Реферат: Технология и оборудование пищевых производств

<span Times New Roman",«serif»">Федеральноеагентство по образованию

<span Times New Roman",«serif»">Московскийгосударственный университет технологий и управления

<span Times New Roman",«serif»">Кафедрапроцессов и аппаратов пищевых производств

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">КОНТРОЛЬНАЯРАБОТА

<span Times New Roman",«serif»">Потехнологии и оборудованию пищевых производств

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">студентки

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">II<span Times New Roman",«serif»"> <span Times New Roman",«serif»">курсафакультета ЭП

<span Times New Roman",«serif»">специальность 0608«Экономика и управление на предприятии»

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">Москва2006г.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;color:black;mso-ansi-language:RU; mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA;mso-bidi-font-style:italic">

1. 3адача.

Выполнить технико-экономический расчет концентрированиятомат-пасты в однокорпусной и двухкорпусной выпарных установках.

Выполнить блок-схемуоднокорпусной установки.

Определить в обоих случаях капитальные затраты,расходы на амортизацию, обслуживание, стоимость греющего пара.

Рассчитываем однокорпусной выпарной аппарат(Приложение Неестест­венной циркуляцией.

Расход выпаренной воды

W=Gн(1 – хн/хк),кг/ч

W=1400(1 – 7/32)=1093,75 кг/ч

где  хн-начальная концентрация, % масс;

хк — начальнаяконцентрация, % масс.

Расходупаренного раствора

Gк=Gн– W, кг/ч

Gк=1400–1093,75= 306,25 кг/ч

Общая разностьтемператур

Δtобщ=tгр-tконд

Δtобщ=142,9 – 49 = 93,9 ˚С

Температуры греющего пара приРгр и вторичного пара при Рконд  МПа находим по таблице насыщенного водяного пара.

Полезная разность температур:

Δtn=tобщ — ΣΔ

Δtn=93,9 – 18,3= 75,6˚С

Температурную депрессию Δtпринимаем равной 4,5°С;

-<span Times New Roman"">     

гидростатическую Δгс= 10-12°С;

-<span Times New Roman"">     

Δг= 1,8° С.

Расход параопределяем по упрощенной формуле

Q=W*r,  к Дж/час;

Q=1093,75*2382 = 2605312,5 к Дж/час

D=1,1 W * r /(i" – i '), кг/час;

D=1,1 *1093,75 * 2382/ (2744000– 601100)= 1,3374 кг/час

где r — теплотапарообразования при Рконд

i" и i' — энтальпиигреющего пара и конденсата при Ргр находимпо таблице насыщенного водяного пара.

Определяем удельный расход греющего пара

d= кг пара / кг вып. воды

d= 0,917

Коэффициент теплопередачи принимаем

К= 800 – 1000 Вт/м2 град

Площадь поверхности теплопередачи выпарного аппарата

F=Q*103/(К* Δtn*3600),м2

F=2605312,5*103/ (800* 75,6*3600)=<st1:metricconverter ProductID=«13 м2» w:st=«on»>13 м2</st1:metricconverter>

Количество труб в аппарате

n= F/π*d*l

n= 13/3,14*(0,0057+0,0035)*3,5=60

dи l– диаметр идлина труб

Принимаем  d= 5,7*3,5 мм, l= <st1:metricconverter ProductID=«3,5 м» w:st=«on»>3,5 м</st1:metricconverter>

Диаметр греющей камеры

Dk=(1,3/1,5)*(в-1)t+4dвп

Dk=(1,3/1,5)*(5,3-1)0,048+4*0,917 = 3,8

t-шаг разбивки труб, t=0,048 м

<img src="/cache/referats/25163/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1037">в=0,578 √ 4n– 1

<img src="/cache/referats/25163/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1038">в=0,578 √ 4*21 – 1 = 5,3

Принять диаметрсепаратора выпарного аппарата

Dc=1,5Dk

Dc=1,5*3,8= 5,7

Высота сепаратора

Hc=(1/1,25) Dc

Hc=(1/1,25) 5,7 = 4,6

S1=M*Sc

S1=469,4*20000=938800

Плотность стали  ρ=7850 кг/м3.

Толщину стенки греющих труб — 3,5мм .

Амортизационные затраты S2= 168984 руб.

Рассчитываем стоимость греющегопара   S3 =D*Sп

S3 =1,3374 *8000=10699,2 руб.

