Доповідач: Квачук Р.А.

1. Обґрунтування прогресивної машинної технології переробки молока з дослідженням процесу гомогенізації молочних продуктів для ВП НУБіП України НДГ «Великоснітинське» ім. О.В. Музиченка Фастівського району Київської області. Доповідач: Квачук Р.А. Керівники: к.т.н. доц. Матиящук А.М. ст. викладач Мартиненко О.В. КИЇВ 2011

2. Мета роботи – підвищення ефективності переробки молока при виробництві питного молока, кефіру сметани шляхом визначення раціонального варіанту технології та удосконалення процесу гомогенізації. • Об'єкт дослідження – машинна технологія переробки молока при виробництві питного молока, кефіру та сметани. • Предмет дослідження – технологічні, економічні і енергомісткі показники різних технологічних варіантів переробки молока, аналіз конструкцій гомогенізаторів та , вплив їх конструктивних параметрів на ефективність процесу гомогенізації молока та молочних продуктів. • Методи досліджень – аналітичні і експериментальні методи з використанням продуктового, енергетичного та економічного розрахунків, і математичної статистики.

3. Для досягнення поставленої мети вирішувалися такі завдання: • 1. Розглянути існуючі варіанти побудови технологічного процесу при виробництві питного молока, кефіру та сметани, визначити раціональний варіант та обгрунтувати свій вибір. • 2. Вивчити процес гомогенізації молока та молочних продуктів. Визначити раціональний тип робочих органів гомогенізатора для його ефективного використання в проектованій машинній технології. • 3. Здійснити продуктовий розрахунок потреби в сировині, та підібрати необхідне технологічне обладнання. • 4. Обгрунтувати компоновку виробничих приміщень, енерго і водопостачання та заходи з охорони праці в цеху. • 5. Проаналізувати економічні показники технології переробки молока.

4. Приймання незбираного молока Технологічна схема переробки молока Облік Підігрівання Очищення Охолодження Заквашування та сквашування суміші Проміжне зберігання Підігрівання Обробка згустку Нормалізація молока Вершки Самопресування і пресування Гомогенізація Пастеризація Фасування і пакуван-ня мякого сиру Пастеризація Охолодження Охолодження Визрівання вершків Сироватка Заквашування молока Фасування та пакування вершків Сквашування молока Обробка згустку Фасування, пакування кефіру Фасування та пакування питного молока

5. Емульсії - однорідні по зовнішньому вигляду суміші взаємно нерозчинних рідин, з яких одна розподілена в іншій у вигляді дрібних крапель. Полідисперсні емульсії - складається з частин різного розміру(незбиране молоко) Штучні емульсії готуються в емульсаторах (майонез, маргарин) Монодисперсні емульсії або гомогенні – складається з частин приблизно однакового розміру (гомогенізоване молоко) Натуральні емульсії (молоко, сметана, вершки) Гомогенізацією емульсії називається подрібнення дисперсної фази і підви-щення ступеня її дисперсності в порівнянні з первинною Повна гомогенізація Роздільна гомогенізація Для гомогенізації продуктів застосовують спеціальні машини - гомогенізатори, що відрізняються від эмульсаторів більш інтенсивною механічною дією. Процеси емульгування та гомогенізації рідких і твердих компонентів лежать в основі більшості сучасних технологій. А. Дві незмішуючі рідин, ще не емульгованих; B. Емульсії другого етапу розсіяні в ході першого етапу; C. Нестійку емульсію поступово відокремлює; D. Поверхнево-активних речовин (фіолетовий контур навколо частинок) позиціонується на стику Фази II і Фази I, стабілізації емульсії.

6. Повне усунення або істотне уповільнення процесу розділення фаз Зменшення виходу вершків у сироватку при виробництві сиру Покращення структури Підвищення органолептичних характеристик Значення гомогенізації при виробництві молочних продуктів

7. Схема класифікації емульсаторів та гомогенізаторів

8. 4 5 6 7 8 9 10 3 11 2 1 Д Функціональна схема плунжерного гомогенізатора Експлікація: 1- кривошипно-шатунний механізм; 2- повзун; 3- плунжер; 4- нагнітальний клапан; 5- впускний клапан; 6- манометр; 7- клапан I-ступені гомогенізатора; 8- шток; 9- пружина; 10- клапан II-ступені гомогенізатора; 11- запобіжний клапан.

