Тимченко В.К., Чумак О.П., Зябченкова Г.К., Півень О.М., Попсуйшапка А.В. Методичні вказівки до виконання практичних робіт з дисципліни Технологія галузі - файл n1.doc

приобрести
Тимченко В.К., Чумак О.П., Зябченкова Г.К., Півень О.М., Попсуйшапка А.В. Методичні вказівки до виконання практичних робіт з дисципліни Технологія галузі
скачать (1152 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1152kb.11.06.2012 06:04скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний технічний університет

«Харківський політехнічний інститут»
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання практичних робіт з дисципліни

«Технологія галузі», курсового та дипломного

проектування для студентів напрямку 7.0917

«Харчова технологія та інженерія»

та спеціальності 7.091705

«Технологія жирів та жирозамінників»
ХАРКІВ 2010

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний технічний університет

«Харківський політехнічний інститут»

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання практичних робіт з дисципліни

«Технологія галузі», курсового та дипломного

проектування для студентів напрямку 7.0917

«Харчова технологія та інженерія»

та спеціальності 7.091705

«Технологія жирів та жирозамінників»

Затверджено

редакційно-видавничою

радою університету

протокол № від


Харків НТУ «ХПІ» 2010
Методичні вказівки до виконання практичних робіт з дисципліни «Технологія галузі», курсового та дипломного проектування для студентів спеціальності 7.091705 «Технологія жирів та жирозамінників» /уклад. В.К.Тимченко, О.П.Чумак, Г.К.Зябченкова, О.М.Півень, А.В.Попсуйшапка. - Харків: НТУ «ХПІ», 2010. - с.

Укладачі : В.К.Тимченко

О.П.Чумак

Г.К.Зябченкова

О.М.Півень

А.В.Попсуйшапка


Рецензент проф. Мельник А.П.

Кафедра технології жирів та продуктів бродіння


ВСТУП
Дисципліна «Технологія галузі» входить до блоку дисциплін нормативної частини навчального плану і викладається на завершальному етапі підготовки бакалаврів.

Крім лекцій і лабораторних занять з цієї дисципліни, навчальний план передбачає проведення практичних занять, на яких планується ознайомити студентів з основними технологічними розрахунками, що мають місце в курсових проектах, а також є складовою частиною випускних кваліфікаційних робіт (проектів) бакалаврів і спеціалістів.

Методичні вказівки містять методики складання матеріальних і теплових балансів технологічних стадій рафінації, гідрогенізації, переетерифікації, фракціонування і виробництва майонезу та маргарину, які не описані в навчальній літературі за спеціальністю 7.091705.

Виконання матеріальних і теплових розрахунків є також складовою частиною контрольних робіт з дисципліни «Технологія жирів», яку виконують студенти заочної форми навчання. Таким чином, ці методичні вказівки сприятимуть одержанню знань та навичок щодо технологічних розрахунків, прийнятих у технології переробки жирів, і будуть корисні студентам усіх форм навчання.

1 Матеріальний баланс процесу гідратації рослинних олій



Рівняння матеріального балансу процесу гідратації має вигляд

, (1.1)
де Роп – маса початкової олії, кг;

Рв – маса доданої води, кг;

Рог – маса гідратованої олію, кг;

Рфе – маса фосфатидної емульсії, кг.

Якщо кожну з наведених величин виразити у відсотках від маси початкової олії, то рівняння (1.1) можна записати так

, (1.2)

де – кількість води у відсотках від маси початкової олії, яка

добавлена при гідратації;

– вихід гідратованої олії у відсотках від маси початкової олії;



– кількість фосфатидної емульсії у відсотках від маси початкової олії.

Кількість води (Вг) беруть в межах 1-3 % на кожний 1% фосфоліпідів, які міс-тяться в початковій олії.

