примеси оседают на дно, а поэтому в меньшей мере загрязняется боковая фильтрующая поверхность, благодаря чему уменьшается растворение механических примесей и смыв из них бактерий в молоко. На фермских молочных применяют закрытые фильтрационные аппараты: трубчатые, дисковые и цилиндрические.

При использовании доения коров, ряд установок используется сразу для очистки молока в процессе доения. Фильтрование молока использованием даже самых совершенных фильтрующих установок не обеспечивает полной очистки от его механических примесей. Часть механических примесей размывается, растворяется и проходит через фильтр. Микроорганизмы смываются и поступают в молоко. В настоящее время на фермах устанавливают сепараторы - молокоочистители, похожие на сепараторы-сливкоотделители. У сепараторов - молокоочистителей небольшой диаметр барабана, тарелки без отверстий, разделительной тарелки нет, объем грязевого пространства значительней, имеется только один сборник для очищенного молока. Принцип его работы состоит в том, что при вращении барабана развивается центробежная сила, отдаляющая механические примеси молока в виде сепараторной слизи. Вместе механическими примесями удаляются и бактерии, особенно спорообразующие [2].

очистка молоко примесь аппарат

2. Механизм протекания очищения молока

2.1 Очистка молока от микробиологических примесей

Бактериофугирование. При бактериофугировании одновременно с механическими примесями из молока удаляется подавляющая часть микроорганизмов. Бактериофуги действуют по принципу центробежных очистителей, отличаясь от них более высокой скоростью вращения барабана (более 16000 об/мин), большим числом и размером тарелок.

Целесообразно устанавливать последовательно молокоочистители и бактериофуги (саморазгружающиеся). На большинстве крупных молочных предприятий так и поступают. Бактофугированием сырого молока пользуются для удаления из него микроорганизмов с целью его стерилизации без применения термической обработки. В пластинчатом аппарате молоко нагревается до 75°С и подается в одну или две последовательно подключенные бактериофуги. Удаляется до 98-99% бактерий. Особенно легко удаляются спорообразующие микроорганизмы и их споры. Однако бактериофугирование не исключает последующей пастеризации или стерилизации молока, так как отдельные виды микроорганизмов (в том числе и патогенные), плотность которых равна плотности молока или даже меньше ее, не могут быть удалены под действием центробежной силы [5].

Химическая фильтрация. Разработаны способы химической очистки молока с использованием специальных аппаратов-ионообменников. В ионообменниках молоко фильтруется через высокомолекулярные органические вещества - иониты (ионообменные смолы). Ионообменные смолы поглощают различные ионы, в результате чего меняется минеральный состав молока и оно приобретает новые свойства. Это позволяет получить новые пищевые продукты, улучшить их качество, удалить нежелательные примеси. Так, в результате удаления примерно 10% кальция молоко медленнее свертывается под действием сычужного фермента, сгусток его получается менее плотный, при этом вкус, цвет, внешний вид молока изменяется незначительно. На основе ионообменного процесса, разработана технология получения ионитного молока для вскармливания детей раннего возраста. При ионообменной обработке уменьшается также в несколько тысяч раз число бактерий. Последовательной обработкой сыворотки катионитом и анионитом можно снизить содержание в ней минеральных солей (ионов Са, Na, К). После прохождения молока через ионообменную колонку уменьшается его кислотность. Ионообменные смолы в настоящее время используют для выведения из молока радионуклидов. Эффективность ионного обмена зависит от ряда факторов: температуры фильтруемого молока, скорости и направления потока молока в колонке, соотношения между смолой и молоком, pH среды, концентрации удаляемых элементов [8].

В некоторых странах проводят ультрафильтрацию молока на ферме, что сокращает транспортные расходы на доставку молока на молочные заводы в 2-3 раза, кроме того, получаемый концентрат молока обладает повышенной стойкостью, так как высокое осмотическое давление его препятствует жизнедеятельности микроорганизмов.

