ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Кафедра технологии молока и молочных продуктов ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ В КУРСОВОМ И ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ Методические указания для студентов, обучающихся по направлению подготовки 260303 «Технология сырья и продуктов животного происхождения» Кемерово 2007 2 Составители: Н.Д. Цветкова, доцент; М.Д. Хатминская, доцент Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры технологии молока и молочных продуктов Протокол № 26 от 10.01.07 Рекомендовано методической комиссией технологического факультета Протокол № 7 от 01.02.07 Представлены алгоритмы технологических расчетов, необходимых в производстве молочных продуктов и при проектировании новых и реконструкций действующих предприятий молочной промышленности. Предназначены для использования в учебном процессе подготовки инженеров специальности 260303 «Технология молока и молочных продуктов». КемТИПП, 2007 3 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие …………………………………………………………………………….4 1. Продуктовые расчеты …………………………………………………………..........5 1.1. Продуктовый расчет по производству цельномолочной продукции ….......6 1.1.1. Молоко питьевое, пастеризованное, вырабатываемое из натурального сырья и из сухих молочных продуктов …………………………..........8 1.1.2. Молоко белковое ……………………………………………………...11 1.1.3. Молоко топленое ……………………………………………………...11 1.1.4. Молоко с какао и кофе ………………………………………….........12 1.1.5. Молоко питьевое стерилизованное …………………………….........12 1.1.6. Кисломолочные напитки ………………………………………..........13 1.1.7. Сливки питьевые пастеризованные ………………………………....16 1.1.8. Сметана ………………………………………………………………..17 1.1.9. Творог ………………………………………………………………….19 1.2. Продуктовый расчет производства сыра …………………………………...25 1.3. Продуктовый расчет производства масла сливочного …………………....28 1.4. Продуктовый расчет производства молочных консервов ………………...30 1.5. Продуктовый расчет производства казеина и молочного сахара ………...37 1.6. Продуктовый расчет производства сгущенной и сухой сыворотки ……...40 1.7. Возврат сдатчикам и реализация обезжиренного молока, пахты и сыворотки …………………………………………………………………........41 2. Совмещенный график технологических процессов и работы оборудования .................................................................................................41 3. Расчет площадей и компоновка производственных помещений ………………..43 3.1. Классификация помещений …………………………………………………43 3.2. Расчет площадей основного производства ………………………………...43 3.2.1. Расчет площадей производственных цехов (участков) ……..……...43 3.2.2. Расчет площади приемно-моечного отделения ……….……………44 3.2.3. Расчет площадей камер хранения, созревания и складских помещений ……………………..…………………………………………….46 3.2.4. Расчет солильного отделения, камер для созревания и хранения сыра ………………..……………………………………………47 3.2.5. Расчет камер хранения и складов готовой продукции для масла и молочных консервов ……..………………………………………………..51 3.3. Площади производственных и вспомогательных помещений ……….…..52 3.4. Компоновка помещений производственного корпуса …………………….53 3.4.1. Общие требования к компоновке производственных помещений ..53 3.4.2. Выбор этажности производственного корпуса ……..………………54 3.4.3. Выбор габаритов здания и размеров сетки колонн ………..……….55 3.4.4. Блокирование цехов и помещений …………..………………………55 3.5. Размещение технологического оборудования ……………………….…….59 4. Генеральный план …………………………………………………………………..61 Список рекомендуемой литературы …………………………………………………64 Приложение ……………………………………………………………………………66 4 ПРЕДИСЛОВИЕ Методические указания «Технологические расчеты в курсовом и дипломном проектировании» предназначены для студентов, обучающихся по специальности 260303 «Технология молока и молочных продуктов», направления подготовки дипломированных специалистов 260300 «Технология сырья и продуктов животного происхождения». Указания содержат материалы теоретического и практического характера, имеющие целью дальнейшее развитие у студентов навыков по использованию знаний, полученных при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин в процессе решения конкретных задач в области технологии молока и молочных продуктов в части выполнения курсового проекта и выпускной квалификационной работы (ВКР). Тематика курсовых проектов и ВКР может быть следующей: проекты строительства молочных, сыродельных, маслодельных и молочноконсервных комбинатов; а также проекты реконструкций перечисленных типов предприятий или отдельных цехов. Указания включают необходимые технологические расчеты для выполнения проектов. В разделе 1 представлены продуктовые расчеты по основному ассортименту для всех типов предприятий молочной промышленности с необходимыми справочными и нормативными сведениями. В разделах 2 и 3 приведены принципы построения совмещенного графика организации технологических процессов и работы оборудования; порядок расчета площадей основного производственного корпуса и основные принципы его компоновки. В разделе 4 приведены требования и нормы проектирования генеральных планов промышленных зданий. В пособии имеется список рекомендуемой литературы. Основная задача методических указаний - совершенствование качества подготовки выпускников специальности «Технология молока и молочных продуктов» в области проектирования предприятий молочной промышленности. Кроме того, указания могут быть использованы при проведении практических занятий по дисциплине «Проектирование предприятий отрасли с основами промстроительства» в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, введенного в действие в 2000 году. 5 1. ПРОДУКТОВЫЕ РАСЧЕТЫ Представляется схема направлений технологической переработки молока на проектируемом предприятии, таблица распределения сырья по ассортименту с указанием вида расфасовки и упаковки, таблица нормативных требований к основным показателям химического состава сырья и готовых продуктов, предусмотренных в продуктовом расчете, и основной таблицей продуктового расчета (см. приложения 1, 2, 3). Использованы следующие основные обозначения: Ж - массовая доля жира, % (в нормализованном молоке - Жнм; нормализованной смеси - Жнсм; в готовых продуктах, полуфабрикатах и т.д. с соответствующими индексами: Жсл - жирность сливок, Жмс - жирность масла и т.п.); Б - массовая доля белка, % (так же, как и для «Ж»); С - массовая доля сухих веществ, % (так же, как и для «Ж»); СОМО - массовая доля сухого обезжиренного молочного остатка, % (так же, как и для «Ж»); В - массовая доля влаги, % (так же, как и для «Ж»); Р - норма расхода, кг (нормализованного молока, нормализованной смеси, сливок, пахты и т.д. с соответствующими индексами - Рнм, Рнсм, Рсл, Рпх и т.д.); Рз - количество закваски в кг на каждые 100 кг заквашенной смеси или в % от количества заквашиваемого нормализованного молока; К - коэффициент, учитывающий потери жира; П - норма потерь, % (жира, сырья, готового продукта, полуфабрикатов с соответствующими индексами). Нормализованная смесь - это нормализованное молоко после внесения закваски и/или других компонентов, предусмотренных технологией. Режим работы предприятия (количество условных суток максимальной нагрузки в течение года, расчетное количество смен в сутки максимальной нагрузки в год) с учетом сезонного поступления молока принимают в соответствии с данными, приведенными в табл. 1. Таблица 1 Режим работы проектируемого предприятия Предприятия 1 Молочный комбинат (завод) Сыродельный комбинат Количество условных суток максимальной нагрузки в течение года 2 300 250 Расчетное количество смен работы в сутки в год макс. нагрузки 3 4 2 600 2 500* 6 Окончание табл. 1 1 Молочноконсервный комбинат: сгущенного молока с сахаром сгущенного стерилизованного молока Сухих детских молочных продуктов Сухого цельного молока Сухого обезжиренного молока Заменителей цельного молока Цехи цельномолочной продукции на сыродельных, молочноконсервных комбинатах и заводах сухого обезжиренного молока Цех по производству масла Цех по производству сухого обезжиренного молока, заменителей цельного молока и сухой сыворотки Цехи молочного сахара 2 3 4 240 180 180 240 250 250 2,7 2,5 2,5 2,7 2,5 2,5 650* 450* 450* 650* 500* 500* 300 1-2** 300-600 170 1-2*** 170-340 180 2,5 450* 250 2 500* _______________ * Количество смен уточняют в зависимости от сезонности поступления молока в сырьевой зоне предприятия. ** Две смены следует принимать для цехов мощностью более 15 т в смену. *** Две смены следует принимать для цехов, вырабатываемых более 10 т масла в смену. 1.1. Продуктовый расчет по производству цельномолочной продукции Продуктовый расчет молочных комбинатов или цехов цельномолочной продукции проводится в соответствии с диетологическими нормами потребления молока и молочных продуктов в килограммах на одного человека в год и численностью населения в пункте строительства предприятия (табл. 2). Таблица 2 Нормы потребления цельномолочной продукции в РФ на одного человека в год В натуральном выражении, В пересчете на молоко, кг/год кг/год Молоко Творог Сметана Цельномолочная В том числе и диетичепродукция, Молоко Творог Сметана ские провсего и диетические дукты продукты 116 8,8 6,5 210 116 35 59 7 При выполнении продуктового расчета по заданной мощности предприятия (цеха) рекомендуется следующее распределение сырья по ассортименту цельномолочной продукции (табл. 3). Таблица 3 Распределение сырья по ассортименту Продукты Масса сырья, идущая на производство % т Молоко питьевое Диетические продукты Сметана и питьевые сливки Творог и творожные изделия 41 18 24 17 В зависимости от годового объема переработки сырья на цельномолочную продукцию предприятия подразделяются на 4 группы (табл. 4). Таблица 4 Группы предприятий по производству цельномолочной продукции Годовой объем переработки сырья на цельномолочную продукцию в пересчете на молоко, т до 10 000 от 10 001 до 25 000 от 25 001 до 50 000 свыше 50 000 1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа Определение сменной мощности молочного комбината (завода) Сменную мощность проектируемого предприятия по переработке сырья на цельномолочную продукцию (т в смену) определяют по формуле: М1 В А , Н где В - физиологическая норма потребления цельномолочной продукции в год в пересчете на молоко, кг (см. табл. 2); А - численность населения, тыс. человек (согласно технико-экономическому обоснованию); Н - расчетное количество смен работы предприятия (см. табл. 1). К определенной по формуле мощности (М1) прибавляют 25 % молока на сепарирование для возврата обезжиренного молока сдатчикам и потери при производстве цельномолочной продукции. 8 Номинальная сменная мощность будет составлять: М М1 1, 25. Сменную мощность проектируемого предприятия по выработке цельномолочной продукции в натуральном выражении (кг в смену) определяют по формуле: БА Мгп , Н где Б - физиологическая норма потребления цельномолочной продукции в год в натуральном выражении, кг (см. табл. 2); А - численность населения, чел. (согласно технико-экономическому обоснованию). Проектная сменная мощность молочных комбинатов (заводов), размещаемых в курортно-санитарных зонах, определяется общей численностью населения, постоянно проживающего и отдыхающего в «пик» курортного сезона. Исчисление сменной мощности производится путем деления требуемого количества продукции в «пик» сезона на 60 - число смен работы в месяц «пик». 1.1.1. Молоко питьевое, пастеризованное, вырабатываемое из натурального сырья и из сухих молочных продуктов Жирность нормализованного молока для производства пастеризованного принимается такой же, как в готовом продукте. Норма расхода нормализованного молока на 1 т пастеризованного рассчитывается по формуле: Рнм 1000 К , (1) где Рнм - норма расхода нормализованного молока (смеси) на 1 т готового продукта, кг; П ); К - коэффициент, учитывающий потери сырья ( К 1 100 П - норма потерь сырья, %. Принимается в зависимости от вида расфасовки по группам заводов (см. табл. 5). 9 Таблица 5 Нормы предельно допустимых потерь при производстве пастеризованного молока Вид расфасовки пастеризованного молока Расфасованное в бутылки: емкостью 1000 см3 и 500 см3 емкостью 250 см3 и 200 см3 Расфасованное в пакеты «ТетраПак» и «Тетра-Брик»: емкостью 1000 см3 и 500 см3 емкостью 250 см3 и 200 см3 Расфасованное в пакеты «Пюр-Пак»: емкостью 1000 см3 и 500 см3 емкостью 250 см3 и 200 см3 Расфасованное в пакеты из полиэтиленовой пленки: емкостью 1000 см3 и 500 см3 емкостью 250 см3 и 200 см3 1-я Группа предприятия 2-я 3-я 4-я 0,83 0,93 0,80 0,90 0,72 0,81 0,68 0,77 0,89 0,99 0,86 0,96 0,76 0,87 0,74 0,83 0,47 0,57 0,43 0,53 1,04 1,14 0,98 1,08 1,15 1,25 1,11 1,21 Примечания: 1. При выработке продукции из сухих молочных продуктов потери сырья увеличиваются для всех групп предприятий на 0,31 (кроме линий Я16-ОПИ). 2. При выпуске молока с гомогенизацией норма потерь сырья увеличивается соответственно по группам предприятий на 0,02 %; 0,02 %; 0,01 %; 0,01 %. 3. В случае необходимости при проведении повторной пастеризации норма потерь сырья увеличивается соответственно по группам предприятий на 0,04; 0,04; 0,03; 0,02 %. 4. При производстве молока белкового, кефира таллиннского, йогурта и других продуктов с использованием сухих молочных продуктов потери на подготовку и внесение белковых добавок составляют по группам предприятий: 0,09; 0,09; 0,08; 0,08 %. 