Дипломная работа: Технология производства маргарина

Количество линий на предприятии определяется его суточной производительностью. Для проектируемого цеха суточная производительность составляет 100 т/сут. маргариновой продукции. Суточная производительность рассчитывается, как отношение годовой производительности (28000т/год) к полезному календарному фонду (280 дней).

Технологический процесс производства мягких маргаринов осуществляется непрерывным способом и включает следующие операции:

- хранение дезодорированных, рафинированных жиров;

- подготовка водно-молочных и жировых компонентов;

- дозирование компонентов и приготовление маргариновой эмульсии;

- переохлаждение, пластификация, кристаллизация;

- фасовка и упаковка готовой продукции.

Для взвешивания жировой и водно-молочной фазы линии «Джонсон» оснащены автоматическими весами с тензодатчиками, обеспечивается высокая точность набора рецептурных компонентов. Взвешенные компоненты перекачиваются на линии в два смесителя для получения эмульсии.

1.8 Подготовка рецептурных компонентов для производства маргариновой продукции

Производство маргариновой продукции состоит из двух этапов:

- подготовка рецептурных компонентов;

- производство маргариновой продукции.

При подготовке рецептурных компонентов готовят отдельно жировую основу и водно-молочную фазу.

1.8.1 Подготовка жировой основы

1.8.1.1 Хранение и подготовка жиров

В производстве маргаринов используются рафинированные и дезодорированные масла и жиры. Они нестойки при хранении, т.к. из них удалено большое количество природных антиокислителей. Поэтому рафинированные и дезодорированные масла и жиры хранят не более 24 часов и раздельно по видам. Для повышения стойкости рафинированных жиров их хранят в герметичных резервуарах либо в атмосфере инертных газов (чаще это азот или углекислота), либо под вакуумом.

Емкости для хранения жиров - баки (резервуары) вертикальные с мешалкой, с датчиками верхнего и нижнего уровня, а также устройством автоматизации контроля температуры. Баки снабжены рубашками, обогреваемыми теплой водой. В баках поддерживается температура для жидких масел не выше 25^оС, а для твердых жиров на 5-6^оС выше их температуры плавления.

1.8.1.2 Подготовка эмульгатора

В производстве маргарина с содержанием жира - 82% количество вводимого эмульгатора должно быть - 0,1 - 0,5%, для маргаринов с жирностью 75% и ниже - 0,8%.

В данном проекте в качестве эмульгатора используют ПАЛСГАРД. Его растворяют в масле (жире) при t= 60 - 75^оС (в зависимости от марки эмульгатора ПАЛСГАРД) и после того, как раствор станет прозрачным, его добавляют к остальной жировой фазе. Хранят эмульгаторы 12 месяцев в сухом прохладном месте в заводской упаковке (ПАЛСГАРД 0291 - 6 месяцев). Упаковывают ПАЛСГАРД 0291 по 25 кг в картонные коробки с полиэтиленовым вкладышем. ПАЛСГАРД 6111 по 25 кг в многослойные мешки с полиэтиленовым вкладышем

1.8.1.3 Подготовка красителя

В данном проекте применяют каротин микробиологический, содержащий в 1 кг - 2-2,4 кг сухого в-каротина.

Краситель поступает на производство в виде масляного раствора в банках или флягах. Масляный раствор красителя вводят в жировую основу в количестве, предусмотренном рецептурой.

1.8.1.4 Подготовка витаминов

Витамины А и Е вводят в жировую основу в виде растворов. В дезодорированном масле в соотношении 1:10. При приготовлении масляных растворов витаминов учитывается их концентрация и делается расчет, потом дозируют в смеситель в количестве, установленном рецептурой.

1.8.1.5 Подготовка лицитина концентрата

По аналогии подготовки эмульгаторов описанной в пункте 1.8.1.2.

1.8.2 Подготовка водно-молочной фазы

1.8.2.1 Подготовка молока

Одна из основных операций технологического процесса производства маргарина. Для производства маргарина в проектируемом цехе используется пастеризованное коровье молоко в мухом виде, сквашенное молочно-кислыми заквасками. Количественное соотношение пастеризованного молока, биологически сквашенного, определяется рецептурой на каждый вид маргарина.

