Proiectarea unei fabrici de lapte de consum de capacitate : 1500 l/zi

Cuprins : Introducere Capitolul 1 : Consideraii asupra caracteristicilor si colectarii laptelui de consum.1.1 Structura si caracteristicile laptelui de consum.1.2 Colectarea si tratamentul primar al laptelui de consum.

Capitolul 2 : Proiecatrea unei linii tehnologice pentru obinerea laptelui de consum de capacitate 1500 l / zi . 2.1 Amplasarea si structura unei fabrici pentru obinerea laptelui de consum . 2.2 Proiectarea instalaiei pentru recepia laptelui de consum. 2.3 Proiectarea pasteurizatorului aferent capacitii de 1500 l /zi si valorificarea produselor secundare . 2.4 Proiectarea insalaiei de racire a laptelui.

Capitolul 3 : Norme de sanatatea i securitatea muncii in cadrul fabricii.

Introducere Obinerea laptelui de consum Ierarhizarea produselor alimentare de origine animal n funcie de importana economic i alimentar, plaseaz laptele pe poziia a-2-a, dup carne, fiind considerat una dintre cele mai ieftine surse de protein animal cu valoare biologic ridicat. La nivel mondial, consumul de lapte i de produse lactate pe locuitor reprezint un indicator important al standardului de via i de aceea, n rile civilizate, producia de lapte reprezint 30-40% din venitul brut realizat n producia agricol. Considerat un univers alimentar, laptele este un aliment complet i de nenlocuit, datorit multiplelor sale efecte benefice, cum ar fi:aciune mineralizant la tineri; antidecalcifiant la aduli; protecie antitoxic la persoanele care lucreaz n medii toxice etc.Consumul raional de lapte asigur o bun dezvoltare fizic i intelectual-mai ales la persoanele tinere, mrete rezistena organismului la boli, prelungete longevitatea i asigur o bun stare de sntate la toi consumatorii; la femeile de peste 40 ani, consumul zilnic de lapte previne apariia osteoporozei. De asemenea, favorizeaz eliminarea substanelor toxice din organism, deoarece formeaz compui chimici insolubili cu unele metale grele. n ultimul timp, exist tendina de a crete ponderea laptelui animal (sub form de lapte praf) n alimentaia sugarilor. Fenomenul a fost declanat de studiile efectuate de ctre O.M.S., care au identificat n laptele matern peste 350 substane toxice; acestea, dei nu afecteaz imediat starea de sntate la noi nscui, conduc n timp la scderea rezistenei la boli, favorizeaz apariia diverselor forme de cancer, determin o dezvoltare mai lent a sistemului nervos etc. Laptele este recomandat i persoanelor n vrst, femeilor gravide sau celor care alpteaz, datorit aportului su n calciu, fosfor i proteine de mare valoare biologic, dar i pentru gradul ridicat de valorificare a nutrienilor i mai ales a substanelor minerale din compoziia acestuia. Prin urmare, dei laptele este un aliment recomandat tuturor categoriilor de consumatori, el trebuie s intre obligatoriu n dieta nou-nscuilor, copiilor i vrstnicilor, a bolnavilor i covalescenilor, a femeilor gravide i a celor care alpteaz, dar i a persoanelor care lucreaz n medii toxice.Peste 90% din producia mondial de lapte de consum uman i aproximativ 87% n ara noastr este reprezentat de laptele de bovine ns, exist regiuni n care se consum pe scar larg i laptele provenit de la alte specii de mamifere. Astfel, n Europa de Nord, se folosete pe scar larg laptele de capr i de oaie, laponii consum lapte de ren, iar n Asia de S-E laptele de bivoli, de iap. n urma obinerii laptelui, acesta este supus unui proces de rcire n nite tancuri, iar pentru procesare se transport cu autocisterna izoterm la fabricile de lapte. In vederea obinerii laptelui pasteurizat, se utilizeaz nite instalaii specifice cu fluxuri moderne de fabricare.De obicei, pentru obinerea laptelui pasteurizat se parcurg un set de faze tehnologice dup cum urmeaz: filtrare-curaire, normalizare, pasteurizare, omogenizare, racire-depozitare, ambalare si aprecierea condiiilor de calitate. Aprecierea laptelui integral crud consta n: aprecierea cantitativ orientativ, efectuata nainte de luarea probelor pentru analize fizico-chimice, prin introducerea unei tije gradate n fiecare compartiment al cisternei de lapte; Recepia calitativa a laptelui se face prin efectuarea analizelor organoleptice si fizicochimice ale laptelui in vederea comparrii rezultatelor cu standardele in vigoare la acel moment. Recepia cantitativ definitiv, se face volumetric sau gravimetric, folosindu-se aparate de masur specifice. Se admite laptele proaspat, curat, cu proprieti organoleptice normale, cu compoziia chimic , conform standardelor i fara substane strine. Descarcarea mecanic a laptelui din interiorul cisternelor;Filtrarea - curairea laptelui se face cu scopul indepartrii impuritailor grosiere si fine din lapte folosindu-se:a) pachetul de site asezat pe conducta care duce la aparatul de masur;b) separatoarele mecanice centrifugale (4000-7000 rotatii/minut), carendeparteaza "namolul de separare" (deseu organic care contine 73,3% ap, 17,8% proteine, 3,3% grasime, 3% cenu i 2,6% azot liber), reprezentnd o foarte bun resurs furajera pentru animale.Racirea si depozitarea laptelui se realizeaza la temperature cuprinse intre 2-6C, in tancuri tampon, izoterme pentru care urmaresc sa mpiedice multiplicarea germenilor patogeni. Normalizarea laptelui (reducerea coninutului laptelui in grasime, in funcie de solicitarile pieii de consum, 3,6%, 3%, 2%, 1,5% etc.). Aceast operaiune se face prin adaugarea de lapte smntnit, folosindu-se procedee de calcul specifice (ptratul Pearson, tabelele matematice, normogramele etc.), iar pentru cerine de lapte cu un coninut mai bogat de grasime se poate adauga lapte mai gras. Omogenizarea laptelui prin aceast etap tehnologic se urmarete obinerea unei emulsii de grsime care se realizeaz prin diminuarea globulelor sub presiune, in instalaii cu orificii fine sau cu ajutorul ultrasunetelor. Aceast operaiune determin micorarea vitezei lor de ascensiune de 7 - 11 ori, laptele astfel obinut avand o vscozitate mai mare, culoare mai alb, arom placut, gust mai bun i un grad de digestibilitate mai ridicat. Pasteurizarea laptelui este o faza tehnologic foarte important, iar prin acest procedeu se urmerete distrugerea microorganismelor aflate in stare vegetativ (germenii patogeni) precum si inactivitatea celor in stare sporulata. n funcie de temperatura de pasteurizare si durata de contact a laptelui cu agentul de nclzire se pot folosi urmatoarele metode de pasteurizare:a) Pasteurizarea joas sau de durat (tratament termic la 63-65C,timp de 30 min.) este lent, necesit consum destul de mare de energie termic, determine modificari organoleptice (gust de lapte fiert) si precipitarea sarurilor minerale din lapte. Aceasta metod este indicat la pasteurizarea laptelui destinat la fabricarea brnzeturilor.b) Pasteurizarea inalt de tip scurt - HIGH TEMPERATURE SHORTTIME - (HTST) (tratament termic la temperaturi cuprinse intre 72 - 74C , timp de 15 min). Aceast este o metoda rapid, utilizat in producie deoarece permite mecanizarea si automatizarea procesarii laptelui si nu modific nsuirile organoleptice ale acestuia.c) Pasteurizarea instantanee tip flash sau fulger (tratament termic la80-90 C, timp de 10 sec., urmate de racire brusca). Este o metod rapid, care nu modific nsuirile organoleptice ale laptelui, utilizata in general pentru acel lapte de o calitate mediocr. Dezodorizarea laptelui (ndepartarea substanelor volatile cu ajutorul unor instalaii de dezodorizare) si evacuarea laptelui din instalaii cu ajutorul unei pompe catre locul de depozitare.Racirea si depozitarea laptelui pasteurizat se realizeaza in ultimul compartiment al instalaiei de pasteurizare prin care circul agentul de rcire, asigurndu-se astfel o temperatur de 2 - 6 C si se pastreaza in tancuri izoterme. Ambalarea si etichetarea laptelui. Aceast etap necesit urmatoarele:Imbutelierea laptelui in sticle sau ambalarea in bidoane (se practic incazul laptelui destinat consumului colectivitetilor-cantine, crese, spitale etc.), n pungi de material plastic, sau in cutii de carton si pungi in sistem Tetrapack, ultimele asigurnd reducerea cheltuielilor de transport, de igienizare si gestionare.Culoarea ambalajului trebuie se reflecte coninutul in grsime al laptelui pasteurizat i avem: culoarea rosie 3,6 % grsime, culoarea albastr 1,5 % grsime si culoarea verde 0,3 % grsime;Realizarea nscrisului sau etichetarea (denumirea produsului, data fabricrii, marca fabricii, coninutul in grasime si preul) i continuarea depozitarii la temperature cuprinse intre 4 6 C .