Общая стоимость Sобщ=  S1+ S2+ S3

Sобщ=  938800+ 168984+ 10699,2=1.118.483,2руб.

Общая поверхность теплопередачи вдвухкорпусной выпарной установке

F2=2*F1

F2=26м2

Удельный расход греющего парав 2-х корпусной выпарной установке

d= 0,55 (кг пара/кг воды)

d= 0,55 *0,917 = 0,504

Расходгреющего пара   D=1,1 W1* r/ (i" – i')

D= 0,6687 кг/час

где W1   — количествовыпаренной воды водном корпусе.

 S1 = 938,9*20000=18777200 руб

S2= 337968 руб

S3 =0,6687 *8000=5349,6 руб.

Sобщ= 18777200 +337968 +5349,6=1912051 руб.

Подсчитываем капитальные затраты, амортизационныерасходы, стоимость греющего пара. Определяем общую стоимость Sобщ .

2. Задача.

Выполнить расчет производственныхрецептур и оборудования для выпечки формового ржано-пшеничного хлеба массой Мх=1,7.Суточная производительность Рскг/сутки.Выход хлеба составляет 150кг из 100кг муки. Выполнить схему боксовой печи посвоим расчетам.

Рецептурана 100кг: мука ржаная 60кг

соль 1,4            

дрожжи<st1:metricconverter ProductID=«0,5 кг» w:st=«on»>0,5 кг</st1:metricconverter>

лактобактерии4г

Суточнаяпроизводительность Рс= 2000кг

1.Часовая производительность, кг/ч

Рч=Рс/24

Рч=2000/24=83

2.Расход муки, кг/ч: Мч=(100· Рч)/Вхл

Мч=(100· 83)/150=55

3.Потребность в ржаной муке, если выпекают с валкой муки 60%, кг/ч

Мржч       =(Мч·Р)/100, где Р –количество муки по рецептуре, кг

Мржч       =(55·60)/100=33

4.Потребность в муке 1-го сорта, кг/ч

М1х=Рч-Мржх

М1х=83-33=50

5.Количествомуки на закваску, кг/ч. Принимаем количество закваски 30%

Мз=(Мч·30)/100

Мз=(55·30)/100=16,5

6.Выход закваски, кг/ч

Gз=Мз·(100-ωм)/(100- ωз)

Gз=16,5·56,8/85,5=11

гдеωм– влажность муки; ωз– влажность закваски

ωм=43,2%; ωз=14,5%

7.Объем емкости для брожения закваски, необходимой для замеса теста на часовуювыработку, л

Vоб=(Gз·τб.з·К·103)/ρз

Vоб=(11·1,1·2,5·103)/800=37,8

гдеК-коэффициент объема, К=2,5

τб.з — продолжительность брожения, τб.з=1,1ч;

ρз — плотность закваски после брожения, ρз=800 кг/м3

8.Объем емкости для приготовления закваски с учетом ее возобновления, л

Vоб.о=Vоб·2

Vоб.о=37,8·2=75,6

9.Объем емкости для брожения теста, л

Vт=(Мч·103·τб·К)/ρф

Vт=(55·103·1·1)/400=137,5

где  ρф — плотность полуфабрикатов, ρф=400кг/м;

К-коэффициент, учитывающий изменение объема, примем К=1;

τб — продолжительность брожение, τб-1ч.

10.Геометрическая емкость тестомесильной машины, л

Vт.м.=(Мзам·1000)/ρф

Мзам=(Мч· τв)/60,кг

Vт.м.=(64·1000)/400=160

Мзам=(55· 70)/60=64

гдеτв — продолжительность выпечки, τв=70 мин.

11.Расчет емкости и размеров пекарной камеры. Размеры формы для выпечки хлеба:высота – 120мм, ширина – <st1:metricconverter ProductID=«250 мм» w:st=«on»>250 мм</st1:metricconverter>, длина <st1:metricconverter ProductID=«278 мм» w:st=«on»>278 мм</st1:metricconverter>. Зазор между формами примем 30мм.