Сухое обезжиренное молоко просеивают на виброситах, взвешивают и направляют в танк для растворения готовят раствор концентрацией 10%. Далее раствор молока пастеризуют сквашивают молочнокислыми бактериями, после чего используют для производства маргарина

1.8.2.2 Подготовка воды

В данном дипломном проекте используется очищенная пастеризованная вода. Пастеризация воды производится в том случае, если в ней содержится большое количество остаточного хлора (более 0,3 мг/л) и жесткость достигает 4мгэкв/л, а также если она биологически загрязнена. Пастеризация сырой воды устраняет запах и привкус хлора, снижает жесткость.

1.8.2.3 Подготовка раствора сахара

Сахар в производстве маргарина применяется в виде 30% раствора, который предварительно подвергается пастеризации. Пастеризация сахарного сиропа осуществляется при температуре 90^оС, затем сироп охлаждают до температуры 8-10^оС. Раствор сахара может храниться при данной температуре не более 24 часов.

1.8.2.4 Подготовка раствора соли

Для производства маргарина готовят 25% водный раствор поваренной соли сорта «Экстра» непрерывно в трехсекционном солерастворителе. Соль пищевую заливают пастеризованной водой, проверяют плотность, затем фильтруют и направляют на весы водно-молочной фазы.

1.8.2.5 Подготовка раствора лимонной кислоты

Лимонную кислоту используют в виде 10% водного раствора. Лимонную кислоту в виде порошка разбавляют пастеризованной водой при температуре 25-30^оС, непрерывно перемешивая. Рабочий раствор лимонной кислоты вводят в водно-молочную фазу после растворов соли и сахара.

1.8.2.6 Подготовка консервантов

Навеску консерванта растворяют в воде, в количестве строго установленном рецептурой и затем готовый раствор консерванта вводят в водно-молочную фазу.

1.9 Материальный расчет потребного количества сырья

1.9.1 Материальный расчет потребного количества сырья при дезодорации

Материальный расчет сводится к определению отходов и потерь при дезодорации и определению выхода рафинированного дезодорированного масла и саломаса.

Начальная кислотность масла (кислотное число 0,25 мг КОН) Ж_н = 0,125%

Конечная кислотная масса (кислотное число 0,03 мг КОН) Ж_н = 0,015%

Масса жирных кислот, образующихся в результате гидролиза Ж_г = 0,03%

Масса свободных жирных кислот, отгоняемых в процессе дезодорации, Ж_ун, кг/т, определяют по формуле (1.1):

(1.1)

Масса отгоняемых в процессе одорирующих веществ Ж_о, кг/т

Ж_о = 0,35

Масса уносимого нейтрального жира Ж_н, кг/т, определяют по формуле (1.2):

(1.2)

Общая масса жировых погонов, уносимых из дезодорируемого жира

Ж_у, кг/т, определяют по формуле (1.3):

(1.3)

При часовой производительности дезодорационной колонны т = 6,25 т жиров масса уносимых жировых компонентов составит П, кг/ч, определяют по формуле (1.4):

(1.4)

Масса уносимых эжектором жирных кислот определяют по формуле (1.5):

, (1.5)

где Мв - молекулярная масса воды,

р - давление верхней части скруббера р = 1066 Па,

рк - давление паров летучих жирных кислот рк = 0,5 Па

Количество механически уносимых парогазовой смесью в конденсаторы, одорирующих веществ и нейтрального жира, применяется 50% = 0,5 кг / т, У, кг/т, определяют по формуле (1.6):

(1.6)

Суммарное количество уносимых жировых компонентов в конденсаторы пароэжекторные вакуум - насосы, J_u, кг/т, определяют по формуле (1.7):

(1.7)

Соответственно в час, J_ч, кг/m, определяют по формуле (1.8):

(1.8)

Количество жировых компонентов, сорбируемых маслом в скруббере

К, кг/ч, определяют по формуле (1.9):

(1.9)

Количество жирных кислот К_Ж.К., кг, определяют по формуле (1.10):

(1.10)

В том числе свободных жирных кислот G_Ж.К., кг, определяют по формуле (1.11):

(1.11)

Общая масса циркулирующего масла и поглощенных компонентов О, кг, определяют по формуле (1.12):

(1.12)

Концентрация свободных жирных кислот в циркулирующей смеси А, %, определяют по формуле (1.13):

(1.13)

Удельный расход абсорбента на поглощение жировых компонентов в скруббере в расчете на 1 т дезодорируемого масла Z, кг/т, определяют по формуле (1.14):

(1.14)

Общая масса отходов при дезодорации G_o, кг/т, определяют по формуле (1.15):

(1.15)

Выход дезодорированного масла А, кг/т, определяют по формуле (1.16):

(1.16)

Для получения 1т рафинированного дезодорированного масла необходимо направить на дезодорацию исходное рафинированное масло.

