Снижение энергоемкости производства сливочного масла с обоснованием конструктивно-кинематических параметров маслоизготовителя

• Автор: Яшин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 195 с.: ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ МЕХАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА СЛИВОЧНОГО МАСЛА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Ассортимент сливочного масла

1.2 Существующие технологии производства сливочного масла

1.3 Классификация и анализ существующих конструкций для получения сливочного масла

1.3.1 Маслообразователи

1.3.2 Маслоизготовители

1.4 Состояние исследований производства сливочного масла

1.5 Выводы по разделу

1.6 Цель и задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАСЛОИЗГОТОВИТЕЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

2.1 Теоретический анализ работы маслоизготовителя
2.2 Анализ вида режима движения сливок и влияния
оказываемого изменением конструктивнокинематических параметров
2.3 Силы взаимодействия между потоком сливок и механизмом сбивания маслоизготовителя. Мощность на валу маслоизготовителя
2.4 Выводы по разделу
3. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МАСЛОИЗГОТОВИТЕЛЯ
3.1 Программа и методика экспериментальных исследований
3.1 Л Методика определения физикомеханических свойств
сливочного масла
3.1.2 Методика проведения поискового опыта
3.1.3 Методика проведения отсеивающего эксперимента
3.1.4 Методика проведения трехфакторного эксперимента
3.1.5 Методика исследований в производственных условиях
3.2 Результаты экспериментальных исследований
3.2.1 Результаты определения физикомеханических свойств сливочного масла
3.2.2 Результаты исследований поискового опыта
3.2.3 Результаты отсеивающего эксперимента
3.2.3.1 Результаты отсеивающего эксперимента по исследованию влияния конструктивнокинематических параметров маслоизготовителя на степень использования жира
3.2.3.2 Результаты отсеивающего эксперимента по исследованию влияния конструктивнокинематических параметров маслоизготовителя на процент выхода масла
3.2.3.3 Результаты отсеивающего эксперимента по исследованию влияния конструктивнокинематических параметров маслоизготовителя на энергоемкость сбивания масла
3.2.4 Результаты трехфакторного эксперимента
3.2.4.1 Результаты трехфакторного эксперимента по исследованию влияния конструктивнокинематических параметров маслоизготовителя на степень использования жира
3.2.4.2 Результаты трехфакторного эксперимента по исследованию влияния конструктивнокинематических параметров маслоизготовителя на процент выхода масла
3.2.4.3 Результаты трехфакторного эксперимента по исследованию влияния конструктивнокинематических параметров маслоизготовителя на энергоемкость сбивания масла
3.2.5 Результаты исследований в производственных условиях
3.3 Выводы по разделу
4. МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО МАСЛОИЗГОТОВИТЕЛЯ
4.1 Методика инженерного расчета маслоизготовителя
периодического действия
4.2 Экономическая оценка эффективности применения
предлагаемого маслоизготовителя
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Характерным признаком для сливочного масла является смешанный тип структуры кристаллизационнокоагуляционный с преобладанием последней, обеспечивающей массу классического состава достаточно хорошую консистенцию не слишком твердую, пластичную при . Каждому способу производства свойственны определенные технологические операции рисунок 1. При производстве сливочного масла путем преобразования высокожирных сливок производится получение сливок, жирность которых равна жирности сливочного масла и придания им структуры и консистенции сливочного масла. В процессе приготовления, сливки жирностью . С. Затем их сепарируют и получают сливки жирностью . Высокожирные сливки подают в маслообразователь, где быстро охлаждают до температуры . С и подвергают механической обработке. В результате обработки происходит кристаллизация молочного жира, образуется однородная структура масла с равномерно распределенной влагой. Сущность преобразования высокожирных сливок заключается в обращении фаз жировой эмульсии типа ЖВ жир в воде в эмульсию ВЖ вода в жире посредством интенсивной термомеханической обработки высокожирных сливок. Высокожирные сливки охлаждаются в результате контакта с охлаждаемой стенкой аппарата при продавливании их насосом через маслообразователь. При этом происходит интенсивное образование центров кристаллизации, отвердевание значительной части жира, обращение фаз жиро
Рисунок 1. Масло полученное по технологии преобразования высокожирных сливок, имеет ярко выраженный вкус и аромат по сравнению с маслом полученным способом сбивания сливок. Существенным недостатком данного способа является то, что примерно масла имеет пороки консистенции крошливая, термонеустойчивая и сложность технологического процесса при малых объемах производства. Производство по технологии сбивания дает возможность получения сливочного масла с хорошей пластичной и термоустойчивой консистенцией. При производстве сливочного масла по технологии сбивания производится подготовка сливок, их сбивание на маслоизготовителях периодического или непрерывного действия, промывания масла водой, механической обработки масла формовка, фасования и упаковывания. В процессе производства масла жирностью . С, с последующим быстрым охлаждением до 2. С и выдержкой в течение 2. При производстве сливочного масла важным в процессе сбивания является устанавливаемая температура сливок. Выбор температуры зависит от времени года, качества сливок, условий их подготовки созревания, от механических факторов сбивания. Ориентировочно применяют следующие температуры сбивания для летнего периода 8. С, для зимнего . Сущность процесса сбивания сливок заключается в агрегации слипании содержащихся в них жировых шариков. Процесс происходит под воздействием внешней силы, сопровождается постепенным уменьшением количества жировых шариков их слипании и заканчивается образованием масляного зерна. Основу жесткого каркаса образующихся структурных агрегатов масляного зерна составляют связи между частицами твердого жира. Жидкий жир обеспечивает сцепление твердых частиц в результате взаимодействия сил слипания. Процесс агрегации жировых частиц можно условно разделить на сближение жировых шариков под действием внешней силы без изменения свободной энергии системы и слипания в результате преодоления их энергетического и структурномеханического барьера. Существует много теорий, объясняющих механизм агрегации жировых шариков и образование масляного зерна, которые свидетельствуют о сложности процесса сбивания сливок. Применение этих технологий обуславливается возможностями маслозавода наличием необходимого количества сливок, качеством сырья. В настоящее время существует множество конструкций для изготовления сливочного масла 1 . Их использование регламентируется в зависимости от жирности сливок, от условий применения, от способа получения масляного зерна. При этом поиск оптимальных конструкций далеко не завершен. Конструкции рисунок 1. По способу получения сливочного масла устройства можно разделить на маслоизготовители и маслообразователи. Рисунок 1.