Schema tehnologic de obinere a laptelui

Capitolul 1 Consideraii aspura caracteristicilor i colectrii laptelui de consum1.1 Structura i caracteristicile laptelui de consum

Din punct de vedere chimic, structura laptelui este determinat de specia animalului, ras, vrst i anotimp.

Ca structur procentual, laptele conine 87,3% ap, 3,5% proteine, 3,7% grsimi, 4,8% lactoz i 0,7% sruri minerale (cloruri, fosfai, nitrai de Ca, Na, K, Mg). Vitaminele hipo i hidrosolubile, sunt de tipul A pentru creterea organismului tnr, de tipul D antirahitice, de tipul E antioxidante i mpotriva sterilitii, de tipul B i B6 pentru ntrirea sistemului nervos, B12 antianemice i C pentru creterea rezistenei la boli infecioase. Enzimele au valoare catalitic n reaciile biochimice i sunt de tipul:- lipaz care hidrolizeaz gliceridele,- proteaz care descompune proteinele,- fosfataz folosit ca test de control pentru pasteurizarea laptelui,- peroxidaz ca enzim de oxidare indirect pentru aprecierea eficienei pasteurizrii nalte.- reductaz cu rol de oxido-reductor utilizat pentru stabilirea gradului de contaminare a laptelui.Mai conine: pigmeni (carotin i xantofi lin), acizi organici (citric) i anticorpi.

Principalele proprieti fi zice ale laptelui sunt:- densitatea (1,027...1,033 g/cmc),- vscozitatea (1,75..2,6.0 cP),- cldura specifi c (0,92...0,93 cal/g)- indicele de refracie (1,35),- temperatura de congelare (-0,53...-0,58C),- temperatura de fierbere (100,55C)- pH-ul (6,5-6,8).

Lipidele laptelui

Grsimea este componenta cea mai variabil, situandu-se in limite destul de largi chiar n cadrul aceleiai specii. Ea se sintetizeaz in glanda mamar i din punct de vedere chimic este format din: gliceride i substane de asociaie ca: fosfolipide, steroli, pigmeni, vitamin liposolubile (A) i acizi grai liberi. Lipidele se gsesc in lapte sub form de globule de grsime de form uor eliptic, globule ce sunt inconjurate la suprafa de o membran lipoproteic.

