Проект линии производства сливок с разработкой основного технологического оборудования

ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1 7
1. Технологический раздел 7
1.1. Техника и технология производства сливок 7
1.2 Обзор аналогов и выбор прототипа 11
1.3 Описание и принцип действия основного оборудования (сепаратора) 18
2.4 Описание и принцип действия пластинчатого теплообменника 19
Глава 2 21
2. Расчеты 21
2.1 Продуктовый расчет сепаратора 21
2.2 Теплотехнический расчет 29
2.3 Расчет холодильной установки 45
2.4 Принципиальная схема холодильной установки 50
3. Безопасность и экологичность 57
3.1 Техника безопасности при эксплуатации оборудования 57
3.2 Мероприятия по охране труда 59
3.3 Мероприятия по промышленной санитарии 60
3.4 Мероприятия по предупреждению чрезвычайных ситуаций 61
3.5 Анализ опасных и вредных факторов 62
3.6 Экологичность работы 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 69

Весь текст будет доступен после покупки

Сливки представляют собой жирную фракцию коровьего молока, полученную путём сепарирования. Это густая жидкообразная масса с повышенным содержанием молочного жира, сухих веществ и жирорастворимых витаминов по сравнению с цельным молоком.
Химический состав сливок варьируется в зависимости от их жирности. В среднем они содержат (%): воду – 59,0–82,2; жир – 10,0–35,0; белки – 2,5–3,0; лактозу – 3,0–4,0; золу – 0,4–0,6. Продукт является богатым источником витаминов A, D, E, PP, C и группы B. Энергетическая ценность составляет от 118 до 337 ккал на 100 г.
Сливки легко усваиваются организмом. Содержащийся в них лецитин играет важную роль в профилактике отложения холестерина на стенках кровеносных сосудов. Высокая концентрация витамина А (в 5-6 раз выше, чем в молоке) делает их ценным продуктом для детского питания, способствуя здоровому росту и развитию. Благодаря этим свойствам сливки широко используются в лечебном и профилактическом рационе.
Сливки получают путем разделения молока на сепараторе. В зависимости от массовой доли жира их выпускают различной жирности: 8%, 10%, 18%, 20%, 33% и 35%. Для пищевой промышленности также производят пластические (высокожирные) сливки с содержанием жира 73–83%. Технологический процесс аналогичен обработке молока, но для сливок, особенно высокой жирности, применяется более интенсивная тепловая обработка – пастеризация при температуре 85–87 °C.
Актуальность: Производство сливок является важным сегментом молочной промышленности, отвечающим растущему потребительскому спросу на высококачественные, полезные и разнообразные молочные продукты. Совершенствование технологических процессов, внедрение современного и эффективного оборудования, а также обеспечение безопасности производства являются ключевыми задачами для повышения конкурентоспособности предприятий.
Объект исследования: Технологический процесс производства питьевых сливок.
Предмет исследования: Основное и вспомогательное технологическое оборудование для производства сливок (сепаратор-сливкоотделитель, пластинчатый теплообменник, холодильная установка), его расчет, конструирование и параметры работы.
Цель работы: Разработка и расчет технологической линии производства сливок заданной жирности, включающей основное и вспомогательное оборудование, с обоснованием его параметров и обеспечением требований безопасности и экологичности.
Задачи работы:
– Изучить современную технику и технологию производства сливок.
– Провести технологический расчет процесса сепарирования (продуктовый расчет сепаратора).
– Выполнить расчет и конструирование основного оборудования (сепаратора-сливкоотделителя).
– Провести теплотехнический расчет пластинчатого теплообменника для пастеризации сливок.
– Рассчитать и подобрать холодильную установку для охлаждения готового продукта.
– Разработать принципиальную технологическую схему линии производства сливок.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1
1. Технологический раздел
1.1. Техника и технология производства сливок
Производство пастеризованных сливок включает в себя следующие стадии:
– прием и оценка качества сырья, подготовка;
– очистка сырья;
– внесение солей-стабилизаторов*;
– сепарирование;
– пастеризация;
– нормализация сливок;
– предварительный нагрев сливок;
– деаэрация;
– гомогенизация;
– стерилизация;
– охлаждение;
– розлив;
– упаковывание, маркирование и хранение.
Каждую партию молока и сливок, поступающую на предприятие, необходимо контролировать. Приемку и оценку качества сырья начинают с внешнего осмотра тары. Потом проводится органолептическая оценка – сырьё пробуется на запах, вкус, цвет и консистенцию, согласно ГОСТ 31451-2013. Затем отбирается проба сырья и проводится его анализ в лабораторных условиях на его состав и бактериальную обсемененность. Исходя из результатов оценки, сырье сортируется.
