Urządzenia-opracowanie zagadnień (1), studia, wnożcik, urządzenia

Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.

Produkcja mleka spożywczego

1. Odbiór i klasyfikacja surowca

Mleko przyjmowane do zakładu mleczarskiego powinno odpowiadać kryteriom polskiej normy na mleko surowe do skupu. Z każdej partii mleka dostarczonego do zakładu mleczarskiego zostaje pobrana próbka mleka w celu przeprowadzenia oceny surowca. Uzyskane wyniki oznaczeń są podstawą klasyfikacji mleka opartej na wymaganiach polskiej normy.

2. Pomiar ilości

W każdej partii mleka przyjmowanej do zakładu mleczarskiego musi być wykonany pomiar ilości. Stosuje się do tego mierniki objętościowe (przepływomierze) lub mierniki masowe (tankowagi).

3. Wstępne przechowywanie surowca przed produkcją

Mleko surowe nie zawsze jest bezpośrednio kierowane do przerobu. Mniejsze ilości mleka (do 20 tys. dm3) są przechowywane w zbiornikach magazynowych (poziomych lub pionowych), natomiast większe ilości - w tzw. tankosilosach o pojemności 20-200 tys. dm3. Temperatura przechowywania mleka powinna wynosić poniżej 10°C, najlepiej około 4°C, a czas nie powinien przekraczać 24h.

4. Odgazowywanie

W mleku surowym powietrze występujące w formie rozpuszczonej, związanej ze składnikami mleka lub zdyspergowanej, stanowi 6-10% objętości mleka. Taka ilość powietrza obniża efektywność procesu produkcji i wpływa niekorzystnie na właściwości produktu końcowego. Odgazowywanie przeprowadzane jest zazwyczaj przy użyciu układów odgazowania w podciśnieniu.

5. Oczyszczanie mleka

Mleko przyjmowane do zakładu mleczarskiego oczyszcza się mechanicznie przy użyciu urządzeń zwanych wirówkami, które również służą do odtłuszczania mleka lub jego normalizacji. Usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych, elementów komórkowych oraz drobnoustrojów, w tym prawie całości drożdży i pleśni i bakterii w formie przetrwalnikowej.

6. Normalizacja

Celem normalizacji jest uzyskanie produktu o możliwie standardowej zawartości tłuszczu, zgodnej z założeniami produkcyjnymi. Standaryzacja zawartości tłuszczu polega na zmieszaniu odpowiednich ilości mleka odtłuszczonego i pełnego lub mleka odtłuszczonego i śmietanki. Operacje tę często przeprowadza się także oddzielając w przepływie pewną ilość śmietanki (wirówki mleczarskie) lub wykorzystując urządzenia do normalizacji w przepływie.

7. Homogenizacja

Proces ten polega na rozbiciu i dyspersji kuleczek tłuszczowych oraz ich skupisk do mniejszych rozmiarów – do średnicy poniżej 2μm. Dokonuje się tego poprzez przepuszczenie ogrzanego produktu pod wysokim ciśnieniem przez wąską szczelinę w urządzeniu zwanym homogenizatorem. Homogenizacja zapobiega powstawaniu warstwy śmietanki lub wydzielania tłuszczu na powierzchni gotowego produktu, powodując jednocześnie lepszą przyswajalność tłuszczu mlecznego.

Obróbka cieplna - ma na celu redukcję zawartej w surowym mleku liczby drobnoustrojów chorobotwórczych i saprofitycznych do bezpiecznego poziomu, a także wydłużenie okresu trwałości produktu, przy jednoczesnym zachowaniu minimalnych zmian chemicznych, fizycznych i organoleptycznych mleka.

Obróbka cieplna mleka nie zmienia zawartości w nim białka (jedynie zawartość aminokwasu lizyny zmniejsza się o 5%), tłuszczu, laktozy i składników mineralnych. Pod wpływem ogrzewania mleka nie zmienia się również wartość biologiczna białka, a wręcz staje się ono łatwiej przyswajalne przez organizm człowieka, ponieważ ułatwiony zostaje dostęp enzymów trawiennych do zdenaturowanych cząsteczek białka.