Этими методами обезвреживают от микрофлоры молоко, обезжиренное молоко и сыворотку; проводят обезжиривание сыворотки для получения фосфолипопротеинового концентрата с высокой эмульгирующей способностью для производства колбас; осуществляют разделение молочной сыворотки на компоненты, получение сывороточных белков, молочного сахара и т.д. Область применения мембранных методов в молочной промышленности очень широка и дает возможность получить молочные продукты направленного химического состава с высокой биологической ценностью при экономии энергетических затрат [5].

2.2 Очистка молока от механических примесей

Методы очистки молока избираются в зависимости от производительности молочных предприятий: фильтры или центробежные молокоочистители.

Фильтрация молока. Очистку молока от механических примесей проводят сразу после доения, пока молоко еще теплое. При доении в ведра молоко фильтруют во время слива его во фляги. В качестве фильтрующих элементов используют ватные прокладки, марлю, лавсановую ткань, а также фильтры разового пользования. Их недостатком является сильное загрязнение. Ватные прокладки меняют через 50-60 литров отфильтрованного молока. Марля не обеспечивает полную очистку молока от мелких примесей. Лучшие результаты дает лавсановая ткань или энант, которую после использования стирают и дезинфицируют [6].

Мелкие предприятия пользуются самым простым методом очистки молока от посторонних механических и биологических примесей, находящихся во взвешенном состоянии, - фильтрацией. Для этого используют ватные фильтры одноразового пользования (на 70-100 л молока), фланель, вафельную ткань, марлю, сложенную в 4-6 слоев, лавсан - в 2 раза. Марля - хороший фильтрующий материал, ее недостатки - гидрофильность и непрочность, длительность обработки при повторном использовании. Пропускная способность одного марлевого фильтра - 10-15 т молока.

Перед повторным употреблением хлопчатобумажные ткани стирают в 0,5% -ном теплом растворе дезмола или другого моющего средства, прополаскивают в проточной воде, проглаживают или кипятят в течение 12-15 мин и высушивают.

Широко используют лавсановые фильтры. Они не токсичны, гидрофобность их позволяет достичь высокой скорости фильтрации, устойчивы к воздействию микроорганизмов, моющих средств, слабым органическим и минеральным кислотам, щелочам, пару, воде. Пропускная способность одного фильтра - 140 т молока. Фильтры из лавсана легко моются в теплой воде с мылом, затем их погружают в 1% -ный раствор гипохлорита натрия или осветленной хлорной извести на 20 мин.1 м лавсана заменяет не менее 35-40 м марли.

Нормы расхода материалов на 1 т молока: фланели или вафельной ткани требуется 0,09 м, марли - 1,26, лавсана - 0,017, ватных фильтров - 25 штук (масса одного фильтра 1,5 г) [6].

Для фильтрации молока используют фильтры разных конструкций: пластинчатые, дисковые, цилиндрические, в том числе фильтры самоочищающиеся, агрегаты очистительно-охладительные. Молоко насосом подается в фильтр и под давлением проходит через фильтрующую ткань (фланель, байка, лавсан), оставляя на ней частицы примесей. Постепенно на фильтре образуется плотный слой, и сопротивление движению жидкости возрастает в несколько раз, что делает необходимым смену ткани. Поэтому для создания непрерывного процесса фильтры, как правило, оборудуют двумя секциями. Перед фильтрацией молоко рекомендуется подогреть до температуры 35-45°С в подогревателе или секции регенерации пластинчатого аппарата. Это необходимо не только потому, что холодное молоко имеет повышенную вязкость и медленно фильтруется, но также и потому, что в холодном молоке полуотвердевшие жировые шарики образуют кучки и с большим трудом проходят через фильтрующую ткань, быстро забивая ее. При подогревании молока происходит растворение загрязнений и бактериальное обсеменение. Кроме того, такая фильтрация задерживает только крупные частицы механических загрязнений. Существенными недостатками также являются большая затрата рабочего времени (до 30% от рабочего цикла), необходимость смены фильтрующей ткани, промывки, разгрузки фильтра от осадка, подготовки установки к работе. Немаловажно и то, что поступающее в фильтр молоко в процессе очистки контактирует с загрязнениями, отложившимися на фильтрующей ткани из предыдущих порций [6].

