Обработка мяса и молока

Современная промышленная обработка молока и мяса представляет собой сложный комплекс последовательно выполняемых взаимосвязанных химических, физикохимических, микробиологических, теплофизических и других трудоемких и специфических технологических процессов.

Предприятия молочной и мясной отраслей оснащены большим количеством перерабатывающей техники. Рациональная эксплуатация технологического оборудования требует глубокого знания его особенностей и конструктивных признаков. При использовании современного технологического оборудования важно сохранить в максимальной степени пищевую и биологическую ценность компонентов сырья в вырабатываемых молочных и мясных продуктах.

Современная технология молока и мяса базируется на результатах многолетних исследований отечественных, зарубежных ученых, а также опыте специалистов перерабатывающих предприятий страны.

Целью курсовой работы является описание промышленной технологии и техники, применяемых на современных отечественных предприятиях молочной и мясной отраслей.

Последовательно изложено описание машин, аппаратов, указаны основные узлы, подробно рассматриваются конструктивные особенности, принцип действия, технологическая характеристика, санитарные требования эксплуатации машин и аппаратов, приводятся схемы, чертежи.

1. Оборудование для хранения и межоперационного назначения. Устройство и конструктивные особенности емкостей специального назначения

Емкости для хранения. Они предназначены для накопления и хранения (до 24 ч) охлажденного молока. Их изготовляют из нержавеющей стали или алюминия. Корпус емкости покрывают теплоизоляцией (пробкой или вспененными полимерными материалами) и защитным стальным кожухом. Теплоизоляции должна предотвращать повышение температуры молока более чем на 1оС в течение 12 ч при разности температуры молока и окружающей среды воздуха 20оС. Емкости снабжены механическими мешалками для перемешивания молока. В емкостях большой вместимости (50 м3 и более) молоко перемешивают рециркуляцией с помощью центробежного насоса и струйных насадок или воздухом. При заполнении емкостей поток молока направляют на стенку во избежание пенообразования. Емкости для хранения оснащают приборами контроля качества молока (например, рН, температуры), а также устройствами для запрограммированного включения перемешивающих устройств, заполнения, опорожнения и др. Емкости большой вместимости устанавливают обычно вне помещения.

Для хранения молока применяют емкости В2ОМВ0,5, В2ОМГ4,0, В2ОМВ6,3, В20МГ10, Г6ОМГ25, В2ОХР50 и В2OXP100.

Емкость для хранения молока В20МГ4,0 рис.1 (см. приложение) представляет собой горизонтальный сосуд с двумя выпуклыми сферическими днищами, установленный на опорах. Цилиндрический сосуд состоит из наружного и внутреннего корпусов, изготовленных соответственно из алюминиевого листа и листовой стали. Пространство между корпусами заполнено термоизоляционным материалом — фенолформальдегидным пластиком ФРП1 или ФРП11. В верхней части емкости расположены моечное устройство, датчик верхнего уровня, воздушный клапан и смотровое окно. Моечное устройство представляет собой две трубчатые полудуги с отверстиями для подачи моющего раствора, под действием которого полудуги приводятся во вращение. Датчик верхнего уровня молока предназначен для подачи сигнала о заполнении рабочей вместимости емкости. При заполнении емкости молоком и ее опорожнении воздух выходит и поступает через воздушный клапан. Для периодического визуального контроля имеются светильник и смотровое окно.

На переднем днище горизонтальной емкости и центральной части вертикальной расположены люк, термометр, кран для отбора проб, устройство для постоянного контроля уровня молока и стационарная неотъемная лестница. Люк предназначен для установки моечного устройства и эжектора, а также для ремонта и осмотра внутренней поверхности емкости. Лестница служит для обслуживания ее верхней части. В нижней части емкости расположены перемешивающее устройство, датчик нижнего уровня молока и опоры (пята). Перемешивающее устройство состоит из специального центробежного насоса, смонтированного вместе с электродвигателем, системы трубопроводов с кранами и эжектора, вмонтированного внутрь емкости. Датчик нижнего уровня молока, предназначенный для подачи сигнала о полном опорожнении, установлен в патрубке наполненияопорожнения.

