Производство сухих куриных бульонов
Проектирование поставка монтаж и пуск в эксплуатацию технологических линий. +380949542547
ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА
В предлагаемом Инженерном Бюро Авиган процессе свежее куриное мясное сырье пищевого качества перерабатывается в следующие продукты:
· Обезжиренный куриный бульон, концентрацией от 5 до 50% абсолютно сухих веществ (а.с.в.), с добавлением специй и ингридиентов. Готовый продукт накапливается в стерильной изолированной емкости перед подачей на фасовку по 0,25-1,0 литров (оборудование для фасовки бульона в нашу поставку не входит);
· Очищенный куриный жир пищевого качества, не охлажденный, в изолированной емкости хранения. Опционно: охлаждение жира и его фасовка в короба по 20-25 кг;
· Вываренный костные осаток, не сушеный, в пластиковых контейнерах. Опционно: сушка костного остатка до состояния мясокостной муки и упаковка его в мешки типа big-bag по 600-800 кг;
Поступающее сырье
Всего в сутки на переработку поступает до 35,0 (тридцати пяти) тонн мясного куриного сырья следующего состава:
|
№ п/п |
Название |
Состав, не менее % |
|
|
Белок |
Жир |
||
|
1 |
Каркас передней части |
7 |
15 |
|
2 |
Нижняя часть спинки |
7 |
15 |
|
3 |
Крыло |
12 |
10 |
|
4 |
Кисть крыла |
6 |
8 |
|
5 |
Костный остаток |
9 |
5 |
|
6 |
Шея |
14,9 |
10,2 |
|
7 |
Шкура |
8,4 |
41,1 |
|
8 |
Лапа очищенная |
10 |
4 |
Сырье поступает на переработку с температурой 0-4 град.С в пластиковых ящиках по 20 кг, по 28 ящиков на стандартном поддоне. Сырье хранится на поддонах в холодильной камере с температурой 0…+2 0С.
Загрузка и первичная переработка сырья происходит в течении 15 (пятнадцати) часов. Загрузка сырья в приемный бункер производится вручную.
Также возможна переработка свиной и говяжей кости (кроме черепов).
Краткое описание процесса
Процесс переработки поступающего сырья включает следующие основные стадии:
· Подачу сырья на производство и контроль его качества;
· Измельчение сырья, включая предварительное измельчение костного сырья;
· Подача продукта в варильные котлы периодического действия;
· При необходимости, подача в котлы горячей водой;
· Варка т.е. нагрев и выдерживание суспензии в котлах при заданной температуре, в течении определенного времени при постоянном перемешивании;
· Подача продукта из котлов в приемный танк, а из приемного танка - на трехфазную декантерную центрифугу;
· Осветление бульона на трехфазной декантерной центрифуге, где суспензия разделяется на три фракции: 1)осветленный бульон; 2) влажную твердую фракцию декантера (вываренный костный остаток); 3) мутный жир.
· Подача влажной твердой фракции декантера при помощи винтового конвейра в накопительный контейнер;
· Окончательная очистка жира после декантера на сепараторе с подачей очищенного жира в танк хранения;
· В качестве опции предусмотрена ферментная обработка осветленного бульона после декантера. Перед ферментативной обработкой бульон необходимо охладить до оптимальной температуры дейсвия ферментов;
· В случае применения ферментной обработки производится кратковременный нагрев бульона для деактивации ферментов. Нагрев бульона производится непосредственно в танках;
· Концентрация очищенного от взвесей и обезжиренного бульона после декантера на вакуумно-выпарной установке до содержания а.с.в. в интервале от 5 до 50% (при использовании ферментной обработки возможно достижение более высокой концентрации – до 70% а.с.в.);
· Добавление к концентрированному бульону ингредиентов для подготовки финальной рецептуры бульона;
· Стерилизация и охлаждение финального бульона и подача в стерильный танк, откуда он перекачивается на упаковку (стерильный танк и упаковка в нашу поставку не входит).
Детальное описание процесса.
Подача сырья на производство и контроль его качества. Мясное куриное сырье пищевого качества поступает на производство с температурой 0-4 град.С в пластиковых ящиках по 20 кг. Сырье из ящиков вручную выгружается в приемный бункер с винтовым конвейром. Конвейр подает сырье на горизонтальную ленту металлодетектора. После визуального контроля и прохождени металлодетектра, сырье поступает в приемный бункер измельчителя. При обнаружении металлодетектором металлических примесей, лента металлодетектора автоматически останавливается, что дает возможность оператору найти и удалить посторонний предмет. Лента металлодетектора снова запускается оператором вручную.
Предварительное измельчение костного сырья. Для предварительного измельчения свиной и говяжей кости (кроме черепов) предусмотрена отдельная дробилка. Сырье на нее подается ленточным конвейром, измельченные до 25-40 см кости подаются на ленту металлодетектора, а с нее - в финальный измельчитель. Куриное сырье поступает в измельчитель минуя стадию предварительного измельчения.