W obróbce termicznej częściowej utracie ulegają natomiast witaminy wrażliwe na jej działanie, głównie B12, B1 i kwas foliowy. Straty tych witamin zależą od temperatury ogrzewania: jest to 10% w przypadku pasteryzacji i 20% przy obróbce mleka w procesie UHT. Zmniejsza się również zawartość witaminy C i kwasu foliowego: o 15% w mleku pasteryzowanym i 25% w mleku UHT. Pamiętajmy jednak o tym, że mleko nie jest głównym źródłem witaminy C w diecie człowieka, tę rolę spełniają przede wszystkim owoce i warzywa.

Wartość żywieniowa mleka UHT nie ustępuje mleku pasteryzowanemu, a jego spożycie wzrasta w większości krajów europejskich.

Urządzenia

Odgazowanie mleka i śmietany usuwa zawarte w produkcie gazy, co znacznie polepsza jakość produktu, jednocześnie konstrukcja urządzenia umożliwia redukcję piany tworzącej się przy odgazowaniu
WAKUOMETR - próżniomierz, manometr próżniowy, przyrząd służący do pomiaru ciśnienia całkowitego gazu/cieczy w zakresie ciśnień niższych od ciśnienia atmosferycznego.

Wirówki

Wydzielanie drobnoustrojów z mleka odbywa się w wirówkach talerzykowych o specjalnej konstrukcji bębna. Duża gęstość komórek w porównaniu z gęstością fazy wodnej sprawia, że zachowują się one w przestrzeniach międzytalerzykowych podobnie do zachowania cząstek stałych w wirówkach sedymentacyjnych. Wynika stąd, że wzbogacona w bakterie frakcja cieczy tworząca koncentrat bakteryjny, przepływa w kierunku zewnętrznego obwodu bębna podobnie do przepływu mleka odtłuszczonego w wirówkach separacyjnych, zaś pozbawiony bakterii strumień cieczy kieruje się do osi obrotu.

Wirówka oddzielająca bakterie z mleka zawsze jest instalowana w linii technologicznej wraz z płytowym wymiennikiem ciepła, gdyż proces rozdziału najkorzystniej przebiega w temp. 55–60 °C. W tym zakresie temperatur lepkość mleka jest już stosunkowo niska, a zmiany we frakcjach białkowych jeszcze nie zachodzą.

Homogenizator – Urządzenie do tworzenia stabilnych zawiesin lub emulsji płynów spożywczych, chemicznych oraz innych roztworów. Umożliwia rozbicie drobin tłuszczu przez co produkt staje się łatwiej przyswajalny.

Pasteryzatory do mleka różnych typów (płytowe wymienniki ciepła) o wydajności 2.000-20.000 l.
Wymiana ciepła w wymienniku płytowym odbywa się na całej powierzchni płyt termicznych. Pakiet płyt tworzy system kanałów, w których wprowadzone media płyną w przeciwnych kierunkach. Wytłoczenia płyt wprowadzają media w ruch turbulentny, co pozwala osiągnąć wysoką wartość współczynnika wymiany ciepła.

lZbiorniki mleka serowarskiego,llRepasteryzator mleka,llPasteryzator wody technologicznej,llMateczniki,llKotły serowarskie,llWanna wstępnego prasowania,llPrasy końcowego prasowania,llSystem transportu form,llMyjnia form i pokrywl

Przygotowanie surowca

· Pasteryzacja – wstępna obróbka mleka;

· Kultury starterowe – mezofilne (20 - 40°C) i termofilne (do 45 °C);

o cechy kultur starterowych:

§ zdolność do produkcji kwasu mlekowego,

§ zdolność do degradacji białek,

§ zdolność do produkcji dwutlenku węgla.

· Dodatki do mleka stosowane przed formowaniem skrzepu;

§ chlorek wapnia (CaCl2),

§ dwutlenek węgla (CO2),

§ saletra potasowa (NaNO3 lub KNO3).