Наполнение емкости молоком осуществляется через трехходовой кран (при этом блокируется возможность слива) и патрубок, расположенный в нижней части емкости. Наполнение через нижний патрубок предотвращает вспенивание молока. Опорожнение емкости осуществляется самотеком или с помощью насоса через тот же патрубок. При этом трехходовой кран устанавливают в положение на слив, блокируя наполнение. Заполнение или опорожнение емкости прекращают вручную после светового или звукового сигнала. Перемешивание молока в резервуаре производится в автоматическом или ручном режиме через каждые 4ч после интенсивного перемешивания в течение 15 мин. Разность жирности молока в различных точках емкости составляет не более 0,1%. Термоизоляционный материал обеспечивает повышение температуры молока не более чем на 2оС за 24 ч хранения.

Емкость для хранения молока ГбОМГ25 представляет собой термоизолированный сосуд, в который заливают охлажденное молоко, накапливают его и хранят без образования отстоя жира. Емкость(приложение 2) представляет собой алюминиевый корпус, защищенный стальным кожухом, пространство между которыми заполнено изоляционным пенопластом. Сосуд устанавливают на регулируемые по высоте опоры. Наполнение и опорожнение резервуара осуществляются через сливной патрубок, к которому подсоединяется через переходник молочный трехходовой кран с условным проходом 50 мм. Выход из емкости при наполнении ее молоком, а также для подвода воздуха при сливе молока осуществляется через фильтр.

Перемешивается молоко с помощью насоса, который забирает молоко и нагнетает его в насадку. Молоко, выбрасываемое из насадки, пронизывает всю массу, захватывая все слои, чем обеспечивается равномерное перемешивание. Для отсоединения насоса предусмотрены краны. Насос включается автоматически.

Осмотр внутренней поверхности емкости и наблюдение за процессом перемешивания молока осуществляются при помощи лестницы, смотрового окна и светильника.

Для дистанционного автоматического контроля уровня молока в емкости установлены сигнализатор контроля уровня, датчики которого расположены на емкости, а сигнализирующие элементы — в электрошкафу; электронный индикатор уровня, стержневой датчик которого находится в верхней части емкости, а показывающий прибор — в электрошкафу.

Температура молока контролируется термометром с дистанционной передачей показаний, установленным на переднем днище емкости, и показывающим прибором термометра, находящимся в электрошкафу.

Санитарная обработка внутренней поверхности емкости производится с помощью моечных головок.

Для доступа внутрь емкости имеется люк с крышкой, которая с помощью рычага прикреплена к кронштейну, приваренному к обшивке емкости. Чтобы открыть крышку, ослабляют зажим, выводят упор из зацепления с ободом люка, после чего поворачивают его на 90о. За счет смещения центра тяжести крышка поворачивается вокруг своей оси в горизонтальном положении, располагаясь узкой частью вдоль большой оси люка, после чего за упор и винт заводится внутрь резервуара. Закрывается люк в обратном порядке. Герметичность соединения крышки с корпусом достигается с помощью прокладки.

Крышка люка сблокирована с электродвигателем насоса для подачи молока и моющих средств. Блокировка обеспечивает автоматическое отключение электродвигателя с одновременной подачей светового и звукового сигналов при открытой крышке люка.

Емкости B2ОХР50 и В2ОХР100 предназначены для охлажденного до 68оС молока на перерабатывающих предприятиях. Их устанавливают вне помещения при температуре окружающего воздуха ± 40 оС.

Емкости для хранения молока В2ОХР50 рис.3 (см. приложение) представляют собой вертикальные двухстенные цилиндры с плоскими днищами, выполненные из коррозионностойкой стали, межстенное пространство которых заполнено термоизоляционным материалом. Термоизоляция емкости не должна допускать изменения начальной температуры более чем на 2 о С в течение 24 ч при разнице температур продукта и окружающей среды 21о С и заполнении емкости до 25% ее номинальной вместимости.

Корпус емкости — сварная конструкция, состоящая из цилиндрической обечайки, верхнего и нижнего плоских днищ, секторов, соединенных по вертикали прутками, поясов, привариваемых к секторам по диаметрам емкости. В емкости имеются перемешивающие и моечные устройства. К корпусу емкости привариваются штуцера для подключения контрольно-измерительных приборов и подсоединения труб для перемешивающего устройства. В нижней части корпуса имеется патрубок наполнения-опорожнения.

Молоко перемешивается с помощью центробежного насоса, двух струйных насадок и трубопроводов. Струйные насадки расположены на разных уровнях и имеют различный наклон к горизонтали, что обеспечивает более интенсивное перемешивание молока. Молоко забирается насосом и через струйные насадки снова нагнетается в емкость.

