Проект линии производства хлебобулочных изделий на базе ротационной печи малой производительности в условиях ОАО «ЭкоХлеб» г. Воронеж

gost_r_52697-2006.pdf

Название на английском:
Полуфабрикаты хлебобулочные замороженные и
охлажденные. Общие технические условия
Frozen and cooled prepared baking mixes. General
Общероссийский Классификатор Стандартов (ОКС)
0 ПРОИЗВОДСТВО ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
- Зерновые бобовые и продукты их переработки
Классификатор Государственных Стандартов (КГС)
Н32 Пищевые и вкусовые продукты ->
Мукомольно-крупяная продукция и хлебопекарные
изделия-> Хлебопекарные изделия

vlasuk.pdf

СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
ХЛЕБОПЕКАРНОЙ ОТРАСЛИ
Работа выполнена под руководством к.т.н. доц. Куди А. Н
ТГТУ Кафедра «ТОиПТ»
По количеству предприятий объему производства и значимости выпускаемой продукции хлебопекарная отрасль является одной из ключевых
в пищевой промышленности нашей страны. В настоящее время в России
насчитывается около 1500 хлебозаводов и свыше 5000 мелких предприятий ежегодно производящих более 16 млн тонн продукции. Однако по
оценкам специалистов на сегодняшний день только 20-30% российских
хлебопекарных предприятий имеют технологическое оснащение соответствующее современному мировому уровню. При этом следует отметить
что большое количество хлебобулочных производств работает в непрерывном трехсменном режиме что с одной стороны определяет более высокую стабильность технологических параметров а с другой - предъявляет повышенные требования к надежности оборудования.
Кроме того как правило высокотехнологичное оборудование иностранного производства ориентированно на стабильно высокие хлебопекарные свойства муки в то время как на российских предприятиях
ежегодно перерабатывается до 50% сырья с пониженными хлебопекарными свойствами. Однородность сырья в зависимости от помольной
партии также может иметь существенные расхождения по свойствам.
Основная проблема всей хлебопроизводящей цепочки - от зерна
до готового хлеба -заключается в следующем. Хлеб в России является
главным социальным продуктом: на продукты переработки зерна приходится до 40% общей калорийности пищевого рациона населения. Соответственно существует установка о сохранении низкой цены на этот продукт. В результате такой политики многие предприятия хлебопекарной
отрасли становятся убыточными не обеспечивается даже простое воспроизводство фондов.
Если рассматривать российский рынок промышленного оборудования как совокупность социальных и экономических взаимосвязей между потребителями производителями и посредниками то можно с полной уверенностью сказать что в действительности процесс взаимодействия участников рынка пока еще и не начинался. При большом числе компаний-посредников и компаний - производителей оборудования предназначенного для выпуска хлебобулочных и кондитерских изделий рынок не обладает достаточным количеством предложений способных
удовлетворить все запросы потребителей. Такая ситуация способствует
довольно легкому входу на рынок и выходу из него. При этом практически каждый новый участник рынка может найти здесь собственную
потребительскую нишу и организовать эффективную работу.
Доля сегмента оборудования для производства хлебобулочных изделий составляет около 4% российского рынка пищевого и сельскохозяйственного оборудования.
Можно отметить что современное хлебопечение России создавалось
как единая отрасль пищевой промышленности и развивалось по общей
концепции. В течение многих десятилетий ее научное сопровождение
На финансово-хозяйственную деятельность хлебозаводов негативно
влияют неустойчивые цены на сырье и материалы нестабильное качество
муки ограничение рентабельности производства административное вмешательство в экономику предприятий. В большинстве регионов не решается вопрос о создании необходимых запасов зерна для хлебопечения что
свидетельствует об отсутствии четкой политики в деле устойчивого обеспечения населения хлебом.
Хлебопекарная отрасль резко сократила свое участие в финансировании и освоении научно-исследовательских работ используя лишь разработки прошлых периодов. Результаты научной деятельности ГОСНИИХП
из-за слабой информированности крайне недостаточно используются на
Российских хлебозаводах.
Для развития хлебопекарной отрасли необходимо ориентировать научный производственный и кадровый потенциал Российского хлебопечения на решение актуальных проблем по следующим направлениям:
Технологии хлебобулочных изделий:
- внедрение ресурсосберегающих технологий пшеничного и ржаного
хлеба с направленным культивированием микроорганизмов на заквасках
позволяющих повысить микробиологическую чистоту продукции создать
условия для выпуска изделий с лечебными свойствами более широко
использовать ускоренные способы тестоведения;
- внедрение новых технологий приготовления жидких дрожжей в том числе
по ускоренным схемам с улучшенными биотехнологичными свойствами;
- внедрение методов направленного изменения технологических
свойств сырья и повышения качества хлебобулочных изделий путем применения улучшителей направленного или комплексного действия с учетом
конкретных условий производства технологий ассортимента и свойств
- внедрение технологий хлебобулочных изделий с удлиненными сроками хранения;
- внедрение ассортимента хлебобулочных изделий с учетом профессионального демографического состава населения и экологических особенностей регионов.
Техника хлебопекарного производства:
- внедрение гибкого транспорта муки и другого сырья на базе разработок ГОСНИИХП в качестве альтернативы аэрозоль - и пневмотранспорту шнекам и нориям;
- внедрение современных систем в складах бестарного хранения муки
с использованием виброднищ новых типов просеивателей и дозаторов;
- внедрение новой техники для приготовления теста взамен агрегатов
непрерывного тестоприготовления и устаревшего парка тестомесильных
- внедрение тестоделителей и других формующих агрегатов обеспечивающих высокую точность деления и щадящий режим обработки теста;
- внедрение шкафов расстойки и систем автоматического регулирования температуры и влажности;
- внедрение расстойно-печных агрегатов и хлебопекарных печей нового поколения;
- внедрение оборудования для остывания хлебобулочных изделий и их
Повышение стабильности работы:
-совершенствовать систему ценообразования хлебобулочных изделий
для сохранения устойчивого уровня оптово-отпускных цен и рентабельности хлебопекарного производства не менее 15%;
-прибыль предприятий первоочередно направлять на техническое перевооружение производства и обновление технологий;
-ориентировать работу коллективов на снижение затрат в производстве путем уменьшения потерь сырья и материалов более эффективного
использования электроэнергии и топлива;
- анализировать работу передовых предприятий России для использования их опыта в новых хозяйственных условиях;
- повышать квалификацию кадров обращая первоочередное внимание
на совершенствование знаний в области новой техники и технологий организации управления производства и маркетинга.
Обеспечение хлебопекарной отрасли сырьем:
- обратиться в государственные органы власти с просьбой о создании
в областях краях и республиках региональных фондов зерна для нужд
хлебопечения гарантирующих производство хлебопекарной муки в количествах необходимых для устойчивого обеспечения населения хлебом;
- региональным органам власти совместно с хлебопекарными и мельничными
предприятиями составлять ежегодные балансы расчетной потребности в
хлебобулочных изделиях а также муки и зерна необходимых кондиций;
- формировать требования по качественным показателям и безопасности муки и другого сырья и предъявлять их поставщикам.

галган.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи ГАЛАГАН ТАМАРА ВАСИЛЬЕВНА
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВАКУУМНО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Специальность 05.18.12 - процессы и аппараты пищевых производств
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель - доктор технических наук профессор Малахов Н.Н. Научный консультант — кандидат технических наук старший научный сотрудник Горбачев Н.Б.
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ11
1Социальные аспекты дискретных процессов произвол- 11 ства хлеба
2Производство хлебобулочных изделий с удлинением 14 времени расстойки тестовых заготовок
3Охлаждение и замораживание тестовых заготовок и го- 16 товых изделий
4Анализ результатов научных исследований по вакуум- 25 но-испарительному охлаждению пищевых продуктов
5Анализ промышленных и исследовательских установок 28 для вакуумно-испарительного охлаждения пищевых продуктов
6Постановка задач исследования30 ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРО- 34 ЦЕССА ВАКУУМНО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
1Уточнение физических представлений о выпечке и ва- 34 куумно-испарительном охлаждении хлебобулочных изделий
2Разработка математической модели вакуумно-41 испарительного охлаждения хлебобулочных изделий
3Выбор метода и разработка алгоритма численного ис- 43 следования изучаемых процессов
4. Расчетно-теоретическое исследование процесса ваку-47
умно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий Выводы по главе 258
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ 60 ПРОЦЕССА ВАКУУМНО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
1Планирование эксперимента и задачи эксперименталь- 60 ного исследования
2Разработка методики эксперимента63
3Разработка экспериментальной вакуумно-65 испарительной системы
4Определение характеристик системы вакуумно-72 испарительного охлаждения и условий проведения экспериментов
5Результаты экспериментального исследования харак- 79 теристик вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделии.
6 Регрессионная зависимость температуры охлаждения 87 от времени
ГЛАВА 4 ВЫБОР РЕЖИМА ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ90
ВЫПЕЧКИ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ПОЛУФАБРИКАТОВ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ГОТОВЫХ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПОЛУЧЕННЫХ НОВЫМ СПОСОБОМ
1Задачи и методика исследования
2Выбор режима окончательной выпечки90
3Определение физико-химических характеристик полу- 91 ченных хлебобулочных изделий
4Результаты органолептической оценки полученных95 хлебобулочных изделий
ГЛАВА 5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЮ ДИСКРЕТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ101
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВАКУУМНО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ109'
Программа численного расчета вакуумно-испарительного охлаждения после предварительной выпечки (QB) ПРИЛОЖЕНИЕ Б125
Программа численного расчета вакуумно-испарительного охлаждения после предварительной выпечки (DELPHI 6) ПРИЛОЖЕНИЕ В133
Условные обозначения к программе «Предварительная выпечка»
Условные обозначения к программе «Охлаждение после предварительной выпечки»
Расчет окончательной выпечки
Программа «Конвективный теплообмен» (охлаждение хлебобулочных изделий) (Delphi 6)
Рекомендации по использованию камеры вакуумно- испарительного охлаждения
Расчет вакуумной установки для охлаждения предварительно выпеченных хлебобулочных изделий ПРИЛОЖЕНИЕ К
Справка о внедрении установки в учебный процесс* ^5
Справка о внедрении результатов работы в производство ^6
Лицевая панель системы измерений экспериментальной установки по изучению процесса вакуумно- испарительного охлаждения
Актуальность проблемы
Снабжение населения свежим хлебом и хлебобулочной продукцией - важная задача улучшения качества жизни. Её решение для отдаленных пунктов снабжения практически отсутствует. Положение усугубляется тем что для отечественной хлебопекарной промышленности характерна в&сокая концентрация производства при которой также возникают трудности сохранения свежести хлеба и оперативной доставки его в торговую сеть. К^.к правило утром в магазин поступает хлеб так называемой ночной выпечки т.е. выпеченный на 8 и более часов ранее. Еще хуже дела обстоят для отдаленных пунктов питания и магазинов сельской местности. Задача снабжения населения свежим хлебом и хлебобулочной продукцией остается не решенной и её решение актуально [28 9 14 33 59 60 68].
Основными направлениями работ по улучшению снабжения населения
свежевыпеченными хлебобулочными изделиями являются:
-удлинение времени расстойки путем воздействия на рецептуру теста и технологические параметры процесса расстойки [3 5 10 69];
-разделение непрерывного процесса выпечки на два дискретных этапа: предварительной и окончательной выпечки. Небольшая продолжительность второго этапа выпечки которую можно провести непосредственно на месте реализации снимает проблему обеспечивает высокое качество и конкурентоспособность продукции [3 8 14 25 26 44 45 60 69 88].
Основным моментом поэтапной выпечки хлебобулочных изделий яв-
ляется высокая скорость охлаждения частично выпеченных изделий до температуры хранения. До последнего времени это достигалось замораживанием хлебобулочных изделий до температуры минус 18°С с применением мощной холодильной техники или жидкого азота [49 54 58 62 30 90]. Однако образующиеся при низких температурах кристаллы льда разрушают структуру хлебобулочного изделия в частности его клейковинный каркас. Это снижает качество хлебобулочных изделий. Данный способ находит применение только при замораживании слоеного теста и хлебобулочных изделий с большим содержанием жиров [29 44 57 58].
Совершенствование данного процесса охлаждения связано с ограничением температур охлаждения до 0 +2°С. Конвективное охлаждение в холодильных камерах до таких температур длится несколько часов. Это неприемлемо т.к. при длительном охлаждении показатели качества выпеченного изделия ухудшаются. Хлебобулочные изделия черствеют и подвергаются заражению микробами. Поэтому проблема быстрого охлаждения тестовых заготовок от 80 60°С до температур 0 +2°С остается нерешенной и актуальной.
Одним из альтернативных способов охлаждения является вакуумно- испарительное [41 71 73 74 78 83 85]. Опубликованные работы по данной проблеме не в полной мере раскрывают физическую сущность процесса определяют параметры оборудования и режимы охлаждения. Поэтому раскрытие сущности и совершенствование процесса вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий остается до сих пор актуальным.
В связи с этим целью диссертационной работы является исследование процесса вакуумно-испарительного охлаждения и совершенствование на этой основе процесса производства хлебобулочных изделий.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
-уточнить физические представления о вакуумно-испарительном охлаждении капиллярно-пористых тел применительно к хлебобулочным изделиям;
-разработать математическую модель вакуумно-испарительного охлаждения полуфабрикатов хлебобулочных изделий и провести расчетно- теоретическое исследование процесса охлаждения;
разработать и создать лабораторную установку для экспериментального исследования процесса охлаждения полуфабрикатов хлебобулочных из-
делий и проверить адекватность результатов теоретических исследований результатам экспериментов;
Ф— провести необходимые экспериментальные исследования для уточ
нения теоретической модели и параметров процесса охлаждения;
- разработать рекомендации по вакуумно-испарительному охлаждению хлебобулочных изделий и предложения по выбору соответствующего оборудования.
Научная новизна работы заключается в том что:
-разработана и апробирована математическая модель вакуумно- испарительного охлаждения хлебобулочных изделий которая позволяет про-
*анализировать влияние скорости вакуумирования начальных температур и влажности охлаждаемого изделия его массы формы а также объема вакуумной камеры на длительность процесса;
-установлено что хлебобулочные изделия являются пористыми паро- проницаемыми телами испарение влаги в которых происходит равномерно во всем объеме. В результате этого процесс вакуумно-испарительного охлаждения ускоряется и свежевыпеченное изделие с температурой 80°С охлаждается до 2°С за 3 10 минут при объемной удельной производительности вакуумного насоса 000033 м кг-с;
-установлено что для охлаждения изделий от 80°С до 2 °С необходимо испарить из них 10 12% влаги. При охлаждении хлебобулочных изделий это условие выполняется;
-разработаны предложения по составу и основным характеристикам производственного оборудования вакуумно-испарительного охлаждения.
Практическая значимость заключается в том что разработаны:
-алгоритм и программное обеспечение для расчетов параметров про-
*цесса вакуумно-испарительного и конвективного охлаждения хлебобулочных изделий;
-образец лабораторной установки для воспроизведения и иссьедова-
ния процесса вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий;
-предложения по реализации приемлемого для практики процесса охлаждения хлебобулочных изделий;
-рекомендации для производства хлебобулочных изделий с поэтапной выпечкой и промежуточным вакуумно-испарительным охлаждением.
На защиту выносятся:
-физическая и математическая модели вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий;
-впервые реализованная в отечественной пищевой промышленности компьютерная система сбора и обработки экспериментальных данных совмещенная с экспериментальной установкой для исследования процессов вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий. Система базируется на использовании программной среды Labv
-схема дискретного производства хлебобулочных изделий с вакуумно-испарительным охлаждением после предварительной выпечки;
-результаты влияния свободной влаги в объекте охлаждения массы и формы охлаждаемого продукта производительности вакуумной сис^мы и температуры стенок камеры охлаждения на конечную температуру.
Результаты работы внесены в лекционные разделы «Физические
принципы получения низких температур» по дисциплине «Основы производства и потребления искусственного холода» и в раздел «Процессы происходящие при фазовых переходах» по дисциплине «Тепло- и хладотехника». На основе методических указаний разработанных по результатам диссертационной работы и на созданной экспериментальной установке по выше названным дисциплинам проводятся лабораторные работы.
Основные результаты работы доложены и обсуждены на 7 конференциях: 1-ой международной научно-практической конференции «Проблемы здорового питания» - Орел ОрелГТУ1998 г.
-2-ой международной научно-практической конференции «Проблемы здорового питания» Орел ОрелГТУ 1999 г.;
-3-ой международной научно-практической конференции «Продовольственный рынок и проблемы здорового питания» Орел ОрелГТУ 2000 г.;
-международной научно-практической конференция «Потребительский ры- нок: качество и безопасность товаров и услуг» Орел ОрелГТУ 2001 г.;
-2-ой международной научно-практической конференция «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» Орел ОрелГТУ 2002 г.;
-1-ой международной научно-практической интернет-конференции чЭнер- го- и ресурсосбережение XXI век» Орел ОрелГТУ 2002;
-международной научной конференции «Живые системы и биологическая безопасность населения» Москва МГУБТ 2002 г.
По результатам исследований опубликовано 8 работ.
Галаган Т.В. Применение холодильной машины в технологии хлеба и хлебобулочных изделий. Тезисы докладов. Материалы 2-ой международной научно-практической конференции «Продовольственный рынок и проблемы здорового питания».- Орел 1999 г.- с 227
Галаган Т.В. Пути модернизации и усовершенствования оборудования расстойки хлеба и хлебобулочных изделий Т.В.Галаган А.А. Епишкин Тезисы докладов. Материалы 3-ой международной научно-практической конференции «Продовольственный рынок и проблемы здорового питания» - Орел 2000 г.- с.357
Галаган Т.В. Применение гибких технологий для улучшения качества и количества свежевыпеченных хлебобулочных изделий в торговых точках. Материалы международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг». - Орел 2001 г.-с.138'
Галаган Т.В. Вакуумно-испарительное охлаждение пищевых продуктов. Материалы международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг». - Орел 2002 г. - с.93-94
Галаган Т.В. Дискретная выпечка хлебобулочных изделий - рациональный способ производства и распределения продуктов питания Материалы международной научной конференции «Живые системы и биологическая безопасность населения» Москва МГУБТ 2002 г. - с.57-58
Малахов Н.Н. Конвективное и вакуумно-испарительное охлаждение пищевых продуктов Н.Н.Малахов Н.Б.Горбачев Т.В.Галаган С.И. Мер- кушев Краснодар: Известия вузов. Пищевая технология №1 2003 г.— с 89-90.
Малахов Н.Н. Математическая модель конвективной сушки овощей Н.Н.Малахов Н.Б.Горбачев С.И. Меркушев Т.В.Галаган Краснодар: Известия вузов. Пищевая технология № 5 6 2002 г.- с.81-82.
Горбачев Н.Б. Эффективность вакуумно-испарительного охлаждения пищевых продуктов Н.Б.Горбачев Н.Н.Малахов Т.В.Галаган Материалы 1-ой региональной научно-практической интернет-конференции «Энерго- и ресурсосбережение XXI век».- Орел 2002 г.- с.252-256.
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ 1.1 Социальные и технические аспекты дискретных процессов производства хлеба
В связи с ростом благосостояния населения повышаются требования к качеству продуктов питания отечественного и импортного производства особенно к продуктам первой необходимости - к хлебу молоку и др. Качество хлеба во многом определяется его свежестью т.е временем достатки потребителю и реализации. При традиционных промышленных способах выпечки в торговые организации единовременно завозится большое количество выпеченного хлеба которое не всегда реализуется достаточно быстро. При этом хлеб теряет свои потребительские качества [68 59].
Это связано с тем что традиционная технология производства **>лебо- булочных изделий требует продолжительного времени непрерывного протекания последовательных процессов просеивания муки; подготовки ингредиентов теста; замеса; брожения обминки и разделки теста на тестовые заготовки; окончательной расстойки выпечки упаковки выдержки и доставки в торговую сеть (рисунок 1.1) [1 3 42 51].
Полный цикл производства хлебобулочных изделий продолжается 5 7 часов. Поэтому для получения свежего хлеба к завтраку хлебопекарня
должна начать работу в полночь [9 10]. Это существенно ухудшает социаль-
ные условия труда пекарей. Непрерывное поточное производство требует начать эту работу как можно раньше. Поэтому как правило хлеб «ночной» выпечки к моменту покупки утром уже значительно зачерствел и считается свежим только по отечественным стандартам.
Новые технологии направленные на решение проблемы снабжения населения свежим хлебом предусматривают разделение непрерывного процесса производства хлебобулочных изделий на два дискретных этапа как показано на рисунке 1.2
Рисунок 1.1- Технологическая схема производства хлебобулочных
Рисунок 1.2 - Классификация направлений работ по совершенствованию технологии производства хлебобулочных изделий Небольшая продолжительность окончательной расстойки и выпечки которые можно провести непосредственно на месте реализации хле^5а или перед употреблением в обоих случаях снимает вопросы ухудшения потребительских качеств хлеба и обеспечивает конкурентоспособность продукции [8 9 44 26 27 30]. В некоторых странах (Германия Люксембург Голландия) в крупных супермаркетах до 50% продаваемого хлеба выпекается по дискретной технологии непосредственно на месте продажи [45].
Дискретные способы производства хлебобулочных изделий обладают еще и тем преимуществом что окончательно хлеб возможно выпекать на удаленных торговых точках кафе ресторанах на автозаправках по потребности не теряя продукты и вложенные в них средства. Значительнее преимущества создает также окончательная выпечка хлебобулочных изделий непосредственно в крупном магазине в присутствии покупателя.
Технологии дискретной выпечки решают также социальные и трудо- охранные проблемы работников пекарен так как позволяют ликвидировать ночные и вечерние смены.
2 Производство хлебобулочных изделий с удлинением времени расстойки тестовых заготовок
Эти технологии базируются на использовании традиционных способов производства хлебобулочных изделий с изменением времени расстойки. Необходимость ускорения брожения теста возникает при возобновлении работы предприятия после перерыва или снижении температуры помещения а также при переработке сильной муки тесто из которой созревает сравнительно медленно [1 3 60 51 5 36].■
Для ускоренного приготовления определенных порций теста следует [3 37 69]: несколько увеличить дозировку дрожжей; повысить темпе-
Мратуру полуфабрикатов; добавить при замесе порции спелого теста или раз-
личные закваски; добавить белый солод фосфорнокислые соли азотсодержащих и ферментных препаратов. Иногда средства ускоряющие брожение и созревание теста применяют одновременно.
В ряде случаев требуется замедлить процессы созревания и брожения полуфабрикатов. Например в жаркое время года процесс накопления кислот в полуфабрикатах происходит слишком быстро и его необходимо замедлить. Особое значение имеет консервация [3 68] опар жидких дрожжей и заквасок +при двухсменной работе. В этом случае полуфабрикаты которые следует
приготовлять непрерывно (закваски жидкие дрожжи) приходится кон- сервировать на 4 6 ч.
Для замедления брожения полуфабрикатов (пшеничных) а также для консервирования их на несколько часов обычно в тесто добавляют поваренную соль и двууглекислую соду и резко снижают температуру [3 68 69]. Поваренная соль тормозит жизнедеятельность микрофлоры задерживая зсе ви-
ды брожения в полуфабрикатах. В то же время соль существенно влияет на состояние белково-протеиназного комплекса муки: снижает активность про- ^теолитических ферментов и уплотняет структуру белков задерживая в целом
Двууглекислую соду применяют для снижения кислотности пшеничных полуфабрикатов (03—05% от массы муки). Она нейтрализует кислоты содержащиеся в полуфабрикатах и повышает рН среды что тормозит процесс спиртового брожения. Производственная практика показывает добавление соды позволяет сохранить нормальную кислотность в пшеничных полуфабрикатах даже в том случае когда они бродят на 3 6 ч дольше обычного.
Замедление расстойки при температурах 20 24°С [3 60 68 69] достигается уменьшением вложения дрожжей. При необходимости процесс мед-
пленного брожения может быть ускорен увеличением температуры до 34 -г38°С что осуществляется переводом расстаиваемых изделий в расстойную камеру.
В последнее время получил распространение способ [60 68 3>10] замедления процесса расстойки путем охлаждения теста в холодильной камере с умеренным холодом. Это понижает температуру внутри тестовой заготовки до +5°С +2°С. Подъемная сила дрожжей и активность ферментов в тесте при охлаждении резко снижаются и возможно замедление процесса расстойки до 8 20 часов.
Данный способ дает следующие преимущества: возможность сдвинуть производственные процессы по времени ликвидировать ночную смену; улучшить качество расстойки за счет большего набухания теста повысить вкусовые качества хлебобулочных изделий образовать более ровнуккороч- ку с красивым цветом более сочный и свежий мякиш. Все это способствует появлению свежей выпечки в раннее время и увеличивает сбыт хлебобулочных изделий [60 45]. В машинно-аппаратурном исполнении такой технологический процесс можно выполнить в разработанной нами расстойно- холодильной камере работающей по принципу теплового насоса [910j.
Однако хлеб полученный по такой технологии требует обязательной выпечки в срок не более чем через 20 часов. Причина в том что рост дрожжевых клеток полностью не остановлен и брожение продолжается. Соответ-
Рисунок 1.3 - Неравномерная пористость — результат излишнего брожения теста.
3 Охлаждение и замораживание тестовых заготовок и готовых
Процесс расстаивания существенно замедляется или полностью прекращается при снижении температуры до минус 18°С. Совершенствованию технологии производства хлебобулочных изделий из замороженных тестовых полуфабрикатов посвящено большое количество исследовательских работ. Научные основы данной технологии созданы отечественными учеными О.В.Тешителем [66 67] И.П.Петрашом Ф.Н. Андреевым И.В.Матвеевой С.Т. Кретовым [29-32] и другими. За рубежом в этом направлении работали K.Lorenz P.Mazur W.Bushuk Y.lnoue L.Kline T.Sugihara [49 88 89 90].
ственно излишнее брожение ухудшает качество выпеченного хлеба. Такой хлеб будет выглядеть как показано на рисунках 1.3 и 1.4 [3 ].
Технология быстрого замораживания [65 49 62 26 27 30 70] сводится к следующим операциям: замес теста; брожение разделка заготовок с последующей предварительной короткой расстойкой; формование тестовых заготовок; быстрое замораживание заготовок до температуры внутри тестовой заготовки минус 18°С. При этом расстойка останавливается за счет снижения активности дрожжей и ферментов. Замороженные полуфабрикаты хранятся в морозильной камере при температуре минус 18°С в течение от 16 24 часов и до нескольких недель до начала выпечки.
При необходимости возобновления производственного процесса тестовые заготовки размораживаются при температуре +12°С затем в течение 2 3 часов выполняется расстойка при температуре до 28°С. После этого они выпекаются при температурах несколько ниже обычных температуг. При хранении тестовых заготовок более чем одну неделю продукты должны быть упакованы. [26 27 49 60].
Изменения происходящие при замораживании и дефростации (размораживании) тестовых заготовок и полуфабрикатов приводят к изменению их свойств [66 67]. В работе Е.И. Мольковой приводятся температурные графики изменения температуры в различных слоях замораживаемого продукта а также данные которые позволяют судить об изменении консистенции и эластичности при замораживании и качестве выпеченных изделий из замороженных полуфабрикатов и оценивать его зависимость от влажностА теста и соотношения в нем ржаной и пшеничной муки [43]. Сжимаемость мякиша
образцов не прошедших заморозку была больше на 2 31 % а пористость —
больше на 05 9 % чем у образцов хлеба приготовленного из замороженных полуфабрикатов. Авторы связывают это с укреплением клейковины в результате чего затрудняется ее способность растягиваться под давлением газа выделяющегося при расстойке и выпечке заготовок а также с гибелью части бродильной микрофлоры.
Результаты исследования зависимости качества готовых изделий от
влажности полуфабрикатов показали что с возрастанием влажности -еста с 450 до 490 % увеличиваются пористость и общая сжимаемость мякиша а при дальнейшем её повышении в пределах до 50 % качество изделийе ухуд- шается.
В настоящее время разработаны технологии производства сдобных и мелкоштучных изделий с использованием замороженных полуфабрикатов. Однако их широкое внедрение сдерживается ухудшением качества хлебобулочных изделий. Это обуславливается следующими факторами:
-при замораживании дрожжей в нормальных условиях их ферментативная активность не претерпевает серьезных изменений в то же время в тес-
фте дрожжевые клетки в нем в той или иной степени повреждаются так как
при хранении глубокозамороженных пищевых продуктов в условиях отрицательных температур наблюдается рост кристалликов льда. Такие крис галли- ки нарушают целостность тканей продукта чем ухудшают его качество [49 60 68 90]. Быстрое замораживание может привести к разрыву клеточных мембран и повлечь за собой потерю жизнеспособности дрожжей;
-существенные изменения происходят в реологических свойствах теста. На интенсивность изменений оказывают влияние продукты накопив- шиеся при брожении теста перед замораживанием. Качество теста из пшеничной муки зависит от таких свойств белкового каркаса (клейковины) как организованность клейковины ее растяжимость упругость а также способность удерживать углекислый газ [29 65 48];
-быстрое замораживание ухудшает связность клейковины отрицательно сказывается как на упругости так и на газоудерживающей способности теста. Этот эффект может усиливаться наличием дрожжевых клеток «убитых» холодом. Выпечки такого хлеба показали [3 68 49 65] что объем
#и пористость формового хлеба при хранении полуфабрикатов ухудшаются.
Степень ухудшения зависит от условий консервирования и продолжительности брожения теста перед замораживанием. С повышением температуры замораживания (а при одинаковой температуре с уменьшением продолжительности брожения теста до замораживания) уменьшение объема и пориртости хлеба интенсифицировалось. Ухудшение качества хлеба происходит в результате изменения его реологических свойств.
На рисунке 1.4 [3] показан хлеб выпеченный из недоброженногЪ теста которое получается из замороженных тестовых заготовок. Для улучшения ^качества выпеченных изделий следует снижать температуру заморажива
ния с минус 12 °С до минус 18 °С и сокращать продолжительность брожения теста до 40 мин [49].
а) неравномерная пористостьб) пустоты в мякише
Рисунок 1.4. - Дефекты хлеба полученного из не выброженного теста
Неравномерная пористость получается в готовых изделиях в результате гибели дрожжевых клеток а пустоты в мякише появляются у хлеба с пониженной влажностью теста [4943].
Поддержание жизнеспособности дрожжей и их подъемной силы зависит от следующих факторов: штамма дрожжей; их физиологических характеристик; устойчивости к низким температурам; устойчивости к длительному хранению без потери потребительских свойств; уровня ферментаци^ теста перед замораживанием; способа замораживания; продолжительности температуры и условий хранения продукции (в упаковке или без неё); способа размораживания и процесса расстойки (продолжительность температура и влажность воздуха наличие циркуляции воздуха) [26 27 49 65 30].
Дальнейшее снижение температуры [49 68 62] в частности до минус 30°С не целесообразно так как это может быть связано с чрезмерным вымораживанием воды из коллоидной системы «крахмал - вода» и вторичным переходом крахмала после размораживания в кристаллическую форму. Для дрожжевого теста характерной является низкая сопротивляемости дрожжевых клеток к хранению в замороженном состоянии. Это ограничивает сохранность при температуре минус 18°С до нескольких недель. Боле? длительный период хранения не дает гарантии получения хорошей выпечки. Увеличение срока хранения теста до трех месяцев возможно путем двукратного увеличения количества добавляемых дрожжей для компенсации частич-
ной потери при обработке а также посредством полного исключения процесса ферментации [349 66 68].^
При хранении в замороженном состоянии теста с высоким содержанием сахара и жира рекомендуют применение большего количества стабилизирующих добавок [67 65 49]. В тесте такого типа заметно влияние компонентов опары на изменения которые происходят во время хранения в замороженном состоянии и на поведение теста во время выпечки. Такое тесто перед выпеканием следует размораживать при комнатной температуре и температуру выпекания снизить на 10 15°С в сравнении с парамч^трами применяемыми для не замороженного теста.
Изменения в биологических тканях пищевых продуктов вызванные замораживанием разнообразны. Исследования [3 49 29 66 67 43 60 54] показывают что изменения в тканях замороженных продуктов обусловлены в основном реакциями связанными с увеличением концентрации клеточных растворов. Фазовое превращение воды в лед обусловливает увеличение концентрации растворимых веществ в клеточном соке (рисунок 1.5) изменение рН клеточных растворов и количества воды связанной с веществами клеток.
Увеличение концентрации электролитов в незамороженной жидкой фазе живых клеток вызывает их гибель (одна из причин прекращения жизне-
деятельности микрофлоры замороженных продуктов).
Экспериментально установлено что только при замораживании в жидкой среде с температурой минус 80°С структура ткани полностью сохраняется [49]. При нормальном замораживании (температура воздуха минус 24°С) количество поврежденных клеток превышает 70 %. Это объясняется образованием кристаллов величиной от 2 до 150 мкм. При быстром замораживании кристаллы имеют размеры от 2 до 10 мкм [49 54].
Существует а в последнее время интенсивно развивается другое направление работ связанное с замораживанием частично выпеченных изделий до температуры минус 18°С - применение мощной холодильной техники или жидкого азота [49 54 89 90].
Изменения вызванные замораживанием очень разнообразны. Е) готовых изделиях при замораживании интенсивность необратимых изменений тем выше чем выше содержание свободной влаги и больше концентрация растворов. В готовых хлебобулочных изделиях температура замораживания снижается с увеличением содержания соли сахара и жира [49 65]. Добавление жира обеспечивает более равномерное охлаждение. Однако при этом энергозатраты на получение более низких температур возрастают.
При развитии процесса замораживания растворов изменения их концентрации приобретают обратное направление: по мере снижения температуры замораживания снижается содержание свободной влаги и возрастает
концентрация раствора. Интенсивность биохимических реакций является функцией обоих факторов в определенной точке достигает своего максимума который для большинства пищевых продуктов находится в интервале температур от минус 2 до минус 5°С (рисунок 1.5). Этот температурный диапазон необходимо быстро преодолеть как при замораживании так и при размораживании продуктов [49 54 65].
Льдообразование в замороженных хлебобулочных изделиях наряду с
указанными выше явлениями вызывает местные изменения в содержимом
клеток и в эмульсиях характерных для большинства пищевых продуктов с
пониженным содержанием воды. Выделение свободной влаги после размораживания указывает на неполную обратимость этих процессов. Это объясняется с одной стороны замедлением диффузии воды через денатурированные клеточные мембраны что приводит к неполной десорбции воды клетками в результате чего происходят необратимые химические и биохимические изменения в компонентах клеточных растворов.
х0 - начальная концентрация; х - концентрация при данной температуре
Рисунок 1.5 - Кривые характеризующие увеличение концентрации минеральных солей (х-х0) изменение содержания сво- бодной воды W и скорости реакций в зоне замораживания
При замораживании пищевые продукты компоненты которых в натуральном состоянии отличаются химической стабильностью не подвергаются существенным изменениям. После размораживания они в основном переходят обратно в раствор. Установлено что к ним относятся минеральные соли сахара органические кислоты и другие компоненты тканевых растворов содержащихся в них во взвешенном состоянии. В наибольшей степени нежелательные изменения при замораживании наблюдаются в белковой фракции продуктов.
Не следует однако отождествлять структурные изменения ткани с изменением ее пищевой ценности. Пищевая ценность зависит от ряда факторов воздействующих на продукт как во время самого процесса замораживания так и в период предварительной обработки и дальнейшего хранения. Кроме того в продуктах подвергающихся тепловой обработке структурные изменения существеннее чем изменения вызванные замораживанием. Поэтому практически невозможно установить различия в органолептических показаниях образцов полученных различными методами замораживания или после тепловой обработки.
Расход холода на замораживание в зависимости от содержания воды в изделиях изменяется в пределах от 126 до 167 кДжкг [49 54].
Глубокое замораживание готовых хлебобулочных изделий выдвигает особые требования к сырью [26 27 65 49 26 68]: хлебопекарные свойства муки должны быть выше по сравнению с мукой используемой для традиционных способов хлебопечения. Например для приготовления теста не содержащего сахар и маргарин необходима особо сильная мука со следующими характеристиками: содержание белка - от 12 до 13 %; показатель эластичности - близок к 100 %. Преднамеренное нарушение вязкоэластичного равновесия в сторону большей эластичности клейковины иногда мо'лет затруднить процесс замеса и формования теста. Вместе с тем это будет Способствовать формоустойчивости тестовых заготовок в процессе размораживания и брожения.
При больших колебаниях температуры продукта в процессе хранения в замороженном состоянии происходят структурные изменения а также заметное подсушивание корочки и внутренних слоев серединной части в зависимости от времени хранения (рисунок 1.6) [49 54].
В США хлебобулочные изделия замораживают с использованием жидкого азота. Этот метод по сравнению с традиционными снижает капитальные
вложения на 75 % а потребность в производственных площадях - на 85 %.
