Разработка конструкции фризера для производства мороженого

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации

Казанский Государственный  Аграрный Университет

 

 

 

Кафедра «ЭлСХП и МЖ»

 

 

 

 

 

 

 

ТЕКСТОВЫЙ ДОКУМЕНТ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

 по дисциплине «Технология и оборудование для переработки продуктов животноводства»

Тема: «Разработка конструкции фризера для производства мороженого»

 

 

                                                                Разработала: студентка 264 гр.             

                                                                   Габдулхакова Л.Н.

                                                                     Проверил: проф. Зиганшин Б.Г.

 

 

 

 

                                   Казань 2010

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации

Казанский Государственный  Аграрный ниверситет

 

 

 

Кафедра « ЭлСХП и МЖ»

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА  К КУРСОВОЙ РАБОТЕ             

 по дисциплине «Технология и оборудование по переработке продуктов животноводства»

Тема: «Разработка конструкции фризера для производства мороженого»

 

 

 

                                                           Разработал: студентка 264гр.       

                                                               Габдулхакова Л.Н.

                                                                  Проверил: проф. Зиганшин Б.Г.

 

 

 

 

 

                                Казань 2010

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………...

1. Требования к фризерам. . . . . . . . . …………………………………….
2. Анализ существующих конструкций…………………………………..
3. Обоснование и выбор новой конструкции…………………………….
4. Технологический расчет……………………..………………………….
5. Конструктивный расчет…………………………………………………
6. Расчет технико-экономических показателей…………………………..
7. Общие требования по безопасности……………………………………

Заключение……………………………………………………………………...

Список использованной литературы…………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Курсовая  работа по переработке продукции  животноводства - это главная часть учебного процесса, которая решает комплекс задач и взаимосвязанных вопросов учетного и производственного характера. В этой курсовой работе нужно проявлять умение применять свои и практические знания, полученные при изучении курса переработки продукции животноводства. При этом приобретение знаний закрепляется на основе навыков инженерно-технологических расчетов и графических работ.

Основной  целью курсовой работы по переработке  продуктов животноводства считается закрепление теоретических дисциплин путем проектирования процессов, а также их расчетов. Также применение инженерных знаний для совершенствования конструкций и повышение эффективности.

Мороженое является одним из самых любимых  и популярных продуктов населения  нашей страны. Это объясняется  не только его приятными вкусовыми  свойствами, но также высокой пищевой  и биологической ценностью.

        Предшественниками мороженого можно считать смешанные со снегом или льдом натуральные или подслащенные фруктовые соки, которые в Китае использовали почти 3000 лет тому назад. Именно от китайцев «секрет» мороженого в виде фруктового льда стал известен в Европе. Венецианский путешественник Марко Поло привез его рецептуры из путешествия по Китаю в конце CIII века.

        Мороженое – сладкий освежающий продукт, получаемый путем взбивания и замораживания молочных или фруктово-ягодных смесей с сахаром и стабилизаторами, а для некоторых видов – с добавлением вкусовых и ароматических наполнителей.

         Для мороженого характерна высокая пищевая ценность и хорошая усвояемость организмом человека. В этом продукте, выработанном на молочной основе, содержатся молочный жир, белки, углеводы, минеральные вещества, витамины A, группы B, D, E, P.

        Молочный жир, как известно, по сравнению с другими пищевыми жирами является наиболее ценным. Он отличается приятным вкусом, высокой усвояемостью, уникален по составу, включающему несколько десятков жирных кислот, в том числе незаменимых. В рецептуры некоторых видов мороженого входят также растительные жиры (как самостоятельно, так и в сочетании с молочным жиром), полезные для организма человека.

         В мороженом молочный жир находится в виде мельчайших жировых шариков, окруженных липопротеиновыми оболочками. Белки оболочек жировых шариков отличаются повышенным содержанием таких незаменимых аминокислот, как аргинин, фенилаланин и треотин. Благодаря тонкодисперсному состоянию жира облегчается его усвояемость, что увеличивает пищевую ценность мороженого. Белки в мороженом на молочной основе представлены в основном казеином; сывороточные белки – альбумин и глобулин – частично коагулируют при пастеризации смесей мороженого. Кроме этих белков, как уже указывалось, в мороженом находятся белки оболочек жировых шариков. Белки мороженого являются полноценными белками и усваиваются лучше других пищевых белков.

        Углеводы в мороженом представлены сахарозой и молочным сахаром (лактозой). В мороженом, содержащем фруктовое сырье, обычно присутствуют и простые сахара – глюкоза и фруктоза. Углеводы являются существенными источниками энергии для организма человека.

       Мороженое содержит такие важные минеральные вещества, как натрий, калий, кальций, фосфор, магний, железо и многие другие.

       При расчетах пищевой и энергетической ценности мороженого, которое расфасовывают в вафельные изделия: стаканчики, сахарные рожки, сахарные трубочки и конусы, учитывают также пищевую и энергетическую ценность этих изделий, содержащихся в порции продукта.

  

1. ТРЕБОВАНИЯ К ФРИЗЕРАМ

 

Самый тяжелый момент для большинства  реализаторов мягкого мороженого – это санитарные требования к содержанию фризеров.  Так как молочные продукты - потенциально опасная пища, отделы здравоохранения следят, насколько качественно и часто эти машины очищаются. Молочные продукты восприимчивы к колиформным бактериям, количество которых может очень быстро увеличиться до опасного уровня.