Моечное устройство состоит из штуцера, корпуса и вертушки. Штуцер неподвижно закреплен на съемной крышке емкости, что дает возможность осматривать и ремонтировать моющую головку при открытой крышке. Корпус моечного устройства под действием вытекающей струи жидкости вращается в горизонтальной плоскости на штуцере, а вертушка в то же время под действием двух вытекающих струй жидкости — в вертикальной плоскости. Передняя часть емкости (место расположения бокового люка) находится внутри пристройки к зданию. /2/

Емкость наполняется охлажденным молоком через патрубок наполнения-опорожнения, расположенный внизу, что исключает пенообразование. Молоко хранится в течение заданного времени. В процессе хранения молоко периодически перемешивается через определенные промежутки времени с помощью центробежного насоса, двух струйных насадок и трубопроводов. Управление процессами перемешивания молока и мойки емкостей осуществляется через пневмоклапаны. Емкости моют после каждого опорожнения с помощью моечного устройства. Моечные растворы подаются по трубопроводу от централизованной станции. Контроль температуры молока и предельных уровней (верхнего и нижнего) при заполнении и опорожнении емкостей осуществляется с выдачей сигнала.

2. Оборудование для производства сливочного масла. Способы обработки сливочного масла. Маслообразователи. Устройство и принцип действия маслообразователей пластинчатого и цилиндрического типов

Существуют следующие способы производства масла:

На поточных линиях из высокожирных сливок;

Методом сбивания в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия.

Производство масла путем преобразования высокожирных сливок на поточных линиях является основным способом промышленного производства сливочного масла. В поточные линии производительностью 250300 кг масла в час входит следующее оборудование: пастеризатор с вытеснительным барабаном и двусторонним обогревом; сепаратор производительностью 250300 кг/ч; маслообразователь двухцилиндровый производительностью 300 кг масла в час. В настоящее время в состав поточной линии производительность 500600 кг/ч рис.4(см.приложение) входит: пастеризатор трубчатый двухцилиндровый; сепараторы для высокожирных сливок; маслообразователь трехцилиндровый производительностью 600 кг/ч. Линия укомплектована приборами контроля и автоматического регулирования температуры пастеризации сливок и контроля температуры масла при выходе из маслообразователя. /1/

Образование сливочного масла на поточной линии включает следующие последовательно осуществляемые процессы: концентрацию жировых шариков при помощи центробежной силы в барабане сепаратора; охлаждение жировой эмульсии высокожирных сливок; кристаллизацию молочного жира и дестабилизацию; образование и разрушение кристаллизационных структур в молочном жире.

В трехцилиндровом маслообразователе рис.5(см.приложение) процесс получения масла протекает более интенсивно: скорость охлаждения высокожирных сливок повышается до 0,450,50 г/с, путь следования охлажденного продукта увеличивается в 2 раза, в результате чего полнее происходит кристаллизация глицеридов и продукт подвергается более усиленной механической обработке.

Отличительная особенность пластинчатого маслообразователя состоит в том, что преобразование высокожирных сливок в масло происходит в тонком слое при энергичном перемешивании. Пластинчатая конструкция маслообразователя обеспечивает более чем на 50% интенсивность теплообмена, увеличивает в 23 раза коэффициент теплопередачи, а также позволяет создать малогабаритный высокопроизводительный маслообразователь с меньшим расходом металла на его изготовление.

Аппарат состоит из пластинчатого охладителя и цилиндрического маслообработника, представляющего собой цилиндр, внутри которого вращается рамная мешалка. Масло выходит из аппарата с температурой 1618оС. Стабилизация режима по заданной производительности достигается равномерной подачей сливок в маслообразователь плунжерным насосом-дозатором, который входит в комплект поточной линии производства масла.

Таким образом, при наличии сепаратора ОСМ5, пластинчатого маслообразователя производительностью 1000 кг/ч, насосов-дозаторов, пастеризационной установки с генерацией тепла, ванн для нормализации высокожирных сливок ВЖ600, а также установки вертикальных танков для резервирования исходных сливок можно выпускать модернизированную поточную линию производительностью 8001000 кг масла в час рис.6 (см. приложение).

При работе на цилиндрическом маслообразователе при низких температурах продукта на выходе из аппарата (1011оС) процессы структурообразования в продукте после аппарата протекают замедленно. Конечная прочность образующейся кристаллической структуры масла невысокая; в структуре достаточно выражены элементы коагуляционного типа, т.е. обратимо разрушающиеся, и масло имеет пластичную консистенцию. Однако в результате того, что следствием такого режима охлаждения является снижение в продукте содержания твердого жира, не расплавляющегося при 1820оС, масло имеет пониженную термоустойчивость.