Но такой процесс работает по разомкнутому холодильному циклу. Происходят необратимые потери хладагента (азота) стоимость которого достаточно велика [49 54 65]. Поэтому такой способ производства следует признать перспективным только в условиях когда вблизи имеется криогенное производство сжиженных компонентов воздуха либо когда имеется хорошо развитая структура доставки хранения и подачи жидкого азота к местам охлаждения хлебобулочных изделий. В условиях России ни того ни другого какправило не имеется и потому данный способ производства не может рассматриваться как перспективный.
Продолжительность хранения дни 1- содержание влаги в корке ; 2 - содержание влаги в слое мякиша расположенной непосредственно под коркой; 3 - содержание влаги ? сред-
Рисунок 1.6- Изменение содержания влаги в замороженных хлебобулочных изделиях при хранении с температурой минус 18 °С
45 40 35 30 25 20 15 10 5 О
Основным моментом поэтапной выпечки хлебобулочных изделий является высокая скорость охлаждения частично выпеченных изделий до температуры хранения. До самого последнего времени это достигалось замораживанием изделий до температуры минус 18 °С с применением мощной холодильной техники или жидкого азота [49 54]. Совершенствование п^цесса охлаждения связано с ограничением конечных температур охлаждения уровнем 0 +2°С при высокой скорости охлаждения (порядка нескольких минут) [68]. Конвективное охлаждение в холодильных камерах до таких температур длится несколько часов. Это недопустимо т.к. при длительном охлаждении показатели качества выпеченного изделия ухудшаются. Поэтомупроблема быстрого охлаждения тестовых заготовок до низких положительных температур остается нерешенной и актуальной.
В последнее время появились попытки использовать для её решения вакуумно-испарительное охлаждение которое положительно зарекомендовало себя при охлаждении овощей и фруктов [41 82 83 85 86]. Этот способ охлаждения требует размещения изделий в вакуумной камере с остаточным
давлением соответствующим температуре насыщенных паров воды близкой
к +2 °С . При этом влага изделия интенсивно испаряется и тем охлаждает его. Скорость испарения влаги и соответствующая ей скорость охлаждения определяются производительностью системы вакуумирования. Это принципиально позволяет создать новую систему охлаждения хлебобулочных изделий.
4 Анализ результатов научных исследований по вакуумно- испарительному охлаждению пищевых продуктов
Традиционные способы охлаждения пищевых продуктов конвективным потоком холодного воздуха не могут быть использованы для промежу-
точного охлаждения частично выпеченного хлеба. Это связано с ограничениями по температуре охлаждающей среды которая будучи достаточно низкой должна оставаться положительной и не допускать замораживания полуфабриката. Из-за малых перепадов температур (Тпрод — ТкамСры) длительность процесса растет (особенно на его последней стадии) становятся существенными усушка хлеба и неравномерность распределения влаги по его объему. Все это приводит к ухудшению условий последующего хранения полуфабрикатов и отклонению от стандартов качества продукта по внешнему виду кислотности микрофлоре и т.п.>
Альтернативой этим способам является вакуумно-испарительное охлаждение в котором влажный охлаждаемый продукт сам по себе служит регулируемым по температуре хладагентом [41 44 71 72 73 75 76 78 81 85].
Вакуумно-испарительное охлаждение осуществляется в результате отбора теплоты от продукта при испарении влаги из него [13 34 46 48]. Испарение влаги вызывается понижением давления (созданием вакуума). Й связи с достаточно равномерным распределением свободной влаги в изделиях охлаждение так же идет во всем объеме охлаждаемого изделия. Положительным свойством вакуумно-испарительного охлаждения является простота регулирования скорости процесса. При вакуумно-испарительном охлаждении повреждения кристаллами льда структуры хлебобулочных изделий невозможны из-за положительных температур на весь период охлаждения.
Эти качества вакуумно-испарительного охлаждения пищевых продуктов используются для охлаждения влажных растительных продуктов: грибов
салата зеленных культур и др. Во всех случаях отмечалась высокая скорость охлаждения. Так в работах [82 83 85 86] измерялось обезвоживание растений за счет испарения влаги. Обезвоживание продукта соответствовало количеству испаренной воды и степени его охлаждения.
В работах [71-87] рассматривалось вакуумно-испарительное охлаждение различных пищевых продуктов в том числе полуфабрикатов и готовых хлебобулочных изделий [74 77 80 85]. В них отмечалось что охлаждение под вакуумом может ускорить охлаждение хлебобулочных изделий. Например тонкие изделия типа panetonni (итальянский пирог) могут быть .^хлаж- дены за 4 минуты под вакуумом а при конвективном охлаждении он для этого требуется двадцать четыре часа. Это привело к тому что многие итальянские производители данного изделия перешли на новую технологию охлаждения [73]. Однако из-за структурных изменений вызванных избыточным перепадом давления пара в области низкой газопроницаемости (хлебной корочки) необходима специализированная программа достижения вакуума [47]. Использование модулируемого вакуумного холодильника (MVC) позволяет получить быстрое охлаждение хлебобулочных изделий без неблагоприятного изменения их объема и структуры [85]. Вместо того чтобы применять вакуумирование с постоянной скоростью откачки давление в герметичной камере изменяется по заданному закону в течение всего времени охлаждения. Вакуумно-испарительное охлаждение хлебобулочных изделий осуществляется в температурном диапазоне 98 30°С который сопровождается потерей массы изделия примерно на 1 % при снижении его температуры' на ка-
ждые 10°С или на 68 % при снижении температуры от 98°С до 30°С. В то же время обычное конвективное охлаждение приводит к потере массы на 3-5 % в зависимости от скорости охлаждающего воздуха [74 80]. Разница между потерями массы незначительна. Пшеничный хлеб - 2-х килограммовые буханки французские батоны пироги с мясом печенье и пироги охлаждаемые традиционно за 1±3 часа могут быть охлаждены в вакуумно- испарительной установке за время от 30 секунд до 5 минут.
Некоторые исследователи отмечали что при вакуумировании хлебобулочных изделий наблюдалось уменьшение содержания веществ создающих аромат хлеба. Эти результаты получены с использованием хроматографиче- ского анализа. Однако широкие органолептические исследования не обнаружили различий во вкусе хлеба охлажденного традиционным и вакуумно- испарительным способом [85].
В работе [44] приведены результаты практического использования ва- куумно-испарительного охлаждения для промышленного выпуска хлебобулочных изделий. При этом полуфабрикаты круассанов пшеничных багетов и багетов с добавлением зерна а также полуфабрикаты различных видов булочек после неполной выпечки поступают в вакуумную камеру и охлаждаются в ней в течение нескольких минут. Упаковка продукции осуществляется прямо после вакуумного охлаждения в транспортировочные коробки. Отмечается высокое качество круассанов. Указывается что оптимальной является быстрая предварительная выпечка при достаточно высоких температурах. Это придает наибольший объем изделию который не уменьшается при ваку- умно-испарительном охлаждении.
Процесс вакуумно-испарительного охлаждения имеет преимущества как по качеству и внешнему виду изделия так и за счет сокращения времени
охлаждения что приводит к уменьшению потребляемой энергии. Крог^г; того продукция может долгое время храниться при плюсовых температурах. Уве- 28л
личенный срок годности изделий из-за отсутствия заражения микробами в период охлаждения является большим достоинством вакуумно- испарительного способа охлаждения..
Отмечаются положительные моменты технологии и хорошее качество получаемых изделий возможность использования небольших печей для окончательной выпечки полуфабрикатов в пунктах питания магазинах и на автозаправочных станциях.i
Технологическая схема производства хлебобулочных изделий с ваку- умно-испарительным охлаждением полуфабрикатов представлена на рисунке 1.8. Она отличается от традиционной схемы производства хлебобулочных изделий представленной на рисунке 1.1 тем что процесс выпечки прерывается полученный полуфабрикат подвергается быстрому охлаждению и хра-
нится в холодильнике при температуре около 0°С. В процессе хранения полуфабрикат может перевозиться к местам окончательной выпечки без нарушения температурного режима хранения. При возникновении необходимости в окончательно приготовленном хлебобулочном изделии его полуфабрикат перемещается из холодильника в камеру окончательной выпечки и допекается до полной готовности в течение 10 20 минут (это время определяется способом предварительного разогрева хлебобулочных изделий перед выпечкой после хранения в холодильнике).
5 Анализ промышленных и исследовательских установок для вакуумно-испарительного охлаждения пищевых продуктов
С начала 90-х годов в связи с возникновением экологических проблем в мире активно начались поиски схем холодильных установок и рабочих веществ холодильников не наносящих урона окружающей среде. Наиболее привлекательными с точки зрения безопасности влияния на окружающую среду оказались природные рабочие вещества: вода водные растворы солей [35]. Особенности воды и водных растворов солей (низкое давление кипения при рабочих температурах большие объемы образующихся при этом ларов) не позволяют использовать для сжатия их паров существующий парк^ холодильных компрессоров; в то же время перечисленные выше особенности воды и водных растворов являются главными положительными движущими силами в процессах происходящих под вакуумом. Сегодня уже имеются хорошие перспективы для применения вакуумной техники и в целях получения
умеренного холода [35]. Однако холодопроизводительность систем вакуумной откачки при использовании традиционных маслозаполненных средств вакуумирования остается весьма низкой. Для подобных условий целесообразно применять быстроходные механические вакуум-насосы рота- тивного действия как наиболее приспособленные. Схема подобных холо- дильных установок при этом существенно упрощается так как охлаждаемое вещество (или продукт) служит одновременно и хладагентом [41 85]. Ваку- умно-испарительная холодильная установка состоит из двух блоков. Первый
блок представляет собой герметичный резервуар (охладитель жидкости ко-
торый является в то же время и испарителем). Второй блок - это насосно- конденсаторный агрегат включающий параллельно работающие основной вакуум-насос ротационного действия водяной конденсатор и вспомогательный вакуум-насос скорость откачки которого много ниже чем основного. Вакуумная откачка водяного пара из герметичного резервуара создает условия для кипения жидкости что приводит к ее охлаждению вплоть до температуры замерзания. Охлаждение жидкости по стадиям иллюстрируется диаграммой Р - Т (рисунок 1.7). В стадии II процесса давление в паровом пространстве герметичного резервуара понижается до давления насыпанных паров при начальной температуре залитой в него жидкости. В этой стадии активно выделяются в паровое пространство растворенные в жидкости газы а пары откачиваются только вспомогательным насосом.
В стадии III упругость насыщенных паров уменьшается температура охлаждаемой жидкости падает а пары откачиваются главным образом основным насосом. Стадия I характеризуется замерзанием жидкости при постоянной упругости паров надо льдом. В стадии IV температура массива
льда понижается вследствие дальнейшего уменьшения упругости- насыщенных паров влаги надо льдом. Для охлаждения жидкости используют первые две стадии.>
Рисунок 1.7 - Кривые фазовых переходов
Представляет интерес создание для пищевой промышленности ваку- умно-испарительных холодильных установок холодопроизводительностью 5 25 кВт [41]. Для получения такой холодопроизводительности можно использовать двухроторные вакуум-насосы которые имея гарантированные зазоры в проточной части не нуждаются в смазке и одновременно обеспечивают высокую скорость откачки. Это направление получило развита^ в нашей стране.
В Гамбурге на пекарнях фирма Schwan для охлаждения круассанов используется оборудование фирмы Ceovac. Это комбинация из классической вакуумной системы с водоадсорбирующей массой (Friolith) через которую проводят воздух дают возможность достигать температуры около 0°С с помощью относительно небольшого вакуумного насоса.
6 Постановка задач исследования
Приведенный выше обзор литературных источников по рассма'фивае- мой проблеме позволяет сделать следующие выводы:f
-проблема обеспечения отдаленных торговых точек и пунктов питания свежими хлебобулочными изделиями является актуальной а её решение путем замены непрерывного производства на двухэтапный процесс с окончательной выпечкой полуфабрикатов после хранения — перспективным;
-в различных странах разрабатываются и осваиваются два направления двухэтапного производства хлебобулочных изделий: регулирование продолжительности расстойки путем изменения концентрации дрожжей и температурных параметров технологии; прерывание выпечки и быстрое ох- лаждение полуфабриката изделия с последующим его хранением к" холодильной камере и заключительным выпеканием при возникновении потребности;
-быстрое охлаждение частично выпеченных хлебобулочных изделий возможно различными способами: замораживанием в жидком азоте; замо- раживанием до температур порядка минус 18 °С в морозильных установках; охлаждение вакуумно-испарительным способом;
- замораживание полуфабрикатов до низких температур требует применения целого ряда специальных технологических приемов сохранения качества изделий. Однако даже при их применении качество ухудшается. Ухудшение качества связано с тем что образующиеся кристаллы льда существенно ухудшают структуру хлебобулочных изделий;
новым и наиболее перспективным является вакуумно-испарительное охлаждение полуфабрикатов хлебобулочных изделий. В настоящее время в ряде стран уже практически реализуются специальные программы разработки и использования вакуумного охлаждения частично выпеченных полуфабрикатов;
Рисунок 1.8 - Технологическая схема производства хлебобулочных с
вакуумно-испарительным охлаждением
- опубликованные работы не раскрывают физической сущности этих процессов параметров оборудования и режимов охлаждения. Поэтому исследования в этих направлениях актуальны.^
В связи с этим целью диссертационной работы являлось исследование процесса вакуумно-испарительного охлаждения и совершенствование на этой основе процесса производства хлебобулочных изделий.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачу:
-уточнить физические представления о вакуумном охлаждении капиллярно пористых тел применительно к хлебобулочным изделиям;
-разработать и создать лабораторную установку для экспериментального исследования процесса охлаждения полуфабрикатов хлебобулочных изделий и доказать адекватность результатов теоретических исследований результатам экспериментов;.?
-провести необходимые экспериментальные исследования для уточнения теоретической модели и параметров процесса охлаждения;
разработать рекомендации по вакуумно-испарительному охлаждению хлебобулочных изделий и предложения по выбору соответствующего оборудования.Ь
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВАКУУМНО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
1 Уточнение физических представлений о выпечке и вакуумно-
испарительном охлаждении хлебобулочных изделий
1.1Схема организации исследования
В соответствии с поставленными задачами принята схема организации исследований представленная на рисунке 2.1 и предусматривающая выполнение большого объема расчетно-теоретических и экспериментальных исследований. Строим свое теоретическое исследование на базе представлений о сложных процессах происходящих в хлебобулочных изделиях при их производстве [1 3 5 12 14 25 29 30 33 37 68 69] уточненных в комплексе последних работ ОрелГТУ [39 40] посвященных выпечке хлебобулочных изделий а также работ [29 41 43 46-49 68 71-74 82 90] посвященных охлаждению пищевых продуктов. Таким образом данная работа развивает и
дополняет работы ОрелГТУ и других исследователей и частично использует уже разработанные программы численных расчетов. При этом процесс выпечки интересует нас с точки зрения задания начальных параметров для исследования процесса вакуумно-испарительного охлаждения и окончательной выпечки после хранения охлажденных хлебобулочных изделий.
1.2Краткое изложение базовых представлений
При выпечке поток тепловой энергии поступающий в рабочую зону печи расходуется на нагрев хлебобулочных изделий и технологических приспособлений на которых он размещен. Температура поверхности изделия (корочки) повышается от начальной близкой к 36°С до конечной 160 200°С.
За это время в центральных частях мякиша изделия температура приближается к 94 98°С [3 68].*
Рисунок 2.1 - Схема проведения исследований
Хлебобулочные изделия выпекаются при наличии или отсутствии увлажнения воздушной среды в начальный период выпечки. В любом ^лучае
влага внутри теста-хлеба вначале мигрирует от периферийных его с поев к
центральным. В заключительный период выпечки влага в центральные слои теста-хлеба перестает поступать; она постепенно испаряется и также уходит наружу через поры. Таким образом в течение всего периода выпечки влага из хлебобулочного изделия уходит в виде пара.
Алгоритм численных расчетов параметров процесса выпечки должен описывать следующие явления [13 12 25 34 39 40 42 52 55 68 69]:
-теплоотдачу от окружающей газовой среды печи к поверхности теста-хлеба конвекцией;
-теплоотдачу к этой поверхности от конденсирующихся на Hefj водяных паров содержащихся в окружающей среде;
-теплопередачу тесту-хлебу излучением от нагретой газовой среды и ограждающих поверхностей печи;
-передачу теплоты теплопроводностью от твердых поверхностей пода на котором лежит хлеб.
-передачу теплоты в объеме теста-хлеба теплопроводностью осложненную явлениями одновременно протекающих процессов испарения и перетекания влаги за счет процессов диффузии и термодиффузии; У
-изменение структуры теста-хлеба под действием теплоты и соответствующие изменения теплофизических характеристик теста-хлеба;
-поток пара от наружной поверхности выпекаемого изделия который препятствует теплообмену конвекцией с окружающей средой.
Сложные коллоидные и микробиологические процессы в объеме хлебобулочного изделия протекающие под действием нагрева в такой модели физических явлений проявляются в виде изменений физических параметров выпекаемого изделия. Доза температурного воздействия определяется как
интеграл от температуры (t) по времени ее воздействия (т). Выражение для дозы имеет вид [3940]:
О при ttKp К ) t npHt>tKp'
где: t^ — критическое значение температуры соответствующее началу
необратимых изменений прочностных свойств теста-хлеба.
Доза температурного воздействия на тесто является характеристикой полноты протекания сложного процесса преобразования теста в мякиш хлеба и должна иметь критические значения соответствующие той или иной степени завершенности процесса выпечки [39 40].
Выполняемые численные расчеты выпечки по разработанному в ОрелГТУ алгоритму прерывают в заданное время для получения полей температур и влажности используемые в дальнейшем как начальные условия для продолжения расчета по разработанному в данной работе алгоритму охлаждения изделия (раздел 2.2).
1.3 Уточнение физических представлений о вакуумно-испарительном охлаждении хлебобулочных изделий
Альтернативой традиционным способам охлаждения является ваку- умно-испарительное. В этом процессе свободная и распределенная в объеме продукта влага испаряясь отбирает теплоту [7 13 37 41 85]. Процесс ре-
лаксации между изменениями давления насыщенных паров и температуры
жидкости протекает быстро. Поэтому по мере откачивания газов давление насыщенных паров над свободной поверхностью жидкости можно отождествить с давлением в камере охлаждения. При откачке воздуха и водяных паров поступающих в камеру от охлаждаемых продуктов внутри влажного пористого продукта создаются условия для изоэнтропного объемного испарения и кипения жидкости. В отсутствии теплопритоков извне испарение и кипение жидкости приводит к одновременному охлаждению каждой частицы продукта до температуры насыщенных паров воды (рисунок 2.2). s.
Рисунок 2.2 - Зависимость температуры насыщенных паров воды от давления
Процесс вакуумно-испарительного охлаждения в координатах давление (р мбар) - температура (t°C) изображен на рисунке 2.3
Показаны области характерных состояний воды-твердое жидкое парообразное тройная точка этих состояний и изображение процесса вакуумно- испарительного охлаждения. Процесс охлаждения начинается в точке А (р=1000 мбар t=80°C) и идет по линии АВ до минимального давления создаваемого системой вакуумирования. В процессе уменьшения давления происходит небольшое охлаждение продукта характеризуемое разностью температур в т.А и т.В. Далее минимальное давление создаваемое системой вакуумирования сохраняется неизменным а из продукта испаряется влага откачиваемая вакуумными насосами. При этом продукт охлаждается; его конечное состояние характеризуется т.С.
По желанию экспериментатора охлаждение продукта можно прервать в любой точке отрезка от т.В до т.Д. Точка Д характеризуется минимально
достижимой температурой охлаждения и в свою очередь определяется минимальным давлением создаваемым системой вакуумирования.
Траектория определяемая производительностью выбранного вакуумного насоса
~~Минимальное давление —воздаваемое г* гбранной —системой вакуумированш
Граница минимальных темпе-
ратур при вакуумно- испарительном охлаждении хлеба
-20 -10 О Ю 20 30 40 50 60 70 80 Температура t°C
Рисунок 2.3 - Изображение процесса вакуумно-испарительного охлаждения в координатах Р-Т
Различие между сублимационной сушкой и вакуумно-испарительным охлаждением заключается в следующем. Сублимационная сушка протекает в области отрицательных температур при давлениях ниже 6 мбар. В отличии от него вакуумно-испарительное охлаждение протекает при более высоких температурах зачастую положительных.
Испарение при вакуумно-испарительном охлаждении начинается уже в точке Е т.е. при пересечении линии изображающей процесс границы жидкого и парообразного состояния воды.
В явлении вакуумно-испарительного охлаждения отсутствуют такие медленные процессы как диффузия и теплопроводность [3413] поэтому ва- куумно-испарительное охлаждение протекает относительно быстро и во всем объеме изделия одновременно. При этом в соответствии с тепловым балансом испаряется определенное количество жидкости AGH:
где Ms - масса охлаждаемого продукта кг;
с - теплоемкость Дж(кг-К);
At - понижение температуры охлаждаемого продукта за время Ах °С;
г - теплота фазового перехода Джкг.
Испарение влаги с внутренних поверхностей пор происходит аналогично ее испарению с открытой увлажненной поверхности и описывается уравнением Д. Дальтона [1234]:
G=iM.C.S.(P1-P2) (2.4)
где Р - барометрическое или атмосферное давление Па;
S - площадь зеркала испаряющейся воды м ;
С - некоторая функция скорости движения воздуха над зеркалом испаряющейся воды.
Уравнение Дальтона является феноменологическим в котором обобщенной действующей силой является разность давлений Pj и Р2. При использовании этой формулы для вакуумно-испарительного охлаждения необходимо учесть следующее. После начала вакуумирования охлаждаемого хлебобулочного изделия воздух в нем практически отсутствует он весь заполнен парами воды. В этом случае движущей силой процесса является разность между давлением насыщенного пара над поверхностью поры и давления воды вдали от этой поверхности например в камере вакуумирования. Обозначив эти давления теми же символами (Pi и Р2) получим аналог движущей силы
явления изучавшегося Дальтоном. Еще одной особенностью является отождествление зеркала испаряющейся воды и влажной поверхности пор охлаждаемого продукта.
2 Разработка математической модели вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий
Модель охлаждения описывает следующие физические явления.
Хлебобулочное изделие выпекается обычным способом до 80 90 % готовности. Частично выпеченное изделие извлекается из печи и помещается в вакуумную камеру воздушная среда из которой непрерывно откачивается. Вначале откачивается смесь из воздуха заполнявшего камеру до размещения в ней хлебобулочных изделий и водяных паров поступающих в камеру из изделий. Через некоторое время воздух в объеме камеры практически закан- чивается и камера заполняется только парами воды из изделия. Рассмагривая это явление считаем что воздух в камере охлаждения полностью отсутствует. Вследствие вакуумирования давление насыщенных паров воды во всем объеме охлаждаемого хлебобулочного изделия становится неравновесным т.е. меньше того которое установилось бы при фактической температуре теста-хлеба. Однако при постоянной температуре хлебобулочного изделия понизить давление удастся только на короткое время по истечении которого оно вновь вернется к исходному значению за счет испарения свободной влаги. Именно так объясняются процессы установления равновесия системы во- да-пар по диаграмме ее состояния [6 53].
В рассматриваемой нами модели постоянство температуры хлебобулочного изделия ничем не поддерживается. Поэтому в модели испарение воды сопровождается отводом тепловой энергии от изделия что вызывает его охлаждение. Меньшей температуре хлебобулочного изделия соответствует меньшее давление насыщенных паров т.е. новое состояние равновесия. В связи с этим по мере откачивания паров из камеры охлаждения все время нарушается равновесие между фактическим давлением водяных паров и Давлением их насыщенных паров. В результате все время поддерживается испаре-
ние воды из изделия и его охлаждение.
РОССИЙСКАЯ Г0СУДАРО. ь:-ЫАЯ БИБЛИОТЕКА
При достижении заданной температуры охлаждения вакуумирование прекращают охлажденное хлебобулочное изделие вынимают и помещают в холодильник для хранения.
Как только вакуумный насос объемная производительность которого равна Q за период времени Ат откачает из камеры охлаждения паровоздушную смесь массой AGj
где pj - плотность откачиваемых паров кгм3;
Тср> j — средняя температура хлебобулочного изделия в момент времени j равная температуре в камере охлаждения К;
Pj - давление в камере охлаждения в j-й момент времени Па;
R - газовая постоянная; для воды R=4615 Дж(кг'К) давление в ней уменьшится до величины Pj+i равной:
R Тсп : AG: R-TCDi-AGHCn р. . = p.С-ЫJ. +chl2«L(2.8)
где VK.0. — объем камеры охлаждения мЗ;
AGHcn - масса паров испарившихся за рассматриваемый период s времени кг.
Изменение давления в камере охлаждения нарушает равновесие между температурой охлаждаемого продукта и давлением насыщенных паров над ним. Уменьшенное давление в камере должно быть равно давлению насыщенных паров воды. Для этого температура продукта Tcpj должна равняться температуре Тнл при которой имеет место указанное равенство давлений. Ее можно определить по известной кривой насыщения водяных паров связывающей эти параметры. Поэтому имевшее место в начале шага по времени Ат неравенство этих температур (Tcpj-TH.n.) за время данного шага прих;;дит к нулю а средняя температура Tcpj уменьшается до температуры насыщенных паров Тпп. Эта температура одинакова для всех расчетных ячеек модели. Отнятая при этом от продукта теплота Aqy
должна соответствовать массе испаренной влаги
где V^ - объем всего выпекаемого изделия м3; Vs(g4 - объем всех расчетных ячеек м3; г — теплота фазового перехода Джкг M
Cj — теплоемкость расчетной ячейки Дж(кгК).
Из этих выражений получим искомую массу испарившейся за вррмя Ат
л г _ Mi ' Ci * (Tcpj ~ Тн.п.) Ухлеб
3 Выбор метода и разработка алгоритма численного исследования изучаемых процессов
Решение поставленных задач возможно при существенных упрощениях расчетных зависимостей. В частности расчетные исследования можно выполнять на одномерных моделях явления возможно приближенное гадание численных значений теплофизических характеристик зависимости THao=f(Pac) и др. Однако перечень принимаемых во внимание процессов и явлений должен быть полным а их взаимное влияние - адекватным.
Численные расчеты комплекса описанных выше сложных и взаимосвязанных процессов мы строим [39 13 37] используя разностные методы решения дифференциальных уравнений аналогичные методу крупных частиц Ю.М. Давыдова [22 24 56]. Согласно этим методам для каждой элемейтар- ной частицы объема выпекаемого изделия составляются и решаются уравнения теплового и материального баланса. При этом в течение каждого шага по времени параметры данного элементарного объема считаются неизменными но при переходе к следующему моменту времени они скачком изменяются в соответствии с изменившимися значениями давления температуры и содержания свободной влаги в нем. В отличие от известных методов в данной работе учитывается не только изменение констант теплопередачи но и '-другие процессы происходящие в рассматриваемых элементарных объемах — испарение воды ее перетекание между ячейками объема изменение структуры и физических параметров хлебобулочных изделий под действием нагрева и охлаждения.
Возможности метода крупных частиц не исчерпываются поставленной задачей и могут далее усложняться учетом протекания других специфических процессов в элементарных объемах материалов сопровождающих Явления молекулярной тепло- и массопередачи.
Численный расчет данного явления построен по следующему алгоритму. Всю массу хлебобулочного изделия разбиваем на малые ячейки параметры каждой из которых считаем постоянными и скачком изменяющимся при переходе к соседней ячейке. Для камеры охлаждения в целом и для каждой из выделенных ячеек (их индекс i) за каждый шаг по времени (его индекс j) выполняем следующие операции.
При заданном объемном расходе (Q м с) насосной системы со-
стоящей из поршневого вакуум-насоса вымораживающей и адсорбирующей
систем находим массу (AGj) паров удаленных из камеры за шаг расчета по
где pj - плотность паров воды в камере охлаждения кгм3
Tcpj =~"2Tij » n i=l
Tcpj — средняя абсолютная температура хлебобулочного изделия в j-й момент времени К;
Pj-давление в камере охлаждения в j-й момент времени Па;
R - газовая постоянная для воды R=4615 Дж(кг*К).%
Находим соответствующее этому уменьшению массы паров уменьшенное к концу шага по времени давление в камере охлаждения Pj б&* учета испарения влаги вследствие нарушения равновесия системы:
где VK.o. - объем камеры охлаждения м .
Находим температуру насыщенных паров Т.п. соответствующую давлению Pj =Р.П..
В этом выражении Рн.п - давление насыщенных паров воды при температуре ячейки. В связи с тем что в литературе обычно приводятся табличные
данные по давлению насыщенных паров воды в зависимости от температуры аппроксимируем их в аналитические выражения для использования в численных расчетах. Приведенные в таблице 2.1 данные удобно аппроксимировать четырьмя отрезками прямых линий по приведенным далее выражениям. Таблица 2.1-Давление насыщенных паров воды
Фактическое давление нас. паров МПа
Аппроксимируемое давление нас. паров МПа
Погрешность аппроксимации %
Аппроксимирующие выражения:
-Р 610 при Р 4370 Па 3760
+ 30при 4370 Р 19900 Па
+ 20при 19900 Р 47300 Па
+ 20при 47300Р 101000 Па
Для каждой расчетной ячейки определяем массу испарившейся влаги: AGjj+i по формуле:г
Mrcr(Tcp>j-TH.nJ ухдеб
Завершив цикл расчета по ячейкам i находим суммарное испарение
AGvJ+1 = SAGiJ+l 1 = 1
Уточняем давление в камере охлаждения учитывая поступление в нее испарившейся влаги. Получаем давление в камере охлаждения в конце
Расчет при следующем значении времени.
Используя этот алгоритм для расчета охлаждения и испаряющейся влаги а также модель выпечки хлебобулочного изделия разработанную в работе [38] и модель окончательной выпечки нами построен полный алгоритм расчета производства хлебобулочных изделий с использованием вакуумно-
испарительного охлаждения. Он выглядит следующим образом.
Рассчитав по алгоритму работы [39] поля температур и влажности в заданный момент времени в одномерной модели выпечки описанной вышепрерываем расчет и используем эти данные как начальные условия для решения сопряженной задачи - задачи охлаждения полуфабриката выпекаемо-
го изделия. Алгоритм расчета охлаждения приведен выше. По нему в каждый момент времени рассчитывается поле температур модели. Далее используя данные соответствующие моменту конца охлаждения считая их начальными условиями для расчета окончательной выпечки проводим расчет окончательной выпечки.
Для того чтобы провести сравнительный анализ двух основных способов охлаждения - конвективного и вакуумно-испарительного — была разработана программа конвективного теплообмена апробированная в экспериментальных работах ОрелГТУ по конвективному нагреву и охлаждению [13 37 38].
Программы расчетов конвективного и вакуумно-испарительного охлаждения и окончательной выпечки выполнены на языках на QB и Delphi 6 приведены в Приложениях А Б В.
4 Расчетно-теоретическое исследование процесса
вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий
4.1 Построение численного эксперимента (изменяемые параметры контролируемые величины сравнение с конвективным охлаждением)
Анализ физических величин входящих в исходные уравнения вакуум- но-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий показывает что распределение температуры и её изменение по времени является функцией следующих величин:
Т(хт) = f ( W0 (х) Т0 (х) Q VK Тст М Ф ) (2.20)
где W0- начальное распределение влаги в объеме полуфабриката %:
Т0 - начальное распределение температуры °С;;
Q- объемная скорость откачки паров воды м с;
VK- объем камеры вакуумирования м3;
Тст- температура стенки камеры вакуумирования °С;
М — масса охлаждаемого изделия кг;
Эти величины варьировались как независимые переменные численных расчетов в пределах W0= 35 40% Т0= 75 80°С Q= 0001 0005 м3с VK= 0005 0024 м3 Тст= -Ю +20°С М= 01 03 кг. Эти параметры соответствовали характеристикам экспериментального стенда для проверки адекватности разработанной модели охлаждения.
В расчетах определялись поля температур и влажности по толщине из-
делия на каждом временном слое количество испарившейся воды отводимого тепла и т.п. Основной расчетной зависимостью являлось изменение температуры по времени вакуумирования. Расчеты велись до темпегатуры охлаждения +2.. .0 °С.
Пример типового расчета показан в таблице 2.2 и на рисунке 2.4.
Из приведенных данных видно что при вакуумно-испарительном охлаждении одновременно изменяются давление плотность водяных паров температура охлаждаемого продукта объем откачиваемых паров и масса испарившейся из него влаги. При этом скорость изменения давления и других параметров процесса наибольшая в момент начала вакуумирования и минимальный при температуре продукта +2°С.
Необходимая температура охлаждения при заданной скорости откачки достигается примерно за 65 минут сама температура охлаждаемого изделия падает от 962 до 2 °С.испарившейся влаги составляет 10 7 грамм т.е. 114 г на 10 градусов снижения температуры охлаждаемого изделия.
--давление кПа-- температура С
Чг- плотность кгм3относительный объем %
-Ж- масса испарившейся влаги г
Рисунок 2.4- Зависимость изменения параметров вакуумно-испарительного охлаждения от времени вакуумирования
Таблица 2.2 - Изменение параметров вакуумно-испарительного охлаждения по времени при массе изделия 01 кг и скорости 0001 м с
Время вакуумирования с
Температура охлаждаемого продукта °С
Объем откачиваемых паров 10'
Объем удаленных водяных паров составляет 666 5 л. Последняя величина определяет требуемую производительность вакуумного насоса так как она равна отношению объема удаляемых из камеры водяных паров к требуе- мому времени охлаждения. На рисунке 2.4 часть этих величин представлена в относительных единицах.
4.2 Зависимость времени охлаяедения от скорости откачивания водяных паров
Результаты этих расчетов представлены на рисунке 2.5. Охлаждение
- скорость откачки 0005 мс; 2 - скорость откачки 0003 м с; 3 - скорость откачки 0001 м3с'
Рисунок 2.5 - Расчетное изменение температуры продукта при ваку- умно-испарительном охлаждении при различной скорости откачки
начиналось в момент времени т=0 от одной и той же начальной температуры То=80 °С. Можно видеть что изменение температуры охлаждаемого изделия близко к экспоненциальному виду. При этом с увеличением скорости откачивания время охлаждения до заданной температуры резко сокращается. Приувеличении скорости откачивания в 3 раза время охлаждения уменьшается в 31 раза а при увеличении в 5 раз уменьшается в 53 раза т.е почти обратно пропорционально скорости откачивания. Это соответствует зависимости:
Т(т) =T0.e-°Q-(2.21)
откуда время охлаждения изделия:
где С и - постоянные величины.
Таким образом заданное время охлаждения может быть обеспечено в любом случае соответствующим выбором вакуумного насоса по производительности. Кроме того скорость вакуумно-испарительного охлаждения во всех случаях во много раз меньше чем при традиционном охлаждении хлебобулочных изделий конвективном способом как это показано на рисунке
Рисунок 2.6 - График охлаждения выпеченных изделий конвективным способом'
4.3 Оценка влияния на процесс вакуумно-испарительного ох- лаждения неравномерности полей начальных температур и влажности
Представляет интерес распределение температур по толщине изделия при вакуумно-испарительном и конвективном охлаждении тем более что принятая математическая модель базируется на предположении что испарение влаги происходит во всех точках изделия одинаково.
На рисунке 2.7 представлены результаты расчета изменения температуры охлаждаемого изделия по его толщине в различные моменты времени.
70 60 -I 50 40 -I 30 20 - 10 -Г
Координаты расчетных точек изделиясм
Рисунок 2.7 - Изменение температуры по толщине хлебобулочного изделия при вакуумно-испарительном охлаждении
Момент времени т0=1с соответствует изделию извлеченному из печи и охладившемуся к моменту установки в камеру вакуумирования до температуры 80°С. Поле температур по толщине изделия при этом почти выравнивается. В дальнейшем как и следует из принятой физической модели температуры выравниваются окончательно что кардинально отличается от механизма охлаждения конвективным потоком воздуха (рисунок 2.8).
При расчете конвективного охлаждения принят случай обеспечивающий наибольшую скорость охлаждения. При конечной температуре изделия равной 2°С продолжительность конвективного охлаждения составляет 3 10 ч в зависимости от размеров продукта и скорости обдува. Можно видеть что вакуумно-испарительное охлаждение намного интенсивнее конвективного протекает быстро и во всем объеме изделия одновременно. При конвективном центральные слои мякиша остывают во много раз медленнее чем корочка хлеба это хорошо видно на рисунке 2.8.
4 5678 9 10 Координата X расчетной точки изделия см
Рисунок 2.8 - Изменение температуры по толщине хлебобулочного изделия при конвективном охлаждении Таким образом вакуумно-испарительное охлаждение обеспечивает охлаждение продукта до температуры 0 +2°С за 3-6 минут. Ускорение охлаждения происходит из-за того что при этом способе охлаждения его скорость не ограничивается более медленным процессом теплопроводности.
