Производство мороженого

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Мороженое - деликатесный продукт, обладающий значительным охлаждающим эффектом, высокой пищевой, биологической и энергетической ценностью. Благодаря этому, а также прекрасным вкусовым достоинствам оно пользуется большой популярностью у населения.

Мировое промышленное производство мороженого достигает приблизительно 11 млн. тонн в год. "Предшественниками" мороженого считают смешанные со снегом или льдом фруктовые соки, натуральные или подслащенные, которые были известны в глубокой древности. Так, в Китае фруктовые соки замораживали около 3 тыс. лет тому назад, а Александр Македонский во время походов в Персию и Индию в IV веке до нашей эры употреблял фруктовые соки со снегом. О потреблении замороженных фруктовых соков писал в IV веке до нашей эры древнегреческий врач Гиппократ. До середины XVIII века мороженое продавали только летом, а в 1750г преемник Прокопио де Бюисон начал изготовлять мороженое круглый год. Вскоре его примеру последовали и другие мороженщики, а для изготовления мороженого стали употреблять и молочные продукты. В России мороженое появилось сначала в меню царского двора. Началом промышленного производства мороженого в нашей стране принято считать 1932 г., когда в Москве на городском молочном заводе и холодильнике №2 были созданы первые цехи мороженого.

Мороженое вырабатывают по сложной технологии на специализированных фабриках или в цехах при молочных заводах и хладокомбинатах, а доставка в торговую сеть и реализация - с использованием сухого льда или охлаждаемого автомобильного транспорта и прилавков с механическим охлаждением. Такое мороженое называется закаленным. При необходимости закаленное мороженое сохраняют в течение нескольких месяцев в холодильных камерах. В производственных условиях изготавливают закаленное мороженное. На предприятиях общественного питания производят мягкое мороженное, которое по консистенции напоминает крем.

1. Постановка задачи проектирования

1. Разработка и описание технологической схемы

2. Разработка и описание структурной схемы

3. Выбор датчиков

4. Подбор передаточных функций каждого элемента

5.Определение общей передаточной функции

2. Выбор технологической схемы системы

Рисунок 1.1 Технологическая схема приготовления мороженого

Процесс производства мороженого состоит из ряда технологических операций -- составления смесей из сырьевых компонентов и их перемешивания до получения однородного состава, пастеризации, фильтрования, гомогенизации ,охлаждения, хранения, фризерования смесей, закаливания (дальнейшего замораживания) мороженого и его хранения до реализации. В процессе производства смесь, а затем и мороженое подвергается сложной технологической обработке. Основной технологический процесс при приготовлении мороженого -- частичное замораживание влаги в специально приготовленной смеси с одновременным ее взбиванием. Этот процесс получил название «фризерование» и осуществляется в специальных аппаратах -- фризерах.

В процессе фризерования смеси образуется структура мороженого, которая определяется формой и кристаллами льда. Чем мельче кристаллы и равномернее распределены в общей массе мороженого, тем лучше его качество. Вода в смеси мороженого после достижения криоскопической температуры превращается в мельчайшие кристаллы льда. Происходит повышение концентрации растворенных веществ (сахарозы, лактозы, минеральных солей). За фризерованием следует этап закаливания и дозакаливания мороженого. Мороженое закаливают потоком воздуха, температура которого от -250С до -370С. Закаливание проводят в специальных морозильных аппаратах и в металлических формах эскимогенераторов. Добиваются такого эффекта, чтобы температура мороженого на выходе не превышала -120С. Дозакаливание проходит в закалочных камерах или камерах хранения в течение 24-36 часов. После чего закаленное мороженое помещают в камеры хранения.

Для упаковывания мороженого в коробки из кашированной фольги, вафельные и бумажные стаканчики, а также брикетного мороженого на вафлях служат специальные линии фасования и закаливания. В их состав входят фасовочный автомат, скороморозильный аппарат и другое оборудование.

3. Построение структурной схемы системы

Рисунок 2 Структурная схема производства мороженого: Р - резервуар; Н - насос; Ф - фильтр; Г - гомогенизатор; ССВ - сливкосозревательная ванна; ФР - фризер; Г - генератор с охлаждением рассола; ДТ - датчик температуры.

4. Выбор датчиков

Выбор датчика обратной связи. Термопары широко применяют для измерения температуры различных объектов, а также в автоматизированных системах управления и контроля. Измерение температур с помощью термопар получило широкое распространение из-за надежной конструкции датчика, возможности работать в широком диапазоне температур и дешевизны. Широкому применению термопары обязаны в первую очередь своей простоте, удобству монтажа, возможности измерения локальной температуры. Они гораздо более линейны, чем многие другие датчики, а их нелинейность на сегодняшний день хорошо изучена и описана в специальной литературе. К числу достоинств термопар относятся также малая инерционность, возможность измерения малых разностей температур.

Термопары незаменимы при измерении высоких температур (вплоть до 2200°С) в агрессивных средах. Термопары могут обеспечивать высокую точность измерения температуры на уровне ±0,01°С Они вырабатывают на выходе термоЭДС в диапазоне от микровольт до милливольт, однако требуют стабильного усиления для последующей обработки.

