Курсовая работа: Моделирование процесса производства кефира

Производить кефир предусмотрено резервуарным способом. Производство состоит из следующих операций: заквашивание, сквашивание, охлаждение и созревание кефира. Операции заквашивания, сквашивания и созревание кефира являются основными, т.к. определяют вкус и консистенцию продукта. Охлажденное до температуры 20-25°С, уже пастеризованное молоко заливают в резервуар-заквасочник и вносят, предварительно приготовленную закваску - 5-6% массы молока.

После тщательного перемешивания содержимое резервуара оставляют в покое, обеспечивая с помощью водяной рубашки постоянную температуру. Молоко сквашивают до получения плотного сгустка кислотностью 90-100°Т. Продолжительность сквашивания составляет 10-12 часов при температуре не ниже 20°С. Конец сквашивания определяют по его вязкости.

При достижении необходимых параметров сгустка циркуляцию воды в рубашке прекращают, в межстенное пространство подают ледяную воду температурой 1-2°С и включают мешалку для его перемешивания, содержимое резервуара охлаждается. После достижения температуры сгустка 12-16°С подачу охлаждающей воды прекращают и его оставляют в покое на 4-6 часов для созревания и развития дрожжей.

Затем содержимое резервуара доохлаждают до температуры 8-10°С для завершения созревания. Продолжительность охлаждения и созревания составляет 12-24 часов. При этом происходит набухание белков, что повышает вязкость, накопление спирта и углекислоты в результате развития дрожжей, и готовый продукт приобретает специфические вкус и запах.

1.6.2 Заквасочник

Рис. 1.2 - схема заквасочника

1 – стенка внутреннего резервуара;

2 – стенка кожуха;

3 – крестообразная мешалка;

4 – привод мешалки;

5 – люк;

6 – клапан для спуска готового продукта;

7 – штуцер для подачи хладагента;

8 – штуцер переливной трубы;

9 – штуцер моющего устройства;

10 – пробный кран;

11 – изоляция танка;

12 – штуцер датчика верхнего уровня;

13 – штуцер для удаления охлаждающей воды

Предназначен для приготовления производственных заквасок на чистых культурах молочно — кислых бактерий путем пастеризации молока, его сквашивания и охлаждения закваски.

Состоит из резервуара для сквашивания и блока управляющей аппаратуры. Термоизолированный резервуар снабжен устройством для залива исходного и слива готового продукта, перемешивающим устройством, змеевиками пара и ледяной воды, устройством для мойки внутренней поверхности резервуара, датчиком контроля температуры процесса пастеризации и сквашивания. Внутренняя ванна резервуара через патрубок заполняется молоком.

Перемешивание молока осуществляется мешалкой. В змеевик, расположенный на дне наружной ванны, подается пар под давлением 0,3 ± 0,05 МПа и молоко через водяную ванну нагревается до температуры пастеризации 95° ± 2°С.

После окончания пастеризации продукта, с целью ускорения охлаждения молока до температуры сквашивания, происходит подача водопроводной воды, которая вытесняет горячую воду из рубашки, одновременно включается подача ледяной воды. При необходимости, готовую закваску можно охладить до температуры хранения 3-10°С и хранить до употребления.

Постоянная температура в процессе сквашивания поддерживается автоматически с точностью до ± 1°С с периодической подачей пара в теплообменник.

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ

2.1 Структурная идентификация объекта

Перечислим величины, влияющие на протекание процесса:

- объем молока , м³ ;