Большое значение имеет и влажность охлаждаемого продукта. На основании расчетов установлено что при охлаждении продукта от 90 "С до
влажность продукта 005 кгкг; ~ — "влажность продукта 00? кгкг;
влажность продукта 010-^012 кгкг1
Рисунок 2.9 - Результаты расчета конечной температуры вакуумно- испарительного охлаждения при различной влажности продукта
При меньшей влажности невозможно достичь нужной температуры даже при очень низких давлениях. Этот результат в отношении хлебобулочных изделий имеет чисто теоретическое значение так как влажность рассматриваемых изделий в целом выше 30%.
4.4 Зависимость времени охланедения от массы изделия и объема камеры вакуумирования
°С количество свободной влаги в продукте должно быть не менее 10 12 % от массы охлаждаемого изделия (рисунок 2.9).
Скорость охлаждения увеличивается с уменьшением массы продукта (рисунок 2.10) и размеров камеры вакуумирования (рисунок 2.11). При увеличении массы охлаждаемого продукта в два раза время охлаждения увеличивается в 21 раза при увеличении в 3 раза - 28 раз то есть почти прямо
пропорционально массе охлаждаемого продукта. Это соответствует зависимости
о i ^чЪч. : 1 : J о i i : i : : : : i : : ^ : рхГ Г>! : : : iT 3 :::::::
- —"*!" -1 — L-. .. j- ;— -j-.-iI— i"".
' X11 'IIIIIiIitIIiii
л : : : ; NC ; : t-^J:::::::::::
Т(т) =T0.e-(P'Q'T)M;(2.23)
j. . . . '.. . . . . . . . * s.I■tIItIIIIIIIIIIItIIIt
- охлаждение одной булки М=01 кг; 2 - охлаждение двух булок Ms=02 кг; 3 - охлаждение трех булок Ms=03 кг
Рисунок 2.10 -Изменение температуры продукта при вакуумно- испарительном охлаждении при различной массе охлаждаемых продуктов
при этом время охлаждения изделия может быть определено по формуле:
где ф и (3 - постоянные величины.
Произведение времени на отношение скорости откачки к массе охлаждаемого продукта может быть приведено к безразмерной величине имеющей смысл аналогичной безразмерному времени Fo (критерий Фурье). Для этого необходимо заменить объемную скорость откачивания на средний расход откачиваемых паров влаги тогда:
и зависимость изменения температуры по мере охлаждения принимает вид:
Т(т) = Т0 e~fFw (2.26)
где Fw - безразмерное время имеющее смысл критерия Fo для нестационарной теплопроводности не связанное однако с линейными размерами охлаждаемого изделия.!
Из представленных результатов расчетов видно следующее:
-на первой стадии процесса (до 150 с) темп охлаждения не зависит от начальной влажности изделия и определяется только производительностью вакуумной системы;
- объем камеры 0024 м ; 2 - объем камеры 0014 м ; 3 - объем камеры 0005 м
Рисунок 2.11 - Зависимость температуры продукта от времени при различной емкости вакуумной камеры
конечная температура охлаждения определяется начальной влажностью продукта. Для достижения конечной температуры охлаждения 0 2°С
необходимо чтобы начальная влажность продукта была не менее 010 012 кгкг. Это связано с тем что после полного испарения свободной влаги'охлаждение прекращается.
Влияние объема камеры на процесс вакуумно-испарительного охлаждения может проявляться двояким образом: через увеличение объема откачиваемой среды и увеличение площади поверхности теплообмена камеры с окружающей средой. Последнее должно оцениваться одновременно с исследованием влияния температуры и степени черноты стенок.
На рисунке 2.11 видно что время охлаждения с изменением Объема камеры изменяется менее заметно чем при изменении других факторов. Так при увеличении объема камеры в 28 раза время охлаждения увеличивается в 11 раза а при увеличении объема камеры в 48 раза - 13 раза. При этом абсолютная разница во времени для различных объемов камеры остается почти постоянной на протяжении всего процесса охлаждения что свидетельствует о том что она связана лишь с разностью времен откачивания начального объема воздуха. Таким образом во всех случаях объем камеры должен как можно меньше отличаться от объема охлаждаемого продукта.
4.5 Зависимость времени охлаждения от температуры стенок
камеры и формы охлаждаемого изделия
В соответствие с принятой моделью скорость охлаждения непосредственно не зависит от формы охлаждаемого изделия. Влияние формы проявляется косвенно через теплообмен со стенками вакуумной камеры. При этом чем больше поверхность охлаждаемого изделия тем больше влияние внешнего теплообмена который в условиях вакуума проявляется главным образом через тепловое излучение стенок камеры. Это влияние наиболее заметно
в последней стадии охлаждения когда плотность паров воды а следовательно и количество отбираемого тепла становятся минимальными а сам отбор тепла сравнимым с величиной теплопритоков за счет теплового излучения стенок камеры. Поэтому основным направлением конструирования вакуум- но-испарительных систем охлаждения является снижение температуры стенок камеры. Степень черноты при этом имеет меньшее значение так как уже в первые моменты времени испаряемая влага конденсируется на поверхности охлаждаемых стенок камеры и меняет их излучательную способность.
В теоретической части диссертационной работы уточнены физические представления о вакуумно-испарительном охлаждении хлебобулочных изделий. Рассматриваемое явление кардинальным образом отличается от механизма охлаждения конвективным потоком воздуха. При откачке воздуха и водяных паров поступающих в камеру от охлаждаемого изделия внутри них создаются условия для изоэнтропного объемного испарения и кипения жидкости. В отсутствии теплопритоков извне испарение и кипение жидкости приводит к одновременному охлаждению каждой частицы продукта до температуры насыщенных паров воды. В этом явлении отсутствуют такие медленные процессы как диффузия и теплопроводность поэтому вакуумно- испарительное охлаждение протекает относительно быстро и во всем объеме изделия одновременно.ь
Разработана математическая модель вакуумно-испарительного охлаждения. Выбран метод и разработан алгоритм численного исследования изучаемых процессов.
В результате проведенных численных исследований установлено что вакуумно-испарительное охлаждение намного интенсивнее конвективного. Оно обеспечивает охлаждение продукта от 80°С до температуры 0 2°С за 3 6 минут. При этом в отличие от конвективного при вакуумно- испарительном охлаждении температуры на поверхности и в глубине теста- хлеба одинаковы по всему объему изделия.
При увеличении скорости вакуумирования продолжительность охлаждения резко уменьшается. Увеличение массы охлаждаемых изделий наоборот пропорционально увеличивает время охлаждения. Показано что оборот пропорционально увеличивает время охлаждения. Показано что произведение времени на отношение скорости откачки к массе охлаждаемого
продукта может быть приведено к безразмерной величине Fw анало! ичной
критерию Фурье не связанной однако с линейными размерами охлаждаемого изделия.
Большое значение имеет влажность охлаждаемого продукта. На основании расчетов установлено что при охлаждении продукта от 90 °С до 2°С количество свободной влаги в продукте должно быть не менее 12 % от массы охлаждаемого изделия.
Влияние объема камеры на процесс вакуумно-испарительного охлаждения может проявляться двояким образом: через увеличение объема откачиваемой среды и увеличение площади поверхности теплообмена камеры с окружающей средой. При этом абсолютная разница во времени охлаждения для камер различных объемов связана с разностью времен откачивания начального объема воздуха. Таким образом во всех случаях объем камеры должен как можно меньше отличаться от объема охлаждаемого продукта.
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ г ПРОЦЕССА ВАКУУМНО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
1 Планирование эксперимента и задачи экспериментального
Основной методической проблемой постановки экспериментальных исследований является выбор способа подтверждения адекватности теоретических представлений о процессе вакуумно-испарительного охлаждения.
Часть этих представлений в достаточной мере апробирована фундаментальными науками (физической химией термодинамикой теорией тепломассообмена). В частности не подлежат сомнению:
-связь давления насыщенных паров и температуры воды [6 53];*
-особенности вакуумирования замкнутых объемов и связь изменения давления в них с производительностью насоса и объемом камеры [35 52];
-закономерности переноса теплоты от стенок камеры вакуумирования охлаждаемому изделию [64 70].
Новыми явлениями реализующимися в исследуемом процессе являются парообразование в каждом элементарном объеме охлаждаемого влажного изделия в камере охлаждения выравнивание вакуума внутри изделия передача влаги из центральных слоев изделия периферийным. Возможны также поправки
известных зависимостей температуры насыщенных паров и их давления в исследуемых изделиях связанные с динамическими процессами капиллярными и
поверхностными эффектами. Поэтому в экспериментах специально предусматривалась оценка влияния этих новых явлений на процесс вакуумно- испарительного охлаждения.
В связи с этими соображениями адекватность теоретических моделей практическим проверялась сравнением расчетных и экспериментальных зависимостей изменения по времени давления в камере и температуры периферийных и глубоко расположенных слоев охлаждаемого изделия.
В соответствии с принятой схемой построения работы (рисунок 2Л) зада-
чами экспериментального исследования помимо уточнения физической модели и проверки адекватности математической модели являлись:
-определение влияния различных факторов на конечную температуру и продолжительность охлаждения хлебобулочных изделий;
-выбор наиболее значимых факторов влияющих на продолжительность вакуумно-испарительного охлаждения и конечную температуру охлаждаемых продуктов в реальных условиях.
Вопросы отработки режимов дискретной выпечки хлебобулочных изделий с промежуточным охлаждением полуфабрикатов и оценка качества хлебо- булочных изделий полученных новым способом рассмотрены в главе '4.
Планирование эксперимента базировалось на структурном представлении процесса вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий как объекта исследования показанном на рисунке 3.1а. Планирование предусматривало выбор числа и условий проведения экспериментов достаточных для выполнения поставленных задач [64].
Рисунок 3.1 - Структурное представление объекта исследования ? Все множество факторов определяющих процесс вакуумно-кспарите- льного охлаждения хлебобулочных изделий разделено на три группы:
-контролируемые управляемые переменные X
-контролируемые неуправляемые переменные Z Z2 Zn — температура корочки и мякиша изделия их влажность;
-неконтролируемые возмущения kiкг kn —степень герметичности сис-
темы вибрации установки излучательная способность стенок камеры.
В качестве выходных величин рассматривались изменения давления в камере охлаждения температур корочки и мякиша охлаждаемого изделия и его массы. А как обобщающей целевой функцией Y принят темп охлаждения хлебобулочного изделия до заданной температуры.7
На рисунке 3.1 б дана преобразованная схема объекта исследования с целевой функцией Y равной
где у— истинное значение выходной функции в этом эксперименте;
Si — аддитивная помеха соответствующая i - му эксперименту образованная за счет суммарного действия неуправляемых переменных.
Предполагается что зависимость:
«гладкая» и может быть разложена в ряд Тейлора а помехи Ei - независимые случайные числа подчиняющиеся нормальному распределению с двумя первыми моментами:
М(е)=0 и CTg= const. (3.3)
Большинство из решаемых задач появились в связи с тем что в отечественной практике отсутствует опыт вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий. Поэтому оставалась практически неподтвержденной сама возможность производства таких хлебобулочных изделий. В частности оставалось неясным достаточно ли свободной влаги в частично выпеченном изделии для его последующего охлаждения.
2 Разработка методики эксперимента
Демонстрация возможностей процесса вакуумно-испарительного охлаждения может быть осуществлена только прямым его воспроизведением на про-
мышленном или экспериментальном образце действующего оборудования. В соответствии со структурной схемой действующих факторов экспериментальное оборудование должно позволять изменять и контролировать скорость ва- куумирования камеры массу и форму охлаждаемых изделий объем камеры охлаждения и температуру стенок камеры; измерять неуправляемые переменные факторы - температуру корочки и мякиша изделия их влажность; уменьшать влияние таких неконтролируемых возмущений как герметичность системы уровень вибрации установки передачу теплоты от стенок камеры. »
В качестве выходных функций должны контролироваться изменения по времени давления в камере температуры мякиша и корочки изделия и изменение массы охлаждаемого изделия.
Такого рода эксперименты требуют большого объема измерений различных по своей природе параметров. Подобное усложнение задачи экспериментального исследования приводит к необходимости применения достаточно сложных систем сбора и представления данных специальных алгоритмов их обработки а при осуществлении её в реальном режиме времени — к повышенным требованиям к скорости измерений. Скорость измерений должна обеспечивать несколько сотен измерений в минуту. Такие системы могут быть реализованы на базе современных компьютерных систем измерения сбора и обработки результатов измерений.
С учетом специфики планируемого экспериментального исследования измерение каждого из названных ранее параметров предполагает использование своей методики. Перечень используемых средств измерения приведен в таблице 3.1.
Наиболее сложными в эксперименте являются непрерывные измерения вакуума изменения массы и температуры. При выборе средств измерения учитывалась необходимость расположения диапазона изменения параметров в средней части шкалы [50 64]. Места измерения выбраны так чтобы они наилучшим образом характеризовали исследуемый процесс вакуумного испарения и температурное поле внутри охлаждаемого изделия. Соединительное линии практически не вносят искажений в результаты измерений давления в динамическом режиме.
Таблица 3.1 - Перечень измеряемых параметров диапазонов их измене- ния и средств измерения
Наименование параметра
Структурная классификация
Измерительное устройство (датчик)
Изменение массы изделия г
Цифровой термометр DS18201
Производительность насоса
Контролируемая и управляемая переменная
По весу воды заполняющей объем
Геометрический расчет
Продолжение таблицы 3.1
Температура стенок камеры вакуумирова- ния
Контролируемая переменная
Малые изменения степени герметичности камеры
Неконтролируемые возмущения
Post -контроль повышение давления в камере после отключения насоса и перекрытия впускной магистрали и выбраковка экспериментов при негерметичности системы
Уровень вибрации стенда
Установка насоса на отдельном основании t
Исследования велись на хлебобулочных изделиях массой 100 г типа «Булочка сдобная» (ГОСТ 7034-54). Тесто для булочек готовилось по традиционной технологии его рецептура соответствовала сдобному пшеничному дрожжевому тесту с содержанием жира и сахара не менее 14 %. Эксперимент по ва- куумно-испарительному охлаждению хлебобулочных изделий строился следующим образом. Булочки расстаивапись в лабораторной расстойной камере и выпекались в лабораторной печи. Затем они помещались в камеру ва^уумиро- вания охлаждались до температуры +2 °С извлекались из камеры упаковывались в полиэтиленовые пакеты и закладывались на хранение.
3 Разработка экспериментальной вакуумно-испарительной
Разработанный экспериментальный стенд включает в свой состав лабораторное и экспериментальное оборудование позволяющее:
-выпекать хлебобулочные изделия;
вакуумировать камеру охлаждения для осуществления процесса ваку- умно-испарительного охлаждения образцов изделий;
-охлаждать наружную поверхность камеры вакуумирования от тепло- притоков от ее стенок к экспериментальному образцу изделия;
-хранить охлажденные изделия при температуре около +2°С;
-допекать изделия после их хранения;
-измерять и регистрировать все контролируемые параметры.
Схема разработанной экспериментальной установки представлена на рисунке 3.1. Она включает:
-лабораторную хлебопекарную печь 1 с регулируемой температурой среды для предварительной и окончательной выпечки;
-лабораторную расстойную камеру 2;
-камеру вакуумно-испарительного охлаждения 3 размещенную в холодильнике 4;
-систему вакуумирования камеры включающую в себя вакуумный насос 5 масляный фильтр 6 фильтр осушитель 7 ресивер 8 соединительные магистрали 9 запорные краны 10;
-информационно-управляющую систему включающую - компьютер 11 аналогово-цифровой преобразователь 12 датчики давления 13 температуры 14 усилий 15.
Герметичная камера вакуумно-испарительного охлаждения 3 отвечает специфичным требованиям предъявляемым к вакуумной аппаратуре и оборудованию [2 52 23]. Пористость материалов камеры и их газоотделение должны быть минимальными. Поверхность хорошо обработана и имеет высокую коррозионную стойкость. Использованная камера охлаждения изготовлена из алюминиевого сплава с гладкой обработанной поверхностью освобожденной от газа при температуре 400 °С в соответствии с технологией [2 23]. Такая обработка обеспечивает малое поглощение и газовыделение поверхностной пленки дюралюминия. Загазованностью поверхностных слоев камеры можно пренебречь так как заметных величин она достигает при температурах превышающих 100 °С. В экспериментах температура поверхности камеры не превышала температуры окружающей среды равной 17-24 °С. Камера 3 имеет
крышку с резиновой прокладкой коромысло с затягивающим винтом которое обеспечивает в начальный период вакуумирования герметичное прилегание крышки к корпусу камеры. Под действием вакуума крышка дополнительно
-печь; 2- расстоечная камера; 3- вакуумная камера; 4 - холодильная камера; 5-вакуумный насос; 6 - масляный фильтр; 7 - фильтр-осушитель; 8 - емкость; 9- вакуумные трубопроводы; 10- краны шаровые 12"; 11- персональный компьютер; 12 - АЦП; 13- датчик давления; 14 - температурные датчики; 15 - датчика усилия; 16 - хлебобулочные изделия; 17 - сетчатая корзинка датчика усилия
Рисунок 3.2 - Схема экспериментальной установки для получения и изучения процесса вакуумно-испарительного охлаждения
В соответствии с таблицей давлений насыщенного водяного пара при различных температурах [6 52] для охлаждения влагосодержащих изделий до 2°С необходимо создавать абсолютное давление в камере охлаждения равное 7055 Па.
Однако как во всякой экспериментальной системе параметры должны выбираться с запасом. Поэтому необходимое предельное давление создаваемое насосом выбирается не выше 610 Па или 6 мбар. Примененный вакуумный насос 5 фирмы Marvac Scientific mfg.Co СА.94518 Concord имеет производительности 30 лмин и позволяет получить требуемое давление. Производительность вакуум-насоса должна обеспечивать продолжительность охлаждения не
Для предотвращения попадания масла из насоса в вакуумную систему на его входе устанавливается масляный фильтр 6 изображенный на рисунке 3.3 который устраняет масляный остаток - пары масла (туман) из рабочей области. Фильтр содержит обернутые полиэстровые элементы стекловолокна улавливающие и осаждающие на свою поверхность до 9997 % маслосодержащих паров воздуха. Максимальная рабочая температура 93 °С.
превышающую 3 5 минут.
Рисунок 3.3 - Масляный фильтр
Другой фильтр-осушитель 7 отдельно представлен на рисунке 3.4. Он предназначен для устранения неблагоприятных воздействий на насос влаги твердых частиц различной природы и кислот и обеспечивает одновременно фильтрование осушение и нейтрализацию. Перед установкой фильтр проходит предварительную горячую сушку при температуре 200 °С после чего его входные отверстия закрывают герметичными заглушками. Заглушки снимают только перед монтажом фильтра в рабочий контур.
-выпекаемая булочка; 2 -вакуумная камера располагаемая внутри холодильной камеры 3; 4 - фильтр-осушитель; 518 - вакуумный насос с масляным фильтром; 6-ресивер; 7 - температурные датчики устанавливаемые внутри вакуумной камеры; 8 -датчик давления ; 9- шаровые краны; 10 - блок питания для датчика давления; 11- персональный компьютер; 12 - вакуумные трубопроводы; 13- весы ; 14- аналого-цифровой преобразователь; 15 - холодильник для хранения готовой продукции; 16- расстоечная камера; 17-хлебопекарная печь
Рисунок 3.13 - Фотография экспериментального стенда для изучения процесса вакуумно-испарительного охлаждения
Вакуумные трубопроводы 9 выбраны так чтобы их внутренний диаметр был равен диаметру входного отверстия насоса. Это устраняет дополнительное местное сопротивление соединений. После сборки стыки :■ Зраба- тывались герметиком и эпоксидной смолой для полной герметизации соединений. В результате удавалось добиться вакуума в системе характеризуемого остаточным давлением около 2..3 мбар.
В основных экспериментах температуру стенок камеры охлаждения поддерживали на уровне -10 °С путем её размещения в холодильнике 4.
- пластмассовый колпачок; 2 - штуцер; 3 - крышка; 4 - пружина; 5 - рассеивающая решетка; 6 - латунная лента; 7 -стальной корпус; 8 — промежуточная прокладка; 9 - крышка; 10 - круглая пластина из длинных минеральных волокон; II -решетка; 12 -кольцо; 13-14 - молекулярное сито селикагель активированная окись алюминия (алюмогель)
Рисунок 3.4 - Фильтр-осушитель (модель ВСУ Carl у)
Многоканальная компьютерная система сбора обработки и представления данных выполнена на основе персональный компьютера Pentium 3 с объемом оперативной памяти 128 Mb с конфигурацией ЛЦП и согласующих устройств SXCI 1000 по рекомендации компании «National Instrument». Кроме того система включает в себя:
- измерительный преобразователь давления 13 JUMO dTRANS р02 Тип 404385 изображенный на рисунке 3.5. Датчик работает по пьезорези- стивному тензометрическому принципу. Выходной сигнал постоянного тока пропорционален измеряемому давлению;
Рисунок 3.5-Измерительный преобразователь давления
- цифровые термометры Dallas semiconductor DS18201- WireTM. Цифровой термометр изображенный на рисунке 3.6 измеряет температуры в пределах от -55 °С до +125 °С с погрешностью 05 °С .
Рисунок 3.6 - Цифровой термометр
Схема измерительной системы приведена на рисунке 3.7. Как показано на схеме аналоговый сигнал поступает с первичных приборов на многоканальный аналого-цифровой преобразователь где превращается в цифровой код затем фильтруется от случайных помех и по заданному алгоритму преобразуется в цифровой сигнал соответствующий измеряемой величине в выбранной системе единиц. Достоинством разработанной системы измерения является возможность обработки поступающей информации в режиме реального времени проведение преобразований и нормирование величин а также использование различных способов представления и регистрации данных .
Рисунок 3.7- Блок-схема системы измерений
4 Определение характеристик системы вакуумно- испарительного охлаждения и условий проведения экспериментов 3.4.1 Определение предельного давления и скорости откачки системы вакуумирования
Фактические значения предельного минимального давления вакуумного насоса и производительности системы вакуумирования в составе созданной установки определялись в ходе предварительных испытаний с незагруженной камерой. Характер изменения давления по времени для камер объемом 5 и 20 л показан на рисунках 3.8 и 3.9.
Рисунок 3.8 - Изменение давления при вакуумировании незагруженной камеры с объемом 5 л
Рисунок 3.9 - Изменение давления при вакуумировании незагруженной камеры с объемом 20 л На графиках можно четко выделить участок линейного уменьшения давления в самом начале вакуумирования затем давление уменьшается по экспоненциальному закону. Со временем внутри камеры достигается необходимое для проведения экспериментов давление порядка 06 кПа. Однако длительность откачки существенно разнится. В камере большего объема она во много раз больше.
Известно что длительность вакуумирования герметичных емкостей при постоянной скорости откачки прямо пропорциональна их объему:
В описанных экспериментах при одном и том же отношении начального давления к конечному длительность откачки при увеличении объема камеры возрастает почти в 4 раза что служит косвенным подтверждение^ постоянства величины Q.
Данные приведенные на рисунке 3.8 использовались для определения производительности системы вакуумирования на том основании что величины Р и dPdt при отсутствии натекания полностью характеризует объемный расход газа в любой момент времени. Блок-схема системы измерений была изменена таким образом (рисунок 3.10) что сигнал поступающий от датчика давления непрерывно дифференцировался по времени обрабатывался по указанному на схеме алгоритму и регистрировался одновременно с самим давлением:
По полученным данным строилась зависимость Q= f(x) (рисунок 3.11).
Можно видеть что скорость откачки постепенно увеличивается с момента пуска насоса достигает значения 02 лмин и далее остается практически постоянной.
На рисунке 3.12 приведена зависимость изменения давления в камере при перекрытой впускной магистрали насоса и быстром подключении к ос-
новной камере ресивера воздух из которого предварительно полностью удален. Этот прием необходим для проверки действия на охлаждаемое изделие высоких скоростей откачки когда давление в камере в первые моменты вакуумирования уменьшается в 2-3 раза за несколько секунд.
Рисунок 3.10- Блок-схема обработки сигнала Р = f(x)
Рисунок 3.11 - Зависимость скорости откачки и давления в камере от
времени вакуумирования Естественно ожидать что загрузка камеры охлаждаемым продуктом содержащим достаточное количество влаги меняет темп вакуумирования. Характер этого изменения рассмотрен в разделе 3.5.
О 100 200 300 400 с Время с
Рисунок 3.12 -давления в камере при подключении к камере ресивера
4.2Определение степени герметичности вакуумной камеры и соединительных трубопроводов
Степень герметичности системы вакуумирования в целом определялась по изменению давления за счет натекания воздуха через неплотность системы. Для этого в конце каждого эксперимента перекрывалась магистраль откачки водяных паров и воздуха и система в течение некоторого времени проверялась на герметичность по изменению давления в камере. На рисунке 3.8 показан типичный случай полной герметичности когда после отключения насоса на 300 с давление в течении 5 минут остается неизменным. Если в конце опыта после отключения вакуумного насоса давление увеличивалось на 05 кПа эксперимент выбраковывался.
4.3Оценка влияния температуры стенок камеры
Выполнялись эксперименты отличавшиеся температурами стенок камеры охлаждения. Вначале температура окружающей среды и стенок камеры равнялась 17 24 °С затем проводили эксперименты с понижением температуры среды до 0 -5 и -10 °С. Давление в камере охлаждения в конце всех экспериментов составляло 300 400 Па.
В первых экспериментах конечная температура охлаждаемого изделия не опускалась ниже 8 12 °С (рисунок 3.14) а затем при достижении температуры среды -10 °С она составляла 2 °С и принимала это значение уже через 4 6 мин (рисунок 3.15).
Рисунок 3.14 - Зависимость изменения температуры охлаждения изделия от времени при температуре стенок камеры 20°С
Отбор теплоты за счет испарения отличается от теплопритока излучением почти в два раза что не свидетельствует о решающей роли лучистого теплообмена на скорость охлаждения изделия в конце процесса. Более важным оказывается тот факт что при температуре стенок камеры ниже температуры охлаждаемого изделия испаряемая влага быстро конденсируется на охлаждаемой поверхности стенок камеры. Этот процесс эквивалентен увеличению скорости откачки. Поэтому представляло интерес уже в первь: : опытах исследовать это явление и определиться с оптимальной температурой стенок камеры.
Рисунок 3.15-Зависимость изменения температуры охлаждения изделия от времени при температуре стенок камеры -10°С
Представленные на рисунке 3.14 экспериментальные зависимости температуры охлаждаемого изделия от времени можно разделить на три характерных участка. Участок АВ соответствует вакуумно-испарительному охлаждению продукта. В точке В процесс охлаждения прекращается так как здесь отвод тепла испарением полностью компенсируется внешними тепло- притоками. Предельная температура охлажденного изделия +9 °С. В точке С вакуумный насос отключается и температура изделия начинает повышаться за счет теплопритоков от стенок камеры при отсутствии потерь теплоты за счет испарения влаги. На рисунке 3.15 при температуре стенок -10 °С при тех же значениях конечного давления температура охлаждаемого продукта падает до 0 +2 °С т.к. притоки тепла практически отсутствуют а конденсация водяных паров на стенках камеры увеличивает скорость их отвода от охлаждаемого изделия.
Полученные данные подтверждают также высокий темп охлаждения
вакуумно-испарительным способом - теплоприток от продукта и наружных
стен меньше отбора теплоты за счет вакуумного испарения жидкости в охлаждаемом изделии. Наличие холодильника или холодных экранов увеличивает темп вакуумного охлаждения изделия за счет конденсации и вымораживания свободной влаги из окружающей среды на стенки камеры или экраны установленные внутри камеры.
5 Результаты экспериментального исследования характеристик вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий
Для оценки конечных температур охлаждения хлебобулочных изделий
и продолжительности охлаждения необходимой для достижения этих температур проведена серия экспериментов в которых выпечка прерывалась в моменты времени равные 10 12 15 16 17 18 минутам от начала выпечки. Полученное хлебобулочное изделие к 10 минутам выпечки уже имело сформированный мякиш. Выпекаемое изделие взвешивалось и переносилось в герметичную камеру охлаждалось по принятой методике до выхода температур его корочки и мякиша на уровень 2 °С затем взвешивалось вновь для определения потерь влаги при вакуумно-испарительном ох'^ажде-
нии. Для получения статистически значимых результатов основные эксперименты повторялись не менее 7 раз.
По полученным зависимостям (рисунок 3.16) определялась область максимальной влажности сдобного хлебобулочного изделия. Оказалось что при прерывании выпечки в период 15 17 минут от начала выпечки влажность достигает максимума в среднем по мякишу 30 35% (таблица 3.2). При дальнейшей выпечке влажность несколько падает. Принято решение прерывать предварительную выпечку именно в этот период.
Таблица 3.2 - Влажность сдобного хлебобулочного изделия массой 100 г в зависимости от времени прерывания выпечки
Время прерывания мин
Средняя влажность корочки %
Средняя влажность мякиша %
Рисунок 3.16 - Изменение влажности в хлебобулочном изделии в зависимости от времени прерывания выпечки
Характерная зависимость изменения от времени температуры мякиша и корочки изделия с 16-минутной выпечкой при вакуумно-испарительном охлаждении представлена на рисунке 3.17. Совершенно очевидно что'экспе- риментально полученная зависимость повторяет расчетно-теоретическую. Процесс вакуумно-испарительного охлаждения в эксперименте протекает очень быстро и завершается в течение 320 секунд. Наиболее интенсивно процесс охлаждения проходит на первой стадии - в первые 100 секунд когда
плотность водяных паров еще значительна и скорость испарения влаги достаточно высока. Затем процесс замедляется и почти асимптотически приближается к конечной температуре определяемой минимальным давлением создаваемой системой вакуумирования.
Несмотря на существенную разность температур корочки и мякиша в начальный момент охлаждения (ДТ= 15 °С) соответствующий началу вакуумирования (точка А) в дальнейшем она быстро уменьшается и к 20 секунде полностью исчезает.
Рисунок 3.17 - График охлаждения одной из булочек после 16 минутной выпечки
Данные экспериментов по 16 минутной выпечке систематизированы в таблице 3.3. 3.4. Температура выпечки во всех случаях составляла 180°С тесто приготавливалось по одинаковой рецептуре.
Таблица 3.3 - Результаты охлаждения булочек после прерванной выпечки
охлаждения до 2 °С с
при вакуумно-испарительном охлаждении булочек
Экспериментальные данные по абсолютным и безразмерным относи- тельным значениям температур в ходе вакуумно-испарительного охлаждения в 7 одинаковых опытах в числовом виде представлены в таблицах 3.4-3.5.
Таблица 3.4 — Зависимость абсолютных значений температуры от времени
Из таблиц 3.3 и 3.4 видно что разброс продолжительности вакуумно- испарительного охлаждения одних и тех же заготовок весьма значителен и связан он главным образом с начальной температурой изделия. Пр: этом четко прослеживается - чем больше начальная температура тем больше вре-
мя охлаждения. При переходе к относительным температурам (таблица 3.5) нормированным по начальным значениям температур корочки и мякиша разброс значительно уменьшается.
Таблица 3.5 — Изменение относительной температуры в процессе охлаждения
Продолжительность охлаждения с
значения относительных температур корочки и мякиша в экспериментах
Эти же данные в графическом виде представлены на рисунке 3.18. Можно видеть что отклонение экспериментальных данных в относительных
единицах от средних значений сравнительно невелики и составляют по вре
мени продолжительности охлаждения не более ±15 %. Полученные данные
позволяют оценить адекватность теоретической модели явления факть~ческо-
му процессу вакуумно-испарительного охлаждения. Для этого достаточно сравнить температурно-временные зависимости корочки и мякиша изделия в процессе охлаждения.
0 150 200 250 300 350 400 450 500 Время охлаждения с
-1 эксперимент 4 эксперимент
эксперимент - 6 эксперимент
Рисунок 3.18 - Изменение температуры хлебобулочного изделия во времени в процессе вакуумно-испарительного охлаждения
Из этого сравнения видно следующее:
-зависимости температуры изделия от времени близки к экспоненциальным (рисунки 3.173.18);
во всех экспериментах с булочкой массой 100 г начальной температурой 70 80 °С конечная температура изделия равная 2°С достигалась к 350 450 с причем температура 10..12 °С достигается уже к 100 секунде как это и следовало из результатам численного исследования по разработанной математической модели;
- зависимости температуры от времени для корочки и мякиша изделия представленные на рисунке 3.17 протекают практически накладываясь друг на друга. Это доказывает важную особенность вакуумно- испарительного охлаждения - процесс происходит одинаково во всем объеме охлаждаемого изделия что и было заложено в физическую и математическую модели процесса.
При прерывании выпечки в рекомендованный нами период времени влажность полуфабриката поступающего на охлаждение оказывается повышенной. Именно это позволяет эффективно провести не только его охлаждение но и последующую окончательную выпечку.
Таким образом в разрабатываемом процессе выявлен важнейший момент: первый этап выпечки необходимо прерывать тогда когда центральные слои изделия не только получат дозу температурного воздействия достаточную для завершения преобразования теста в мякиш но и сохранят достаточно влаги для выполнения последующих операций охлаждения хранения и
окончательной выпечки. Момент прерывания выпечки уточнен экспериментально. Для булочек массой 100 г он равен 15 17 минутам.
Для подтверждения результатов численного исследования о влиянии суммарной массы охлаждаемых изделий на продолжительность процесса были проведены эксперименты с загрузкой камеры одной двумя и тремя булочками массой 100 г. Как и по результатам расчетов в эксперименте время охлаждения изделий увеличивалось с увеличением числа булочек (рисунок 3.19).
Результаты исследования зависимости времени охлаждения от Формы изделий приведены на рисунке 3.20. Полученные экспериментальные зависимости Т(т) по существу совпадают и отличия по времени охлаждения для хлебобулочных изделий массой 100 г в форме круглой булочки батончика и кольца отсутствуют.
о100 200 300 400 500 600 700 800 900
1 * д 1 1 1 i7> 1 1 1
! i ' ■ 1 * . . 1 ■ ■ 1 ■ ■ . '1
■ ■ . 1 ■ 1 ■ i ■ г1
0 200 300400 500 600 70dб00j0
Рисунок 3.20 - Влияние формы хлебобулочных изделий на продолжи тельность охлаждения
Рисунок 3.19 — Зависимость времени охлаждения от числа охлаждае мых хлебобулочных изделий
Таким образом все требования экспериментального уточнения "теоретических допущений содержащихся в разработанных моделях явления подтверждены.
6 Регрессионная зависимость температуры охлаждения от
В аспекте поставленных задач целевой функцией проведенных экспериментов является температура охлаждаемого изделия а главным действующим фактором - время охлаждения. Все остальные факторы влияющие
на охлаждение (масса булочки продолжительность выпечки до момента его прерывания и др.) в данной работе могут быть учтены коэффициентом аппроксимации.
Экспериментальные данные для такого анализа представлены на рисунке 3.18 и в таблице 3.4. Эти же данные с линией тренда приведены на рисунке 3.21.
Рисунок 3.21 - Изменение температуры хлебобулочного изделия в процессе вакуумно-испарительного охлаждения
Зависимости приведенные на рисунке 3.21 близки к экспоненциальному виду функции. Их экспоненциальный вид прогнозируется и физической моделью явления. Известно что экспоненциальная зависимость характерна для процессов скорость изменения параметров которых пропорциональна самим значениям параметров. Принятая нами модель испарения предполагает что массовый расход испаряющейся влаги пропорционален запасу массы свободной влаги в изделии.
Аппроксимация данных зависимостей экспоненциальными функциями приводит к следующему уравнению регрессии:
где у = Т — относительная температура °С;
х=т - время от начала охлаждения с;
А В - постоянные аппроксимации.
Численные значения постоянных коэффициентов аппроксимации равны: А= Т0=Т; В= -00084.
В результате получим уравнение описывающее процесс вакуумно- испарительного охлаждения:
JL = е-00084-т . R2=0j96.(3#7)
где R - достоверность аппроксимации отображает близость линии тренда к фактическим данным. Чем ближе величина R к единице тем достовернее значения функции. Ошибка составляет 145%.
Приведенные экспериментальные данные демонстрируют возможность использования вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий в процессе дискретной выпечки хлебобулочных изделий с промежуточным охлаждением полуфабрикатов. Они свидетельствуют о том что ис-
следуемый процесс обеспечивает быстрое охлаждение полуфабрикатов с 70 80 °С до 2 °С за 6 10 минут при скорости вакуумирования 30 лмин.
Наиболее эффективными факторами регулирования конечной температуры и продолжительности охлаждения являются: производительность вакуумного насоса и температура ограждений камеры охлаждения.
Полученные зависимости температуры изделия от времени близки к экспоненциальным как это и следовало из разработанной математической модели явления.
Во всех экспериментах с булочкой массой 100 г начальная температура составляла 70 80 °С конечная температура изделия равная 2 °С достигалась к 350 450 с причем температура 10.. 12 °С достигается уже к 200 секунде что совпадает с результатами численных расчетов по разработанной математической модели.
Температуры корочки и мякиша изделия при вакуумно- испарительном охлаждении практически не отличаются друг от друга. Это доказывает что процесс охлаждения происходит одновременно во всем объеме охлаждаемого изделия как и было заложено в физической и математической моделях процесса.