Datorit gradului mare de dispersie grsimea laptelui are cateva particulariti: se emulsioneaz uor i se asimileaz aproape integral; are un punct de topire sub temperatura corpului uman (sub 370C) astfel incat in form lichid favorizeaz unele reacii enzimatice; membrana lipoproteic are un pH convenabil aciunii lipazelor.

Grsimea propriu-zis (gliceridele) este format din mono-, di-, trigliceride ce conin acizi grai saturai i nesaturai in diferite proporii, ceea ce confer anumite proprieti cu influen asupra consistenei i conservabilitii. Acizii grai saturai sunt:- volatili solubili (butiric, caproic);- insolubili (caprilic (C8), caprinic (C10));- puin volatili: acid lauric (C12);- nevolatili insolubili: acid miristic (C14), acid palmitic (C16), acid stearic (C18), acid arahnic (C20);- acizi grai nesaturai cu o legatur dreapt: acid oleic, C10 C16;- acizi grai polinesaturai neconjugai: acid linoleic, acid linolenic, acid arahidonic.

Acidul oleic, palmitic si stearic constituie 70-75 % din totalul acizilor grai i din acetia 1/3 o reprezint acidul oleic.

Globula de grsime

1. fraciuni de trigliceride cu punct de topire sczut2. fraciuni de trigliceride cu punct de topire ridicat3. membrana lipoproteic

Globulele de grsime au dimensiuni intre 0.1 10 i sunt formate din trei straturi. nstructura membranei intr: fosfolipide, colesterol, vitamina A, enzime (spre interior), proteine(spre exterior) ce sunt legate de fosfolipide prin legturi electrostatice.Proteinele laptelui

Coninutul de proteine din lapte variaz in funcie de: specie, ras, alimentaie, stadiul lactaiei, starea fiziologic a animalului. Proteinele sunt macromolecule formate prin inlnuirea a aproximativ 25 resturi de alfa-aminoacizi, proprietile acestora influenand proprietilespecifice ale proteinelor laptelui. In lapte exist trei grupe de proteine: cazeina, proteinele zerului i proteozo-peptonele.

Cazeina se scindeaz in fraciunile: S1-CN ; S2-CN; -CN; -CN; K-CN.

Proteinele zerului: - lactalbumina, - lactoglobulina, serumalbumina, globuline imune, substane azotate neproteice, proteozo-peptone.

Cazeina reprezint 80 % din proteinele laptelui, restul de 20 % reprezint proteinele zerului. Cazeina se gsete sub form de micelii.

Calciu organic 20 % legat de micelii, Calciu mineral 80 %.Glucidele laptelui

Laptele conine o cantitate de glucide sub form de soluie adevrat imprimandu-I acestuia un gust dulceag. Glucidele sunt: neutre (lactoza), azotate (N-glucozamina acetilat, Ngalactozamina acetilat), acide (acidul sialic este legat de lactoz i substanele azotate).

Galactoza se gsete in lapte in proporie de 4,7 5,2 % i reprezint 40 % din substana uscat a laptelui. Este de 6,25 ori mai puin dulce ca zaharoza, iar substanele proteice din lapte ii mascheaz parial gustul de dulce al lactozei. Lactoza este sintetizat in glanda mamar din glucoza din sange i acizii volatili produi n stomacul animalului. Ea este una din substanele importante in nutriia omului, fiind singura surs de galactoz component a galacto-cerebrozidelor din esutul nervos. Lactoza estesubstratul pentru numeroase microorganisme producand fermentaia ce are o importan tehnologic: obinerea produselor lactate acide, a acidului lactic i lactaiilor, i la maturarea branzeturilor.

In lapte, lactoza se gsete sub dou forme izomere , care se deosebesc prin poziia unei grupri hidroxil (OH) pe un C al glucozei, i care sunt in echilibru. In echilibru sunt i forma anhidr i hidratat, ele putand trece una in cealalt: sau lactoza anhidr trece reversibil in sau lactoz hidrat i lactoza (anhidr sau hidratat trece in lactoz (anhidr sau hidratat). In lapte se mai gsesc in cantiti foarte mici oligozaharide importante datorit activitii lor biologice. Oligozaharidele neproteice glucoza, fructoza, galactoza, arabinoza; azotate N-acetil glucozamina, N-acetil galactozamina, care sunt factorii de cretere pentru Lactobacillus bifidus, specie predominant a microflorei sugarilor. Glucidele acide din lapte sunt reprezentate de: acidul lactamic, acidul neuraminic (sunt acizi sialici).

Vitaminele laptelui

Laptele este o surs important de vitamine necesare dezvoltrii nou-nscuilor. Cantitile de vitamine sunt variabile, factorul determinant fiind regimul alimentar al animalului. Vitaminele liposolubile se gsesc cu preponderen in smantan i unt, iar cele hidrosolubile in laptele smantanit i in zer. Vitaminele sunt: A, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B12, C, D, E, K, P.

Enzimele laptelui

Enzimele sunt substane chimice complexe, de natur organic, proteino-coloidal solubile, dotate cu activitate catalitic. Se mai numesc i biocatalizatori. In lapte exist 16 sisteme enzimatice. Originea lor poate fi endogen sau exogen (atunci cand enzimele provin din sange prin traversarea esutului mamar sau atunci cand sunt secretate de microorganisme). In funcie de tipul reaciei pe care o catalizeaz se impart in 6 mari clase: oxidoreductaze, transferaze, hidrolaze, liaze, izomeraze, ligaze. In mod obinuit, in lapte se gsesc enzime din primele 3 clase care prezint importan sub urmtoarele aspecte: sensibile la cldur, unele sunt factori de degradare a unor componente ale laptelui, folosesc la determinarea calitii igienice a laptelui, au aciune bactericid, asigur protecia limitat a laptelui.

