Курсовая работа: Проект цеху з виробництва казеїну знежиреного

Казеїнове зерно з масовою часткою вологи 80% зневоднюють до 61±1% шляхом пресування або центрифугування.

Пресування казеїну необхідно робити в приміщенні з температурою повітря (16±2)°С.

Дроблення казеїну-сирцю роблять з метою одержання однорідного зерна розміром 4…7 мм у поперечнику. Температура повітря при сушінні казеїну в камерних сушарках на початку процесу 40…45°С, наприкінці 55…60°С. У сушарках тунельного типу відповідно 50…55 і 70…75°С.

У сушарках з вихровим псевдозрідженим шаром температура повітря, що надходить, 120…130°С, а температура повітря, що відходить, 60…70°С. Тривалість сушіння залежить від конструкції сушильного апарата. Масова частка вологи в сухому казеїні не більш 12%.

Пакування і маркування казеїну роблять відповідно до ДСТУ 23651-79 у паперові непросочені мішки з мішками-вкладишами з поліетилену.

Казеїн харчовий зберігають при температурі 0…10°С і відносної вологості повітря не більш 85%.

Однією з найважливіших умов вироблення казеїну високої якості є правильне сепарування молока й одержання обрату з низьким вмістом жиру, оскільки жирність казеїну в значній мірі визначається жирністю вихідного обрату. При вмісті жиру в обраті 0,02…0,03%, що може бути отримане при правильній експлуатації сепараторів, забезпечується одержання казеїну з низьким вмістом жиру (1,0…1,1%). Вміст жиру в обраті 0,05% також забезпечує вироблення казеїну експортних кондицій, тобто з жирністю не більш 1,5%. При жирності обрату вище 0,05% одержання експортного казеїну практично неможливо: жирність в цьому випадку перевищує допустимі норми і ціна на казеїн знижується як мінімум на 10%.

Основні фактори, що впливають на поліпшення ступеня знежирення:

- зниження продуктивності сепаратора на 20…30% проти паспортної;

- підтримка температури сепарування на рівні 40…45°С;

- контроль тиску на виході вершків і знежиреного молока;

- контроль жирності вершків;

- рівномірність подачі молока на сепарування.

Наступний важливий етап - процес коагуляції. Він впливає не тільки на кінцеву якість, але і на економію сировини.

Як відомо, технологія виробництва казеїну-сирцю безперервним способом досить істотно відрізняється від технології виробництва його на устаткуванні безперервної дії. Це розходження полягає насамперед у тому, що тривалість коагуляції і формування згустку в багато разів скорочується в порівнянні з виробленням за традиційною технологією і складає не більш 1,5…2 хвилин. Регулюючи умови проведення цього етапу в потоці, можна одержувати готовий продукт із різними властивостями. Тут, поряд з повнотою демінералізації, глибиною коагуляції, найбільш важливі такі властивості одержуваного казеїнового зерна, як його пружність і міцність, вони є одними з головних показників якості продукту на першій стадії процесу - коагуляції. На цій стадії позначаються такі фактори, як вид і концентрація коагулянту, температура і рн коагуляції, тривалість витримки згустку, швидкість його руху разом із сироваткою, умови формування зерна і спосіб відділення від сироватки.

З урахуванням міжнародної практики і попиту на казеїн на світовому ринку можливе використання як коагулянту при осадженні казеїну в потоці як молочної, так і соляної кислот. Перевага в нашій країні була віддана соляній кислоті, як більш дешевій і менш дефіцитній. Паралельно з кислотою використовується і рідка кисла сироватка, у зв'язку зі сформованими традиційно умовами його використання. З концентрацією коагулянту і його видом зв'язані розміри одержуваного зерна, його структурно-механічні властивості, величина втрат білка в сироватці у вигляді пилу, а також ступінь розведення сироватки, що бажано звести до мінімуму. При використанні концентрації 1,3…1,4Н(1300…1400°Т) виходить зерно з найкращими структурно-механічними властивостями, завдяки яким легко здійснюється наступна обробка казеїну і скорочуються втрати білка.

