Проектирование и строительство молокоперерабатывающего предприятия

Содержание:

Введение………………………………………………………………..…………3

1.Сливочное масло и  его пищевая ценность……………………………………4

2.Генеральный  план завода по переработке  молока и производству масла.  Ситуационный план…………………………………………………………...….5

3.Технико-экономическое  обоснование…………………………………….….10

4.Технология  производства масла и необходимое  оборудование……………13

5.Экономическая  эффективность производства сливочного  масла………….25

6.Транспорт  внутризаводской и внешний на  предприятии……………….….26

Заключение…………………………………………………………………..…..27

Список  литературы……………………………………………………………...28

Приложение………………………………………………………………………29

Введение

В данной контрольно-курсовой работе рассмотрен завод по переработке  молока и производству масла, мощностью  20 000 кг молока в сутки, с получением натуральных, экологически чистых молочных и кисломолочных продуктов, таких как: молоко пастеризованное цельное, молоко нормализованное пастеризованное, сливочное масло, сливки пастеризованные, кефир, ряженка, простокваша, йогурт, айран (классический), сметана, творог, мягкий сыр и др.  Перерабатывать можно коровье, козье, кобылье или верблюжье молоко.

Завод рассчитан на среднее  звено АПК-фермеров, сельскохозяйственные предприятия, подсобные хозяйства, воинские гарнизоны и т.д.

По составу оборудования и технологическим схемам работы заводы  такой производительности занимают промежуточное положение  между молочными блоками и  городскими молочными заводами. Они  отличаются большим разнообразием  по производительности, технологическим  оборудованием, номенклатуре выпускаемой  продукции и технико-экономическим  показателям. Среди молокоперерабатывающих предприятий средней мощности особое место занимают мини-заводы в блочном  исполнении. Главное преимущество принципа модульности-возможность наращивать объёмы производства и ассортимент  выпускаемой продукции за счёт присоединения  новых модулей к уже имеющимся. Это возможно за счет того, что конструкции модулей унифицированы по габаритным размерам, присоединительным и крепежным элементам, системам коммуникаций,  принципам организации производства. В данной работе рассмотрено оборудование и технология производства масла коровьего, транспорт внутризаводской и внешнезаводской.

1.Сливочное масло  и  его пищевая ценность

Сливочное масло  – высококалорийный молочный продукт, состоящий из жировой части (72 – 82%) и плазмы (16 – 25%). Помимо  глицеридов различных  жирных кислот в масле  обнаружено более 50 разнообразных химических компонентов. Прекрасный вкус, аромат, сбалансированное количество летучих  жирных кислот, большое содержание жирорастворимых витаминов, высокая  усвояемость питательных веществ  делает масло незаменимым продуктом.

В соответствии с требованиями ГОСТа сливочное  масло вырабатывается соленым и  несоленым, любительским, крестьянским, вологодским с наполнителями  и топленым.

Калорийность  масла составляет 7800 килокалорий. Оно  обладает легкой усвояемостью.

Масло, особенно летнее, богато витаминами, растворимыми в жире. Оно содержит большое количество растворимых в воде витаминов  из комплекса витамин  В и витамин С.

Пищевая ценность продуктов  обусловлена наличием в них комплекса  веществ, определяющих калорийность, биологическую  ценность и его вкусовые  достоинства.

Таким образом, сравнительно высокая биологическая ценность коровьего масла обуславливается  содержанием полиненасыщенных жирных кислот, фосфолипидов, жирорастворимых  витаминов, а также его хорошей  усвояемостью. При смешанном питании  усвояемость молочного жира составляет в среднем 93-98%.

Органолептическая ценность масла заключается в выраженном специфическом, свойственном ему вкусе  и запахе, привлекательной окраске  и пластичной консистенции.

2.Генеральный  план завода по переработке  молока и производству масла.  Ситуационный план.

             Генеральный план предприятия  - план взаимного расположения  всех его зданий и сооружений, рельсовых и безрельсовых дорог,  подземных и надземных сетей,  увязанных с рельефом и благоустройством  территории и организованных  в единое целое для эффективного  функционирования предприятия . Генеральный план предприятия проектируют по строительным нормам и правилам (Генеральные планы промышленных предприятий. Нормы проектирования СН и П П-М. 1-71), а также инструкций по разработке схем генеральных планов групп предприятий с общими объектами промышленных узлов и санитарными нормами проектирования

промышленных предприятий. Производственная территория разделена  на зоны: предзаводскую, производственную, подсобную и складскую. При размещении объектов генплана необходимо соблюдать требования промышленной эстетики, противопожарные и санитарные разрывы и учитывать преимущественное направление ветров, которое принимают по средней (розе ветров) наиболее напряженного периода года.