Вихід гідратованої олії (Мг) розраховують так

, (1.3)

де Фп – вміст фосфоліпідів у початковій олії, %. Вибирають залежно від виду рослинної олії [1];

Фг – вміст фосфоліпідів у гідратованій олії, %. Приймають за даними норма-тивної документації [2 - 5];

Воп – вміст вологи у початковій олії, %. Приймають у межах 0,1-0,3 %;

Вог – вміст вологи у гідратованій олії, %. Приймають у межах 0,15-0,35%;

Во – вміст відстою (гущі) за масою у відсотках від початкової олії. Приймають за даними [2 - 5];

Гф – відношення кількості олії до кількості фосфоліпідів у фосфатидному кон-центраті, %. Розраховується за даними [7].

Кількість фосфатидної емульсії, яку одержують після гідратації, розраховують за рівнянням

(1.4)

Правильність виконаних розрахунків перевіряють за балансовим рівнянням (1.2).

Невід’ємною частиною матеріальних розрахунків процесу гідратації є визна-чення технологічних показників фосфатидної емульсії та товарного фосфатидного концентрату.

Так, кількість вилучених з олії у фосфатидну емульсію фосфоліпідів у відсотках від маси початкової олії визначають за рівнянням

, (1.5)

та перевіряють за рівнянням

(1.6)

Кількість олії, яку захоплюють фосфоліпіди до фосфатидної емульсії, у від-сохках від маси початкової олії визначають так

. (1.7)

Кількість води, яка знаходиться у фосфатидній емульсії, у відсотках від початкової олії розраховують за рівнянням

(1.8)

Правильність розрахунків за рівняннями (1.5 – 1.8) слід перевіряти за рівнянням

. (1.9)

Одержаний результат повинен збігатися з розрахованим за рівнянням (1.4).

Вміст вологи у фосфатидній емульсії у відсотках від маси фосфатидної емульсії складає

(1.10)

Одержаний результат є правильним тільки у стосовно фосфатидної емульсії, яку одержують на лініях гідратації з використанням відстійників. Під час розділення фаз на сепараторі до його ротора подають воду, щоб забезпечити текучість фосфатидної емульсії. За цих причин вміст вологи у фосфатидній емульсії підвищується до величини Вф(х) = 75- 80 %.

Кількість усієї фосфатидної емульсію з підвищеним вмістом вологи у відсотках від маси початкової олії розраховують за рівнянням

. (1.11)

За рівнянням (1.11) можна визначити вихід товарного фосфатидного концерн-трату у відсотках від маси початкової олії

, (1.12)

де Вк – вміст вологи у товарному фосфатидному концентраті [13].

Вміст фосфоліпідів у фосфатидному концентраті у відсотках від маси концентрату складає

(1.13)

Вміст олії у фосфатидному концентраті у відсотках від маси концентрату складає

(1.14)

Вміст відстою у фосфатидному концентраті у відсотках від маси складає

(1.15)

Правильність виповнених розрахунків слід перевіряти за рівнянням

(1.16)

При проведенні процесу гідратації за рахунок видалення з олії частини фосфоліпідів з кислотними властивостями кислотне число гідратованої олії зменшується. Кислотне число гідратованої олії розраховують за формулою

КЧог = КЧп – 0,32 ∙ Фвил (1.17)

Матеріальний баланс стадіі гідратації наведено в таблиці 1.1.

Таблица 1.1 - Матеріальний баланс процесу гідратації

Прихід

%

кг/т

Вихід

%

кг/т

Олія рослинна нерафінована







Олія рослинна гідратована







Вода







Фосфоліпідна емульсія

















в тому числі:







фосфатиди вилучені







олія захоплена







вода в емульсії







Відстій за масою







Всього







Всього









2 Матеріальний баланс процесу лужної нейтралізації олій та жирів

Під час нейтралізації основне рівняння матеріального балансу має вигляд

, (2.1)

де Рог – маса вихідної гідратованої олії, кг;

Ррл – маса розчину гідроксиду натрію, кг;

Рон – маса нейтралізованої олії, кг;

Рс - маса соапстоку, що утворюється під час нейтралізації, кг.

