Разработка и обоснование параметров смесителя для получения кисломолочных продуктов типа йогуртов

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..…3
1 СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССА СМЕШИВАНИЯ ЖИДКИХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ С СУХИМИ КОМПОНЕНТАМИ…………………………………………..………6
1.1 Технология процесса смешивания жидких кисломолочных продуктов с сухими компонентами……………………………………………………….……6
1.2 Оборудование для смешивания пищевых сред……………………………12
1.3 Обзор современных вибрационных смесителей ………………………….21
1.4 Описание предлагаемой конструкции вибрационного смесителя жидких пищевых сред (патент №217946)……………………………………………….28
2 ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА СМЕШИВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ……………………32
2.1 Предлагаемая математическая модель колебаний рабочего органа смесителя и ее докомпьютерное исследование………………………………..32
2.2 Методика проведения вычислительного эксперимента…………………..38
3 РАСЧЕТ КРИВЫХ СМЕШИВАНИЯ ЖИДКИХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ В ВИБРАЦИОННОМ СМЕСИТЕЛЕ………………………….51
4 АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЙОГУРТА С РАСТИТЕЛЬНЫМ КОМПОНЕНТОМ……………………………………………………………….58
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ………………………………………………………………62
5.1 Расчет дополнительных показателей экономической эффективности…………………………………………………………………...67
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ……...……...70
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………….71
ПРИЛОЖЕНИЯ

Весь текст будет доступен после покупки

В питании человека кисломолочные продукты играют важную роль, благодаря их эффективной биологической ценности и диетическим свойствам. На сегодняшний день особое внимание уделяется разработке продуктов, сочетающих молочное и растительное сырье. Это необходимо для того, чтобы получить продукты с высокими функциональными свойствами.
В различных отраслях промышленности и сельского хозяйства широко используется процесс смешивания нескольких компонентов. Для обеспечения хорошего качества продукта и эффективности последующих технологических операций необходимо добиться однородного распределения компонентов смеси в ее объеме. Это является главной целью процесса смешивания.
Хотя за последние годы был заметен прогресс в совершенствовании и проектировании оборудования для смешивания, в пищевом производстве и других смежных отраслях перерабатывающей промышленности наиболее часто применяют лопастные смесители. Однако, для смешивания жидкостей или суспензий с сухими компонентами, они не всегда являются достаточно эффективными.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1. Технология процесса смешивания жидких кисломолочных продуктов с сухими компонентами

