Установка переработки подсырной сыворотки для цеха полутвердых сыров с разработкой блока обратного осмоса - Дипломная работа

1. Современное состояние вопроса по переработке молочной сыворотки 1.1 Методы переработки молочной сыворотки 1.2 Оборудование для переработки сыворотки 1.3 Применение молочной сыворотки 1.4 Выводы по литературному обзору и постановка задач для проектирования 2. Разработка линии по переработке подсырной сыворотки 2.1 Описание линии 2.2 Принцип действия линии 2.3 Технология переработки подсырной сыворотки с применением блоков ультрафильтрации и обратного осмоса 3. Расчетная часть 3.1 Расчет установки обратного осмоса 3.2 Расчет конструктивных параметров теплообменника типа «труба в трубе» 3.3 Выбор статического смесителя 4. Техника безопасности и охрана труда 4.1 Организация службы охраны труда на сыродельном предприятии 4.2 Организация пожарной безопасности 4.3 Обеспечение безопасности при эксплуатации оборудования 4.4 Меры обеспечения норм микроклимата 4.5 Освещение 4.6 Защита от производственного шума и вибрации 5 Экологическая часть 5.1 Экологическая экспертиза сыродельного производства 5.2 Очистка сточных вод 5.3 Охрана воздушного бассейна 6. Лидерами среди стран по производству сухой сыворотки являются Франция, США и Германия, которые производят около 80% мирового объема сухой сыворотки. Россия же занимает лишь 9 место по производству сухой сыворотки. Решение проблемы по переработке молочной сыворотки необходимо для того, чтобы более полноценно перерабатывать и использовать сыворотку, для получения в дальнейшем пищевой и кормовой продукции, а также решение этой проблемы влечет за собой снижение экологической нагрузки молочных предприятий. Поэтому переработка сыворотки как продукта и сырья необычайно перспективна и экономически рациональна [1,с.8]. 1. Полная переработка молочной сыворотки позволяет создать дополнительные сферы использования сывороточного белка, лактозы, уменьшить загрязнение сточных вод, сбрасываемых молочными предприятиями [2,с.7]. Так, в Голландии существуют 2 предприятия: одно с годовой мощностью 2,0 млн т, другое- 2,5 млн.т. Таким образом, основной тенденцией европейских государств является создание крупных специализированных предприятий, оснащение которых позволяет выпускать широкую гамму продуктов [1,с.12]. На сегодняшний момент существуют несколько методов по переработке молочной сыворотки: - тепловые методы; - сепарирование; - концентрирование; - биологические методы обработки; - мембранные методы обработки. 1.1.1 Тепловые методы переработки молочной сыворотки Тепловой метод включает в себя охлаждение и пастеризацию. Для временного хранения сыворотку необходимо охладить до температуры 5 єС, чтобы временно остановить рост бактерий [3,с.34]. Пастеризация и высокотемпературный нагрев (температура и продолжительность) молочной сыворотки обусловлены требованиями технологического процесса производства продукта или полуфабриката. Обезжиривать молочную сыворотку целесообразно при её жирности не менее 0,2%. Подогревать сыворотку перед сепарированием нецелесообразно, поскольку это повышает затраты на обезжиривание [5]. Наиболее эффективный способ удаления казеиновой пыли - центробежный - с использованием саморазгружающихся сепараторов. (1.4) лактоза глюкоза галактоза В результате гидролиза в моносахара превращается до 50-70% лактозы, увеличивается сладость и усвояемость готового продукта. Сыворотку после гидролиза рекомендуется сгущать при температуре 55-65°С до массовой доли сухих веществ 40%. Белковые вещества в сыворотке диспергируют, если пропустить сыворотку через центробежный насос в течение 10 - 15 мин, ферментные препараты (пепсин, протосубтилин) готовят в виде раствора. Степень сгущения молочной сыворотки определяется требованиями технологического процесса, требованиями потребителей и техническими возможностями аппаратов. В натуральной молочной сыворотке осмотическое давление 0,74 МПа. Эти процессы, протекающие под давлением с использованием полупроницаемых мембран, применяются для фракционирования растворов [7,с.36]. В тех случаях, когда осмотическое давление пренебрежимо мало по сравнению с рабочим давлением, что, например, характерно для водных растворов высокомолекулярных веществ, процесс разделения растворов с помощью полупроницаемых мембран называют ультрафильтрацией. В фильтрат переходит около 30% кальция, 90 - калия и натрия, 70 - магния, 80 - хлора и 50% фосфора, содержащихся в исходной сыворотке.