· Podpuszczka

Urządzenia:

1. Tankosilosy mleka serowarskiego

2. Układy do repasteryzacji mleka

3. Systemy przygotowania zakwasów roboczych

4. Układy przygotowania wody technologicznej.

Przygotowanie ziarna serowarskiego i urządzenia do wstępnego prasowania sera

1. Zbiorniki buforowe do zakwaszania mleka serowarskiego

2. Kotły serowarskie poziome lub pionowe

3. Kolumny do ciągłego formowania i prasowania serów

4. Prasy wstępnego prasowania bloków sera

Automatyczna linia do produkcji twarogu

· Wszystkie urządzenia technologiczne powiązane są ze sobą systemem transportowym form twarogowych.

· Taki sposób konstrukcji linii pozawala na osiąganie dużych wydajności produkcyjnych przy stosunkowo niewielkiej powierzchni zabudowy.

Opis procesu technologicznego

· Kocioł koagulacyjny (twarożkarski)

Obróbka technologiczna mleka. Odpowiedniej dojrzałości skrzep twarogowy poddawany jest delikatnemu, okresowemu mieszaniu z równoczesnym równomiernym podgrzewaniem. Automatyzacja procesu pozwala na uzyskanie wysokiej jakości ziarna twarogowego.

· Kolumnowe urządzenie formująco – prasujące

Gęstwa twarogowa z kotła koagulacyjnego podawana jest stopniowo (za pomocą pompy membranowej) do kolumnowego urządzenia formująco-prasującego, gdzie na zasadzie samoprasowania (prasowania grawitacyjnego), masa twarogowa formowana jest w porcje o wymiarach dostosowanych do wymiarów form.

Perforacja wkładów urządzenia formująco - prasującego umożliwia odpowiednie oddzielenie masy twarogowej od serwatki, co zapewnia uzyskanie optymalnej struktury i konsystencji twarogu.

Funkcja napełniania form realizowana jest poprzez przemienną pracę noża i zasuwy, zlokalizowanych w dolnej części urządzenia.

Zalety urządzenia formująco – prasującego

· mały rozrzut pomiędzy masami poszczególnych porcji twarogu;

· automatyzacja procesu;

· mycie w systemie C.I.P.;

· wysoka higiena procesu.

W skład linii wchodzą urządzenia przeznaczone do:

- przygotowania surowców do produkcji (mleko, śmietanka, woda technologiczna) - układy pasteryzacyjne;

- produkcji ziarna - zbiorniki magazynowe śmietanki i wody technologicznej, wanny, creamery.

Proces technologiczny:

lCreamer,llZbiornik magazynowy schłodzonej śmietanki,ll Pasteryzator śmietanki,llZbiornik wody technologicznej do hartowania ziarna,llPasteryzator wody technologicznej,llPasteryzator mleka,llWanny do obróbki ziarna,llPompa membranowal

Mleko po procesie pasteryzacji przepompowywane jest do wanien, w których zachodzi proces produkcji ziarna. Po dodaniu zakwasu i podpuszczki następuje ukwaszanie mleka, które trwa około 10 godzin. Uzyskany w ten sposób skrzep jest krojony przy użyciu harf. Dalej następuje mieszanie i dogrzewanie gęstwy oraz termizacja (hartowanie) ziarna przy pomocy wody technologicznej. Po zakończeniu płukania ziarno z wodą przepompowywane jest do creamera, gdzie odbywa się odsączanie wody, a następnie dodawanie śmietanki ze zbiornika magazynowego. Ilość ziarna i śmietanki oznaczone są wagowo poprzez cele tensometryczne, w które wyposażony jest creamer. Po wymieszaniu śmietanki z ziarnem następuje podawanie gotowego produktu do pakowaczki.

Creamer – Urządzenie to służy do podwyższania zawartości tłuszczu gotowego ziarna (z wanny) poprzez dodawanie określonej ilości śmietanki (ze zbiornika magazynowego śmietanki).

Konstrukcja i oprzyrządowanie Creamera umożliwiają realizację następujących operacji technologicznych:

· oddzielanie wody od ziarna przy pomocy pionowych, perforowanych drenów;

· nasączanie ziarna śmietanką;

· mieszanie mieszanki ziarna ze śmietanką za pomocą specjalnie skonstruowanego mieszadła;

· magazynowanie ziarna;

· mycie zbiornika w zamkniętym systemie C.I.P.

Produkcja koncentratów soków

Koncentraty soków owocowych

Jabłka przeznaczone do produkcji koncentratu winny charakteryzować się następującymi cechami:

· wysoką zawartością ekstraktu,

· zharmonizowanym zapachem i smakiem,

· małą podatnością na brązowienie,

· dużą wydajnością soku.

Cechy obniżające przydatność niedojrzałych owoców

· niewielka ilość soku komórkowego, a tym samym mała wydajność soku,

· niska zawartość cukrów,

· słabo wykształcone cechy smakowo – zapachowe,

· wysoka zawartość garbników.

Ogólny schemat produkcji koncentratów owocowych

Na proces otrzymywania zagęszczonych soków owocowych składają się następujące etapy:

· otrzymywanie moszczu,

· oddzielenie substancji aromatycznych,

· obróbka moszczu przed zagęszczaniem,

· zagęszczanie,

· przechowywanie zagęszczonych soków owocowych.

Otrzymywanie moszczu

· Rozdrobnienie, które można określić jako rozszarpanie, rozerwanie rozbicie lub rozgniecenie tkanki owocowej.

· CEL: ułatwienie wydobycia soku komórkowego.

· Urządzenia do rozdrabniania:

o rozdrabniacz (młynek) Bucher – Guyer;

o szarpak udarowy (dezintegrator) Rietza (Elementami rozrywającymi owoce jest szybko obracający się wał zaopatrzony w młotki. Do silnie miażdżącego działania młotków dołącza się działanie siły odśrodkowej, która rzuca rozdrobniony materiał na umieszczone na obwodzie sito wymienne)

Obróbka enzymatyczna miazgi – zwiększa wydajność soku, szybkość tłoczenia i przepustowość pras oraz ułatwia tłoczenie owoców odmian deserowych i z przechowalni.

· Najczęściej jest to dodawanie do miazgi preparatów pektynolitycznych. Powodują one rozkład substancji pektynowych i zmniejszają lepkość wydzielonego soku, co ułatwia jego wypływ.

· Przy zastosowaniu specjalnej pektynazy następuje w miazdze przede wszystkim rozkład rozpuszczalnych pektyn. Dochodzi przy tym do znacznego zmniejszenia lepkości soku. Sok o niskiej lepkości może łatwiej wypłynąć z miazgi. Utrzymana zostaje struktura miazgi. Nie dochodzi do musowania miazgi.

Tłoczenie soku

Prasa koszowa Bucher-Guyer – ma postać cylindra z jednej strony zamkniętego płytą. Wewnątrz cylindra przesuwa się napędzany hydraulicznie tłok ściskający miazgę. Sok wypływa poprzez dreny w postaci elastycznych, rowkowanych węży w specjalnych osłonkach. Węże łączą tłok z płytą zamykającą płaszcz z drugiej strony. Prasa pracuje okresowo. Załadunek prasy jest zmechanizowany, a miazga jest podawana do środka kosza przewodem o dużej średnicy, umieszczonym osiowo. Prasa podczas tłoczenia obraca się, co ułatwia wypływ soku z tłoczonej masy. Ciśnienie w miazdze podczas tłoczenia wynosi ok. 1 MPa. Rozładunek prasy po zakończonym cyklu tłoczenia polega na odciągnięciu tłoka, otworzeniu kosza, wprowadzeniu prasy w ruch obrotowy i wysypaniu wytłoków do rynny pod prasą, skąd są odprowadzane przenośnikiem ślimakowym. Wydajność tłoczenia na tej prasie wynosi 80 – 85 %. Zwiększanie wydajności tłoczenia wydłuża czas tłoczenia.

Prasy taśmowe, są to urządzenia o działaniu ciągłym. Mogą być one prasami samodzielnie tłoczącymi, nawet z wydajnością do 85%, jak też mogą pracować w połączeniu z prasami koszowymi tłocząc wstępnie z wydajnością 45 – 50%. Jednak częściowo wytłoczona miazga jest trudna do transportu przy użyciu pomp i przewodów i wymaga zwykle niewielkie...