Principalele tipuri de enzime din lapte: oxidoreductaze: peroxidaza, xantinoxidaza, catalaza, sulfhidriloxidaza; transferaze: ribonucleaza, lactozosintelaza; hidrolaze: lipaza, fosfataza alcalin, proteaza, amilaza, lizozimul.

Gazele laptelui

Laptele are un coninut de gaze variabil intre 3-8 %. Imediat dup mulgere predominCO2, dup care, in contact cu aerul cantitatea de CO2 scade crescand cantitatea de O2 i N2. Laptele conine i mici cantiti de NH3.

1.2 Colectarea i tratamentul primar al laptelui de consum .

Prin colectare laptelui se nelege totalitatea operaiilor la care este supus laptele imediat dup mulgere pn la recepia lui la fabric: colectare, rcire, transport, control calitativ,etc.Zona de colectare constituie teritoriul pe care se colectez laptele pentru aprovizionarea cu materie prim a ntreprinderii.Zona de colectare a laptelui cuprinde satele i comunele existente n zona respectiv, iar raza de colectare are o distan de 20-30 km.Zona de colectare cuprinde urmtoarele subuniti:puncte de strngere, centre de colectare, centre de smntnire i secii de fabricare a brnzeturilor.Punctul de strngere reprezint cea mai mic unitate de colectare, nedepind 5 km. Capacitatea i numrul punctelor de strngere se stabilete n aa fel nct recepia laptelui n perioada de var s nu depeasc dou ore i jumtate, laptele colectndu-se de dou ori pe zi:dimineaa i seara.Punctele de strngere trebuie s aib un spaiu suficient care s corespund din punct de vedere igienico-sanitar, lumin, aerisire, ap potabil, s asigure scurgerea apelor de splare i s fie dotat cu aparatur i reactivi necesari analizelor fizico-chimice ale laptelui.Centrul de colectare are rolul de a primi laptele de la mai multe puncte de strngere i de la productorii direci.

La centrul de colectare se efectueaz recepia calitativ (analiza senzorial, determinarea grsimii, aciditii, densitii), recepia cantitativ, filtarea laptelui pentru ndeprtarea impuritiilor mecanice, rcirea la o tempertur de 10C i depozitarea n bidoane aezate n bazine cu ap i ghea sau n tancuri izoterme, pn n momentul transportului la ntreprinderea de industrializare.Pentru a asigura tratarea laptelui n bune condiii, centru de colectare trebuie s aibe mai multe ncperi: una pentru recepia laptelui, unde se face i rcirea, un depozit pentru laptele rcit i o ncpere pentru curairea i depozitarea bidoanelor. Centrul de colectare a laptelui cuprinde urmatorul inventar:bidoane de lapte; bazin racire lapte, filtrare racire lapte; centrifuga, butirometre; rastel bidoane; vestiar; bidoane; chiuvet; bazin spalare bidoane; centrifuga electrica; balanta semiautomata si masa pentru balanta; bazin colectare zar; vana verticala de fermentare; bazin de fierbere cu rezistente in ulei; bazin de inchegare; separator de smantana; putinei mecanic pentru unt; balan Fabrica are o capacitate de 1500 l/zi , aadar vom folosi o van de rcire cilindric vertical (400-2000 l ) . - Unitateade rcirelaacestetancuriesteamplasatpe partea lateral arezervorului. Rezervorulsiunitatea derciresuntsusinute deun asiu solid.

- Unitailede condensareaacestortipuri devanede rcirea laptelui suntprotejate lateral cucapace perforateiar in partea de sus sunt acoperite cu un capac compact. Parile perforatei capacul potfidemontaterapidsiusor, inscopul de afacilita intreinerea echipamentelorde rcire. Fundul nclinat al rezervorului,poziiaridicataagitatoruluisistuul de golire din oelinoxidabilasigur o curaare eficient a tancului pentru o igiena corespunzatoare a laptelui. Picioarelede sprijin reglabileasigur buna functionareasistemului dercire, precum simasurarea volumetricexactaacantitaiide laptedin rezervor. Vana de rcire este izolatp termic cu spum poliuretanic ecologica de nalta densitate. Aceasta asigur o izolaie superioar, astfel ncat unitatea de rcire sa funcioneze cu efort redus pe perioada rcirii laptelui. Unitatea de comand

Termometrulsi termostatul electroniccu o inalta precizie,suntpoziionate intr-un panou din oel inoxidabil impermeabil i pot fi setate dupa preferintele utilizatorului. Cisterne de transport lapteCaracteristici tehnice: Otel inoxidabil DIN 1.4301 (inox alimentar) cu pereti dubli; Izolaie termic din spuma poliuretanic, min. 40 mm (non poluanta); Gura de vizitare superioara cilindrica cu capac; Stut DN40, 48 sau 50;- Optional: Stut de golire cu robinet DN50 52 mm, capac din PVC si lant din otel inoxidabil ; Sistem de spalare semi-automat (dozare manuala a solutiilor de curatare) compusa din pompa de recirculare, cap de pulverizare (360) din inox, furtunuri si alte dispozitive necesare; Lonjeroane si elemente de fixare pentru montaj standard* pe autoutilitar sau remorca; Pari interne netede, unghiuri rotunjite, sudura lustruit;

Capacitate: 900 l.Vom folosi 2 cisterne [4]

Tratamentul laptelui n zona de colectare Tratarea primar a laptelui se efectueaz imediat dup muls i are drept scop meninerea caracteristicilor iniiale alea laptelui. Tratarea primar a laptelui presupune efectuarea a trei operaiuni:-filtarea(de fire de pr, de blegar, furaje, praf, etc)- se face prin pnz de tifon pus n 2-3straturi-se poate refolosi, dar numai dup splare i fierbere.-rcirea- este absolut obligatorie pentru c mpiedic dezvoltarea microorganismelor i pstreaz calitatea iniial a laptelui;rcirea laptelui imediat dup muls, i prelungete acestuia faza bactericid.-depozitarea laptelui rcit-se face atunci cnd nu poate fi livrat imediat la unitiile de procesare.