Центробежная очистка. В промышленности стали широко использовать наиболее эффективную центробежную очистку с применением сепараторов-молокоочистителей и бактериофуг. По конструкции сепаратор-молокоочиститель напоминает сепаратор-сливкоотделитель, но имеет некоторые конструктивные отличия: в тарелках отсутствуют отверстия, поэтому молоко в межтарелочные пространства входит с периферии; периферийное (грязевое) пространство увеличено; нет верхней разделительной тарелки, поэтому весь поток обработанного молока направляется в один отводной патрубок, а не в два [6].

Очистка молока осуществляется следующим образом. Молоко по центральной трубке поступает в тарелкодержатель, при вращении которого развивается большая центробежная сила, и выводится к периферии барабана, затем под напором поднимается между тарелками к его центру и выбрасывается в отводную камеру с напорным диском. Создаваемого напора достаточно для подачи молока в другие аппараты. Поскольку плотность механических примесей молока больше плотности плазмы, механические примеси отбрасываются к периферии барабана и откладываются в грязевом пространстве плотным слоем. Одновременно удаляется значительное количество микроорганизмов, а также часть лейкоцитов, частиц ткани вымени и крови, хлопья белка и др. Сепараторная слизь составляет в среднем 0,06% массы обработанного молока. Слизь имеет примерно следующий состав: 66-68% воды, жировых веществ - 3,3%, белковых веществ - 24-25%, золы - 3-3,2% и других веществ - до 2%. По вертикали слизь состоит из слоев: нижний темно-серый - грязевой, средний белый - белковый, верхний розовато-коричневый - бактериальный.

На качество очистки молока влияют, в первую очередь, температура, скорость вращения барабана и продолжительность безостановочной работы установки. Продолжительность безостановочной работы молокоочистителей составляет 3-4 ч при обычной степени загрязненности молока и нормальной кислотности (до 20°Т), но снижается при обработке сильно загрязненного молока и молока с повышенной кислотностью [6].

В настоящее время применяют саморазгружающиеся центробежные молокоочистители. Сепараторная слизь из барабана автоматически удаляется через определенные промежутки времени. Отечественный сепаратор-молокоочиститель модели ОМЕ с производительностью 15000 л/ч работает непрерывно 10 ч при времени между разгрузками, равном 30 мин, и давлении после редукционного клапана гидросистемы, равном 49 МПа. При этом количество выбрасываемого осадка достигает 4 кг. Через каждые 3-4 ч осуществляется автоматическая безразборная мойка сепаратора на ходу.

Очистка может проходить при температурах от 5 до 65°С. В отечественных технологических линиях оптимальная температура молока, поступающего на молокоочиститель, принята в пределах 35-45°С. При очистке холодного молока его исходные качества сохраняются лучше, однако, возрастает вязкость, уменьшается скорость всплывания частиц, вследствие чего производительность молокоочистителя снижается до 50%. В то же время повышение температуры молока более 40°С нецелесообразно, так как механические загрязнения или растворяются, или раздробляются в молоке, что не позволяет их полностью устранить под действием центробежной силы, снижается эффективность очистки и увеличивается бактериальная обсемененность.

Центробежная очистка молока приводит к изменению дисперсности жировых шариков. При холодной очистке молока (температура 10-20°С) величина жировых шариков изменяется минимально, однако их дробление резко возрастает при повышении температуры выше 45°С. По сравнению с исходным молоком число мелких шариков диаметром 1-2 нм увеличивается при температуре 45°С на 9%, при 60°С - на 14% и при 80°С - на 17%. Количество же крупных жировых шариков уменьшается: диаметром 3-4 нм - с 17% до 12-6%; 4-5 нм - с 8% до 5-2%; 5-6 нм - с 4% до 2-1%. Любое изменение степени дисперсности жировых шариков при производстве многих молочных продуктов крайне нежелательно [6].