9. Гомогенізоване молоко Негомогенізоване молоко Одноступінчата гомогенізація 1 - кривошипно-шатунний механізм; 2 - плунжерний насос; 3-запобіжний клапан; 4- гомоге-н-зуючий клапан; 5 - пружина; 6 -регулювальні гвинти; 7 - сідло; 8 - манометр 9 – нагніталь-на камера; 10, 11 - нагнітальний і всмоктуючий клапани

10. Гомогенізоване молоко Негомогенізоване молоко Двохступінчата гомогенізація 1 - кривошипно-шатунний механізм; 2 - плунжерний насос; 3-запобіжний клапан; 4,12- гомогенізуючі клапани першого і другого рівнів; 5 - пружина; 6 -регулювальні гвинти; 7 - сідло; 8 - манометр 9 - нагнітальна камера; 10, 11 - нагнітальний і всмоктуючий клапани

11. Конструкції гомогенізуючих клапанів Негомогенізований продукт надходить в область клапана при високому тиску і низькій швидкості. Оскільки він проходить через регульовану область з малими зазорами між клапаном і сідлом, відбувається різке збільшення швидкості з відповідним зменшенням тиску. Інтенсивне виділення енергії створює сильний вихровий потік, при якому частки розриваються. (А) мікрофлюідікі; (B) керамічні голки і сідла; (C) керамічний кульку і сидіння; (D) діамант, сапфір, рубін або сопла (F позначає силу, що діє на голку)

12. Річна та змінна продуктивність підприємства

13. 1 2 3 4 3 5 6 7 8 Умовні позначення Кефір; Закваска. Молоко; Вершки; 10 12 9 11 Машинно-апаратна схема цеху Експлікація 1-ємкість; 2-лічильник; 3-сепаратор-очистник; 4-теплообмінник; 5-ємкість проміжного зберігання; 6-сепаратор-нормалізатор; 7-гомогенізатор; 8-пластинчаста пастеризаційно-охолоджувальна установка; 9-пастеризатор вершків; 10-ємкість визрівання вершків;11-ємкість для приготування кефіру; 12-апарат для фасування та пакування молока і кисломолочних виробів.

14. Графік роботи машин та витрат електроенергії

15. План молокопереробного цеху Експлікація приміщень: І - приймальне відділення; ІІ - лабораторія; ІІІ - склад реактивів; IV - сепараторне відділення; V - кімната майстра; VI - побутові приміщення; VII - коридор; VIII - холодильник; IX - щитова. Експлікація обладнання: 1 - приймальний бак; 2 - лічильник; 3 - теплообмінник; 4 - сепаратор-очисник; 5 - проміжна ємкість; 6 - стіл; 7,8,9,10,11,12,13 - пластинчаста пастеризаційна установка; 14 - пакувальний аппарат молока, кефіру, сметани; 15 - ємкість; 16 - гомогенізатор; 17 - пастеризатор вершків.

16. Генеральний план підприємства Експлікація: 1- виробниче приміщеня; 2-навчальні класи лабораторії; 3-склад готової продукції; 4-приймальне відділення; 5-адміністративне приміщення; 6-вагова; 7-гараж; 8-місце для відпочинку; 9-котельня; 10-трансформаторна підстанція; 11-головні ворота; 12-запасні ворота; 13-насосна станція.

17. ПРИЧИНА УМОВНА НС1 НУ1 НД1 Т Нкп Нк НС2 ПРИЧИНА ФАКТИЧНА НСОП НАСЛІДОК Нк - відсутність контролю за охороною праці на робочому місці; Нг - недосконала система контролю за охороною праці у господарстві; НСОП - низький стан охорони праці на підприємстві. Аналіз причин виникнення та формування травмонебезпечних ситуацій при роботі на плунжерному гомогенізаторі

18. Умовні позначення • - виручка; • кредит + УПВ; • - кредит + УПВ + УЗВ • - збиткова зона; • зона беззбитковості; • - точка беззбитковості. К Графік беззбитковості при переробці молока 1-го року виробництва

19. Таблиця економічних показників

20. ВИСНОВКИ • 1. У відповідності до завдання, на основі аналізу техніко-економічних показників базового господарства, існуючих технологій виробництва питного молока, кефіру та сиру, літературних джерел та передового досвіду спроектовано машинну технологію переробки молока. • 2. Обґрунтовано раціональний варіант технології, здійснено продуктовий розрахунок, підібрано технологічне обладнання, розроблено графік роботи машин та витрат електроенергії, розраховано необхідну кількість обслуговуючого персоналу. • 3. Визначено площу виробничого корпусу та виконано компонування приміщень, розроблено план землекористування, обгрунтовано енерго-, паро- і водопостачання та заходи з охорони праці в цеху. • 4. У розділі „Бізнес-план” магістерської роботи розглянута доцільність будівництва підприємства з економічної точки зору. Зроблено розрахунки таких основних економічних показників: собівартість виробництва продукції – в перший рік роботи 16165000 і на другий рік 16120000 грн, чистий прибуток - перший рік 2263100, другий рік 3046680 грн, рентабельність виробництва – перший рік 14 і другий рік 18,9%. Проведена робота дає всі необхідні докази того, що будівництво підприємства по переробці молока буде вигідним для НДГ «Великоснітинське. • 5. Досліджено процес гомогенізації молока та молочних продуктів. Визначено раціональний варіант конструкції гомогенізатораз метою його ефективного використання в проектованій машинній технології. • 6. Проведена робота дає всі необхідні докази того, що будівництво підприємства по переробці молока на базі НДГ «Великоснітинське» створює сприятливі умови для ефективного використання власної сировини з отриманням кінцевого продукту та створення нових робочих місць.