Проведенный регрессионный анализ и полученные уравнения процесса охлаждения хлебобулочного изделия могут быть использованы для приближенной оценки длительности процесса вакуумно-испарительного охлаждения по формуле:
Т = То.е-°'0084-;(3.8)
в то же время предложенная математическая модель дает значительно более точные значения и позволяет детально проанализировать влияние каждого фактора.
ГЛАВА 4 ВЫБОР РЕЖИМА ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ВЫПЕЧКИ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ '
ОХЛАЖДЕНИЕМ ПОЛУФАБРИКАТОВ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА
ГОТОВЫХ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПОЛУЧЕННЫХ
1 Задачи и методика исследования
Исследования процесса окончательной выпечки хлебобулочных изде- ; лий массой 100 г необходимы для выбора приемлемых параметров.
Закономерности предварительной и окончательной выпечки тестовых заготовок идентичны. Окончательная выпечка производится после вак^-умно- испарительного охлаждения и хранения изделий в течение до 10 днЬй при температуре 0 +2 °С. Это позволяет использовать в теоретических исследованиях процесса программу численных расчетов которая составлена для теоретического исследования предварительной выпечки [39]. Таким образом получаем полную программу численных исследований производства хлебобулочных изделий которая состоит из трех сопряженных задач: - расчет параметров предварительной выпечки прерываемой в задан
ный момент времени с сохранением полей всех полученных параметров;
-расчет параметров процесса вакуумно-испарительного охлаж^лния с определением полей температур и влажности после окончания процесса при температуре изделия 0 +2 °С и последующем хранением до 10 дней без изменения основных параметров влажности и температуры (Приложение 1 и 2);
-расчет параметров окончательной выпечки (Приложение 5).
2 Выбор режима окончательной выпечки
По результатам теоретических расчетов процесс нагрева охлажденного хлебобулочного изделия идет относительно медленно. Если темпеоатуру корочки можно за 5 10 минут довести до величины близкой к
температура центра мякиша изделия может оставаться на уровне 8 10 °С в течение 20 30 минут и более. Глубинные слои хлебобулочного изделия могут набрать необходимую дозу теплового воздействия для окончания выпекания за весьма длительное время т.к. доза начинает увеличиваться лишь после достижения критической температуры близкой к 70 °С. Допечь >хлаж- денное изделие без предварительного разогрева затруднительно. Поэтому полное завершение образования мякиша необходимо осуществить на первом этапе производства хлебобулочных изделий - при предварительной выпечке. На долю последнего этапа остается только нагрев изделия до средних температур порядка 40 50 °С [27 68]. Этап окончательной выпечки может.длиться 10 30 минут в зависимости от температуры печи и способа нагрева. За это время корочка изделия разогревается до 80 110 °С а центральные слои - до 8 10 °С что в среднем составляет 40 50°С. Возможен еще один путь ускорения окончательной выпечки изделий - нагрев мякиша в СВЧ-г^чи до температуры +30 +35 °С за 2-3 минуты и последующее выпекание в течение 10 минут. Этот способ можно рекомендовать для кафе закусочных обеспеченных специальной техникой и имеющих небольшой объем выпечек.
3 Определение физико-химических характеристик полученных
хлебобулочных изделий
Исследования проводили на хлебобулочных изделиях «Булочка сдобная» [17] массой 100 г прошедших этап вакуумно-испарительного охлаждения до температур 0 +2 °С с последующим хранением при темпфатуре 0 +2 °С в течение 10 дней в лабораторном холодильнике и этап окончательной выпечки. Готовые изделия сравнивались с изделиями выпеченными из того же теста по традиционной технологии характерной для производства хлебобулочных изделий такого типа. Проверялись основные физико- химические характеристики: кислотность мякиша удельный объем пористость и влажность готовых изделий а также проводилась органолептическая оценка качества изделия по методикам описанным в [11 25 18 51 57 58 61].
3.1 Определение кислотности мякиша
Кислотность мякиша определялась по ГОСТ 5670-96-хлебобулочные изделия. Методы определения кислотности [20].
Результаты измерений кислотности мякиша представлены в таблице
1. Из неё видно что при использовании исследуемого процесса ij-.юлот- ность мякиша готовых изделий находится в нормируемых пределах.
Таблица 4.1- Результаты измерения кислотности мякиша булочек
Нормируемая величина кислотности X °Н по ГОСТ 5670-96 не более
3.2 Определение удельного объема
Для определения удельного объема образцов использовали методику рекомендуемую для производственных лабораторий изложенную в источниках [25 61]. Исследуемый образец помещали в емкость наполненную пшеном. Мерным цилиндром измеряли объем вытесненного пшена. Образец ' взвешивали. Удельный объем вычисляли по формуле:
где V - вытесненный объем см3;
М - масса изделия г.
Из таблицы 4.2 видно что удельный объем изделий полученных по разработанному способу соответствует величине характерной для изделий получаемых по традиционной технологии.
Таблица 4.2 - Результаты измерения удельного объема мякиша
Уудхред по традиционной технологии см3г
3.3 Определение пористости изделий
Пористость определялась стандартным методом по ГОСТ 5669-96- хлебобулочные изделия. Методы определения пористости [19].
Для определения пористости использовали прибор Журавлева. Из мя- киша хлеба делали выемки. Объем одной выемки равен 27 см .
Приготовленную выемку взвешивали на весах с точностью до 001 г.
Пористость (%) вычисляли по формуле:
где Y - общий объем выемок см3;
Р - плотность беспористой массы мякиша гсм3.
Из таблицы 4.3 видно что пористость изделий полученных в результате применения исследуемого процесса не ниже нормируемой величины.
Таблица 4.3 - Результаты измерения пористости мякиша булочек
Плотность беспористой массы мякиша
Нормируемая величина пористости по ГОСТ 5669-
3.4 Определение влажности изделия
Влажность определялась по ГОСТ 21094-75-хлеб и хлебобулочные изделия. Метод определения влажности. [16] В работе использовался ^рибор ПИВИ - 1 с автоматическим регулированием температуры нагревателей и программируемым таймером который предназначен для проведения оперативного контроля влажности сырья и продуктов в лабораторных условиях пищевых предприятий (рисунок 4.1).
Содержание влаги х вычислялось по формуле:
x = mL-m1 10() % ^(43)
где m - масса навески до высушивания;
Шр масса пакетика с навеской до высушивания;1
ГП2- масса пакетика с навеской после высушивания. Результаты экспериментов приведены в таблице 4.4. Из них следует что влажность мякиша во всех образцах не превышает значения установленного ГОСТ 24557-89 для готовых хлебобулочных изделий.
Таблица 4.4 - Результаты измерения влажности в готовом изделии
Нормируемая величина влажности по ГОСТ
4 Результаты органолептической оценки булочек^
Органолептические показатели качества готовых хлебобулочных изделий типа «Булка сдобная» массой 100 г должны соответствовать ГОСТ 24557-89 - изделия хлебобулочные сдобные или ГОСТ 9831-61 - хлеб сдобный в упаковке. Для оценки органолептических качеств изделий полученных после окончательной выпечки использовали шкалу балльной оценки хлебобулочных изделий из пшеничной муки первого сорта разработанной на кафедре технологии хлебопекарного производства МГУПП совместно с контрольно- производственной лабораторией хлебопекарной промышленности г. Москвы приведенной в таблице 4.5.
- прибор ПИВИ-1; 2 -булочка массой 100 грамм; 3 - электронные весы; 4 - эксикатор
скобках приведены требования ГОСТ24557-89 и ГОСТ9831-61)
Рисунок 4.1 -Общий вид установки для определения влажности теста и готового хлебобулочного изделия
Полученные показатели сравнивали с требованиями приведенными в указанных выше стандартах.
Таблица 4.5 - Шкала балльной оценки качества хлебобулочных изделий (в
Показатель качества изделия
Характеристика уровней качества в зависимости от вида изделия
Форма изделия состояние поверхности корки
Форма правильная с выпуклостью без трещин и рубцов
Форма правильная с выпуклостью едва заметные трещины
Заметно пузырчатая крупные трещины заметные рубцы подрывы
Сильно пузырчатая сильные подрывы
Разорванная корка с выплывом мякиша
(Гладкая корочка без крупных трещин и подрывов)
Продолжение таблицы 4.5
Окраска равномерная коричневая или светло-коричневая
Достаточно равномерная интенсивно- коричневая или золотистая
Светло-золотистая или темно- коричневая
(Окраска от светло-коричневого до коричневого)
Пористость совершенно равномерная хорошо развитая тонкостенная
Пористость равномерная хорошо развитая близкая к тонкостенной
Пористость неравномерная поры разной величины и толщины
Поры очень мелкие недоразвитые толстостенные с пустотами
Значительное количество беспористых участков значительные пустоты" кусочки непромеса
(Пористость развитая без пустит и уплотнений)
Свойственный данному виду равномерный
Свойственный данному виду чуть темноватый.
Желтоватый или сероватый
Неравномерно окрашен
Очень эластичный мякиш слегка влажный на ощупь легко принимает первоначальную форму
Достаточно эластичный
Неэластичный заминаемый
Мякиш пропеченный не влажный на ощупь эластичный
Приятный аромат хлеба ярко выраженный свойственный данному виду кисловатый
Приятный аромат менее выраженный характерный хлебный
Слабо выраженный характерный хлебный
Невыраженный приемлемый
Сильно кислый посторонний-неприятный
Аромат свойственный данному виду изделий без постороннего запаха
Свойственный ярко выраженный
Выраженный характерный хлебный
Пресноватый слегка кислый слегка тестовой
Пресный посторонний кислей неприятный
(Аромат сладковатый свойственный данному виду изделий без постороннего привкуса) )
Мякиш упругий хорошо разжевывается
При разжевывании достаточно приятное ощущение во рту
Комкуется несколько грубый
Заметно комкуется грубый
Сильно комкуется очень грубый
(максимальная оценка 100). Результат органолептической балльной оценки приведены в таблице 4.6 ! Таблица 4.6 — Результаты балльной оценки качества хлебобулочных изделий
Характеристика уровней качества в зависимости от вида изделия j
Форма правильная с выпуклостью без трещин и рубцов.
Продолжение таблицы 4.6
Цвет свойственный данному виду равномерный
Выраженный характерный хлебный вкус
В результате проведенной органолептической оценки установлено что качество исследуемых изделий является достаточно высоким ( в сумме изделия набирают 88 баллов при максимальной оценке 100 баллов). При этом ни один из параметров не имел оценки ниже трех баллов. Это свидетельствует о хорошем их качестве. Таким образом полученные по разработанному способу изделия не имеют значительных отличий от полученных по традиционной технологии.
а) Окончательная выпечка происходит без увеличения дозы температурного воздействия на центральные слои изделий и выполняется в два этапа:
этап: нагрев булочки с 2 °С до 15 °С должен быть предельно интенсивным. В печах с традиционным нагревом при температуре 90-100 °С разогрев длиться от 10 минут до 15 минут. При проведении разогрева ч СВЧ-
печи процесс займет 1..3 минуты;
этап: нагрев булочки в течение 8 10 минут в печи с температурой 180 °С до температуры корочки 100-110 °С с последующим выравниванием
температуры по объему изделия до 40 50 °С.
б) Физико-химические характеристики и органолептический анализ Хлебобулочных изделий массой 100 г полученных исследуемым способом
не имеют больших отличий от аналогичных характеристик изделий массой
0 г получаемых по традиционной технологии производства хлебо.булоч-
ГЛАВА 5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И
ПРОВЕДЕНИЮДИСКРЕТНОГОПРОИЗВОДСТВА
ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВАКУУМНО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
Рекомендации распространяются на производство мелкоштучных хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта.
Технологический процесс включает в себя этапы:
-выработку хлебобулочных изделий высокой степени готовности;
-охлаждение хлебобулочных изделий вакуумно-испарительным методом;
-хранение хлебобулочных изделий в охлажденном виде;
-окончательная выпечка хлебобулочных изделий.
1 Выработка полуфабрикатов высокой степени готовности
Расстоявшиеся тестовые заготовки выпекают в печах при темг^рату- ■ ре рекомендуемой инструкциями по выпечке для каждого конкретного хлебобулочного изделия или техническими условиями выработанными на предприятиях самостоятельно [26 27 59]. Продолжительность выпечки составляет 75-80% от общего времени выпечки изделия (в том случае если общее время выпечки для конкретного изделия установлено) или определяется на основании предварительно проведенных исследований по нахождению области максимальной влажности изделия в период его тепловой обработки (выпечки).
Для сдобной булочки массой 100 г температуру печи рекомендуется . задавать равной 180°С а продолжительность выпечки составляет 15 —17 минут. Для других изделий эти цифры обязательно уточняются.
Аппаратурная схема приготовления охлажденных полуфабрикатов приведена на рисунке 5.1.
2 Охлаждение полуфабрикатов вакуумно-испарительным
Частично выпеченные изделия на тележках 9 (рисунок 5.1) или перфорированных противнях завозятся или устанавливаются на стеллажи в камере вакуумно-испарительного охлаждения 12 сразу после выпечки в период отработки технологии внутрь одного из изделий партии может вставляется игольчатый датчик температуры. Затем дверь (крышка) камеры плотно закрывается. Включаются вакуумные насосы. По регистраторам давления и
температуры установленным вне камеры наблюдают за процессом вг-иууми-
рования и охлаждения. Как только температура изделия достигнет +2 °С вакуумные насосы выключают и процесс охлаждения останавливается.
Охлажденные хлебобулочные изделия необходимо упаковать чтобы предотвратить усушку продукта и его заражение микроорганизмами для этого на участке упаковки целесообразно использовать бактерицидные лампы.
5.3 Хранение полуфабрикатов в охлажденном виде
Охлажденные полуфабрикаты упаковывают в полимерны!; или другие влагонепроницаемые упаковочные материалы а затем в ящики из гофрированного картона. Все упаковочные материалы должны быть разрешены органами Минздрава РФ для контакта с пищевыми продуктами. .
Охлажденные полуфабрикаты хранят при температуре не ниже 0 °С и не выше +2 °С .
Рекомендуемые сроки хранения до 10 дней.
Охлажденные полуфабрикаты перевозят к местам реализации в автомобилях- рефрижераторах при температуре не выше + 2 °С на специаль-
V НО 1 и I I 1Ц- I'. L- c И ПРО! It Е CP J Л'1'L ЧЫ ■ М 2 Д t 1 ИЛ ' С ПР
BUH d НС - мс TUP. О по Г Д»Г ЧИ I I
Дополнительное сырье
tc=36-40°C т=90-180 мин.
tc=180-210°C т=16 мин.
Автозаправка Магазин Бар
Р= 705 Па т= 6-10 мин t= 0 +2 °С
Схема производства хлебобулочных изделий с дискретной выпечкой и промежуточным вакуумно- испарительным охлаждением
ных полках-стеллажах рекомендуемых для перевозки готовой хлебобулочной продукции.
4 Окончательная выпечка полуфабрикатов до получения- готовых хлебобулочных изделий
Приготовление хлебобулочных изделий из охлажденных изделий высокой степени готовности можно осуществлять в торговых точках или пунктах питания оснащенных минимальным набором оборудования - холодильником и печью любой конструкции. Температурно-влажностный режим печи при окончательной выпечке задается таким же как при предварительной выпечке хлебобулочных изделий. Продолжительность окончательной выпечки определяется из условия получения средней температуры готового изделия
'40 50 °С. Для булочки массой 100 г температуру печи рекомендую!1 поддерживать на уровне 180°С а продолжительность окончательной выпечки около 10 20 минут. Необходимые параметры производства для других хлебобулочных изделий должны уточняться на основе предварительных исследований.
Температурный режим окончательной выпечки может быть изменен в зависимости от типа конструктивных особенностей и условий эксплуатации оборудования.
' 5.5 Некоторые рекомендации по организации процесса
вакуумно-испарительного охлаждения и выбору для него соответствующего технологического и вспомогательного оборудования
Объем вакуумной камеры должен быть максимально приближен к суммарному объему охлаждаемых изделий. Если хлебобулочные изделия охлаждаются на тележках то внутренние размеры камеры должны быть приблизительно равны размерам тележки (или тележек).
Производительность вакуумных насосов выбирается такой чтобы давление порядка 500-700 Па устанавливалось в течение 3 5 минут. Рекомендуется использовать систему вакуумирования из 2-х насосов один из которых является форвакуумным и обеспечивает снижение давлений до № кПа. В этом случае можно выйти на заданный уровень вакуумирования не повредив поверхности хлебобулочных изделий разрывами. Разрывы могут возникать при резком уменьшении давления в начальный период вакуумирования вследствие вскипания влаги и образования большого количества водяных паров. Из-за различной газопроницаемости корочки и мякиша эти пары отрывают корочку хлебобулочного изделия [47]. Рекомендуется в начальный период вакуумирования выводить насосы на производительность 50% от максимальной. Если разделить графики на рисунках 3.8 и 3.9 на три этапа (рисунок 5.1) то можно увидеть три рекомендуемых момента постепенного увеличения производительности насосов соответствующие моментам времени: А - начало вакуумирования В - конец первого периода откачивания С- период максимальной производительности насосов.
Рисунок 5.1 - Изменение давления в камере при вакуумировании
А В с РкПа п:—■ . г——
При разработке камеры вакуумирования необходимо предусмотреть в ней холодильные экраны расположенные вблизи всасывающих трубопроводов или охлаждение самих стенок камеры до температуры не выше минус 10 С. Это необходимо для конденсации на них паров испаряемой рлаги. Охлаждение стенок камеры вакуумирования также значительно уменьшает влияние на процесс охлаждения внешних теплопритоков.
При выборе насосов можно учесть то что основная масса пара со- стоит из паров воды которые могут конденсироваться на холодной поверхности. Поэтому требуемую производительность вакуумных насосов можно уменьшить на половину поставив перед ними систему конденсации паров-
' конденсационный насос. Такая система состоящая из двух холодильников (рисунки 5.2 и 5.3) соединенных последовательно или параллельно будет откачивать пары конденсируя их. Расчет таких холодильников дан в Приложении И.
При использовании маслозаполненных вакуумных насосов необходимо обязательно предусмотреть установку на них масляных фильтров. Рекомендации по эксплуатации камеры вакуумирования при проведении процесса вакуумно-испарительного охлаждения в приложении Ж.
Конденсация пара за счет охлаждения водой
Конденсация пара за счет кипения ха. Холодильник №2
Рисунок 5.2 - Схема вакуумной установки для охлаждения с параллельным соединением холодильников.
Рисунок 5.3 - Схема вакуумной установки для охлаждения с градирней и последовательным соединением холодильников
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ
Проблемы снабжения населения свежим хлебом и улучшения социальных условий работы малотоннажных пекарен наиболее эффективно решается применением вакуумно-испарительного охлаждения частично выпеченного хлеба и последующего его допекания в течение 12 20 минут на месте реализации.
Разработаны физическая и математическая модели вакуумно- испарительного охлаждения. Выбран метод и разработан алгоритм численного исследования изучаемых процессов. Математическая модель включат три этапа расчетов: предварительной выпечки изделий до момента прерывания; охлаждения; окончательной выпечки.
В результате проведенных численных исследований установлено что вакуумно-испарительное охлаждение намного интенсивнее конвективного. В отличие от конвективного при вакуумно-испарительном охлаждении
температуры на поверхности и в глубине теста-хлеба одинаковы по всему объему изделия.
Увеличение скорости вакуумирования при неизменных других параметрах уменьшает продолжительность охлаждения; увеличение мао.гы охлаждаемых изделий пропорционально увеличивает время охлаждения; линейные размеры охлаждаемого изделия не влияют на скорость охлаждения;
абсолютная разница во времени охлаждения для камер различных объемов связана с разностью продолжительностей откачивания начального объема воздуха. Во всех случаях объем камеры вакуумирования должен как можно v меньше отличаться от объема охлаждаемого продукта.
Предложена аппаратурная схема и разработана лабораторная установка для исследования процесса вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий. На ней подтверждена адекватность разработан^' ix моделей исследуемого процесса.
Получены экспериментальные зависимости температуры охлаждаемого изделия от времени вакуумирования при различной массе продукта
различиях его линейных размеров.
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования доказывают возможность использования вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий в процессе дискретной выпечки изделий с их промежуточным охлаждением. Они свидетельствуют о том что исследуемый процесс обеспечивает охлаждение полуфабрикатов с 70 80°С до 2°С за 6 10 минут. Это - наиболее быстрое охлаждение среди всех возможных его способов. Эффективными факторами регулирования конечной температуры и продолжительности охлаждения являются производительность вакуумного насоса и температура стенок камеры охлаждения.
Продолжительность предварительной выпечки хлебобулочного изделия определяется необходимостью сохранения в мякише теста-хлеба влажности при которой возможна организация вакуумно-испарительного охлаждения и компенсация потерь влаги при хранении и в процессе окончательной выпечки. Определено что для хлебобулочных изделий массой 100 г оптимальная продолжительность процесса предварительной выпечки составляет 15 17 минут.
Проведенные физико-химические исследования и органоле^тгиче- ская оценка качества хлебобулочных изделий после вакуумно-испарительного охлаждения не выявили явных различий качества булочек полученных предлагаемым способом и по традиционной технологии.
Разработаны рекомендации по организации дискретного производства хлебобулочных изделий с промежуточным вакуумно-испарительным охлаждением и последующим хранением до момента окончательной выпечки и по выбору и эксплуатации основного технологического и вспомогательного оборудования используемого в вакуумно-испарительном охлаждении.
Андреев А.Н. Производство сдобных булочных изделий. А.Н.Андреев С.А. Мачихин- М.: Агропромиздат 1990 г.- 189 с.
Андрейчук О.Б. Тепловые испытания космических аппаратов. Н.Н. Малахов - М.Машиностроение 1982. -143 с.
Богданов С.Н. Холодильная техника . Кондиционирование воздуха. Свойства веществ: Справочник.-СПб.:СПбГАХПТ 1999 - 320 с.
Брязун В.А. Оценка продолжительности расстойки тестовых подовых заготовок. З.Г. Боева В.И.Маклюков И.Д.Кравченко и др. -М.:Хлебопекарная и кондитерская промышленность № 11 1987 .- С.24.
Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей- М.: Государственное издательство физико- математической литературы 1963- 708 с.
Галаган Т.В. Вакуумно-испарительного охлаждения пищевых продуктов Материалы международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг». - Орел 2002 г. - С.93-94
Галаган Т.В. Дискретная выпечка хлебобулочных изделий - ра- циональный способ производства и распределения продуктов питания Материалы международной научной конференции «Живые системы и биологическая безопасность населения» Москва 2002 г. - с.57-58
Галаган Т.В. Применение гибких технологий для улучшения качества и количества свежевыпеченных хлебобулочных изделий в торговых точках.Материалы международной научно- j-
практической конференция «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг».- Орел: ТипОрелГТУ 2001г.- С.138
Галаган Т.В. Пути модернизации и усовершенствования оборудования расстойки хлеба и хлебобулочных изделий Материалы 3-ей Международной научно-практической конференции «Продовольственный рынок и проблемы здорового питания».—.Орел: Тип.ОрелГТУ 2000.- С.364-365i
Гинзбург А.С. Справочник теплофизических свойств пищевых продуктов.-М.: Пищевая промышленность 1978.-275 с.
Гинзбург А.С. Теплофизические основы процесса выпечки — М.: Пищевая промышленность 1975.-475 с.
Горбачев Н.Б. Эффективность вакуумно-испарительного охлаждения пищевых продуктов Н.Б. Горбачев Н.Н. Малахов Т.В. Галаган Материалы 1-ой региональной научно-практической интернет- конференции «Энерго- и ресурсосбережение XXI век».'- Орел тип.ОрелГТУ 2002 г.- С.252-255
Горячева А.Ф. Сохранение свежести хлеба. Р.В. Кузьминский-М.: Легкая и пищевая промышленность 1983 .- 236 с.
ГОСТ 2.105 — 95 Межгосударственный стандарт. Общие требования к текстовым документам. - Минск: ИПК Издательство стандартов 1996 г. - 36 с.
ГОСТ 21094-75. Хлеб и хлебобулочные изделия.Метод определения влажности - М.: Издательство стандартов.- 4 с.
ГОСТ 24557-89. Изделия хлебобулочные сдобные.Технические условия-М.: Издательство стандартов.- 15 с.
ГОСТ 5667-65. Хлеб и хлебобулочные изделия.Правила приемки методы отбора образцов методы определения органолептиче- ских показателей и массы изделий - М.: Издательство стандартов- 5 с.
ГОСТ 5669-96. Хлебобулочные изделия.Методы определения пористости.- Минск: Межгосударственный совет по стандартизации метрологии и сертификации.- 4 с.
ГОСТ 5670-96. Хлебобулочные изделия.Методы определения кислотности- Минск: Межгосударственный совет по стандартизации метрологии и сертификации - 8 с.
ГОСТ Р 51785-2001. Изделия хлебобулочные.Термины и определения.-М.: Издательство стандартов.- 15 с.
Давыдов Ю.М. Моделирование нестационарных процессов в ак- тивных и реактивных двигателях. М.Ю. Егоров - М.: Национальная академия прикладных наук России 1999 - 270 с.
Данилин Б.С. Основы конструирования вакуумных систем. В.Е.Минайчев- М.:Энергия1971.- 392 с
Заварыкин В.М. Численные методы. В.Г. Житомирский М.П. Jlan- чик. - М.:Просвещение 1990.- 175 с.
Зверева Л.Ф. Технология и технохимический контроль хлебопекарного производства Б.И. Черняков - М.: Пищевая промышленность 1974.-430 с.
Изменение №7 к «Сборнику технологических инструкций для производства хлебобулочных изделий-М.: Прейскурантиздат 2002.- 22 с.
Изменение №9 к «Сборнику технологических инструкций для производства хлебобулочных изделий. - М.: Прейскурантиздат 2002.- 12 с.
Кветный Ф.М Производство хлеба длительного хранения. М.: Хлебопродукты №2 2000 - 15 с.
Кретов И.Т. Исследование газообразования бродильной активно- сти и газоудерживающей способности дрожжевого слоеного теста подвергнутого низкотемпературному замораживанию. A.M. Бара- башин- М.: Хранение и переработка сельхозсырья №10 2001.-
Кретов И.Т. О производстве хлебобулочных изделий из* заморо-
женных тестовых полуфабрикатов. A.M. Барабашин В.В. Пойма- нов - М.: Хлебопечение России №2 2001.- С. 17-20.
Кретов И.Т. Приближенный расчет времени замораживания тестовых заготовок прямоугольной формы. A.M. Барабашин А.В. Жучков.- Краснодар: Известия вузов. Пищевая технология №1 2002 — С.59-61.
Кретов И.Т. Численное решение задачи о замораживании тестовых полуфабрикатов. A.M. Барабашин — Воронеж:Вестник международной академии холода №32002. -С.34-36.Л
Кретович B.JI. Проблема пищевой полноценности хлеба. P.P. Токарева-М.:Наука 1978.-288 с.
Лыков А.В. Тепломассообмен. Справочник.— М.:Энергия1972.- 560 с.
Мааке В. Польман. Учебник по холодильной технике.- Основы — комплектующие - расчеты. Монтаж эксплуатация и техническое обслуживание холодильных установок. Г.-Ю. Эккерт Жан-Луи Кошпен. - М.: Из.-во МГУ 1998.- 1142 с.
Мазур П.Я. Применение диспергированных заварок для улучшения качества и сохранения свежести булочных изделий. Л.И. Столярова О.А. Рязанцева- М.:Хлебопекарная и кондитерская промышленность № 8 1987.- С 27-29.
Малахов Н.Н. Конвективное и вакуумно-испарительное охлаждение пищевых продуктов Н.Н. Малахов Н.Б. Горбачев Т.В. Галаган С.И.Меркушев- Краснодар: Известия вузов. Пищевая технология № 1 Куб.ГТА 2003 г.- С 89-90
Малахов Н.Н. Математическая модель ' конвективной сушки
овощей Н.Н.Малахов Н.Б.Горбачев С.И. Мер^ушев
Т.В.Галаган Краснодар: Известия вузов. Пищевая технология №5 6 2002 г.- с.81-82
Малахов Н.Н. Математическая модель выпечки хлеба Н.Н. Малахов С.В. Дьяченко Н.Б. Горбачев Труды III Международного конгресса «Актуальные проблемы механики сплошных и сыпучих сред -М.: «Нефть и газ» 2000 - С.51
Малахов Н.Н. Совершенствование основного технологического оборудования минипекарен С.В. Дьяченко Пищевая промышленность 2000г. №3 с.60-61.
Маринюк Б.Т. Вакуумно-испарительное охлаждение: особенности и перспективы.Д.В.Заварухин - Краснодар:Известия вузов. Пищевая технология № 12000 - с 47-48
Михелев А.А. Справочник по хлебопекарному производству (том 1). - М.: Пищевая промышленность 1977.- с.368.
Молькова И.Е. Влияние влажности на свойства теста при замораживании и качество ржано-пшеничного хлеба. Н.В.Лабутина В.Я.Черных. - М.:Хлебопечение России №4 1999 - С. 26-31.
Не теряя формы- Гамбург: f2m food mulitimedia gmbh. Хлеб+выпечка. Hoy- хау от профи для профи Первый русский выпуск.2000 г. с.8-10
Необычная концепция. - Гамбург: f2m food mulitimedia. gmbh.
Хлеб+выпечка. Hoy- хау от профи для профи. Второй русский выпуск.2001 г-с.6-10
Патент № DE 2953346 С2 Р 2953346.8-41 Deutsches Patentamt A21D1502 Dawson Pater Burnley Lancash заяв. 11.05.76 выдан 26.02.81
Патент № DE2902270C2 P29002270.6-41 Deutsches Patentamt A21D1502 Burgbacher He заяв.22.01.79 выдан 11.11.82
Патент № DT2507003A1 P2507003.5 Deutsches Patentamt
A21D1502 Knutrud Le3anB. 19.02.75 выдан 0209.76
Постольски Я. Замораживание пищевых продуктов 3. Груда — М.:Пищевая промышленность 1978 - 607 с.?
Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приооры- М.:Энергия 1978.-703 с.^
Производство хлеба хлебобулочных и кондитерских изделий: Санитарные правила и нормы- М.: Информационно- издательский центр Госкомсанэпиднадзора России 1996.-64 с.
Промышленные тепломассообменные процессы и установки.Под ред. А.М.Бакласова.—М.:Энергоатомиздат 1986.-328 с.
Ривкин C.JI. Термодинамические свойства воды и водяного пара. А.А. Александров. Справочник - М.: Энергоатомиздат 1984.- 80 с.
Рогов И.А. Консервирование пищевых продуктов холодом. В.Е. Куцакова В.И.Филиппов С.В.Фролов.-М.:Колос 1999.-170 с.
Ройтер И.М. Справочник по хлебопекарному производству (том 2). -М.: Пищевая промышленность 1977. —368 с.
Самарский А.А. Численные методы.А.В.Гулин- М.:Наука Главная редакция физико-математической литературы 1989 — 430 с.
Сборник рецептур на хлеб и хлебобулочные изделия — С.Пб.:Гидрометеоиздат 1998 г.- 191 с.I
Сборник технологических инструкций для производства хлебобулочных изделий. - М.: Прейскурантиздат 1998 г.- 494 с.
Смирнова М. Современное хлебопечение-98. М.Хлебопродукты № 5 1998.-С. 28.
Современная технология продления расстойки при производстве булочек- Гамбург: f2m food mulitimedia gmbh. Хлеб+выпечка. Hoy- хау от профи для профи. Первый русский выпуск 2000 .-
Справочник для лабораторий хлебопекарных предприятий - М.: «Пищевая промышленность» 1978.-190 с.
Справочник Холодильная техника. Применение холода в пищевой промышленности Под редакцией Быкова А.В. Микробиология холодильного хранения. Холод в рыбной и пищевой про- мышленности.- М.:Пищевая промышленность 1979.- 150*.
Столяров A.M.EXCEL 2000 для себя.Е.С.Столярова - М.:ДМКПресс 2002.-335 с.
Теплотехнический эксперимент. Справочник. Под ред. В.А.Григорьева В.М.Зорина.-М:Энергоиздат 1982.-510 с.
Технология быстрого замораживания тестовых заготовок. VIVAS ches.tm. odessa.ua
Тешитель О. В.. Влияние продолжительности брожения теста и условий замораживания на свойства клейковины и качество готовых изделий. - М.'.Хлебопекарная и кондитерская промышленность №81987 .-С. 12-17
Тешитель О. Улучшители хлеба из замороженного теста.- М..-Хлебопродукты №12 1991-С. 38-45
Цыганова Т.Б. Технология хлебопекарного производства. — М.: ПрофобрИздат 2001 г.- 428 с.
Щербатенко В.В. Регулирование технологических процессов производства хлеба и повышение его качества. - М.: Пищевая промышленность 1976.-232 с.
Энциклопедический справочник. Холодильная техника Йод редакцией Ш.Н. Кобулашвили. Том 3. - Ленинград: Госторгиздат 1962.-450 с.
Anon. Rapid vacuum cooling. Food Processing Industry 9 (1981). — p. 49.
Chen Y. L. Vacuum cooling and its energy use analysis. Journal of Chinese Agricultural Engineering 32. (1986). - pp. 43±50.
Di Risio T. Vacuum cooling in food processing Prepared Foods 159. (1990).-pp. 195±197.
Effect of freezing and frozen storage of doughs on bread quality. Ri- botta Pablo D. Ledn Alberto E. Andn Maria Cristina (Facultad de Ciencias Agropecuarias Universidad National de Cdrdoba Ay. Valparaiso sn С. C. 509 C6rdoba (5000) Argentina and Centro de Investigation у Desarrollo en Criotecnologfa de Alimentos). J. Agr. and Food Chem. 2001. 49 №2 pp.. 913-198.^ '
Everington D. W. Vacuum technology for food processing. Food Technology International Europe. (1993).- pp.. 71±74.
Fejes T. Energetic modelling of batch vacuum coolers .Hungarian Agricultural Engineering 7 (1994). -pp.26±28.
Have M. Mankai M. Le Bail A. Influence of the freezing condition on the Baking performances of French frozen dough. (Dept. Genie des Precedes Alimentaires ENITIAA BP 82225 Rue de la Geraudiere
F-44322 Nantes Cedex 3 France. J. Food Eng. 2000. 45 M 3 pp.
Hokkaido S. I. Vacuum cooling method and apparatus. (1990). United States Patent Number 5088293.
Houska M. Zitny R. Sestak J. Jeschke J. & Burfoot D. Vacuum cooling process modelling. Potravinarske Vedy 12 (1994). -pp.l±15.
Prevision de la duree de conservation des produits refrigeres ayant subi un traitement minimum. McKenna В. M. (Ирландия National University of Ireland Dublin (University College Dublin) Department of Food Science Belfield Dublin 4). Bull. Inst. int. froid. 2000.
Sun D. W. Experimental research on vacuum rapid cooling of vegetables..Paper Presented at the International Conference on Advances in the Refrigeration Systems Food Technologies and Cold Chain (1998).— pp.23±26
Sun D. W. Effect of pre-wett
The use of higher thermal conductivity inserts to improve the cooling of cooked foods. Ketteringham Laurence James Stephen (MAFF Advaced Fellowship in Food Process Engineering FRPERC University of Bristol Churchill Building Langford Bristol BS40 5DU UK). J. Food Eng. 2000. 45 №1 pp. 49-51. Использование вставок с высокой теплопроводностью для ускорения процесса охлаждения пищевых продуктов после кулинарной обработки.
Vacuum cooling technology for the food processing industry: a re- view.K. McDonald D.-W. Sun Journal of Food Engineering 45 (2000)-pp. 55±65
Varszegi T. Vacuum cooling of vegetables .. Hungarian Agricultural
Engineering 7 (1994).- pp. 67±68.
Verwendung von Antigefrierproteinen zur Reduktion von Rekristallisationsvorgangen in tiefgefrorenen Lebensmitteln. Gaukel V. Spiefl L. Chem.-Ing.-Techn. 2000. 72 № 9 pp. 1075- 1076.
Значение охлаждения продуктов в современной пищевой индустрии. Ч. II. Хранение продуктов. Rola chtodnictwa w nowoczesnym przemys*le spozywczym. Cz II. Przechowalnictwo zywnoSci. Michalowski Stametow. Przem. spoz. 2000. 54 № 10 pp. 10-12.
Сохранение качества и безопасности замороженных пищевых продуктов при их движении от производителя к потребителю.
Kennedy C.J. Archer G.P. Procter Department of Food Science Univ of Leeds Leeds LS2 9JTUK. Int.Inst.Refrig. Proc
.Conf.Comm Заявл. 14.01.1997; Опубл. 25.01.2000; НГПС 426565. Англ.