CAPITOLUL 2 Proiectarea unei linii pentru obinerea laptelui de consum de capacitate 1500 l / zi 2.1 Amplasarea si structura unei fabrici pentru obinerea laptelui de consum .

Structura constructiva a ntregului ansamblu reprezentat de fabrica deprocesare a laptelui n suprafaa de 310 m, cu regim de inalime parter, cuprinde: Spaii de producie-105 mp - n care se vor realiza procesele tehnologicespecifice. Spaii anexe-108 mp -de deservire a fluxului tehnologic si a personalului- sala de recepe- laborator de recepie-spaii de depozitare-depozit de materiale auxiliare-depozit ambalaje curate-filtru sanitar Spaiu aferent centralei termice -97 mp-spaiu central termic i holuri-spaiu instalaii CIP-spaiu grupuri sanitareFuncionalitatea optim a acestui spaiu pentru realizarea produciei specifice este asigurat de:-reeaua de alimentare cu energie electric si panou electric de comandpentru reglajul temperaturilor in camerele frigorifice-asigurarea unei temperaturi optime in perioadele reci prin intermediulcentralei termice sau in perioadele calde prin instalaia de climatizare-reea de alimentare cu apa -reea de canalizare pentru apele menajere si tehnologice din polietilena separator de grsimi si instalaii de filtrare pentru ntrarile de apa si ieirile de ape uzate purtatoare de suspensii solide in flotare, sedimentabile si biodegradabile Spaiile sunt separate prin panouri specifice industriei in domeniu intipodimensiuni variate 5-10 cm care asigur izolarea termic, fonic i aerobic n parametrii specifici. Capacitatea de prelucrare de 1500 l/zi, compus din:- instalaie de masurare volumetric si filtru de lapte -racitor cu placi si tanc de rcire. -pompa centrifug si instalaie de pasteurizare -maina de ambalat lapte -instalaie de spalare in circuit nchis -agregate frigorifice si circuite de inox -laborator de analize la recepie -cisterna inox

2.2 Proiectarea instalaiei pentru recepia laptelui de consum . Materia prim se receptioneaz cantitativ si calitativ.Recepia cantitativse poate efectua:a)volumetric:cu ajutorul tijelor gradate din dotarea fiecrui compartiment al cisternelor sau bazinelor de recepite sau cu ajutorul galactometrelor (debitmetrelor) pentru inregistrarea cantitativ in litri a laptelui pompat cu ajutorul pompelor centrifuge din otel inoxidabil.

abFig. 1 Termolactodensimetru (a), galactomrtru cu piston excentric (sectiune) (b). 1-piston din grafit; 2-perete despartitor; 3-ax piston;b)gravimetric cu ajutorul cintarului cu cadran luminos sau cu band inregistratoare.Larecepia calitativprobele de lapte se ridic cu ajutorul unor sonde (tub de aluminiu cu diametrul de 10 mm) dup agitarea in vederea omogenizrii continutului unui bazin. Pentru determinarea densittii se utilizeaz termolactodensimetrele.Determinarea procentului de grsime cu ajutorul centrifugelor nclzite electric pentru centrifugarea butirometrelor timp de 5 min. la temperatura de meninere a butirometrelor de 65-70 C.Laptele este vehiculat prin pompare la filtre cu sit metalic, textil sau din hartie, sau la separatoare centrifugale filtrante deschise, semiermettice sau ermetice.

Pompa autoabsorbant 1 buc

L=875 mm=0,875 m l=450 mm=0,45 m

A=L*l=0,875*0,45=0,39375 mVan recepie 1 buc

L=2.336 mm= 2,336 ml=1.375 mm= 1,375 m

A=L*l=2,336*1,375=3,212 m

Tanc de stocare vertical

L=3.190 mm=3,19 ml=1.858 mm=1,858 m

A=L*l=3,19*1,858=5,92702 m

2.3 Proiectarea pasteurizatorului . Pasteurizarea , reprezint un procedeu de igienizare a laptelui i const n meninerea laptelui la o anumit temperatur sub 100C, o anumit perioad de timp urmat de o rcire brusc la 10..20C.

Instalaia pentru pasteurizarea laptelui este utilajul principal dintr-o linietehnologic de procesare a laptelui intr-o gam larg de produse i realizeaz tratamentul termic al laptelui n scopul distrugerii bacteriilor patogene.

