Проект молочного комбината города Нижнекамска

Изготовление ползуна полым облегчает его конструкцию, а увеличение длины снижает удельные нагрузки на направляющую гильзу и способствует его меньшему износу.

В целях исключения попаданий воды, разбрызгиваемой для охлаждения плунжеров, внутрь корпуса, где помещается смазочное масло, спереди ползуна крепится отбойное кольцо, а поверхность скольжения его уплотняется с помощью манжет и нажимной крышки. Плунжеры кривошипно-шатунного механизма имеют диаметр 28 мм и охлаждаются водопроводной водой, которая подводится к ним трубкой с тремя отверстиями против каждого из плунжеров.

Плунжерный блок крепят к корпусу гомогенизатора двумя шпильками и центрируют штифтами. С помощью шпилек к нему присоединены двухступенчатая гомогенизирующая головка, манометрическое устройство, предохранительный клапан.

Продукт подводится к гомогенизатору через входной патрубок всасывающего коллектора, внутри которого помешен сетчатый цилиндрический фильтр, а отводится через патрубок на гомогенизирующей головке.

Технические характеристики гомогенизаторов для молока и жидких молочных продуктов представлены в таблице 2.9.

Таблица 2.9 - Технические характеристики гомогенизаторов

Наименование	Значение
	К5-ОГА-1,2	А1-ОГМ	К5-ОГА-10
Производительность, л/ч	1200	5000	10000
Рабочее давление, МПа	20	20	20
Температура гомогенизируемого продукта, °С	60-80	60-80	60-80
Тип электродвигателя	АО2-61-6	АО2-82-6	АО3-315-S-6
Мощность электродвигателя, кВт	10	40	110
Частота вращения, мин.-1:
электродвигателя	970	980	980
коленчатого вала	338	350	360
Число плунжеров	3	3	5
Ход плунжеров, мм	40	60	70
Диаметр плунжеров, мм	28	45	45
Количество ступеней гомогенизации	2	2	2
Габаритные размеры, мм:
длина	965	1430	1800
ширина	930	1110	1500
высота	1400	1640	1650
Масса, кг	850	1710	3600

В ходе литературного обзора был выбран наиболее подходящий по техническим характеристикам гомогенизатор для производства напитка «Коломенский» плодово-ягодный 2,5%. Это гомогенизатор А1-ОГМ производительностью 5000 л/ч.

Расчет гомогенизатора

Производительность гомогенизатора V, м³/ч

V=z**s*n*60*з_об,

где: z - количество плунжеров;

D - диаметр плунжера, м;

s - ход плунжера, м;

n - частота вращения коленчатого вала, мин^-1;

з_об - объемный КПД.

Объемный КПД для молока равен 0,9.

V=3**0,060*350*60*0,9=5,41 м³/ч

Расход мощности гомогенизатора N, кВт

N=,

где: V - производительность гомогенизатора, л/ч;

p - давление гомогенизации, МПа;

з - механический КПД гомогенизатора.

з=0,85

N==35,35 кВт

Толщина тарелки клапана h_кл, м

h_кл=0,43d_кл*,

где: p - давление гомогенизации, МПа;

[у] - допускаемое напряжение для материала клапана, МПа;

d_кл - диаметр клапана, м.

Материал клапана сталь 45, [у]=930 МПа.

d_кл=,

где: F - площадь сечения хвостовика, м²;

V - производительность гомогенизатора, м³/с;

н_д - допускаемая скорость жидкости в седле, м/с (для всасывающего клапана - 2, для нагнетательного - 58).

F=,

где: D - диаметр хвостовика, м.

F==3,14*10^-4 м²

Диаметр всасывающего клапана

d_кл==0,021 м

Диаметр нагнетательного клапана

d_кл==0,020 м

Толщина тарелки всасывающего клапана

h_кл=0,43*0,021*=0,0013 м

Толщина тарелки нагнетательного клапана

h_кл=0,43*0,020*=0,0013 м

При гомогенизации часть механической энергии превращается в теплоту, вследствие чего происходит повышение температуры гомогенизируемого продукта, °С

?t=,

где: с - удельная теплоемкость нормализованной смеси, Дж/(кг*К);

с - плотность нормализованной смеси, кг/м³.

?t==5,15°С

Средний диаметр жировых шариков при давлении гомогенизации 20 МПа

d_ср==8,5*10^-4 м

Диаметр проходного сечения седла клапана

D_с=,

где: p_в - давление всасывания, МПа;

д_в - отношение перекачиваемой жидкости к массе воды.

д_в=,

где: с_нс - плотность нормализованной смеси, кг/м³;

с_в - плотность воды, кг/м³.

д_в==1,031

D_с==0,018 м

Коленчатый вал кривошипно-шатунного механизма гомогенизатора получает движение от электродвигателя посредством клиноременной передачи, расчет которой представлен ниже.

Частота вращения меньшего шкива, об/мин

n₁=n_c*(1-s),

где: n_c - синхронная частота вращения, об/мин;

s - коэффициент скольжения вала электродвигателя.

n₁=980*(1-0,02)=960,4 об/мин

Вращающий момент, Н*м

Т₁=,

где: Р - мощность электродвигателя, Вт.

Т₁==351,7 Н*м=351700 Н*мм

Диаметр меньшего шкива, мм

d₁=(34)*

d₁=3*=211.76 мм

Принимаем по ГОСТ 17383-73 d₁=200 мм.

Диаметр большего шкива, мм

d₂=d₁*i*(1-е),

где: i - передаточное отношение;

е - коэффициент скольжения ремня.

d₂=200*2,7*(1-0,01)=534,6 мм

Принимаем по ГОСТ 17383-73 d₂=560 мм.

Эскиз шкива представлен на рисунке 2.4.

Передаточное отношение (уточненное)

i===2.8

Межосевое расстояние, мм, в интервале

а_min=0.55*(d₁+d₂)+T₀,



Рисунок 2.4 - Эскиз ведомого шкива клиноременной передачи

а_max= d₁+d₂,

где: T₀ - высота сечения ремня, мм.

а_min=0.55*(200+560)+13,5=431,5 мм

а_max=200+560=760 мм

а==595,7 мм

Длина ремня, мм

L=2a+0.5*р*( d₁+d₂)+=2*595.7+0.5*3.14*(200+560)+=

=2438.9 мм

Принимаем по ГОСТ 1284.1-80 L=2500 мм.