Финальное измельчение сырья. В измельчителе типа «волчок» происходит уменьшение размеров частиц сырья до 5-10 мм. Размер частиц зависит от размеров сетки волчка и не меняется в процессе работы, но может быть изменен заменой сетки. Контроль размеров частиц после измельчения производится оператором визуально. В процессе работы также контролируется ток электродвигателя волчка: уменьшение тока двигателя трактуется как уменьшение подачи сырья, а увеличение – как увеличение подачи сырья. Контроль данного параметра позволяет точнее управлять производительностью линии.
Подача сырья в котел. Измельченное сырье подается в варильные котлы посредством системы винтовых конвейров.
Варка. Измельченное сырье поступает в оборудованный паровой рубашкой котел, рассчитаный на избыточное давление до 4.0 бар. Предусмотрена подача в котел чистой процессной воды с температурой 90 С в пропорции 1 : 1 (сырье : вода). Такая пропорция, при перемешивании сырья и воды, обеспечивает предварительный нагрев сырья до 35-40 С и оптимальную консистенцию суспензии для дальнейшего нагрева. В зависимости от типа сырья пропорция сырье : вода может быть изменена. После загрузки сырья и воды танк герметизируется и начинается нагрев продукта за счет подачи пара в паровую рубашку. Танк оборудован мешалкой, которая обеспечивает перемешивание суспензии для ее равномерного нагрева. Продукт под давлением нагревается до температуры 140 С. Время выдержки суспензии после достижения заданной температуры достигает 2,0 часов. В указанных условиях происходит полный гидролиз белков, содержащихся в сырья, а также вытопка жира. В нерастворенном состоянии остаются, в основном, неорганические компоненты, входящие в состав сырья.
По окончании процесса гидролиза производится сброс давления в танке-варильнике через теплообменник-конденсатор в котором конденсируется выпаренная вода. После сброса давления температура продукта (неосветленного бульона) падает прим. до 90 С. Из танка-варильника неосветленный бульон самотеком поступает в промежуточный танк, откуда перекачивается на декантерную центрифугу для предварительной очистки.
Количество и объем танков-варильников расчитываются исходя из количества перерабатываемого сырья и времени оборачиваемости танка.
Опционно, предусматривается возможность подачи в танки-варильники смеси специй, предварительно смешанных с теплой водой.
Осветление бульона. Целью осветления бульона является разделение суспензии, поступающей из танков-варильников, на три фракции: 1) бульон с минимальным содержанием взвесей и жира; 2) влажную твердую фракцию, представляющую собой вываренный костный остаток (негидролизированные минельные и органические в-ва); 3) мутный жир. Разделение суспензии происходит на трехфазной декантерной центрифуге (декантере). Декантер настраивается таким образом, чтобы в бульоне оставалось минимальное содержание взвесей и жира, а в воде содержались, в основном, растворенные белки и соли. Осветленный бульон после декантера поступает в изолированную накопительную емкость откуда перекачивается на вакуумно-выпарную установку или, опционно, на ферментную обработку. Влажная твердая фракция декантера подается винтовым конвейером в накопительный бункер или, опционно, на сушилку для сушки костного остатка в мясокостную муку.
Окончательная очистка жира. Жир после декантера поступает в изолированный промежуточный танк, а из него перекачивается на центробежный тарельчатый сепаратор (сепаратор) для окончательной очистки. При перекачке жир нагревается до 90 С за счет прямого впрыска пара. Очищенный жир после сепаратора охлаждается до 40-50 С в пластинчатом теплообменнике и подается в танк хранения, откуда, роторным насосом, отгружается в автоцистерну.
Ферментная обработка очищенного бульона. Обезжиренный и очищенный от взвесей бульон после декантера охлаждается в потоке до температуры 50-60 С и подается в танк, оборудованный паровой рубашкой и мешалкой. В танк дозируются протеолитические ферменты, а мешалка обеспечивает равномерное перемешивание продукта. Контроль дозирования происходит по объему. Время выдержки бульона с ферментами зависит от типа фермента и его концентрации, и может достигать 2,5-3,0 часов. Под воздействием протеолитических ферментов происходит гидролиз белков, содержащихся в бульоне, до пептидов и аминокислот, что позволяет повысить усваиваемость бульона. После завершения процесса ферментной обработки бульон подвергается нагреву (за счет подачи пара в паровую рубашку) до 80-85 С и выдерживанию в течении 15-20 минут для деактивации ферментов. После завершения выдерживания бульон, без охлаждения, перекачивается на вакуумно-выпарную установку.
Концентрация бульона. Обезжиренный бульон после декантера (или после ферментной обработки), подается на вакуумно-выпарную установку (ВВУ), где концентрируется в интервале от 5% до 50% а.с.в. Бульон после ферментной обработки может концентрироваться до 70% а.с.в. за счет того что гидролизированный продукт имеет меньшую вязкость.