ПРОГРАММА ЧИСЛЕННОГО РАСЧЕТА*
ВАКУУМНО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПОСЛЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ВЫПЕЧКИ (QB)
PRINT "Расчет охлаждения после прерванной выпечки
INPUT "Введ. А1=1 если выпекается с увл. и А1=0 если нет. А1="; А1 А = 0: А2 = 50: A3 = 375: В5 = 165: А4 = 10000: СИ = А4: А5 = .037 Аб = .000001: А7 = 4200: А8 = 3560: А9 = 1310: А10 = .005: А14 = 0 А15 = .445: В = 1000: В1 = 287: B2 = 6: ВЗ = 2300000!: B4 = 70: Н5 ~ А5 Вб = 16000: В8 = .1: В9 = .65: В13 = 5: В14 = 4.9: В20 = 95: В22 = .356 В25 = 4Е-11: В27 = .524: С = 250: C1 = .2: С2 = 2: С4 = 2405: С5 = А5 А2 С6 = .002: C7 = C6: С9 = 0: СЮ = 30: С15 = 340: С1б = .4 D14 = А6 * C5: D8 = D2: D25 = .0005
F = .012: F2 = А5: F3 = Аб: F5 = D14: F7 = В: F8 = C5: F10 = .025 S11 = 6.8: S12 = 3.9: S13 = 78: S14 = .59
Р = 110: Р1 = 230: РЗ = 0: V = .085: HI = 4.2: НЗ = В14 * С16 Нб = 17000: Н7 = 1.97: Н8 = .165: Н9 = 480: Р13 = 78: Р14 = .8 В15 = D14 * А10: В16 = В8 * Аб * С5: А21 = А15 * В + (1 - А15) * А9 А20 - А10 * А21 (В * В8): С8 = D14 * В8 * А10 * В А15: Н26 = C6 Н27 = А4: В10 = D14 * А9 * (1 - А10): В12 = (В10 + C8) D14 А32 = 750: W18 = .12 50 DIM М(А2): DIM Ml(А2): DIMM2(A2): DIMM3(A2): DIM M4(A2): DIMM5(A2)
DIM Мб(A2): DIM M7(A2): DIMM8(A2): DIMM9(A2): DIMM10A2): DIMM14(A2): DIM M15(A2)
FOR i = 0 TO (A2 - 1)
M(i) = C8 + B10: Ml (i) = C8: M2(i) = C4: M4(i) = C10: M6(i) = B27 M7(i) = B8: M9(i) = B10: M14(i) = CIO NEXT i
IF A1 = 0 THEN B14 = Sll: HI = S12: P13 = S13: P14 = S14
PRINT "A A "B13="; "B14="; "B25="; B25 PRINT "F="; F; "F10="; "H "42="; V2 PRINT "P13="; "P14="; ; "C16="; "V17="; V17 80 A = 0
IF C9 > 20 THEN C6 = .05: A4 = 100
IF C9 > 24.9 THEN C6 = .1: A4 = 448.3
IF C9 > 60 THEN C6 = .1: A4 = 600A
0 A = A + 1: C9 = C9 + C6: D19 = 0 120 IF Al = 0 THEN D = PI: GOTO 150 130 IF C9 A3 THEN D = P: GOTO 150 140 D = PI
0 С = 1.2 * D: D14 = A6 * C5: H = HI * M1(0) C8 160 D16 = M(0) * M2(0)
0 D17 = 140000 * D14 * B3 B1 * (273 + M4(0)) * 65.46
0 D20 = M4(0) - M4(1)
0 D1 = A6 * C6 (D16 + D17)
0 D3 = M60) * (1 + H) * D20 C5
D4 = B25 * ((273 + С) Л 4) - ((273 + M4(0)) Л 4)) 210 IF C9 > B5 THEN D5 = 0: GOTO 215
D5 = B3 * F10 * (95 - M4(0)) * C6 65 IF D5 0 THEN D5 = 0 215 D6 = D14 * M7(0) * В * F * A10 A15 220 IF Al = 0 THEN GOTO 350 230 IF C9 > B5 THEN D8 = B13: GOTO 240 D8 = B2
0 IF C9 > A3 THEN D8 = B14Л
0 IF M1(0) > 0 THEN GOTO 280
0 B7 = 0: D7 = 0: D9 = 0: M5(0) = 0
IF C9 B5 THEN M1(0) = D6: GOTO 280 M1(0) = 0
М4 (0) = М4 (0) + D1 М4 (0) = М4 (0) + D1 100: GOTO 310 B3 С6
D2 = D8 * (D - M4 (0)) D2 = D8 * (D - M4 (0) ) IF M4(0) > 100 THEN M4(0) B7 = D17 * (М4(0) - М14(0) D7 = Н * Мб(0) * D20 * Аб D9 = В7 + D7: GOTO 320 В7 = (Аб * Сб B3) * (D2 D7 = Н * Мб(0) * D20 * Аб IF С9 > В5 THEN GOTO 340 D19 = D19 + D5 В3
IF D19 > IF D19 > IF D19 > D19 = О
THEN М1(0) = D6: D25 * В * Аб THEN D9 THEN D19 = D19
М5(0) = В7 D19 = D25 * В ' - D9: GOTO 330
М1(0) = D6: GOTO 800
B7 D2 D2 IF B7 D7 D9 B7 D7 IF
C5 + D4) A7): D9 = D7 + B7 M5 (0) = B7: GOTO 800
) - B4) * Сб: GOTO 840
IF М1(0) > D9 THEN Ml(0J = Ml(0) - D9: M5(0) = B7: GOTO 800 M1(0) = 0: M5(0) = 0: GOTO 800 IF С9 > C15 THEN D8 = B14: GOTO 365 D8 = H3 IF M10)
> 0 THEN GOTO 380 = 0: D7 = 0: M5(0) =0: D9 = 0 = D8 * (D - M4 (0) ) : M40) = M4 (0) + = D8 * (D - M4(0)): M40) = M4(0) + M4 (0) > 100 THEN M4(0) = 100: GOTO = D17 * (M4(0) - M14(0)) B3 = H * M6(0) * D20 * A6 * Сб (C5 *
B7 + D7: GOTO 430 (Аб * С6 B3) * (D2 H * M6(0) * D20 * Аб M10) > D9 THEN Ml(0) = Ml(0) - D9 M1(0) = 0: M5(0) = 0 IF С9 2 * C6 THEN M4(0) = M14(0) = M4(0) IF M4(0) > B4 THEN F6 = (M4 F6 = 0
P5: GOTO 890 (M4 (A2 - 2) - P13)
M8 (0) = M8(0) + F6 P5 = M8 (0) B6 IF P5 > 1 THEN P5 = 1 IF M4(A2 - 2) P13 THEN M6(0)
M6(0) = (B20 - P13))
0 M2(0) = C4 + (A8 910 M7(0) = B8 + (B9 M3(0) = CI + (С2 C5 = F8 * (M7(0) Аб = F3 * (M7(0) D14 = Аб * С5: M9(0) = BIO * M10(0) = Ml(0) IF M4(0) 100 IF M4(0) > 115 F6 = 0
M8(0) = M8(0) + F6: P15 = M8(0) H6 IF P15 > 1 THEN PI5 = 1 IF M4(A2 - 2) P13 THEN M6(0) M6(0) = (H8 + (B22 - H8) * P15) - P13))
A5 = H5 * (M7 (0) B8) л (13) 1 - V * P5): M(0) = M1(0) + M9(0) + M(0) * W18
THEN B = 1009.5 - .475 * M4(0)
THEN F6 = (M4(0) - 115) * Сб: GOTO 980
H8 + (B22 - H8) * P15: GOTO 990 (1 + PI4 * HI * (M4 (A2 - 2) - P13) (B20
FOR i = 1 TO (A2 - 2) LI6 = M(i) * M2(i): H = HI * Ml(i) L17 = 140000 * D14 * B3 (B1 * (273 L18 = M6(i) * Аб * Сб C5 L20 = M4(i - 1) - 2 * M4(i) + M4(i + IF Ml(i) > 0 THEN GOTO 1090 B7 = 0: M5(i) = 0: L7 = 0: Ml(i) = 0
М4(i) = М4(i) + L18 * (1 IF M4(i) > 100 THEN M4(i M4 (i) = M4 (i) + L18 * (1 B7 = (L17 B3) * (M4 (i) L7 = H * M6(i) * A6 * C6 * L20 * IF L7 > Ml(i - 1) THEN L7 = Ml(i - 1) L9 = B7 + L7: Ml(i) = Ml(i) + L7 IF Ml(i) > B7 THEN Ml(i) = Ml CD Ml (i) = 0: M5 CD = 0 M14(i) = M4(i)
+ Н) * L20 = 100: GOTO + Н) * L20 - М14 (i)) F
10 1120 ИЗО 1250 1260 1270 1280 1290 1300
- B7: M5(D = B7: GOTO 1250
F6 M8 IF IF M6(i) = - P13)) M2(i) = M7(i) = M3(i) = C5 = F8
IF M4(i) > B4 THEN F6 = (M4(i) - = 0
* P5: GOTO 1305 (M4 (A2 - 2) - P13)
:■ A6 B8) л = Ml (i)
;i) = M8 CD + F6: P5 = M8(i) B6 P5 > 1 THEN P5 = 1 M4 (A2 - 2) P13 THEN Мб(D
C4 + (A8 - C4) B8 + (B9 - B8) CI + (C2 - CI) * (M7(i) B8) D14 = A6 * C5: A5 = H5 M9(i) = BIO * (1 - V * M10(i) = Ml (D + M(i) *
80 В « 1009 1390 IF M4 (D
F6: P15 = M8(i) H6 P15 = 1 P13 THEN Мб(i
= H8 + (B22 (1 + P14
-1) = M8(A2 - 1) = M10(A2 P12 = 0
Ml(A2 - = M3(A2 = M5(A2 = M7(A2 = M9(A2
) = - 1) - 1) - 1) - 1)
) : M14 (A2 - 1) = M14 (A2 - 2)
F6 = 0 1400 M8(D = M8(i) + IF P15 > 1 THEN 1410 IF M4(A2 - 2)
(H8 + (B22 - H8) * P15)
M6(D = - P13)J 1460 NEXT i 1470 M(A2 - 1) 1480 M2(A2 M4 (A2 Мб (A2 M8 (A2 M10(A2 - 1540 Pll = 0:
P15: GOTO 14 60 A (M4 (A2 - 2) - P13)
IF Ml(0) > 0 THEN P17 FOR i = О TO A2 - 2 Pll = Pll + M5(i): P12 IF Ml (D >0 THEN GOTO
IF Ml(i + 1) >0 THEN P17 = i + 1 NEXT i
IF A A4 THEN GOTO 90
PRINT "t="; M4(0); M4(A2 - 1)
IF M4(A2 - 1) >= B20 THEN END
IF C9 A32 - 1 THEN GOTO 80
A = 0: A4 = 6000: A30 = .005: A31 = .001:
W = 101000: C9 = A33: W6 = 1: W7 = 1800:
* A5: A33 = R30 = 461.5
PRINT "Исходные данные
PRINT "Q="; Q; "A30="; "A31="; "W18="; W18
PRINT "Начальные условия
PRINT "Температура :
PRINT "Влажность :" FOR i = О TO A2 - 1 PRINT Ml (i)
NEXT i A = 1 W3 = 0 FOR i =
W3 = NEXT W3 = W4 = Q1 = W19 =
W = W - W19 + W20 IF W3 = 1 THEN GOTO 2100 W9 = 0:W14 = 0
0 THEN W8 = 0: GOTO 1850
70 THEN W8 = 30 * (W - 6i0) 3760: GOTO 1850
900 THEN W8 = 30 + 30 * (W - 3900) 16000: GOTO 1850
300 THEN W8 = 60 + 20 * (W - 19900) 27400: GOTO 1850
1000 THEN W8 = 80 + 20 * (W - 47300) 53700: GOTO 1850
IF M10(i) = 0 THEN M15(i) = 0: IF W8 >= M4(i) THEN GOTO 1900 M15 (i) = M(i) * M2(i) * (M4(i) IF M15(i) > H10(i) THEN M15(i) M4(i) = W8: M10(i) = M10(i) - IF M4(i) О THEN M4(i) = 0 W9 => W9 + M15 (i) W14 = W14 + M15(i) * W13 * M4(i NEXT i
W9 = W9 * A31 A34: W20 = W9 * R30 * (273 + W3) i = W12
= M10(i): M10(i) = 0: GOTO 1900 M15 (i) : M(i) = M(i) - M15(i)
M4(i) = W8: i = W2 - 1: GOTO 1990
IF M4(i) = W8 THEN M17 = 0 W17 = M(i) * M2(i) * (M4(i) IF W14 > W17 THEN W14 = W14 GOTO 2000
IF i >= 0 W10 = W10 W3 = 0 FOR i =
W3 = NEXT W3 = W4 = Q1 =
A2 (R30 * A33 * W19 = Q1 * R30 IF A A4 THEN
W20="; "W9='.'; температура Град.С="; "Q1 "T cp.="; "W12="; W12
P="; W; "Время="; "P-"; W; = О TO A2 - 1 M4 (
PRINT PRINT PRINT FOR i PRINT NEXT i PRINT PRINT FOR i PRINT NEXT i A = 0 IF W3 IF C9 END PRINT
Влажность = О TO A2 Ml (i)
* (273 + W3) A30 A = A + 1: C9 = C9 + "W12="; "W19="; "с;"; "Средняя "T н.п.=";
A + 1: C9 = C9 + A33: GOTO 1815
Температура t=0 град.С
ПРОГРАММА ЧИСЛЕННОГО РАСЧЕТА ВАКУУМНО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПОСЛЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ВЫПЕЧКИ (DELPHI 6)
Выпекается без увлажнение*I Г I
У Расчет I Сохранение данных
С" Выпекается с увлажнениемI
А1 = 0.00 В2 = 6.00 813 = 5.00 В14 = 6.80 В25 = 0.00
F = 0.01 F10 = 0.03 HI = 3.90 V2 = 0.00
Р13 = 78.00 PI 4 = 0.59 CI 6 = 040 V1 7 = 0.00
= 20.0000 32.3821 300000
t= 59.9020 35.6368 30.0000
=119.9020 39.3176 30.0000
=1799020 42.3220 30.0013
=239.9020 449361 300115
t=299.9020 47.2847 30.0464
=3599020 54.6218 30.1247
=419.9020 66.3426 30.2626
=479.9020 74.8265 30.4739
=539.9020 81.4816 30.7859
=599.9020 87.0453 312659
=659.9020 92.3170 32.0067
=7199020 97.3689 33.0972
(=7799020 102.2217 34.6120
Q = 00050 A30 = 00050 A31 = 00010 W18 = 0.1200 :условия
T емператцра : 102.221663905981 99.1488796966284 966914316090293 94.2599945011264 91.8440096425844 89.4459244634442 87.068499686892 84.7148209010446 82.3882956694256 00926263197884 77.8317462984495 75.6097069191602
Рисунок Б1 - Лицевая панель программы численного расчета вакуумно-испарительного охлаждения
Al А A3 В5 А4 Cll А5 Аб А7 А8 А9 А10 А14 А15 АЗО А31 А34 АЗЗ ВBlВ2ВЗВ4ВбВ7 В8В9В13В14В20В22В25В27СС1
C2C4(C5C6C7C9C10C15C16D14DD3D4D5D6D7D9D1D16D17D19 D?ID8D2D 25 F F2 F3 F5 F6F7F8F10S11S12S13S14PPI
РЗ V V2 V17 W6 W3 W4 W18 W10 Q
procedure TForml.B var
8015021524028031032033034 0350365380410430 800840890 9809901090 1250 1280 1305 1400 14 601590 1770 1800 1820 185018602000 18152100 1900 194 0 1970 1990ENDD
B3:=2300000; B4:=70; H5:= B6:=16000; B8:=0.1; B9:=0.65; B13:=5; B14:=4.9; B20:=95; B22:=0.356; B25:=4e- B27:=0.524; C:=250; CI:=0.2; C2:=2; С4:=24 05; С5:= C6:=0.002; C7:= C9:=0; C10:=30; C15:=340; C16:=0.4; D14:=A6* D8:= D25:=0.0005;
F:=0.012; F2:= F3:= F5:= F7:=B; F8:= . F10:=0.025; S S12:=3.9; S13:=78; S14:=0.59; P:=110; PI:=230; V:=0.085; HI:=4.2; H3:=B14* H6:=17000; H7:=1.97; H8:=0.165; H9:=480; P13:=78; P14:=0.8; B15:=D14* B16:=B8*A6* A21:=A15*B+(1-A15)* A20:=A10*A21(B*B8) ; C8:=D14*B8*A10* H26:= H27:=
B10:=D14*A9*(1-A10); B12:=(B10+C8) ; A32:=750;
'Влажность = ?''012'));;
W18:=StrToFloat(InputBox('Окно ввода'
SetLength (M A2); SetLength (M SetLength (M2 A2) ; SetLength(M3 A2);SetLength (M4 A2) ;
SetLength (M5 A2) ; SetLength (Мб A2) ; SetLength (M7 A2) ; SetLength (M8 A2); SetLength (M9 A2) ;
SetLength(M10 A2);SetLength(M14 A2);SetLength(M15A2); for i:=0 to (A2-1) do begin
B14:=H1:=P13:=sP14:=sf
A4:=600; A:=A+1;C9:=C9+D19:=0; goto 150; goto 150; D:=;
C:=1.2*D;D14:=Аб*С5;Н:=Н1*М1[0]С8; D16:=M[0]*М2[0];
D17:=140000*D14*B3(B1*(273+М4[0])*65.46); D20:=М4[0]-М4 [1]; D1:=A6*C6(D16+D17); D3:=Мб[0]*(1+Н)*
D4:=В25*((power((273+С) 4)-(power((273+М4[0])4)) ) );
goto 215; D5:=B3*F10*(95-M4[0] ) *
D6:=D14*M7[0]*B*F*A10A15 ;
B7:=0;D7:=0;D9:=0;M5[0]:=0;
D2:=D8*(D-M4[0]);M4[0] :=M4[0]+D1*(D2-D3 + D4);goto 800; 280:
D2:=D8*(D-M4[0]);M4[0]:=M4[0]+D1*(D2-D3+D4+D5);
goto 310; B7:=D17*(M4[0]-M14[0])ВЗ; D7:=H*M6[0]*D20*A6*C6(C5*A7); D9:=B7+goto 320; 310:
B7: = (A6*C6B3)*(D2-M6[0]*(M4[0]-M14[0])c5 + D4);
D7:=H*M6[0]*D20*A6*C6(C5*A7);D9:=D7+
D19:=D19+ M5[0]:= goto 330; D19:=0; 330:
M5[0]:=goto 800; MM5[0]:=0;goto 800; 350:
B7:=0;D7:=0;M5[0]:=0;D9:=0;
D2:=D8*(D-M4[0]);M4[0]:=M4[0]+Dgoto 800; 380:
D2:=D8 *(D-M4[0]);M4[0]:=M4[0]+D1*(D2-D3 + D4);
goto 410; B7:=D17*(M4[0]-M14[0])ВЗ; D7:=H*M6[0]*D20*A6*C6(C5*A7); D9:=B7+goto 430; 410:
B7:=(A6*C6B3)*(D2-M6[0]*(M4[0]-M14[0])C5+D4);
M5[0]:=goto 800; MM5[0]:=0; 800:
goto 840; F6:=0; 840:
М8[0]:=М8[0]Вб; Р5:=М8[0]Вб;
goto 890; Мб[0]:=(В22+(В27-В22)*Р5)(1+Р14*Н1*(М4[А2-2]-Р13)(В20-Р13)); 890:
М2[0]:=С4+(А8-С4)*Р5; М7[0]:=В8+(В9-В8)*Р5; М3[0]:=С1+(С2-С1)*Р5; C5:=F8*power((М7[0]В8) (13)); Аб:=F3*power((М7[0]В8) (23)); D14:=Аб*С5;А5:=H5*power((М7[0]В8) (13)); М9[0]:=В10*(1-V*P5);М[0]:=М1[0]+М9[0]; М10[0]:=М1[0]+М[0]*
goto 980; F6:=0; 980:
M8[0]:=M8[0]+P15:=M8[0]Нб;
goto 990; Мб[0]: = (Н8+(В22-Н8)* Р15)(1 + Р14*Н1*(М4[А2-2]-Р13)(В20-Р13)); 990:
for H:=H1*M1[ L17:=140000*D14*B3(Bl*(273+M4[ L18:=M6[ L20:=M4[
B7:=0;M5[L7:=0;M1[ M4[ goto 1250; 1090:
goto 1250; M4[ B7:=(L17B3)*(M4[ L7:=H*M6[
M5[ goto 1250; Ml [ M5[ 1250:
goto 1280; f6:=0; 1280:
goto 1305; M6[ 1305:
C5:=F8*power((M7[A6:=F3*power((M7[
D14:=A6*A5:=H5*power((M7[
goto 1400; F6:=0; 1400:
goto 1460; M6[ 1460:
M[A2-1]:=M[A2-2];М1[A2-1]:=M M2[A2-1]:=M2[ A2-2];M3[A2-1] :=M3[A2-2]; M4[A2-1]:=M4[A2-2];M5[A2-1]:=M5[A2-2]; Мб[A2-1]:=Мб[A2-2];M7[A2-1]:=M7[A2-2]; M8[A2-1]:=M8[A2-2];M9[A2-1]:=M9[A2-2]; M14[A2-1]:=M14[A2-2]; M10[A2-1]:=M10[A2-2] ; PP12:=0;
for P12:=P12+M1[ 1590:
A:=0;A4:=6000;A30:=StrToFA33:=0.01;W:=101000;
С9:=W6:=1;W7:=1800;Q: =StrToFD14:=A6*
for i:=0 to A2-1 do begin ListBo
ListBoxl.Items.Add(Format('Q = %3.4f '[Q])+Format('A30 = %3.4f '[A30])+Format('A31 = %3.4f '[A31])+Format('W18 = %3.4f 'W18]))
W4:=W(R30*(273+W3));
W19:=Q1-R30*(W3+273)А30;
for i:=0 to A2-1 do begin
goto 1850; goto 1850; goto 1850; goto 1850; goto 1850; W8: =100;
M10[goto 1900; I860:
W9:=W9+M15[ W14:=W14+M15[ 1900:
W9:=W9* W20:=W9*R30*(273+W3)А30; ? 1940:
M4[goto 1990 goto 2000; 1990:
W4:=W(R30*(273+W3)); Q1:=Q*A33* . W19:=Q1*R30*(273+W3)А30;
C9:=C9+goto 1815; ListBoV
ListBoxl.Items.AddObject(Format'Время = %3.0f с '[С9])+Format('Средняя Температура = %3.4f Град. С '[W3])+'Q1=
'+F ListBoxl. Items.AddObject (Format ('P = %3.4f ' [W])+Format (' T н.п. = %3.44f 1[W8])+Format('T cp. = %3.4f *[W3])+Format('W12 = %3.4f
'[W12])TObject(CIGreen));r
Form3.Chart 1. SeriesList.Series [serl] .AddXY (C9 W3 ■ ' Form3.Chart 1. SeriesList. Seri
ListBo if (i>0) then
C9:=C9+goto 1815; goto
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ К ПРОГРАММЕ «ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ВЫПЕЧКА»
Таблица В1 - Условные обозначения к программе «Предварительная выпечка»
в аналитических выражениях
Единица измерения параметра
Величина параметра согла сно источ ника
Счетчик шагов по времени
Показатель наличия увлажнения
Количество ячеек по координате
Время повышения температуры после завершения увлажнения
Периодичность печати по времени при С9240 А4 =240 при С9>240 А4 = 600
Длина модели (глубина изделия)
Площадь поперечного сечения модели
Теплоемкость мякиша теста-хлеба при 100°С
Плотность твердой фазы теста
Массовая Доля свободной влаги в тесте начальная
Температура точки росы в пекарной камере
Коэффициент характеризующий тепловыделение на поверхности изделия при конденсации пара
Суммарная массовая доля воды в тесте
Наиболее глубоко расположенная ячейка модели поры которой не полностью заполнены водой
А21 =А15*В+(1-А5)*А9
Плотность жидкой фазы теста В=10095 - 0475-M4(i)
Универсальная газовая постоянная
Коэффициент теплоотдачи в 1-й период выпечки
Теплота испарения воды
Критическая температура - начало образования мякиша
Время завершения увлажнения
Критическая доза теплового воздействия
Масса воды испаренной из ячейки при М1(0)=0 В7 =0 при М1(0)>0; при М4(0)>100 В7 =(A6*C6B3)*(D2- M6(0)*(M4(0)-M14(0))C5+D4) при С9С19 В7 =D 17 *(М4(0)-М 14(0))ВЗ
Пористость теста начальная
Пористость мякиша конечная
Масса твердой фазы теста в ячейке в начальный момент В10 =D14*A9*(1-A10)
Плотность вещества в ячейке в начальный момент B12=(B10+C8VD14
Коэффициент теплоотдачи во Н-й период выпечки
Коэффициент теплоотдачи в III-й период выпечки .. при А1 =0 В14 =S 11 при А1=1
Начальный объем свободной воды в порах В15 =D14*A10
Объем пор начальный BI6 =В8*А6*С5
Текущий объем свободной воды в порах
Температура окончания образования мякиша
Текущий объем пор в ячейке
Коэффициент теплопроводности теста-хлеба начальный
Володар- скийи с.132
Уточненная текущая разность между объемами воды и пор в
Уточненный текущий объем пор в ячейке
Толщина корочки выраженная через i
Коэффициент теплопроводности корочки т.е. для 0iB25 при Ml(i)=0
Диаметр пор теста начальный
Диаметр пор мякиша конечный
Коэффициент теплопроводности теста-хлеба
Теплоемкость теста начальная (при 30°С)
Шаг по координате т.е. С5 = А5А2
Шаг по времени при С9240 С6 =05 при С9>240 С6 =01
Температура теста начальная С7 =С6
Содержание свободной влаги в тесте в ячейке начальное C8=D14*B8*A10*BAi5
Коэффициент теплопроводности мякиша т.е. после ti > tKp =70°С или M4(i) > В4
Время начала Ш-го периода выпечки
Рабочая ячейка температуры печи при A1=0D=P1 при С9АЗ D =Р при С9>АЗ D =Р 1
при i=0 D1 =A6*C6(D 16+D17)
№Ax(tj-li-l -2tj-li +tj- li+l)Ax
при i=0 D2 =D8*(D-M4(0))
при i=0 D3 =M6(0)*( 1+H)*D20C5
).-F-Ax-(tj-li-l -ti-li)Ax
0000-F-Ax(R-(273+tj- 10)6546)
при i=0 D4 =B25*(((273+C)A4)- ((273+М4(0))Л4))
0000F-Ax(R(273+ tj- li>6546)
при i=0 при C9>B5 D5 =0 при С9В5 D5 =ВЗ *F 10*(В20-М4(0))*С665
D5 ( tj-li-l - 2tj-li +tj-
D6 =D14*M7(0)*B*F*A10A15
D5 ( tj-li-l -200 + tj-li+l)
при М1(0)=0 D7 -0 при С9С19 D7 =R3*H*M6(0)*D20*A6*C6(C5*A7) при М1(0)>0; при М4(0)>100 D7=R3*H*M6(0)*D20*A6*C6(C5*A7)
Коэффициент теплоотдачи текущий D8 =D2 при С9>В5 D8 =В13 при С9В5 D8 =В2 при С9>АЗ D8 =В14
при С9АЗ D8 =? при С9>С15 D8 =В14 при С9С15 D8 =НЗ
при М1(0)>0; при М4(0)>100 D9 =D7+B7
Теплота передаваемая изделию за счет конденсации:
Коэффициент уменьшения среднего перепада давления между i-й и соседними ячейками
Показатель экспоненты: D12-Ax
Объем ячейки выпекаемого изделия текущий D14 = А6*С5
при i=0 D17 = 140000*D14*B3(B1*(273+M4(0))*6546)
при С9>В5 D19 =D19+D5B3 при D19>D25*B*A6 D19=D25*B*A6 при D19>D9 D19 =D9 при D19D9 D19 =0
Ячейка накопления массы мигрирующей свободной влаги
Масса влаги которая должна мигрировать из i—1-й ячейки
Максимально возможное количество свободной влаги которое может вместить i-1-я ячейка
Масса свободной влаги перетекающей из ячейки накопления G в i-1-ю ячейку
Максимально возможное количество свободной влаги которое может вместить i-я ячейка
Температура печи в 1-й период выпечки
Температура печи во И-й и Ш-й периоды выпечки
Масса мигрирующей влаги
Суммарна.^-;эга теплового воздействия на изделие в це.^.:
Рабочая ячейка накопления массы всех ячеек модели за j-й шаг
EMBED Equation.3 (°С-с) С С- с)
Отношение доз теплового воздействия
Температура i-й ячейки в j-1-й момент времени
Масса влаги сконденсированной на граничной ячейке т.е.
Р7 = D10r = y-F-Ax-(tc - tp)r
Коэффициент миграции влаги между 0-й и 1-й ячейками
Коэффициент миграции влаги между i-1-й и i-й ячейками
Упек т.е. уменьшение массовой доли твердой фазы в процессе выпечки
Температура выше которой температура точки росы перестает отличаться от температуры на поверхности теста-хлеба
Масса вещества в i-й ячейке текущая
Масса свободной влаги в i-й ячейке текущая
при M1(0)>D9 М1 (0) = М1 (0)-D9
при M1(0)D9 М1(0) = 0
Теплоемкость i-й ячейки текущая
Диаметр пор i-й ячейки текущий
Температура i-й ячейки текущая
при 1=0; при С9>В5 М4(0) = M4(0)+D1*(D2-D3+D4)
при С9В5 М4(0) = M4(0)+D1 *(D2-D3+D4+D5) при М1(0)>0; при М4(0)>100 М4(0) =100
Масса испаренной свободной влаги из i-й ячейки текущая
при М1(0)=0 М5(0) =0 при D19>0 М5(0)=В7
при M1(0)>D9 М5(0) = В7 при M1(0)D9 М5(0) = 0
Коэффициент теплопроводности i-й ячейки текущий
Пористость i-й ячейки текущая
Доза теплового воздействия на i-ю ячейку текущая
Масса твердой фазы в i-й ячейке текущая
Масса всей (свободной и связанной) влаги в i-й ячейке текущая
Коэффициент потенциалопроводности
Термоградиентный коэффициент
при MI(0)>D9 М1(0) = Ml(0)-D9
при Ml(0)D9 М1(0) = 0
при при С9>В5 М4(0) = M4(0)+D1*(D2-D3+D4)
при С9В5 М4(0) = M4(0)+D1*(D2-D3+D4+D5) при М1(0)>0; при М4(0)>100 М4(0) =100
при М1 (0)=0 М5(0) =0
при M1(0)>D9 М5(0) = В7
при M1(0)D9 М5(0) = 0
Продолжение таблицы В1
ПРИЛОЖЕНИЕ Г УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ К ПРОГРАММЕ «ОХЛАЖДЕНИЕ ПОСЛЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ВЫПЕЧКИ»
Таблица Г1- Условные обозначения к программе «Охлаждение после предварительной выпечки»
Обозначения в программе
Обозначения в формулах
Объем камеры охлаждения
Объем выпекаемого хлеба (в момент начала охлаждения)
Время прерывания выпечки и начала охлаждения
Шаг расчета по времени
Суммарный объем всех расчетных ячеек
Объемный расход насоса
Масса паров удаляемых из камеры насосами за шаг расчета
Масса воды испаряющейся из ячейки за шаг расчета
Масса воды испаряющейся из всех ячеек за шаг расчета
Потеря энергии в одной ячейке за счет испарения
Давление в камере охлаждения в j-й момент времени
Давление насыщенных паров в i-й ячейке в j-й момент времени
Температура в i-й ячейке в j-й момент времени
Продолжение таблицы Г1
Средняя температура по камере охлаждения в j-й момент времени
Плотность паров в камере охлаждения в j-й момент времени
Средняя по объему камеры охлаждения конечная температура захолаживания
Продолжительность захолаживания
Температура насыщенных паров в i-й ячейке в j-й момент времени
Суммарное количество испарившейся воды за шаг времени по j
Общее количество влаги испарившейся за все время С9 из всей выпечки
Счетчик номеров ячеек в которых нет воды
Теплоемкость паров воды
Суммарная энтальпия отходящих паров
Энтальпия ячейки при фактической температуре Tj
Энтальпия ячейки при температуре TH.n.j
Искусственное увлажнение ячеек в долях от их полной массы
Уменьшение давления от откачки
Прирост давления от испарения
ПРИЛОЖЕНИЕ Д РАСЧЕТ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ВЫПЕЧКИ
PRINT "Расчет охлаждения после прерванной выпечки с окончательной выпечкой" 20 INPUT "Введ. А1=1 если выпекается с увл. и А1=0 если нет. А1="; А1 А = 0: А2 = 50: A3 = 375: B5 = 165: А4 = 10000: СИ = А4: А5 = .037 Аб = .000001: А7 = 4200: А8 = 3560: А9 = 1310: А10 = .005: А14 = 0. А15 = .445: В = 1000: B1 = 287: В2 = 120: B3 = 2300000: В4 = 70: Н5 = А5 Вб = 16100: В8 = .1: В9 = .65: B13 = 4.5: В14 = 61: B20 = 95: В22 = .356
B25 = 1Е-08: B27 = .524: С = 250: C1 = .0005: C2 = .002: C4 = 2405: С5 = А5 А2
Сб = .002: C7 = С6: C9 = 0: СЮ = 30: C15 = 340: С16 = .4 D14 = Аб * C5: D8 = D2: D25 = .0005
F = .012: F2 = А5: F3 = Аб: F5 = D14: F7 = В: F8 = С5: F10 = .025 S11 = 6.8: S12 = 3.9: S13 = 78: S14 = .59
Р = 110: Р1 = 230: РЗ = 0: V = .085: HI = 20: НЗ = В14 * С16 Нб = 17000: Н7 = 1.97: Н8 = .165: Н9 = 480: Р13 = 78: Р14 = .8 В15 = D14 * А10: В16 = В8 * Аб * C5: А21 = А15 * В + (1 - А15) * А9 А20 = А10 * А21 (В * В8) : C8 = D14 * В8 * А10 * В А15: Н2б = Сб Н27 = А4: B10 = D14 * А9 * (1 - А10): B12 = (B10 + C8) D14 А32 =» 1200
DIM М(А2): DIM Ml(А2): DIMM2(A2): DIMM3(A2): DIM M4(A2): DIMM5(A2)
DIM Мб(A2): DIM M7(A2): DIM M8(A2): DIM M9(A2): DIM M14(A2): DIMM15(A2)
Далее как в программах Приложения А и Б.
60 PRINT "Расчет окончательной выпечки":
IF М4(А2 - 1) >= 60 THEN END
А = 0: А4 = 600: АЗО = .014: А31 = .00034: А34 = Аб * А5: АЗЗ = .1 W = 100: С9 = 0: W6 = 1: W7 = 800: Q = .005: R30 = 461.5 D14 = Аб * А5 А2: А32 = 1200: Р = 500: Р1 = 280: A3 = 300 GOTO 80
ПРИЛОЖЕНИЕ Е ПРОГРАММА «КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН» (ОХЛАЖДЕНИЕ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ) (DELPHI 6)
Переодичность по времени (с)
Продольный размер расчетной я1
Число расчетных ячеек
Шаг интегрирования (с)
Теплоемкость образца (Джкг*К)
Температура нагретного конца (С)
Температура окружающей среды (С)
Теплопроводность образца (Втм*К)
Коэффициент теплоотдачи от тела (Втмл2 * К)
Плотность образца (кгмЛ3)
Д Расчет~~ Сохранить) Д) Загрузить [В] Отчет Д Выход Щ График [§Р) Отчет в Excel
= 0.0177942387 Т = = 0.0179231824 Т = = 0.0180521262 Т = = 0.0181810700 Т = = 0.0183100137 Т = = 0.0184389575 Т = = 0.0185679012 Т =
Рисунок Е1 - Лицевая панель к программе
«Конвективное охлаждение продуктов»
procedure TForml.SaveRasch (Path:str
writeln(fStrToFloat(LabeledEditl.Te writeln(fStrToFloat(LabeledEdit2.Te writeln(fStrToFloat(LabeledEdit3.Te writeln(fStrToFloat(LabeledEdit4.Te writeln(fStrToFloat(LabeledEdit5.Te writeln(fStrToFloat(LabeledEdit6.Te writeln(fStrToFloat(LabeledEdit7.Te writeln(fStrToFloat(LabeledEdit8.Te writeln(fStrToFloat(LabeledEdit9.Te
writeln(fStrToFloat(LabeledEditlO.Te writeln(fStrToFloat(LabeledEditll.Te writeln(fStrToFloat(LabeledEditl2.Te writeln(fStrToFloat(LabeledEditl3.Te
procedure TForml.LoadRasch (Path:str var Frte
readLabeledEdLabeledEdLabeledEdLabeledEdLabeledEdLabeledEdLabeledEdLabeledEdLabeledEdit9.Te
readLabeledEditlO.TeLabeledEditll.TeLabeledEdit12.TeLabeledEdit13.Text:=FloatToStr(t13)
begin ListBo for к:=0 to 59 do
Form2.Chart1.Ser Form3.Tab Form3.Tablel.Act Al:=StrToFloat(LabeledEditl.Te A2:=StrToFloat(LabeledEdit2.Te В:=StrToFloat(LabeledEdit3.Te Bl:=StrToFloat(LabeledEdit4.Te B2:=StrToFloat(LabeledEdit5.Te B3:=StrToFloat(LabeledEdit6.Te B4:=StrToFloat(LabeledEdit7.Te N:=StrToInt(LabeledEdit8.Te
PI:=StrToFloat(LabeledEdit9.Te T:=StrToFloat(LabeledEditlO.Te T1:=StrToFloat(LabeledEditll.Te T3:=StrToFloat(LabeledEdit12.Te T9:=StrToFloat(LabeledEditl3.Te
SetLength(MSetLength(M17N);
for j:=1 to (N-2) do
M de gra:=trunc(M B4:=
wh P9:=(M P P12:=T3* P13:=sqr(B4);
Qv:=2*T3*(T-T P14:=QvP
M17[j]:=M1[j]+P12*(P8+P9-2*M1[j])Р13; M
А:=А+1;A3:=АЗ+А2; Fo:=ТЗ*АЗ (P if (А>=А1) and (MessageBo
for i:=0 to N do begin
Form3.Tablel.F Form3.Tablel.F Form3.Tablel.F
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ В ПРОГРАММЕ КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН (ОХЛАЖДЕНИЕ)
а=—коэффициент температуропроводности
Al - периодичность по времени с. А2=Дт - шаг интегрирования с A3 - счетчик времени с
В - коэффициент теплоотдачи
В1 - длина образца м В2 - ширина образца м ВЗ - толщина м
В4=Дх - продольный размер расчетной ячейки м а i
Fo ~~~2~~ кРитеРий Фурье (безразмерное время)
М1 (J)- поле температур °Сi
M17(J) =T(J)+AT- вновь рассчитанное поле температур °С N- число расчетных ячеек j=0- холодный конец j-59 - нагретый Р1=Ср- теплоемкость образца Джкг К
Р8= —- = Tj_0 5 - температура на границе ячеек j и j-1 Tw+T
Р9= —- = Tj+0 5— температура на границе ячеек j и j+1
Р11=промежуточная величина
Р12=промежуточная величина
Р13=Ах2 - промежуточная величина
P14=^V^T - количество теплоты отданное конвекцией за время Ат Ср-Р
Т - температура нагретого конца продукта (образца) °С Т1- температура окружающей среды °С
ТЗ =Х - теплопроводность образца Втм К!