Использование центробежной очистки молока является наиболее эффективней в производстве, а также такая очистка позволяет удалять не только механические примеси, но и слизь, сгустки фибрина, клетки эпителия и форменные элементы крови, а также многие макроорганизмы. Количество извлекаемой примеси составляет примерно 0,06% от массы молока, прошедшего через очиститель.

3. Литературный и патентный обзор

3.1 Литературный обзор

Молоко - скоропортящийся продукт. Особенно быстро оно портится на ферме в неохлажденном состоянии. В нем быстро размножаются бактерии, повышается кислотность, возникают нежелательные запахи и привкусы. Довольно часто учет молока на фермах ведут по объёму используя молокомеры, хотя более точные результаты дает взвешивание. В этом случае молоко принимают в специальной комнате в конце или середине скотного двора. Для учёта массы молока в месте с тарой применяют весы различной системы. Последнее время начали использовать метод объёмного определение количества молока с помощью градуированного стержня (линейки с нержавеющей стали), который опускают в танк (ёмкость с молоком) до дна. На товарных и племенных фермах учитывают молоко ежедневного от каждой группы коров, а в некоторых племенных хозяйствах учёт надоя молока ведут от каждой племенной коровы ежедневно по показателям счётчиков индивидуального надоя [10].

Для удаления механических примесей. (кусочков корма, частиц подстилки, шерсти). Молоко обрабатывают разными способами. Первый из них - процеживание молока через фильтры - цедилки, в которых между двумя металлическими стенками находится слой марли, сложен в 3 - 4 раза, слой ваты или слой ткани из искусственного волокна - лавсан. При такой очистке удаляются только крупные твердые частицы.

Более мелкие частицы улавливаются фильтрами, применяемыми на доильных установках. В этих фильтрах используется лавсановая ткань. В процессе доения по мере загрязнения фильтры заменяются на чистые.

Наиболее распространенные отечественные молокоочистители на предприятиях Г9-ОМА-3М, А1-ОЦМ-5, А1-ОХО. В нём под действием центробежной силы механические частицы отделяются от молока и накапливаются на стенках барабана: этот слой снимают после 2-х-3-х часовой работы сепаратора-очистителя, а очищенное молоко поступает в напорную тару, откуда выводится под давлением напорным диском по закрытым трубопроводам в производственные коммуникации.

Лучшие результаты очистки получаются, если молоко обрабатывается немедленно после дойки.

.2 Патентный обзор

Изобретение (пат. РФ № 2129472) относится к оборудованию пищевой промышленности, в частности к сепараторам для молока.

Известен центробежный сепаратор-молокоочиститель, содержащий барабан, включающий крышку, основной тарелкодержатель с основным пакетом тарелок, имеющих внутреннюю отбортовку с отверстиями, укрепленный жестко на вертикальном вращающемся полом валу дополнительный тарелкодержатель, образующий боковую стенку барабана с дополнительным пакетом тарелок, каждая из которых расположена в зазорах между тарелками основного пакета и имеет наружную отбортовку с отверстиями, привод и тормозной механизм для приведения во вращение дополнительного тарелкодержателя относительно основного, расположенный снаружи боковой поверхности дополнительного тарелкодержателя (SU, 1763031 A1 B 04 B 1/08, 1992).

Недостатком известного сепаратора является невысокое качество очистки молока вследствие размывания и уноса загрязнений из шламового пространства барабана потоком обезжиренного молока.

Технический результат изобретения заключается в повышении степени очистки молока.