           Ситуационным планом называется  выкопировка из плана района, на котором показывается участок, отведенный под строительство предприятия, окружающие его проезды, улицы, подземные пути, трассы водопровода, канализации, газа, электрокабели, учитываются данные о грунтах, грунтовых водах, направлении господствующих ветров, отсутствия по соседству предприятий, оказывающих вредное влияние на производство. Разработка генерального плана завершается составлением экспликации (разъяснения, характеристики тех данных, которые не выражены на плане) зданий и сору-жений.

          Выбор территории для размещения  нового предприятия должен производиться с учетом потребностей намечаемых в проектируемом городе промышленных предприятий, устройств внешнего транспорта, жилых районов. Такой порядок выбора территории дает возможность не только правильно наметить взаимное расположение предприятий, заводов и ферм, но и определить способы наилучшего использования природных условий с точки зрения интересов развития будущего предприятия.

          Удачным в отношении природных  условий выбором территории для  строительства нового завода  следует считать такой, при  котором создаются предпосылки  для развития предприятия, а  затраты материальных и денежных средств на транспортировку, к примеру, будут минимальные.

В проекте генерального плана  решают следующие задачи:

1) устанавливают производственно-технологическую  взаимосвязь цехов и сооружений  для наилучшей организации процесса  и рационального распределения  территории между функциональными  группами;

2) разрабатывают проблемы  обеспечения удобных, безопасных  и здоровых условий для работающих, защиты окружающей среды;

3)определяют архитектурно-планировочную  и объёмно постранственую структуру застройки;

4)составляют конструктивно-строительную  характеристику поектируемых зданий, предприятий, сооружений;

5) устанавливают целесообразность  применения того или иного  вида транспорта, а также необходимость  и направленность инженерных  коммуникаций (энергообеспечение, пар,  вода…);

6) формируют основы организации  производства строительных работ;

7) определяют технико-экономическую  эффективность общего проектного  решения.

При проектировании генерального плана необходимо учитывать направление  господствующих ветров и положение  стран света (роза ветров). Роза ветров показывает степень средней повторяемости  ветров в определенном направлении  за рассматриваемый период времени. Направление ветра в метеорологии различают по румбам: С, ССВ, СВ, СВВ, В и т.д., т.е. ветры, дующие с севера, севера— северо-востока, северо-востока, северо-востока—

востока, востока и т.д. При проектировании генерального плана  розу ветров строят обычно с четырьмя румбами: С, В, Ю, 3.

* Метод построения розы  ветров следующий. На основании  данных о господствующих ветрах  за большой промежуток времени—10—50 лет, взятых на ближайшей метеорологической  станции, составляют таблицу.  Количество дней каждой колонки  складывают и находят количество  дней, в которые дул ветер данного  направления за рассматриваемый  период. Затем итоговое число  каждой колонки выражают в  процентах от всего количества  ветреных дней за рассматриваемый  период. После этого строят розу  ветров, откладывая в определенном  масштабе найденную величину  в процентах в соответствующем  направлении (по соответствующему  румбу) к центру. Большему значению  вектора на розе ветров соответствует господствующее направление ветра.

Рис. 1 Роза ветров на предприятии.

Генеральный план рассматриваемого мною завода по  переработке молока и производству масла коровьего, мощностью 20т, представлен в приложении 1, где изображен непосредственно  сам производственный цех, с организованно  расположенным в нем оборудованием, а так же системы хозяйственного и бытового обслуживания. Ситуационный план изображен на рисунке 2.

Для лучшей оценки внутреннего  вида цеха предлагается его экспликация  на рисунке 3.

Рис. 2. Ситуационный план завода по переработке молока  и производству масла, мощностью 20т в сутки:

1-молочный цех; 2-въезд  транспорта; 3-место приёмки молока;

4-место отгрузки готовой  продукции; 5-выезд транспорта; 6-площадка  для мусоросборников; 

7-въезд/выезд транспорта  для сбора отходов; 8-туалет; 9-опоры  осветительные.