Для очистки сырья от механических примесей предназначены фильтры различных конструкций. Применяется различный фильтрующий материал – марля, ватные фильтры, лавсановая ткань.
Наиболее совершенным способом очистки сырья является использование сепараторов-молокоочистителей. Центробежная очистка молока осуществляется за счет разницы между плотностями частиц плазмы молока и посторонних примесей. Посторонние примеси, обладая большей плотностью, чем плазма молока, отбрасываются к стенке барабана и оседают на ней. В ходе центробежной очистки молока удаляются мельчайшие частицы загрязнений, в том числе частицы бактериального происхождения. После очистки молоко немедленно охлаждается до возможно низкой температуры.
Далее проходит стадия сепарирования. Сепарирование молока – это процесс разделения его на сливки и обезжиренное молоко при помощи сепаратора-сливкоотделителя.
Нормализация молока проводится в целях регулирования химического состава молока (массовой доли жира, сухих веществ, углеводов, витаминов, минеральных веществ) до значений, соответствующих стандартам и техническим условиям.
Чаще всего нормализацию сливок осуществляют с таким расчетом, чтобы массовые доли жира (м.д.ж.) и белка в готовом продукте были не менее, предусмотренных ГОСТ. Определение массовой доли жира проводится по ГОСТ 5867.
Пастеризация осуществляется при температурах ниже точки кипения молока (от 65 до 95 градусов).
Цели пастеризации следующие:
– Уничтожение патогенной микрофлоры, получение продукта, безопасного для потребителя в санитарно-гигиеничном отношении;
– Снижение общей бактериальной обсемененности, разрушение ферментов сырого молока, вызывающую порчу пастеризованного молока, снижение его стойкости в хранении;
– Направленное изменение физико-химических свойств молока для получения заданных свойств готового продукта, в частности, органолептических свойств, вязкости плотности сгустка и т.д.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Александров, А.А. Термодинамические основы циклов теплоэнергетических установок: учебное пособие для вузов / А.А. Александров. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : МЭИ, 2021. – 180 с.
2. Антипов, С.Т. Машины и аппараты пищевых производств: учебник для вузов в 2-х томах. Т. 1 / С.Т. Антипов, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков. – 2-е изд., стер. – Санкт-Петербург : Лань, 2022. – 704 с.
3. База патентов и полезных моделей РФ [Электронный ресурс] // Федеральный институт промышленной собственности (ФИПС). – Режим доступа: https://www.fips.ru/ .
4. Бакланова, В.Г. Современные теплообменные аппараты: теория и практика: монография / В.Г. Бакланова, Ю.А. Шевич. – Москва : Инфра-Инженерия, 2022. – 200 с.
5. Белоусов, А.И. Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления в пищевой промышленности: учебное пособие / А.И. Белоусов, К.А. Прохоров. – Москва : Юрайт, 2023. – 315 с.
6. Видин, Ю.В. Цифровые методы моделирования теплообмена: монография / Ю.В. Видин, В.В. Иванов. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2021. – 192 с.
7. Галаган, Т.В. Холодильная техника и технологии в агропромышленном комплексе: учебное пособие / Т.В. Галаган, В.В. Галаган. – Орел : ОГУ им. И.С. Тургенева, 2022. – 185 с.
8. Дунаев, П.Ф. Детали машин и основы конструирования. Курсовое проектирование: учебник и практикум для вузов / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. – 3-е изд., перераб. и доп. – Москва : Юрайт, 2023. – 543 с. – (Высшее образование).
9. Жистин, Е.А. Холодильные машины и установки: эксплуатация и обслуживание: учебное пособие / Е.А. Жистин. – 2-е изд., испр. и доп. – Санкт-Петербург : Лань, 2023. – 256 с.
10. Корячкин, В.П. Машины и аппараты пищевых производств: расчет и проектирование: учебное пособие / В.П. Корячкин, Д.А. Гончаровский. – Орел : ОГУ им. И.С. Тургенева, 2024. – 210 с.
11. Курочкин, А.А. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства: учебник для вузов / А.А. Курочкин, В.В. Широков. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Инфра-М, 2022. – 415 с. – (Высшее образование).
12. Левицкий, В.С. Инженерная графика и машиностроительное черчение: учебник для вузов / В.С. Левицкий, М.Н. Фионов. – Москва : Юрайт, 2023. – 435 с.
13. Лунин, О.Г. Проектирование предприятий пищевой промышленности: учебник / О.Г. Лунин, В.Н. Вельтищев. – Москва : ДеЛи принт, 2021. – 520 с.

Весь текст будет доступен после покупки