Для достижения этого результата в предложенном центробежном сепараторе-молокоочистителе, содержащем крышку, укрепленный жестко на вертикальном вращающемся полом валу тарелкодержатель с основным пакетом тарелок, имеющих внутреннюю отбортовку с отверстиями для отвода очищенного молока, дополнительный тарелкодержатель, образующий боковую стенку барабана с дополнительным пакетом тарелок, каждая из которых расположена в зазорах между тарелками основного пакета и имеет наружную отбортовку, питающие отверстия, привод и тормозной механизм, питающие отверстия расположены на конусной части тарелок дополнительного пакета и смещены к нижнему основанию их конусов, при этом радиус нижнего основания конуса каждой тарелки основного пакета уменьшен на величину питающего отверстия [9].

4. Сравнение и выбор оптимального аппарата

Для сравнения молокоочистителя были выбраны Г9-ОМА-3М, А1-ОЦМ-5 и А1-ОХО, так как у них одинаковый принцип действия, но разные технические показатели.

СЕПАРАТОР-МОЛОКООЧИСТИТЕЛЬ Г9-ОМА-3М

Предназначен для очистки теплого молока от загрязнений и молочной слизи. Используется на малых и средних предприятиях молочной промышленности.

Молоко через приемно-выводное устройство подается в барабан и заполняет межтарелочное пространство, где происходит очистка. Под действием центробежных сил загрязнения и слизь оседают в виде плотного слоя на внутренние стенки барабана. Выгрузка осадка происходит вручную после остановки барабана. Периодичность выгрузки зависит от фактической загрязненности молока. Очищенное молоко поступает в напорную камеру, откуда выводится напорным диском по закрытым трубопроводам в производственные коммуникации. Вывод очищенного молока оборудован манометром и дросселем для регулировки [1].

Рисунок 1. Сепаратор молокоочиститель Г9-ОМА-3М.

СЕПАРАТОР-МОЛОКООЧИСТИТЕЛЬ А1-ОЦМ-5

Сепаратор состоит из станины с приводом, барабана, кожуха с приемником осадка, локальной системы управления. Конструкция сепаратора с центробежной периодической выгрузкой осадка, полузакрытого исполнения. Молоко через приемно-выводное устройство подается в барабан и заполняет межтарелочные пространства, где происходит его очистка. Под действием центробежной силы загрязнения и слизь оседают в виде плотного слоя в шламовом пространстве. Выгрузка осадка происходит частично или полностью в рабочем режиме сепаратора через заданные интервалы времени. Время между разгрузками и продолжительность разгрузки задается в зависимости от фактической загрязненности молока. Очищенное молоко поступает в напорную камеру, откуда выводится под давлением напорным диском по закрытым трубопроводам в производственные коммуникации. Вывод очищенного молока оборудован манометром и дросселем для регулировки. Управление работой сепаратора, разгрузкой и мойкой осуществляется автоматически локальной системой управления [11].

Рисунок 2. Сепаратор молокоочиститель А1-ОЦМ-5.

СЕПАРАТОР-МОЛОКООЧИСТИТЕЛЬ А1-ОХО

Сепаратор состоит из станины с приводом, барабана, приемно-отводящего устройства, крышки сепаратора, приемника осадка, автоматической системы управления. Конструкция сепаратора с центробежной периодической выгрузкой осадка полузакрытого исполнения.

Молоко через приемно-выводное устройство подается в барабан и заполняет межтарелочные пространства, где происходит очистка. Под действием центробежных сил механические примеси, и слизь оседают в грязевом пространстве барабана. Выгрузка осадка происходит частично или полностью в рабочем режиме сепаратора через заданные интервалы времени под действием центробежной силы.

Очищенное молоко поступает в напорную камеру, откуда выводится под давлением напорным диском по закрытым трубопроводам в производственные коммуникации.

Сепаратор может быть включен в систему безразборной мойки. Управление работой сепаратора, разгрузкой и мойкой осуществляется автоматически [7].

Рисунок 3. Сепаратор молокоочиститель А1-ОХО.

В моей работе представлены три типа аппаратов для первичной обработке молока - это сепараторы - молокоочистители. После сравнения двух похожих по функциям машин - выберем наиболее лучший вариант.

