Проект технологической линии производства сливочного масла методом периодического сбивания

Таблица 3.2.

Режимы  созревания сливок при производстве масла крестьянского сладкосливочного несоленого

 

      Сущность  процесса сбивания сливок заключается в агрегации (слипании) содержащихся в них жировых шариков. Процесс происходит под воздействием внешней силы, сопровождается постепенным уменьшением количества жировых шариков и заканчивается образованием масляного зерна. При этом оболочки жировых шариков разрушаются и около 50...70% их компонентов переходит в пахту. Основу жесткого каркаса образующихся структурных агрегатов масляного зерна составляют связи между частицами твердого жира. Жидкий жир обеспечивает сцепление твердых частиц в результате взаимодействия сил слипания.

      Сбивание  сливок в маслоизготовителях периодического действия (безвальцовых) осуществляется в результате их гравитационного перемешивания. При вращении заполненной на 30...50% рабочей емкости маслоизготовителя сливки сначала поднимаются на определенную высоту, а затем сбрасываются под действием силы тяжести, подвергаясь сильному механическому воздействию. Высота подъема сливок, возникающее давление, характер поверхности жидкости определяются размерами рабочей емкости и частотой ее вращения. Агрегация жировых шариков осуществляется, в основном, за счет дисперсии воздушных пузырьков. Температура сбивания сливок при выработке масла представлена в таблице 3.3.

Таблица 3.3.

Температура сбивания сливок при производстве масла крестьянского сладкосливочного несоленого

 

      Частоту вращения маслоизготовителя периодического действия устанавливают с таким расчетом, чтобы возникающее при вращении центробежное ускорение (ε=ω²/R) было меньше ускорения силы тяжести (g). Это обеспечивает подъем сливок и их падение в рабочей емкости маслоизготовителя при сбивании. При этом в потоке сливок возникает градиент скорости и происходит диспергирование воздуха, то есть создаются условия для выделения жировой фазы и образования масляного зерна. Частоту вращения маслоизготовителя можно определить по формуле А. Д. Грищенко:

где R — радиус рабочей емкости маслоизготовителя, м.

      Продолжительность сбивания сливок составляет 45...60 минут - независимо от формы рабочей емкости [ ] стр. 140.

      Оптимальная степень заполнения рабочей емкости  сливками 40...50% вместимости.

      В первые 3...5 минут сбивания маслоизготовитель  останавливают 1...2 раза для выпуска воздуха. Сбивают сливки до получения масляного зерна размером 3...5 мкм.

      При выработке сладкосливочного масла  из высококачественных сливок и строгом соблюдении требований технологии и санитарии производства масляное зерно не промывают. Это улучшает выраженность вкуса и запаха масла и повышает содержание в нем СОМО на 0,2...0,5%.

      В случае использования сливок с выраженными  кормовыми привкусами и запахами, концентрирующимися в плазме, промывка масляного зерна необходима.

      В маслоизготовителях периодического действия масляное зерно промывают орошением и последующим активным перемешиванием с водой температурой на 2...3°С ниже температуры пахты.

      При промывке мягкого масляного зерна  температура промывной воды понижается дополнительно на 1...2°С. Грубое, твердое масляное зерно промывают водой на 1...2°С выше температуры пахты.

     Сущность  механической обработки масляного зерна и масла заключается в формировании из разрозненных агрегатов масляного зерна монолита масла, равномерном распределении компонентов и пластификации продукта. Это влияет на вкус масла, его консистенцию, стойкость при хранении, товарные показатели.

      При механической обработке масла одновременно происходят диспергирование и коалесценция капель плазмы (дробление и соединение). Механическую обработку начинают сразу после слива (отжатия) пахты или промывной воды.

     В аппаратах периодического действия (МПД) механическая обработка осуществляется вальцами, либо посредством многократных ударов комков масла в безвальцовых конструкциях маслоизготовителей.

      Обработка масляного зерна и масла при  низкоплавком жире в весенне-летний период года продолжается 15...25 мин, а в осенне-зимний — при высокоплавком жире — от 25 до 50 мин. Первые 5...8 мин обработку ведут при закрытых кранах и люке, а с образованием пласта краны открывают для вытекания свободной влаги. При достижении критического момента (жидкость из крана не вытекает) рабочую емкость маслоизготовителя останавливают и отбирают из разных мест пласта среднюю пробу для определения массовой доли влаги. По данным анализа рассчитывают количество недостающей влаги и вносят ее в рабочую емкость в виде пахты или воды. Дальнейшую обработку продолжают при закрытых кранах и люке до полной вработки и равномерного распределения влаги в масле.