Йогурт – кисломолочный продукт с повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ молока, произведенный с использованием смеси заквасочных микроорганизмов: термофильных молочнокислых стрептококков и болгарской молочнокислой палочки [8, 1].
Технологический процесс производства йогурта включает ряд ключевых этапов: подготовку молока к использованию, приготовление закваски, заквашивание, сквашивание, охлаждение и фасование готового продукта. Каждый этап требует тщательной работы и выполняется с учетом высоких стандартов качества, чтобы обеспечить надежный результат.
Предварительная подготовка молока включает следующие основные этапы: нормализация по содержанию жира до 0,5…3,0 г/100 г, увеличение сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) до 12…14 г/100г, добавление сахара и/или стабилизатора (при необходимости).
Молочную основу предварительно нагревают примерно до 60? и гомогенизируют при давлении 17 МПа. Затем нагревают и выдерживают 3 мин при 90…95?, охлаждают до 30…45? и заквашивают при помощи йогуртовой закваски.
Для приготовления производственной закваски используются лабораторные препараты, содержащие чистые культуры микроорганизмов. Они добавляются в охлажденное и стерилизованное молоко, после чего смесь перемешивается и сквашивается до образования сгустка. Кислотность полученной закваски составляет от 65 до 75°Т.
Заквашивание молочной смеси – это процесс, при котором производственная закваска (около 3%) тщательно и равномерно перемешивается с молочной смесью. Для получения наилучшего результата лучше всего использовать свежеприготовленную закваску. Если же пользуются охлажденной закваской после хранения, то перед использованием ее необходимо активизировать, добавляя в теплое пастеризованное молоко (температура 30…40?) в соотношении две части молока на одну часть закваски. После тщательного перемешивания смесь оставляют на один час и только затем используют.
Для приготовления закваски для йогурта выбирают только чистые культуры микроорганизмов, что является залогом качественного продукта. Однако не только закваска играет важную роль при производстве йогурта. Сливки, обезжиренное и сухое молоко, а также все другие виды сырья, используемые в процессе, также должны соответствовать нормативной документации по качеству. Ведь только благодаря правильному подбору и использованию всех компонентов можно достичь высокого качества и вкуса продукта.
Сквашивание – это сложный биотехнологический процесс, при котором заквашенная смесь достигает оптимальной температуры для жизнедеятельности микроорганизмов – 40…45?. Размножаясь, микроорганизмы выделяют ферменты, которые расщепляют молочный сахар в молоке, превращая его в молочную кислоту, другие кислоты, спирты, диоксид углерода и другие вещества. Количество микроорганизмов достигает 100 млн в 1 мл молочной смеси, что обогащает продукт полноценными белками и ферментами, повышая его биологическую ценность. В некоторых случаях продолжительность процесса может составлять 2,5 часа.
Для производства йогурта используют два метода: резервуарный и термостатный. Они имеют много общих этапов технологического процесса, за исключением места, где происходит сквашивание продукта.
Для получения молочной смеси методом резервуарного способа применяются специальные аппараты, оснащенные мешалками, которые обеспечивают сквашивание и созревание продукта. Затем смесь разливается в соответствующую тару и отправляется на хранение или к потребителю.
После заквашивания молочную смесь разливают в специальную потребительскую тару, которая направляется в термостатную камеру для сквашивания. В результате этого процесса образуется сгусток из продукта, размещенного в упаковке. Затем продукт охлаждается в холодильной камере и становится готовым для реализации. Термостатный способ позволяет получить продукт высокого качества и сохранить его свежесть на протяжении длительного времени. Кроме того, он является одним из самых безопасных и эффективных способов производства молочных продуктов.
Процесс охлаждения йогурта начинается сразу после достижения желаемой кислотности, которая может быть определена по различным параметрам, таким как рН около 4,6 или содержание молочной кислоты –0,9%, в зависимости от вида производимого йогурта. Охлаждение может проходить в одной или двух стадиях.
Одностадийный способ охлаждения предполагает охлаждение сгустка от температуры инкубации до температуры ниже 10? перед добавлением вкусовых веществ и упаковкой. Двухстадийный способ включает первую стадию, где температура снижается до 20? перед добавлением вкусовых добавок и розливом, и вторую стадию, где йогурт охлаждается в холодильной камере в потребительской таре до температуры ниже 10? в течение 1-2 суток.
В результате проведения процесса охлаждения консистенция йогурта улучшается, что позволяет достичь желаемого качества продукта.
Процесс фасования йогурта может проходить до или после охлаждения, а также до или после сквашивания в зависимости от выбранного метода производства. В зависимости от предпочтений и требований рынка, йогурт может быть упакован в пластиковые стаканчики, бутылки или пакеты из термосвариваемых материалов [25].

Весь текст будет доступен после покупки

1. ГОСТ 31981-2013 Йогурты. Общие технические условия; Введ 2014-05-01. – М.: Стандартинформ, 2019. – 10 с.
2. ГОСТ 34393-2018 Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки; Введ 2019-09-01. – М.: Стандартинформ, 2018. – 15 с.
3. Бакин И. А. Процессы и аппараты пищевых производств : учебное пособие / И. А. Бакин, В. Н. Иванец. – Кемерово : КемГУ, 2020. – 235 с. – ISBN 978-5-8353-2598-6. – Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/156113 (дата обращения: 06.04.2023). – Режим доступа: для авториз. пользователей.
4. Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти т. / Ред. совет: В. Н. Челомей (пред.). – М.: Машиностроение, 1981. – Т. 4. Вибрационные процессы и машины / Под ред. Э. Э. Лавендела. 1981. – 509 с.
5. Забодалова Л. А. Технология цельномолочных продуктов и мороженого : учебное пособие для вузов / Л. А. Забодалова, Т. Н. Евстигнеева. – 6-е изд., стер. – Санкт-Петербург : Лань, 2021. – 352 с. – ISBN 978-5-8114-7452-3. – Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/160132 (дата обращения: 06.04.2023). –Режим доступа: для авториз. пользователей.
6. Котов Р. А. Обоснование параметров вибрационного смесителя сыпучих кормов с гибким рабочим органом : Дис…канд. техн. наук.: 05.20.01 / Р. А. Котов. – Барнаул, 2015. – 164 с.
7. Красный маяк [Электронный ресурс]. – URL : https://vibrotrade.ru/catalog/ploshchadochnye-vibratory/s-napravlennymi-kolebaniyami/iv-101b/?offer=iv-101b-42v (дата обращения 25.05.2023)

Весь текст будет доступен после покупки