Якщо всі складові виразити у відсотках від маси початкової олії, то рівняння (2.1) можна записати так

, (2.2)

де ;

;

;

Необхідну для нейтралізації кількість водного розчину гідроксиду натрію у відсотках від маси початкової олії розраховують за рівнянням

, (2.3)

де КЧог - кислотне число початкової олії, мг КОН/г;
Кнад - коефіцієнт надлишку розчину гідроксиду натрію, од. Приймають за даними [6];

? – густина водного розчину гідроксиду натрію, кг/м3, вибирають за даними [6];

Сл – концентрація водного розчину гідроксиду натрію, яку вибирають даними залежно від виду олії, КЧог та способу нейтралізації [6];

Кчист – ступінь чистоти технічного гідроксиду натрію (Кчист = 0,96).

Вихід нейтралізованої олії у відсотках від маси вихідної розраховують за рівнянням

(2.4)

де - масова доля жирних кислот у початковій олії, %;

- середня молекулярна маса жирних кислот рослинної олії [6];

- масова доля жирних кислот у нейтралізованій олії, %;

КЧон – кислотне число нейтралізованої олії, мг КОН/г; припускають, що воно дорівнює 0,2 - 0,4 мг КОН/г;

Гжк – відношення кількості нейтрального жиру до кількості зв’язаних жирних кислот у соапстоці. Приймається залежно від способу нейтралізації [6];

Вог – масова доля вологи у гідратованій олії, %. Звичайно

Вог = = 0,15 – 0,35 %;

МЛ – масова доля мила у нейтралізованій олії, %. Приймають залежно від способу нейтралізації [6];

Вон – масова доля вологи у нейтралізованій олії. Звичайно Вон = 0,5 – 0,6 %.

Масу соапстоку у відсотках від маси вихідної олії можна визначити так

, (2.5)

де: Пмл – маса мила, утвореного під час нейтралізації жирних кислот, %;

Пвр – маса реакційної води, яка утворилась під час нейтралізації жирних кислот, %

Пнж – маса нейтрального жиру, захопленого соапстоком, %;

ПNaOH – маса гідроксиду натрію, який витрачено для нейтралізації жирних кислот, %;

Пмл зал – маса мила, яке залишилося у нейтралізованій олії, %;

Пв – маса води, яка перейшла з розчину гідроксиду натрію, %.

Ці складові соапстоку можна вичислити у відсотках від маси початкової олії за техно-хімічними показниками на підставі рівнянь (2.6 – 2.11)

; (2.6)

; (2.7)

; (2.8)

; (2.9)

; (2.10)

(2.11)
До технологічних показників соапстоку відносять масу зв’язаних жирних кислот і масу загального жиру.

Масу зв’язаних жирних кислот, які перейшли до соапстоку, у відсотках від маси вихідної олії розраховують так

(2.12)

Маса загального жиру у соапстоці у відсотках від маси соапстоку може бути розрахована за результатами попередніх розрахунків

(2.13)

Перевірку правильності розрахунків виконують за балансовим рівнянням (2.2). Матеріальний баланс процесу нейтралізації наведено у таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Матеріальний баланс процесу нейтралізації

Прихід

%

кг/т

Вихід

%

кг/т

Олія рослинна гідратована








Олія нейтралізована








Розчин лугу







Соапсток















В тому числі:







Розчин лугу







Мило







Реакційна вода







Нейтральний жир







Маса NaOH для нейтрал-лізації







Маса мила у нейтралі-зованій олії







Маса води у нейтралі-зованій олії








Всього








Всього








3 Матеріальний баланс інших стадій рафінації

3.1 Стадія промиванння нейтралізації олії

Після лужної нейтралізації у нейталізованій олії залишається від 0,01 д 0,2 % мила, яке видаляють промиванням пом'якшеною водою. Кількість промивань зазвичай складає 1-2 при періодичному методі та від 3-4 до 6-7 в залежності від кількості мила і виду рослинної олії. Витрати води складають 10 % від маси нейтралізованої олії на кожне промивання.