Расчетноеколичество заготовок, загружаемых одновременно в печь

nз=(Рс· τв)/(24·60·Мх), шт.

nз=(2000· 70)/(24·60·1,7)=57

Впекарную камеру укладываются в глубину 3 заготовки, а по длине n3                                                 ΄                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           . Итого 3n΄3заготовкив одной секции пекарной камеры. Примем три пекарных камеры в печи. Тогда в печьодновременно загружается:

nз=9n΄з; n΄з= nз/9, шт.

n΄з= 57/9=6

Массахлеба составит

М=Мх·nз, кг

М=1,7·57=97

Глубинапекарной камеры с учетом зазоров между формами и стенками составит b=278·3+4·30=954 мм, где <st1:metricconverter ProductID=«30 мм» w:st=«on»>30 мм</st1:metricconverter> – это зазор междуформами.

Принимаемглубину пекарной камеры b=1000мм.

Длинапекарной камеры L=250n΄з+30(n΄з+1), мм.

L=250·6+30(6+1)=1710

Рабочийобъем пекарной камеры печи в данном случае

Vp=0,28·3·L·1, м3

Vp=0,28·3·1,7·1=1,4

Высотапекарной камеры 0,28м.

Пересчитываемпроизводительность печи:

Рс=М·24·60/70,кг/сут

Рс=97·24·60/70=1995

<img src="/cache/referats/25163/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1048 _x0000_s1051">


<div v:shape="_x0000_s1052">

H

<img src="/cache/referats/25163/image003.gif" v:shapes="_x0000_s1050"><img src="/cache/referats/25163/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1047"><img src="/cache/referats/25163/image005.gif" v:shapes="_x0000_s1046"><img src="/cache/referats/25163/image006.gif" v:shapes="_x0000_s1045"><img src="/cache/referats/25163/image006.gif" v:shapes="_x0000_s1044"><img src="/cache/referats/25163/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1041"><img src="/cache/referats/25163/image009.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

<img src="/cache/referats/25163/image010.gif" v:shapes="_x0000_s1049">b

L

<span Times New Roman",«serif»">3.Дать описание и выполнить блок-схему производства по следующим видам продукции.

<span Times New Roman",«serif»">Технологиясахара.

<span Times New Roman",«serif»">Производствосахара-песка   на  свеклосахарных  заводах осуществляется по типовым  технологическим  схемам. Типовые технологические схемыразрабатываются на основе современных достижений науки и техники приусловии  получения вырабатываемогопродукта высокого качества. Для выполнения отдельных операций втехнологической  схеме  применяется типовое технологическое оборудование.

<span Times New Roman",«serif»">Основноесырье для сахара – сахарная свекла. Состав ее сложен и зависит от климатическихусловий, от сорта.

<span Times New Roman",«serif»">Производствосахара состоит из следующих технологических стадий:

<span Times New Roman",«serif»">1.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman",«serif»">Очистка корнеплодов от примесей

<span Times New Roman",«serif»">2.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman",«serif»">Измельчение сахарной свеклы в стружку

<span Times New Roman",«serif»">3.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman",«serif»">Получение диффузионного сока методомэкстракции сахарозы горячей водой

<span Times New Roman",«serif»">4.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman",«serif»">Очистка диффузионного сока известью иуглекислым газом

<span Times New Roman",«serif»">5.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman",«serif»">Сгущение сока путем выпаривания

<span Times New Roman",«serif»">6.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman",«serif»">Кристаллизация сахарозы из полученногопутем выпаривания сиропа

<span Times New Roman",«serif»">7.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman",«serif»">Отделение кристаллов сахарозы отмежкристальной жидкости

<span Times New Roman",«serif»">8.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman",«serif»">Сушка кристаллов

<span Times New Roman",«serif»">9.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman",«serif»">Брикетирование

<span Times New Roman",«serif»">10.<span Times New Roman"">          

<span Times New Roman",«serif»"> Отправка на склад готовой продукции

<span Times New Roman",«serif»">Корнеплодыкондиционной сахарной свеклы  должны  соответствовать следующим требованиям:

<span Times New Roman",«serif»">    цветушныекорнеплоды: не более  1%

<span Times New Roman",«serif»">    подвяленные корнеплоды: не более 5%

<span Times New Roman",«serif»">    корнеплоды с сильными механическимиповреждениями: не более  12%

<span Times New Roman",«serif»">    зеленая масса, не более 3%

<span Times New Roman",«serif»">    содержание мумифицированных, подмороженных,загнивших корнеплодов не допускается.

<span Times New Roman",«serif»"> Партии свеклы осматриваются, делятся покатегориям, взвешиваются вместе  странспортом.  Проводится определениеобщей загрязненности, а затем — сахаристости.

<span Times New Roman",«serif»">Перваястадия переработки сахарной свеклы включает в себя мойку свеклы.