5. При использовании заготовок «Пюр-Пак» отечественного производства потери увеличиваются на 0,1 %. Масса нормализованного молока на весь объем выпускаемой продукции в смену (кг) определяется по формуле: Мнм Мгп Рнм , 1000 где Мгп - масса готового продукта, кг. Массу цельного молока (кг) в зависимости от способа нормализации находят, используя формулы материального баланса. (2) 10 Нормализация смешением Мнм Мцм Моб , если Жнм меньше Жцм Мцм Мнм Жнм Жоб Жцм Жоб Моб Мнм Жцм Жнм Жцм Жоб Мсл Мнм Жнм Жцм Жсл Жцм Мсл Мцм Жцм Жнм Жсл Жнм Моб Мцм Жнм Жцм Жнм Жоб Проверка: Мнм Мцм Моб Мнм Мм Мсл , если Жнм больше Жцм Мцм Мнм Жсл Жнм Жсл Жцм Проверка: Мнм Мцм Мсл Нормализация в потоке Мцм Мнм Мсл , если Жнм меньше Жцм Мцм Мнм Жсл Жнм Жсл Жцм Проверка: Мнм Мцм Мсл Мцм Мнм Моб , если Жнм больше Жцм Мцм Мнм Жнм Жоб Жцм Жоб Проверка: Мнм Мцм Моб При производстве восстановленного молока количество сухого цельного молока определяют с учетом его растворимости и жирности по формуле: Мсм Рнм Жнм Мгп , Рс Жсм 10 где Рс - растворимость сухого молока, %; Жсм - массовая доля жира в сухом молоке, %. Массу воды (Мв) для восстановления принимают по разности: Мв Мнм Мсм, 11 Мнм Мгп Рнм . 1000 Расчет восстановленного молока можно выполнить по готовой рецептуре. Количество каждого компонента определяется пропорционально его содержанию в смеси и количеству готового продукта. 1.1.2. Молоко белковое Расчет белкового молока ведут по рецептурам, определяя вначале количество каждого компонента, а затем количество цельного молока, необходимого для получения молока указанной жирности. 1.1.3. Молоко топленое При производстве топленого молока жирность нормализованного молока принимают с учетом потерь влаги на испарение при топлении: 94,5 100 98,6 Жнм Жгп 100 Жнм Жгп для открытых емкостей; для закрытых емкостей. Норма потерь сырья (%) принимается в зависимости от вида расфасовки по группам заводов (см. табл. 6). Таблица 6 Нормы предельно допустимых потерь сырья при производстве молока топленого Вид расфасовки 1. Раcфасованное в бутылки: емкостью 1000 см3 и 500 см3 емкостью 250 см3 2. Расфасованное в пакеты «ТетраПак» и «Тетра-Брик»: емкостью 1000 см3 и 500 см3 емкостью 250 см3 Группа предприятия 1-я 2-я 3-я 4-я 0,99 109 0,91 1,01 0,81 0,9 0,78 0,87 1,05 1,15 0,97 1,07 0,87 0,96 0,84 0,93 Примечания: 1. При производстве продукта менее 1,0 т в сутки потери увеличиваются на 0,3 %. 2. При выработке продукта с гомогенизацией норма потерь увеличивается на 0,02; 0,02; 0,01; 0,01 % по группам предприятий. 12 1.1.4. Молоко с какао и кофе Расчет производства молока с наполнителями ведут по рецептурам, определяя вначале количество каждого компонента, а затем количество цельного и обезжиренного молока, необходимого для получения продукта указанной жирности. Норма потерь сырья (%) принимается в зависимости от вида расфасовки по группам заводов (см. табл. 7). Таблица 7 Нормы предельно допустимых потерь сырья при производстве молока с какао и кофе Вид расфасовки Группа предприятия Расфасованное в бутылки: емкостью 1000 см3 и 500 см3 емкостью 250 см3 Расфасованное в пакеты «Тетра-Пак»: емкостью 1000 см3 и 500 см3 емкостью 250 см3 1-я 2-я 3-я 4-я 0,97 1,01 0,90 1,00 0,80 0,89 0,75 0,84 1,03 1,13 0,96 1,06 0,86 0,95 0,81 0,90 Примечания: 1. При выработке продукта менее 1,0 т в сутки потери увеличиваются на 0,3 %. 2. При выработке продукта с гомогенизацией норма потерь увеличивается на 0,02; 0,02; 0,01; 0,01 % соответственно по группам предприятий. 3. При выработке продукта из обезжиренного молока, полученного при сепарировании на заводе, норма потерь уменьшается на 0,07; 0,06; 0,05; 0,03 % соответственно по группам предприятий. 1.1.5. Молоко питьевое стерилизованное Нормы потерь сырья представлены в табл. 8. Таблица 8 Нормы предельно допустимых потерь сырья при производстве молока стерилизованного Вид расфасовки Стерилизованное молоко, расфасованное в емкости: 1000 см3 и 500 см3 250 см3 Линия «Штарк» Одноступен- Двухступенчачатая стеритая стерилилизация зация 2,00 - 3,30 - Линия Линия «ВТИС», «Элек«Сорти-Лоди», стар» «Фата» 1,50 1,59 1,60 1,70 13 Примечания: 1. При двухступенчатой стерилизации продукции в бутылках вместимостью 1000 см 3 потери увеличиваются на 0,7 %. 2. При выпуске продукции из сухих молочных продуктов потери увеличиваются на 0,31 % для всех групп предприятий. 1.1.6. Кисломолочные напитки Норму расхода нормализованной смеси на 1 т готового продукта находят по формуле (1) (стр. 8), массу нормализованной смеси на весь объем выпускаемой продукции в смену - по формуле (2) (стр. 9). Нормы потерь сырья представлены в табл. 9. Таблица 9 Нормы предельно допустимых потерь сырья при производстве кисломолочных напитков в зависимости от группы предприятия Вид кисломолочного напитка 1 1. Кефир, простокваша, ацидофильные напитки и др., расфасованные в емкости: - бутылки и стаканчики: 1000 см3 и 500 см3 250 см3 и 200 см3 - пакеты «Тетра-Пак», «ТетраБрик»: 1000 см3 и 500 см3 250 см3 и 200 см3 - пакеты «Пюр-Пак»: 1000 см3 и 500 см3 250 см3 и 200 см3 2. «Снежок», «Юбилейный», простокваша «Цитрусовая», «Цитром» и др.: - бутылки и стаканчики: 1000 см3 и 500 см3 250 см3 и 200 см3 - пакеты «Тетра-Пак», «ТетраБрик»: 1000 см3 и 500 см3 250 см3 и 200 см3 Резервуарный способ 1-я 2-я 3-я 4-я 2 3 4 5 Термостатный способ 1-я 2-я 3-я 4-я 6 7 8 9 1,23 1,28 1,18 1,23 1,12 1,17 1,05 1,17 1,10 1,22 1,28 1,33 1,23 1,28 1,17 1,22 1,10 1,15 0,83 0,93 0,79 0,89 1,33 1,38 1,27 1,32 1,20 1,17 1,25 1,22 1,41 1,38 1,46 1,43 1,32 1,37 1,25 1,30 1,36 1,41 1,08 1,13 0,98 1,03 0,90 0,95 1,14 1,19 1,08 1,13 1,01 1,06 14 Окончание табл. 9 1 2 3. Ряженка: - бутылки и стаканчики: 1000 см3и 500 см3 250 см3 и 200 см3 - пакеты «Тетра-Пак», «ТетраБрик»: 500 см3 250 см3 и 200 см3 4. Йогурт: - бутылки и стаканчики: 500 см3 250 см3 и 200 см3 - пакеты «Тетра-Пак», «ТетраБрик»: 500 см3 250 см3 и 200 см3 3 4 5 6 7 8 9 1,32 1,29 1,37 1,34 1,24 1,29 1,15 1,20 1,13 1,18 1,10 1,15 1,05 1,10 0,96 1,01 1,37 1,34 1,42 1,39 1,28 1,33 1,20 1,25 1,26 1,31 1,23 1,28 1,16 1,23 1,09 1,14 1,45 1,42 1,50 1,47 1,35 1,40 1,28 1,33 1,50 1,47 1,55 1,52 1,40 1,45 1,33 1,38 Примечания: 1. При производстве кисломолочных напитков менее 3 т в сутки норма потерь увеличивается на 0,01 %. 2. При производстве кисломолочных напитков из сухих молочных продуктов потери увеличиваются для всех групп заводов на 0,31 %. 3. При выработке продуктов с гомогенизацией норма потерь увеличивается на 0,02; 0,02; 0,01; 0,01 % соответственно по группам предприятий. 4. Потери на операции «стерилизация» при производстве варенца принимаются 0,12; 0,12; 0,10; 0,08 % соответственно по группам предприятий. 5. При производстве ряженки менее 1 т в сутки потери увеличиваются на 0,3 %. Массовую долю жира нормализованного молока (%) до внесения закваски, приготовленной на обезжиренном молоке, рассчитывают по формуле: Жнм 100 Жгп Рз Жз , 100 Рз где Рз - количество закваски в каждых 100 кг заквашенной смеси (3-5 кг). Масса бактериальной закваски (кг) рассчитывается по формуле: Мз Мнсм Рз . 100 Масса нормализованного молока (кг) определяется по формуле: Мнм Мнсм Мз. 15 При расчете ряженки, варенца - продуктов с длительной тепловой обработкой - жирность нормализованного молока (%) перед заквашиванием определяется с учетом: а) внесения закваски на обезжиренном молоке: Жнм 100 Жгп Рз Жз ; 100 Рз б) длительной тепловой обработки нормализованного молока перед внесением закваски: Жнм Жгп 94,5 - для открытых емкостей; 100 Жнм Жгп 98,6 - для закрытых емкостей. 100 Далее продуктовый расчет производства продукта ведут следующим образом: - определяют норму расхода нормализованной смеси на 1 т продукта по формуле: Рнсм 1000 К , П где К 1 ; 100 - определяют норму расхода (кг) закваски на одну тонну продукта по формулам: Мз Мз Рнсм 14 Рз 100 Рз Рнсм 55 Рз 100 Рз - для закрытых емкостей; - для открытых емкостей; - определяют норму расхода нормализованного молока жирностью Жнм на 1 т продукта по формуле: Мнм Рнсм Мз. Далее определяют расход закваски и нормализованного молока на весь выпуск продукции. По известному количеству нормализованного молока и его жирности определяют составляющие - количество цельного молока и обезжиренного или цельного молока и сливок соответственно схемам нормализации. 16 1.1.7. Сливки питьевые пастеризованные Норму расхода нормализованных сливок на 1 т продукта находят по формуле (1) (стр. 8), массу нормализованных сливок на весь объем выпускаемой продукции в смену - по формуле (2) (стр. 9). Норма потерь сырья (%) принимается в зависимости от вида расфасовки по группам заводов (см. табл. 10). Таблица 10 Нормы предельно допустимых потерь сырья при производстве сливок пастеризованных Из молока Из непастеризованных сливок Группа предприятия Вид расфасовки 1-я 1. Сливки, расфасованные во фляги 2. Сливки, расфасованные в пакеты «Тетра-Пак» и «Тетра-Брик: 500 см3 250 см3 и 200 см3 3. Сливки, расфасованные в пакеты «Пюр-Пак»: 500 см3 250 см3 и 200 см3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 2-я 3-я 4-я 1-я 2-я 3-я 4-я 0,42 0,41 0,34 0,34 0,45 0,44 0,36 0,36 0,91 0,89 0,96 0,94 0,78 0,84 0,79 0,84 0,94 0,92 0,81 0,99 0,97 0,86 0,81 0,86 0,61 0,66 0,61 0,66 0,63 0,68 0,63 0,68 Примечания: При производстве сливок с массовой долей жира более 10 % нормы потерь сливок увеличиваются на 0,02 % для всех групп предприятий. Норма потерь молока (Пм) составляет соответственно по группам заводов 0,24; 0,21; 0,12; 0,10 %. При охлаждении сливок после сепарирования норма потерь увеличивается для предприятий 2-й группы на 0,08 %, для 3-й и 4-й группы на 0,06 %. При использовании заготовок «Пюр-Пак» отечественного производства потери увеличиваются на 0,10 %. При производстве продукта в сутки в объеме менее 0,5 т потери увеличиваются на 0,3 %. При производстве сливок из сухих сливок потери увеличиваются для всех групп заводов на 0,35 %. По количеству нормализованных сливок находят расход цельного молока (кг) по формуле: 1000 Жсл Жоб Рцм Ксл. Жцм Жоб 1 0, 01 Пм Ксл 1 Псл , 100 17 где Псл - норма потерь сливок, %. Зная расход молока на 1 т сливок, находят расход молока (кг) на весь выпуск продукта по формуле: Рцм Мсл Мцм . 1000 Количество обезжиренного молока, оставшегося от производства, определяют по формуле: 100 П Моб ( Мцм Мсл) , 100 где П - потери обезжиренного молока при сепарировании (составляют 0,4 % по всем группам предприятий). Потери обезжиренного молока при пастеризации, охлаждении и хранении составляют соответственно по группам заводов 0,12; 0,12; 0,10; 0,08 %. Массовая доля жира в обезжиренном молоке при сепарировании сырого молока составляет не более 0,05 %, после высокотемпературной обработки в хозяйствах - 0,07 %. 1.1.8. Сметана Норма расхода нормализованной смеси (кг) на 1 т сметаны рассчитывается по формуле: Рсм 1000 К , где К 1 Псл . 100 Нормы потерь сырья представлены в табл. 11. Таблица 11 Нормы предельно допустимых потерь сырья (Псл) при производстве сметаны с массовой долей жира 10 % в зависимости от группы предприятия Вид сметаны 1 Резервуарный способ Сметана во флягах Сметана в бутылках и банках: 500 см3 и 300 см3 250 см3 и 100 см3 1-я 2 Из молока 2-я 3-я 3 4 1-я 6 Из сливок 2-я 3-я 7 8 4-я 5 4-я 9 0,52 0,49 0,43 0,43 0,55 0,52 0,45 0,45 1,03 1,13 1,00 1,10 0,94 1,04 0,94 1,04 1,06 1,16 1,03 1,13 0,96 1,06 0,96 1,06 18 Окончание табл. 11 1 В стаканчиках и коробочках из комбинированного материала Термостатный способ Сметана в бутылках и банках: 500 см3 и 300 см3 250 см3 и 100 см3 2 3 4 5 6 7 8 9 1,01 0,98 0,92 0,92 1,04 1,01 0,94 0,94 0,93 0,96 0,90 0,95 0,81 0,86 0,81 0,86 0,96 1,01 0,93 0,98 0,83 0,88 0,83 0,88 Примечания: 1. При производстве сметаны с массовой долей жира более 10 % нормы потерь для всех групп предприятий увеличиваются на 0,02 %. 2. При необходимости охлаждения и хранения сливок после сепарирования потери составляют соответственно по группам заводов 0,18; 0,14; 0,11; 0,11 %. 3. Норма потерь молока составляет соответственно по группам заводов 0,24; 0,21; 0,12; 0,10 %. Расход нормализованной смеси (кг) на весь выпуск продукта находят по формуле: Мсм Мгп Рсм . 1000 Масса закваски (кг) в нормализованной смеси определяется по формуле: Мз Мсм Рз . 100 Масса нормализованных сливок (кг) в смеси рассчитывается по формуле: Мнсл Мсм Мз. Жирность нормализованных сливок (%) определяют по формуле: Жнм 100 Жгп Рз Жз . 100 Рз По количеству нормализованных сливок и их жирности находят расход цельного молока (кг) на 1 т продукта Рцм 1000 Жнсл Жоб Жцм Жоб 1 0,01 Пм Кнсл, 19 на весь выпуск Мцм Рцм Мнсл . 1000 Количество обезжиренного молока (кг), оставшегося от производства, определяют по формуле: Моб Мцм Мнсл 100 П . 100 1.1.9. Творог Раздельный способ получения творога Количество творога с учетом потерь при производстве (П1) и расфасовке (П2) определяют по формуле: Мтв Мгп 100 100 . 100 П1 100 П2 Потери при производстве (П1) творога жирного (18 %), полужирного (9 %) и 5 %-го раздельным способом на существующем оборудовании составляют 0,6 %. Потери при расфасовке (П2) представлены в табл. 12. Таблица 12 Потери творога при расфасовке Вид фасовки Весовой во флягах, бидонах, ящиках картонных, деревянных, полимерных Фасованный в брикетах по 500 г, 250 г Фасованный в стаканчиках по 500 г, 250 г, 200 г Потери, % 0,06 0,68 0,55 В производстве творога раздельным способом используют сливки жирностью 50 %, 55 %. Их количество определяют по формуле: Мсл Мтв Жтв . Жсл Количество нежирного творога определяют по разности: Мотв Мтв Мсл. 20 По количеству сливок определяют расход цельного молока на 1 т сливок по формуле: Рм 1000 ( Жсл Жоб) 100 Псл , ( Жм Жоб) (1 0,01 Пм) 100 где Пм - потери молока (составляют соответственно по группам заводов 0,24; 0,21; 0,12; 0,10 %; Псл + Пм = 0,59 % - для всех групп заводов). На требуемое количество сливок расход молока рассчитывается по формуле: Мцм Рцм Мсл . 