Техническая характеристика молокоочистителей приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Техническая характеристика аппаратов

Расчет молокоочистителей проводился по четырем показателям: технической производительности, удельной энергоемкости, удельной материалоемкости и габаритности по формулам (1 - 4):

Техническая производительность

Техническая производительность характеризует максимальные производственные возможности молокоочистителя, достигаемые при полном использовании его конструктивных свойств в определенный промежуток времени.

Расчет проводили по формуле (1):

 (1)

где W_п - паспортная производительность, т/ч;

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

Например, найдем техническую производительность молокоочистителя А1-ОХО:

W_т = 10000 × 0,7 = 7000 л/ч

Удельная энергоемкость

Удельная энергоемкость характеризуется отношением затрат энергии к технической производительности молокоочистителя.

Расчет проводили по формуле (2):

 (2)

где N - мощность, кВт;

W_т - техническая производительность, т/ч.

Например, найдем удельную энергоемкость А1-ОХО:

N_уд = 11/ 7000 = 0,00157 кВт*ч/л

Удельная материалоемкость

Удельная материалоемкость - это удельный расход материальных ресурсов для получения единицы полезного эффекта, выражается в отношении массы молокоочистителя к его производительности.

Расчет проводили по формуле (3):

 (3)

где m - масса молокоочистителя, т;

W_т - техническая производительность, т/ч.

Например, рассмотрим удельную энергоемкость А1-ОХО:

М_уд = 990/7000 = 0,141 т*ч/т

Габаритность

Габаритность характеризуется отношением размеров молокоочистителя к его производительности.

Расчет проводили по формуле (4):

 (4)

гдеL - длина, см;

B - ширина, см;

W_т - техническая производительность, т/ч

Например, рассмотрим габаритность А1-ОХО:

Г = 114*78*146/7000 = 185,47 см³*ч/л

Таблица 2 - Расчетные характеристики молокоочистителей

Анализ расчетных данных (таблица 2) и гистограмм (приложение) показывает, что с технологической точки зрения из приведенного оборудования наибольший интерес представляет Я2-ФРЛ, для производства колбас и копченостей, так как у него самая большая техническая производительность, самая маленькая габаритность и мало удельная материалоемкость.

5. Описание выбранного аппарата

Сепаратор предназначен для очистки холодного молока от загрязнений и молочной слизи. Используется на предприятиях молочной промышленности. Может работать в составе пастеризационно-охладительной установки производительностью 10 000 л/ч. Сепаратор может также быть использован для холодной очистки молока в производстве сыра и других видов молочных продуктов.

Принцип работы

Сепаратор состоит из:

·              станины с приводом,

·              барабана,

·              приемно-отводящего устройства,

·              крышки сепаратора,

·              приемника осадка,

·              автоматической системы управления.

Конструкция сепаратора выполнена с центробежной периодической выгрузкой осадка полузакрытого исполнения. Молоко через приемно-выводное устройство подается в барабан и заполняет межтарелочные пространства, где происходит очистка. Под действием центробежных сил механические примеси и слизь оседают в грязевом пространстве барабана. Выгрузка осадка происходит частично или полностью в рабочем режиме сепаратора через заданные интервалы времени под действием центробежной силы. Очищенное молоко поступает в напорную камеру, откуда выводится под давлением напорным диском по закрытым трубопроводам в производственные коммуникации. Сепаратор может быть включен в систему безразборной мойки. Управление работой сепаратора, разгрузкой и мойкой осуществляется автоматически [7].

6. Усовершенствование выбранного аппарата

Для достижения этого результата в предложенном центробежном сепараторе-молокоочистителе, содержащем крышку, укрепленный жестко на вертикальном вращающемся полом валу тарелкодержатель с основным пакетом тарелок, имеющих внутреннюю отбортовку с отверстиями для отвода очищенного молока, дополнительный тарелкодержатель, образующий боковую стенку барабана с дополнительным пакетом тарелок, каждая из которых расположена в зазорах между тарелками основного пакета и имеет наружную отбортовку, питающие отверстия, привод и тормозной механизм, питающие отверстия расположены на конусной части тарелок дополнительного пакета и смещены к нижнему основанию их конусов, при этом радиус нижнего основания конуса каждой тарелки основного пакета уменьшен на величину питающего отверстия.

