Пояснительная записка к Курсовому проекту По курсу Управление техническими системами на тему «Автоматизация производства сыра Российский» Дата защиты 2004 год Оценка Подпись

Кафедра технологического оборудования

Расчетно – пояснительная записка к
Курсовому проекту
По курсу Управление техническими системами
на тему «Автоматизация производства сыра Российский»
Дата защиты «_____»_____________2004 год


Оценка _______ Подпись __________________

Выполнил Бачурин А. С. 155гр.

Проверил

2004г.
Введение.

Автоматизация производства – такой процесс его развития, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются техническим средствам.

Автоматизация технологических процессов производства в молочной промышленности осуществляется путем введения систем контроля, регулирования и управления на базе комплексных технических средств отраслевого назначения. В настоящее время в молочной промышленности накоплен уже значительный опыт автоматизации технологических процессов.
Общими задачами производства являются повышение эффективности труда, улучшение качества продукции, создание условий для оптимального использования ресурсов производства, улучшение условий труда, охраны природы и окружающей среды.


Содержание

Введение 3

1. 
   Технологическая схема производства сыра «Российский» 4
   
2. 
   Машино - аппаратурная схема производства сыра «Российский» 11
   
3. 
   Описание функциональной схемы автоматизации 12
   
4. 
   Метрологическая карта №1 13
   
5. 
   Характеристика машин и аппаратов как объектов автоматизации 14
   
6. 
   Метрологическая карта №2 22
   
7. 
   Метрологическое обеспечение 24
   

Заключение

1. Технологическая схема производства сыра Российского.

Технологический процесс					Параметры и показатели
Приемка
Молоко – сырье					ГОСТ 52054-2003, T не > 8ºС
Термизация, подогрев					T = (56-57) ºС
Термизатор ТМ-25V-4/12
Бактофугирование					T = (56-57) ºС
Бактофуга БФ-25/А34
Охлаждение					T = 10 ºС
Термизатор ТМ-25V-4/12
Нормализация в потоке					T = (35-45) ºС
Сепаратор-нормлизатор Ж5-ОС25-НС
Пастеризация, охлаждение смеси					T = (72±2) ºС, τ = 20 сек. T = (28-35) ºС
А1-ОКЛ-25
Внесение CaСl2 ферментного препарата, закваски			Свертывание нормализованной смеси			τ = 30 мин. T = 32 ºС
			Сыроизготовитель OST-CH
Удале-ние сыво-ротки, сбор	30% от общей массы			Разрезка сгустка, постановка зерна		τ = 30 мин. T = 32 ºС
				Сыроизготовитель OST-CH
Резервирование и охлаждение сыворотки					T = (4±2) ºС
Вымешивание					τ = (20±5) мин.
Сыроизготовитель OST-CH
Второе нагревание					τ = 15 мин. T = 42 ºС
Сыроизготовитель OST-CH
Удале-ние сыво-ротки, сбор	30% от общей массы			Вымешивание		Размер зерна 6±1 мм
				Сыроизготовитель OST-CH
Формование, Отделение сыворотки					τ = (15±5) мин.
Формовочный аппарат Р3-ОСО
Прессование					τ = 10-15 м. на 1 головку
Формовочный аппарат Р3-ОСО
Посолка сыра					τ = 2 сут., T = (10±2) ºС, концентрация рассола 18 %
Солильные бассейны
Обсушка сыра					τ = 2-3 сут., T = (10±2) ºС, влажность воздуха (90…95) %
Камеры обсушки
Упаковка в пленку
Термомашина ST 40/60
Созревание сыра Российского					Срок созревания 60 суток τ = 14 сут., T = (10-12) ºС, влажность воздуха 80 % τ = 20 сут., T = (14-15) ºС, τ = до конца созревания T = (10-12) ºС, влажность воздуха 80-85 %
1 камера 2 камера 3 камера
Хранение сыра до реализации					T = (0-8) ºС, влажность воздуха 80-85 %
Камеры хранения

1.2. Обоснование технологических режимов при производстве сыров.
Приемка молока.
Молоко принимают по количеству и качеству. Приемку молока проводят в соответствии с ГОСТ 52054-2003.
При отборе проб должно учитываться:

• 
  молоко должно быть не ниже 1 сорта;
  
• 
  биологически полноценно;
  
• 
  нормальное по содержанию сухих веществ;
  
• 
  не должно содержать ингибирующих веществ;
  
• 
  должно быть сыропригодным.
  

