Характеристика технологічного обладнання потокової лінії виготовлення молочного цукру і рафінованого (стр. 1 из 5)

Характеристика технологічного обладнання потокової лінії виготовлення молочного цукру і рафінованого молочного цукру

Зміст

1. Вступ

2. Опис фрагмента технологічної схеми виробництва та проектованого обладнання

3. Порівняльна характеристика аналогічного обладнання

4. Інженерні розрахунки

5. Правила експлуатації

Список використаної літератури

Додатки

1. Вступ

Проблема харчування є однією з найважливіших соціальних проблем. Життя людини, його здоров'я та праця неможливі без повноцінної їжі. Згідно теорії збалансованого харчування в раціоні людини повинні міститись не лише білки, жири і вуглеводи у необхідній кількості, але і такі речовини, як незамінні амінокислоти, вітаміни, мінерали у визначених для людини пропорціях. В організації правильного харчування первинна роль відводиться молочним продуктам. Кожен товар володіє широким спектром властивостей.

Асортимент молочних продуктів безперервно розширюється за рахунок впровадження у виробництво нових компонентів і технологічних процесів з метою забезпечення вимог до якості продуктів. Основними показниками якості харчових продуктів, як відомо, є їх безпека для здоров'я людини, живильна цінність і стабільність при зберіганні. Якість молочної продукції формується під впливом комплексу чинників при строгому дотриманні виробником декларованих показників складу і споживчих властивостей продукції.

Перша інформація про молочний цукор, як складову частину молока, зустрічається у роботі італійського вченого Фабриціо Бертолетті (1633 р.). Випаровуючи молочну сироватку, він одержав із неї «найважливішу сіль молока» під назвою «манна» - кашкообразна маса. Молочним цукром отриману речовину назвав Шель (1780 р.), який встановив, що молочний цукор належить до вуглеводів, та вніс його у цей елітний реєстр під назвою лактоза.

Вироблений промисловістю молочний цукор використовують при приготуванні медичних препаратів та у харчовій промисловості. В залежності від споживачів молочна промисловість виробляє молочний цукор трьох видів: для медичних препаратів – рафінований; для антибіотиків, на технічні цілі та для рафінації – цукор – сирець; для харчової промисловості – очищений чи харчовий.

Рафінований молочний цукор виробляють з цукру-сирцю шляхом очищення його від білкових, мінеральних, барвних домішок. Для цього цукор-сирець розчиняють у гарячій воді (90°С) з додаванням адсорбентів (активованого вугілля, гідросульфату натрію і меленого діатоміту), вимішують 10 хв й фільтрують. Вугілля і діатоміт, володіючи великою адсорбційною здатністю, поглинають домішки, а гідросульфат натрію знебарвлює барвні речовини. Потім відфільтрований розчин прохолоджують до температури 13…15°С та проводять кристалізацію молочного цукру при безперервному перемішуванні протягом 8…10 год. Далі центрифугують і сушать рафінований молочний цукор, упаковують у подвійні мішки.

Харчовий молочний цукор виготовляють зі свіжої підсирної сироватки, очищають від нецукрів. Інші операції такі ж, як і при виробництві цукру-сирцю. Очищення і рафінацію сироватки виконують на стадій згущення.

2. Опис фрагмента технологічної схеми виробництва та проектованого обладнання

Молочний цукор виробляють шляхом викристалізації лактози із концентрованого розчину молочної сироватки. Для одержання 1 кг готового продукту потрібно 40 кг сироватки.

Технологічний процес виробництва молочного цукру складається із таких операцій: знежирювання сироватки; відварювання або осадження білків; згущення сироватки; кристалізація молочного цукру; зневоднення лактози; промивання кристалів та їх сушіння; подрібнення й упаковування молочного цукру (рис. 1).

Рис. 1 – Схема технологічно лінії виробництва молочного цукру:

1 – ванна; 2, 6 - насоси; 3 – фільтрпрес; 4 – проміжна місткість; 5 – вакуум-апарат; 7 – кристалізатор; 8 – центрифуга; 9 – сушильна установка

Молочну сироватку наливають у ванну 1 для відварювання (осадження) альбуміну. Потім насосом 2її подають на фільтрування у фільтрпрес 3і очищену від білкових речовин спрямовують у проміжну місткість 4, де зберігають до згущення. Освітлену молочну сироватку згущують у вакуум-апаратах 5. Після досягнення заданої концентрації сухих речовин сироватку насосом 6відкачують у кристалізатор 7 для охолодження та одержання кристалізату. Вміст останнього самопливом надходить у центрифугу 8, звідки кристали лактози із вмістом вологи близько 10…12 % спрямовуються на сушіння в сушильну установку 9. Одержані кристали молочного цукру подрібнюють і упаковують у крафт-мішки з поліетиленовими вкладками.

Знежирення сироватки.Для приготування лактози зазвичай використовують свіжу сичужну сироватку кислотністю не більш як 20°Т. Свіжу молочну сироватку сепарують для видалення з неї якнайбільшої кількості жиру.