1000 Количество обезжиренного молока, оставшегося после сепарирования, определяют по формуле: Моб Мцм Мсл 100 П , 100 где П - потери обезжиренного молока 0,4 %. Требуемое количество обезжиренного молока для получения обезжиренного творога находят следующим образом. Норму расхода обезжиренного молока на 1 т нежирного творога определяют по формуле: 237, 4 100 К Роб , Боб где 237,4 - масса белка, необходимого для выработки 1 т нежирного творога с массовой долей влаги 77,5 %; Боб - фактическая массовая доля белка в обезжиренном молоке, %; К - коэффициент, учитывающий потери обезжиренного молока на приемку, пастеризацию, охлаждение и хранение в зависимости от годового объема переработанного молока: К 1 П , 100 где П - потери, в % (составляют для 1-й группы заводов - 0,52; 2-й группы 0,52; 3-й группы - 0,50; 4-й группы - 0,48). 21 Массовую долю белка в молоке в % находят по формуле: Боб 0,5 Жм 1,3. Количество обезжиренного молока (кг) на весь выпуск творога определяют по формуле: Мотв Роб Моб . 1000 Недостающее количество обезжиренного молока для производства обезжиренного творога можно восполнить обезжиренным молоком, оставшимся от производства сметаны и пастеризованных сливок, или дополнительным сепарированием цельного молока, но уже с меньшим содержанием жира в сливках. Количество закваски (кг) определяют по формуле: Мз Моб Рз . 100 Выход сыворотки (кг) рассчитывают по формуле: Мсыв Моб 75 . 100 Традиционный способ получения творога Количество творога с учетом потерь при расфасовке (П2) (см. табл. 12) рассчитывают по формуле: Мтв Мгп 100 . 100 П2 Расход нормализованной смеси (кг) на 1 т творога определяют по формуле: Рнсм Жтв 100 1000 , Жнсм с где Рнсм - норма расхода нормализованной смеси на 1 т творога, кг; с - степень использования жира, выраженная отношением количества жира в твороге к количеству жира в переработанном сырье, % (см. табл. 13). 22 Таблица 13 Степень использования жира при производстве творога 18 %-й и 9 %-й жирности для заводов с годовой переработкой молока Наименование творога 1. Творог 18 %-й жирности Весенний период (март-май) Летний период (июнь-август) Осенне-зимний период (сентябрь-февраль) 2. Творог 9 %-й жирности Весенне-летний период (март-август) Осенне-зимний период (сентябрь-февраль) До 10 000 т От 10 001 т до 25 000 т От 25 001 т и выше 90,06 89,06 88,46 90,15 89,15 88,55 90,29 89,29 88,69 90,06 88,46 90,15 88,55 90,29 88,69 Примечание. Для творога 9 %-й жирности, выработанного в творогоизготовителях конструкции ВНИМИ, степень использования жира принимается: - для летне-осеннего периода (июнь-ноябрь) - 90,3; - для зимне-весеннего периода (декабрь-май) - 89,08. Для творога 5 %-й жирности: а) выработанного в творожных ваннах ВК-2,5 степень использования жира - 88,38 %; б) выработанного в творогоизготовителях конструкции ВНИМИ - 88,48 %. Принимается массовая доля жира в твороге (Жтв): для 18,0 % - 18,4 %; для 9 % - 9,3 %; для 5,0 % - 5,0 %. Массовую долю жира в нормализованной смеси (Жнсм) - для творога 5,0 %-й и 9,0 %-й жирности определяют по формуле: Жнсм К Бм , где К - коэффициент нормализации для творога 9,0 %-й жирности в зимневесенний период (декабрь-май) - 0,40-0,47; в летне-осенний период (июньноябрь) - 0,47-0,55; для творога 5,0 %-й жирности - 0,20. Для творога 18 %-й жирности жирность нормализованной смеси рассчитывают по формуле: Жнм Бм К , где К - коэффициент нормализации для летнего периода (июнь-август) - 0,3; для осенне-зимнего (сентябрь-февраль) - 0,4; для весеннего (март-май) - 0,2; Бм - массовая доля белка в молоке, %. Бм 0,5 Жм 1,3 23 Расход нормализованной смеси (кг) на весь выпуск творога определяют по формуле: Мнсм Рнсм Мтв . 1000 Количество закваски (кг) на обезжиренном молоке рассчитывают по формуле: Мнсм Рз Мз . 100 Количество нормализованного молока (кг) находят по формуле: Мнм Мнсм Мз . Жирность нормализованного молока (%) определяется по формуле: Жнм Жнсм 100 Жз Рз . 100 Рз В зависимости от способа нормализации находят количество цельного и обезжиренного молока или сливок, оставшихся от нормализации. Творог мягкий диетический, паста ацидофильная, паста «Здоровье» и др. Общая величина расхода сырья при производстве на поточно-механизированных линиях творога мягкого диетического всех видов, пасты ацидофильной «Столичная» всех видов, молочно-белковой пасты «Здоровье» всех видов определяется суммированием потерь на линии в сутки 22,5 кг и потерь при упаковывании, умноженных на объем выпуска продукции в сутки. Например, при выпуске в сутки 4 т творога мягкого диетического, упакованного в коробочки из ленты ПХВ, общие потери составят: Птв 22,5 кг 5,5 кг 4 44,5 кг. Таким образом, количество творога к производству (кг) составит: Мтв Мгп Птв. Нормы потерь представлены в табл. 14. 24 Таблица 14 Норма потерь сырья при упаковывании творога мягкого диетического и молочно-белковых паст Вид упаковки Коробочки из полиэтиленовой ленты и поливинилхлоридной пленки по 500 и 250 г Стаканчики из комбинированного материала и полистирола по 500 и 250 г Полиэтиленовая пленка (мешки) по 500 и 250 г Стеклянная тара по 250 и 200 г Потери, % 0,55 0,55 0,65 0,67 Количество сливок в твороге или молочно-белковой основе (кг) определяют по формуле: Мсл Мтв Жтв . Жсл Жирность используемых сливок составляет 50-55 %. Для выработки мягкого диетического плодово-ягодного творога с массовой долей жира 4, 9, 11 % массовая доля жира в смеси сливок с плодово-ягодными наполнителями должна быть соответственно 17,0; 27,6; 30,5 %. Количество обезжиренной основы (обезжиренного творога) (кг) определяют по формуле: Мотв Мтв Мсл . Определение расхода обезжиренного молока для производства обезжиренного творога (в производстве мягкого диетического творога) производится так же, как и в производстве творога раздельным способом. Расход обезжиренного молока (кг) для производства молочно-белковой основы в производстве паст определяют по формуле: Роб Нб 100 , Боб где Роб - норма расхода обезжиренного молока на 1 т молочно-белковой основы, кг; Нб - количество белка, необходимого для выработки 1 т молочно-белковой основы (для пасты «Здоровье» - 178 кг; для пасты ацидофильной - 175 кг); Боб - массовая доля белка в обезжиренном молоке, %. Поточно-механизированная линия на весь выпуск (кг) Моб Роб Мотв , 1000 25 масса закваски (кг) Мз Моб Рз . 100 В норме расхода сырья на производство основы для молочно-белковой пасты «Здоровье», пасты ацидофильной «Столичная», творога мягкого диетического, сыра домашнего и др. в цехах, где выработку основы начинают с приемки сырого обезжиренного молока, учитывают дополнительный расход обезжиренного молока на приемку, тепловую обработку, хранение в следующих размерах для групп заводов: 1-я - 0,28 %; 2-я - 0,27 %; 3-я - 0,23 %; 4-я - 0,19 %. Определение количества цельного молока на сепарирование проводят так же, как и в случае продуктового расчета творога, полученного раздельным способом. Творог столовый Для его производства нормализованную смесь составляют из обезжиренного молока и пахты в соотношении 1:1. Жирность нормализованной смеси (Жнсм) в этом случае находится в пределах 0,25...0,30 %. Норма расхода смеси на выработку 1 т творога столового составляет 8500 кг. 1.2. Продуктовый расчет производства сыра Расчет начинают с определения жирности смеси, предназначенной для производства сыра, по формуле: Жсм К Бм Жс.с.в. , 100 где Бм - массовая доля белка в молоке, %; Жс.с.в. - массовая доля жира в сухом веществе сыра, %; К - коэффициент, равный 2,16 для сыров 50 %-й жирности; 1,98 - 45 %-й жирности; 1,86 - 40 %-й жирности. При использовании закваски, приготовленной на обезжиренном молоке, жирность нормализованного молока (до внесения закваски) уточняют по формуле: Жнм 100 Рз Жсм Рз 0,05 где Рз - количество закваски, %. 100 , 26 Затем рассчитывают норму расхода смеси на 1 т зрелого сыра: Рсм Жс.с.в 100 В К 0,01 1 0,01 ОТ , Жсм 1 0,01 П Ож где К - поправочный коэффициент по результатам анализа пробы, взятой щупом (1,025 - при созревании и реализации сыров в полимерных пленках; 1,036 - при созревании сыров в полимерных пленках с последующим парафинированием и твердых корковых сыров; 1,0 - для мягких сыров); П - нормативные потери жира в переработанной смеси по всему циклу производства, %; Ож - норматив отхода жира в сыворотку в % от количества жира в перерабатываемой смеси; ОТ - норма отхода сырной массы в % от веса выработанного сыра. Определяют расход нормализованного молока на 1 т сыра по формуле: Рнм Рсм Рз , где Рз - расход закваски. Рз отсюда Рнм Рсм Рсм Кз , 100 Кз Рсм Кз 100 Рсм . 100 Кз 100 Кз Далее определяют массу цельного и обезжиренного молока: а) для нормализации смешением Рцм Рнм Жнм 0,05 , Жцм 0,05 Ром Рнм Рцм ; По количеству обезжиренного молока рассчитывают количество молока, подлежащего сепарированию (Рсеп) и общий расход цельного молока на 1 т сыра по формуле: Рсеп Рнм Жсл Жом 100 П , Жсл Жцм 100 Рм.общ Рцм Рсеп . 27 б) для нормализации в потоке Рцм Жсл Жнм Рнм Жсл Жцм . Оставшееся количество сливок составит: Рсл Рцм Рнм . В зависимости от количества вырабатываемого сыра определяют общий расход нормализованной смеси, нормализованного молока, в том числе цельного и обезжиренного, расход молока на сепарирование, количество полученных при этом сливок; расход цельного молока и количество оставшихся сливок при нормализации в потоке. Массовую долю жира в сливках принимают в зависимости от последующей их переработки. Для расчета количества прессов и контейнеров определяют число головок сыра по формуле: Кгол Мсыр , Мгол где Мсыр - масса выработанного зрелого сыра, кг; Мгол - масса одной головки сыра, кг (рекомендуется принимать эту величину по минимальному значению). Так как учет в сырцехе ведется по количеству сыра после прессования, определяют эту величину (кг) следующим образом: Мс.п.п Мсыр 100 , 100 У где У - естественная убыль сыра при созревании (усушка), % от веса сыра после прессования. Рассчитывают количество сыворотки, полученной при производстве сыра, принимая, что норма выхода ее в производстве твердых сыров и сыров для плавления составляет 80 %, мягких сыров - 75 % от количества переработанной смеси. Рассчитывают количество подсырных сливок, исходя из того, что жирность сыворотки после сепарирования не должна превышать 0,1 %, жирность исходной сыворотки принимается в зависимости от жирности смеси и вида сыра. Мп.сл Мсыв Жсыв 0,1 100 П , Жсл Жсыв 100 28 где П - потери жира при сепарировании сыворотки, % (П = 0,6 %). Количество обезжиренной сыворотки составит: Моб.сыв Мсыв Мп.сл . Нормы расхода сырья и потерь в производстве сыров твердых, зрелых, мягких и для плавления определены приказом Минмясомолпрома СССР от 30 декабря 1985 г. № 435; при производстве сыров, созревающих и реализуемых в полимерных пленках с последующим парафинированием, - приказом Минмясомолпрома СССР от 26 декабря 1984 г. № 369. Они являются ориентировочными для проведения продуктовых расчетов в курсовом и дипломном проектировании. 1.3. Продуктовый расчет производства масла сливочного На предприятие, вырабатывающее масло сливочное, в качестве сырья могут поставляться как молоко, так и сливки. Кроме того, используются и сливки, полученные непосредственно на предприятии-изготовителе при нормализации молока на другие виды продукции или при сепарировании для возврата обезжиренного молока сдатчикам. Как правило, продуктовый расчет ведется от количества переработанного сырья к готовому продукту, хотя не исключено, что мощность маслодельного цеха задается. При выработке молока из принятых или переданных из аппаратного цеха сливок расчет ведется по формуле: Ммс Мсл Жсл Жпх 100 Пмс , Жмс Жпх 100 где Жпх - массовая доля жира в пахте, %; Пмс - норматив потерь жира при переработке сливок, %. Пмс учитывает потери жира при приемке, охлаждении, хранении и т.д. сливок, если они поступают на предприятие в качестве сырья; при передаче в маслоцех сливок собственного производства учитываются только те потери, которые соответствуют операциям, проводимым в этом цехе. Количество пахты определяется по разности между массой переработанных в маслоцехе сливок и массой полученного масла с учетом ее потерь: при выработке масла преобразованием высокожирных сливок и непрерывным сбиванием - 2,0 %, при периодическом сбивании - 0,4 %. Мпх Мсл Ммс 100 Ппх , 100 29 где Ппх - потери пахты, %. При переработке поступившего молока на масло устанавливается норма расхода его на 1 т масла по формуле: Рм Жсл Жом Жмс Жпх 1000 , Жм 1 0, 01 Псл Жом Жсл 1 0, 01 Пмс Жпх где Псл - норма потерь жира при выработке сливок, % от количества жира в просепарированном молоке (Псл = 0,38 %). Затем по норме расхода определяют количество выработанного масла по формуле: Мцм Ммс . Рцм Если в маслоцехе существуют дополнительные потери, например, использование оборудования меньшей производительности, чем указано в нормативах, промывка масляного зерна, то они учитываются дополнительно, тогда Рм Рм 100 Пдоп . 100 Приведенные формулы применяются для расчетов в производстве масла сладко- и кислосливочного (соленого и несоленого); любительского сладко- и кислосливочного (соленого и несоленого); крестьянского сладко- и кислосливочного несоленого, сладкосливочного соленого, бутербродного. Масло с наполнителями рассчитывается в соответствии с рецептурами. Вырабатывается оно преобразованием высокожирных сливок, и расчет начинается с определения их количества по формуле: Мвж.сл Мсл Жсл Жпх 100 Пвж.сл , Жвж.сл Жпх 100 где Жвж.сл - массовая доля жира в высокожирных сливках в соответствии с рецептурой; Пвж.