Сыропригодность – это комплекс показателей, которые характеризуют качество молока.
Молоко, принимаемое от хозяйств в соответствии с ГОСТ Р 52054-2003 и СанПиН 2.3.2. 1078-01, должно быть плотностью не менее 1027 кг/м³, титруемой кислотностью 16…18ºТ, белка не менее 3%, температурой не более 8ºС. Ко всему молоку предъявляют высокие требования по гигиеническим показателям: группа чистоты – не ниже I, бактериальная обсемененность КМАФАнМ – не более 5·10⁵ КОЕ/г, отсутствие ингибирующих веществ, класс молока по сычужно-бродильной пробе – не ниже II, количество соматических клеток – не более 1·10⁶ клеток в 1 см³ .

Проводится также контроль по содержанию спор мезофильных анаэробных лактатсброживающих бактерий: не более 10 в 1 см³ молока.

Наиболее опасными для сыроделия являются масляно-кислые бактерии. Споры этих микроорганизмов часто присутствуют в молоке – выдерживают пастеризацию и попадают в сыр, вызывая позднее вспучивание сыра . Для удаления спор микроорганизмов проектом предусматривается бактофугирование.

Созревание молока.

Зрелое молоко характеризуется небольшим повышением кислотности (на 1…2ºТ), понижением рН на 0,03…0,14, незначительным увеличением объема микрофлоры, в том числе молочнокислой, увеличением буферной емкости молока, среднего диаметра частиц казеина, понижением окислительно-восстановительного потенциала, увеличением количества растворимых соединений кальция и неорганических соединений фосфора на 10…12%. Созревание молока производится при температуре 10ºС.

Нормализация.

Нормализация проводится в потоке, с помощью сепаратора-нормализатора до заданной массовой доли жира, т.е. для Российского сыра – 3,25%.

Пастеризация.

Цели пастеризации: инактивирование ферментов; уничтожение патогенной микрофлоры; создание благоприятных условий для развития заквасочной микрофлоры; придание определенных технологических свойств; снижение общей бактериальной обсемененности.
Эффективность пастеризации зависит от температуры и продолжительности нагревания молока. Чем меньше продолжительность нагревания, тем выше температура.
Помимо температуры, инактивация микроорганизмов зависит от активности воды.
В процессе пастеризации, кроме уничтожения микроорганизмов, происходят и другие необратимые изменения составных частей молока, которые зависят от способа и продолжительности пастеризации. Пастеризация также влияет на структурно-механические и синеретические свойства сгустка. С повышением температуры пастеризации увеличивается прочность сгустка и снижается интенсивность отделения сыворотки. При выработке сыров применяется температура пастеризации 72±2ºС с выдержкой 20 секунд.

Охлаждение до температуры свертывания.

Охлаждение производят до температур в пределах 28…35ºС, в зависимости от времени года и технологических свойств молока. Эти температуры являются приближенными к температуре развития микрофлоры закваски.

Внесение ферментного препарата, закваски, CaCl₂.

Температуру свертывания выбирают в зависимости от требований прочности получаемого сгустка. При нормальной зрелости молока для получения сыра с нужной консистенцией устанавливают температуру 32ºС. В качестве молокосвертывающего препарата планируется использовать ферментный препарат ВНИИМС. При применении этого препарата образуется прочный эластичный сгусток с нормальным синерезисом.
В качестве закваски проектируется использовать бактериальные препараты БК-Углич-С – для сыра Российского.
БК-Углич-С представляет собой лиофилизированный концентрат универсального назначения, состоящий из лактококков.
Рекомендуется применять в любое время года, особенно летом, когда из-за высокой температуры окружающей среды бактерии группы кишечных палочек представляют повышенную опасность для качества сыров.

Свертывание нормализованной смеси.

Образование сгустка осуществляется за счет внесения в нормализованную смесь молокосвертывающего фермента. Для этого используют ферментный препарат или сычужный порошок по ТУ 10-02-824-89. Количество вносимого препарата должно обеспечить свертываемость молочной смеси за (30±5) минут. От скорости получения структурно-механических и синеретических свойств сычужного сгустка зависит структура, консистенция, рисунок и другие показатели сыра.
На образование сгустка влияют следующие факторы: кислотность молока, температура пастеризации, содержание свободных ионов кальция и температура свертывания. Оптимальная температура действия сычужного фермента 40ºС. При этой температуре сгусток образуется быстро, но микроорганизмы закваски при этой температуре развиваться не будут, т.к. оптимальная температура для развития культур мезофильных бактерий 30…35ºС. Поэтому предусматривается применять температуру свертывания 32ºС.
Обработка сгустка и сырного зерна.
Обработку сгустка и получение сырного зерна проводят с целью его обезвоживания, а также регулирования интенсивности и уровня молочнокислого процесса. Цель обработки сгустка – удаление не связанной с белками влаги (сыворотки) с растворенными в ней составными частями молока. От количества воды в сырной массе зависит развитие микробиологических и биохимических процессов при созревании сыра. Чем больше сыворотки выделится из сырной массы, тем активнее протекают микробиологические и биохимические процессы при созревании сыра и тем меньше образуется молочной кислоты. Молочная кислота играет важную роль в регулировании микробиологических процессов и образовании хорошей консистенции и вкуса сыра. Для этого последовательно осуществляют следующие операции: разрезку сгустка и постановку сырного зерна, вымешивание зерна, второе нагревание и вымешивание после него (обсушка зерна).
Кислотность сыворотки в конце должна быть в пределах (15±1)ºТ.