K - коэффициент усиления термопары

T - температура

5. Подбор передаточных функций каждого элемента

Выбор микропроцессора системы

Наиболее широкое распространение получил микропроцессорный комплект серии К1813. Выбор микропроцессорного комплекта (МПК) серии К1813 обусловлен следующими причинами:наличие встроенных в микропроцессор К1813ВЕ1 аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей;

наличие развитой архитектуры;

наличие развитой системы команд;

возможность увеличения разрядности микропроцессора;

работа с 8 разрядными данными, и возможность работы с двойными словами при работе с парами регистров общего назначения (РОН)

наличие 6 восьми разрядных РОН, которые могут использоваться как регистровые пары;

- высокая надёжность и эксплуатационные характеристики.

Передаточная функция выбранной МП равна WМП(s)=1.

Выбор резервуара

Резервуары для хранения молока типа В2-ОМВ-2,5 предназначены для хранения охлажденного молока на предприятиях молочной промышленности.

Устройство. Цилиндрический сосуд состоит из внутреннего и наружного корпуса - изготовленного из высококачественной листовой стали. Пространство между корпусами заполнено термоизоляционным материалом.

В верхней части резервуара расположены моечное устройство, датчик верхнего уровня, воздушный клапан и смотровое окно. В нижней части резервуара имеются перемешивающее устройство, датчик нижнего уровня молока, опоры.

Таблица 1 Технические характеристики резервуара

Передаточная функция равна

Выбор насоса

Таблица 2 Технические характеристики насоса

Передаточная функция насоса

Выбор сливкосозревательной ванны

Сливкосозревательня ванна ВСГМ Технические характеристики: Геометрическая вместимость, л 2600

Рабочая вместимость, л 2500

Внутренний диаметр, мм 1500

Диаметр спускного патрубка, мм 50

Установленная мощность привода мешалки, кВт 0.75

Частота вращения мешалки, об./мин. 20

Температура хладагента, °С не выше +4

Температура теплоносителя, °С +24

Давление хладагента или теплоносителя, кгс/см2, не более 3

Давление моющего раствора, кгс/см2, не менее 3,0

Габаритные размеры мм., не более: диаметр 1600 - Высота 2700 Масса, кг 900

Ёмкости для резервирования молока подбираются в соответствии с рекомендациями ВНТП, т.е. на 80% от суточного поступления молока

W(p) =

Выбор гомогенизатора

Гомогенизаторы предназначены для дробления и равномерного распределения жировых шариков в молоке и жидких молочных продуктах. Гомогенизаторы представляют собой многоплунжерные насосы высокого давления с гомогенизирующей головкой. Привод их осуществляется от электродвигателей с помощью клиноременной передачи. В нашем случае используем гомогенизатор марки ОГМ-2,5.

Характеристика гомогенизатора ОГМ-2,5.

Производительность, л/час 2500

Рабочее давление гомогенизации, Мпа 20

Температура продукта на входе, град. С 45…85

Электродвигатель:

-тип 4А200М8У3

-мощность, кВт 18,5

-частота вращения, об/мин 750

Частота вращения коленвала, об/мин 260

Число плунжеров, шт. 3

Ход плунжера, мм 40

Число ступеней гомогенизации 2

Масса, кг 1610

Передаточная функция гомогенизатора

Выбор фризера

Технические характеристики фризеров COREMA

Параметры РНС-150 РНС-300 РНС-5000 РНС-800 РНС-1000 РНС-1200

Масса, кг 400 550 600 1500 1500 2000

Максимальная производительность, л/ч 150 300 500 800 1000 1200

Установленная мощность компрессора, кВТ 5,0 9,1 15,7 22,6 30,5 35,6

Холодопроизводительность 4 8 14 15 24 30

Передаточная функция фризера

Выбор фильтра ФМ-03М

Пропускная способность: 5000 л/ч

Тонкость фильтрации: 660, 1330 мкм

Тип фильтра: прямоточный

Соединительная арматура: ДУ-50

Передаточная функция фильтра

Выбор генератора с охлажнением рассола:

Передаточная функция генератора:

Передаточная функция датчика температуры:

6. Определение общей передаточной функции

Рис. 3

Определим общую передаточную функцию:

Wобщ(p)==*

100*=

Заключение

В данной работе рассмотрены общие понятия процесса производства мороженого. Приведена технологическая схема, разработана структурная схема. Приведены технические характеристики всех оборудований. Определена общая передаточная функция, устойчивость системы. Использован критерий Шур-Кона. Рассчитана надежность данной системы.

мороженое термопара микропроцессор гомогенизатор

Список литературы

1. Арсеньева Т.П. Справочник технолога молочного производства. Том 4 Мороженое. Санкт-Петербург: ГИОРД, 2002.

2. Бровко О.Г, Гордиенко А.С, Дмитриева А.Б. Товароведение пищевых продуктов. М.: Экономика, 2001.

3. Крусь Т.Н, Храмцов А.Г, Волокитина З.В. Технология молока и молочных продуктов. М.: КолосС, 2004.

4. Оленев Ю.А. Справочник по производству мороженого. М.: ДеЛи, 2004.

5. Оленев Ю.А. Технология и оборудование для производства мороженого. М.: ДеЛи, 2002.

Размещено на Allbest.ru