За діючими нормативами [8] відходи олії з промивними водами на сепараційних лініях складають 0,2 %. Тоді вихід промитої олії з урахуванням попередньої стадії лужної нейталізації складатиме
Оп = Он - 0,2 (3.1)
де: Оп - вихід промитої олії, %;

Он - кількість нейтралізованої олії, %.
3.2 Стадія висушування промитої олії

Втрати олії на стадії висушування складають 0,005% [8]. Тому вихід висушеної рослинної олії (в %) складає:
Ос = Оп - 0,005 (3.2)
3.3 Стадія вінтеризації

Сума відходів і втрат на стадії вінтеризації (з урахуванням стадії фільтрації) визначається за формулою:
П1 = 0,2Ф + 0,05Ф + (В1 - В2) (3.3)
де: Ф - кількість уведеного під час вінтеризації фільтрувального порошку, %. Приймаємо за даними [6] від 0,02 % до 0,1 % від маси висушеної олії;

В1 - вміст воскоподібих речовин у початковій олії (у попередніх стадіях вони не вилучаються), %; Приймаємо за даними [6].

В2 - вміст воскоподібих речовин у вінтеризованій олії, %. Приймаємо за даними [6].

Тоді вихід вінтеризованої олії складатиме

Ов = Ос - П1 (3.4)
3.4 Стадія адсорбційного очищення

На стадії адсорбційного очищення рослинної олії і наступної фільтрації на механізованих фільтрах сума відходів і втрат складає:
П2 = 0,2∙А + 0,05∙А (3.5)

де: А- кількість уведеного адсорбенту, % від маси початкової олії (в даному випадку - вінтеризованої олії).

Вихід олії на стадії адсорбційного очищення визначається за формулою:

Оа = Ов - П2 (3.6)

3.5 Стадія дезодорації

За діючими нормативами [8] відходом та втрати на стадії дезодорації складають: на безперервних установках - 0,3 % (відходи) і 0,1 % (втрати); за періодичним способом - 0,05 % та 0,3 % відповідно. Якщо стадія дезодорації суміщається зі стадією дистиляційного розкислення, то до зазначених вище відходів та втрат додаються відходи у кількості 1,6 х, де х- кількість вільних жирних кислот (у %), що міститься у олії, яка піддається дезодорації.
Од = Оа - ?П (3.7)

де: ?П- сума відходів та втрат під час дезодорації.

Завершальною стадією рафінації є полірувальна фільтрація, втрати на якій складають 0,05 % від маси дезодорованої олії. Тому остаточно вихід дезодорованої олії складає

Одп = Од - 0,05 (3.8)

Під час виконання розрахунків матеріальні баланси подають у вигляді таблиць за кожною стадією. Якщо рослинну олію піддають повному циклу рафінації, то складають підсумкову таблицю матеріального балансу, яка може мати такий вигляд (табл.3.1).

Таблиця 3.1- Матеріальний баланс рафінації рослинної олії

Прихід


%

кг/т

Вихід

%

кг/т

Олія рослинна нерафінована







Олія рафінована дезо-дорована виморожена







Вода для гідратації







Фосфоліпідна емульсія








Розчин лугу







Соапсток








Вода для промивки







Промивна вода








Фільтрувальний порошок







Відпрацьований філь-трувальний порошок







Адсорбент







Відпрацьований адсорбент

















Всього відходів та втрат жирів в тому числі:
















Відходи при гідратації

















Відходи при нейтралізації

















Відходи під час промивки

















Втрати під час вису-шування
















Відходи та втрати під час вінтеризації
















Відходи та втрати при адсорбційному очи-щеннні
















Відходи та втрати під час дезодорації
















Втрати при поліру-вальній фільтрації









Всього:








Всього:







  1   2   3   4   5


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации