Розробили:

Богданов Євген Володимирович, доцент кафедри МВПТ

Рецензенти:

Брагінець М.В., д.т.н., професор, завідувач кафедрою механізації виробничих процесів у тваринництві.

Матийчак Г.А., к.т.н., доцент кафедри механізації виробничих процесів у тваринництві.

Методичні вказівки розглянуті і затверджені на засіданні кафедри механізації виробничих процесів у тваринництві «__» _______ 2009 р. (протокол № __)

Тема: МАШИНИ ТА ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ТВЕРДИХ ТА М'ЯКИХ СИРІВ

1. Мета роботи: вивчити технологічний процес роботи та будову машин та обладнання для виробництва твердих та м’яких сирів.

2. Завдання роботи:

2.1. Вивчити технологічний процес роботи, будову та технічну характеристику машин та обладнання для виробництва сирного зерна.

2.2. Вивчити технологічний процес роботи, будову та технічну характеристику машин та обладнання для формування та пресування сирної маси.

2.3. Вивчити технологічний процес роботи машин та обладнання для достигання та зберігання твердих сирів.

2.4. Виконати розрахункову частину роботи.

2.5. Підготувати звіт.

3. Обладнання робочого місця:

1. Плакати.

2. Методичні вказівки.

3. Навчальна література.

4. Конспект лекцій.

4. Методика виконання роботи.

4.1. Загальні відомості.

Для виробництва сирів використовують коров'яче, овече, козяче молоко. По калорійності сир перевершує такий продукт як яловичина. Білки сиру на 98% засвоюються організмом. Добова потреба людини в тваринному білку може бути задоволена 200 грамами сиру.

Сиропридатність молока визначається його свіжістю, смаком, вмістом жиру, білків, мінеральних речовин, а також швидкістю згортання.

Згортання молока - це тривалість дії певної кількості ферменту на пробу молока. За тривалістю згортання розрізняють три типи молока:

- 1 тип - 15 хв;

- 2 тип - 16 - 40 хв;

- 3 тип - 40 хв та більше.

У загальному випадку технологія виробництва сиру складається з наступних операцій:

1. Приймання, очищення та теплова обробка молока.

2. Підготовка молока до згортання.

3. Згортання молока.

4. Розрізання та обробка згустку.

5. Формування сирної маси.

6. Пресування або самопресування сирної маси.

7. Посолення сиру.

8. Обробка сирного бруска.

4.2. Машини та обладнання для виробництва сирного зерна.

Сироварна ванна є основним обладнанням для виробництва сирного зерна на підприємствах молочної промисловості.

Сироварна ванна виконує наступні операції:

- підігрів молока;

- підготовка молока до згортання;

- згортання молока;

- різання сирного пласта на шматки;

- вивантаження сирної маси.

Сироварна ванна (Рис. 1) працює наступним чином: підготовлене молоко заливають у ванну 1 та підігрівають до температури заквашування за рахунок теплообмінної сорочки 6. Додають сичужний фермент або пепсин та залишають молоко до того як воно згорнеться. Для підвищення ефективності згортання молоко насичують повітрям за допомогою барботера 3. Після утворення згустку на приводи 12 встановлюють два ліроподібних змішувача 10, які розрізають згусток на кубики з ребром в 1 см. Після розрізання згустку ліроподібні змішувачі знімають та встановлюють два перфорованих змішувача 11, які вимішують розрізаний згусток поступово перетворюючи його на сирне зерно. Під час вимішування періодично видаляють надлишки сироватки за допомогою відбірника 4. Потім нахиляють ванну за допомогою пристрою 7 та відкачують насосом через кран 8 готове сирне зерно.

Рис. 1. - Схема сироварної ванни.

1 - ванна; 2 - мірна лінійка; 3 - барботер; 4 - відбірник для сироватки; 5 - штуцер випуску конденсату; 6 - теплообмінна сорочка; 7 - пристрій для нахилу ванни під час розвантаження; 8 - випускний кран; 9 - несуча конструкція; 10 - ліроподібний змішувач; 11 - перфорований змішувач; 12 - привод змішувача; 13 - труба для розбризкування води під час мийки ванни.

Таблиця 1.

Технічна характеристика сироварних ванн.

Марка ванни	Показники
	Об’єм ванни, л.	Температура нагріву, °С	Кількість змішувачів	Хід каретки, мм.
СВ-1000	1000	28 - 65	1	-
П-663	2000	4 - 70	2	1490
Д7-ОСА-1	2500	10 - 100	2	1490

4.3. Машини та обладнання для формування та пресування сирної маси.

Формувальні апарати призначені для попереднього ущільнення сирної маси яка поступає з сироварної ванни та розрізання пласта на шматки, які потім направляють на пресування. При формуванні сирна маса отримує форму бруска та з неї видаляють основну частину сироватки.

Формувальний апарат П - 738 В (Рис. 2) працює апарат наступним чином: сирна маса подається в робочу камеру 4, в кришці якої розташована ножова рама 5. Компресор нагнітає повітря в сильфон 2, який піднімає рухоме днище камери 3 та ущільнює сирну масу. В наслідок ущільнення сироватка починає відходити та протікаючи крізь щілину між днищем та стінкою камери віддаляється з апарату.

Коли днище 3 доходить до кришки 5, то вся сирна маса знаходиться у відсіках, які утворені ножами рами. Ножі рами можна при необхідності прибирати або встановлювати, змінюючи таким чином розміри бруска сиру що отримують.

Рис. 2. Схема роботи формувального апарату П - 738 В.

1 - корпус; 2 - сильфон; 3 - рухоме дно; 4 - робоча камера; 5 - ножова рама.