Заключение

В связи с тем, что сырьевая база многих молочных предприятий структурно неоднородна, проблема качества сырья, поступающего на переработку, является одним из важнейших факторов эффективности молочного производства. Молоко поставляют как сельскохозяйственные организации, так и хозяйства населения, поэтому уровень бактериальной загрязненности молока остается высоким.

Очистка молока под действием центробежной силы позволяет удалить из молока не только механические примеси, но и слизь, сгустки молока, эпителий, форменные элементы крови, которые как более тяжелые частицы отбрасываются к стенкам сепарирующего устройства и собираются в грязевом пространстве в виде плотного слоя.

В проделанной курсовой работе были рассмотрены молокоочистители. Рассмотрены аппараты: Г9-ОМА-3М, А1-ОЦМ-5 и А1-ОХО и рассчитаны их показатели. По всем показателям оказался лучший молокоочиститель А1-ОХО; а именно по технической производительности, удельной энергоемкости и габаритности. Так же были предложены усовершенствования прибора.

Список используемой литературы

1.       Бердикин С.А. Технология и техника переработки молока / С.А. Бердикин, Ю.В. Космодемьянский, В.Н. Юрин. - М.: Колос. 2001.400с.

2.      Богданова Е.А. Технология цельномолочных продуктов и молочно-белковых концентратов / Е.А. Богданов, Р.Н. Хандак, З.С. Зобкова, В.Ф. Сергеева, Л.И. Новосадова, А.П. Патратий, З.А. Бирюкова, Л.Н. Иванова, В.В. Василисина, В.Ф. Семенихина. - М.: Агропромиздат, 1989. - 311 с.

3.      Гетманец В.Н. Розлив и маркировка питьевого молока: учебное пособие/В.Н. Гетманец. - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2009. - 37.

4.      Гетманец В.Н. Технология переработки молока: Методические указания к выполнению курсовой работы. Барнаул: Изд - во АГАУ, 2006.36 с.

5.      Колесникова С.С. Отделение бактерий из молока центрифугированием / С.С. Колесникова // Молочное дело. - 2006. - №11. - С.18-21.

6.      Крусь Г.Н. Технология молока и молочных продуктов / Г.Н. Крусь, А.Г. Храмцов, З.В. Волокитина, С.В. Карпачев; Под ред.А.М. Шалыгиной. - М.: КолосС, 2006. - 445 с.

7.      Курочкин А.А. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства / А. А Курочкин, В. В Ляшеко, - М.: Колос, 2001.

8.      Остроумов Л.Л. Функциональные кисломолочные напитки // Молочная промышленность. - 2002. №11. - С.36-38.

9.      Пат.2440001 РФ, МПК В02С18/00. Способ посола мяса при производстве мясопродуктов / Лисицын А.Б. - Заяв.07.09.1998; Опубл.27.06.2003.

10.    Рогожин В.В. Биохимия молока и молочных продуктов: Учебное пособие. - СПб: ГНОРД, 2006. - 320 с.

11.    Твердохлеб Г.В. Технология молока и молочных продуктов / Г.В. Твердохлеб, Г.Ю. Сажинов, Р.И. Раманаускас. - М.: ДеЛи принт, 2006. - С.30-34.

Приложения

Приложение А

Приложение Б

Рис. Б1. Машинно-аппаратурная схема линии производства пастеризованного молока

Устройство и принцип действия линии.1 - центробежными насосами, 2 - расходомеры-счетчики, 3 - тарированные емкости, 4 - пластинчатый охладитель, 5 - уравнительный бачок, 6 - пастеризационно-охладительная установка, 7 - центробежных сепараторах-молокоочистителях, 8 - гомогенизатор, 9 - пластинчатый пастеризатор, 10 - емкость.