Відварювання (осадження) білків. Після знежирення сироватка надходить на відварювання, тобто її білкові речовини переходять у нерозчинний стан, і їх видаляють. Для цього користуються трьома способами: кислотним, хлоркальцієвим та соляно-вапняним.

Кислотний спосібосадження білків із сироватки комбінується з їх тепловою коагуляцією. При підкисленні і нагріванні сироватки білки виділяються із неї у вигляді пластівців. Білок, одержаний в результаті осадження, може бути використаний на харчові цілі.

Хлоркальцієвий спосібтакож комбінується з їх тепловою коагуляцією. При додаванні до гарячої сироватки розчину кальцію хлориду білкові речовини виділяються у вигляді пластівців.

При соляно-вапняному способідо свіжої сироватки доливають розчин соляної кислоти в суміші з вапняним молоком. Білки зсідаються і випадають в осад.

Білкові пластівці видаляють із сироватки за допомогою сітки, марлі чи інших матеріалів. Білки перебувають у завислому стані і можуть бути видалені фільтруванням сироватки крізь тканину або в саморозвантажувальних центрифугах.

Згущення сироватки. Після видалення білкових речовин молочну сироватку згущують у 8…10 разів для підвищення концентрації лактози. Вміст сухих речовин у згущеній сироватці має становити 57…62 %.

Згущують сироватку у вакуум-апараті будь-якої конструкції при 70 °С. При цьому досягають максимального ступеня насичення розчину, або ступеня випарювання. Процес згущення молочної сироватки має свої особливості, оскільки за наявності в ній залишкових сироваткових білків спостерігається велике спінювання. Для зменшення спінювання або уникнення його до сироватки додають олеїнову кислоту, рицинову або бавовникову олію тощо. Крім того, спеціальні вакуум-апарати для згущення молочної сироватки забезпечені автоматичними піногасниками і обладнанням, яке знижує рівень кипіння речовини в калоризаторі.

Кристалізація молочного цукру. Згущена сироватка із вакуум-апарата подається в кристалізатори. Треба прагнути, щоб кристали молочного цукру (лактози) були великими. Для цього сироп (концентрат молочного цукру) охолоджують поступово за порівняно невисоких температур.

Режим охолодження сиропу і кристалізації лактози може бути: з поступовим охолодженням сиропу до температури 10…15°С впродовж З0…35 год і прискореним. За прискореного способу сироп охолоджують до 10°С впродовж 5 год і витримують за цієї температури 10 год.

За правильного режиму охолодження і кристалізації сироп із рідкого стану переходить у кашкоподібну масу з кристалами розміром близько 150 мкм. У кристалах лактози практично немає сторонніх домішок, тоді як міжкристалічна рідина (меляса) дуже забруднена. Тому наступні операції виробництва лактози зводяться до видалення меляси та промивання кристалів лактози.

Зневоднення лактози, промивання кристалів та їх сушіння. Найпоширенішим способом зневоднення кристалів молочного цукру є центрифугування на центрифугах періодичної дії. Центрифуги періодичної дії бувають фільтрувального типу, коли продукт завантажується в барабан у полотняних або бавовняних мішках, і відстійного типу, коли робочу поверхню барабана центрифуги вистилають зволоженою щільною тканиною. Центрифугу вмикають і після досягнення певної частоти обертання в барабан тоненькою цівкою подають кристалізат. Одночасно подають о воду з температурою 5…6 °С, яка рухається у напрямку обертання центрифуги. Кристали промивають доти, поки вода для промивання не стане чистою. У лактозі-сирці, яку одержують після центрифугування, міститься 7…10 % вологи.

У мелясі, одержаній при центрифугуванні кристалізату, міститься значна кількість лактози у вигляді дрібних кристалів, і, як правило, її повторно використовують у виробництві.

Після центрифугування молочний цукор-сирець надходить на сушіння в сушильні камери, вакуумні сушильні шафи та барабанні безперервної дії. Тривалість сушіння 45…50 хв. Молочний цукор-сирець залежно від сортності висушують до вмісту у готовому продукті 3…4 % вологи.

При виробленні рафінованої лактози молочний цукор-сирець перед сушінням додатково очищають за допомогою адсорбентів.

Подрібнення і упаковування молочного цукру. Висушений молочний цукор надходить у бункер для охолодження до температури 20…30°С, після чого його розмелюють на кулькових або кулачкових млинах, забезпечених циклонами. Розмір кристалів лактози після помелу має бути не більш 40…50 мкм. Молочний цукор просівають крізь шовкові сита і фасують у мішки із крафт-паперу з поліетиленовими вкладишами та в подвійні мішки (бязеві — внутрішні, із льону або джгута — зовнішні).

Готовий продукт зберігають за температури 10…20 °С і вологості не вище як 75 %.

3. Порівняльна характеристика аналогічного обладнання

Характеристика вакуум-випарної установки.

Основними елементами вакуум-випарної установки (рис. 2) є калоризатор, паровідокремлювач, два підігрівачі, конденсатор, ежектори.