Многие  отделы здравоохранения требуют  ежедневной очистки и санации  фризеров для мягкого мороженого, но в некоторых областях правила  не такие жесткие. Обязательно узнайте  у местных инспекторов или  в отделе здравоохранения, какие  правила действуют в Вашей  области.  
Производители разрабатывают различные методы облегчения процесса очистки, включая специальные моечные комплекты, представляющие собой кран, который крепится на   вершину машины  и позволяет   открывать воду прямо в бункер.    Большинство     поставщиков   также   предлагает   подносы для деталей, где можно хранить и мыть детали.   Это предотвращает   потерю    деталей, и служащий   всегда  знает  какие    детали      необходимо        поставить на место в машину.    
Однако есть модели с автоматическим циклом очистки, и машина будет полностью вымыта при нажатии одной кнопки. Но даже эти модели необходимо периодически разбирать для очистки и санации деталей, которые, возможно, не достаточно хорошо очищаются при автоматическом цикле. Но автоматический цикл очистки может сэкономить много времени для служащих – а для Вас расход на оплату их труда.

Машины, у которых есть ночной режим или  режим ожидания, можно использовать в некоторых районах, если они  одобрены NSF и содержат продукт при 40F или ниже. Производители вообще не рекомендуют использовать остатки смеси при запуске машины на следующий день. Вместо этого они предлагают опустошить машину, и наполнить ее свежей смесью, а затем добавить неиспользованный остаток в бункер. Однако уточните в местном отделе здравоохранения, каковы правила относительно остатка смеси.

И, по крайней мере, один производитель  выпускает машины с режимом пастеризации. Периодически, машина поднимает температуру  смеси до 165F или выше и поддерживает некоторое время эту температуру, чтобы уничтожить все возможные  бактерии. Затем машина снова охлаждает  смесь и поддерживает ее охлажденной, пока машину снова не запустят. Таким  образом, можно не очищать машину по несколько дней, если местный  отдел здравоохранения разрешает  это.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

 

2.1 Фризер марки ОАФ-М

 

        Фризер марки ОАФ-М предназначен  для взбивания и замораживания  мороженого из сливочной, молочной, фруктовой и других смесей  на мелких фабриках и в цехах  мороженого.

 

 

 

Техническая характеристика

Производительность по исходным смеси  мороженого, кг/ч                200  

Температура исходной смеси мороженого, К (ºС), не  выше               279 (6)

Температура мороженого на выходе из фризера, К (ºС)                       270-269

Взбитость мороженого, %                                                                        50-100

Температура кипения аммиака, К (ºС), не  выше                                  243(-30)

Давление открытия предохранительного клапана, кПа (кг/см)           1200 (12)

Поверхность охлаждения, м²                                                                    0,9

Установленная мощность, кВт                                                                 5,5

Частота вращения, с ¹ (об/мин): 

- мешалки                                                                                               3,25 (195)

- взбивателя                                                                                            3,7 (220)

Габаритные размеры, мм:

- длина                                                                                                    1500

- ширина                                                                                                  724

- высота                                                                                                   1715

Масса,кг                                                                                                       770

 

 

 

 

 

Фризер  периодического действия марки ОАФ-М  состоит из станины с приводом, цилиндра с мешалкой, ванны для  смеси, аккумулятора аммиака и аммиачной  системы.

Станина сварная из углов является опорой машины. Цилиндр с приводом размещен на станине горизонтально.

Цилиндр является рабочей частью фризера, в  котором происходит процесс взбивания  и замораживания смеси мороженого, и состоит из внутреннего и  наружного цилиндра. Внутренний цилиндр  – труба из углеродистой стали  с беспористым хромированием  внутренней поверхности; наружный представляет собой систему двух труб, сваренных  посредством концевым фланцев в  неразъемный блок. В пространстве между цилиндрами циркулирует аммиак, поступающий из аккумулятора через  нижний патрубок. Внутри цилиндра расположена  мешалка с взбивающим устройством  и ножами.

Привод  мешалки осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу на промежуточный вал, установленный  в корпусе привода. От промежуточного вала через шестиренную пару вращение передается на пустотелый вал, соединенный  с корпусом мешалки, а через цепную передачу – на вал взбивателя, тем  самым обеспечивается вращение в  разные стороны мешалки с ножами и взбивателя.

Над цилиндром установлена приемная ванна для смеси мороженого, имеющая смотровое окно и спускной кран. На крышке ванны имеется клапан с поплавковым регулятором уровня, над которым расположен запорный кран. Клапан с поплавковым регулятором уровня обеспечивает подачу в цилиндр определенной порции (20- 30 кг) смеси мороженого.

Аммиачная система состоит из аккумулятора, трубопровода жидкого и газообразного  аммиака. В нее входит регулятор  давления инжекции, фильтр и ряд  запорных вентелей. Перед аккумулятором  расположен  поплавковый регулятор  уровня, регулирующий уровень аммиака  в аккумуляторе. После заполнения аккумулятора до нормального уровня аммиак в систему охлаждения поступает  только через инжектор. Запорный кран, расположенный между инжектором и охлаждающей рубашкой, позволяет перекрывать подачу аммиака и слив остатков жидкого аммиака в аккумуляторе. На линии газообразного аммиака установлен мановакуумметр для контроля давления испарения аммиака. В случае повышения давления аммиака внутри рубашки выше нормального срабатывает предохранительный клапан, установленный на линии газообразного аммиака. Клапан отрегулирован на давление 12 кг/см.