сл - потери жира при получении высокожирных сливок, %. Затем пропорционально рассчитываются все остальные компоненты. Рекомендуемые нормы предельно допустимых потерь сырья и жира, расхода сырья с учетом предельно допустимых потерь, потерь при фасовке на автоматах, расхода сухого и сгущенного обезжиренного молока, каротина мик- 30 робиологического и ароматизатора ВНИИЖ-43М при производстве масла определены приказом Росмясомолпрома от 14 января 1993 г. 1.4. Продуктовый расчет производства молочных консервов Производственная мощность предприятий, вырабатывающих сгущенные молочные продукты, выражается в тысячах условных банок (туб), при этом принимается масса продукта в 1 туб 400 кг; вырабатывающих сухие молочные продукты - в тоннах готового продукта. Соответственно расход смеси определяется на 1 туб или 1 т продукта. Продуктовый расчет начинают с определения жирности нормализованной смеси по формуле Баркана: Жсм 100 Ор СОМОцм , 100 Жцм Ор СОМОцм где Ор - доля жира на единицу СОМО в продукте, принимаемая для расчетов нормализации с учетом потерь жира и сухого молочного остатка ( Ор Опр к ); Опр - доля жира на единицу СОМО в продукте без учета потерь: Опр Жпр . СОМОпр Опр определяется в соответствии с данными, приведенными в табл. 15. Таблица 15 Показатели состава молочных консервов при нормализации Продукт 1 Сгущенные с сахаром Молоко цельное сгущенное с сахаром Молоко сгущенное с сахаром 5 %-й жирности Сливки сгущенные с сахаром Какао со сгущенным молоком и сахаром Какао со сгущенным молоком и сахаром 6 %-й жирности Массовая доля, % сахажира СОМО воды ра 2 3 4 5 Соотношение жир СОМО 6 8,72 20,7 44,5 0,421 5,3 24,1 44,6 20,0 17,0 38,5 7,2 14,1 44,8 26,8 0,511 5,8 44,6 28,3 26,8 0,384 26,0 0,2199 1,176 31 Окончание табл. 15 1 Какао со сгущенными сливками и сахаром Кофе со сгущенным молоком и сахаром Кофе со сгущенными сливками и сахаром Молоко нежирное сгущенное с сахаром Молоко нежирное сгущенное с сахаром «Славянское» Стерилизованные Молоко сгущенное стерилизованное в банках Молоко концентрированное стерилизованное Сухое молоко коровье цельное жирностью 20 % Сухое молоко коровье цельное жирностью 25 % Молоко сухое «Домашнее» Молоко сухое «Смоленское» Молоко сухое обезжиренное Сливки сухие 2 3 4 5 6 16,0 13,0 39,0 25,0 1,23 7,4 14,0 45,5 27,5 0,528 17,0 13,4 38,0 26,0 1,187 - 27,0 44,5 28,5 - - 25,0 45,5 29,5 - 8,2 17,8 - 74,0 0,4607 8,9 19,3 - 71,8 0,461 21,1 75,9 - 3,0 0,278 26,1 70,9 3,0 0,368 16,0 81,5 2,5 0,196 16,0 81,5 2,5 0,196 Массовая доля влаги в готовом продукте: - на распылительных сушилках - 5-3,4 % - на вальцовых сушилках - 7-2,2 % 43,5 54,0 2,5 0,8055 Продукты сухие кисломолочные 26,1 70,9 - 3,0 0,368 Молоко сухое цельное быстрорастворимое 25,9 71,1 - 3,0 0,364 Коэффициент, учитывающий потери жира и сухого молочного остатка (К), определяется по формуле: К 1 , 1 Опр 1 0,01 Пж Опр 1 0,01 Псмо где Пж и Псмо - соответственно нормируемые потери жира и сухого молочного остатка (табл. 16). 32 Таблица 16 Нормативные потери (в сезонный период) Продукт 1 Молоко цельное сгущенное с сахаром и оно же 5 %-й жирности жира 2 0,41 Потери при производстве, % сухих весахара наполнителя ществ 3 4 5 0,56 1,61 - Молоко нежирное сгущенное с сахаром и «Славянское» - 2,1 Сливки сгущенные с сахаром 0,40 0,24 1,81 в т.ч. 0,8 инверсия 1,50 Кофе со сгущенным молоком и сахаром 0,44 - 1,65 Какао со сгущенным молоком и сахаром 0,42 - 1,75 какао - 0,11 Кофе со сгущенными сливками и сахаром Какао со сгущенными сливками и сахаром Молоко сгущенное стерилизованное Молоко концентрированное стерилизованное Молоко сухое цельное 25 %-й жирности в транспортной таре Молоко сухое цельное 25 %-й жирности в потребительской таре Молоко сухое цельное 20 %-й жирности Молоко сухое «Смоленское» в транспортной таре Молоко сухое «Смоленское» в потребительской таре Молоко сухое цельное быстрорастворимое и молоко «Домашнее» Сливки сухие при центрифугировании - 1,11 при отстаивании - 2,42 0,6 - 1,7 при центрифугировании - 1,11 при отстаивании - 2,42 0,5 - 1,7 какао - 0,11 0,75 0,77 - - 0,6 0,85 - - 0,41 0,67 - - 0,45 0,71 - - 0,44 0,69 - - 0,8 0,98 - - 1,0 1,18 - - 1,0 1,18 - - 0,5 0,79 - - 33 Окончание табл. 16 1 Молоко сухое обезжиренное и сухой ЗЦМ распылительной сушки (влага 5 %) Молоко сухое обезжиренное и сухой ЗЦМ вальцовой сушки (влага 7 %) 2 3 4 5 - 3,4 - - - 2,2 - - Массовая доля СОМОцм рассчитывается по формуле: СОМОцм 4,9 Жцм d 0,5 Жцм , 4 где d - плотность молока в градусах ареометра. Сравнивая жирность нормализованной смеси с жирностью исходного молока, определяют компонент нормализации - обезжиренное молоко или сливки - при нормализации смешением. При нормализации в потоке соответственно рассчитывают количество цельного молока и полученных при этом сливок или обезжиренного молока. Определяют норму расхода нормализованной смеси. Для молока цельного сгущенного с сахаром и молока сгущенного с сахаром 5 %-й жирности она определяется по формуле: Рсм Сп 400 Ссм Ссах.см 1 0,01 Пс.в , где Рсм - норма расхода нормализованной смеси на 1 туб продукта, кг; Сп - содержание сухих веществ в продукте, %; Ссм - содержание сухих веществ молока в нормализованной смеси, %; Ссах.см. - содержание сахара в нормализованной смеси, %; Пс.в. - норма потерь сухих веществ, %. Содержание сухих веществ молока в нормализованной смеси составляет: Ссм СОМОсм Жсм. В свою очередь, СОМОсм Жсм СОМОпр . Жпр 34 Массовая доля сахара в нормализованной смеси определяется из соотношения: Ссах.см Ссах.пр , Жсм Жпр где Ссах.пр. - содержание сахарозы в продукте, %. Требуемое количество сахарозы на 1 туб рассчитывают по формуле: Рсах Рсм Жсм Ссах.пр Кс.п с, 100 Жпр где Кс.п. - коэффициент, учитывающий общие нормируемые потери сахара (Псах.) (табл. 15 на стр. 30-31); с - коэффициент, учитывающий величины нормализуемых потерь сахара при приготовлении сахарного сиропа и выпаривании (Псах) и потерь жира (Пж). Кс.п с 100 100 Псах 100 Псах 100 Пж Сироп готовят с концентрацией сахарозы 60-65 %. Требуемое количество воды (Рв) определяют по формуле: Рв Рсах Ссах Ссир , Ссир где Рсах - расход сахара, кг; Ссах - массовая доля сахарозы в сахаре, % (99,75); Ссир - массовая доля сахарозы в сиропе, %. Отсюда расход сахарного сиропа (Рсир) Рсир Рсах Рв. Исходя из суточной мощности предприятия определяют общий расход молочной смеси и сахарного сиропа (Мсм + Мсир) по формулам: Мсм Рсм п , Мсир Рсир п , где п - количество продукта за сутки, туб. 35 Вычисляют количество влаги, испаренной при сгущении, по формуле: Мвл = Мсм + Мсир – Мпр, где Мпр - количество продукта за сутки, кг. Зная требуемое количество молочной смеси, определяют ее составляющие. Для сливок сгущенных с сахаром, кофе со сгущенным молоком и сахаром, какао со сгущенным молоком и сахаром Рсм Жпр 400 , Жсм 1 0,01 Пж где Пж - норма потерь жира, %. Для сгущенных продуктов с сахаром и наполнителями дополнительно проводится расчет наполнителей. Кофе. Как правило, для улучшения аромата и вкуса продукта используют кофе - цикорную смесь. Расход ее (Ркцс) на 1 туб определяют по формуле: Ркцс Рсм Жсм 1 0,601 Пж Кофепр / 100 Пкцс с Кс , 100 Жпр 100 где Кофепр - содержание экстрактивных веществ кофе - цикорной смеси в готовом продукте, % (в расчете принять 5,6 %); с/ - коэффициент, учитывающий возможную непропорциональность относительных потерь жира и кофе - цикорной смеси (можно принять с = 1); Кс - коэффициент, учитывающий степень использования сухих экстрактивных веществ кофе - цикорной смеси, %; Пкцс - потери экстрактивных веществ кофе - цикорной смеси, %. Величины Кс и Пкцс зависят от способа разделения экстракта и осадка кофе - цикорной смеси: при ценрифугировании Кс = 2,8 %, при декантации 3,125 %; Пкцс соответственно 1,1 % и 2,41 %. При поступлении на производство раздельно кофе и цикория количество их определяют из соотношения по массе 80 частей кофе и 20 частей цикория. Тогда 80 Ркцс Рк , 100 Рц Ркцс Рк. Какао. Устанавливают массу сухих веществ какао (кг) на 1 туб по формуле: 36 Рс.в.к Рсм Сс.в.к Жсм , 100 Жпр где Сс.в.к - массовая доля сухих веществ какао в готовом продукте, % (в расчете принять Сс.в.к = 7,1 %). Рассчитывают массу какао-порошка на 1 туб с учетом его влажности (Вк.п. = 4-6 %) по формуле: Рк.п 100 Рс.в.к . 10 Вк .п Количество воды для приготовления какао-сахарного сиропа на 1 туб определяют по формуле: Рв Рк.п Спк Ск.с.с Ссах Ск.с.с Рсах , Ск.с.с Ск.с.с где Ск.с.с - требуемое содержание сухих веществ в какао-сахарном сиропе, % (в расчете принять Ск.с.с = 70 %); Рсах - количество сахара, взятого для смешивания с порошком какао, кг. В производстве сгущенного стерилизованного молока и концентрированного стерилизованного молока Рсм Сп 400 . Ссм 1 0,01 Пс Расход нормализованной смеси на выработку 1 т молока цельного сухого, сливок сухих, сухих кисломолочных продуктов, молока сухого «Домашнее» и «Смоленское» определяют по формуле: Рсм Сп 1000 . Ссм 1 0,01 Пс Количество влаги выпаренной составит: при сгущении Wcг Мсм Мсг.пр; при сушке Wcyш Мсг.пр Мсух.пр, Мсг.пр Ссм Мсм , Ссг 37 где Ссг - массовая доля сухих веществ в сгущенном продукте для сухого молока и сухих кисломолочных продуктов 40-52 %, для сухих сливок 42-50 % (в зависимости от конструкции вакуум-аппарата). При производстве сгущенного нежирного молока с сахаром норма расхода сырья составит: 100 В 400 Рсм , Сом 1 0, 01 Пс Сс 1 0, 01 Псах И при производстве сухого обезжиренного молока норма расхода сырья определяется по формуле: 100 В Ром , Сом1 0,01 Пс где Сом - массовая доля сухих веществ в обезжиренном молоке, %: Сом СОМОцм 100 ; 100 Жцм Сс - норма расхода сахара на 1000 кг сырья, кг: Сс Сах.пр Сом ; Спр И - инверсия сахарозы, %; В - массовая доля влаги в готовом продукте, %. Нормативные потери жира, сухих веществ, сахара, наполнителей приведены в табл. 16 (стр. 32-33). Нормы расхода и предельно допустимые потери сырья при производстве молочных консервов определены приказами Госагропрома СССР от 23 ноября 1987 г. № 873, от 18 ноября 1986 г. № 667, от 20 июня 1986 г. № 326, от 31 июля 1986 г. № 395, от 18 сентября 1987 г. № 715, приказами Минмясомолпрома СССР от 16 декабря 1985 г. № 414, от 5 августа 1982 г. № 169, от 22 декабря 1981 г. № 295 и являются ориентировочными для проведения продуктовых расчетов в курсовом и дипломном проектировании. 1.5. Продуктовый расчет производства казеина и молочного сахара Казеин пищевой Норма расхода обезжиренного молока (кг) на производство 1 т казеинасырца определяется по формуле: 38 Ром 100 Вкс , Сом к где Вкс - массовая доля влаги в казеине-сырце, % (в расчете принять Вкс = 60 %); к - коэффициент использования сухих веществ обезжиренного молока при выработке казеина-сырца (в расчете принять к = 0,277). Норма расхода обезжиренного молока (кг) на производство 1 т сухого казеина определяется по формуле: Ром 100 Вск , Сом к1 где Вск - массовая доля влаги в сухом казеине, % (10,5); к1 - коэффициент использования сухих веществ обезжиренного молока при выработке сухого казеина (в расчете принять к1 = 0,269). В нормах не учтены потери обезжиренного молока при сепарировании, пастеризации охлаждении и хранении. Норма потерь обезжиренного молока при сепарировании для всех групп заводов 0,4 %; при проведении последующих операций соответственно 0,12 % с годовой переработкой молока до 25 тыс. т, 0,10 % - 50 тыс. т и 0,08 % - свыше 50 тыс. т. Сухой казеин При выработке сухого казеина из казеина-сырца, доставляемого на предприятие, норма расхода сырца (кг) составит: Ркс 100 Вск 100 Вкс 1 0,01 П , где П - нормативные потери 2,9 %. Далее в зависимости от количества перерабатываемого сырья рассчитывается количество готового продукта и полученной сыворотки исходя из нормы ее выхода - 82,2 % от массы обезжиренного молока. Сахар молочный Норма расхода обезжиренной сыворотки (кг) на 1 т сахара составляет: Рс.об Лпр , Лс.об 1 0,01 Пл где Лпр - нормативная массовая доля лактозы в готовом продукте, % (табл. 17); 39 Лс.об - массовая доля лактозы в сыворотке обезжиренной, % (для подсырной сыворотки 3,5-4,5 %, для творожной 2,5-3,5 %); Пл - технологические потери лактозы в % от количества лактозы в переработанной сыворотке (табл. 17). По общему количеству сырья рассчитывают массу продукта по формуле: Мсах Мс.об . Рс.об Количество влаги, выпаренной при сушке молочного сахара, составляет: Wс = Мц.сах – Мсах, где Мц.сах - количество молочного сахара после центрифугирования. Мц.сах Мсах Лпр , Лц.сах где Лц.сах - массовая доля лактозы в центрифугированном молочном сахаре, % (в расчете принять Лц.сах = 81-85 %). Таблица 17 Нормативная массовая доля лактозы в продукте и потери лактозы Продукт Кристаллизат молочного сахара Сахар-сырец 1-го сорта Сахар-сырец высшего сорта Сахар-сырец улучшенного качества Сахар-сырец пищевой Сахар рафинированный обычный Сахар рафинированный мелкокристаллический Сахар фармакопейный Сыворотка подсырная Сыворотка творожная Массовая доля лактозы, % 46,0 88,3 93,0 95,0 96,0 99,5 Технологические потери лактозы, % 29,62 58,4 59,2 60,0 66,0 75,7 99,5 99,8 4,5 3,5 76,4 79,0 Количество влаги, выпаренной при сгущении осветленной сыворотки, определяют по формуле: Wсг = Мосв.сыв – Мсг.сыв, 40 где Мосв.сыв. - количество осветленной сыворотки, определяемое по разности между количеством обезжиренной сыворотки и количеством белковой массы или альбуминного молока, получаемым при осветлении сыворотки, соответственно 0,03 или 0,06 от массы обезжиренной сыворотки: Мосв. сыв. = Мс.об. – (0,03 или 0,06) х Мс.об; Мсг.сыв - количество сгущенной сыворотки, кг: Мсг.сыв Мс.об Сосв.сыв , Ссг.сыв где Сосв.сыв - массовая доля сухих веществ в осветленной сыворотке, % (в расчете принять Сосв.сыв = 5,8-6,1 %); Ссг.сыв - массовая доля сухих веществ в осветленной сыворотке, % (в расчете принять Ссг.сыв = 60-62 %). Количество кислой сыворотки (кг) для осаждения сывороточных белков определяют по формуле: Мк.