Оптимальна температура змішування висококонцентрованого коагулянту з вихідною сировиною складає 8…12°С. Вибір температури здійснюється з обліком того, що при виробництві казеїну у великих масштабах ведеться резервування сировини, при цьому фізико-хімічні зміни обумовлюються температурою і тривалістю збереження. При низьких температурах 0…6°С відбуваються глибокі зміни білкової і сольової частини молока, що приводять, зокрема, до порушення стійкості колоїдної системи. Через зазначене вище, а також через те, що у великих масштабах виробництва глибоке охолодження всієї сировини завдає великих витрат холоду, а потім - для підігріву до температури коагуляції значної витрати пари, що перешкоджає максимальній агрегації часток казеїну, інтервал від 0 до 6°С для змішування використовувати небажано.

На стадії змішування коагулянту з вихідною сировиною завершується, так названа "хімічна" фаза коагуляції - придушення буферності молока, зрушення рн до ізоелектричної крапки казеїну, відщіплення кальцію від казеїнат-кальцій-фосфатного комплексу, що при підвищенні температури приводить до моментальної видимої коагуляції казеїну.

Структура згустку, що утворюється, знаходиться в прямій залежності від його активної кислотності (рн) і температури. Найкращі структурно-механічні властивості, менші втрати білка і достатній ступінь демінералізації досягається при рн 4,60…4,50 і температурі 40…48°С. Ці ж умови сприяють і поліпшенню синергетичних властивостей казеїну і максимального ступеня дегідратації, що дає можливість замінити тривалу стадію обсушки зерна, необхідну при традиційному технологічному процесі. При цих же параметрах досягається і більше використання білка і сухих речовин.

Достатній ступінь демінералізації казеїну на лінії при значеннях рн коагуляції, близьких до 4,6 говорить про можливості одержання при цьому продукту з низьким вмістом золи, оскільки зольність його є одним з найважливіших показників якості.

Великий вплив на характеристики одержуваного згустку робить швидкість руху його разом із сироваткою в коагуляторі: зі зниженням швидкості знижуються і втрати білка, особливо - у вигляді пилу.

Таким чином, при коагуляції білків молока в потоці, що рухається, необхідно враховувати також вплив швидкості на процес структуроутворення. Перевищення її оптимального значення викликає руйнування вже сформованого згустку. У зв'язку з зазначеною продуктивністю лінія не повинна перевищувати 4500…5000 л/год по знежиреному молоку.

Після коагуляції і витримки згустку випливають етапи відділення сироватки і промивання зерна з метою максимального видалення небілкових компонентів молока. Для більш повного відділення сироватки і зниження залишкової кількості її, що попадає в промивну воду, необхідно правильно з одночасним відділенням сироватки вести процес поділу згустку на зерна, тобто - здійснювати стадію формування зерна, що сприяє:

- зниженню забруднення промивної води сироваткою, а, отже, і коагулянтом, що утримується в ній;

- більш повному використанню ефекту підкислення промивної води сірчаною кислотою для поліпшення фізичних властивостей згустку.

Промивання проводиться з метою можливо більш повного звільнення казеїну від усіх небілкових компонентів (молочної кислоти, молочного цукру, солей і частково жиру). Промивання відіграє вирішальну роль в одержанні казеїну з низькою кислотністю; у ретельно промитому казеїні нижче кислотність, менше золи, він у меншому ступені піддається псуванню.

Усі наступні за промиванням операції: пресування, дроблення і сушіння повинні безупинно випливати одна за іншою щоб уникнути погіршення якості казеїну (підвищення кислотності, розкладання білка, зміни кольору й ін.).

2.3 Продуктовий розрахунок

Схема напрямку переробки сировини при виробництві сухого казеїну зображена на схемі 2.3.1