Прогорклый вкус обусловлен гидролизом жира, под действием оставшейся после пастеризации липазы. В сгущенном молоке с сахаром фермент действует на отстоявшийся слой жира. Для предупреждения порока молоко следует пастеризовать при температуре выше 95єС и вырабатывать сгущенное молоко с сахаром вязкостью не ниже 3,0 Па*с. Вязкость продукта можно повысить, увеличивая содержание СОМО или гомогенизируя молоко при давлении 2-2,5 МПа после сгущения ли перед стерилизацией (при выработке сгущенного стерилизованного молока). [5]

10. Расчет вакуум-выпарной установки

Основные уравнения материального баланса:

,

где , - соответственно производительность установки по исходному и готовому продукту, кг/с; , - соответственно начальное и конечное содержание сухих веществ в молоке; W - производительность установки, кг/с. Производительность установки по исходному продукту определяем по уравнению материального баланса: G_н = W/(1-х_н/х_к)= 0,194/(1-9/44)= 0,244 кг/с, Производительность установки по готовому продукту: G_к= G_н - W = 0,244-0,194 = 0,05кг/с =180 кг/ч.

Таблица 3. Данные о производительности вакуум-выпарной установки.

10.1 Тепловой расчет аппарата

Уравнение теплового баланса выпарного аппарата:

где D - расход греющего пара; r - удельная теплота конденсации греющего пара при Р_г.п.=0,11 МПа (r = 2264 кДж/кг); С_н - 3,36 кДж/кг·К - удельная теплоемкость молока, поступающего на выпаривание; t_кип - температура кипения молока; t_н = 65⁰С - температура, с которой молоко поступает на выпарку; h_вт - энтальпия вторичного пара в сепараторе выпарного аппарата.

Определим температуру кипения молока в трубах калоризатора. Давление вторичного пара в кожухотрубном конденсаторе:

Р₀=Р_аб -Р_вак =0,101-0,086=0,015 МПа,

где Р_аб = 0,101 МПа - атмосферное давление; Р_вак = 0,086 МПа - вакуммометрическое давление в конденсаторе (принимаем). Температура насыщения вторичного пара в конденсаторе t₀ = 53,6⁰C. Температура насыщения вторичного пара в сепараторе выпарного аппарата.

,

где Дt_г.с - гидравлическая депрессия, принимаем Дt_г.с.=1⁰С.

.

Конечная температура раствора (т.е. температура кипения молока в сепараторе):

где Дt_депр. - температурная депрессия, принимаем Дt_депр = 2⁰С.

Средняя температура кипения раствора в трубах:

где Дt_г.эф - депрессия гидростатического эффекта - представляет собой повышение температуры кипения раствора вследствие дополнительного давления столба жидкости по сравнению с давление в сепараторе.

Давление при кипении раствора на среднем уровне

где р₁ - давление вторичного пара в сепараторе выпарного аппарата при t=54,6⁰C P₁ = 0,0154 МПа. с_р=1048 кг/м³ - плотность молока; Н_ур - высота слоя раствора без учета наличия паровых пузырей в кипящем растворе.

где и - соответственно плотности раствора конечной концентрации и воды при средней температуре кипения , . Так как не известно, то принимаем ;=987кг/м³; - рабочая высота труб, принимаем (выбираем из стандартного ряда).

.

Тогда t_ср = 64,8⁰С, значит Дt_г.эф=t_ср-t₁=64,8-54,6=10,2⁰С; t_кип=56,6+10,2=66,8⁰С.

Суммарные депрессионные потери:

Полезная разность температур:

,

где Дt_общ = t_г.п. - t₀ = 99,1-53,6=45,5⁰С - общая разность температур; t_г.п. = 99,1 ⁰С при Р_г.п.=0,11 МПа.

Расход греющего пара:

где h_вт = 2598 кДж/кг при t₁ = 54.6⁰C.

Расчётная площадь поверхности теплообмена:

Принимаем коэффициент теплопередачи К=1000 Вт/м²·К. Уточняющий расчет коэффициента теплопередачи

,

где a₁ и a₂ - коэффициенты теплоотдачи от пара к стенке и от стенки к раствору; S(d_i/l_i) - тепловое сопротивление стенки.

,

где d_ст = 0,002 м - толщина стенки трубки; l_ст = 17,5 Вт/мЧК - теплопроводность нержавеющей стали; 1/r - тепловое сопротивление загрязнений труб (накипи) = 5800 Вт/м²·К. S(d_i/l_i) = 0,002/17,5 + 2/5800 = 4,6Ч10^-4 м²ЧК/Вт.

Коэффициент теплоотдачи от греющего пара к стенке трубки:

где r₁ - теплота конденсации греющего пара, r = 2264 кДж/кг; m_ж1 = 0,254Ч10^-3 ПаЧс - вязкость конденсата при средней температуре пленки;

l_ж1 = 0,682 Вт/мЧК - теплопроводность конденсата при средней температуре пленки; r_ж1 = 951 кг/м³ - плотность конденсата при средней температуре пленки; Dt₁ - разность температуры конденсации пара и температуры стенки со стороны пара, предварительно принимаем Dt₁ = 2 °C; Н = 4 м - высота нагревательных трубок.