сыв Мс.об Кж Ксыв , Кк.сыв Кж где Кж - желаемая кислотность сыворотки после подкисления, ºТ (в расчете принять Кж = 30-35 ºТ); Ксыв - кислотность перерабатываемой сыворотки, ºТ; Кк.сыв - кислотность кислой сыворотки, ºТ (не ниже 150). Нормы расхода и потерь сырья в производстве казеина и молочного сахара определены приказом Госагропрома СССР от 4 декабря 1982 г. № 909 и приказом Минмясомолпрома СССР от 24 декабря 1982 г. № 276 и являются ориентировочными для проведения продуктовых расчетов в курсовом и дипломном проектировании. 1.6. Продуктовый расчет производства сгущенной и сухой сыворотки Расчет нормы расхода сыворотки проводится по формуле: Рсыв Спр , Ссыв 1 0,01 П где Спр - массовая доля сухих веществ в продукте, %; Ссыв - массовая доля сухих веществ в исходной сыворотке, %; 41 П - потери сухих веществ сырья в производстве, % (для сгущенной до 62 % сухих веществ сыворотки П = 10 %, до 42 % сухих веществ - П = 5 %). Затем определяется количество сгущенного (Мсг.сыв) или сухого (Мсух.сыв) продукта, которое можно вырабатывать из направленного на переработку сырья. Количество влаги, выпаренной при сгущении Wсг = Мсыв – Мсг.сыв. Количество влаги, выпаренной при сушке Wс = Мсг.сыв – Мсух.сыв. 1.7. Возврат сдатчикам и реализация обезжиренного молока, пахты и сыворотки При выработке (реализации) обезжиренного молока сдатчикам потери при пастеризации и наполнении цистерн составляют 0,18 % (приказ Госагропрома СССР от 31 декабря 1987 г. № 1025), пахты - 0,4 % (рекомендуемые нормы потерь сырья и жира при производстве молока, утвержденные АО «Росмясомолпром» 14 января 1993 г.), сыворотки - 0,5 % (письмо Минмясомолпрома РСФСР от 1 августа 1984 г. № 77ц). После завершения продуктового расчета заполняется сводная таблица продуктового расчета на сутки (см. приложение 5). 2. СОВМЕЩЕННЫЙ ГРАФИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ График необходим для правильного подбора технологического оборудования, соответствующего требованиям технологии каждого выработанного продукта. Во внимание принимается последовательность и продолжительность технологических операций, кроме того, при выборе оборудования следует учитывать эффективность его работы. Самой распространенной ошибкой является стремление подобрать для производства каждого продукта свое оборудование. Между тем общие операции (подогрев, пастеризация, гомогенизация и т.п.) можно проводить на установках общего назначения, в этом случае продолжительность их работы будет оптимальной, сократится число моек, понадобится меньшая площадь, меньше персонала для обслуживания аппаратов. График выполняется на миллиметровой бумаге (форма графика приведена в приложении 4). Сначала записывается строка с названием технологической 42 операции, а затем указывается оборудование, обеспечивающее проведение этой операции. Начинают график с приемки молока, учитывая ее продолжительность (табл. 18). Таблица 18 Продолжительность приемки сырья в зависимости от типа предприятий Продолжительность приемки, часов Каждую смену Непрерывная в течение Городской молочный завод Мощность, т/смену до более 100 100 3 не менее 4 Сыродельный завод Мощность, т/смену до 50 более 50 3 4 Молочноконсервные заводы по производству сгущенных и сухих продуктов 10 - 12 По количеству поступающего в течение приемки молока находят часовую интенсивность приемки и подбирают насос для подачи молока, взвешивающее устройство. Аппарат для очистки от механических примесей обозначается после строки «очистка молока». Затем следуют операции «охлаждение» и «резервирование», для которых подбирают соответствующей производительности охладитель и резервуар определенной емкости. Обычно на предприятии в зависимости от их мощности устанавливают 2-3 линии приемки молока, для упрощения в графике указывается работа только одной линии. После заполнения первого резервуара можно преступать к переработке молока, как правило, это операция «сепарирование». Очевидно, что необходимо подобрать установку, где будет подогреваться молоко и сепаратор. Производительность последующего аппарата должна быть равной производительности предыдущей или несколько больше ее, при меньшей производительности подбирается промежуточная емкость для накопления и кратковременного хранения сырья или продукта, иначе оборудование меньшей производительности не будет справляться с потоком. Продукты сепарирования должны быть охлаждены и собраны в каких-то емкостях, следовательно, надо подобрать и это оборудование. Далее приступают непосредственно к графику выработки продукции, отмечая технологические операции и оборудование для каждого продукта. Если какой-либо аппарат используется для производства нескольких продуктов, то в строке с его названием дается ссылка на соответствующую операцию. На сыродельных и молочноконсервных предприятиях сначала определяют количество и производительность (вместимость) основного оборудования (аппарат для производства и выработки сырного зерна, вакуум-выпарные и су- 43 шильные установки), а затем подбирают все остальное оборудование (пастеризационные установки, формовочные аппараты, прессы, резервуары и т.д.). При составлении графика учитывается время непрерывной работы оборудования, продолжительность его санитарной обработки и подготовки к работе. Форма совмещенного графика приведена в приложении 4. После проверки графика преподавателем оформляют сводную таблицу основного технологического оборудования (см. приложение 6). В зависимости от принятой структуры компоновки оборудования предприятия - цеховые и бесцеховые, определяют суммарную площадь оборудования соответствующих цехов или участков и приступают к расчету соответствующих площадей. 3. РАСЧЕТ ПЛОЩАДЕЙ И КОМПОНОВКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ 3.1. Классификация помещений Площади производственных зданий подразделяются на следующие основные категории: 1) помещения основного производственного назначения (рабочая площадь) цехи (участки), хладостатные и термостатные камеры, лаборатории, заквасочные, камеры созревания сыров, отделения посолки, приготовления рассола, мойки, парафинирования и упаковки сыров, мойки форм, серпянок и салфеток для сыра, для наводки моющих и дезинфицирующих растворов, централизованной моечной, различные кладовые и конторские помещения, располагающиеся в производственных цехах; 2) подсобные и складские помещения - бойлерная, вентиляционная, трансформаторная, компрессорная, помещение для КИПиА, помещения технического назначения, ремонтно-механические мастерские, тарные мастерские, камеры хранения готовой продукции, экспедиции, склады припасов и материалов, ары и т.п.; 3) вспомогательные помещения - бытовые помещения, площади заводоуправления, конструкторские бюро и т.п. Часть перечисленных площадей рассчитывается, часть принимается в соответствии с профилем и мощностью предприятия. 3.2. Расчет площадей основного производства 3.2.1. Расчет площадей производственных цехов (участков) Площади этих помещений определяют исходя из условий рационального размещения оборудования, обеспечивающего поточность технологических 44 процессов с минимальной протяженностью молокопроводов и других коммуникаций, с учетом габаритов оборудования, расстояний от перегородок и колонн зданий до оборудования, обеспечивающих его обслуживание и ремонт, проходов и проездов. Сначала проводят ориентировочный расчет производственных цехов (участков) по формуле: Fц к Foб, где Fц - площадь цеха (участка), м2; ∑Fоб - суммарная площадь, занятая технологическим оборудованием без учета площадей обслуживания, м2; к - коэффициент запаса площади, который зависит от назначения цеха, наличия цеховых транспортных средств, линейных размеров оборудования. Коэффициент запаса площади устанавливается в зависимости от площади, занимаемой оборудованием, или от назначения цеха. В первом случае для аппаратов, площадь которых находится в пределах 1 м2, к = 7-8; 1-10 м2 - к = 4; 10-50 м2 - к = 2-3; во втором случае ориентировочно можно принимать следующие значения к: для приемно-аппаратного 6-7, для сыродельного, маслодельного, вакуум-аппаратного (цеха сгущения) цехов, цеха сушки, цеха розлива жидкой продукции (молоко, сливки, сметана, кисломолочные напитки и т.д.) и цеха расфасовки другой готовой продукции 2-4. Если предполагается бесцеховая структура городского молочного завода и производство цельномолочной продукции на предприятиях других отраслей молочной промышленности, к принимают равным 2-4. Следует увеличить значение к (в рекомендуемых пределах) при использовании в качестве транспортного средства электрокара. 3.2.2. Расчет площади приемно-моечного отделения Приемно-моечное отделение предназначено для приемки поступающего молочного сырья (молока и сливок) и мойки автоцистерн, в которых это сырье доставлено. По графику организации технологических процессов и работы оборудования определяют интенсивность приемки молока, т.е. количество молока, поступающего в течение часа (Мчас). С учетом выбранной вместимости одной автомолцистерны (Мц) рассчитывают потребное количество машин (Пм) для доставки молока в течение часа по формуле: Пм Мчас . Мц Общее время приемки и мойки (Z, мин) Пм автомолцистерны определяют по формуле: 45 Z Znp Zв Zм, где Zпр - продолжительность приемки молока из автомолцистерны, которая принимается равной 60 мин, независимо от количества машин; Zв - продолжительность вспомогательных операций для Пм автомолцистерны, которая для одной машины составляет 2-5 мин (Zв1). Zв Zв1 Пм, где Zм - продолжительность мойки Пм автомолцистерны, мин. Без щелочи продолжительность мойки одной автомолцистерны (Zм1) 17 мин, мойки со щелочью 21 мин. Zм Zм1 Пм, тогда Z 60 Zв1 Пм Zм1 Пм. Количество постов (п), необходимое для обеспечения часовой приемки молока и мойки автомолцистерн, определяют по формуле: n Z . 60 Площадь приемно-моечного отделения (м2) рассчитывают по формуле: Fnм 72 п, где 72 - площадь для одного поста, м2. При доставке молока большегрузными КАМАЗами с прицепом площадь одного поста в приемно-моечном отделении составляет 90 м2. Пример: на городской молочный завод поступает 50 т молока в течение трех часов. Отсюда интенсивность приемки составит: Мчас 50 16,7 т/час. 3 Определим количество требующихся автомолцистерн, если вместимость одной цистерны 5,6 т, то 46 Пм 16,7 2,9 3 автомолцистерны. 5,6 Общее время приемки и мойки (Z) для них составит: Z = 60 + 5 х 3 + 21 х 3 мин. Отсюда количество постов для обеспечения часовой приемки и мойки автомолцистерн составит: 138 п 2,3 2 поста. 60 Площадь приемно-моечного отделения составит Fnм 72 2 144 м2. 3.2.3. Расчет площадей камер хранения, созревания и складских помещений для готовой продукции Расчет термостатной, хладостатной и камер хранения на городском молочном заводе Расчет термостатной, хладостатной камер необходим в случае производства кисломолочных напитков термостатным способом. Кроме того, хладостатная камера может быть использована как промежуточное помещение для охлаждения продукции после розлива перед перемещением ее в камеру хранения. Расчет термостатной, хладостатной камер, а также камеры хранения проводят с учетом максимального количества одновременно находящейся там продукции (М), норм укладочной массы (m) и коэффициента использования площадей (к) по формуле: M Fк к. m Коэффициент использования площади учитывает проходы, проезды, площади, занятые воздухоохладителями или пристенными батареями. m и к определяются по табл. 19 в зависимости от вида продукта и его упаковки. Вместимость камер хранения для городских молочных заводов и цехов цельномолочной продукции предусматривают исходя из продолжительности ее хранения в течение половинного срока реализации. Таблица 19 Коэффициент использования площади в зависимости от вида продукта и его упаковки Продукция и вид фасовки 1 Диетпродукты и молоко: пакеты, бутылки из полимерных материалов емкостью 0,5 л, 1,0 л Укладочная масса (m), кг/м2 2 Коэффициент использования площади (к) 3 567 0,60 47 Окончание табл. 19 1 Сырки и творог: пергамент, ящики коробочки из полимерных материалов Сметана: стаканчики и коробочки из полимерных материалов Мороженое: контейнеры Сухое молоко: мешки картонные пачки Сгущенные молочные консервы Масло сливочное: ящики, короба Сыр натуральный Сыр плавленый Молочный сахар: мешки Казеин сухой: мешки Сахарный песок: мешки 2 3 400 0,62 396 0,60 396 0,60 120 0,65 400 700 1400 0,75 0,75 0,75 1000 900-1200 800 0,50 0,75 0,75 900 0,75 1200 0,75 2000 0,75 Склад сухого молока, используемого для производства восстановленного молока, следует предусматривать на трехсменный запас. Склад оборотной тары рассчитывать на недельный запас. 3.2.4. Расчет солильного отделения, камер для созревания и хранения сыра Расчет площади солильного отделения ведут по количеству головок сыра, одновременно находящихся в рассоле (Мобщ), с учетом жидкостного числа (с), жидкостное число выражает отношение объема рассола к объему сыра и равняется 3. Общее количество головок сыра, находящихся в бассейне, определяют по формуле: Мобщ Мс Z , где Мс - количество головок сыра, выработанных за сутки; Ζ - продолжительность посолки, сутки. Посолку сыра ведут в контейнерах. В зависимости от вида сыра выбирают контейнер по табл. 20. 