Т9=р - плотность образца кгм
Qv = 2 a(Tj - Т)(—-— + —) - мощность теплового потока отдаваемого В2 ВЗ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ КАМЕРЫ ВАКУУМНО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
Частично выпеченные изделия на тележках завозятся в камеру вакуумно-испарительного охлаждения сразу после выпечки. В одно хлебобулочное изделие вставляется игольчатый датчик температур. Для транспортировки обязательно использовать перчатки защищающие руки от нагретых частей тележ-
Дверь (крышка) камеры плотно закрывается. Включается система вакуумных насосов. По установленным вне камеры регистраторам давления и температуры наблюдают за процессом охлаждения. Как только температура изделия достигнет +2 °С вакуумный насос выключают.
Перед разгерметизацией камеры необходимо проследить чтобы давление в ней и атмосферное давление выровнялись и только после этого камеру можно открывать.
Охлажденные хлебобулочные изделия необходимо быстро упаковать
чтобы предотвратить усушку продукта и его заражение микробами. Для этого на участке упаковки использовать бактерицидные лампы.
Если для вакуумирования используются масляные насосы необходимо постоянно следить за тем чтобы после достижения заданной температуры запорный кран на всасывающем трубопроводе перед отключением насоса был закрыт а уже затем был выключен вакуумный насос. Это предотвратит попадание масляных паров в систему а затем в камеру вакуумирования хлебобулочных изделий.
Для сохранения насоса в рабочем состоянии необходимо следить за за-
меной и добавкой масла в насос за осушкой фильтра осушителя и масляного фильтра.
Система охлаждения стенок камеры или холодильных экранов снабжена приборами автоматики.
РАСЧЕТ ВАКУУМНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ВЫПЕЧЕННЫХ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ
Краткое описание процесса
Предварительно выпеченные сдобные булочки с температурой +90 °С на горячих лотках помещаются на тележке в вакуумную камеру. Выделяющиеся из них водяные пары вытесняют из вакуумной камеры воздух. Конденсация водяных паров в герметичной камере приводит к созданию внутри продукта условий для объемного адиабатического кипения и испарения жидкости. В отсутствии теплопритоков извне испарение и кипение жидкости приводит к одновременному охлаждению каждой частицы продукта до температуры насыщенных паров воды соответствующей давлению в камере.
Исходные данные для расчета
Необходимо охлаждать 60 кг горячего продукта от начальной температуры +90 °С до конечной температуры +2 °С. Для этого за весь период охлаждения должно испариться 6 кг влаги (10% от всей массы продукта).
Для поддержания условий при которых испарение жидкости щ продукта будет происходить при температуре +2 °С необходимо создать в вакуумной камере давление 600 700 Па или 6 7 мбар. Для этого необходимо откачать 600 м3 пара. При условии что процесс должен продолжаться не более 5 минут (300с) расход пара составит 2 м с.
Возможные схемы установок
а) Схема 1 когда производительность вакуумного насоса равна указанной выше а на пути между насосом и вакуумной камерой ничего не стоит.
б)Схема 2 представленная на рисунках 5.2 и 5.3 когда вакуумный насос имеет в два раза меньшую производительность (1 м3с) а пар полностью конденсируется в двух холодильниках.
в)Схема 3 в которой вакуумный насос имеет в два раза меньшую производительность (1 м3с) а пар полностью поглощается адсорбирующим веществом..
Размеры вакуумной камеры определяются размерами тележек с учетом необходимых технологических зазоров (20 % примыкающих к зазору размеров) для быстрой установки тележек в камеру. Уменьшение зазоров необходимо также для уменьшения так называемых «мертвых» или не рабочих зон заполненных неконденсирующимся воздухом.
Расчет установки по схемам изображенным на рисунках 5.2 и
На рисунке 5.3 представлена схема с последовательным соединением холодильников а на рисунке 5.2 - с параллельным их соединением. Первый холодильник конденсирует пары из вакуумной камеры за счет разности температур холодной воды и горячего пара образующегося в первый период вакуумирования для которого начальная температура составляет 90 °С а конечная 40 °С (разность температур охлаждения AU - 90 — 40 = 50 °С). Во втором холодильнике пары с температурами от 40 °С до +2 °С будут конденсироваться за счет кипения хладагента внутри труб (разность температур охлаждения пара At2 = 40 - 2 = 3 8°С).
Определяем массы влаги конденсируемые в каждом из холодильников. Они соответствуют разностям температур At для каждого периода конденсирования:
MfCj-At M2-c2-At2 = М'2т2;(1)
где Мь М2 - масса охлаждаемого продукта на каждом этапе охлаждения кг;
c2 - массовая теплоемкость охлаждаемого продукта на каждом этапе охлаждения Дж(кгК);
Atj ; At2 - разность температур соответствующая этапу °С; M' Г2 — теплота парообразования соответствующая этапу Джкг. Соотношение правых и левых сторон уравнения (1) при условии что
Время протекания процессов принимаем T т2= 240 с. Нагрузка на первый холодильник (Q0i) :
где kj- коэффициент теплопередачи наружной стены вакуумной камеры Втм2-К;
к2 - коэффициент теплопередачи наружной стены холодильника Втм -К примем конструкцию при которой k
Fj- площадь наружных стенок вакуумной камеры ~ 6 м2; F2— площадь наружных стенок холодильника ~ 6 м2; tH tB
tH2- температура наружного воздуха (вокруг аппарата) t tB2- минимальная температура внутреннего воздуха первого холодильника tB
Мт- масса тары в которой охлаждают булочки 8 кг; сх - теплоемкость тары 05 кДжкг-К.
Требуемые значения коэффициента теплопередачи для различных ог-
раждений устанавливаются из условия:
где 11 коэффициент термического сопротивления стенки. Опреде-
ляется конструкцией стенки теплообменного аппарата — вакуумной камеры или холодильника. Стенка любого из рассматриваемых теплообменников состоит из листа металла (принимаем толщину металла 8ст =3мм коэффициент теплопроводности для стали Аст = 52 Втм-К) и теплоизоляционного слоя наклеенного с наружной стороны 8^ =50 мм ACT = 0025 Втм-К (для пенополиуретана):
ав>ан _ коэффициент теплоотдачи от наружной и внутренней поверхности стены определяются по таблице 3.
Подставив значения параметров в формулу (4) получим:
Подставляем значения параметров в формулу (3) :
Qol = 234495 34 + 0465 6 (30 - 40) + 8 05 50 + 0465 6 (30 - 40) =
Первый период охлаждения длится 60 с и потому Q0i=81170360=13529 кВт. Нагрузка на второй холодильник (Q02):
Qo2=r2.M'2+k1-F1.(tH (6)
где к]- коэффициент теплопередачи наружной стены вакуумной камеры Втм2-К;
к2 - коэффициент теплопередачи наружной стены второго холодиль- 2
ника Втм -К примем конструкцию k
*1 — теплота парообразования соответствующая этапу равная 245375 кДжкг [35];
F F2- площадь наружных стенок второго холодильника ~ 6 м2; tHj - температура наружного воздуха (вокруг аппарата) °С; t3- минимальная температура внутреннего воздуха вакуумной камеры соответствующая второму этапу охлаждения+2°С;
t2- температура наружного воздуха (вокруг аппарата) t tB2- минимальная температура внутреннего воздуха второго холодильника tB3 = tB4= 2°С;
Мт- масса тары в которой охлаждают картофель 8 кг; сх - теплоемкость тары 05 кДжкг-К.
Подставив значения параметров в формулу (4) получим для второго
Подставляем значения в формулу 6 :**
Qo2 = 245375 26 + 0465 6 (40 - 2) + 8 05 38 + 0465 6 (40 - 2) =
Второй период охлаждения длится 240 с и потому Qo2=674379240=281 кВт.
Определяем поверхность первого холодильника . Конденсация пара в холодильнике происходит за счет теплообмена с водой из градирни.
Вода имеет температуру +27 °С т.к. она соприкасается с наружным воздухом. Соответственно такая же температура реализуется на входе (tBX) в первый холодильник температура на выходе tBbIX = +30 °С при наихудшем теплообмене. Тогда температура конденсации паров (tK ) будет выше температуры tBbIX на 3 °С и равна +33 °С.
_ к По заданным значениям определяем следующие параметры:
-расход воды на конденсацию пара:
у =Qo]=—81ГШ=о65м3=06560=00108 м3с=108 лс (7)
Рев ' At4 cCB 99595-3.4175
где рсв - плотность воды при средней температуре входа и выхода воды в аппарат равной 285°С
р = 99595 кгм3- плотность воды [35]; At. = t -1 = 3 °С-
ссв - теплоемкость воды при средней температуре входа и выхода воды в аппарат равной 285°С; с=4175 кДжкг-К [35];
-критерий Рейнольдса Re:
Зададимся рабочей скоростью охлаждаемой воды та=15 мс и размером труб равным 38x35. Получим:
Re = 2lLM" =56356(8)
где v - кинематический коэффициент вязкости воды при средней температуре входа и выхода воды в аппарат равной 285°С; v=0825-10"6 м2с[2]; dBII - внутренний диаметр трубы 0031 м;
-критерий Нуссельта Nu
Nu = 0023 Re0-8- Pr04 = 0023 563560'8 5б0-4 = 28957 (9)
где Pr - число Прандля для воды при средней температуре входа и выхода воды в аппарат равной 285°С; Рг=56 [35];
-коэффициент теплоотдачи ав (Вт(м -К))со стороны воды:
a = Nu^= 28957-0590 dBH0031
где X - теплопроводность воды при средней температуре входа и рыхода воды в аппарат равной 285°С; Л=0590 Вт(м-К)[35];'
— плотность теплового потока от стенки трубы к воде qj:
■ Q 0.0035 =40'9-98-0'(»)
где tCT- температура стенки (определяется далее);
- разность температур (определяется далее) в данной и ниже формулах используется как переменная; 5тр =35мм толщина трубы;
Act = 52 Втм-К (для стали) теплопроводность материала из которого сделана труба;
- плотность теплового потока к пару от стенки трубы q2: (12)
а = Ц5 J*пв3-(Р')пЛё-гп 15. 0657М9465М8Ь24^.
nap V Цпв-Н-0V 75704-Ю"6-1-0
Все значения пленки сконденсированногопара (воды) определяем при tK=33 °С.
Тепловой поток от пара равен:^
=*nap(tCT -tB) = anap -0= 111724-034.(13) i'
Средняя логарифмическая температура 0 определяется в соответствии со схемой представленной на рисунке И1. В соответствии с ней наибольшая разность температур составляет At6=6°C; а наименьшая равна AtM=3°C.
Рисунок И1 - Определение перепада температур в схеме с градирней Средняя логарифмическая разность температур составит:
Графики зависимостей qi =f(0) и q2=f(0) строим по данным о значениях параметров представленных в таблице И1.
Таблица И1 — Значения параметров переменных для построения графиков
График представлен на рисунке И2. В соответствии с ним q=12500
Втм . По полученной величине q находим следующие параметры.
-площадь первого холодильника:
-площадь одной трубки:
f = тс(1-Н = 314-0038-1 = 012м2;
-количество трубок в аппарате:
- площадь градирни для данного режима:
где qrpaa- удельная тепловая нагрузка фадирни принимался 35
Рисунок И2 - График для определения плотности теплового потока рассматриваемого теплообменника
Определяем поверхность второго холодильника
Конденсация пара в холодильнике происходит за счет теплообмена с трубками внутри которых кипит хладагент фреон марки R134a.
Для определения коэффициента теплоотдачи от поверхности трубы к кипящему фреону R134a выбираем эмпирическую формулу:
а = 2652 104 Atf05 (f(p))25(19)
где At=0 (как в выше приведенных расчетах);
Ga - количество циркулируемого хладагента в холодильной машине
d - внутренний диаметр трубок в которых идет процесс кипения d=16
f(p) - значения функции в таблице [35] для хладагента при температуре кипения -5 °С f(p)=l 8-10"2 Дж°'4(кг0'2м0'2с°'2К).
Для определения Ga необходимо построить цикл холодильной машины. По диаграмме lgP-i для фреона R143a определяем основные параметры процесса (таблица И2)
Таблица И2- Основные параметры холодильного процесса
Значения температуры °С
Удельный объем пара м3кг
Ga = -Sgl= 674279 = 4495 кгч = 00125 кгс.
axa=2652.104Atl5dlfQ5.(f(p))2-5 =
52-104 - 01'5 .00125°'5 -(18-Ю-2)2'5 .. 5
Плотность теплового потока со стороны хладагента q^:
Яха = аха 0 = 6368-02'5. Плотность теплового потока к пару от стенки трубы qn:
Яп =*паР0ст -1в) = апар(20)
где (Хпар - коэффициент теплоотдачи со стороны пара при конденсации на вертикальной трубе Втм ;
пар ' '' цпв-н.0 '(21)
Все значения параметров пленки конденсированного пара (воды) определяем при температуре tK=3°C. Получим:
= 115- >'5653 (9"'87)2 '9'8'' 25°''72' - 827168 ■ в'1" ■ ' V1650-Ю"6 !©
Тепловой поток от пара равен:
q2 =anap(tcr -tB) = 0Cnap 0= 827168-034.(22)
Средняя логарифмическая разность температур 0 определяется из схемы рисунок ИЗ.
Рисунок ИЗ - Схема распределения температур в теплообменнике
В соответствии с этой схемой наибольшая разность температур составляет Ate=45 °С; а наименьшая равна AtM=7 °С. Средняя логарифмическая разность температур равна:
At6"AtM_ 38 =44j20c>
Графики зависимости qi =f(0) и q2=f(0) (рисунок И4) строим по данным таблицы ИЗ
Таблица ИЗ Значения переменных для построения графиков
0000 800000 750000 700000 650000 600000 550000 500000 450000 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 П
- График для определения плотности теплового потока рассматриваемого теплообменника.
В соответствии с этим графиком q= 100000 Втм2. По найденной величине q определяем следующие параметры: - площадь первого холодильника: t
f = 7t-d-H = 314-0016-1 = 005м2;(25)
По этим данным холодильная машина должна иметь производительность:
Qo=l05-Qo2 = 105-281=295 кВт^ЗО кВт. Хладагент - фреон марки R134a. Температура кипения хладагента -5°С. Конденсатор воздушный.
МИНОБРАЗОВАНИЯ РОССИИ
ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (ОрелГТУ)
Наугорское шоссе 29 г. Орел 302020 Телефон: (0862) 42-00-24 Факс: (0862) 41 -66-84
Проректор по научной работе и
i О ФЕВ 7П03 иь 0 2 3 2
Дана Галаган Тамаре Васильевне в том что в учебной и научной работе на кафедре «Машины и аппараты пищевых производств» ОрелГТУ используются результаты ее диссертационной работы «Совершенствование процесса вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий».
Процесс вакуумно-испарительного охлаждения обеспечивает сохранность сдобных хлебобулочных изделий в течение 5-10 суток после чего при разогреве изделие сохраняет свою пищевую ценность и первоначальную свежесть что обеспечивает ему высокую конкурентоспособность. Результаты исследования процесса вакуумно-испарительного охлаждения математическая модель процесса экспериментальная установка используются при проведении лабораторных занятий чтении лекционных курсов «Теплохладо- техника» по теме «Физические основы фазовых переходов» «Основы произ- водства и потребления искусственного холода» по теме «Различные способы получения искусственного холода». Разработанная компьютерная система сбора и обработки данных на основе Lab View используется также при проведение лабораторных работ в выше названных курсах в которых необходимо измерение температуры давления массы исследуемого объекта. Разработана инструкция для проведения «Процесса вакуумно-испарительного охлаждения» и методические указания для проведения лабораторных работ по выше названным курсам
Зав. кафедрой МАПП ОрелГТУ
С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ПРОХИМ» (ООО «ПРОХИМ»)
г.Орёл№ 12-5 от 20 марта 2003 г.
Дана Галаган Тамаре Васильевне в том что проведенные ею исследования процесса вакуумно-испарительного охлаждения имеют промышленный интерес. Разработанная ею по составу и устройству лабораторная установка для создания процесса вакуумно-испарительного охлаждения будет реализованы при создании аналогичных
установок промышленного назначения.
ИНН 5034005380 КПП 503401001 142600 МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ Г. ОРЕХОВО-ЗУЕВО УЛ. ЛЕНИНА Д. 84
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ВИЗИТ»
«Визит» _Е.П. Ерютина
Об использовании результатов диссертационной работы Галаган Тамары Васильевны
Исследованный процесс вакуумно-испарительного охлаждения и
ПРИЛОЖЕНИЕ II ЛИЦЕВАЯ ПАНЕЛЬ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ПРОЦЕССА ВАКУУМНО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
апуД; ^fi nil в н и -н»»^^^ ! - '^ ..аавозао'
Рисунок HI - Лицевая панель для процесса вакуумно-испарительного охлаждения

Диплом.docx

Анализ современных объектов аналогичного назначения11
1 Общие сведения о технических аспектах дискретных процессов производства хлеба11
2. Назначение классификация и современные конструкции основных единиц оборудования18
2.1 Хлебопекарные печи18
2.2 Мукопросеиватель20
2.3 Машина тестомесильная25
2.4 Тестоделительные машины30
2.5 Тестоокруглительные машины35
3 Патентная проработка проекта39
3.1 Опорный механизм вращающейся платформы механизм крепления стеллажа на платформе39
3.3 Просеивающий узел мукопросеивателя47
3.4 Месильная лопасть тестомесильной машины49
4 Формулирование идеи и обоснование технического решения52
Описание разработанного проекта53
1 Описание технологической линии дискретного производства хлебобулочных изделий53
2 Описание конструкции и принципа действия модернизируемого оборудования55
2.1 Печь ротационная Г4-ПРЭ55
2.2 Тестоделительная машина59
Инженерные расчеты62
1 Расчет печи ротационной Г4-ПРЭ62
2 Расчет тестоделительной машины70
3 Расчёт червячной передачи72
4 Расчет шпоночного соединения81
Сведения о монтаже эксплуатации и ремонте оборудования83
1 Монтаж ремонт и эксплуатация печи ротационной Г4-ПРЭ85
1.1 Указания мер безопасности86
1.3. Порядок работы89
2 Монтаж ремонт и эксплуатация тестоделительной машины90
Технология дискретного производства мелкоштучных хлебобулочных изделий на основе использования вакуум-испарительного охлаждения92
1 Общая характеристика мелкоштучных хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта92
2 Общая характеристика хлебобулочных полуфабрикатов - охлажденных тестовых заготовок высокой степени готовностиОшибка! Закладка не определена.
3 Требования к исходному сырью95
4 Описание технологического процесса дискретного производства мелкоштучных хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта на основе использования вакуум-испарительного охлаждения95
Безопасность и экологичность проекта105
1 Производственная безопасность105
1.1 Физические опасные и вредные производственные факторы105
1.2 Химические опасные и вредные производственные факторы:109
1.3 Биологические опасные факторы110
1.4 Психофизиологические факторы110
2 Экологическая безопасность проекта111
3 Защита работающих и материальных ценностей при возникновении чрезвычайных ситуаций.112
Бизнес-планирование и технико-экономические расчеты115
1 Бизнес-план реализации проекта115
1.2 Характеристика предприятияОшибка! Закладка не определена.
1.3 Характеристика продукцииОшибка! Закладка не определена.
1.4 Характеристика конкурентов и выбор конкурентной стратегииОшибка! Закладка не определена.
1.5 План маркетингаОшибка! Закладка не определена.
1.6 Производственный планОшибка! Закладка не определена.
1.7 Календарный планОшибка! Закладка не определена.
1.8 Финансовый планОшибка! Закладка не определена.
2 Технико – экономические расчетыОшибка! Закладка не определена.
2.1 Расчет капиталовложений (инвестиций) в проектОшибка! Закладка не определена.
2.2 Расчет экономии текущих затрат при реализации проектаОшибка! Закладка не определена.
Список использованных источников131
Снабжение населения свежим хлебом и хлебобулочной продукцией - важная задача улучшения качества жизни. Её решение для отдаленных пунктов снабжения практически отсутствует. Положение усугубляется тем что для отечественной хлебопекарной промышленности характерна высокая концентрация производства при которой также возникают трудности сохранения свежести хлеба и оперативной доставки его в торговую сеть. Как правило утром в магазин поступает хлеб так называемой ночной выпечки т.е. выпеченный на 8 и более часов ранее. Еще хуже дела обстоят для отдаленных пунктов питания и магазинов сельской местности. Задача снабжения населения свежим хлебом и хлебобулочной продукцией остается не решенной и её решение актуально.
Основными направлениями работ по улучшению снабжения населения свежевыпеченными хлебобулочными изделиями являются:
- удлинение времени расстойки путем воздействия на рецептуру теста и технологические параметры процесса расстойки;
- разделение непрерывного процесса выпечки на два дискретных этапа: предварительной и окончательной выпечки. Небольшая продолжительность второго этапа выпечки которую можно провести непосредственно на месте реализации снимает проблему обеспечивает высокое качество и конкурентоспособность продукции.
Основным моментом поэтапной выпечки хлебобулочных изделий является высокая скорость охлаждения частично выпеченных изделий до температуры хранения. До последнего времени это достигалось замораживанием хлебобулочных изделий до температуры минус 18 °С с применением мощной холодильной техники или жидкого азота. Однако образующиеся при низких температурах кристаллы льда разрушают структуру хлебобулочного изделия в частности его клейковинный каркас. Это снижает качество хлебобулочных изделий. Данный способ находит применение только при замораживании слоеного теста и хлебобулочных изделий с большим содержанием жиров.
Совершенствование данного процесса охлаждения связано с ограничением температур охлаждения до 0 +2°С. Конвективное охлаждение в холодильных камерах до таких температур длится несколько часов. Это неприемлемо т.к. при длительном охлаждении показатели качества выпеченного изделия ухудшаются. Хлебобулочные изделия черствеют и подвергаются заражению микробами. Поэтому проблема быстрого охлаждения тестовых заготовок от 80 60 °С до температур 0 +2 °С остается нерешенной и актуальной.
Одним из альтернативных способов охлаждения является вакуумно- испарительное.
В связи с этим целью дипломной работы является разработка линии с использованием процесса вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий.
Анализ современных объектов аналогичного назначения
1 Общие сведения о технических аспектах дискретных процессов производства хлеба
В связи с ростом благосостояния населения повышаются требования к качеству продуктов питания отечественного и импортного производства особенно к продуктам первой необходимости - к хлебу молоку и др. Качество хлеба во многом определяется его свежестью т.е временем достатки потребителю и реализации. При традиционных промышленных способах выпечки в торговые организации единовременно завозится большое количество выпеченного хлеба которое не всегда реализуется достаточно быстро. При этом хлеб теряет свои потребительские качества.
Это связано с тем что традиционная технология производства хлебобулочных изделий требует продолжительного времени непрерывного протекания последовательных процессов просеивания муки; подготовки ингредиентов теста; замеса; брожения обминки и разделки теста на тестовые заготовки; окончательной расстойки выпечки упаковки выдержки и доставки в торговую сеть.
Полный цикл производства хлебобулочных изделий продолжается 5 7часов. Поэтому для получения свежего хлеба к завтраку хлебопекарня должна начать работу в полночь. Это существенно ухудшает социальные условия труда пекарей. Непрерывное поточное производство требует начать эту работу как можно раньше. Поэтому как правило хлеб «ночной» выпечки к моменту покупки утром уже значительно зачерствел и считается свежим только по отечественным стандартам.
Новые технологии направленные на решение проблемы снабжения населения свежим хлебом предусматривают разделение непрерывного процесса производства хлебобулочных изделий на два дискретных этапа как показано на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 - Классификация направлений работ по совершенствованию технологии производства хлебобулочных изделий
Небольшая продолжительность окончательной расстойки и выпечки которые можно провести непосредственно на месте реализации хлеба или перед употреблением в обоих случаях снимает вопросы ухудшения потребительских качеств хлеба и обеспечивает конкурентоспособность продукции. В некоторых странах (Германия Люксембург Голландия) в крупных супермаркетах до 50 % продаваемого хлеба выпекается по дискретной технологии непосредственно на месте продажи.
Дискретные способы производства хлебобулочных изделий обладают еще и тем преимуществом что окончательно хлеб возможно выпекать на удаленных торговых точках кафе ресторанах на автозаправках по потребности не теряя продукты и вложенные в них средства. Значительнее преимущества создает также окончательная выпечка хлебобулочных изделий непосредственно в крупном магазине в присутствии покупателя.
Технологии дискретной выпечки решают также социальные и трудоохранные проблемы работников пекарен так как позволяют ликвидировать ночные и вечерние смены.
Основным моментом поэтапной выпечки хлебобулочных изделий является высокая скорость охлаждения частично выпеченных изделий до температуры хранения. До самого последнего времени это достигалось замораживанием изделий до температуры минус 18 °С с применением мощной холодильной техники или жидкого азота. Совершенствование процесса охлаждения связано с ограничением конечных температур охлаждения уровнем 0 +2 °С при высокой скорости охлаждения (порядка нескольких минут). Конвективное охлаждение в холодильных камерах до таких температур длится несколько часов. Это недопустимо т.к. при длительном охлаждении показатели качества выпеченного изделия ухудшаются.
В последнее время появились попытки использовать вакуумно-испарительное охлаждение которое положительно зарекомендовало себя при охлаждении овощей и фруктов. Этот способ охлаждения требует размещения изделий в вакуумной камере с остаточным давлением соответствующим температуре насыщенных паров воды близкой к +2 °С. При этом влага изделия интенсивно испаряется и тем охлаждает его. Скорость испарения влаги и соответствующая ей скорость охлаждения определяются производительностью системы вакуумирования. Это принципиально позволяет создать новую систему охлаждения хлебобулочных изделий.
Вакуумно-испарительное охлаждение осуществляется в результате отбора теплоты от продукта при испарении влаги из него. Испарение влаги вызывается понижением давления (созданием вакуума). В связи с достаточно равномерным распределением свободной влаги в изделиях охлаждение так же идет во всем объеме охлаждаемого изделия. Положительным свойством вакуумно-испарительного охлаждения является простота регулирования скорости процесса. При вакуумно-испарительном охлаждении повреждения кристаллами льда структуры хлебобулочных изделий невозможны из-за положительных температур на весь период охлаждения.
Однако из-за структурных изменений вызванных избыточным перепадом давления пара в области низкой газопроницаемости (хлебной корочки) необходима специализированная программа достижения вакуума. Использование модулируемого вакуумного холодильника (MVC) позволяет получить быстрое охлаждение хлебобулочных изделий без неблагоприятного изменения их объема и структуры. Вместо того чтобы применять вакуумирование с постоянной скоростью откачки давление в герметичной камере изменяется по заданному закону в течение всего времени охлаждения. Вакуумно-испарительное охлаждение хлебобулочных изделий осуществляется в температурном диапазоне 98 30 °С который сопровождается потерей массы изделия примерно на 1 % при снижении его температуры на каждые 10 °С или на 68 % при снижении температуры от 98°С до 30 °С. В то же время обычное конвективное охлаждение приводит к потере массы на 3 - 5 % в зависимости от скорости охлаждающего воздуха. Разница между потерями массы незначительна. Пшеничный хлеб - 2-х килограммовые буханки французские батоны пироги с мясом печенье и пироги охлаждаемые традиционно за 1 ± 3 часа могут быть охлаждены в вакуумно- испарительной установке за время от 30 секунд до 5 минут.
Процесс вакуумно-испарительного охлаждения имеет преимущества как по качеству и внешнему виду изделия так и за счет сокращения времени охлаждения что приводит к уменьшению потребляемой энергии. Кроме того продукция может долгое время храниться при плюсовых температурах. Увеличенный срок годности изделий из-за отсутствия заражения микробами в период охлаждения является большим достоинством вакуумно- испарительного способа охлаждения.
Отмечаются положительные моменты технологии и хорошее качество получаемых изделий возможность использования небольших печей для окончательной выпечки полуфабрикатов в пунктах питания магазинах и на автозаправочных станциях.
Технологическая схема производства хлебобулочных изделий с ваку- умно-испарительным охлаждением полуфабрикатов отличается от традиционной схемы производства хлебобулочных изделий тем что процесс выпечки прерывается полученный полуфабрикат подвергается быстрому охлаждению и хранится в холодильнике при температуре около 0 °С. В процессе хранения полуфабрикат может перевозиться к местам окончательной выпечки без нарушения температурного режима хранения. При возникновении необходимости в окончательно приготовленном хлебобулочном изделии его полуфабрикат перемещается из холодильника в камеру окончательной выпечки и допекается до полной готовности в течение 10 20 минут (это время определяется способом предварительного разогрева хлебобулочных изделий перед выпечкой после хранения в холодильнике).
Шведская компания Revent предлагает вакуумная система охлаждения хлебобулочных изделий Permafood (рис. 1.2).
Такую систему охлаждения можно использовать в двух случаях:
При выпечке стандартных изделий.
При этом схема выглядит так:
- выпечка (время выпечки сокращается на 20 - 30%);
- вакуумное охлаждение (за 2 – 6 мин продукт охлаждается до 20 – 25 °С);
- сразу резка и упаковка.
При производстве недопеченного хлеба (альтернатива поставки замороженных полуфабрикатов).
При этом схема выглядит так:
- выпечка (50 % от обычного времени выпечки);
- вакуумное охлаждение 2 - 4 мин;
- упаковка и складирование при t = +5 °С.
Не требуется шоковая заморозка изделий. Срок хранения при t = +5 °С не менее 12 суток.
Принцип вакуумного охлаждения:
Вакуумное охлаждение хлебобулочных изделий базируется на холоде возникающем в результате испарения воды. При нормальном атмосферном давлении вода кипит при 100 °С. При этой температуре достигается порог перехода из жидкого агрегатного состояния в газообразное. Испаряемая вода забирает у оставшейся жидкой воды столько тепла что температура кипящей воды никогда не превышает 100 °С. При снижении давления вода начинает кипеть значительно раньше. Если в системе вакуумного охлаждения померить давление до 12 мбар вода закипит уже при 10 °С. Вскипание воды приводит к охлаждению хлебобулочных изделий.
В чем же преимущества использования вакуумного охлаждения хлебобулочных изделий? Во-первых сокращается время выпечки изделий на 10 - 30 % а это ведет к уменьшению энергозатрат на выпечку соответственно на 10-30 %. Кроме того это позволяет увеличить производительность предприятия в целом. Во-вторых значительно (до 95 %) снижается время на охлаждение хлебобулочных изделий что позволит избежать необходимости в дополнительных производственных площадях. В-третьих при альтернативной замене замороженных полуфабрикатов на полуфабрикаты изготовленные с применением вакуумного охлаждения значительно сокращаются расходы потребления энергии на охлаждение заморозку складирование и логистику. В-четвертых это улучшение качества и увеличение срока свежести готовых изделий без использования дополнительных химических добавок.
При использовании вакуумного охлаждения повышается объем продукта пористость изделия равномерная исключается появление микротрещин на корочке хлебобулочных изделий. При этом вкусовые и ароматические свойства изделий не ухудшаются. Более продолжительный срок хранения изделий обуславливается тем что при вакуумном охлаждении происходит резкое снижение температуры. А как известно максимальное развитие плесневых грибов и прочих микроорганизмов происходит при t от 25 до 70 °С. При обычном охлаждении хлебобулочных изделий довольно продолжительное время находится в этой температурной среде (от 1 ч до 6 ч). При вакуумном охлаждении развитие микроорганизмов сводится к минимуму и изделия остаются долгое время свежими. И наконец важная тема – утилизация тепла. Как правило все тепло выделяемое при охлаждении готовых изделий уходит в окружающую среду. Revent предлагает использовать его для технических и технологических процессов.Система вакуумного охлаждения может быть использована как при работе на ротационных печах так и на тоннельных т.е. периодического и непрерывного действия. Система полностью управляется компьютером и позволяет добиться максимальных результатов. Таким образом применяя инновационную систему вакуумного охлаждения хлебопекарное предприятие решает несколько важных актуальных вопросов начиная от реальной экономии энергоносителей и заканчивая улучшением качества и увеличением срока годности готовых изделий.
Таблица 1.1 – Техническая характеристика вакуумных шкафов Permafood
Модель вакуумной охлаждающей установки
Размер используемых противней
До 100 кгцикл. За 1 час – приблизительно 14 циклов охлаждения
До 120 кгцикл. За 1 час – приблизительно 14 циклов охлаждения
Технические данные вакуумной установки
Холодильная установка
Температура охл. воды: до 7 °С
Вес установки: 860 кг
Вес установки: 1070 кг
2. Назначение классификация и современные конструкции основных единиц оборудования
2.1 Хлебопекарные печи
Печи – оборудование предназначенное для выпекания. Выбор печи главным образом зависит от вида выпекаемого изделия. Печи представленные сегодня на рынке настолько разнообразны что требуют классификации.
По виду используемого энергоносителя печи можно разделить на электрические и топливные (могут работать на жидком и газообразном топливе). В печах используются следующие способы теплоподвода: конвекция кондукция и излучение. В зависимости от конструкции печи делятся на стеллажные ротационные подовые конвейерные тупиковые (последние два типа используются на достаточно крупных производствах).
Ротационные печи. Обогрев пекарной камеры обеспечивают ТЭНы горячий воздух с которых сдувается вентилятором (конвекция). Пекарная камера печи рассчитана на загрузку одной или нескольких стеллажных тележек которые могут располагаться либо на платформе (платформенное крепление) либо подвешиваться на крюк (крюковое крепление). В продолжение всего процесса выпечки тележка совершает вращательные движения – это ротация. Большинство производителей предлагают печи со встроенным парогенератором который обеспечивает подачу пара в пекарную камеру во время выпечки. Этот процесс необходим для глянцевания поверхности изделий.
Рис. 1.3 – Печь ротационная «Sveba Dahlen»
Рис. 1.4 – Печь ротационная TURBO 680 JEREMY
Подовые печи. Подовые печи могут состоять из 1 2 3 или 4-х ярусов. Некоторые производители предлагают печи с самостоятельными ярусами то есть имеющими независимые элементы управления парогенератор ТЭНовые группы. Под печи может быть керамическим или металлическим с загрузкой от 1 до нескольких противней определенного типоразмера. Керамический под позволяет производить выпечку без использования противня непосредственно на его поверхности. В печах с глубоким подом загрузка требует применения специальных устройств: механических или автоматических посадчиков. Печи оснащаются электромеханической или электронной панелью управления.
Конвекционные печи. На небольших производствах находят применение конвекционные (противни размещаются на направляющих) или стеллажные печи (противни загружаются на стеллажную тележку которая затем закатывается в печь). Горячий воздух от ТЭНов равномерно распределяется по камере с помощью циркуляционного вентилятора. Отдельные модели оснащены функцией пароувлажнения. Дверцы выполненные из двойного стекла с воздушной прослойкой защищают от теплопотерь и позволяют визуально контролировать процесс выпечки. Пекарная камера оснащена источником освещения. Конвекционные печи предназначены для выпечки батонов мелкоштучных изделий изделий из замороженного теста некоторых кондитерских изделий.