Рис.3.Экспликация предприятия:

1-насос молочный, 2-счетчик-расходомер  с воздухоотделителем, 3-ёмкость  приёмная, 4-насос молочный, 5-мойка  одногнездовая, 6- пастеризатор, 7-ванна длительной пастеризации, 8-сепаратор сливкоотделитель, 9-гомогенизатор для сливок, 10-гомогенизатор,11-генератор ледяной воды, 12-бак-накопитель для пастеризованного молока, 13-ванна длительной пастеризации для сливок, 14- ванна длительной пастеризации для напитка кисломолочного, 15-ванна длительной пастеризации для сыра, 16-насос кисломолочных продуктов, 17-маслоизготовитель, 18- ванна длительной пастеризации для сыворотки, 19-стелаж сырно-творожный, 20-стол технологический, 21-мойка трёхгнездовая, 22-компрессор, 23-автомат розлива молока в полиэтиленовые пакеты,  24-автомат фасовки сливок в пластиковые стаканчики, 25-установка охлаждения, 26-пресс- тележка для творога, 27- ванна творожная, 28-шкаф бытовой, 29-шкаф для лабораторной посуды, 30-шкаф вытяжной, 31- стол технологический, 32- водонагреватель, 33-агрегат холодильный.

3.Технико-экономическое  обоснование

           Производство молочной продукции  - одно из самых передовых направлений  современной пищевой промышленности  России, которое год от года  усиливается. За 2001 год рост объема  рынка молочной продукции в  стоимостном выражении составил 53%. Основным продуктом молочной  промышленности является молоко, которое входит в состав корзины  продуктов первой необходимости.  Увеличение спроса на молочные  продукты было обусловлено повышением  платежеспособности населения. Однако  уровень его остается низким, так как рациональная среднедушевая  норма потребления этого продукта  составляет 392 кг в год. При дальнейшем увеличении реальных доходов населения, спрос на молоко и молочные продукты будет постепенно расти, поскольку уровень его остается низким и в значительной степени не соответствует рекомендуемой норме потребления.

         В технико-экономическом обосновании  указываются:

1)географические координаты  и характеристика района строительства;

2)характеристика имеющейся  в этом районе промышленности, описание существующих в районе  строительства предприятий и  обоснование необходимости строительства  нового или реконструкции действующего  предприятия;

3)выбор сырьевой зоны;

4)перспектива развития  сырьевой базы на 10-15 лет;

5)сезонность поступления  сырья на проектируемое предприятие;

6)режим работы пищевого  предприятия, определение типа  предприятия, проектной мощности  и ассортимента готовой продукции  будущего производства;

7)технологическая характеристика  и особые условия технического  оснащения;

8)изыскания по обеспечению  будущего или реконструируемого  предприятия необходимыми материалами,  энергетическими ресурсами;

9)вопросы кооперирования, обеспечения предприятия рабочим  персоналом;

10)особые условия для  проектирования подсобно- вспомогательных служб и складов;

11)обеспечение предприятия  топливом, водой, паром, холодом;

12)условия сброса сточных  вод;

13)срок строительства  и очередность ввода мощностей.

          Сегодня рынок характеризуется  усилением конкуренцией. Усиление  конкуренции эксперты объясняют  как наступлением мощных компаний, так и увеличением активности  местных предприятий, которые  налаживают работу в области  маркетинга и пытаются создавать  собственные торговые марки. Также  развивается конкуренция и на  качественном уровне

        Специалисты  подчеркивают, что одним из препятствий  дальнейшего развития молочного  рынка является сырьевая проблема: низкое качество сырого молока, сокращение дойного поголовья  в молочных хозяйствах, устаревшее  производственное оборудование. Молоко  самого высокого качества в  России находится на уровне  второго сорта молока, например, в Финляндии. Это не позволяет  в полной мере конкурировать  с продуктами иностранных производителей

Основные технико-экономические  показатели производства  целевого продукта-масла

ПРИМЕР РАСЧЕТА  ОКУПАЕМОСТИ

Таблица 1.

Вывод: данный расчет показывает, что время окупаемости молочного  завода, мощностью 20 000 кг молока в смену, составит приблизительно 4, 2 месяца; переработка молока и производство масла коровьего рентабельно.

4.Технология производства  масла и необходимое оборудование

  Масло вырабатывается двумя способами:  сбиванием сливок  и преобразованием  высокожирных сливок.  При первом  способе из сливок средней  жирности при их сбивании получают  масленое зерно, которое после  механической обработки преобразуют  в масло. При втором способе  путем двукратного сепарирования  получают высокожирные сливки, которые  подвергают механической обработке  в маслообразователе без сбивания.

  Процесс выработки масла методом  сбивания сливок включает следующие  операции: приемку  и сортировку  молока, его сепарирование, подготовку  сливок к сбиванию и сбивание, промывку зерна, обработку, упаковку  и хранение.  Ниже изображена  линия производства сливочного  масла: 

Состав линии:  
1. танк для резервирования сливок   
2. уравнительный бачок   
3. центробежный насос   
4. пастеризационная установка   
5. дезодоратор   
6. центробежный насос   
7. ванны для нормализации сливок   
8. сепаратор  
9. распределительный лоток  
10. бак-накопитель  
11. насос-дозатор  
12. маслообразователь  
13. весы  
14. стол  
15. рольганг

Технические характеристики:

 Описание оборудования, входящего в состав линии производства сливочного масла, а так же технические характеристики приведены в приложении.