<span Times New Roman",«serif»">Количествоприлипших к  свекле  загрязнений составляет  при ручной уборке  1-3% от массы свеклы и при поточноймеханизированной уборке комбайном 10-12%. Микроорганизмы заносятся с почвой, оставшейсяна корнях свеклы. Следовательно, свеклу необходимо отмыть от прилипшей  к  ней почвы,во-первых, для предохранения ножей в резке от их притупления и,  во-вторых, для предупреждения загрязнения диффузионного сока.

<span Times New Roman",«serif»">Свеклачастично отмывается от приставших к ней примесей в гидравлическом транспортереи  свеклоподъемных  устройствах. Для окончательной очистки свеклы от загрязнений и дополнительного отделениятяжелых и легких примесей применяются свекломойки.

<span Times New Roman",«serif»">Очищенную свеклу подаютна резку.

<span Times New Roman",«serif»">Дляучета количества свеклы,  поступающейна  переработку  в свеклосахарный завод, она взвешивается.Взвешивание свеклы производится на автоматических порционных весах.

<span Times New Roman",«serif»">Дляизвлечения сахара из свеклы диффузионным способом свекле

<span Times New Roman",«serif»">необходимопридать вид  стружки.  Процесс получения  стружки  из

<span Times New Roman",«serif»">свекловичногокорня осуществляется на свеклорезках при помощи диффузионных ножей, установленных в специальных рамках.

<span Times New Roman",«serif»">Производительностьдиффузионной установки и содержание сахара в обессахаренной стружке в оченьбольшой  степени  зависит от

<span Times New Roman",«serif»">качествастружки.  Толщина нормальной стружкисоставляет 0,5-<st1:metricconverter ProductID=«1 мм» w:st=«on»>1 мм</st1:metricconverter>.Поверхность ее должна быть гладкой без трещин. Слишком тонкая стружка нежелательна, так как она деформируется,  сбивается в комки и ухудшает циркуляцию сокав диффузионных установках. Качество свекловичной стружки принято определятьдлиной ее в метрах в навеске массой <st1:metricconverter ProductID=«100 г» w:st=«on»>100 г</st1:metricconverter>. Хорошим показателем  качества стружки может являться температура и давление на слой.

<span Times New Roman",«serif»">Дляполучения  качественной  свекловичной стружки на центробежныхсвеклорезках необходимо, чтобы свекла в процессе изрезыванияс достаточным усилием прижималась к поверхности ножей и внутренней поверхностибарабана.  Для центробежных свеклорезок сдиаметром  барабана <st1:metricconverter ProductID=«1200 мм» w:st=«on»>1200 мм</st1:metricconverter> при скоростирезания 8,2 м/с давление на

<span Times New Roman",«serif»">внутреннююповерхность барабана около 40 кПа.

<span Times New Roman",«serif»">Нацентробежных свеклорезках при нормальных условиях эксплуатации получают стружкунаилучшего качества, при этом расходуется

<span Times New Roman",«serif»">наименьшее  количество ножей на изрезывание100 т свеклы по сравнению с  другими  конструкциями свеклорезок.  Производительность свеклорезокможно регулировать изменением частоты вращения ротора или количествомработающих  ножей.  При переработке  волокнистой свеклыдиффузионные  ножи  часто забиваются волокнами и получить стружку хорошего качества невозможно.  Для очистки ножей применяется продувка ихпаром или сжатым воздухом с избыточным давлением 0,7 МПа.  После того, как свекла была изрезана встружку, стружка по ленточному транспортеру направляется к диффузионномуаппарату, предварительно производят взвешивание стружки ленточными весами.

<span Times New Roman",«serif»">Полученнуюстружку направляют на барабанный шнековый экстрактор.С одной стороны барабанного шнекового экстрактораподают стружку, с другой – горячую воду. Стружка движется навстречу экстрагенту. Вся сахароза переходит в горячую воду. С однойстороны выходит стружка, с другой – диффузионный сок. Диффузией называетсяизвлечение из сложного по своему составу вещества, с помощью растворителя.