Alimentarea cu lapte crud se face prin racordul R1, cu ap fi erbinte la 95C prin racordul R2 i cu ap de rcire la 15C prin racordul R3. n zona de recuperare I laptele proaspt admis n instalaie prin racordul R1 se prenclzete de la laptele pasteurizat. Dac este necesar de aici laptele este trimis prin racordul R4 ctre un separator centrifugal (vezi cap. I). Laptele smntnit intr din nou n pasteurizator prin racordul R5 n zona de recuperare II i apoi n zona de inclzire, unde primete cldur de la apa fi erbinte sau abur ajungnd la temperatura de 80C. De aici trece n serpentin prin racordul R10, unde se menine minim 20 de secunde. Din serpentin prin ventilul de recirculare laptele pasteurizat intr din nou n pasteurizator prin racordul R6 i ced cldura laptelui proaspt n zona de recuperare II rcindu-se. De aici laptele pasteurizat trece n zona de rcire unde se folosete apa de reea la 15C alimentat prin racordul R3. n urma schimbului termic laptele ajunge la 20C i prsete pasteurizatorul prin racordul R9. Apa iese din zona de rcire la 20C prin racordul R8. Cnd laptele n instalaie n-a ajuns la temperatura de pasteurizare din ventilul de recirculare nu mai trece n zonele de recuperare i este dirijat ctre rezervorul de alimentarepentru a reintra n instalaie pentru un nou ciclu.

Dac laptele nu a fost nclzit la temperatura de pasteurizare, din ventilul de recirculare 3 nu mai trece n zona de prercire, ci este dirijat n vasul de alimentare 7 i este dirijat din nou prin aparatul de pasteurizare.Prin urmare ntr-o instalaie de pasteurizare se percep mai multe zone determinate de fazele procesului tehnologic i anume:- zona de inclzire: agentul primar (apa fi erbinte) la 95C intr n instalaie prin racordul R 2 i iese prin racordul R7 la 85C, nclzind agentul secundar (laptele) la 76C. Se menioneaz c laptele intr n instalaie prin racordul R1 la 20C.- zona de recuperare II: agentul primar laptele intr prin racordul R5 spre pasteurizare la 76C, de unde prin cedare de cldur spre laptele proaspt ajunge la 40C.- zona de recuperare I, agentul primar laptele pasteurizat la 52C ced cldura laptelui proaspt i se rcete pn la 25C.- zona de rcire n care agentul primar apa de reea la 15C preia cldura din lapte i l rcete la 20C, apoi este evacuat prin racordul R8.

Calculul termic si calculul de dimensionare a utilajului conductor

tocmirea bilanului termic cu determinarea necesarului de purtator de caldura si a necesarului de agenti de racire, pe baza relaiilor cunoscute.Qm=5964 kg/zie=1020,9 kg/m3Durata procesului de pasteurizare este de 50 de minute.Viteza de circulaie:we=we- viteza de circulare a fluidelor, in m/s.Calculul cantitii de cldur, schimbat pe zone:QL=Qa=In zonele5,2,1 se determina ma, iar in zonele 4 si 3 se determina t prin care se determina tx.Calcul pe zone si determinarea temperaturilor:Zona 4

Zona 3

Zona 5

Zona 2

Zona 1

Se admite :-laimea plcii l = 0,21 m-lungimea plcii L=0,72m-grosimea plcii =1 mm-distana intre plci 7 mmCalculul vitezei de circulare a laptelui:

Calculul vitezei pentru apa:Zona 1

Zona 2

Zona 5

Stabilirea regimului de curgere

unde: w-este viteza de circulatie a fluidului;dechivalent- diametrul echivalent, in m;- vascozitatea, in m2/s.Pentru apa:Zona 1

Zona 2

Zona 5

Pentru lapte

Zona 3

Zona 4

Zona 5

Zona 2

Zona 1

Alte criterii folosite pentru determinarea regimului de curgere:Pentru ap

Prp- pentru apa este egal cu temperatura apei plus 100CPrp- pentru lapte este egal cu temperatura laptelui minus 100C

Zona 1

Zona 2

Zona 5

Pentru lapte :

Zona 3

Zona 4

Zona 5

Calculul coeficienilor pariali de transfer termic:

Zona 1(apa)

Zona 2(apa)

Zona 5(apa)

Zona 3(lapte)

Zona 4(lapte )

Zona 5(lapte )

Calculul suprafeei totale de schimb de cldur pe zone, care se face cu relaia:

Zona 1

Zona 2

Zona 3

Zona 4

Zona 5

Calculul numarului de placi pe zone

Zona 1

Zona 2

Zona 3

Zona 4

Zona 5

Numarul total de placi:ntotal=35+85+33+37+16=206lungimea fiecarei zone:Zona 1:Zona 2:Zona 3:Zona 4:Zona 5: Factori care influeneaz eficiena de pasteurizare ncepnd de la furajarea animalelor pn la procesul propriu-zis al pasteurizrii

Furajarea vacilor cu furaje uscate sau nsilozate scade eficiena de pasteurizare datorit coninutului bogat n bacterii termotolerante care pot contamina laptele. Mulsoarea de sear conine un numr mare de bacterii n laten. Conservabilitatea laptelui se reduce dup pasteurizare nu numai din cauza numrului mare de germeni ct i datorit termorezistenelor. Cnd numrul lor este mare eficiena de pasteurizare scade de la 80 la 60%. Ca eficiena de pasteurizare s fie satisfctoare, numrul total de germeni n lapteleintrare n pasteurizator nu trebuie s depeasc 106/ml. Prin asigurarea unei eficiene de pasteurizare corespunztoare va trebui s se in cont de: Curirea(centrifugarea) corespunztoare a laptelui nainte de pasteurizare. Igienizarea minuioas a pasteurizatorului, timpul i temperatura optim de pasteurizare. Sigurana de funcionare a pasteurizatorului.