 Приемка и  сортировка молока

  Для  переработки на масло  пригодно любое молоко, удовлетворяющее  требованиям  ГОСТа 13264. Предпочтение  отдается молоку с высоким  содержанием жира, с крупными  жировыми шариками, полученному  от коров, рационы которых полноценны  и разнообразны по набору кормов. Особенно важным для получения  высококачественного масла является  соотношение жирных  кислот в  кормах, которые обусловливают химический  состав, свойства и стойкость  масла при хранении. Большое количество  жирорастворимых витаминов в  кормах определяет большое содержание  их в масле.  Такое масло  лучше сохранится, так как витамин А выполняет роль антиоксиданта.

Приемка молока

|

Очистка молока

|

охлаждение молока  (+8 ⁰С )

|

резервирование (4-5 ⁰С)

|

сепарирование

сливки                                            Обезжиренное молоко (ж. 0,05%)

(ж. 35-40%)

|

пастеризация сливок

(85-90 ⁰С – летом  92-95 ⁰С – зимой)

|

подготовка сливок к сбиванию

(летом 4-6 ⁰С не менее 5 часов, зимой 5 - 7 ⁰С не менее 7 часов)

|

сбивание сливок

( 12 – 14 ⁰С, 30-45 минут)

|

промывка масляного зерна

(летом 15 – 20 минут,  зимой 30 – 50 минут)

|

фасовка

|

упаковка

|

хранение

(летом 12 – 14 ч. t  не более 5 ⁰С – пять суток, зимой 14 – 16 ч. t – 5 ⁰C, не менее 10 суток).

Оборудование  для производства сливочного масла

Технологический процесс  производства сливочного масла достаточно сложен и включает в себя несколько  обязательных этапов, для реализаций которых требуется оборудование, обеспечивающее сепарирование молока и сливок, созревание и сквашивание  последних (при необходимости), выработку  масла и его фасование.

    Молоко и сливки  в потоке пастеризуют в теплообменных  установках пластинчатой  или  трубчатой конструкции различной  производительности при температуре  до 110 ⁰С.

Трубчатые пастеризационно – охладительные установки П 8 – ОПО – 5 – 01 и П8 – ОПО – 5 - 02 для сливок производительностью соотвествено 3000 и 5000 л/ч оснащены  секциями регенераций тепла, что позволяет значительно сократить расход пара и тем самым снизить эксплутационные расходы. При малых объемах производства для пастеризации и охлаждения  молока и сливок используют емкостное оборудование. Сепараторы отличаются производительностью, наличием устройства нормализаций сливок и возможностью разгрузки осадка в процессе работы.

    Сливочное масло в настоящие  время вырабатывают методами  сбивания сливок и преобразования  высокожирной  молочно-жировой эмульсии. Реализация метода сбивания осуществляется  в маслоизготовителях непрерывного и периодичного действия. Они имеют вместительность от 130 до 2000 л. Это оборудование можно иопользовать на предприятиях небольшой мощности или в качестве вспомогательного при переработке вторичного сырья, а так же некондиционных по кислотности сливок. Метод преобразования высокожирной молочно-жировой эмульсии, при производстве сливочного масла поточным способом, разработанный и осуществленный отечественными учеными и инженерами, нашел широкое применение. В свое время он позволил интенсивно с минимальными капитальными затратами и производительными расходами наращивать объемы производства этого продукта. Сейчас этот метод получил дальнейшие развитее в связи с внедрением в производство масел с различными наполнителями, а так же масел с частичной заменой молочного жира жиром растительного и животного происхождения.

    Реализация  метода преобразования  высокожирной молочно-жировой эмульсии  в масло осуществляется в маслообразователях непрерывного действия в результате интенсивной термохимической обработки эмульсии. Московский машиностроительный завод молочного оборудование “Молмаш” выпускает установки для производства любого вида сливочного масла. Одной из его последних новых разработок является маслообразователь Я 7- ОМ-3Т-М. Состоящих из четырех унифицированных цилиндрических секций и обработника. В первых трех цилиндрах происходит охлаждение высокожирной молочно-жировой эмульсии, после чего она подвергается интенсивному гидромеханическому воздействию в обработке. Из  него промежуточный продукт поступает в четвертый цилиндр, где происходят интенсивная кристаллизация жировой фракции и окончательная термохимическая обработка, позволяющая получить масло с оптимальными структурно-механическими свойствами и товарными показателями.