Температура пленки:

a₁ =2,04(0,682³Ч951²Ч2264000/0,254Ч10^-3Ч2Ч4)^0,25 = 8625 Вт/м²ЧК.

Для установившегося процесса теплопередачи справедливо уравнение для удельного теплового потока:

,

тогда Dt_ст = a₁Dt₁S(d/l) = 8625Ч2Ч4,6Ч10^-4 =7,9 °С - перепад температур на стенке; Dt₂ = Dt_пол - Dt₁ - Dt_ст = 13,2 - 7,9 - 2 =3,3 °С - разность между температурой кипения раствора.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору для пузырькового кипения в вертикальных кипятильных трубах при условии принудительной циркуляции:a₂ = Aq^0,6.

,

где l₂ = 0,717 Вт/мЧК - теплопроводность молока; r₂ = 1048 кг/м³ - плотность молока; r_п = 0,099 кг/м³ - плотность пара при t_вт.п. = 54,6⁰С; s₂ = 0,086 Н/м - поверхностное натяжение молока ; c₂ = 3,36 кДж/кгЧК - теплоемкость молока; m₂ = 0,77Ч10^-3 ПаЧс - вязкость молока.

A=780Ч0,717^1,3Ч1048^0,5Ч0,099^0,06/0,086^0,5Ч2264000^0,6Ч0,579^0,66Ч3360^0,3Ч(0,77Ч10^-3)^0,3= 16,08;

a₂ = A(a₁Dt₁)^0,6 = 16,08*(8625Ч2)^0,6 = 5602 Вт/м²ЧК.

Проверим правильность первого приближения по равенству удельных тепловых нагрузок:

q^/ = a₁Dt₁ = 8625*2 = 17250 Вт/м²;

q^// = a₂Dt₂ = 5602*3,3 = 18487 Вт/м²; q₁ » q₂

Коэффициент теплопередачи:

К = 1/(1/8625 + 4,6Ч10^-4 + 1/5602) = 1335 Вт/м²ЧК.

Требуемая поверхность теплообмена:

F = Q/KDt_п = /1335Ч32,3 =9,24 м².

Заключение

В ходе выполнения данной работы я рассмотрела ассортимент сгущенных молочных продуктов, подробно изучила технологию производства молока сгущенного с сахаром, основные этапы которой: приемка и подготовка сырья и компонентов, нормализация, пастеризация, гомогенизация, приготовление и добавление сахарного сиропа, сгущение, охлаждение сгущенного продукта, фасование, упаковывание (закатывание) и хранение.

В данной курсовой работе я раскрыла все требования как к сырью, используемому для производства сгущенного цельного молока с сахаром, так и к самому готовому продукту.

Также мною выполнены следующие поставленные задачи:

· я ознакомилась с ассортиментом сгущенных молочных продуктов;

· проанализирован рынок сгущенного молока в России за последние годы;

· изучила технологию производства сгущенного молока с сахаром;

· рассмотрела пороки молочных консервов;

· изучила оборудование, используемое для производства сгущенного молока;

· определены органолептические показатели сгущенных молочных консервов;

· изучена схема технологического контроля производства молочных консервов;

Я считаю, что поставленные мною в начале работы задачи полностью выполнены.

Список используемой литературы

1 Андреев Н.М., Статья «Производство сгущенного молока»; Сайт http://biznes-prost.ru/proizvodstvo-sgushhennogo-moloka.html,; 2013 г.

2 Голубева Л. В., Справочник технолога молочного производства. Консервирование и сушка молока. М.: ГИОРД, 2005. - 272 с.

3 ГОСТ Р 53436-2009 Консервы молочные. Молоко и сливки, сгущенные с сахаром. Технические условия.

4 Кислицын А., статья «Российский рынок молочных консервов»; сайт http://www.oilworld.ru/news., 2012 г.Соколов А. А.,

5 Крусь Г. Н., Храмцов А. Г., Волокитина З. В., Карпычев С. В., Технология молока и молочных продуктов; М.: КолосС, 2006 г. - 455 с.

6 Статья «Линия производства сгущенного молока»; сайт http://www.agro-mash.ru/new_lin_sgush_TY_3.htm., 2006 г.

7 Спиридонова Ю., статья «Сгущенное молоко - калорийность, полезные свойства»; сайт http://www.netkilo.ru, 2010 г.

8 Сайт http://iz-al.mksat.net/new/Almaz03.htm.Частное Научно-Производственное Внедренческое Предприятие "Изумруд-Алмаз";

9 Сайт http://www.thingshistory.com/eda-i-napitki/sladosti/sgushhennoe-moloko/.

Приложение 1

Размещено на Allbest.ru