Уточненное межосевое расстояние, мм

a=0.25*[(Lp-щ)+,

где: Lp - расчетная длина ремня, мм.

щ=0,5*р*(d₁+d₂)=0,5*3,14*(200+560)=1193,2 мм

y=(d₂-d₁)²=(560-200)²=129600 мм

a=0,25*[(2500-1193.2)+=627.6 мм

Угол обхвата

б^°₁=180-57*=180-57*=147,3°

Число ремней

z=,

где: Р - мощность электродвигателя, кВт;

Ср - коэффициент режима работы;

Ро - мощность, допускаемая для передачи одним ремнем, кВт;

С_z - коэффициент, учитывающий число ремней в передаче;

С_L - коэффициент, учитывающий влияние длины ремня;

С_б - коэффициент угла обхвата.

z==5.04

Принимаем число ремней равным 5.

Натяжение ветви ремня, Н

F₀=,

где: н - скорость ремня, м/с;

и - коэффициент, учитывающий центробежную силу, (Н*с²)/м².

н===10.1 м/с

F₀==768,4 Н

Сила, действующая на вал, Н

F_в=2*F₀*z*sin=2*768.4*5*sin=7373.3 Н

Рабочий ресурс передачи, ч

H₀=N_0ц*,

где: N_0ц - базовое число циклов;

L - длина ремня, м;

d₁ -диаметр меньшего шкива, м;

n₁ - частота вращения, об/мин;

у_-1 - предел выносливости, МПа;

у_max - максимальное напряжение в сечении ремня, МПа;

С_i - коэффициент, учитывающий влияние передаточного отношения;

С_н - коэффициент, учитывающий нагрузку на ремень.

С_i=1.5*-0.5=1.5*-0.5=1.61

C_н=1 - при постоянной нагрузке.

H₀==2052,4 ч

2.8 Расчет площадей и компоновка производственного корпуса

Условные обозначения:

Пм - потребное количество автомолцистерн;

Мц - вместимость одной автомолцистерны, л;

Мчас - интенсивность приемки, т/ч;

Z - общее время приемки и мойки, мин;

Zпр. - продолжительность приемки молока из автомолцистерны, мин;

Zв. - продолжительность вспомогательных операций для автомолцистерны, мин;

Zм. - продолжительность мойки автомолцистерны, мин;

П - количество постов;

Fц - площадь цеха, м²;

?Fоб - суммарная площадь, занятая технологическим оборудованием без учета площадей обслуживания, м² ;

К - коэффициент запаса площади;

Fп.м. - площадь приемно-моечного отделения, м²;

Fк.х.м. - площадь камеры хранения масла, м²;

Fк.х. - площадь камеры хранения, м²;

Ки.п. - коэффициент использования площади;

С - срок хранения, сут;

G - количество продукции, подлежащее хранению, кг;

Q - укладочная масса,кг/м².

Расчет площади приемно-моечного отделения:

Мчас.==50 т/час

Пм.==8,9 шт Принимаем 9 шт.

Z=Zпр.+Zв.+Zм.

Zпр.=60 мин

Zв.=5*9=45 мин

Zм.=17*9=153 мин

Z=60+45+153=258 мин

П==4,3 Принимаем П=4

Fпмо=72*П=72*4=288 м²

Ориентировочный расчет производственных цехов:

· Приемка

· Аппаратный цех

· Творожный цех

· Маслоцех

· Антресоль

· Цех фасовки

Расчет площадей камер хранения:

· молоко пастеризованное 2,5% =221,00 м²

· молоко «Школьное» 2,5% =55,20 м²

· сливки питьевые пастер. 20% =14,80 м²

· снежок 2,5% =27,60 м²

· кефир 2,5% =73,63 м²

· ряженка 4% =18,43 м²

· йогурт 1,5% =36,86 м²

· напиток «Коломенский» 2,5% м²

· сметана 15% =37,00 м²

· творог классический 5% =29,29 м²

· сырки творожные нежирные =20,56 м²

· сыворотка пастеризованная =91,03 м²

· пахта свежая =24,34 м²

Fк.х.=221,00+55,20+14,80+27,60+73,63+18,43+36,86+27,60+37,00+29,29+20,56+91,03+24,34=677,34 м²

Fк.х.м.==52,23 м²

таблице 2.10 представлены цеха и различные помещения с расчетной и принятой площадями.

Таблица 2.10 - Сводная таблица площадей

Наименование площади	Площадь	Примеча-ние
	Расчетная, м2	Компоновочная
		м2	стр. прямоуг.
Приемно-моечное отделение	288,0	288,0	4
Приемка	295,1	288,0	4
Аппаратный цех	975,4	1152,0	16
Творожный цех	649,3	576,0	8
Цех фасовки	313,1	684,0	9,5
Маслоцех	111,1	144,0	2
Антресоль	211,9	540,0	7,5
Камеры хранения	677,3	648,0	9
Камеры хранения масла	52,2	36,0	0,5
Материальный склад	72,0	144,0	2
Бойлерная	36,0	36,0	0,5
Вентиляционная	144,0	72,0	1
Трансформаторная	36,0	36,0	0,5
Компрессорная	144,0	144,0	2
		м2	стр. прямоуг.
Ремонтные мастерские	144,0	72,0	1
Тарные склад	144,0	180,0	2,5
Помещение для КИП	72,0	72,0	1
Экспедиторская	144,0	36,0	0,5
Наводка моющих.растворов	36,0	36,0	0,5
Хранение моющих растворов	36,0	36,0	0,5
Помещение для централизованной мойки	72,0	72,0	1
Заводская лаборатория	72,0	72,0	1
Заквасочная	72,0	72,0	1
Комната мастера	36,0	72,0	1
Приемная лаборатория	36,0	36,0	0,5
Цеховая кладовая	72,0	72,0	1
Бытовой корпус	144,0	216,0	3
Комната оформления документов	36,0	36,0	0,5
Бытовые помещения	36,0	72,0	1
ИТОГО:		5868,0	82,5

Производственный корпус молочного комбината представляет собой одноэтажное разновысотное здание.

- высокая часть - 7,2 метра

- низкая часть - 4,8 метра

- длина корпуса - 90 метров

- ширина корпуса - 60 метров

Сетка колон 12Ч6 метров.