Второе нагревание.

Цель второго нагревания – уменьшение выделения сыворотки и создание условий для развития определенных видов молочнокислых микроорганизмов. Температура и продолжительность второго нагревания оказывают значительное влияние на микробиологические процессы в сыре, а следовательно, на формирование органолептических показателей готового продукта. При нагревании склеивающая способность сырных зерен увеличивается. Во избежание комков сырную массу необходимо непрерывно перемешивать. Нагревание сырного зерна производят, постепенно поднимая температуру в течение 1 минуты на 1…3ºС. Чем медленнее нагревается сырная масса, тем интенсивнее идет обезвоживание.
После второго нагревания зерно вымешивают. Для Российского сыра вымешивание – 40…50 мин. Размер основной части готового формованию сырного зерна 5…6 мм.
Формование, прессование.
Цель формования сыра – соединить зерна в монолит придать сыру форму и способность выделению сыворотки, находящейся между зерном. Уплотнение сырной массы в процессе формования, влияет на образование рисунка сыра. Чем плотнее масса, тем более крупный и правильный рисунок. Чтобы зерна не потеряли клейкость, сырную массу не охлаждают, поэтому формовать ее необходимо быстро, а в помещении поддерживать температуру 18…20ºС. Сырное зерно из сыроизготовителя насосом подается в формовочный аппарат.
Цель прессования – удаление излишков сыворотки. При прессовании на сыре образуется замкнутый и прочный поверхностный слой.

Посолка сыра.

Поваренная соль является не только вкусовым наполнителем, ни и оказывает существенное влияние на развитие в сыре микробиологических и биохимических веществ. От содержания поваренной соли в сыре во многом зависит формирование всех его органолептических показателей: вкуса, запаха, консистенции, рисунка и даже внешнего вида. Посолку сыра производят в рассоле с концентрацией соли 18%. Концентрацию рассола ниже 18% допускать нельзя, т.к. это приведет к набуханию (ослизнению) поверхности сыра, что в дальнейшем затрудняет наведение нормальной корки и способствует увеличению потерь при мойке головок сыра.
Температуру рассола поддерживают в пределах 10…12ºС. Более высокая температура может вызвать изменение: газообразование в сыре, что может неблагоприятно отразиться на формировании в нем рисунка. Для поддержания равномерной концентрации и температуры по всей массе рассола осуществляют его принудительную циркуляцию.
Продолжительность посолки Российского сыра 2-е суток. Количество соли в сыре составляет – 1,3-1,8%.

Созревание сыра.

Созревание сыра – сложный биохимический процесс, протекающий при участии сычужного фермента, под действием молочнокислой микрофлоры и ее ферментов. При созревании сыра в нем накапливаются продукты распада белка, молочного сахара, жира. В результате этого готовый продукт приобретает специфический вкус и запах, пластичную консистенцию, рисунок. Созревание сыра проходит при температуре 10…12ºС.
Российский сыр через 14 суток созревания, когда произойдет полное сбраживание молочного сахара и образуется достаточное количество молочной кислоты, угнетающей постороннюю микрофлору, помещают в камеру с температурой 14…15ºС на 20 суток для интенсивного протекания молочнокислого брожения, а затем перемещают обратно в камеру с температурой 10…12ºС.
Хранение и реализация.
После созревания сыр рассортировывают по видам, датам выработки, номерам варок. Оценивают по качеству. Российский и Костромской сыры сортовые, следовательно, подразделяются на сорта. Маркируют транспортную тару и отправляют в реализацию. Если сыр направляют на хранение, то температура в камере хранения должна быть 0…8ºС, влажность воздуха 80…85%. Качество сыра проверяется не реже чем 1 раз в 30 суток.