При высоких температурах продукт на выходе из маслообразователя 1617оС. Масло имеет повышенную термоустойчивость.

При работе на тонкослойном пластинчатом маслообразователе достигается более равномерное и быстрое охлаждение высокожирных сливок, в результате чего образуется мелкокристаллическая структура масла и продукт получается с более высокой термоустойчивостью по сравнению с маслом, полученным на цилиндрическом аппарате (0,850,96). Масло с пластичной консистенцией можно получить в довольно широком интервале температур продукта на выходе из аппарата – от 14 до 18,5оС.

Масло, получаемое с применением пластинчатого маслообразователя, имеет кроме повышенной термоустойчивости также лучшие показатели структуры и консистенции. /5/

3. Оборудование для формования. Схема работы шприцев, автомат котлетный, автомат пельменный. Применение, устройство и принцип действия

При наполнении оболочек фаршем применяют шприцы.

К шприцам предъявляют следующие основные требования: обеспечение регулирования скорости истечения фарша в зависимости от его вида; создание необходимой плотности фарша; обеспечение быстрой разборки, промывки и очистки частей маши соприкасающихся с продуктом; возможность включения их в поточно-механизированные линии или непрерывно действующие агрегаты. Шприц состоит из резервуара для фарша, вытеснителя, фаршепровода и привода.

По принципу действия шприцы разделяют на машины периодического и непрерывного действия.

В шприцах периодического действия резервуар совмещен с вытеснителем, выполненным в виде цилиндра с поршем. Шприцы непрерывного действия по сравнению со шприцами периодического действия имеют более высокую производительность и коэффициент ее использования; их удобнее включать в поточно-механизированные линии колбасного производства, создаются лучшие санитарно-гигиенические условия работы. Из шприцев непрерывного действия наибольшее распространение получили шприцы с эксцентриково-лопастными, шнековыми и шестеренчатыми вытеснителями.

Шприц с двумя дозирующими устройствами. Шприц предназначен для дозирования, наполнения и перекрутки наполненной фаршем оболочки при производстве сосисок и сарделек. Шприц рис.7,8 (см.приложение) состоит из станины, приемного бункера, питающего шнека, шестеренчатого фаршевого насоса (питателя), двух дозирующих устройств и привода. /4/

Шприц-дозировщик работает следующим образом. При нажатии на одну или обе ножные педали включается электродвигатель (N=2,8 квт), который через клиноременную передачу, червячный редуктор и другие передачи приводит во вращение питающий шнек. Шнек при этом транспортирует фарш из бункера в камеру, а затем в шестеренчатый насос. Шестерни насоса, вращаясь в противоположные направления, забирают во впадины зубьев фарш и транспортируют его в камеру дозировщика, где также в противоположных направлениях вращаются дозирующие диски со сквозными отверстиями, внутри которых имеются поршни.

Поршни под давлением фарша перемещаются и выдавливают фарш, запрессованный предварительно этими же поршнями. Таким образом, полученная доза фарша определенного объема выдавливается по фаршепроводу через полость цевки в оболочку, надетую предварительно на цевку. Так как фаршевый насос работает непрерывно, а дозировщик импульсами, предусмотрен сброс излишка фарша обратным клапаном из камеры насоса в камеру шнека.

Перекрутка сосисок осуществляется следующим образом. При нажатии левой или правой педали соответственно включается левый или правый электродвигатель (N=0,27 квг) перекрутки и через ряд шестерен вращает соответствующую цевку. На каждый оборот дозировщика приходится четыре оборота цевки, что достаточно для разделения доз в оболочке. Для того чтобы надеть оболочку, достаточно опустить педаль. В этом случае фаршепровод у цевки поворачивается на 45о и перекрывает доступ фарша из дозировщика в фаршепровод цевки, выключая вместе с этим и основной электродвигатель. Объем доз регулируют, увеличивая или уменьшая длину поршня, что соответствует уменьшению или увеличению объема дозы.

Производительность дозирующей головки 130 доз в минуту.

Количество дозирующих головок 2 шт. Суммарная мощность установленных электродвигателей 3,34 квт. Габаритные размеры 1050Х700Х1650 мм. Масса 610 кг.

Производительность шприцев с шестеренчатыми вытеснителями определяют по формуле