      Температуру обработки масла при эксплуатации МПД регулируют орошением их наружной поверхности водой. При твердом масляном зерне (после достижения критического момента обработки) поверхность масло-изготовителя орошают водой с температурой 18...20°С, при мягком зерне — холодной водой (температура 3...5°С). Температуру обрабатываемого масла поддерживают в интервале 11...14°С.

     Рассчитанное  недостающее количество воды равномерно разбрызгивают на поверхности пласта и врабатывают при закрытых кранах и люке.

      С целью лучшего диспергирования плазмы и улучшения консистенции продукта при эксплуатации МПД целесообразна гомогенизация масла. Сущность процесса заключается в дополнительной механической обработке свежевыработанного масла в специальном аппарате — гомогенизаторе. В осенне-зимний период масло гомогенизируют сразу после выработки при достаточно интенсивном механическом воздействии. В весенне-летний период свежевыработанное масло предварительно выдерживают 1...3 ч в помещении цеха для упрочнения структуры, а интенсивность механического воздействия при этом снижают.

      Оптимальной температурой гомогенизации является 11...13°С. В процессе гомогенизации масла его температура повышается на 1...2°С.

      Помимо  диспергирования водной фазы и пластификации  масла, при гомогенизации наблюдается  тенденция снижения газовой фазы, что при интенсификации механического воздействия проявляется заметнее.

      Гомогенизировать  хорошо обработанное масло не следует, так как это может послужить причиной появления различных пороков консистенции — мягкой, засаленной и др.

     Масло крестьянское сладкосливочное несоленое выработанное методом сбивания сливок фасуют монолитами  в ящики по 20, 15, 10, 5 кг и потребительскую тару порциями по 10, 15, 20, 30, 50, 100, 150, 200, 250 и 500 г. 

3.2. Составление графика организации технологического процесса

производства сливочного масла крестьянского несоленого

     График  организации технологических процессов составляем для определения режима работы предприятия, продолжительности и последовательности операций в течение суток, взаимосвязи отдельных операций, интенсивности и часового материального баланса производства.

      В графе «Технологические операции» указываем все операции технологического процесса согласно технологии производства масла.

      Во  второй графе (графе «Всего») указываем  количество перерабатываемого молока, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов по соответствующим операциям. Данные принимаем из продуктового расчета.

      В третьей графе указываем количество сырья, перерабатываемого за один час, по существу характеризуя часовую производительность оборудования или интенсивность переработки. Вопрос об интенсивности переработки решают на основе ряда факторов, учитывающих тип перерабатывающего предприятия, комплектность его технологических линий, конструктивные и технологические особенности основного и вспомогательного оборудования, экономическую целесообразность той или иной машины.

      Последние графы разбиваем на число часов  работы в сутки. Продолжительность операций обозначаем сплошной линией.

      В технологическом процессе производства сливочного масла имеются фиксированные операции, время которых определяется технологией производства, и операции, продолжительностью которых можно варьировать.

      Продолжительность приемки молока при производственной мощности предприятия до 40 т молока в смену по санитарным нормам не должна превышать 3 часов. Принимаем продолжительность приемки и резервирования молока равной 1 час. Тогда, интенсивность приемки и резервирования молока будут равны:

      Продолжительность сепарирования молока также принимаем равным 1  часу с интенсивностью И_с=10000 кг/ч.

      Считаем, что процессы пастеризации и охлаждения сливок будут выполняться на одной установке, т.е. в непрерывном потоке. Тогда продолжительность указанных операций также составит 1 час, а их интенсивность будет соответственно равна:

     Считаем также, что переработка молока осуществляется в осенне-зимний период, для которого по технологическим требованиям созревание сливок должно длиться не менее 10 часов.

     Принимаем продолжительность созревания сливок равной 10 ч.

      Продолжительность сбивания сливок по технологическим  требованиям составляет 45...60 минут. Принимаем длительность сбивания равной 1 ч.

      В осенне-зимний период года продолжительность  обработки масляного зерна составляет 25... 50 минут. Принимаем продолжительность этой операции равной 45 минутам, т.е. 0,75 ч.

      Так как операции сбивания сливок и обработка  масляного зерна проводятся в одной машине, то объединяем эти операции в одну.

      Считаем, что для производства масла используются высококачественные сливки, и обработка масляного зерна будет проводиться с соблюдением требований. Тогда гомогенизацию масла можно исключить.

      Продолжительность фасования масла принимаем равной 1,25 часа с таким расчетом, чтобы закончить технологический процесс к окончанию второй смены.

      Интенсивность фасования масла в этом случае составит:

 

      График  организации технологического процесса производства масла крестьянского сладкосливочного несоленого представлен на рисунке 3.1.