48 Таблица 20 Контейнеры для посолки и созревания сыра Вес головки сыра, кг Назначение контейнера Размеры головки, мм Габариты контейнера длина ширина высота кол-во полок шаг полки ширина Емкость контейнера длина головок кг - 1080 885 1290 5 200 850 1000 - 450 Для советского сыра 12-16 1070 566 1300 5 230 550 1000 20 300 Для кубанского, краснодарского и ярославского - крупных унифицированных форм 8-10 1065 566 1039 5 180 550 1000 30 270 Для ярославского и краснодарского малого - унифицированной формы 4-6 1026 566 1064 6 150 550 1000 42 231 Для калининского сыра 1 915 570 1360 10 115 510 855 200 200 48 Стандартный - для сыров брусковой формы и низкого цилиндра 49 Затем рассчитывают необходимое количество контейнеров (Nк) по формуле: Nк Мобщ , Мк где Мк - вместимость одного контейнера, головок сыра. С учетом жидкостного числа определяют объем рассола в бассейне (V, м ) по формуле: 3 V C Vc, где ∑Vс - общий объем сыров, находящихся в бассейне, определяемый по формуле: Vc Vz Мобщ, где Vz - объем одной головки сыра, м3. Площадь зеркала солильного бассейна (м2) находят по формуле: F3 V , h где h - глубина бассейна, которая не должна превышать высоту контейнера более чем на 15 см и быть не меньше высоты контейнера. Общая длина бассейна (L, м) определяется по формуле: L F3 , Вб где Вб - ширина бассейна (м), принимается на 0,1 м больше длины контейнера. Площадь солильного отделения (Fс) принимают в 2-2,5 раза больше площади зеркала бассейна. Площадь камер созревания рассчитывают исходя из количества одновременно находящегося там сыра. Определяют количество контейнеров для созревания сыра (Nк, штук) по формуле: Nк Mc Z , Mк где Z - продолжительность созревания сыра, сутки; Мс - количество сыра, выработанное за сутки, в головках или кг; 50 Мк - емкость контейнера в головках или кг сыра. Площадь камеры созревания (Fкс, м2) находят по формуле: к Fкк Nк fк , п где fк - площадь под одним контейнером, м2; п - число рядов (ярусов) контейнеров по высоте, принимают 1-3 ряда; к - коэффициент запаса площади, принимают 2,5-3,0. Для хранения упакованного сыра перед отгрузкой предусматривают камеру вместимостью не менее 50 т, исходя из целесообразности отгрузки продукции в секции из 5 вагонов, но не менее 1 вагона. Количество контейнеров для хранения сыра определяется по табл. 21. Таблица 21 Контейнеры для хранения сыра № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Вид сыра Швейцарский Советский Советский (унифицированный) Алтайский Голландский брусковый Голландский круглый Пошехонский Степной Костромской большой Ярославский малый Российский большой Российский малый Пикантный Угличский Вес одного сыра, кг 50-100 12-16 Емкость контейнера головки кг 5 400 30 420 10-13 12-20 40 20 460 400 5-6 2,25 5,5 5,5 75 150 40 45 410 337 220 247 9-12 2,5 12 8 3,5 2,5 25 80 25 40 75 90 262 200 320 320 262 225 Примечание Размеры контейнеров, в мм: длина - 1104 ширина - 898 высота - 1240 Количество полок - 5 Шаг полки - 200 мм Поскольку созревание и хранение сыра, как правило, проектируются с использованием контейнеров, то для укладки их в несколько рядов по высоте применяются электропогрузчики, для которых предусматривается специальное помещение, имеющее выход на территорию и располагающееся вблизи камер созревания и хранения. В этом помещении организуется стоянка электропогрузчиков в нерабочее время и подзарядка их аккумуляторов. 51 Сыр отгружается с предприятия предварительно упакованным в оберточную бумагу и уложенным в деревянные ящики. Предусматривается тарный склад, где хранится клепка (дощечки) для ящиков; рядом должна располагаться тарная мастерская, в которой изготавливаются ящики, подаваемые затем в экспедицию или камеру хранения сыра перед отгрузкой. 3.2.5. Расчет камер хранения и складов готовой продукции для масла и молочных консервов Площадь камеры хранения масла рассчитывают исходя из необходимости хранения не менее 60 т, для крупных маслодельных цехов и заводов ориентируются на 10-суточное хранение продукта. На молочноконсервных предприятиях, вырабатывающих сгущенные стерилизованные продукты, рассчитывают площадь термостатной камеры в соответствии с принятым регламентом термостатирования продукта после стерилизации. На молочноконсервных заводах мощностью до 90 туб в смену и заводах сухого обезжиренного, цельного и заменителя цельного молока мощностью 5 (6) т в смену склады готовой продукции рассчитывают на 15-20-суточный срок хранения, на заводах большей мощности на 10-суточный срок: камеры масла перед отгрузкой принимают из расчета хранения продукции на секцию из 5 вагонов, но не менее 1 вагона в зависимости от мощности предприятия и конкретных условий привязки проекта; оперативный склад сахара на 3-суточный запас; склад гидрожиров и фосфатидов рассчитывают не менее чем на 10-суточный запас; склад резервной тары (ящики, бочки) предусматривают на пятисуточный выпуск продукции. Хранение молочных консервов (сухих и сгущенных), сухого обезжиренного молока принимают не более 20 дней в неохлажденном складе. При более длительном хранении (но не более трех месяцев) температуру складов в зависимости от вида упаковки принимают по данным табл. 22. Таблица 22 Температура хранения молочных консервов Продукция Сгущенные с сахаром и сгущенные стерилизованные молочные консервы Сгущенное цельное и обезжиренное молоко Сухие молочные консервы Сгущенное цельное и обезжиренное молоко, сухая сыворотка, заменители цельного молока Вид упаковки Температура, ºС Герметичная упаковка (жестяные банки) Негерметичная тара Не выше 18-20 Герметичная тара Негерметичная тара Не выше 18-20 Не выше 15 Не выше 18-20 52 3.3. Площади производственных и вспомогательных помещений Площади некоторых помещений основного производственного назначения (например, заводская лаборатория, заквасочная и т.п.), а также площади вспомогательных помещений (компрессорная, вентиляционная и т.п.) определяют в зависимости от типа предприятия и его сменной мощности по табл. 23. Таблица 23 Площади вспомогательных помещений Помещения Площадь помещений в строительных квадратах (36 м2) в зависимости от типа, мощности предприятия (переработка молока т в смену) городской молочнозавод сухо- сыродельмолочный консервго обезжи- ный завод завод ный завод ренного молока 100 200 100 200 50 100 50 100 1 1 1 1 1 1 1 1 2 4 2 4 1 2 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 4 6 2 4 2 4 2 2 2 4 2 4 1 2 1 1 2 3 1 2 1 2 3 5-6 2 3 1 2 1 2 2 4 2 4 1 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 2 Бойлерная Вентиляционная Трансформаторная Компрессорная Ремонтные мастерские Тарные мастерские Тарные склады Материальный склад Помещение для КИП Лаборатория приемномоечного отделения 1 1 Помещение для наводки моющих растворов 1 1-2 Помещение для централизованной мойки 2 4 Заводская лаборатория 4 6 Термостатная камера По рас- По расчеХладостатная камера чету ту Заквасочная 1 1 Моечная для форм и салфеток Моечная для сыров Парафинерная Помещение для наводки и пастеризации рассола Цеховые кладовые 0,5 1 1 1 0,5-1 1 0,5-1 1 1 1-2 0,5-1 1 0,5-1 1 2 4 0,25 0,25 0,5 - 4 6 0,25 0,25 0,5 - 1 2 0,25 0,25 0,5 - 2 4 0,25 0,25 0,5 - 1 2 0,25 0,25 1 1 1 1 2 4 0,25 0,25 2 2 2 1-2 - - - - 0,5 1 0,5 1 0,5 1 0,5 1 53 В состав заквасочной должны входить следующие отделения: чистых культур для получения материнской закваски, производственной закваски, кефирной закваски и моечное. Площадь экспедиции для городских молочных заводов принимается равной 20 % от площади камер хранения готовой продукции, для других типов предприятий до 10 % от площади склада готовой продукции. Площадь жестяно-баночного цеха рассчитывают, принимая во внимание на 1 туб в смену следующие размеры площади в м2, исходя из сменной мощности: рабочей (площадь помещений для производства жестяных банок) - 5,0; подсобной (площадь коридоров, вестибюлей, тамбуров, электрощитовой, теплового пункта, помещений вентиляционных установок) - 0,6; складской - 2,2; вспомогательной - 2. В административно-бытовом корпусе проектируется размещение служб заводоуправления, столовых, буфетов, бытовых помещений. Общую площадь корпуса ориентировочно определяют в % от производственной площади: для городских молочных заводов - 7-10 %; молочноконсервных заводов - 10,5-12; сыродельных заводов - 5-7; маслодельных - 7-9. 3.4. Компоновка помещений производственного корпуса 3.4.1. Общие требования к компоновке производственных помещений Прежде чем приступить к компоновке помещений производственного корпуса, рекомендуется ознакомиться с типовыми проектами аналогичных предприятий и проанализировать их. Конфигурация зданий молочных предприятий должна быть простой по форме, в виде прямоугольника. Допускаются пристройки к производственному корпусу административно-бытового корпуса, компрессорной, приемно-моечного отделения, цеха сгущения и сушки и т.п. Административно-бытовой корпус и цехи сгущения и сушки могут располагаться в отдельно стоящих зданиях, соединенных подземной, надземной или наземной галереей. Запрещается проектирование предприятий П-образной, Ш-образной конфигурации в плане и зданий с замкнутым двором. Компоновка помещений должна обеспечивать необходимые связи между цехами, вспомогательными и подсобными службами. Расположение помещений должно способствовать поточности технологических процессов, предусматривать возможно краткие и прямые коммуникации молокопроводов, обеспечивать соблюдение необходимых противопожарных и санитарно-гигиенических требований и норм, предусматривать возможность реконструкции предприятия, отвечать требованиям технической эстетики и обеспечивать максимальную экономию капиталовложений за счет снижения расходов по строительству. 54 В процессе компоновки помещений необходимо выбрать этажность, блокирование цехов и помещений, конфигурацию здания, сетку колонн, габаритные размеры здания. 3.4.2. Выбор этажности производственного корпуса Этажность производственного корпуса обуславливается типом и мощностью предприятия, методом строительства, особенностями технологического процесса и экономическими требованиями при проектировании. Наиболее распространены одноэтажные здания, которые проектируют для предприятий небольшой мощности или при использовании тяжелого и громоздкого оборудования. Многоэтажные здания проектируют при необходимости осуществления вертикального принципа технологического процесса, в частности, для молочноконсервных и городских молочных заводов. Расчет этажности в этом случае производят с учетом общей площади всех помещений завода и площади цехов и складов, которые по условиям работы должны размещаться на первом этаже. Молочные заводы в одноэтажном исполнении проектируют с бесподвальными и бесчердачными помещениями, в многоэтажном - с подвальными и цокольными помещениями. Если к одноэтажному зданию примыкает двухэтажный административно-бытовой корпус, то заводы строят в комбинированном исполнении. Городские молочные заводы мощностью до 50 т перерабатываемого молока в смену целесообразно проектировать одноэтажными, мощностью более 150 т молока в смену - многоэтажными, учитывая, что они располагаются в крупных городах, где ограничены свободные площади для застройки. Городские молочные заводы большой мощности можно проектировать и одноэтажными при условии сооружения антресоли, где располагаются резервуары, из которых производится розлив пастеризованного молока и сливок, жидких кисломолочных продуктов. Там же можно располагать и некоторые помещения, например, заквасочную, КИПиА, комнаты мастеров, начальников цехов и т.п. Крупные молочноконсервные заводы следует проектировать в комбинированном исполнении, к двух- или трехэтажному зданию пристраивать одноэтажную корпус-башню высотой от 12 до 30 м. Для молочноконсервных заводов мощностью до 60 туб в смену более приемлем вариант одноэтажного производственного корпуса. Сыродельные заводы проектируют в одноэтажном исполнении, как правило, без подвальных и чердачных помещений, располагая камеры для созревания сыра в средней части производственного корпуса. Маслодельные заводы, а также заводы сухого обезжиренного молока (заменителя цельного молока, регенерированного молока) с цехом маслоделия проектируют одноэтажными. 55 3.4.3. Выбор габаритов здания и размеров сетки колонн Габаритные размеры здания определяются его этажностью, типом и мощностью предприятия, унификацией типовых секций пролетов. Оптимальным соотношением длины здания и его ширины для одноэтажных зданий является 1,5-2,5; 1,0; а для многоэтажных - 2,0-3,0; 1,0. Очертания здания, в одноэтажном исполнении особенно, могут быть в виде квадрата или приближающегося к нему прямоугольника. Здание в форме квадрата имеет наименьшую удельную площадь ограждающих конструкций, приходящуюся на 1 м2 площади завода, снижаются первоначальные капиталовложения и последующие эксплуатационные расходы на отопление и вентиляцию. Однако для городских молочных, молочноконсервных и маслодельных заводов квадратная форма здания ухудшает возможность рационального расположения всех помещений относительно основного цеха. По суммированной площади главного корпуса с учетом рекомендуемого соотношения сторон здания определяют количество пролетов и длину здания в м или размерах сторон строительного квадрата. Если некоторые помещения выносят в отдельный корпус, их площадь при определении габаритов здания не учитывается. Сетка колонн влияет на компоновку помещений в производственном корпусе, на глубину помещений, их размеры относительно осей и рациональное аппаратурное оформление технологической схемы. Для одноэтажного исполнения типовой сеткой колонн считается 6х12 м. Сетка колонн 6х6 м затрудняет рациональное размещение технологического оборудования, более приемлема сетка колонн 6х12 м. В высотной части здания, предназначенной для размещения вакуум-аппаратов и распылительной сушилки, целесообразнее применять сетку размерами 6х18 и 6х24 м. В многоэтажных зданиях в подвальном и цокольном и первом этажах используется сетка колонн размерами 6х6 м, на втором и последующих также 6х6 м, на последнем 6х12 м. 3.4.4. Блокирование цехов и помещений Блокирование цехов и помещений в одном здании улучшает организацию технологического процесса, позволяет уменьшить территорию застройки, площадь ограждений, протяженность коммуникаций, способствует сокращению сроков и стоимости строительства. При компоновке производственных помещений можно использовать как цеховую, так и бесцеховую структуру. Бесцеховая структура - зальный принцип планирования и размещения технологических участков предусматривает объединение в одном помещении различных производств, допустимых по характеру технологических процессов. Такой принцип размещения наиболее целесообразен для молочных заводов малой мощности (до 50 т молока в смену). Использование бесцеховой структуры сокращает затраты на строительство за счет ликвидации внутренних стен и перегородок, улучшает обслуживание техноло- 56 гического оборудования, выполнение монтажных и ремонтных работ, вентиляцию помещений. Однако даже при зальном варианте необходимо выделять отдельные помещения с особым температурно-влажностным режимом, повышенным уровнем шума и т.