В состав комплекта для  производства комбинированного масла  входит следующее оборудование:

• емкость универсальная  ВУМ-1000;
• емкость Я 1-ОСВ-2,5;
• диспергатор П8-ОДР-10;
• насос винтовой П8-ОНВ-3;
• маслообразователь;
• обработник П8-ОУЗА.02;
• комплект арматуры и трубопроводов.

Принцип работы оборудования следующий: в емкостях при помощи диспергатора восстанавливается сухое молоко, расплавляются сливочное масло и жиры растительного или животного происхождения, после чего смесь перемешивается и пропускается через диспергатор. Полученная высокожирная молочно-жировая эмульсия направляется в пастеризатор, где нагревается до температуры 85-96 ⁰С и, выйдя из него, поступает в промежуточную емкость, где охлаждается до 60-70 ⁰С. Далее смесь винтовым насосом подается в маслообразователь где, подвергаясь интенсивной термохимической обработке, превращается в масло. Из маслообразователя продукт выходит с температурой 14-18 ⁰С и далее направляется на фасование по 20 кг в коробки.

В настоящие время производители  оборудования предлагают комплексный  подход к организации пищевого производства. Включающий в себя несколько этапов: формирование технологического задания и разработка эскизного проекта (расстановка и “ обвязка“  оборудования, инженерное обеспечение, расчеты окупаемости и рентабельности),  проектирование, подготовка нормативной документации (ТУ и ТИ), поставка и наладка оборудования, обучение персонала, обеспечения запасными частями, расходными и вспомогательными материалами.

Технология производства масла “Крестьянского” сладкосливочного несоленого

Крестьянское масло свое название  получило в связи с  тем, что по составу напоминает масло, которое производилось раньше крестьянами  в домашних условиях. В масле сладкосливочном несоленом должно содержаться не менее 72,5% жира, не более 25% влаги и 1,5% сухого обезжиренного молочного остатка. При выработке масла способом преобразования сливок содержание влаги в высокожирных сливках должно быть 24 – 24,2%, содержание жира в пахте не выше 0,5%. Масло характеризуется повышением содержанием пахты, богато лецитином и ненасыщенными жирными кислотами.

Приемка и сортировка молока. На основании органолептической оценки и лабораторных исследований, поступающее молоко сортируется на высший сорт, первый и второй сорт, руководствуясь ГОСТом 13264. Лаборант молоко каждого поставщика проверяет на органолептические  показатели ГОСТ 22283, плотность – ГОСТ 3625, кислотность – ГОСТ 3624, жирность – ГОСТ 5869, степень чистоты – ГОСТ 8218, бактериальную обсемененность – ГОСТ 9225, содержание соматичесикх клеток – ГОСТ 23453.

Все результаты записываются в журнал. Не подлежит приемке молоко, не удовлетворяющее требованиям  стандарта по физико-химическим показателям, а также полученных от коров в первые и последние семь дней лактации, с добавлением нейтрализующих, консервирующих веществ, имеющее запах химикатов, с прогорклым, затхлым запахом. Молоко, подвергнутое в хозяйстве термической обработке, относят к несортовому.

Количество принимающего молока на заводе определяет взвешиванием с помощью счетчика. Перед счетчиком  встроен металлический фильтр для  отчистки молока от посторонних примесей. Далее молоко в зависимости от сорта направляют в танки. Принятое молоко далее направляется на переработку. В случае вынужденного хранения молоко охлаждают до температуры +10 ⁰С и хранят в танках 24 часа. При охлаждении до +5 ⁰С – 36 часов.

Сепарирование молока Сепарирование молока начинают после поступление его в количестве, обеспечивающее непрерывную работу сепаратора в течение 20 – 30 минут. При сепарировании молока соблюдаются правила эксплуатации сепаратора, изложенные в инструкции: сепаратор должен быть в исправности, правильно собран.

После достижения нормальной скорости вращения барабана, через  него пропускают небольшое количество воды температурой 50 – 60 ⁰С, а затем молоко. Сепарирование молока ведут при температуре 35 – 40 ⁰С, для этого его подогревают в специальной ванне. Жирность сливок регулирует поворотом сливочного винта. При повороте в право жирность сливок увеличивается, при повороте в лево – уменьшается. По окончании процесса сепарирования пропускают три литра обратно для полного извлечения жира из барабана. В период сепарирования лаборант постоянно определяет жирность сливок и обрата, а результаты записывать в журнал. Жирность сливок колеблется от 30 до 40%, а жирность обрата не должна превышать 0,05%.