Проектирование молочного комбината в одноэтажном исполнении обусловлено тем, что на предприятии устанавливается тяжелое и громостское оборудование. Склад готовой продукции примыкает к месту фасования, что обеспечивает поточность производства. В северной части здания расположены камеры хранения готовой продукции, в южной - лаборатории и другие помещения. Помещение компрессорного цеха спроектировано в основном производственном корпусе, с подветренной стороны, ближе к основным потребителям холода, в торцевой части здания для удобства размещения двух выходов. Рядом с компрессорной - основным потребителем электроэнергии, располагается трансформаторная подстанция.

1.9 Организация санитарной обработки технологического оборудования

Качество молока и молочных продуктов и их эпидемиологическая безопасность в значительной мере зависят от санитарного состояния технологического оборудования и тары. Причиной выпуска продукции негарантированного качества нередко служит недостаточная мойка и дезинфекция оборудования и тары.

Мойка оборудования

Санитарная обработка оборудования на предприятии - длительный и кропотливый процесс, на нее затрачивается 25-30% рабочего времени.

Ручная мойка очень трудоемка и не всегда обеспечивает высокое качество санитарной обработки оборудования.

Наиболее эффективна и менее трудоемка автоматизированная мойка и дезинфекция оборудования сразу после его использования. В этом случае достигается лучшее использование моюще-дезинфицирующих средств и высокое санитарно-гигиеническое состояние производства.

Предприятия мощностью 25-50 т перерабатываемого молока в смену целесообразно оснащать установками типа В20Ц2-У, а мощностью свыше 100 т - В20ЦИ, В20ЦП.

Установки располагаются в специальном помещении. Мойка молокопроводов, резервуаров, пастеризационных аппаратов осуществляется по заданным программам в автоматическом режиме и может дублироваться ручным управлением дистанционно. Центральная моющая станция автоматически осуществляет все операции мойки оборудования.

На некоторых предприятиях используются передвижные моечные установки, устройства для выполнения отдельных моечных операций, приборы для контроля моющих растворов и др. Для санитарной обработки расфасовочных автоматов и открытых емкостей применяют передвижную установку РЗ-ФМД. Поверхность обрабатывается направленной сильной струей моющего раствора с помощью специального гидропистолета. Время мойки сокращается в 2-3 раза.

Удельный вес ручных операций по мойке на предприятиях все еще высок. Санитарную обработку оборудования должен осуществлять квалифицированный персонал по утвержденному графику, выполненная работа фиксируется в специальном журнале регистрации. Санитарную обработку оборудования проводят сразу после его использования, а дезинфекцию - перед следующей загрузкой оборудования. Она также повторяется, если после дезинфекции прошло 6 часов. Качество мойки и дезинфекции контролирует лаборатория перед началом работы.

Обычно сначала проводят мойку, а потом дезинфекцию но их можно совмещать при наличии эффективных моюще-дезинфицирующих средств.

Сначала оборудование ополаскивают холодной или теплой (не выше 35°С) водой для удаления остатков молока, загрязнений. Вода должна быть прозрачной и бактериально чистой, отвечать требованиям предъявляемым к питьевой воде. Предельное содержание железа не должно превышать 0,3 мг/л. Если вода содержит большое количество железа, то ее обычно пропускают через многоступенчатый каскад на воздухе. Закисные растворимые соли железа превращаются в окисные нерастворимые и осаждаются на стенках каскада.

После ополаскивания оборудование моют раствором моющих средств при температуре 50-70°С с применением щеток и ершей для полного удаления остатков молока и молочных продуктов, загрязнений. На греющих поверхностях теплообменных аппаратов (пастеризаторов, вакуум-аппаратов, стерилизаторов и др.) осаждаются остатки молока и молочных продуктов («пригар»), имеющие сложную белково-жировую структуру, сцементированную минеральными солями молока («молочный камень»), различные посторонние вещества. От всего этого необходимо освободиться при мойке. Затем аппарат ополаскивают горячей водой 60-70°С до полного удаления остатков молочных продуктов и моющего раствора. После чего проводят дезинфекцию в зависимости от вида оборудования и характера загрязнений: острым паром, горячей водой, раствором химических веществ (хлорной извести, гипохлорита кальция или натрия, хлорамина) при температурах, оптимальных для каждого реактива.

Дезинфекция инактивирует бактерии, оставшиеся после мойки. После дезинфекции хлористыми препаратами оборудование ополаскивают холодной водой до исчезновения запаха хлора.

Безразборную мойку осуществляют путем принудительной циркуляции моющих растворов и последующего ополаскивания водой.

Несмотря на преимущества безразборной мойки, периодически необходимо мыть и чистить вручную такое оборудование, как клапаны, насосы, трубопроводы, пластинчатые теплообменники.

Применяемые моющие растворы должны удалять молочный белок и нерастворимые кальциевые соли, эмульгировать остатки жира и вместе с тем не обладать токсичным действием и не вызывать коррозию оборудования. Для эффективной мойки различного оборудования применяют моющие смеси из двух и более соединений. Выбор моющих средств, концентрация, температура, продолжительность контакта и способ использования моющего раствора обусловлены характером и степенью загрязнения, технологией мойки и видом оборудования. Так, например, загрязнения от холодных молока и молочных продуктов легко смываются горячими (60-65°С) щелочными растворами, так как они преимущественно состоят из жира и нативного белка, и сила сцепления их с поверхностью оборудования незначительна. Загрязнения в теплообменных аппаратах (молочный камень) разрушаются и удаляются горячими растворами едких щелочей и растворов кислот. Под воздействием едких щелочей происходит набухание - пептизация денатурированных белков и эмульгирование жира, а растворы кислот удаляют набухший белок и минеральные соли. Сильные кислоты вызывают коррозию металла, их применяют для удаления пригара с оборудования из нержавеющей стали.

В качестве моющих средств используют кальцинированную соду, каустическую соду, азотную и сульфаминовую кислоты, технические моющие средства - «Синтрол», «Дезлюл», «Фарфорин». «Вимол» и др.

Рекомендуется использовать синтетические моющие средства. В их составе имеются умягчители воды (триполифосфат натрия), антикоррозианты (силикат натрия), щелочные компоненты, поверхностно-активные вещества, обладающие высокой моющей способностью. Это позволяет пользоваться водой с повышенной жесткостью и производить мойку оборудования, изготовленного из любого металла. При этом поверхностно-активные вещества способствуют переходу загрязнений с металлической поверхности в раствор.