1.9.1.1 Расход лимонной кислоты

По практическим данным расход лимонной кислоты составляет в среднем дезодорируемого жира. Соответственно раствора, концентрацией 15%, требуется G_Л, кг/т определяют по формуле (1.17):

(1.17)

Часовой расход при производстве m = 6,25 т равен G_Л, л, определяют по формуле (18):

(1.18)

Материальный баланс дезодорации непрерывным методом сведен в таблице 1.19.

Таблица 1.19

Материальный баланс дезодорации

1.9.2 Материальный расчет потребного количества сырья маргаринового цеха

Согласно рецептуре на маргарин «Жар печка» предусмотрено содержание жира - 60,0%. Сюда входят основные жиры: саломас марки 1, масло растительное жидкое, а также жир с красителем, жир с эмульгатором и жир с витамином А.

Расчет производится на 1 т готовой продукции. При производстве маргарина потери и отходы составляют 0,058%, т.е. на производство 1000 кг маргарина теряется 5,8кг. Поэтому чтобы сдать на склад 1000 кг маргарина «Жар печка» необходимо заложить 1005,8 кг.

Согласно рецептуре содержание жира в маргарине «Жар печка»должно быть следующим:

- саломас марки 1 45,145%

- масло растительное 19,3%

- жир с эмульгатором 0,6%

- жир с красителем 0,2%

- жир с витамином А 0,005%

Всего жиров 60,00%

Количество основных жиров, %

60,00 - (0,6 + 0,2 + 0,005)= 64,445

Учитывая отходы и потери жировой основы кг следует вводить больше:

1005,8 - 100

Х - 65,25

Х = 1005,8 * 65,25 = 656,2845

100

Из этого количества требуется закладывать основных жиров, кг

1005,8 - 100

Х - 64,445

Х= 1005,8 * 64,445 = 648,188

100

Из них саломас марки 1, кг:

648,188 * 45,145 = 454,068

64,445

На масло растительное, кг

648,188 * 19,3 = 194,119

64,445

Остальной жир вкладывается с жиром красителя, эмульгатора и витамина А, кг:

656,2845 - 648,188= 8,0965

Из них жир с витамином А, кг:

8,0965 * 0,005 = 0,05

0,805

Жир с эмульгатором, кг:

8,0965 * 0,6 = 6,034

0,805

Жир с красителем, кг:

8,0965 * 0,2 = 2,011

0,805

Необходимое количество жиров, кг, вносится в рецептуру в следующем количестве:

- саломас марки 1 454,068

- масло растительное 194,119

- эмульгатор 6,034

- краситель 2,011

- витамин А 0,05

Всего жиров 656,2845

Чтобы сдать на склад 1000 кг готовой продукции, необходимо определить содержание водной фазы, кг:

1005,8 - 656,2845 = 349,5155

На 1000 кг маргарина «Жар печка» сухих веществ, кг:

- лимонная кислота 0,015% => 0,15

- соль «Экстра» 0,4% => 4

На 1005,8 кг готовой продукции, кг:

Лимонной кислоты: 1005,8 * 0,15 = 0,1508

1000

Соль: 1005,8 * 4 = 4,023

1000

Определим количество воды для приготовления растворов соли и лимонной кислоты. Раствор соли - 25% концентрации, раствор лимонной кислоты - 10% концентрации.

Количество раствора соли, кг:

100 - 25

Х - 4,023

Х = 100 * 4,023 = 16,092

25

Количество раствора лимонной кислоты, кг:

100 - 10

Х - 0,1508

Х = 100 * 0,1508 = 1,508

10

Количество воды для раствора соли, кг:

16,092 - 4,023 = 12,069

Количество воды для раствора лимонной кислоты, кг:

1,508 - 0,1508 = 1,3572

Общее количество воды с растворами, кг:

12,069 + 1,3572 = 13,4262

Определим количество воды для баланса, кг:

349,5155 - (16,092 + 1,508) = 331,9155

Общее количество воды для водной фазы, кг:

331,9155 + 13,4262 = 345,3442

Необходимое количество компонентов водной фазы, кг:

- соль 4,023

- лимонная кислота 0,1508

- вода 345,3442

Всего 349,5155

Материальный баланс маргарина «Молочный», другие маргарины «Чудесница», «Пышка», «Жарпечка» проводятся расчёты аналогично. Материальный баланс производства маргариновой продукции представлен в таблице 1.20

Таблица 1.20

Материальный баланс производства маргариновой продукции