Автоматизация производства закваски для кисломолочных напитков (стр. 1 из 4)

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ ВПО «Ульяновская сельскохозяйственная академия»

Факультет: Технология и управление аграрным производством

Курсовая работа

по дисциплине:

Автоматизация систем управления технологическими процессами

По теме

Автоматизация производства закваски для кисломолочных напитков

Димитровград- 2010

Содержание

Технологическая часть

Схема технологического процесса производства

Автоматизация производства закваски непрерывным способом

Подбор средств измерения и автоматизации

Метрологическая карта № 1

Метрологическая карта № 2

Техника безопасности и охрана труда

Охрана окружающей среды

Список использованной литературы

Введение

Автоматизация производства - это процесс, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Главная цель автоматизации производства заключается в повышении производительности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства.

Основоположником классической теории автоматического регулирования является профессор И.А. Вышнеградский, который в 1876 г. построил график областей устойчивости диаграмма Вышнеградского - и впервые стал рассматривать регулятор и объект регулирования как единую динамическую систему. Значительный вклад в развитие теории автоматического регулирования внёс русский математик А.М. Ляпунов, доказавший ряд оригинальных теорем и динамических систем. Наибольшей известностью пользуются его методы для исследования нелинейных систем.

Автоматизация является одним из основных факторов современной научно-технической революции. В основе автоматизации производства лежит системный подход к анализу и синтезу объектов управления, а также к построению и использованию комплекса технических средств автоматического управления, регулирования и контроля. В автоматических системах широко используются новейшие достижения науки и техники. В отрасли молочного производства наблюдается частичная и комплексная автоматизация производственных процессов. Частичная автоматизация это автоматизация отдельных производственных операций. Она осуществляется в тех случаях, когда непосредственное управление сложными процессами, например термической обработкой колбасных изделий или работой пастеризационно-охладительной установки, становится практически недоступно для человека. При комплексной автоматизации производственных процессов участок, цех, завод и т.д. действуют как единый взаимосвязанный автоматический комплекс, например линия по производству сосисок и др. Комплексная автоматизация целесообразна в условиях высокомеханизированного производства на базе совершенной технологии и прогрессивных методов управления с применением средств измерений, автоматизации и вычислительной техники. Наряду с автоматическими системами управления, когда человек только следит за состоянием средств автоматизации, применяют автоматизированные системы управления (АСУ), в которых он активно участвует непосредственно в самом процессе управления. Автоматизированные системы управления это человеко-машинные системы, использующие в качестве технической базы электронные вычислительные машины (ЭВМ). В отрасли созданы и успешно работают автоматизированные системы управления технологическими процессами, предложивший, методы для исследования устойчивости и поведения (АСУ ТП), автоматизированные системы управления предприятиями (АСУП) и отраслевая автоматизированная система (ОАСУ). Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) человеко-машинная система, обеспечивающая сбор, обработку информации и управление технологическими объектами в соответствии с принятыми критериями. Под технологическими объектами управления (ТОУ) понимается совокупность технологического оборудования и реализованного на нём по соответствующим регламентам технологического процесса производства. Совместно действующие ТОУ и АСУТП составляют автоматизированный технологический комплекс (АТК). АСУ ТП обладают широкими функциональными возможностями, гибкостью к изменению алгоритмов их работы, создаются на базе однородных аппаратных средств, имеют более высокий уровень автоматизации за счёт интеграции функций управления и применения новых средств измерения. Развитие теории автоматического регулирования послужило основой для развития кибернетики науки об управлении, связи и переработке информации. Кибернетические принципы управления нашли своё применение практически во всех сферах деятельности человека: управление технологическим процессом, производством, наукой, торговлей, бытовым обслуживанием и т.д

Технологическая часть

Схема технологического процесса производства закваски непрерывным способом

Свежее молоко из промежуточного бака

Стерилизация при температуре ,

Охлаждение до температуры .

Культивирование при рН , и t ,

Культивирование при рН , и t ,

Охлаждение до температуры .

Фасовка, упаковка

Описание технологического процесса

Стерилизация

Молоко стерилизуют в емкостях для стерилизации молока при температуре

в течение 28-32 мин или в трубчатых стерилизаторах при температуре 5-10 с. Затем молоко охлаждают до температуры , передавливают в ферментер углекислым газом и освобождается от кислорода путем барботажа углекислым газом (18-20-кратное замещение газовой фазы методом заполнения-выпуска газа или непрерывным методом при заполненном ферментере типа КС 36 на 75-80% - 40 мин при скорости потока 0,5 л/мин, при давлении 0,3 кгс/см2). После завершения деоксигенации в молоко вводят закваску передавливанием углекислым газом из заквасочника или ферментера.

Культивирование

Сквашивание проводят при температуре

в течение 6-8 ч при приготовлении кисломолочного бифидумбактерина (штаммы Bifidobakterium longum штамм В 379 М или Bifidobakterium bifidum штамм 791, Bifidobakterium bifidum штамм ЛВА-3) и 3-4 ч при приготовлении кисломолочного лактобактерина (штаммы L. casei 37, L.plantarum 38, L.fermentum 39). После внесения закваски необходимо перемешать содержимое ферментеров или мешалкой (40-60 об. /мин) или с помощью барботажа газом в течение 10-15 мин.

Процесс является завершенным при достижении показателя рН 5,4-5,2. После окончания процесса продукт охлаждают до

в течение 20-30 мин путем подачи водопроводной или охлажденной воды в систему термостатирования ферментера. Затем при медленном перемешивании (1-2 об/мин) передают (передавливается углекислым газом) на фасовку. Готовый продукт, расфасованный при соблюдении правил асептики, может храниться до 5 сут при температуре .

Автоматизация производства закваски непрерывным способом

Процесс производства заквасок непрерывным способом состоит в культивировании молочных микроорганизмов в проточных условиях. Технологический процесс и автоматизированная установка для непрерывного производства заквасок, содержащих гомо- и гетероферментативные мезофильные стрептококки, разработаны во ВНИМИ Л.А. Банниковой, Л.П. Брусиловским, В.П. Свириновским. Функциональная схема системы управления данной установки приведена на чертеже.

Свежее молоко из промежуточного бака I плунжерным насосом-дозатором II подается в двухсекционный проточный теплообменник. В секции III молоко стерилизуется при температуре

, в секции IVоно охлаждается ледяной водой до температуры . Стерилизованное молоко, охлажденное до температуры заквашивания, непрерывно поступает в культиватор V. В нем свежее молоко смешивается с подсквашенным молоком. В культиваторе поддерживается значение рН продукта, равное , и температура , которые являются оптимальными для накопления микробных клеток. Подсквашенное молоко, содержащее значительное количество гомо- и гетероферментативных стрептококков, из культиватора Vчерез переливную трубу XIпоступает в культиватор VI, где поддерживается значение рН продукта, равное , и температура . Условия среды в культиваторе Vотличаются от условий в культиваторе VI, поэтому в последнем накапливаются продукты жизнедеятельности микроорганизмов (молочная и другие кислоты, а также ароматические вещества) и незначительно увеличивается объем микрофлоры.