Составление моющих смесей и мойку проводят согласно утвержденным техническим условиям. При автоматическом управлении процессом мойки концентрацию растворов технических моющих средств необходимо поддерживать в диапазоне 0,3-0,5%; каустической соды - 0,8; 1% - при обработке пастеризационных установок; при обработке вакуум-аппаратов - 1,5-2%; растворов кальцинированной соды - 1-1,5%. Концентрация синтетических моющих средств зависит от объекта мойки и указана в технических условиях.Рабочие растворы моющих средств готовят из концентрированных растворов или порошков с соблюдением правил безопасности, в резервуарах из нержавеющей стали или в емкостях моечных машин. Концентрированные кислоты и щелочи наливают в эмалированные или из нержавеющей стали ведра на 70% емкости и плотно закрывают крышками. Рабочие снабжаются защитными приспособлениями и выполняют правила безопасности.

Дезинфекция оборудования

Дезинфекция оборудования является вторым этапом его санитарной обработки. От качества дезинфекции зависит микробиологическая чистота оборудования. Дезинфекция эффективна, когда оборудование хорошо вымыто.

Для дезинфекции чаще всего используют раствор хлорной извести, ежедневно проверяя содержание активного хлора. Из сухой хлорной извести приготовляют 10% (маточный) раствор, его отстаивают 24 часа. Прозрачную жидкость сливают через марлю, определяют количество активного хлора и готовят рабочий раствор требуемой концентрации. Рабочий раствор готовят ежедневно, концентрированный - один раз в 2-5 суток. Маточный раствор хранят в сухом, темном, прохладном помещении в темной посуде с притертой пробкой. Более крепкие растворы хлорной извести опасны: вызывают коррозию оборудования.

Гипохлориты по дезинфицирующим свойствам аналогичны хлорной извести. При растворении гипохлорит не дает осадка, в этом его преимущество перед хлорной известью. Рабочие его растворы готовят перед использованием. Гипохлориты нельзя смешивать с кислотами, так как может произойти выделение ядовитых газов.

Хлорсодержащие препараты используются для дезинфекции с содержанием 100-200 мг активного хлора на 1 л раствора, но не менее 100 мг/л. Эти препараты обладают повышенной коррозийной активностью по отношению к алюминию и меди.

Луженые поверхности более стойки к коррозии и реагируют только при длительном контакте с растворами, содержащими хлор. Нержавеющая сталь их действию не подвергается. Опасность коррозии возрастает с повышением температуры и концентрации раствора. Рекомендуемая температура дезинфектантов 25-40°С. Кроме того, следует учитывать, что хлорсодержащие соединения разлагаются при повышенных температурах с выделением хлора и теряют свою активность. Но эти соединения частично теряют свою активность и при низких температурах, поэтому перед применением их следует проверять на содержание активного хлора. Чтобы уберечь металл оборудования от коррозии, дезинфекцию проводят непосредственно перед самым началом работы оборудования. При контакте поверхностей с раствором хлорной извести в течение 3-5 минут обеспечивается нужная степень дезинфекции.

Хлорамины менее чувствительны к воздействию света, тепла, органических веществ и в меньшей степени подвержены гидролизу и в присутствии влаги и щелочи. Они длительное время сохраняют свою бактерицидную активность, обеспечивая хорошее качество дезинфекции. Растворы хлорамина не вызывают коррозии металлов, безвредны для кожи рук.

Совмещение процессов мойки и дезинфекции значительно сокращает время санитарной обработки и улучшает ее качество. Такие моюще-дезинфицирующие средства, как «Дезмол», «Сульфохлорантин», препарат МД-1 и другие применяют совместно с дезинфекторами (хлорной известью, гипохлоритом натрия, хлорамином, трихлоризоциануровой кислотой и др.). Также в качестве дезинфицирующей добавки используют активный йод (йодонат, йодопирин), амфолитные мыла, четвертичные аммониевые соединения (катапин, катамин АБ и др.).

Используют следующие методы дезинфекции: циркуляцию (трубопроводы, насосы, охладители и др.); погружение (инвентарь, деревянная тара и др.); орошение (крупное оборудование - ванны, автоцистерны и др.); обтирание щеткой (мешалки, поверхность сырных ванн, формовочных аппаратов, молочных весов и др.).

Наиболее эффективна и надежна дезинфекция оборудования тепловой стерилизацией путем обработки его горячей водой и острым паром. Дезинфекцию горячей водой проводят при температуре от 90 до 95°С в течение 5-7 минут или при 85-90°С в течение 10-20 минут; острым паром - при давлении в пропариваемых трубопроводах и емкостях не более 0,7 атм (1 атм = 0,98*10⁵ Па). При обработке оборудования паром полностью уничтожаются микроорганизмы, чем этот способ выгодно отличается от химических средств дезинфекции. В основном, паром обрабатываются закрытые емкости (цистерны, резервуары, фляги). Продолжительность пропаривания определяют по результатам микробиологических смывов и бактериальной чистоте молока. Пар, непосредственно контактирующий с молоком и молочными продуктами, необходимо фильтровать.

Проверка эффективности санитарной обработки оборудования

Контроль качества санитарной обработки оборудования, трубопроводов, инвентаря осуществляют микробиологические лаборатории завода или санэпидстанция путем исследования смывов на наличие кишечной палочки не реже трех раз в месяц. Оборудование, к которому предъявляются особые требования (для приготовления заквасок, диетпродуктов, детских молочных продуктов), проверяют на общую бактериальную обсемененность.

Особо контролируется оборудование и тара, с которыми соприкасается готовая продукция. При повторном обнаружении кишечной палочки в смывах одного и того же оборудования администрация обязана приостановить работу цеха для проведения генеральной уборки, тщательной санитарной обработки оборудования в разобранном виде с соблюдением инструкции.

Правила мойки и дезинфекции оборудования на предприятиях молочной промышленности изложены в соответствующей инструкции.