Testele de control ale pasteurizrii

Detectarea florei termorezistenteLaptele pasteurizat se inactiveaz la 15 secunde 74oC inoculndu-se apoi n diluii succesive n plci, dup care se toarn n mediu ct mai nutritiv peste inocul. Se incubeaz la 72oC/30 minute.Detectarea florei termofileSe procedeaz la fel ca cea a florei termorezistente incubndu-se la 55-60oC, 6-18 ore. Se poate practica i proba reducerii cu albastru de metilen cu incubaie la 63oC.Stabilirea eficienei de pasteurizare

Eficiena absolutabsena grupului bacteriilor coliforme pe ml lapte pasteurizat i un numr total de germeni sub 10000/ml indic o pasteurizare eficient.Eficiena relativ sau procentualdetermin numrul total de germeni de lapteintrare i ieirepasteurizator. Raportul procentual de distrugere a germenilor prin pasteurizare trebuie s comporte la: Pasteurizare nalt 99,9% Pasteurizare medie 99% Pasteurizare joas 98,5% Testele de eficien a pasteurizrii indic o recontaminare a laptelui n interiorul pasteurizatorului care poate s aib loc la schimbtorul de cldur, la capete oarbe i alte pri ale aparatului de pasteurizare necorespunztor igienizate. La nivelul unor particule de lapte ars n interiorul pasteurizatorului, acesta funcioneaz ca o termoizolaie.Defectele ce pot aprea la laptele pasteurizat

Grupul coliaerogenes(E. coli, klebsiella, Enterobacter) Lactobacillus, cu producere dedextranaze care se inactiveaz la temperatura de peste 30oC. La pasteurizarea joas persist forme active de lactobacili, care prin acidul lactic eliberat stimuleaz creterea bacteriilor coliforme care pot folosi acidul lactic ca unic surs de carbon. Conservabilitatea redusreducerea slab, multe leucocite, proteine serice n cantiti mari. Se datoreaz creterii lactobacteriilor.Gust amar sau fad, conservebilitate redus, coagulare dulce, gust uleiosse datoreaz pasteurizrii prea nalte, coninut mare n combinaii sulfuroase, influena luminii directe, solare. trebuie s se acopere cisternele sau recipientele unde este inut laptele, i s se foloseasc sticl de culoare nchis ca lumina s nu ptrund.Gust seosoxidarea grsimii prin oxidazele acidului ascorbic. Cu aceast ocazie se descompun i vitaminele A i E. Cu ct pasteurizarea este mai nalt cu att se formeaz mai multe substane sulfhidrice din proteine. Ele au un efect reductor. Gustul seos este influenat de temperatura sub 10oC.Gustul rncedmiros aromat(fructe) care apoi revine rnced. Miros de carbon sau de afumat(datorit transformrii tiruzinei n fenol sau paracrezol).

2.4 Proiectarea instalaiei de rcire a laptelui . Calculul necesarului de frigSchema tehnologic de obinere a laptelui pasteurizat de consum :

Lapte integral Recepie Curare de impuriti Prenclzire Smntnire Smntn Pasteurizare (7174) C Rcire (34 ) C Normalizare Ambalare Depozitare (46) C Livrare Cantitatea de lapte obtinut dupa procesul de smantanire este : lapte 1500 litri

Procesul de racire al laptelui la recepie se efectueaz intr-un schimbator de caldur cu plci - rezult Qp1.

Calculul necesarului de frig pentru racirea laptelui dupa pasteurizare

Qp2 necesarul procesului de rcire al laptelui (in ultimul sector al pasteurizatorului).Determinarea puterii frigorifice a instalatiei

Variaia puterii frigorifice in procesul de prelucrare a laptelui

Diagrama de calcul a puterii frigorifice Calculul instalaiei frigorifice, alegerea agentului frigorific

Schema instalaiei frigorifice

Ciclul de fucionare a instalaiei frigorifice - s-a ales o instalaie frigorific intr-o treapt de comprimare cu subracitor regenerativ si laminare- s-a efectuat succesiv calculul termic pentru 3 agenti frigorifici R22, R134a si R404A,- rezultnd in final performane mai bune pentru R22 -agent de tranzitie (HCFC) - R404A(R125/143a/134a,44/52/4)R134a-CH2FCF3 -ageni ecolocici

Ciclul real al instalatiei frigorifice proiectate

Interfata cu rezultatele calculului pentru cei trei ageni in condiiile de lucru ale insataliei - rezulta performante mai bune pentru R22 Interfaa a programului cu valori de intrare si rezultate in instalaie

Interfaa cu dimensiunile evilor pe toata instalaia, coeficientul de debit al compresorului si valoarea subracirii.Schema instalaiei frigorificeC- motocompresor frigorific semiermeticK - condensator multitubular orizontalSr - schimbotor de caldura regenerativFD- filtru deshidratorIC- indicator de curgere si umiditateV - ventil electromagneticVR- ventil de reglaj termostaticD- distribuitor de lichidVA- ventil de reglare a presiunii de condensareV- vaporizator acumulator de gheataB- bazin izolatA- agitatorP- pompa de recirculare a apei glacialeSP-separator de picturi PP-presostat combinat M2 manometru 1..24 bar T- termostat de gheat M1 manometru 1..16 barDup alegerea agentului frigorific s-au calculat fluxurile de caldur i puterile necesare in instalaie pentru : - compresor - condensator - vaporizator - subracitor regenerativCalculul de alegere al schimbatorului de caldura regenerativ

Schimbator de caldura regenerativ reprezentat schematic

Diagrama de temperaturi

Din diagrama de temperaturi se calculeaz diferenta medie logaritmica , conform careia s-a ales schimbatorul tip HE 4.0 , la care kS= 11,0 W/C .