Рис. 1.5 – Печь конвекционная «Metos»
Рис. 1.6 – Печь конвекционная «Metos»; Garland
Туннельные и тупиковые печи. Этот вид печей находит применение на производствах с большой производительностью. Тупиковые печи достаточно редки на современных производствах и встречаются в основном на старых хлебозаводах. Однако стоит заметиь что качество выпечки получаемой на этих печах достаточно высокое.
Туннельные печи универсальны и применяются для непрерывной выпечки любых хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. Эти печи имеют так называемые зоны выпечки благодаря которым получаемая выпечка будет иметь достаточно высокое качество. Выпекаемые изделия укладываются непосредственно на под – транспортер. Время выпечки регулируется изменением скорости движения транспортера.
Рис. 1.7 – Печь «Tagliavini»
2.2 Мукопросеиватель
Подготовка муки к производству сводится к выполнению трех последовательных операций: смешиванию просеиванию и очистке от металломагнитных примесей.
Просеивание является механическим процессом разделения сыпучего сырья на две фракции – проход и сход. Просеивание муки на хлебозаводах носит контрольный характер способствует ее разрыхлению и аэрации.
На эффективность работы просеивателя влияют многочисленные факторы характеризующие форму и размер отверстий сита его материал и скорость движения а также параметры характеризующие свойства сыпучего материала.
Сита – рабочий элемент просеивателей – выполняется из металлической сетки изготовленной из латунной или фосфористо-бронзовой проволоки. Кроме сетчатых сита могут быть штампованными. Сито характеризуется номером который указывает размер стороны ячейки в свету в миллиметрах. Для просеивания пшеничной муки применяют сита от № 1 до № 16 для ржаной - № 2 до №25.
В зависимости от способа реализации основного условия просеивания и конструкции сит предлагается следующая классификация просеивающих машин (рис. 1.8).
Рис. 1.8 – Классификация просеивающих машин
Просеиватель А1-КСБ (рис. 1.9) предназначен для просеивания сыпучих пищевых продуктов (соль гречневая крупа пшеничная мука лущеный горох и др.).
Просеиватель состоит из приемного бункера 2 станины 10 рамы 6 ситового корпуса 5 эксцентрикового колебателя 1 сменных рамок 8 с набором решет для просеивания разных продуктов электропривода 4 тяги 9 приспособления для загрузки бумажных мешков с продуктом и двух сменных крышек: крышки 3 с решеткой для приема скомковавшейся соли в бумажных мешках и крышки 7 для приема продукта на машину самотеком.
Станина 10 и рама 6 сварной конструкции выполнены из стального проката.
Рис. 1.9 – Просеиватель А1-КСБ
Ситовой корпус сборно-сварной конструкции выполнен из стального проката с одним ярусом сит. Очистка сит производится резиновыми шариками. Ситовые рамки вставляются и вынимаются через верх решетного корпуса и зажимаются крышкой 7 или 3 с помощью откидных зажимов.
Ситовой корпус имеет три точки опоры и совершает сложное движение. Передняя часть корпуса опирается на вал эксцентрикового колебателя а хвостовая часть – на две плавающие опоры скольжения. Передняя часть корпуса совершает круговое поступательное движение а хвостовая часть – только возвратно-поступательное (за счет тяги 9 удерживающей хвостовую часть от поперечного смещения).
Исходный продукт поступает на сито где происходит разделение его на две фракции: сход и проход которые выводятся из машины отдельно через выводные патрубки в поддоне ситового корпуса.
Для обеспыливания при работе с сухими сыпучими продуктами крышка 6 ситового корпуса имеет патрубок для подсоединения машины к аспирационной сети.
Для определения оптимальных режимов работы машины на различных видах продуктов по эксцентриситету и частоте колебаний ситового корпуса в пределах технической характеристики машина комплектуется набором сменных шкивов 1 к электродвигателю и эксцентриков 7 к колебателю.
Для растаривания бумажных мешков машина снабжена опрокидывающим столом и специальной крышкой с решеткой для приема бумажных мешков с продуктом разрезанных вручную на столе.
Просеивающие машины типа А1-БПК (рис. 1.10) предназначены для контрольного просеивания муки с целью выделения из нее случайно попавших посторонних примесей.
Просеивающая машина представляет собой блочную конструкцию состоящую из станины 1 двух просеивателей 6 двух приводов 2 бункера 7 двух ограждающих устройств 5. Станина изготовленная из листовой стали толщиной 6 мм состоит из верхнего прямоугольного основания корытообразной формы и четырех опорных стоек из уголкового гнутого профиля. К основанию станины имеющему два окна для вывода очищенного продукта и окно для подсоединения к системе аспирации прикреплены два просеивателя с индивидуальными электроприводами.
Привод каждого просеивателя включает в себя электродвигатель клиноременную передачу натяжное устройство. Размещен он со стороны приемных патрубков. Электродвигатель и натяжное устройство монтируют на кронштейне 3 приемного патрубка просеивателя.
Бункер предназначенный для сбора очищенного продукта изготавливают из листовой стали толщиной 3 мм. Он имеет два фланца. Верхний предназначен для подсоединения к фланцу шлюзового питателя. Ограждающее устройство клиноременной передачи состоит из ограждения и опоры. Ограждение имеет замкнутую по контуру стальную обечайку к которой приварена стенка из ситового пробивного полотна. Опора 4 изготовлена из листовой стали толщиной 2 мм. Ее закрепляют на просеивателе при помощи четырех шпилек и гаек.
Рис. 1.10 – Просеивающая машина А1-БПК
Каждый просеиватель (рис. 1.11) состоит из сварного корпуса 1 внутри которого установлен ситовой цилиндр 6 диаметром 400 мм длиной 900 мм. Цилиндр 6 изготовлен из ситового полотна с пробивными отверстиями 4 6 мм. Внутри цилиндра на двух подшипниковых опорах качения закрепленных в торцевых стенках приемного 2 и выпускного 5 патрубков вращается ротор 4 с двумя пластинчатыми бичами 3 и двумя очистителями 7 расположенными вдоль оси ротора. Приемный патрубок изготовлен из листовой стали толщиной 6 мм имеет фланец для присоединения питающего устройства и два смотровых окна. К корпусу прикреплен болтами.
Мука (исходный продукт) равномерно поступает внутрь ситового цилиндра просеивателя через приемный патрубок. Продольные бичи и очистители вращающегося ротора захватывают ее и отбрасывают на поверхность ситового цилиндра. Через окно в станине мука попадает в бункер-сборник и выводится из него через шлюзовой питатель аэрозольтранспорта. Случайно попавшие в муку посторонние примеси идущие сходом с ситового цилиндра выводятся через выпускной патрубок просеивателя и скапливаются в специальной таре. Эффективность отделения посторонних примесей составляет 100 %.
Во время работы машины под нагрузкой особое внимание обращают на равномерную подачу продукта в машину не допуская ее перегрузки на эффективность просеивания (наличие муки в отходах недопустимо) на отсутствие посторонних шумов своевременное и четкое срабатывание сигнализатора уровня муки в бункере-сборнике (завалы недопустимы).
Рис. 1.11 – Просеиватель
В работе машины могут возникнуть неисправности. Если вместе с примесями идет мука то следует уменьшить подачу продукта отрегулировать поджатие щеток или заменить их. При подпоре продукта снизу машина не отключается. В этом случае необходимо отрегулировать работу сигнализатора уровня. Вследствие износа ситового цилиндра и появления дыр возможно попадание в проходовый продукт посторонних примесей. Неисправность устраняется установкой нового ситового цилиндра. Если пробуксовывают ремни привода и не вращается ротор следует подтянуть ремни. Перегрев корпуса подшипника устраняется смазкой подшипника.
2.3 Машина тестомесильная
Тестомесильные машины применяются в предприятиях хлебопекарной кондитерской и макаронной промышленности для замеса теста. Процесс замеса заключается в смешивании составных частей теста (муки воды дрожжей соли сахара масла и других продуктов) в однородную массу разминании теста для придания ему необходимых физико-механических свойств и насыщении воздухом с целью создания благоприятных условий для брожения.
Замес не является простым механическим процессом а сопровождается биохимическими и коллоидными явлениями и повышением температуры теста вследствие того что затрачиваемая механическая энергия частично переходит в тепловую.
Тестомесильные машины можно классифицировать в зависимости от их рода действия конструктивных признаков резервуара для теста и вида движения месильного органа (рис.1.12).
Рис. 1.12 – Классификация тестомесильных машин
В тестомесильных машинах периодического действия тесто намешивается отдельными порциями через определенные интервалы.
В зависимости от характера движения месильного органа различают машины с круговым вращательным планетарным со сложным пространственным движением месильного органа.
По количеству конструктивно выделенных месильных камер обеспечивающих необходимые параметры на различных стадиях замеса различают одно- двух- и многокамерные тестомесильные машины
В зависимости от системы управления тестомесильные машины бывают с ручным и автоматическим управлением.
Рис. 1.13 – Схемы тестомесильных машин периодического действия с подкатными дежами:
а – машины с наклонной осью месильной лопасти и ее поступательным круговым движением; б – машины с наклонной осью вращения месильной лопасти выполненной в виде трубы с пространственной конфигурацией; в – машины с месильной лопастью рабочий конец которой совершает криволинейное плоское движение по замкнутой кривой; г – машины с месильной лопастью совершающей криволинейное пространственное движение по замкнутой кривой в виде эллипса; д – машины со спиралеобразной месильной лопастью вращающиеся вокруг вертикальной оси; е – машины с четырехпалой месильной лопастью вращающиеся вокруг вертикальной оси и одной неподвижной вертикальной лопастью; ж – машины с горизонтальной цилиндрической или плоской лопастью вращающейся вокруг вертикальной оси; з – машины с горизонтальной лопастью вращающейся вокруг вертикальной оси и наклонной осью дежи.
Тестомесильные машины периодического действия с подкатными дежами получили наиболее широкое распространение в виду своей универсальности. Замес и брожение теста осуществляется в специальных емкостях – дежах которые для замеса подкатываются к тестомесильной машине а затем помещаются в бродильную камеру где происходит созревание теста. Основным недостатком такого типа тестомесильных машин является применение тяжелого ручного труда по перекатке деж.
Тестомесильная машина Т–512 (рис. 1.14) предназначена для замеса теста из ржаной и пшеничной муки.
Рис. 1.14 – Тестомесильная машина Т-512:
0 – червячные редукторы; 2 12 – электродвигатели; 3 16 – конечные выключатели; 4 – кронштейн в сборе; 5 – дежа; 6 – месильный орган; 7 – крышка; 8 – пружина; 9 – гильза; 11– клиноременная передача; 13 – ограждение в сборе; 14 – бак для воды; 15 – корпус; 17 – вал–винт; 18 – бронзовая гайка; 19 – колонна; 20 – основание.
Тестомесильную машину Т-512 изготавливают в двух модификациях - с подкатными дежами и пятидежевой каруселью. Тестомесильная машина с подкатными дежами состоит из корпуса шнека кронштейна дежи с кареткой привода и основания из электродвигателя и червячного редуктора которые соединены клиноременной передачей. На выходной вал редуктора крепится цапфа месильного органа. На цапфу с помощью фторопластового шарикоподшипника посажена крышка.
В корпусе установлен бак для воды с электрообогревом представляет собой емкость с водомерным стеклом и термореле. В нижней части бака расположен ТЭН. К фланцу корпуса болтами крепится штанга на другом конце которой расположена бронзовая гайка входящая в зацепление с валом–винтом привода. Вращаясь вал–винт осуществляет подъем и опускание корпуса и месильного органа выполненного в виде ленточного шнека.
Дежа представляет собой цилиндрическую емкость с ручками установочным поясом для размещения ее на кронштейнах.
Тестомесильная машина «Стандарт» (рис. 1.15) предназначена для замеса теста из пшеничной и ржаной муки.
Машина «Стандарт» состоит из фундаментной плиты 4 корпуса 5 приводной головки 7 месильного органа 12 подкатной дежи и привода 19.
Фундаментная плита закрепляется на бетонном фундаменте на междуэтажном перекрытии четырьмя анкерными болтами. Передняя часть фундаментной плиты предназначена для установки и крепления трехколесной тележки дежи. Для этого на плите установлены два чугунных кронштейна 1 и запорная планка 15. Кроме того на плите расположен ножной рычаг 17 и упорный уголок 18 служащие для освобождения дежи с фундаментной плиты после окончания замешивания теста. Дежа закрепляется на плите автоматически действующим зажимным механизмом с педалью.
Чугунный корпус 5 машины прикрепляется к фундаментной плите 4. В нем установлен электродвигатель 6 привода который может передвигаться по салазкам осуществляя натяжение клиноременной передачи. Приводная головка установлена на корпусе машины и прикреплена к нему болтами. Месильный орган представляет собой стальной рычаг изогнутый под углом 118 °. На конце рычага укреплена лопасть конфигурация которой соответствует профилю дежи. Под чаном дежи укреплена червячная шестерня входящая в зацепление с червячным колесом станины машины.
Движение от электродвигателя передается через клиноременную передачу шкиву 2 с диском который выполняет роль половины фрикционной муфты. Вторая половина муфты насажена на вал червяка 7. Муфта включается при опускании колпака 13 над дежой на время замеса теста. От шкива 2 движение сообщается через червяк 7 и червячное колесо 8 месильному органу 12. Одновременно с вала червяка 7 при помощи клиноременной передачи сообщается вращение червяку 14 входящему в зацепление с червячной шестерней прикрепленной к деже.
Рис. 1.15 Тестомесильная машина «Стандарт»:
– кронштейн; 2 – шкив; 3 – штурвал; 4 – плита; 5 – корпус; 6 – электродвигатель;7 и 14 – червяки; 8 — червячное колесо; 9 – прижимной рычаг; 10 – подшипник;11 – месильный рычаг; 12 – месильный орган; 13 – колпак; 15 – запорная планка;16 – лопасть; 17 – ножной рычаг; 18 – упорный уголок
2.4 Тестоделительные машины
Тестоделительная машина РМК-60А (рис. 1.16) представляет собой делительную головку 15 цилиндрической формы с круглыми мерными карманами 19 и поршнями 16 совершающую вращательное движение с переменной скоростью. Когда заслонка 9 находится в крайнем левом положении тесто из воронки10 под действием силы тяжести поступает в камеру 11. Затем заслонка и поршень начинают одновременное движение вправо вытесняя часть теста из тестовой камеры в воронку. Заслонка опережая движение поршня отделяет тестовую камеру от воронки. Поршень продолжая движение нагнетает тесто в мерные карманы 19 делительной головки которая в этот период замедляет скорость вращения.
Под давлением теста поршни 16 перемещаясь вглубь кармана через ролики 20 отводят рычажки 13 закрепленные на валике 14. Количество рычажков соответствует числу мерных карманов. Снаружи делительной головки на конце этого валика укреплен рычажок 39 с роликом 38 который упирается в профиль 37 рычага 40 установленного на оси 42.Таким образом поворот валика 14 и соответственно перемещение поршней 16 вглубь кармана ограничивается положением профиля 37.
Регулирование массы кусков теста проводится вращением винта 43 с помощью которого изменяется положение профиля 37. После заполнения мерных карманов тестом и при дальнейшем повороте делительной головки ролик 38 накатывается на неподвижный кулачок 41 в результате чего рычажок 39 поворачивает валик 14 в обратном направлении. Валик через рычажки 13 роликами 20 оказывает давление на поршни 16 которые выталкивают тесто из мерных карманов. При этом рифленый валик 17 отбрасывает куски теста на ленточный транспортер 18 на который подается мука из мукопосыпателя.
Рис.1.16 – а) Тестоделительная машина РМК-60А; б) узлы и механизмы машины РМК-60А.
– регулировочная гайка; 2 – пружина; 3–скалка; 4–шарнир; 5–обойма; 6243439404650–рычаг; 7–тяга; 8–поршень; 9–заслонка; 10–воронка; 11–камера; 12222331–звездочка; 13–рычажки; 14–валик; 15–делительная головка; 16–поршень; 17–рифленый валик; 18–ленточный транспортер; 19–мерные карманы; 20–ролики; 2126–цепная передача; 25323847–ролик; 27334148–кулачок; 28–вал; 29–электродвигатель; 30–клиноременная передача; 353642–ось; 37–профиль; 4344–винт;45 –прилив; 49–пружина.
При каждом обороте делительной головки цикл деления повторяется как было описано выше.
Машина приводится в движение от электродвигателя 29 который через клиноременную передачу 30 и червячную пару приводит во вращение главный вал 28. От этого вала приводятся в движение все рабочие органы машины.
Нагнетательный поршень 8 приводится в движение от кулака 27 который закреплен на главном валу. При вращении кулак оказывая давление на ролик 32 поворачивает двуплечий рычаг 34 который через тягу 7 перемещает поршень 8 для нагнетания. Движение поршня в обратном направлении осуществляет рычаг 46 который перемещая заслонку одновременно через упорный винт 44 приливом 45 отводит двуплечий рычаг 34. Рычаг 34 свободно посажен на ось 36 и состоит из двух частей соединенных шарниром 4.
Верхняя часть рычага 6 отростком шарнирно соединена с обоймой 5 которая имеет тарельчатый фланец и свободно надета на скалку 3. Последняя шарнирно соединена через винт с пяткой рычага 34. На винт скалки посажена регулировочная гайка с шайбой. Между тарельчатым фланцем обоймы и шайбой установлена пружина 2 стабилизирующая давление при уплотнении массы теста и нагнетании его в мерные карманы. Одновременно пружина предохраняет детали от поломки при перегрузке в тестовой камере. Регулирование давления осуществляется изменением предварительного сжатия пружины путем вращения гайки 1.
С помощью пружины величину давления в тестовой камере можно регулировать в пределах 01 15 МПа.
Заслонка приводится в движение от пазового кулака 48который укреплен на главном валу. В паз кулака вставлен ролик 47 закрепленный на пальце рычага 46 который свободно посажен на ось 36. При вращении кулака рычаг качаясь на оси 36 приводит в возвратно-поступательное движение заслонку 9.
Делительная головка имеет переменную скорость вращения и приводится в движение с помощью цепной передачи 21 от звездочки 31 укрепленной на главном валу. При вращении кулака 33 рычаг 24 со звездочкой 23 через ролик 25 вращающийся на оси 35 совершает колебательное движение. При повороте этого рычага относительно оси 36 по часовой стрелке участок цепи между звездочками 12 23 и 31 укорачивается. В результате натяжная звездочка 22 под действием пружины 49 рычагом 50 отклоняется влево и удлиняет участок цепи между звездочками 12 22 31. Таким образом при уменьшении длины цепи на участке звездочек 12 23 и 31 скорость вращения делительной головки замедляется а при удлинении - увеличивается. Замедление скорости вращения делительной головки связано с наполнением мерных карманов тестом.
Рифленый валик 7 получает вращение от вала делительной головки через зубчатую передачу. Приемный транспортер 18 приводится в движение от главного вала через цепную передачу 26 к конические шестерни.
Недостатком тестоделителей с поршневым нагнетателем является неудобство очистки рабочей камеры и делительной головки при остановках машины на время более 2 ч.
Техническая характеристика тестоделителя РМК-60А
Производительность штмин.
Мощность электродвигателя кВт
Число циклов делительной головки в минуту
Тестоделитель со шнековым нагнетателем типа «Кузбасс» (рис. 1.17) предназначен для деления теста из ржаной ржано-пшеничной и пшеничной обойной муки. Тесто из воронки 5 шнеком 8 нагнетается через угловой отвод 3 в мерный карман делительного барабана периодически вращающегося внутри головки 2. Внутри мерного кармана расположен двусторонний поршень. При давлении теста поршень перемещается вниз до упорных шпилек освобождая карман для заполнения тестом. По окончании заполнения кармана делительный барабан с помощью храпового механизма 19 поворачивается на 180°. При этом тесто находящееся в камере оказывая давление на двусторонний поршень перемещает его вниз. При движении поршень выталкивает из кармана кусок теста одновременно освобождая верхнюю часть мерного кармана для последующего заполнения. Куски теста поступают на приемный транспортер 1.
Регулирование массы кусков теста производится изменением объема мерного кармана путем сближения или удаления половинок поршня с помощью винта и пружины.
Рис.1.17 – Тестоделитель со шнековым нагнетателем типа «Кузбасс»
–транспортер; 2–головка делительная; 3–угловой отвод; 4–решетка; 5–воронка; 6–загрузочный бункер; 7–шнек; 8–штурвал; 912141720–цепная передача; 1018–вал; 11–блок; 13–блок звездочек; 15–клиноременная передача; 16–электродвигатель; 19–храповой механизм
Машина приводится в движение от электродвигателя 16. Движение клиноременной передачи 75 передается на блок 11 шкива и звездочки полый вал которых установлен на шариковых подшипниках на главном валу 10. Цепная передача 12 передает движение на блок звездочек 13 от которого цепной передачей 14 вращается вал 18. От этого вала цепной передачей 9 приводится во вращение главный вал 10 с нагнетательным шнеком 8. От вала 18 цепной передачей 20 приводится в движение ленточный транспортер 1. От главного вала цепной передачей 17 вращение непрерывно передается ведущему валу а от него - делительному барабану. Прерывистое движение барабана осуществляется с помощью специального механизма.
Тестоделитель выпускается с загрузочным бункером 6 который имеет заслонку предназначенную для регулирования подачи теста в воронку делителя с помощью штурвала 7. Для предупреждения попадания посторонних предметов в делитель и выравнивания давления по поперечному сечению отвода между фланцами отвода и корпуса шнека вставлена решетка 4. Левый конец шнека у решетки расположен в опорной чугунной втулке которая с помощью четырех спиц соединена с фланцем.
Тестоделители со шнековым нагнетанием отличаются простотой конструкции и значительным механическим воздействием на полуфабрикат. Такое воздействие нежелательно для пшеничного теста. Другим недостатком этих машин является значительное колебание давления в мерных карманах ввиду непрерывного вращения шнека и периодического отбора отмеренных кусков.
Техническая характеристика тестоделителя «Кузбасс»
Производительность штмин
Число оборотов шнека в минуту
2.5 Тестоокруглительные машины
Тестоокруглитель А2-ХПО6 с конической несущей поверхностью и наружным формующим органом предназначен для округления заготовок теста из пшеничной муки массой 009 09 кг. Машина (рис. 1.18) состоит из корпуса 1 привода 2 конуса 6 спирали 7 двух мукопосыпателей 4 воздуходувного устройства 5 лотка 3 и электрооборудования 8.
Рис. 1.18 – Тестоокруглитель А2-ХПО6 с конической несущей поверхностью и наружным формующим органом
–корпус; 2–привод; 3–лоток; 4–мукопосыпатель; 5–воздуходувное устройство; 6–конус; 7–спираль; 8–электрооборудование
Корпус 1 включает в себя основание каркас четыре поворотных колеса. Привод 2 состоит из электродвигателя двухступенчатой клиноременной передачи промежуточной опоры и вала на кагором закреплен конус 6 из чугуна на наружной поверхности которого расположены продольные канавки.
Спираль 7имеет семь секций к последней шарнирно крепится лоток 3 который может занимать два положения: при нижнем положении заготовка проходит полотку; при верхнем – под ним не касаясь его.
Секции образуют два спиральных канала. После выхода из первого спирального канала состоящего из трех секций куски теста поступают во второй канал. Рабочие поверхности секций покрыты фторопластовым лаком а к лотку приклеен войлок. Каждая секция крепится к каркасу двумя винтами и имеет четыре установочных винта для регулирования положения секций спирали относительно конуса.
Каждый мукопосыпатель 4 состоит из корпуса и сита. Сито выполнено из проволочнотканой сетки совершает горизонтальное возвратно-поступательное движение. Один из мукопосыпателей расположен над местом выгрузки тестовых заготовок второй – под углом 90" по отношению к первому.
Воздуходувное устройство 5 включает в себя вентилятор нагреватель воздуховоды и сопла расположенные на каркасе над спиралью. Электрооборудование 8 предназначено для управления работой привода машины и вентилятора. Нагреватель включают в зависимости от требуемой температуры воздуха подаваемого на обдув заготовок.
При работе округлителя куски теста из тестоделительной машины поступают на нижнюю часть спирали 7. Под действием вращающегося конуса 6 тестовые заготовки поднимаются по спирали вверх приобретая при этом шарообразную форму. Затем по лотку они скатываются на конвейер который подает их в шкаф предварительной расстойки. Мукопосыпатели 4 и воздуходувное устройство 5 препятствуют возможному прилипанию теста к спирали 7и конусу 6. Использование одного или двух мукопосыпателей а также воздуходувного устройства с подогревом или без него определяется технологическими требованиями. Количество муки подаваемой мукопосыпателем на подсыпку регулируется вручную путем изменения амплитуды колебания сита.
Тестоокруглитель Т1-ХТН относится к машинам с конической несущей поверхностью и внутренней формующей спиралью. Округлитель (рис.1.19) используется для обработки тестовых заготовок для батонов и мелкоштучных изделий с широким диапазоном массы кусков (от 02 до 11 кг). Внутри корпуса 4 размещены приводной электродвигатель 2 двухступенчатая клиноременная передача и червячный редуктор 3.
Внутри пустотелого вала червячного колеса 1 расположен пустотелый вал 5 на котором закреплены формующая спираль 11и воздухоподающие патрубки 10 служащие для обдувки заготовок воздухом с целью устранения прилипания теста к рабочим поверхностям.
Рис. 1.19 – Тестоокруглитель Т1-ХТН с конической несущей поверхностью и внутренней формующей спиралью
–червячное колесо; 2–электродвигатель; 3–червячный редуктор; 4–корпус; 5–вал; 6–загрузочная воронка; 7–винт; 8–диск; 9–палец; 10–воздухоподающий патрубок; 11–формующая спираль; 12–труба.
Тестовые заготовки поступают через загрузочную воронку 6 на дно чаши где они захватываются внутренней формующей спиралью вращающейся чаши и перемещаются по спиральному желобу вверх совершая при этом сложное движение в результате чего им придается шарообразная форма. После округления заготовки выбрасываются на ленточный транспортер.
Благодаря увеличению окружной скорости к выходу происходит увеличение интервала между заготовками что предупреждает их сдваивание. Однако в нижней части машины где скорость наименьшая и подъем спирального желоба более крутой возможно сдваивание кусков теста. Во избежание этого необходимо обеспечить ритмичную передачу тестовых заготовок.
Для установки выходного участка спирали в нужном направлении спираль можно поворачивать и фиксировать с помощью диска с отверстиями 8 и пальца 9. Для регулирования зазора между стенкой чаши и формующей спиралью служит винт 7. Заготовки подаются через приемную воронку 6. Изменяя положение загрузочной воронки можно менять в небольших пределах длительность обработки заготовок в округлителе. Воздух для обдувки поступает в машину по трубе 12 к которой подключается центральная воздухоподающая магистраль. В приводе предусмотрена двухручъевая клиноременная передача с различным передаточным числом что позволяет предусмотреть две частоты вращения чаши.
К достоинствам машины относится простота конструкции и удобство обслуживания возможность регулирования зазора между чашей и спиралью.
3 Патентная проработка проекта
Основной целью модернизации являются расширение ассортимента выпускаемых изделий посредством внедрения вакуумной системы охлаждения повышение надежности оборудования а также улучшение качества выпускаемой продукции.
3.1 Опорный механизм вращающейся платформы механизм крепления стеллажа на платформе
В патенте №2188548 (Приложение А) хлебопекарная печь содержит пекарную камеру расположенную над ее днищем на опорном механизме вращающуюся платформу связанную через раму и передачу вращения с приводом и устанавливаемый на платформе стеллаж. Опорный механизм состоит из вертикальной опоры закрепленной на днище пекарной камеры надетых на опору упорного и радиальных подшипников размещенных внутри соединенного с платформой подшипникового корпуса. На платформе печи помещен ограничитель на нижней поверхности днища стеллажа - направляющая охватывающая подшипниковый корпус и ограничитель а на раме расположен поворотный запор выполненный с возможностью фиксации стеллажа на платформе.
Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности хлебопекарной печи для ее работы в режиме максимальной загрузки.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том что в хлебопекарной печи содержащей пекарную камеру расположенную над ее днищем на опорном механизме вращающуюся платформу связанную через раму и передачу вращения с приводом и устанавливаемый на платформе стеллаж опорный механизм состоит из вертикальной опоры закрепленной на днище пекарной камеры надетых на опору упорного и радиальных подшипников размещенных внутри соединенного с платформой подшипникового корпуса. На платформе печи помещен ограничитель на нижней поверхности днища стеллажа - направляющая охватывающая подшипниковый корпус и ограничитель а на раме расположен поворотный запор выполненный с возможностью фиксации стеллажа на платформе.
Кроме того предлагается усовершенствованный вариант хлебопекарной печи в котором наряду с вышеназванными признаками упорный подшипник размещен в кольце с буртиком по внешнему диаметру при этом буртик кольца входит в концентрическую канавку на подшипниковом корпусе образуя лабиринтное уплотнение.
Заявляемое техническое решение поясняется с помощью чертежей где на фиг.1 изображена хлебопекарная печь (рис. 1.20) в продольном разрезе на фиг.2 - опорный механизм в продольном сечении (А-А на фиг.1) на фиг.3 - поперечное сечение (Б-Б на фиг.1) на фиг.4 - поворотный запор на раме (вид В на фиг.1).
Печь содержит пекарную камеру 1 привод 2 передачу вращения 3 и платформу 4 расположенную над днищем пекарной камеры и связанную с передачей вращения через раму 5. На платформе установлен стеллаж 6. Платформа связана с днищем камеры посредством опорного механизма 7.
Опорный механизм включает в себя: вертикальную опору 8 жестко закрепленную на днище пекарной камеры подшипниковый корпус 9 жестко соединенный с платформой упорный подшипник 10 и радиальные подшипники 11 надетые на опору. Упорный подшипник размещен в кольце 12 с буртиком по внешнему диаметру при этом буртик кольца входит в концентрическую канавку на подшипниковом корпусе образуя лабиринтное уплотнение 13.
На нижней поверхности днища стеллажа расположена направляющая 14 а на платформе - ограничитель 15. Направляющая состоит из тупиковой зоны 16 и входной зоны 17 расширяющейся в направлении входа. На раме находится поворотный запор 18.
Печь работает следующим образом. Стеллаж 6 с уложенными на нем противнями или формами с тестовыми заготовками устанавливают на платформу 4 в пекарной камере 1 предварительно нагретой до заданной температуры выпечки. При этом направляющая 14 на нижней поверхности стеллажа охватывает подшипниковый корпус 9 и ограничитель 15. Поворотный запор 18 на раме 5 приводят в положение при котором он захватывает каркас стеллажа; при этом стенки входной зоны 17 направляющей прижимаются к ограничителю 15 а стенки тупиковой зоны 16 направляющей - к подшипниковому корпусу 9. Таким образом стеллаж надежно фиксируется на платформе.
После установки стеллажа и закрывания пекарной камеры включают режим выпечки. При этом включается привод 2 через передачу вращения 3 и раму 5 вращение передается платформе и установленному на ней стеллажу. Платформа опирается на днище пекарной камеры через опорный механизм 7 обеспечивающий устойчивость плавное вращение и центрирование платформы.
Упорный подшипник 10 воспринимает вертикальную нагрузку от подшипникового корпуса 9 вращающегося вокруг опоры 8. Радиальные подшипники 11 центрируют подшипниковый корпус относительно опоры.
Размещение упорного подшипника в кольце 12 с буртиком по внешнему диаметру и лабиринтное уплотнение 13 препятствуют вытеканию из опорного механизма смазки в процессе эксплуатации печи что повышает износоустойчивость опорного механизма и как следствие общую надежность хлебопекарной печи.
Рис. 1.20 – Хлебопекарная печь
Продолжительность и температурно-влажностный режим выпечки задаются в зависимости от вида продукции. По окончании выпечки привод отключается. После остановки платформы открывают пекарную камеру. Открывают поворотный запор высвобождая при этом стеллаж. Затем стеллаж извлекают из пекарной камеры.
Еще одним предложением является изменение конструкции парогенератора. Был рассмотрен патент (Приложение Б) графическое изображение которого представлено на рисунке 1.21. Предложенный в патенте парогенератор образует часть конвекционной печи имеющей камеру и воздуховод для потока нагретого воздуха перемещаемого посредством вентилятора. Парогенератор содержит агрегат 11 аккумулирующий тепло. Кроме того парогенератор содержит водораспылительный узел 12 расположенный вдоль горизонтальной верхней стороны аккумулирующего тепло агрегата 11 а под этим агрегатом расположен отстойник 13 предназначенный для сбора и стока избыточной воды текущей из агрегата аккумулирующего тепло. Пара горизонтальных скоб 14 прикрепленных к внутренней стороне торцовых стенок отстойника обеспечивает удержание аккумулирующего тепло агрегата 11.
Агрегат 11 содержит пару боковых стоек 15 и большое количество горизонтальных опор 16 которые свободно устанавливаются друг над другом между упомянутыми стойками причем каждая из них удерживает на себе слой аккумулирующих тепло тел в форме шариков 17 выполненных из стали или другого металла. Боковые стойки 16 агрегата аккумулирующего тепло образованы парой каналообразных элементов каналы которых обращены друг к другу. Концевые части опор 16 заходят в пространства между фланцами боковых стоек при этом самая нижняя опора опирается на скобы 14 в отстойнике 13 в то время как каждая другая опора покоится на последующей нижней опоре. Водораспределительный узел 12 содержит удлиненный колпак или крышку 18 и водораспределительную трубу 19 расположенную внутри крышки и идущую по ширине или длине агрегата 11 аккумулирующего тепло. Часть водораспылительного узла вставлена между боковыми стойками 15 с нижней кромочной частью колпака 18 выходящей в самую верхнюю опору 16. По длине водораспределительной трубы 19 образованы выпускные отверстия и через эти отверстия вода распыляется к внутренней стороне боковых стенок колпака и распределяется по ним так что она разбрызгивается и течет по самой верхней опоре.
Существенные отличительные признаки парогенератора согласно изобретению относятся к опорам 16. Каждая опора 16 изготовлена из плоского куска стального листа продольные кромочные части которого изогнуты примерно под 60o вверх для формирования отклоняющихся наружу боковых стенок 10. Концевые части изогнуты примерно на 120o вверх и внутрь для образования наклоняющихся внутрь торцевых стенок 21 высота которых обозначена буквой Н. Эти торцевые стенки проходят вверх на большую высоту чем боковые стенки 20 причем их верхние края образуют опору или упор для вышележащих опор 16 как указано штрихпунктирной линией. Соответственно высота боковых стенок составляет 04 06 расстояния H по вертикали между соответствующими точками на примыкающих опорах; боковые стенки могут эффективно ограничивать разбрызгивание воды наружу к боковым сторонам от агрегата 11 аккумулирующего тепло без чрезмерного ограничения сквозных проходов для воздуха. Если от водораспылительного узла 12 подается большое количество воды может оказаться желательным увеличение высоты боковых стенок даже до еще больших величин.
На всем протяжении своего прохождения между торцевой и боковой стенками плоская горизонтальная нижняя стенка 22 опоры обеспечена предпочтительно посредством прошивки сквозными окнами или отверстиями 23 которые если смотреть на них в плане имеют некруглую форму. В представленном варианте осуществления конструкции отверстиям придана форма правильных многоугольников а именно квадратов но может быть использована и другая форма. Эти отверстия расположены в большом количестве например трех параллельных продольных рядов так что расстояния по горизонтали от центра С каждого отверстия до центра смежного отверстия равны. На расстоянии от отверстий 23 нижняя стенка 22 выполнена сплошной. Каждое отверстие 23 создает седло для одного шарика 17 а также образует канал для прохода воды при этом шарик отграничивает открытую часть или площадь канала до доли общей площади отверстия.
Опоры 16 предназначены для нахождения шарика 17 в каждом седле или отверстии 23 причем шарики на каждой опоре предпочтительно имеют одинаковый размер или диаметр Д так что смежные шарики 17 входят в соприкосновение друг с другом или отстоят друг от друга на очень небольшое расстояние и в то же время расстояние H между шариками и нижней стороной следующей верхней опоры т.е. расстояние H по вертикали между соответствующими точками на примыкающих опорах выполняется как можно меньшим (расстояние H может быть равно нулю или даже если шарики проходят в отверстия следующей верхней опоры имеет отрицательную величину). Соответственно скомбинированная масса аккумулирующая тепло образуемая шариками 17 имеет по возможности наибольшую величину для данного общего объема агрегата 11 аккумулирующего тепло.
Все опоры 16 идентичны а также идентичны отверстия 23 всех опор следовательно шарики 17 заходящие в отверстия выстраиваются по прямой по всей высоте агрегата 11 аккумулирующего тепло.