Санитарная обработка некоторого технологического оборудования

Санитарная обработка теплообменного оборудования

Мойку пастеризаторов и стерилизаторов проводят после окончания рабочего цикла, но не реже, чем через 6-8 часов непрерывной работы. При этом аппарат подключают к системе для безразборной мойки. Направление воды и моющих растворов такое же, как и движение молока при пастеризации. Особенность мойки аппаратуры для обработки молока при высокой температуре заключается в удалении моющими растворами кроме остатков молока еще молочного камня. который способствует сохранению термофильных бактерий и затрудняет теплопередачу при пастеризации. стерилизации и вакуумировании. Различают два вида молочного камня свежий и застарелый. Свежий камень образуется в результате тепловой коагуляции альбумина и осаждеия фосфорно-кальциевых солей, а застарелый при воздействии на свежий камень щелочей и воды.

Для предотвращения образования свежего и застарелого молочного камня необходимо:

- избегать тепловой обработки молока повышенной кислотности;

- не допускать длительной работы теплообменного оборудования без промежуточной мойки

- по окончании процесса тепловой обработки или в случае вынужденного перерыва немедленно прекратить подачу пара и охладить внутренние стенки аппаратов, смыть остатки молока небольшим количеством воды и затем пустить холодную воду внутрь аппарата или в паровое пространство;

- не пропаривать внутренние стенки аппаратов до устранения следов камня или остатков пригара молока;

- тщательно очищать аппараты от свежего молочного камня;

- контролировать качество мойки и очистки аппаратов;

- не подвергать химической дезинфекции препаратами, содержащими активный хлор.

Мойку теплообменных аппаратов осуществляют в два основных этапа: сначала поверхность промывают одним из щелочных растворов, затем после ополаскивания водой от остатков щелочного раствора проводят мойку одним из кислотных растворов.

Санитарная обработка резервуаров

Санитарная обработка резервуаров для хранения сырого и пастеризованного молока и молочных продуктов проводится после каждого опорожнения. Для этого необходимо:

· отсоединить резервуар от основной магистрали во избежание попадания воды и промывающих жидкостей в продукт;

· открыть люк, слить остатки продукта в бачок или флягу;

· разобрать краны на трубопроводе;

· промыть арматуру специальным ершом с помощью щелочного раствора при температуре 20-45⁰С и затем ополоснуть теплой водой.

Санитарная обработка оборудования для производства масла

При санитарной обработке оборудования, соприкасающегося со сливками, необходимо первое ополаскивание от остатков жира проводить горячей водой (50-55⁰С) в течение 10-15 мин до отсутствия остатков продукта.

Последовательность действий:

· промыть щелочным раствором при температуре 55-60⁰С в течение 10-15 мин.;

· ополоснуть теплой водой до полного удаления щелочного раствора;

· провести дезинфекцию раствором дезинфектанта при температуре 20-40⁰С в течение 5-7 мин;

· ополоснуть теплой водой до полного удаления дезинфектанта.

Санитарная обработка автоматов фасовки

Санитарная обработка осуществляется непосредственно после окончания процесса розлива продуктов. Съемные детали автоматов подвергают мойке и дезинфекции ручным способом. Несъемную часть моют и дезинфицируют механизированным способом: путем циркуляции моющих и дезинфицирующих растворов в системе автомата или с помощью передвижного устройства.

2. Спецчасть

Молочная промышленность представляет собой широко разветвленную сеть перерабатывающих предприятий и включает важнейшие отрасли: цельномолочное производство, маслоделие, сыроделие, производство консервов, сгущенных и сухих молочных продуктов, мороженого, производство продуктов детского питания, заменителей цельного молока для молодняка сельскохозяйственных животных. Каждая из подотраслей имеет свои специфические особенности. Развитие молочной промышленности позволяет обеспечить полноту использования молочного сырья на пищевые цели, привлечение компонентов животного и растительного происхождения, экономическую и экологическую целесообразность производства для более полного удовлетворения спроса всех слоев населения в доброкачественной молочной продуции.

Цельномолочная отрасль предназначена для выпуска и обеспечения городского населения повседневными молочными продуктами питания.

Прошедший значительный период с начала перехода страны к рыночным отношениям позволяет сделать некоторые выводы и определить характерные особенности развития этой отрасли молочной промышленности за 1991-2006 гг.

Несмотря на преодоление кризисных ситуаций к 2002 г. с производством молочных продуктов, положение с увеличением объемов их выработки нельзя считать устойчивым из-за недостатка молока-сырья. После некоторого роста производства молока в хозяйствах всех категорий в 2003 г. его валовой надой сократился по сравнению с 2002 г. и снизился до уровня 1998 г. Это привело к уменьшению темпов роста выработки молочных продуктов. В 2003 г. по сравнению с 2002 г. по цельномолочной продукции он составил 105% против 111% в среднем за 2000-2002 гг..

В последние же годы (2004-2006 гг.) сложилась тенденция наращивания отечественными предприятиями объемов производства цельномолочной продукции. Ее выпуск в январе-сентябре 2006 г. составил 7473151 т, прирост объемов за 9 месяцев - 2,1%. По сравнению с 9-ю месяцами 2005 г. темпы роста составили 102%. Самыми крупными районами-производителями молока и молочных продуктов в 2006 г. стали Центральный и Приволжский округа, суммарная доля которых в общем объеме выпуска молочной продукции в России составила 55%.

В настоящее время доля нежирной молочной продукции составляет 4,5% от общего количества цельномолочной продукции, выпускаемой российскими производителями. За 9 месяцев 2006 г. объем ее производства продолжал сокращаться по сравнению с уровнем прошлого года, но меньшими темпами, чем в предыдущие периоды, - произведено 336173 т продукции, или 97,2% по сравнению с 9-ю месяцами 2005 г. Но в некоторых областях происходит наоборот увеличение объемов производства нежирной продукции: Белгородская область - 139,1%, Брянская область - 129,2%, Московская область - 153,3%. Как видно из данных за 9 месяцев 2006 г. покупательский спрос на нежирную молочную продукцию начинает немного активизироваться. Низкий же спрос на нее объясняется привычками населения, его менталитетом и, кроме того, особенностями российского климата, более холодного, чем в Европе. Поэтому большинство населения традиционно отдает предпочтение более калорийным молочным продуктам.

Численность коров в период 1995-2005 гг. продолжала снижаться. В самом этом факте ничего опасного нет. Дело в том, что молочное животноводство в России продолжает развиваться преимущественно экстенсивными методами. Следует учитывать, что в СССР поголовье молочных коров являлось еще и мясным ресурсом страны. Сегодня, когда мясная и молочная индустрии - это совершенно раздельные бизнес-структуры, логично с точки зрения экономики говорить о том, что молочное животноводство перестало выполнять роль поставщика мясного сырья.

Наряду с сокращением поголовья наблюдается некоторый рост молочной продуктивности в расчете на одну корову. Снижение объемов производства молока в определенной степени компенсируется ростом продуктивности коров, хотя 3120 л на одну корову (2005 г.) - это, безусловно, мало, это результат преобладания экстенсивной технологии в молочном животноводстве.

На сельскохозяйственных предприятиях, где содержится около 48% всего поголовья коров (в хозяйствах населения - 50%, фермерских хозяйствах - 2%), сокращение в 2003 г. по сравнению с 2000 г. составило 12%, с 1991 г. - в 1,85 раза.

Экономика животноводства практически не улучшилась. Низкая продуктивность животных, большие затраты на средства производства, топливо и энергию приводят к постоянному росту себестоимости продукции, снижению уровня рентабельности.

Производство молока в личных подсобных хозяйствах населения в 2001 г. возросло к уровню 2000 г. на 3% и составило 16,7 млн. т. (50,9% от общего объема). В фермерских хозяйствах, начиная с 1995 г., оно не увеличивается и составляет всего лишь 592 тыс. т. (1,8% от общего объема), что свидетельствует о том, что за период экономических реформ крестьянские хозяйства не получили должного развития.

По данным Госкомстата РФ, в 2003 г. хозяйства населения и крестьянские (фермерские) хозяйства реализовали для промышленной переработки 3,8 млн. т. молока (21% от производства) против 4,4 млн. т. в 2002 г.. Расчеты показывают, что объемы продажи молочных продуктов хозяйствами населения значительны и превышают объемы производства цельномолочной продукции на промышленных предприятиях. В 2003 г. в пересчете на молоко реализовано молочных продуктов 9 млн. т. и 8,1 млн. т. соответственно.

Снижение доли поставки молока для промышленной переработки сельскохозяйственными организациями связано как с отсутствием роста производства молока в хозяйствах этой категории, так и с увеличением его расхода на выработку молочных продуктов на собственных предприятиях. По данным различных источников, доля реализации молока сельскохозяйственными организациями заготовительным организациям снизилась с 79,6% в 1998 г. до 67% в 2002 г..

Из-за наметившейся в последние 10-15 лет ситуации, характеризующейся снижением объемов производства молока, предприятия молочной промышленности испытывают дефицит сырья даже в летний период. Возникает необходимость в уточнении технологических параметров производства традиционных молочных продуктов из восстановленного молока.

В настоящее время наметилась потребность в новой стратегии разработки молочных продуктов, базирующейся на использовании достижений современной биотехнологии, мембранного разделения сырья, использования сверхвысокого давления и др. Назрела необходимость изучения количественного и качественного состава газовой фазы в молочных продуктах. Необходимы разработка точных методов определения количественного содержания воздуха и газовой фазы в молочных продуктах, установление норм содержания воздуха в продуктах.

Еще одна важная составляющая сырьевой базы российской молочной промышленности - это традиционно низкое качество молока-сырья, сложившееся в результате низких требований, также традиционно предъявляемых к нему.

Уровень требований в России к таким показателям, как общая бактериальная обсемененность, содержание соматических клеток в отечественных НТД (Госстандарты СССР, да и проекты новых стандартов России), сопоставим с таковым в Индии и Бразилии.

В странах с развитой молочной промышленностью уровень требований к молоку значительно более высокий, например, в США бактериальная обсемененность - 10 тыс/см³, соматические клетки - 225 тыс/см³ (против наших <300 тыс. кое/г и ?500 тыс/см³ соответственно). Отрадно, что все большее число молочных заводов России начинает эту проблему осознавать и вводить все более высокие требования к качеству молока-сырья, поступающего на переработку. При этом увеличивается количество показателей, которым оно должно соответствовать, что в дальнейшем влияет на ценообразование.

На протяжении всего советского и большей части прошедшего постсоветского периода единственным критерием, влияющим на ценообразование сырого молока, являлось содержание в нем жира.

Массовая доля белка не влияла на цены молока-сырья, он просто не учитывался при приемке. Это привело к тому, что молоко российских коров обеднело белком - 2,8% - это самый низкий показатель содержания белка в мире. Вывод только один - при таком качестве сырого молока мы имеем потенциально неконкурентоспособное молочное животноводство. Вовлечение в число требований, влияющих на ценообразование показателя массовой доли белка в сыром молоке, может серьезно изменить ситуацию. Примером может служить Лениеградская область, где молочные заводы добились положительных результатов, применив эти требования на практике. Опыт этого не был использован в масштабах страны. Однако в Московском сырьевом регионе прежде всего западные компании, чьи производства здесь расположены («Данон», «Кампина», «Эрманн»), а затем и наши предприятия в других регионах добились поставки на переработку сырья, отвечающего значительно более высоким требованиям, особенно по белку, чем изложены в российских нормативных документах (прежде всего в стандарте на сырое молоко). Качество поступающего на предприятия сырья зависит от требований, которые молокоперерабатывающие заводы предъявляют к производителям молока.

Наибольший удельный вес предприятий, вырабатывающих цельномолочную продукцию, составляют заводы мощностью до 10 т в смену (42% от общего количества).

В последние годы проявилась тенденция к универсализации предприятий и, как следствие, созданию небольших производств, позволяющих обеспечить выпуск продукции в незначительных объемах. Это позволяет гибко реагировать на требования местного рынка. Чтобы успешно конкурировать с крупными предприятиями мелким прежде всего надо тщательно проанализировать ситуацию в своем регионе: рассмотреть вопрос возможной специализации предприятия на двух-трех продуктах, которые наиболее успешны в части тенологии изготовления; продвигать собственные бренды; более активно работать с потребителями; постоянно и эффективно информировать их о питательной ценности и других характеристиках молочных продуктов. Причем делать это придется самим работникам во избежание искажения информации. Также следует обратить внимание на безотходную переработку молока, включая переработку и использование пахты и сыворотки.

С учетом вновь созданных производств средняя выработка на одно предприятие за последние годы резко уменьшилась и в 2000 г. составила цельномолочной продукции 5030 т. против 12704 т. в 1991 г..

Уровень использования производственных мощностей по выработке цельномолочной продукции за 1991-2000 гг. резко снизился: до 32% в 2000 г. против 72% в 1991г..

Производственно-техническая база молочной промышленности морально устарела и физически изношена. Из-за недостатка финансовых средств обновление парка основного технологического оборудования не превышает 3-4% вместо 8-10%, т. е. продолжается процесс старения активной части производственных фондов. Удельный вес основного технологического оборудования, отвечающего современному уровню, составляет не более 15%.

Из-за недостатка современного оборудования не используются в полной мере возможности по увеличению выпуска продуктов питания за счет более глубокой переработки молока и вовлечения в производство вторичных молочных ресурсов - обезжиренного молока, пахты, сыворотки. Решение этих задач возможно только за счет перевооружения и реконструкции предприятий.

В 2002 г. затраты на сырье и материалы составили около 73,4% от затрат на производство и реализацию молочной продукции. При такой высокой доле затрат предприятие не может оказывать существенное влияние на размер отпускных цен на молочные продукты (особенно в сторону снижения).

В структуре отпускных цен предприятий промышленности прибыль в 1999 г. составила 8,6% к полной себестоимости продукции. Однако существующий свободный порядок установления торговых надбавок в организациях и предприятиях торговли приводит к завышению на 30-60% розничных цен на молочные продукты. Поэтому необходимо государственное регулирование торговых надбавок на основные продукты питания в сторону снижения их до 10-15% с целью повышения покупательной способности основной массы населения.

Однако не все так плохо в молочной промышленности. Определились приоритеты в цельномолочном производстве. Более быстрыми темпами наращиваются объемы выработки кисломолочной продукции, в том числе йогурта, кефира, сливок, творога, сырков и творожной сырковой массы. Только за 1999-2002 гг. производство йогурта увеличилось в 5 раз, творога - в 1,9 раза, сливок - в 1,7 раза, сырков и творожной сырковой массы - в 2,5 раза при росте производства цельномолочной продукции в целом на 37%.

Необходимо отметить, что рост объемов производства йогуртов в стране в основном происходит за счет их выработки на предприятиях Москвы и Московской области. В 2001 г. ими произведено 163 тыс т. йогуртов или почти 70% от общероссийского производства. В большинстве регионов Российской Федерации этот продукт вырабатывается в небольших объемах, что объясняется его высокой потребительской ценой (в 4-5 раз выше различных видов кефира) и ограниченной из-за этого реализацией.

Одним из главных направлений, взятых промышленностью на перспективу в последние годы стал выпуск продуктов здорового питания. Это связано с крайне недостаточным содержанием большинства витаминов в рационах питания большей части детского и взрослого населения России в целом и ее отдельных регионов. Это обстоятельство в значительной степени объясняется жесткой технологической обработкой сырья (пастеризация, стерилизация, сушка, измельчение и др.), в результате которой снижается содержание биологически активных веществ в готовом продукте, а также ростом потребления рафинированных продуктов. Образ жизни современного человека, несоблюдение режима питания также не способствуют поступлению в организм достаточного количества витаминов.

Наиболее эффективный и экономически доступный способ улучшения обеспеченности населения микронутриентами - дополнительное обогащение ими продуктов питания массового потребления до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека. Поэтому на потребительском рынке все больше стало появляться кисломолочной продукции лечебно-профилактического назначения с бифидобактериями и лактулозой, обогащенной витаминами и микроэлементами, - биокефир, биойогурт, различные кисломолочные напитки, пастеризованное и стерилизованное молоко и т. д.

Лактулоза (углевод, относящийся к классу олигосахаридов и подклассу дисахаридов; получают путем изомеризации лактозы) в настоящее время является общепризнанным в мире пребиотиком. По сравнению с другими бифидогенными факторами она обладает важными дополнительными свойствами - гепатопротекцией, нейропротекцией и антиэндотоксиновым эффектом.

Как пребиотик, она приобретает свойства не расщепляться и соответственно не всасываться в тонкой кишке, а в неизменном виде достигать толстой кишки. Здесь лактулоза, являясь пищевым субстратом сахаролитической микрофлоры, активно стимулирует ее рост и жизнедеятельность, оказывая таким образом благотворное влияние на бактериальный состав и микроэкологию толстой кишки.

Одним из основных продуктов с лактулозой является молоко «Российское». Оно содержит 4% лактулозы. Данный продукт полезен всем, но особенно детям и пожилым.

Прошедший период с 1991 г. охарактеризовался снижением и даже прекращением производства продукции из молочной сыворотки. Прекращено производство обогащенной молочной сыворотки, хорошо зарекомендовавшей себя при откорме свиней. Такое положение привело к ухудшению использования молочной сыворотки в промышленности. В 2002 г. из общих ресурсов молочной сыворотки передано на переработку молочной промышленности и продано на пищевые цели 35% против 39% в 1991 г.

В последнее же время на фоне значительного сокращения ресурсов молочной сыворотки прослеживается тенденция повышения уровня ее промышленной переработки с 8,9% в 1990 г. до 14,3% в 2004 г. и снижения потерь с 34,9% до 19% соответственно в основном за счет увеличения объема продаж сельскохозяйственным организациям - сдатчикам молока.

Повышение эффективности использования ресурсов молочной сыворотки можно объяснить двумя основными факторами:

· во-первых, значительным снижением абсолютных их объемов, в связи с чем имевший место ранее дефицит производственных мощностей утратил прежнюю актуальность;

· во-вторых, изменением формы собственности предприятий молочной промышленности. Они стали акционерными обществами, т. е. хозяевами, и это в условиях жесткой рыночной конкуренции потребовало более эффективного использования закупаемого молока, более полного вовлечения в производство товарной продукции вторичного молочного сырья.

Анализ зарубежного и передового отечественного опыта, выявленных тенденций и последних научных разработок, представляющих определенный практический интерес, позволяет сделать прогноз использования ожидаемых ресурсов молочной сыворотки (5,6 млн. т) в России на ближайшую перспективу - до 2010 г.

Доминирующим в перспективе должно стать производство сухой сыворотки как натуральной, так и модифицированной - деминерализованной, а также с наполнителями (соевой или пшеничной мукой, растительными жирами, витаминными премиксами).

Принятые прогнозные объемы вырабтки сухой сыворотки и ее концентратов обусловлены как ожидаемыми темпами роста ресурсов сыворотки, так и необходимостью отказа от ее импорта, который в 2004 г. превысил 15 тыс. т при собственном объеме производства 12,8 тыс. т.

Выявленная в течение последних лет тенденция роста объемов производства молочной пастеризованной сыворотки и напитков на ее основе дает основание предполагать и дальнейшее развитие данного направления как одного из наиболее доступных, не требующих больших капитальных вложений и эксплуатационных (в первую очередь энергетических) затрат, удельный вес которых в себестоимости продукции непрерывно растет. Получение напитков из натуральной сыворотки выгодно предприятиям еще и сезонным совпадением пиков ресурсов сырья и спроса на продукт.

В основном это ароматизированные напитки: сыворотка в комбинации с фруктовыми компонентами, соками, которые пользуются спросом как у детей, так и у взрослых. Эта продукция содержит много белков, минеральных веществ, витаминов и одновременно очень бедна жирами. В современном постоянно развивающемся мире эти молочные напитки наиболее актуальны для мобильного человека, которому некогда перекусить.

В целях более полного использования молочной сыворотки в производстве пищевых продуктов целесообразно возродить утраченную традицию продажи натуральной пастеризованной и охлажденной молочной сыворотки хлебопекарным предприятиям. Ее применение обеспечивает повышение пищевой ценности хлеба за счет обогащения его ценными компонентами молока, в 1,5-2 раза сокращает технологический процесс подготовки теста к выпечке, повышает выход и улучшает товарный вид хлебобулочных изделий. В 1990 г. на эти цели в РФ использовано более 600 тыс. т натуральной молочной сыворотки, в то время как в 2006 г. - не более 40 тыс. т. Положительным моментом в организации применения сыворотки в хлебопечении является то, что при этом не требуется никаких дополнительных капитальных затрат ни со стороны молокоперерабатывающих, ни со стороны хлебопекарных предприятий.

За счет использования молочной сыворотки по предложенным направлениям неутилизируемые ее ресурсы, получаемые главным образом на мелких предприятиях, в перспективе не превысят 15% и могут быть проданы или переданы без технологической обработки близлежащим хозяйствам-сдатчикам молока на кормовые цели (для приготовления кормосмесей на основе концентрированных кормов).

Потери молочной сыворотки как технологические, так и прочие, связанные с транспортировкой и хранением, к 2010 г. предполагается свести к минимуму или полностью исключить.

Образование в молочной промышленности крупных компаний, холдингов, в том числе с иностранным капиталом, оказало положительное влияние на развитие молочной промышленности. Крупные компании оказались более восприимчивыми к последним достижениям науки и техники, постоянно расширяют и обновляют ассортимент вырабатываемой продукции засчет более полной переработки молочного сырья, привлечения компонентов животного и растительного происхождения (сиропы, экстракты и листостебельная масса трав, плодовые , ягодные, овощные полуфабрикаты, растительный белок и жир, пищевые волокна, водоросли и другие вещества в нативном и обработанном виде), обогащения витаминами и микроэлементами; используют современные упаковочные материалы, осуществляют мощную рекламу новых видов молочных продуктов. Все это позволяет им более полно удовлетворять спросы всех слоев населения в доброкачественной молочной продукции. Компании имеют возможность оказывать и оказывают помощь сельскому хозяйству за счет приведения в надлежащее состояние сырьевых зон своих предприятий, вкладывая в это значительные инвестиции. По данным многих информационных источников, процессы образования новых крупных компаний в молочной промышленности продолжаются, продолжается и конкуренция за рынки сбыта готовой продукции.

Доля импорта молочных продуктов (в пересчете на молоко) на протяжении 1998-2002 гг. стабилизировалась на уровне 12,5% и только в 2003 г. составила 14,2%.

Экспорт основных видов молочных продуктов остается незначительным, исключение составляют сгущенные молочные консервы.

Изменилась структура переработки молока. В 2002 г. доля расхода переработанного молока на цельномолочную продукцию увеличилась до 44,7% против 42,7% в 1991 г..

Уровень потребления в России молока и молочных продуктов в расчете на одного человека сократился более чем на 70% по сравнению с 1990 г. (тогда он приблизился к отметке 370-390 кг). В 2000 г. этот показатель упал до уровня 210 кг. В последующие годы наблюдался устойчивый рост душевого потребления, но темпы роста не могли восполнить потери предыдущих 10 лет. Сегодня показатель годового душевого потребления составляет 240 кг (на 2006 г.). Причинами этого явления являются падение реальной покупательной способности и замещение молока и молочных продуктов другими продуктами, которым покупатель, даже имея средства, отдает предпочтение. Поэтому задача сегодня состоит в консолидации усилий, направленных на повышение потребительского спроса.

Динамика развития российского молочного рынка имеет благоприятный прогноз в средней и долгосрочной перспективе. Ожидаемые темпы роста в ближайшие 3 года, начиная с 2005 г., составят не менее 7% в год. Однако на фоне 2-3%-го падения собственного производства молока-сырья этого роста не происходит за счет импорта товаров сырьевой группы. Осознанную инвестиционную политику сегодня способны полноценно реализовать лишь единицы предприятий, относящихся к числу отраслевых гигантов. Это компании «Вимм-Билль-Данн», «Юнимилк», «Данон Индустрия» (имеет две производственные площадки в России), «Нутритек», «Татарстан Сэтэ» и «Молинвест». Процесс консолидации компаний на этом рынке будет продолжаться, и в ближайшее время ожидается серия слияний и поглощений как проявление региональной экспансии отечественных и зарубежных отраслевых гигантов.

Заключение

В данном дипломном проекте был разработан проект молочного комбината мощностью 118 тонн перерабатываемого молока в смену в городе Нижнекамск численностью населения 227,0 тыс. Человек. Выполнены продуктовые расчеты, предложенных продуктов, в конце раздела представлена сводная таблица продуктового расчета. Далее описаны технологические особенности вырабатываемых продуктов. Затем дан краткий очерк организации технохимического и микробиологического контроля производства.

Подбор оборудования проводился с учетом мощности предприятия. Предусмотрена поточность производства, механизация погрузочно- разгрузочных работ, автоматизация технологических процессов.

Рассмотрена организация санитарной обработки оборудования и в заключении технологической части произведен расчет площади производственных помещений.

На основании вышеизложенного следует, что проектирование молочного комбината в городе Нижнекамск Республики Татарстан является целесообразным.