Для концентрации бульона применяется ВВУ, изготовленной на основе пластинчатых теплообменников и действующих на основании концепции восходящей пленки, где продукт подается в нижнюю часть пластинчатого теплообменника и поднимается вверх, обеспечивая равномерное смачивание поверхности пластины теплообменника, с обратной стороны которой подается пар низкого давления. С продуктовой стороны пластин теплообменника, при помощи вакуумной системы, создается вакуум. При нагреве жидкости паром внутри теплообменника, вода испаряется при температуре 65-70 С и отделяется от оставшегося концентрата в циклонном сепараторе, установленном на выходе из теплообменника. Рисунок пластин теплообменника обеспечивают высокий уровень теплопередачи, который позволяет достигать высокой концентрации продукта. А высокая скорость движения жидкости и оптимально подобранная ширина каналов обеспечивают не только минимальное термическое воздействие на продукт, но и гарантируют отсутствие подгорания продукта и забивания теплообменника.
ВВУ оснащается системой термической паровой рекомпрессии (TVR) для снижения расхода пара.
ВВУ имеет встроенную программу мойки и может промываться независимо от другого оборудования и без задействования центральной станции СИП.
Конденсация выпаренной воды происходит в теплообменнике-конденсаторе. Для конденсации выпаров требуется хладагент со входящей температурой не выше 30 С. На выходе из кондесатора хладагент будет иметь температуру около 40 С. Циркуляция хладагента должна осуществляться через внешний охладитель, например сухую градирню.
Выпаренная и сконденсированная вода собирается в накопительном танке и возвращается в производство на стадию смешивания измельченного сырья с теплой водой, что позволяет значительно сократить расход свежей воды.
Концентрированный на ВВУ бульон подается в изолированный промежуточный танк, откуда перекачивается на приготовление финальной рецептуры.
Подготовка ингредиентов. На участке подготовки ингредиентов, специи и другие ингредиенты распаковываются, взвешиваются и засыпаются, согласно рецептуре, в отдельные емкости и перемешиваются с отмеренным количеством горячей воды. Смесь специй для каждой варки готовится индивидуально. После перемешивания каждая емкость с ингредиентами перекачивается в отдельный танк смешивания. Предусматривается несколько емкостей подготовки ингредиентов.
Дозирование ингредиентов. Концентрированный бульон с ВВУ подается в оснащенный мешалкой изолированный танк, куда производится дозирование смеси специй, предварительно смешанных с теплой водой. Смесь специй для каждой варки готовится индивидуально и перекачивается в танк смешивания позитивным насосом (чтобы не повредить кусочки). Предусматривается несколько танков смешивания и несколько емкостей для приготовления специй. Для выдерживания в конечном продукте требуемой концентрации (содержания а.с.в.), бульон на ВВУ концентрируется до больших а.с.в., чтобы компенсировать добавку воды со специями. После перемешивания и контроля качества (для отбора проб в танке смешивания предусматривается пробоотборник), финальный бульон перекачивается насосом на стерилизацию.
Стерилизация бульона. Финальный бульон из танка смешивания перекачивается насосом на модуль-стерилизатор. Стерилизация продукта производится в потоке, за счет инжекции в продукт острого пара. Температура продукта практически мгновенно возрастает до 132-135 С, бульон выдерживается в течении 5-7 секунд в трубчатом выдерживателе и подается в вакуммный танк, где за счет испарения воды в вакууме резко охлаждается до 75-80 С. Дальнейшее охлаждение продукта до температуры фасовки происходит на пластинчатом теплообменнике. Охлажденный бульон перекачивается в стерильный танк для промежуточного хранения перед фасовкой (стерильный танк в нашу поставку не входит).
Станция безразборной мойки. Для автоматической мойки всего оборудования линии, предусмотрена станция безразборной мойки оборудования. В состав станции мойки входят: накопительная емкость для воды, емкость для приготовления моющего раствора, насосы, а также теплообменник для нагрева моющего раствора с необходимой паровой арматурой. Нагретый моющий раствор циркулирует по замкнутому контуру и после окончания мойки поступает в канализацию. Промывка оборудования и дозирование моющих реагентов, например концентрированной щелочи или кислоты осуществляется в автоматическом режиме.
Станция нагрева процессной воды. Для обеспечения производства горячей водой предусмотрена станция нагрева воды. В состав станции входят: накопительная емкость для холодной подготовленной воды, теплообменник для нагрева воды с необходимой паровой арматурой, накопительная емкость для горячей воды, подающие насосы. Водоподготовка в нашу поставку не входит.
Центральная система управления процессом. Для управления процессом в автоматическом режиме предусмотрена система управления на базе контроллеров Siemens. В систему управления входит шкаф управления с классом электрозащиты IP54, оснащенный контроллером Siemens и локальной панелью управления, а так-же система управления и визуализации на персональном компьютере (SCADA). Кроме этого предусмотрен силовой шкаф, в котором установлены частотные приводы двигателей оборудования, пневмоострова для управления клапанами, управление моторами, аварийная сигнализация и т.д.
Визуализация процесса выполнена на компьютере, установленном в комнате управления.