п., например, цех розлива продуктов в стеклянную тару, заквасочная, сироповарочное отделение, цех сгущения и сушки, цех расфасовки молочных консервов, маслодельный цех. Обязательно выделяется на всех типах молочных предприятий, кроме городского молочного завода, цех по выработке цельномолочной продукции. Принцип объединения помещений с одинаковым температурно-влажностным режимом в большей степени относится к камерам хранения готовой продукции. На городских молочных заводах мощностью 100 т и выше молока в смену проектируют раздельные камеры для хранения молока, сливок пастеризованных, диетических продуктов, сметаны и творога. На предприятиях меньшей мощности можно применять общую камеру хранения для всех перечисленных продуктов. На молочноконсервных заводах проектируют 3 камеры хранения: одну (неохлаждаемую) для складирования основного продукта и 2 отдельных для масла и цельномолочной продукции. На сыродельных заводах проектируют 3 камеры хранения: для хранения сыра, подготовленного к отправке на холодильник, для хранения масла, для хранения цельномолочной продукции. На маслодельных заводах или заводах сухого обезжиренного молока (ЗЦМ) с цехом выработки масла проектируют 3 камеры хранения: для масла, цельномолочной продукции и неохлаждаемую камеру для сухого молока. Материальный склад целесообразно размещать с выходом на территорию завода для удобства доставки необходимых материалов из основных складских помещений, расположенных во вспомогательном корпусе. Материальный склад и цеховые кладовые должны располагаться возможно ближе к потребителю. Складские и бытовые помещения целесообразно располагать в торцевых частях здания с учетом их последующего выноса в специальное отдельное помещение и использования освободившейся площади для расширения производства. Склад соли для приготовления рассола на сыродельных комбинатах должен иметь выход непосредственно на территорию. Если отгрузка готовой продукции (сгущенные и сухие молочные консервы в потребительской таре, масло и сыр) проводится в деревянных ящиках, предусматривается удобное взаимное расположение тарного склада и тарной мастерской с местом упаковки продукта. Производственный корпус желательно располагать продольной осью с востока на запад. В этом случае помещения лаборатории, приемно-аппаратного цеха и цеха розлива молочной продукции размещаются с южной стороны, а камеры хранения готовой продукции, молокохранильные отделения, экспедиции с северной. Глубина производственных помещений в основном определяется высотой здания и размерами оконных проемов. Она составляет 12 м при высоте помещения 3,6-4,8 м и не более 24 м при высоте 6,0-7,2 м. В случае превышения 57 этих норм проектируется дополнительное естественное освещение через зенитные колпаки. Для обеспечения достаточного естественного освещения и условий для нормальной трудовой деятельности и эксплуатации оборудования цехи, в которых размещается технологическое оборудование с повышенным тепловыделением, например, цехи сгущения и сушки, следует располагать наиболее протяженной стороной у наружных стен здания. Во избежание образования конденсата на внутренних стенах помещений с повышенным влажностным режимом, например, солильное помещение сыродельных заводов, камеры обсушки и созревания сыров, камеры хранения цельномолочной продукции и т.п., следует размещать в средней части здания. При этом одновременно уменьшаются и тепловые потери через ограждающие поверхности. При многоэтажном строительстве указанные помещения располагаются только на первом и цокольном этажах. Помещения для компрессорной на заводах малой и средней мощности проектируют в основном производственном корпусе, размещая его в стороне от движения людей к месту работы, с подветренной стороны самого здания, ближе к основным потребителям холода, в торцевой части здания для удобства размещения двух выходов. Трансформаторная должна примыкать к компрессорной и иметь выход на улицу через дверной проем достаточной ширины для замены трансформаторов в случае необходимости. Взрыво- и пожароопасные помещения при одноэтажном строительстве размещают у наружных стен, при многоэтажном - на верхнем этаже. Котельные желательно проектировать в отдельно стоящем здании. В производственном корпусе располагают помещения бойлерной, необходимой для обеспечения производства горячей водой, и вентиляционной. Нельзя компоновать бойлерное помещение на смежной перегородке с холодильными камерами, а вентиляционную - с помещением для КИПиА и лабораторией. На предприятиях мощностью более 50 т перерабатываемого молока в смену необходимо проектировать комнаты мастеров, примыкающие к производственным цехам. Для хранения повседневно используемых вспомогательных материалов (фольга, пергамент, этикетки, марля и т.п.) рекомендуется предусматривать цеховые кладовые. Тип и расположение приемно-моечного отделения зависит от мощности предприятия. Приемку молока и мойку автомолцистерн предусматривают: на городских молочных заводах мощностью до 50 т перерабатываемого молока в смену: в южных районах - под навесом с установкой насосов в помещении учета молока, в районах средней полосы и северных - приемку молока под навесом, мойку автомолцистерн - в закрытом помещении, сблокированным с подсобными помещениями или главным производственным корпусом; на городских молочных заводах мощностью свыше 50 т переработки молока в смену: в южных районах - проездного типа, в районах средней полосы и 58 северных - совмещенное приемно-моечное отделение проездного типа с устройством воздушных завес и системы блокировки, которая исключает возможность одновременного открывания нескольких ворот; на заводах сухого обезжиренного молока, заменителей цельного молока, сыродельных и молочноконсервных: учитывая сезонность поступления молока, мощность предприятия и климатические условия, посты приемки молока и мойки автомолцистерн предусматривают как закрытого типа (для зимнего периода), так и под навесом (для летнего). Бытовые помещения на заводах сменной мощностью до 50 т молока проектируют сблокированными с основными производственными цехами, на заводах большей мощности - в административно-бытовых корпусах, примыкающих к зданию или соединенных с ним галереей. В производственных цехах должны быть предусмотрены помещения для отдыха, которые следует совмещать с помещением для производственных совещаний. Любые пристройки, отделяемые от производственных помещений сплошной стеной, допускают при условии, что их расположение обеспечит в производственных помещениях наличие оконных проемов. После принятия решения об этажности здания, его габаритах и т.п. на миллиметровой бумаге выполняют предварительную компоновку в масштабе 1:600, выбирая затем наиболее рациональный вариант. Сначала продумывают необходимые связи между цехами, вспомогательными и подсобными службами. При размещении производственных цехов, лабораторий и т.п. необходимо стремиться к максимально возможному естественному освещению помещений. В случае значительной глубины помещений (более 12 м) целесообразно предусматривать световые фонари, остекленные перекрытия или ленточные остекления корпуса здания. Цехи и склады с близким температурным режимом располагаются рядом. Не рекомендуется проектировать коридоры для прохода людей и транспортировки грузов. Однако допускается проектирование коридоров небольшой длины для людских и грузовых потоков, они целесообразны для разделения помещений, имеющих существенно различные температурные режимы. Перегородки между помещениями ставятся по основным осевым линиям, если необходимо разместить перегородку не по осевой линии, протяженность ее должна быть минимальной. Результаты расчета и подбора площадей заносят в табл. 24, при этом компоновочную площадь всех помещений заносят после определения рациональной компоновки площадей производственного корпуса. Компоновочную площадь целесообразно выражать целым числом строительных квадратов. 59 Таблица 24 Сводная таблица площадей № п/п Помещение Расчетная или принятая, м2 Площадь Компоновочная в м2 в строительных квадратах Примечание 3.5. Размещение технологического оборудования При размещении технологического оборудования необходимо руководствоваться следующими принципами: должно быть обеспечение кратчайшего пути движения сырья от начальной до конечной операции; проходы между машинами и аппаратами должны отвечать требованиям охраны труда и техники безопасности; отдельные машины и аппараты должны объединяться в единую производственную линию, оборудование располагается в последовательности, соответствующей ходу технологического процесса; должны быть рациональная организация и учет труда. Резервуары для хранения сырого цельного молока, а также обезжиренного молока, возвращаемого сдатчикам, сливок, отгружаемых на другое предприятие и т.п., целесообразно размещать вне здания или встраивать в стену здания с выходом лицевой части их в помещение для удобства обслуживания мойки. Вертикальные резервуары большой емкости (50 и 100 т) размещают вне здания, под навесом или в пристройке. Резервуары, из которых проводится расфасовка (розлив) молока, сметаны, кисломолочных напитков и т.п. на городских молочных комбинатах размещают на антресоли. Машины для розлива и фасовки продукции должны размещаться таким образом, чтобы обеспечивать свободный доступ к ним упаковочных материалов и направление готовых продуктов к камерам хранения. При размещении технологического оборудования необходимо соблюдать следующие расстояния: между выступающими частями аппаратов в местах, где не предусмотрено движение людей, - 0,5 м; при установке аппаратов фронтами один к другому - не менее 1,5 м; между выступающими частями аппаратов при одностороннем проходе (с учетом разводки трубопроводов) - 1,0 м; 60 для оборудования с выдвижными частями (поверхностями нагрева, крышками и т.д.) размеры проходов определяют, учитывая величину этих выдвинутых деталей с целью создания условий для свободного их удаления наружу; от верха оборудования до низа балок и от верха вакуум-аппаратов и сушилок до низа плит перекрытия расстояния принимают с учетом конструкции оборудования и условий его обслуживания. В зависимости от профиля и мощности предприятия принимают следующие виды основного транспортного оборудования и средств механизации: На молочных заводах и комбинатах: мощностью до 25 т в смену - напольные цепные транспортеры и ручные тележки; мощностью 50 т в смену и более (до 100 т) - электропогрузчики, поддоны; мощностью 100 т и более переработки молока в смену - электропогрузчики со штыревым и рамным захватами, пакеторазборщики, стопкоразборщики, стопкосборщики, пакетосборщики, собирающие пакеты из 3, 4 и 6 стопок без поддона или из 4-6 стопок на поддоне; кроме того, необходимо учитывать возможность размещения автоматизированного склада готовой продукции и контейнерную систему транспортировки грузов в размере 30 % от общего объема питьевого молока и диетпродукции; в цехах цельномолочной продукции - транспортеры и ручные тележки, электропогрузчики. На маслодельных комбинатах При выработке ЗЦМ применяют комплектование бочек и ящиков с гидрожирами и фосфатидами, мешков с премиксами и готовой продукцией на поддонах, транспортировку и штабелирование пакетов электропогрузчиками. При наличии оборудования и специализированного транспорта для перевозки следует применять: контейнерный способ транспортировки и хранения сырья и готовой продукции в специальных оборотных контейнерах; бестарную транспортировку и бестарное хранение сырья и готовой продукции с использованием специализированных цистерн. На молочноконсервных комбинатах по производству сгущенных консервов, сухого цельного молока и сухих детских продуктов: в складах готовой продукции - штабельный трехъярусный способ хранения пакетов с продукцией на поддонах; аэрозольный транспорт и бестарное бункерное хранение сыпучих продуктов; тросовые транспортеры и ленточные элеваторы для транспортировки банок. 61 4. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН Генеральный план промышленного предприятия - это проектируемое взаимное расположение всех его зданий, сооружений, рельсовых и безрельсовых дорог, подземных и надземных коммуникаций и сетей, организованных в единое целое для эффективного функционирования проектируемого предприятия. Для проектирования генерального плана необходимо знать состав предприятия: размер и характер отдельных помещений и сооружений; взаимные связи производств и устройств; топографические, геологические, гидрологические и климатические условия промышленной площадки; иметь данные о существующих и проектируемых в районе строительства промышленного предприятия транспортных, энергетических, санитарно-технических и других сооружений, с которыми может быть связан проектируемый завод, а также данные об их взаимном влиянии. В генеральных планах предусматривается: возможность расширения и реконструкции предприятия за счет использования свободных участков на промышленной площадке; кооперирование с населенным пунктом и предприятиями по использованию теплоцентрали, теплоэлектроцентрали, системы энерго-, тепло-, газоснабжения, подъездных железнодорожных путей и автомобильных дорог, внешних инженерных сетей и сооружений, радио- и телефонной связи, объектов жилищно-гражданского и культурно-бытового обслуживания и т.п. Основными показателями генплана являются: площадь участка, размеры территории, площадь (или коэффициент) застройки, площадь (или коэффициент) использования территории, площадь (или коэффициент) озеленения территории. Коэффициент застройки для молочных предприятий колеблется в пределах 0,25-0,45 в зависимости от типа, мощности и места строительства. При строительстве предприятия в городской черте коэффициент застройки несколько выше. Оптимальная величина коэффициента озеленения 0,3-0,4; коэффициента использования территории 0,6-0,7. Размеры строительной площадки для молочных заводов различной мощности и типа устанавливаются в соответствии с табл. 25. Рекомендуется составить безмасштабную зарисовку генерального плана со всеми зданиями и сооружениями для анализа рационального размещения зданий, разрывов между ними и определения ориентировочного коэффициента застройки. В середине листа показывают очертания производственного корпуса со всеми дорогами и площадками для приемки и отгрузки продукции. На предзаводской зоне обозначают зеленые насаждения, проходные и ворота для въезда и выезда автомашин. В зависимости от типа и мощности завода в производственной зоне размещают и административно-бытовой корпус. 62 Таблица 25 Размеры строительных площадок по нормам проектирования Типы предприятия Городские молочные заводы Комбинированные городские молочные заводы Молочноконсервные заводы Сыродельные заводы Заводы сухого обезжиренного молока Размер строительной площадки (га) при мощности предприятия т молока в смену 25 50 100 150 1,5 1,6 2,0 3,25 2,5 2,0 3,0 3,0 3,5 3,25 - 1,25 1,75 2,25 - Здания и сооружения в производственной зоне показывают с учетом минимальных противопожарных разрывов между ними, расположения сторон света и направления преобладающих ветров. После этого показывают очертания зданий и сооружений в зоне подсобных производств и транспортной зоне. При составлении генерального плана следует обратить внимание на рациональное использование, асфальтирование территории, ее озеленение и расположение зеленой зоны в местах отдыха рабочих. Вспомогательный корпус располагается параллельно основному производственному. Вблизи запасного выхода следует разместить блок складов, располагаемых по периметру, а также площадку для жидкого и твердого топлива. Следует иметь в виду, что на молочноконсервных предприятиях, заводах сухого обезжиренного молока (СОМ) и ЗЦМ необходимо проектировать ветку - тупик железной дороги для отгрузки продукции и доставки немолочного сырья, топлива. Для обеспечения работы по приему и выдаче грузов, в том числе готовой продукции, устраиваются рампы у складов и экспедиций, снабженные пандусом и ступеньками. Платформы рампы могут быть прямые, гребенчатые и зубчатые. Чаще всего на молочных предприятиях проектируют прямые платформы шириной от 3 до 6 м: 3 м - в случае применения подъемно-транспортного оборудования непрерывного действия (транспортеров); 6 м - при использовании механических средств напольного транспорта. При совмещении платформы с экспедицией ширина рампы составляет 1,5-2 м. Площадку для внешнего обмыва машин следует размещать непосредственно на главном въезде предприятия, для сбора грязной воды предусматривается сооружение грязеотстойника. Предприятие должно иметь и такие сооружения для первичной очистки сточных вод, как жиро- и песколовка, нейтрализатор. Сооружения для оборотного водопользования (градирни или брызгальные бассейны) размещают в непосредственной близости от их потребителей (компрессорные, цехи сгущения), располагаются они в зеленой зоне. Преду- 63 сматривается установка емкостей для суточного запаса воды, повторно используемой воды, пожаротушения с площадкой для разворота машин. Ширина ворот для въезда автомобилей на площадку предприятия принимается по наибольшей ширине используемых автомашин плюс 1,5 м, но не менее 4,5 м, а ширина ворот для железнодорожных въездов - не менее 4,9 м. Расстояние от края проезжей части автомобильной дороги до зданий и сооружений должно быть не менее 3 м. Ко всем зданиям и сооружениям по всей их длине должен быть обеспечен подъезд пожарных автомобилей: с одной стороны - при ширине здания (сооружения) до 18 м и с двух сторон - при ширине более 18 м. Ширина подъездов при одностороннем движении - 3,5 м, при двухстороннем - 6 м, в месте разворота машин - 15 м; минимальная ширина пешеходной дорожки должна быть 1,5 м. Хозяйственная часть территории отделяется от производственной зелеными насаждениями (деревьями, кустарниками) шириной не менее 3 м. Для хранения топлива, тары, строительных и других материалов проектируются склады, навесы или специально отведенные площадки в хозяйственной части территории на расстоянии не менее 25 м от производственного корпуса. Зеленая зона с фасадной стороны должна быть шириной не менее 6 м. 64 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Степанов, В.М. Проектирование предприятий молочной отрасли с основами САПР: учебник для студ. высш. учеб. завед., обуч. по спец. «Машины и аппараты пищевых производств» и «Технология молока и молочных продуктов» / В.М. Степанов, В.К. Полянский, В.В. Сысоев. - М.: Агропромиздат, 1989. - 208 с. 2. Степанов, В.М. Основы проектирования предприятий молочной промышленности: уч. пособие для студентов высш. учеб. заведений по спец. «Технология молока и молочных продуктов» / В.М. Степанов. - Воронеж: Издво Воронеж. ун-та, 1981. - 216 с. 3. Проектирование предприятий мясомолочной отрасли и рыбообрабатывающих производств / Ю.Н. Виноградов, В.Д. Косой, О.Ю Новик. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 336 с. 4. Аппаратурно-процессовое оснащение производства молочных продуктов / В.И. Трухачев, В.А. Самойлов, Г.Г. Нестеренко, М.А. Ткаченко. - Ставрополь: СтГАУ Агрус, 2005. - 456 с. 5. Руднев, С.Д. Правила оформления выпускных квалификационных работ Кемеровского технологического института пищевой промышленности: метод. указания для студ. всех форм обучения / С.Д. Руднев, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2004. - 27 с. 6. Цветкова, Н.Д. Материальные расчеты в технологии молока и молочных продуктов: учебное пособие / Н.Д. Цветкова, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2001. - 52 с. 7. Краснокутский, Ю.В., Панченко, Ю.Б. Машины и оборудование для получения цельномолочной продукции. - М.: Агропромиздат, 1990. - 254 с. 8. Курочкин, А.А., Ляшенко, В.В. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства: учебник для студ. вузов по спец. «Механизация сельского хозяйства» и «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции» / Под общ. ред. В.М. Баутина. - М.: Колос, 2001. - 440 с. 9. Машины и аппараты для переработки молока и мяса: уч. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. «Машины и аппараты пищевых производств» / А.А. Курочкин, В.М. Зимняков, Б.А. Чагин и др.; ред. В.К. Медведев. - Пенза: Пензинский технологический ин-т, 1999. - 454 с. 10. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 7. Оборудование молочных предприятий / Справочник-каталог. - СПб.: ГИОРД, 2004. - 826 с. 11. Трепененков, Р.И. Альбом чертежей конструкций и деталей промышленных зданий: уч. пособие для вузов / Р.И. Трепененков. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1980. - 248 с. 12. Гаврилова, Н.Б., Щетинин, М.П., Гречук, Е.Ю. Проектирование предприятий отрасли с основами промстроительства: учебное пособие. - БарнаулОмск: Изд-во АлтГТУ, 2003. - 221 с. 65 13. Сапрыгин, Г.П., Гаврилова, Н.Б. и др. Дипломное проектирование: учебное пособие / Алт. гос. тех. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул-Омск: Изд-во АлтГТУ, 2004. - 228 с. 14. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 1. Цельномолочные продукты. Производство молока и молочных продуктов / Сост.: Л.И. Степанова. - СПб.: ГИОРД, 2000. - 384 с. 15. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 2. Масло коровье и комбинированное / Сост.: Л.И. Степанова. - СПб.: ГИОРД, 2002. - 336 с. 16. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 3. Сыры / В.В. Кузнецов, Г.Г. Шиллер; под общ. ред Г.Г. Шиллера. СПб.: ГИОРД, 2003. - 512 с. 17. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 4. Мороженое / Сост.: Т.П. Арсеньева; под ред. К.К. Горбатовой. - СПб.: ГИОРД, 2002. - 184 с. 18. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 5. Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки / А.Г. Храмцов, С.В. Василисин. - СПб.: ГИОРД, 2004. - 576 с. 19. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 6. Технология детских молочных продуктов / В.В. Кузнецов, П.П. Липатов. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 512 с. 20. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 9. Консервирование и сушка молока / Л.В. Голубева. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 272 с. 66 Приложение 1 Таблица 1 Ассортимент продукции проектируемого предприятия Ассортимент вырабатываемой продукции Массовая доля жира, % Мощность, т/смену Вид упаковки Таблица 2 Основные физико-химические показатели готовой продукции сухих веществ, %, не менее влаги, %, не более белка, %, не менее группа чистоты, не ниже Плотность, кг/м3, не менее жира, %, не менее Температура, оС Ассортимент Кислотность, оТ, не более Массовая доля Нормативная документация 67 Приложение 2 Схема технологических процессов производства продукции молочного комбината Приемка и оценка качества молока Подогрев до t = 40-45 °C Очистка Охлаждение до t = 4-6 °C Резервирование Молоко питьевое пастеризованное ГОСТ Р 52090-2003 Сметана ГОСТ Р 52092-2003 Подогрев до t = 40-45 °C Подогрев до t = 40-45 °C Сепарирование Нормализация Сливки Гомогенизация t = 45-75 °C, P = (12,5±2,5) МПа Пастеризация при t = 74-76 °C, τ = 15-20 cек Охлаждение t = (4±2) °C Розлив Хранение и реализация t = (4±2) °C Обезжиренное молоко Гомогенизация t = 70 °C, P = 15 МПа Пастеризация при t = 83-93 °C Охлаждение t = 25-27 °C Заквашивание и сквашивание t = 24-27 °C, τ = 13-16 час, 60-70 °Т Расфасовка Охлаждение и физическое созревание сметаны 68 Приложение 3 Схема направлений технологической переработки молока на сыродельном комбинате МОЛОКО ЦЕЛЬНОЕ Цельномолочная продукция: пастеризованное молоко, кефир Сепарирование Сливки Сыворотка подсырная Сыры 68 Масло сливочное Обезжиренное молоко Нормализация Пахта Закваска Нормализованная смесь Творог столовый Сепарирование Сыворотка обезжиренная Сыворотка творожная Продукты из сыворотки и пахты Пахта Сливки подсырные Масло подсырное 69 Приложение 4 Форма совмещенного графика организации технологических процессов и работы оборудования 10 мм 200 мм 20 мм 20 мм № п/п Наименование операций технологического процесса Количество всего, т/см т/час Наименование технологического оборудования; тип, марка Производительность, т/час Количество единиц 80 мм 80 мм 80 мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 1-я смена 2-я смена Опорожнение емкости Наполнение емкости Работа оборудования Подготовка оборудования к работе Мойка оборудования Продолжительность технологической операции 69 Условные обозначения на графике 70 Приложение 5 Сводная таблица продуктового расчета за сутки Сырье и продукция, кг 1. Приход молока 2. Выработано 1) молоко пастеризированное 2) кисломолочные жидкие продукты 3) сметана 4) творог 5) закваска 6) прочие продукты 3. Просепарировано молока 4. Возвращено обезжиренного молока 5 Получено сыворотки Итого: Затрачено на производство, кг норма- в том числе лизоцель обез заванное ное жиквас молоко моренка (смесь) локо ное молоко Получено при производстве, кг обез сливки сливки сливки жижиржиржирренностью ностью ные ное 35 % 50 % молоко Остаток, кг молослив ко ки обезжиренное 71 Приложение 6 Сводная таблица технологического оборудования Название оборудования Марка Производительность, кг/час, вместимость, т Габаритные размеры, мм дли- ши- вына рисона та Площадь единицы, м2 Количество единиц, штук Общая площадь, м2 Примечание 72 УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ В КУРСОВОМ И ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ Методические указания для студентов, обучающихся по направлению подготовки 260303 «Технология сырья и продуктов животного происхождения» Составители: Цветкова Надежда Дмитриевна, Хатминская Марина Дмитриевна Зав. редакцией И.Н. Журина Редактор Н.В. Шишкина Технические редакторы: Т.В. Васильева, С.В. Арещенко Художественные редакторы: Л.П. Токарева, Л.Ю. Леонова ЛР № 020524 от 02.06.97 Подписано в печать 20.03.07. Формат 60х841/16 Бумага типографская. Гарнитура Times Уч.-изд. л. 4,5. Тираж 400 экз. Заказ № 67 Оригинал-макет изготовлен в редакционно-издательском отделе Кемеровского технологического института пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47 ПЛД № 44-09 от 10.10.99 Отпечатано в лаборатории множительной техники Кемеровского технологического института пищевой промышленности 650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52