Технічна характеристика формувального апарату П-738 В:

1. Об'єм робочої камери: 500 л.

2. Кількість одночасно отримуваних сирів:

углицького: 64

голландського: 36

3. Робочий тиск: 2 - 4 атм.

Після формування бруски направляють на остаточне пресування. Існує декілька видів пресів (гвинтові, пружинно-гвинтові), але найбільшу популярність отримали пневматичні преси.

Це пов'язано з тим, що процес пресування пневматичною машиною легко автоматизується, та він практично не вимагає втручання оператора.

Тунельний прес Я7-ОПЭ-С (Рис. 3) працює наступним чином. Заповнені сирною масою 3 форми розміщують на піддоні 2 та транспортують його за допомогою пересувного столу 1 на ділянку формування. Пересувні столи з формами підкочують під модуль тунельного пресу. При перемиканні крана на подачу стислого повітря в гумовотканинні рукави 11 останні розширюються та піднімають рухому раму 15. Разом з нею переміщуються підвіски 9, які своїми упорами знімають зі столу 1 піддон 2 з формами та притискують кришки сирних форм 4 до дисків що пресують 5. Таким чином, зусилля пресування від рукавів через штоки та диски передається на сирну масу. Стіл 1, що звільнився, викочується з тунелю для завантаження чергової партії форм.

Рис. 3. Модуль тунельного пресу Я7-ОПЭ-С.

1 - пересувний стіл; 2 - піддон; 3 - сирна маса; 4 - кришка сирної форми; 5 - диск що пресує; 6 - шток; 7 - стійка; 8 - скоба що фіксує; 9 - підвіска; 10 - палець; 11 - напірний рукав; 12 - ригель; 13 - трубка; 14- направляюча; 15 - рухома рама; 16 - передаточна плита; 17 - ручка; 18 - нерухома рама.

Таблиця 2.

Технічна характеристика пневматичних пресів.

Марки пресів	Показники
	Кількість форм	Тиск пресування
Я7-ОПЭ-С	9,12,18	20 - 120 кПа
П-580	10 - 20	1,22 - 6,1 кН
Е8-ОПГ-	24	1,18 - 7,35

4.4. Машини та обладнання сиросховищ.

До обладнання сиросховищ відносять контейнери, солильні басейни, сиромийні машини та парафінери. Схему робіт при традиційному достиганні сирів наведено на Рис. 4. Після пресування сири складають у контейнер для посолення 1 та опускають до солильного басейну. Після посолення сири обсушують, вкладають на полиці контейнера для достигання 4 та направляють до камери достигання сирів. Під час достигання сирів їх періодично миють, висушують та повертають назад до камери достигання. Коли достигання сирів закінчується після мийки та висушування їх вкривають захисною плівкою та направляють на реалізацію.

До обладнання сиросховищ відносять наступне:

Контейнер Т-480 - складається з металевої рами з п'ятьма дерев'яними полицями. Конструкція контейнера дозволяє встановлювати їх в триярусний штабель, при цьому на 1 м² площі зберігається до 1350 головок сиру.

Контейнер Я1-ОСБ - влаштовано аналогічно, він має 7 полиць з поглибленнями які перешкоджають зсуву сирів. Одночасно розміщено 180 головок сиру.

Барабанна машина для миття сирів Р3-МСЩ - складається з ванни, щіткових барабанів та приводу. Барабани обертаються з частотою 150 хв^-1 та утворюють у ванні повітряно-водяний потік. Поверхня головки сиру обробляється цим потоком, а також капроновим ворсом щітки. Продуктивність машини 100 - 150 головок сиру за годину.

Парафінер карусельного типу Р3-ОПК-П - працює таким чином: головки сиру встановлюють на кожен з шести утримувачів, що по черзі занурюються в розплавлену суміш парафіну. При зануренні та підйомі утримувача ротор апарату провертається на 60°. Таким чином за один оборот ротора, який триває 54 с кожен з шести утримувачів занурюється в розплав. Після закінчення процесу оператора знімає оброблений сир та укладає нову головку.

При виробництві безкоркових сирів їх упаковують в полімерну плівку. В цьому випадку до складу лінії вводять вакуум - пакувальний автомат та машину для зварки плівки.

Рис. 4. Схема організації робіт під час традиційного достигання сирів з періодичним миттям та нанесенням захисної парафіново-полімерної плівки перед направленням на реалізацію.

А - солильне відділення; Б - приміщення для обсушування та перевантаження сирів; В - транспортування; Г - камера достигання сирів; Д - ділянка миття та сушіння сирів; Е - ділянка нанесення захисної плівки та підготовки сирів до реалізації; 1 - солильний басейн; 2 - контейнер для посолення сирів; 3 - електроталь; 4 - контейнер для достигання сирів; 5 - електрозавантажувач; 6 - машина для миття сирів; 7 - машина для сушіння сирів після миття; 8 - електропарафінер.

4.5. Розрахункова частина роботи.

Площу солильного басейна для посолення сирів визначають по формулі:

, м², (1)

де - площа, яку займає один контейнер з сиром, м²;

- кількість контейнерів, які одночасно знаходяться в басейні;

- коефіцієнт використання площі басейну, =0,8 - 0,85.

Необхідно визначити необхідну площу басейну для посолення сирів згідно до індивідуального варіанту завдання (Таблиця 3).

Таблиця 3.

Вихідні данні для розрахунку потрібної площі солильного басейна

Показники	Варіанти
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Розміри контейнеру д×ш×в, мм	1100×951×1454
	4	8	10	6	2	12	20	14	18	16

Зміст звіту