Calculul de alegere a compresorului

Criteriul de alegere :- sa asigure debitul masic si volumic necesar conform calculului termic al instalaiei- ptr. condiiile de lucru impuse: raportul de comprimare H =3.94 coeficientul de debit = 0,72S-a ales un motocompresor ermetic SC15/15 CM

Alegerea aparatelor auxiliare n instalaia frigorific- Ventilul de reglaj termostatic se alege funcie de puterea frigorific a instalaiei Q0=2,1 kW temperatura de vaporizare a agentului to= -10 C, diferena de presiune p= 10,45 bar; agentul de lucru R22- Ventilul electromagnetic se alege funcie de puterea frigorific a instalaiei agentul frigorific R22, - Filtrul deshidrator se alege puterea frigorific a instalaiei agentul frigorific R22 ptr. conduct 6-Ventilul de reglaj al presiunii functie de debitul de apa de racire =1,44 mc/h - Separatorul de picaturi funcie deviteza vaporilor - Indicatorul de curgere si umiditate functie de diametrul conductei de lichid - Manometru ptr.R22, cu domeniul de presiuni(116 )bar - Manometru ptr.R22, cu domeniul de presiuni (124) bar- Presostat combinat tip - Termostat de ghea - Pompa de recirculare se alege funcie de --debitul de apa glaciala necesar pasteurizri--caderea de presiune din instalaie Proiectarea vaporizatorului g=15mm- grosimea inelului de gheaLungimea L a serpentinei trebuie sa asigure simultan trei condiii:L1 - sa asigure acumulare necesarului de frig pentru perioada de suprasarcin L2- sa asigure puterea frigorific a instalaiei la grosimea maxim a inelului de gheaL2- sa permita topirea ntregii cantiti de ghea la suprasarcinL= max(L1,L2,L3)

Dimensionare unei serpentine,numrul de injectii de lichid Pentru freonul R22 la temperatura de vaporizare si puterea frigorific rezult 2 injectii de lichid.

- din calcule rezulta : 2x6 treceri orizontale si dimensiunile conform figurii- lungimea total a serpentinei acumulatoare de ghea Lt = 63 m

Dimensionarea bazinului

Dimensiunile bazinului rezult n funcie de dimensiunile serpentinelor, Volum util bazin 1,353 mcAlegerea izolaiei bazinului,calculul grosimii izolaiei

Grosimea izolaiei rezultate iz = 4 cm asigura coeficientul global de transfer termic ales k= 0,45 W/mpKProiectarea condensatoruluiCalculul termic al condensatoruluiCondensatorul este de tip multitubular orizontal rcit cu apa .Numarul de evi la o trecere n=2 .Regimul de curgere este turbulent.Densitatea de flux termic transmis se determin cu ajutorul relaiilor criteriale.

Determinarea grafoanalitic a densitii de flux termic transmis

Determinarea grafoanalitica a qse i tp

Calculul constructiv al condensatorului

Geometria plcii tubularePasul dintre evi t = 15 mmDistana dintre evi = 3 mmDistana pana la manta u = 5 mmNumrul de treceri z = 8Lungimea unei treceri L = 1,393 mNumrul total de evi n =16Numrul de evi pe latura hexagonului a = 4Diametrul cercului circumscris hexagonului D= 0,082 mMantaua virolata din tabla la 82

Pierderile totale de presiune p= 0,44 bar

Calculul de rezistenta al condensatorului

Mantaua - element cilindric supus la presiune pe partea interioar, cu sudur transversal - se verifica si la incovoiere plana Capacul plan se verifica la ncovoiere plan datorata presiunii interioare

Capitolul 3 Norme de sanatatea i securitatea muncii in cadrul fabriciiIgiena n industria lapteluiIgiena personaluluiIgiena personalului presupune executarea controlului medical la aranjarea i periodic , realizarea igienei individuale i igiena echipamentului sanitar de protecie.Prin aceste examene se urmrete depistarea bolnavilor sau a purttorilor de germeni i scoatera lor temporar sau definitiv din sectorul alimentar; pentru evitarea contaminrii alimentelor i mbolnvirea consumatorilor.Toate examenele medicale vor fi trecute ntr-un carnet de vize medicale care st permanent la eful de secie unde lucreaz muncitorul.Confom legislaiei n viguare toi muncitorii din sectorul industrializrii laptelui trebuie s poarte n timpul lucrului echipament pentru protecia sanitar a limitelor, de culoare alb care se compune din:halat,ort,panataloni,bonet,cisme de cauciuc, n funcie de secia la care se lucreaz.Acest echipament trebuie luat pe tot timpul lucrului i trebuie meninut n stare perfect de curenie schimbndu-se zilnic sau ori de cate ori este nevoie.

Igiena n seciile de producieSe refer att la pardoseli, perei sau tavane ct i la starea de curenie , splarea i desinfectarea utilajelor de lucru. Igiena pereilor i tavanului se asigur prin opereia de vruire periodic, nlturarea eventualelor pnze de paianjen,a prafului depus pe ferestre, perei.Curirea pardoselilor se face cu perii de plastic, zilnic sau de mai multe ori pe sptmn sau pe zi, dup cum este cazul i transportul acestora n recipiente cu capac n locuri special amenajate.Igiena ncperilor social sanitarIgiena ncperilor social-sanitar se refer la vestiare i la duuri,grupuri sanitare,etc.Vestiarele vor fi de tip filtru sanitar, separate pe sexe i dimensionate dup numrul de muncitori din schimbul principal.Vestiarul de tip filtru cuprinde spaiu pentru dezbrcarea hainelor de ora cu cuiere i umerase pentru acestea, spaii cu ghiuvete i duuri pentru echipamentul de lucru.

Bibliografie1. Gavril Blc Maini si instalaii pentru industria alimentar .2. C Banu Manualul Inginerului din Industria Alimentar vol.2 ed. Tehnica- Bucuresti 19993. http://www.profil-grup.ro4. http://www.valdo-invest.ro5. http://tehnoterm.ro6. http://www.scritube.com

_1054448729.unknown

_1054448814.unknown

_1054448832.unknown