<span Times New Roman",«serif»">Врезультате экстракции экстрагируется до 2,5% несахаров,которые препятствуют дальнейшему получению сахара из диффузионного сока. Диффузионный сок тёмного цвета подвергается очистке — дефекации, сатурации, сульфитации. Сначала к соку, нагретому до 88 ˚С,добавляется известковое молоко. Под действием извести происходит коагуляциябелков и окрашенных веществ, а также осаждение образовавшихся нерастворимыхсолей кальция щавелевой, фосфорной и других кислот. При последующей обработкеэтого сока углекислым газом CO2 (1-я сатурация) избыточная известь,не вступившая в реакцию с несахарами сока, превращаетсяв нерастворимый мелкий кристаллический осадок СаСО3, на поверхностикоторого адсорбируются некоторые, особенно окрашенные, несахара.После подогрева до 90˚С сока 1-й сатурации осадок отфильтровывают,фильтрат для удаления из него остатков кальциевых солей подогревают до 102˚С, повторно обрабатывают небольшим количеством извести (0,25% CaO) и углекислым газом (2-я сатурация). Выпавший осадокCaCO3 отфильтровывают, после чего сок обесцвечивают сернистым газомSO2 (сульфитация). Осадок, содержащий углекислый кальций иосажденные несахара, используется в качествеудобрения. В результате очистки удаляется 35-40% несахаров,находившихся в соке. Очищенный сок имеет светло-жёлтый цвет и содержит около14% сухих веществ, в том числе 13% сахаров.

<span Times New Roman",«serif»">Позначению  выполняемых  функций, сложности  и стоимости в тепловойсхеме центральное место занимает выпарная установка, которая состоит из  отдельных аппаратов. Сок 2-ой сатурациидолжен быть сгущен до сиропа с содержанием сухих веществ до 65-70% припервоначальном значении этой величины 14-16%. Выпарная установка  позволяет расходовать  на сгущение сока 40-50%пара к массе всего сока за счет многократного использования парового тепла. Сок поступает в I корпус, а затем проходитвсе корпуса установки последовательно и из концентратора удаляется сироп.

<span Times New Roman",«serif»">Числоступеней выпарной установки выбирается  на  основании технико-экономическогорасчета,  в котором учитывается: капитальныезатраты,  эксплуатационные расходы.Увеличение числа ступеней выпарной установки приводит,  с одной стороны,  к уменьшению расхода греющего пара,  что влечет за собой уменьшение эксплуатационныхрасходов,  с другой стороны,  к увеличению суммарной  поверхности нагрева выпарных аппаратов,  чтоприводит к увеличению капитальных затрат.

<span Times New Roman",«serif»">Кристаллизациясахара — завершающий этап в его производстве. Здесь выделяют практически чистуюсахарозу  из  многокомпонентной смеси, которой являетсясироп. После выпаривания часть сахароза переходит в кристаллическую форму.Получается смесь сахарозы, кристаллов и межкристальной жидкости.

<span Times New Roman",«serif»">Всокоочистительном отделении из диффузионного сокаудаляется около  1/3  несахаров,  остальные несахара вместе с сахарозой поступают впродуктовое отделение,  где  большая часть  сахарозы выкристаллизовываетсяв виде сахара-песка,  а несахара остаются в

<span Times New Roman",«serif»">межкристальномрастворе. Для ускорения процесса кристаллизации делают затравку: добавляютсахарную пудру в вакуумный аппарат. Получаются кристаллы одинаковой формы.

<span Times New Roman",«serif»">Отделениемежкристальной жидкости происходит на центрифугах. После центрифугированиясахар имеет порядка 3-4% влажности. Его подают на барабанные сушилки.

<span Times New Roman",«serif»">Цельюсушки является удаление поверхностной влаги и обеспечение длительного хранения кристаллического сахара. На выходе изсушилки сахар имеет влажность не более 0,1%.

<span Times New Roman",«serif»">Существуютдва  способа  хранения: тарный (в мешках <st1:metricconverter ProductID=«50 кг» w:st=«on»>50 кг</st1:metricconverter>,влажность до 0.14%  и температура до25,5˚С) и бестарный (в силосах

<span Times New Roman",«serif»">емкостью 10000-20000 т,влажностью не более 0,04% и температурой до 22,5˚С).

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

<span Times New Roman",«serif»">Списокиспользуемой литературы.

<span Times New Roman",«serif»">1. Общая пищеваятехнология (под ред. Ковальской) – М.: Колосс, 1999

<span Times New Roman",«serif»">2. КавецкийГ.Д., Васильев Б. В. Процессы и аппараты пищевой технологии.- М.: Колосс,1997-1999

<span Times New Roman",«serif»">

еще рефераты
Еще работы по пищевым продуктам