Когда вода распространяется по аккумулирующему тепло агрегату из распылительной трубы 19 то она фактически равномерно распределяется по отверстиям 23 в самой верхней опоре 16. Когда в этой опоре шарики отсутствуют вода может относительно свободно течь через отверстия к шарикам 17 на следующей нижней опоре. Поскольку каждое отверстие 23 в самой верхней опоре 16 находится непосредственно над шариком 17 вода будет фактически равномерно распространяться по верхней поверхности шарика. А вода которая сразу не испаряется течет вниз от шарика к свободным отверстиям нижней стенки опоры на которой располагаются шарики.
Когда отверстия в нижней стенке 22 невелики по сравнению с диаметром шарика вода будет течь вниз к нижележащим шарикам 17 из второй по высоте опоры 16 которая относительно близка к верхним частям этих шариков так что вода вновь равномерно распространяется по всей верхней поверхности шариков.
Подобным образом вода равномерно распространяется по шарикам 17 на следующих опорах 16 до тех пор пока она не испарится либо пока избыточное количество воды не достигнет самой нижней опоры 16 и не потечет в отстойник 13.
Поскольку вода равномерно распределяется поверх шариков 17 аккумулируемое тепло может быть использовано весьма эффективно для производства пара и в то же время нежелательное разбрызгивание воды от агрегата 11 аккумулирующего тепло на боковые стороны сводится к минимуму.
Рис. 1.21 – Парогенератор
По причинам экономичности производства выгодно выполнять отверстия всех опор с одинаковым размером и использовать шарики одного и того же размера по всему агрегату 11 как в описанном и представленном варианте осуществления изобретения. С функциональной точки зрения это также полностью удовлетворяет большинству практических целей. Однако в пределы объема изобретения входит создание отверстий имеющих различные формы иили размеры иили шариков с различными размерами для различных опор. Посредством надлежащего выбора этих параметров можно обеспечить определенное регулирование потока воды так что распределение воды по высоте агрегата аккумулирующего тепло по возможности близко соответствует желаемому распределению.
Для того чтобы поток воды через отверстия в опорах мог идти как можно ближе к вершинам нижележащих шариков отверстия должны быть по возможности наименьшими. С другой стороны для того чтобы поток воды через отверстия не был сильно органичен отверстия не должны быть весьма малыми. Для практических целей в представленном варианте осуществления конструкции длина сторон отверстий многоугольника приемлемо составляет 02 06 а предпочтительно 02 04 от диаметра Д шарика.
3.3 Просеивающий узел мукопросеивателя
В патенте № 2143202 (Приложение В) мукопросеиватель снабжен подъемным механизмом для подъема мешка с мукой на высоту достаточную для высыпания муки в бункер повышает производительность технологического процесса и облегчает условия труда на установке избавляя обслуживающий персонал от тяжелого ручного подъема мешков и их опрокидывания.
Установка бункера мукопросеивателя на откидной крышке позволяет по мере необходимости очищать сито от отходов не разбирая мукопросеивающий блок. Для его очистки достаточно открепить подъемник от бункера снять быстросъемные крепежные элементы фиксирующие крышку с бункером на станине откинуть ее в сторону тем самым освободив доступ к ситу.
Ситовый полый барабан со стаканом внутри и бункер конструктивно пространственно разнесены в отличие от прототипа где первые два элемента находятся внутри патрубка бункера. Эта особенность полезной модели также облегчает доступ к просеивающему блоку и очистку сита.
В результате этого увеличивают производительность мукопросеивателя сберегая время и улучшая условия его обслуживания. Кроме того возможность быстрой своевременной очистки улучшает качество просеянной муки.
Выполнение стакана установленного с зазором относительно боковой внутренней поверхности и дна закрепленного на вертикальном приводном валу полого ситового барабана съемным также способствует достижению вышеуказанного технического результата.
Мукопросеиватель (рис. 1.22) работает следующим образом.
На подъемный механизм 12 закрепленный на станине 1 устанавливают мешок поднимают на нужную высоту с одновременным его опрокидыванием высыпая муку в бункер 2. Затем включают мукопросеиватель. Кстати операцию загрузки муки можно проводить не только до включения установки но и после нее. Мука из бункера 2 попадает в стакан 7 увлекается дном вращающегося полого ситового барабана 4 через зазор между ним и нижним краем съемного стакана 7 в зазор между внутренними боковыми поверхностями полого ситового барабана 4 и съемного стакана 7 где под действием центробежных сил распределяется по поверхности сита и просеивается через его ячейки. Величина этих зазоров зависит от необходимой производительности установки. Кольцо 16 установленное между полым ситовым барабаном 4 и съемным стаканом 7 с фланцем 15 в их верхней части исключает вытекание непросеянной муки через верхний боковой зазор между ними и смешивание ее с очищенной мукой. Затем мука направляется к вращающемуся вертикальному шнеку 8 который подхватывает муку и по трубе 9 направляет ее к отводному патрубку 10. Проходя через магнитные ловушки 11 смонтированные на нем мука очищается от случайно попавших в нее металлических частиц и затем попадает в подставленную емкость. Предохранительная решетка 3 предупреждает проникновение к вращающимся частям установки во время ее работы.
По мере необходимости проверяют состояние поверхности полого ситового барабана 4 и очищают его от отходов. Для этого откручивают быстросъемные крепежные элементы 14 (гайки-барашки) снимают бункер 2 вынимают съемный стакан 7 и производят операцию очистки. Очищают также и магнитные ловушки от скопившихся металлических частиц.
Рис. 1.22 – Мукопросеиватель
3.4 Месильная лопасть тестомесильной машины
В патенте №2379893 (Приложение Г) тестомесильная машина содержит дежу для замеса теста и месильный орган выполненный в виде установленного по центру дежи вращающегося вала на котором по винтовой линии сверху вниз установлены сменные месильные лопасти одинаковой длины. При этом во вращающемся валу по винтовой линии выполнены отверстия с внутренней резьбой в которых установлены шпильки на которые надеты установочные шайбы и закреплены сменные тестомесильные лопасти. Изобретение позволяет повысить качество замеса теста и повысить производительность.
Технический результат изобретения - повышение качества замеса теста и повышение производительности. В заявленном изобретении достигается эффект непрерывного перемешивания с последующим движением массы теста кроме того исключено образование непромешанного слоя теста т.е. «мертвых зон».
Технический результат достигается за счет того что тестомесильная машина содержит дежу для замеса теста и месильный орган при этом месильный орган выполнен в виде установленного по центру дежи вращающегося вала на котором по винтовой линии сверху вниз установлены сменные месильные лопасти одинаковой длины а во вращающемся валу по винтовой линии выполнены отверстия с внутренней резьбой в которых установлены шпильки на которые надеты установочные шайбы и закреплены сменные тестомесильные лопасти.
На фигуре 1 изображена схема тестомесильной машины; на фигуре 2 - разрез по А-А на фигуре 1; на фигуре 3 вид Б на фигуре 1.
Тестомесильная машина содержит: электродвигатель 1 (фиг.1) вал 2 которого соединен с соединительной муфтой 3 имеющей выходной вал 4 на котором установлен шкив 5. В свою очередь шкив 5 клиноременной передачей 6 соединен со шкивом 7 установленным на валу 8 цилиндрического редуктора 9 вал 10 которого в свою очередь соединен с предохранительной муфтой 11 в которую входит месильный орган 12 выполненный в виде установленного по центру дежи 13 вращающегося вала на котором по винтовой линии сверху вниз установлены сменные месильные лопасти 18 одинаковой длины но разные по диаметру.
На вращающемся валу месильного органа 12 сверху вниз выполнены отверстия 14 (фиг.2 и 3) с внутренней резьбой в которые установлены шпильки 15 с помощью наружной резьбы. На шпильки 15 надеваются установочные шайбы 16 и устанавливаются сменные месильные лопасти 18 одинаковой длины но разные по диаметру в зависимости от плотности замеса теста с помощью отверстий 17 с внутренней резьбой.
Машина работает следующим образом.
В дежу 13 засыпают компоненты для замеса включают электродвигатель 1 который передает крутящий момент на вал 2 на соединительную муфту 3 которая в свою очередь соединенная с валом 4 на конце которого установлен шкив 5 с помощью клиноременной передачи передает вращение на шкив 7. Вал 8 передает крутящий момент от шкива 7 на цилиндрический редуктор 9 который в свою очередь передает крутящий момент на вал 10 имеющий предохранительную муфту 11 которая в свою очередь вращает месильный орган 12.
Рис. 1.22 – Схема тестомесильной машины
Смешивание теста происходит в машине за счет вращения месильного органа 12 на котором расположены по винтовой линии одинаковой длины месильные лопасти 18 но разные по диаметру. В месильные лопасти 18 по внутренней резьбе 17 ввернуты шпильки с наружной резьбой 15 на которые в свою очередь надеваются установочные шайбы 16 и далее шпильки вворачиваются в отверстия с внутренней резьбой 14 месильного органа 12 что обеспечивает качественное перемешивание теста при замесе и увеличивает производительность.
Установление месильных лопастей на валу по винтовой линии и одинаковых подлине при вращении вала создает эффект дополнительного вертикального перемешивания путем образования воронки на поверхности перемешиваемого материала что обеспечивает качественное перемешивание теста при замесе и увеличивает производительность.
4 Формулирование идеи и обоснование технического решения
В результате литературного обзора и патентного поиска в качестве модернизации технологии производства хлебобулочных изделий и машин для её осуществления следующее:
С целью расширения ассортимента выпускаемых изделий и обеспечения населения свежевыпеченными хлебобулочными изделиями внедряем технологию дискретной выпечки с промежуточным вакуум-испарительным охлаждением хлебобулочных изделий.
С целью повышения надежности хлебопекарной печи для ее работы в режиме максимальной загрузки предлагаем опорный механизм печи выполнить из вертикальной опоры закрепленной на днище пекарной камеры надетых на опору упорного и радиальных подшипников размещенных внутри соединенного с платформой подшипникового корпуса. На платформе печи поместить ограничитель на нижней поверхности днища стеллажа - направляющую охватывающую подшипниковый корпус и ограничитель а на раме поворотный запор выполненный с возможностью фиксации стеллажа на платформе.
С целью увеличения производительности тестоделительной машины поршня тестоделительной головки устанавливаем с возможностью независимого перемещения входное отверстие корпуса смещаем к выходному по направлению вращения гильзы при этом вал должен иметь осевое отверстие с радиальными каналами для периодического сообщения полости гильзы с источником сжатого воздуха.
Описание разработанного проекта
1 Описание технологической линии дискретного производства хлебобулочных изделий
Технологический процесс дискретной выпечки включает в себя следующие этапы:
- выработку хлебобулочных изделий высокой степени готовности;
- охлаждение хлебобулочных изделий вакуумно-испарительным методом;
- хранение хлебобулочных изделий в охлажденном виде;
- окончательная выпечка хлебобулочных изделий.
Машинно-аппаратурная схема дискретного производства хлебобулочных изделий с вакуум-испарительным охлаждением представлена в Приложении ДП-02068108-260602-66-2012-ХЛМ-00.00.000 Т3.
Мука из мешков направляется в мукопросеиватель 1 марки А2-ХПВ для удаления от примесей разрыхляется и аэрируется что повышает ее качество.
Далее мука поступает в производственный бункер 2 откуда подается шнеком 3 на автомуковесы 4 на которых отвешивается необходимая доза для замеса теста. Затем мука поступает в тестомесильную машину 5 марки А2-ХТБ в которую также подаются с помощью дозаторов 7 8 9 10 все остальные необходимые компоненты: вода дрожжи растворы сахара и соли. Здесь тесто перемешивается с высокой интенсивностью до однородной консистенции что позволяет сократить время брожения теста и улучшить качество готового продукта.
Далее дежа 6 с замешанным в ней тестом поступает на дежеопрокидыватель 11 с помощью которого тесто попадает в емкость для брожения 12. Брожение происходит при 28 30 °C в течение 60 90 мин. Выброженное тесто подается в делительную машину 13 где разделяется на куски массой 04 05 кг после чего заготовки направляются в тестоокруглительную машину 14 где им придается шарообразная форма.
Округленные тестовые заготовки поступают в расстоечный шкаф 15 где тесто увеличивается в объеме и становится пышным вследствие образования углекислого газа.
Далее расстоявшиеся заготовки подаются на выпечку в ротационную печь 16 марки Г4-ПРЭ выпечка изделий в которой производится при 200 210ºC. Продолжительность выпечки составляет 75 80 % от общего времени выпечки изделия.
Сразу после выпечки частично выпеченные изделия на тележках 17 или перфорированных противнях завозятся или устанавливаются на стеллажи в камере вакуумно-испарительного охлаждения 18. Затем дверь (крышка) камеры плотно закрывается. Включаются вакуумные насосы.
Вначале откачивается смесь из воздуха заполнявшего камеру до размещения в ней хлебобулочных изделий и водяных паров поступающих в камеру из изделий. Через некоторое время воздух в объеме камеры практически заканчивается и камера заполняется только парами воды из изделия. Считается что воздух в камере охлаждения полностью отсутствует. Вследствие вакуумирования давление насыщенных паров воды во всем объеме охлаждаемого хлебобулочного изделия становится неравновесным т.е. меньше того которое установилось бы при фактической температуре теста-хлеба. Однако при постоянной температуре хлебобулочного изделия понизить давление удастся только на короткое время по истечении которого оно вновь вернется к исходному значению за счет испарения свободной влаги. Именно так объясняются процессы установления равновесия системы вода-пар по диаграмме ее состояния.
Постоянство температуры хлебобулочного изделия ничем не поддерживается. Поэтому испарение воды сопровождается отводом тепловой энергии от изделия что вызывает его охлаждение. Меньшей температуре хлебобулочного изделия соответствует меньшее давление насыщенных паров т.е. новое состояние равновесия. В связи с этим по мере откачивания паров из камеры охлаждения все время нарушается равновесие между фактическим давлением водяных паров и давлением их насыщенных паров. В результате все время поддерживается испарение воды из изделия и его охлаждение.
По регистраторам давления и температуры установленным вне камеры наблюдают за процессом вакуумирования и охлаждения. Как только температура изделия достигнет +2°С вакуумные насосы выключают и процесс охлаждения останавливается.
Данный процесс обеспечивает быстрое охлаждение полуфабрикатов с 70 80 °С до 2 °С за 6 10 минут при скорости вакуумирования 30 лмин.
Охлажденные полуфабрикаты упаковывают в полимерные или другие влагонепроницаемые упаковочные материалы а затем в ящики из гофрированного картона. Охлажденные полуфабрикаты хранят при температуре не ниже 0°С и не выше +2 °С в холодильнике 19. Рекомендуемые сроки хранения - 10 дней.
Охлажденные полуфабрикаты перевозят к местам реализации в автомобилях-рефрижераторах при температуре не выше + 2 °С на специальных полках-стеллажах рекомендуемых для перевозки готовой хлебобулочной продукции.
Приготовление хлебобулочных изделий из охлажденных изделий высокой степени готовности можно осуществлять в торговых точках или пунктах питания оснащенных минимальным набором оборудования – холодильником 19 и печью любой конструкции.
2 Описание конструкции и принципа действия модернизируемого оборудования
2.1 Печь ротационная Г4-ПРЭ
Печь имеет камеру выпечки контур обогрева и циркуляции воздуха механизм вращения стеллажной тележки систему пароувлажнения и панель управления.
Камера выпечки обогревается воздухом который разогревается проходя через блок воздухоподогревателя. Принудительная циркуляция воздуха обеспечивается вентилятором. Для получения равномерной выпечки стеллажная тележка вращается. Температура в пекарной камере поддерживается автоматически.
Для начала работы следует разогреть печь до необходимой для выпечки температуры открыть дверь пекарной камеры ввести загруженную тестовыми заготовками тележку зафиксировать ее закрыть дверь произвести пароувлажнение. После окончания выпечки стеллажная тележка выводится из камеры.
Печь обслуживается рабочим - пекарем обученным работе на печи.
Общий вид ротационной конвекционной печи представлен на чертеже ДП-02068108-260602-66-2012-ХВМ-16.00.000 ВО.
Печь состоит из каркаса 1 облицованного панелями 11 внутри которого расположена пекарная камера 3 камера теплообменника с блоком воздухоподогревателя 5 парогенератор 9 система воздуховодов . Сверху на каркасе закреплены вентилятор камеры 8 вентилятор козырька 3 и привод 4. На полу пекарной камеры установлена вращающаяся платформа 10 с рамкой 6. На конце вала привода 4 закреплена вилка передающая вращательное движение платформе 10 через рамку 6 .
Выпечка хлебобулочных и кондитерских изделий производится на подовых листах или в формах устанавливаемых на стеллажную тележку 12. В камере стеллажная тележка устанавливается на диск вращающейся платформы 10 и фиксируется поворотным запором 13.
Платформа вращающаяся состоит из корпуса с закрепленным на нем диском оси подшипников. Смазка подшипников производится через пресс - масленки.
Температура воздуха в пекарной камере контролируется двумя термо-электрическими преобразователями один из которых предназначен для поддержания заданной температуры выпечки в пекарной камере другой для аварийного отключения горелки при повышении температуры выше допустимой.
Для подсветки пекарной камеры в каркасе установлены две лампы освещения.
Печь снабжена пандусом для удобства закатывания стеллажной тележки в пекарную камеру.
Пекарная камера закрывается дверью 7 с запорным механизмом фиксирующим ее в закрытом положении. Дверь имеет смотровое окно для наблюдения за процессом выпечки и крепится к каркасу шарнирными петлями имеющими возможность регулировки по горизонту высоте и плотности прилегания двери к каркасу.
Слева от двери расположена панель управления 14. Панель управления имеет возможность откидываться вверх для удобства обслуживания электрооборудования.
Сверху на фронтальной стороне печи закреплен козырек с вентилятором 3. Вентилятор 3 имеет фланец для подсоединения к системе вытяжной вентиляции.
Пар для увлажнения пекарной камеры вырабатывается системой пароувлажнения которая состоит из подводящего и отводящего трубопроводов с присоединительной резьбой G12" (трубная цилиндрическая резьба 12 дюйма) фильтра крана клапана электрического подачи воды парогенератора 9 расположенного внутри пекарной камеры.
При пароувлажнении вода по трубопроводу поступает в парогенератор и протекая по его лоткам испаряется за счет тепла разогретого воздуха. Неиспарившаяся вода вытекает в отводящую трубу. Предусмотрено два режима пароувлажнения пекарной камеры: автоматический в цикле и ручной.
Пекарная камера печи обогревается воздухом который циркулирует по замкнутому контуру. Вентилятором 8 воздух отсасывается через блок воздухо-подогревателя 5 разогревается в нем направляется по воздуховодам. Воздух прошедший пекарную камеру через окно в задней стенке поступает в камеру теплообменника 4 где снова подогревается проходя сквозь трубы блока воздухоподогревателя 5 и отсасывается вентилятором 8. Для получения равномерной выпечки стеллажная тележка вращается.
Печь должна соответствовать требованиям технических условий ТУ 5151-024-12217395-99 и комплекту технической документации. Техническая характеристика ротационной конвекционной печи представлена в таблице 2.1.
Техническая характеристика конвекционной печи
Максимальная производительность кгч
- по формовому хлебу 065 кг
- по подовому хлебу 05 кг
- по подовому хлебу 03 кг
Номинальная мощность кВт
Номинальное напряжение В
Диапазон установки температуры в пекарной камере 0С
Время разогрева печи до t=250 0С мин не более
Максимальный расход электроэнергии кВт*ч
Габаритные размеры мм не более
ширина с пандусом (без пандуса)
Перемешивание продукта осуществляется мешалкой 4 состоящей из вертикального вала с укрепленными на нем лопастями прямоугольной формы. Перемешивающая лопасть имеет множество отверстий удовлетворяющих следующим условиям: отношение площади отверстий в верхней половине перемешивающей лопасти к полной площади верхней половины перемешивающей области составляет 60% отношение площади отверстий в нижней половине перемешивающей лопасти к полной площади нижней половины перемешивающей области составляет 35 %. В нижней части корпуса 5 имеются два патрубка для спуска конденсата и выгрузки готового продукта. Над реактором смонтирован привод включающий электродвигатель 1 и редуктор 2. Для санитарной обработки верхней части имеется крышка 3.
2.2 Тестоделительная машина
Тестоделительная машина (ДП-02068108-260602-66-2012-ХДМ-13.00.000 ВО) предназначена для деления по объемному принципу пшеничного теста на заготовки одинакового объема.
На станине 1 машины закреплены следующие составные части: приемный бункер 4 тестовая камера 5 делительная головка 3 отводящий конвейер 2 щит управления 6 и датчик 7 уровня теста.
Внутри тестовой камеры размещены двухлопастной барабан 9 и отсекающая заслонка 8. На рычаге заслонки 8 установлен пружинный демпфер для стабилизации давления в мерной камере 6 делительной головки. Последняя выполнена двухкамерной и имеет спаренные плавающие поршни 5 перемещающиеся под действием давления теста.
Между поршнями 5 установлен механизм 4 позволяющий раздвигать или сближать поршни между собой. При этом изменяется объем мерных камер 6 и регулируется масса тестовых заготовок. Тестовая камера и делительная головка соединены козырьком 7. Внутри делительной головки установлен отрезной нож 3 и сбрасывающий валик 2. На приводной барабан 1 натягивается лента отводящего конвейера.
При работе машины тесто из приемного бункера поступает в тестовую камеру где захватывается лопастью. За один оборот вала нагнетателя совершается два цикла так как на этом валу размещены две лопасти. Открытая заслонка выталкивает содержащиеся в тесте газы обратно в бункер. Затем она закрывается и под давлением лопасти тесто заполняет мерный карман делительной головки сообщающейся в этот момент с тестовой камерой.
Благодаря наличию стабилизатора давления в зоне нагнетания поддерживается определенное давление что обеспечивает постоянную плотность теста поступающего в мерный стакан. С помощью заслонки которая под действием избыточного давления поворачивается преодолевая сопротивление пружины демпфера избыток теста попадает обратно в бункер.
При заполнении тестом следующего мерного стакана поршень перемещаясь выталкивает отмеренный ранее объем теста. Заготовка отделяется от делительной головки ножом и сбрасываюшим валком передается на ленточный конвейер для загрузки в тестоделительную машину.
Тестоделительная головка (ДП-02068108-260602-66-2012-ХДМ-13.03.000 ВО) содержит цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями размещенную в корпусе гильзу 4 с приводным валом 5 и полостью 6 представляющую собой цилиндрическое отверстие в котором расположен поршень состоящий из двух частей 7 и 8 установленных с возможностью независимого перемещения по направляющим цилиндрам 9 штоками 10. Приводной вал 5 имеет осевое отверстие 11 с радиальными каналами 12 соединяющими полость 6 гильзы 4 через отверстие 14 с атмосферой. На одном из направляющих цилиндров 9 установлено червячное колесо 15 входящее в зацепление с червяком 16 вал которого выступает из корпуса 1 и оканчивается маховиком 17.
При вращении гильзы 4 в момент времени когда одно из отверстий полости совпадает с выходным отверстием 3 корпуса 1 полость гильзы заключенная между частями 7 и 8 поршня каналы 11 и 12 и штуцер 13 соединяется с источником сжатого воздуха. Под воздействием давления воздуха часть 8 поршня перемещается вниз вытесняя из полости гильзы отмеренную порцию теста. При дальнейшем вращении гильзы полость заключенная между частями поршня соединяется через каналы 11 и 12 и отверстие 14 с атмосферой сбрасывая избыточное давление воздуха находящееся в этой полости. В это время противоположное отверстие полости гильзы с поршнем 7 совмещается с входным отверстием 2 корпуса 1 и тесто заполняет мерный объем. Описанный процесс циклически повторяется. Регулирование мерного объема осуществляется маховиком 17 вращение от которого передается червяком 16 червячному колесу 15.
Техническая характеристика тестоделительной машины
Масса тестовых заготовок г
Частота вращения электродвигателя с-1
1 Расчет печи ротационной Г4-ПРЭ
Для анализа и оценки работы печи необходимо составить ее тепловой баланс. Уравнением теплового баланса печи является уравнение теплового баланса рабочей (пекарной) камеры которая имеет вид
где - количество теплоты переданное в пекарную камеру на 1 кг горячей продукции кДжкг;
- теоретический расход теплоты на выпечку отнесенный на 1 кг горячей продукции кДжкг;
- расход теплоты на испарение воды и перегрев пара подаваемых в пекарную камеру для термической обработки тестовых заготовок кДжкг;
- расход теплоты на нагрев вентиляционного воздуха поступающего в пекарную камеру кДжкг;
- расход теплоты на нагрев транспортных приспособлений кДжкг;
- расход теплоты вследствие теплоотдачи наружными поверхностями ограждений пекарной камеры в окружающую среду кДжкг;
- расход теплоты через фундамент пекарной камеры кДжкг;
- расход теплоты излучением через дверь пекарной камеры кДжкг;
- расход теплоты на прогрев ограждений печи периодического действия кДжкг.
Теоретический расход теплоты на выпечку 1 кг хлеба массой 04 кг определяется по формуле
где Wисп - средний упек изделий %
где qг.б - масса горячего хлеба qг.б = 425 г;
qо.б - масса остывшего хлеба qо.б = 400 г.
iп.п - энтальпия перегретого пара кДжкг при параметрах среды пекарной камеры и атмосферном давлении определяется по формуле
ср - теплоемкость перегретого пара ср = 198 кДж(кг К).
qк - содержание корки % qк = 16 %;
ск - удельная теплоемкость корки кДж(кг К) ск = 147 кДж(кг К);
tк - средняя температура корки oC tк=140o C;
tm - температура теста oC tm=30o C;
Wг.б.- влажность хлеба в горячем виде. % по формуле
где Wо.б - влажность остывшего хлеба через 14 часов после выпечки Wо.б. = 0405.
cв - теплоемкость воды кДж(кг К) св = 4187 кДж(кг К);
qм - содержание мякиша % qм = 389 %;
см - удельная теплоемкость мякиша кДж(кг К) св = 147 кДж(кг К).
Расход теплоты на испарение воды и перегрев пара поступающего для гигротермической обработки заготовок
где qп - масса насыщенного пара поступающего в пекарную камеру для гигротермической обработки 1 кг изделий 1 кг пара к 1 кг готовых горячих изделий qп =0043 кгкг;
r – скрытая теплота парообразования кДжкг r = 2250 кДжкг;
x – степень сухости x = 085.
qв - масса воды поступающей в пекарную камеру 1 кг воды к 1 кг горячих изделий qв = 005 кгкг;
iв - энтальпия воды поступающей в пекарную камеру для гигротермической обработки тестовых заготовок iв = 1256 кДжкг.
Расход теплоты на нагрев вентиляционного воздуха попадающего в пекарную камеру
где Dувл - количество пара и воды подведенных для гигротермической обработки тестовых заготовок Dувл =043 кгкг;
dп.к - влагосодержание парогазовой смеси при температуре в сечении посадочного устья гркг сухого воздуха;
dв - влагосодержание наружного воздуха при температуре воздуха tн и его относительной влажности φ гкг сухого воздуха;
- удельная теплоемкость воздуха принимаемая при расчетах равной 1 кДж(кг К);
t’п.к - температура горячего влажного воздуха в сечении посадочного окна0С;
– температура наружного воздуха 0С tв = 25 0С.
Параметры среды пекарной камеры: температура горячего влажного воздуха в сечении двери t’п.к = 140 0С относительная влажность п.к = 57%.
При tв = 25 0С и φ = 60 % по I-d диаграмме влажного воздуха влагосодержание наружного воздуха dв = 9 гкг сухого воздуха.
При t’п.к = 140 0С и п.к = 57% влагосодержание горячего воздуха в сечении двери dп.к = 812 гкг сухого воздуха
Расход теплоты на нагрев транспортных приспособлений . Так как в печи не используются транспортные приспособления = 0.
Теплоотдача наружными поверхностями ограждений рабочей камеры в окружающую среду на 1 кг горячей продукции
где α - коэффициент конвективной теплоотдачи от наружной поверхности к воздуху Вт(м2К);
- поверхность ограждения пекарной камеры м2;
- температура поверхности ограждения °С К; tn=40 °C; Тп=313 К;
- температура воздуха в цехе условно принимаемая как температура воздуха на расстоянии 1м от поверхности °С К; tB=25 °C; Тп=298 К;
- приведенная степень черноты системы поверхности ограждений печи -окружающая среда.
Производительность ротационной конвекционной печи при выпечке хлеба массой 04 кг G = 1152 кгч (0032кгс).
Для определения потерь теплоты в окружающую среду ограждениями печи необходимо знать коэффициент конвективной теплоотдачи стенами. Коэффициент этот входит в число Нуссельта которое таким образом является искомой величиной в этой задаче.
Определим коэффициент теплоотдачи вначале для вертикальных стен.
Число Нуссельта Nu определяем по формуле
где С и n - определяются в зависимости от произведения Gr
Gr – критерий Грасгофа;
где - коэффициент объемного расширения 1к;
где - определяющая температура при свободном движении воздуха вблизи печи °С.
- высота печи м; 1=254 м;
g - ускорение свободного падения; g=981 мс2;
- разность температур поверхности ограждения и воздуха в цехе 0C;
- коэффициент кинематической вязкости м2с; = 163 10-6 м2с.
Коэффициент объемного расширения рассчитываем по формуле
Pr – критерий Прандтля Pr = 072.
Произведение критериев
Коэффициент конвективной теплоотдачи от вертикальных стен αверт
где λ - коэффициент теплопроводности воздуха λ = 00269 Вт(м К).
Приведенная степень черноты αпр определяется по формуле
Здесь степени черноты поверхностей печи ап и окружающей среды ав приняты одинаковыми и равными 09.
Теплоотдача вертикальными поверхностями печи определяется
Произведем аналогичный подсчет для горизонтальных стен.
Критерий Грасгофа для горизонтальных стен определяется по формуле с тем лишь отличием что в данном случае определяющим размером печи является ширина l=177 м.
Этой величине произведения GrPr соответствуют следующие значения постоянного множителя с и показателя степени n: C = 0135; n = 033.
Коэффициент теплоотдачи от горизонтальных стен αгор определяем по формуле
где 13 - множитель учитывающий более интенсивную теплоотдачу горизонтальной поверхностью отдающей тепло вверх по сравнению с вертикальной.
Число Нуссельта находим по формуле
Теплоотдача горизонтальными поверхностями ограждения печи определяются аналогично определению теплоотдачи вертикальными ограждениями
где 17 - поверхность горизонтальных ограждений пекарной камеры м2.
Всего отдается теплоты в окружающую среду вертикальными и горизонтальными ограждениями печи
или на 1 кг готовых изделий
Сумму прочих потерь таких как расход теплоты через фундамент пекарной камеры расход теплоты излучением через дверь пекарной камеры и расход теплоты на прогрев ограждений печи периодического действия принимаем равной 36 кДжкг.
Количество теплоты переданное в пекарную камеру на 1кг горячей продукции составляет
Расход теплоты на выпечку изделий и тепловые потери в пекарной камере рассчитываются следующим образом
Суммарная теплоотдача в пекарную камеру составит
2 Расчет тестоделительной машины
Производительность тестоделительной машины П кгс
где a b– геометрические размеры лопасти м; n- частота вращения лопасти с-1; Кл– коэффициент возврата ( Кл= 03 06 ).
Определим размеры мерной камеры.
Объем тестовых заготовок V м3:
Радиус R м шара эквивалентный объему V тестовой заготовки равен
Диаметр мерной камеры d м равен
Длина мерной камеры l м
Определим размеры делительной головки.
Длина делительной головки B м равна
где m– число мерных карманов в делительной головке шт.;
– толщина перегородок между мерными карманами; во избежание слипания кусков м;
– толщина боковых стенок делительной головки; принимаем не менее 25.10-3 м.
Ширина делительной головки b м
Объем рабочей камеры Vр.к м3
Высота рабочей камеры h м
Ширина рабочей камеры L м
Длина рабочей камеры Lм
3 Расчёт червячной передачи
Выбор материала для червячного колеса связан со скоростью скольжения и поэтому определяем её ожидаемое значение
где u – передаточное отношение червячного зацепления u=19.
В зависимости от выбираем материал колеса II группы: безоловянные бронзы и латуни применяемые при .
Принимаем материал колеса: ЛАЖМц 66-6-3-2
Материал червяка: сталь 20Х.
Допускаемые напряжения
Допускаемые контактные напряжения вычисляем по формуле
Допускаемые напряжения на изгиб
где – предел текучести материала МПа
– предел выносливости
Предельные допускаемые напряжения для проверки статический прочности
Межосевое расстояние определяется по формуле
где – коэффициент концентрации нагрузок при постоянном режиме нагружения ;
– эквивалентный момент на колесе:
где – коэффициент долговечности .
Полученное значение округляем до стандартного значения и принимаем м.
Основные параметры передачи.
Число зубьев колеса и число заходов червяка связано следующим соотношением:
Определяем предварительное значение модуля передачи
Коэффициент диаметра червяка q определяется по формуле:
В зависимости от m принимаем q = 125
Коэффициент смещения
Фактическое передаточное число
Размеры червяка и колеса.
Делительный диаметр червяка
Диаметр вершин витков
Длина нарезной части червяка
Диаметр делительной (начальной) окружности колеса
Диаметр окружности вершин зубьев
Диаметр колеса наибольший
Произведем проверочный расчет передачи на прочность
Скорость скольжения в зацеплении
где – окружная скорость на червяке мс.
где – угол подъёма линии витка определяем в зависимости от и .
Полученное уточненное значение попадает в первоначально принятый интервал мс и поэтому допускаемые контактные напряжения остаются равными ранее принятым.
Определяем расчетное напряжение:
где – начальный диаметр червяка м.
где – скоростной коэффициент принимаем в зависимости от окружной скорости .
Так как мс то по условию принимаем .
Должно выполняться условие прочности то есть .
– условие выполняется.
Рассчитаем КПД передачи.
Коэффициент полезного действия червячной передачи определяется по формуле
где – угол подъёма линии витка на начальном цилиндре.
– приведённый угол трения определяемый экспериментально .
Произведем проверку зубьев колеса по напряжениям изгиба.
Расчетное напряжение изгиба
где – коэффициент формы зуба который принимают в зависимости от коэффициента .
– эквивалентная окружная сила на колесе Н
где – коэффициент долговечности принимаем в зависимости от материалов червяка и колеса .
то есть – условие прочности выполняется.
Произведем тепловой расчет.
Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяем на нагрев.
Температура нагрева масла без искусственного охлаждения
где – коэффициент учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму ;
– коэффициент теплоотдачи Вт(м2.с);
А – поверхность охлаждения корпуса м2 А = 035 м2;
– максимально допустимая температура нагрева масла .
–условие выполняется.
4 Расчет шпоночного соединения
Рассчитаем шпонку в месте посадки колеса на вала.
Условие прочности шпонки на смятие
где Мкр = 1375 – крутящий момент на шпильке Нм;
[Мкрmax] – наибольший допускаемый крутящий момент Нм.
где d = 0160 – диаметр вала м;
K = 0004 – выступ шпонки от шпоночного паза м;
[см] = 70106 – допускаемое напряжение на смятие Па.
Условие прочности шпонки на смятие (1375 3080 Па) выполняется.
Условие прочности сечения шпонки на срез
где [МкрМАХ] – наибольший допускаемый крутящий момент Нм.
где b = 0.016 – ширина шпонки м.
[ср] = 40106 – допускаемое напряжение на срез Па.
Условие прочности сечения шпонки на срез 1375 1400 Па выполняется.
В результате проведенного проверочного расчета шпоночного соединения мы убедились в его работоспособности так как условие прочности выполняется с необходимым запасом.
Сведения о монтаже эксплуатации и ремонте оборудования
В процессе эксплуатации оборудование постепенно теряет свои первоначальные свойства то есть происходит износ оборудования. Различают физический и моральный износ.
Физический износ оборудования происходит под влиянием различных факторов. Бездействующее оборудование изнашивается под влиянием естественных процессов (атмосферных осадков внутренних процессов происходящих в металлах и других материалах из которых изготовлено оборудование). Оборудование находящиеся в эксплуатации изнашивается в основном от режима работы (количества смен и часов работы в сутки продолжительность работы в году) особенностей технологического процесса степени защиты от вредных воздействий температуры и влажности качества ухода (своевременная чистка смазка регулярность и качество ремонта) квалификация рабочих и от их отношения к оборудованию в процессе труда.
Ремонтом называется любое устранение неисправностей в машине аппаратах и так далее которые возникают вследствие трения неточности пригонки отдельных частей оборудования некачественного монтажа неправильной сборки а также в связи с нарушением условий нормальной работы оборудования невыполнениям правил технического ухода за оборудованием и не своевременным уходом.
Одним из основных мероприятий позволяющих ликвидировать последствия износа оборудования является организация планово-предупредительного ремонта (ППР). ППР – это система технических и организаций мероприятий которая предотвращает преждевременный износ оборудования и дает возможность поддержать его в должном техническом состоянии.
Межремонтное профилактическое обслуживание включает уход за оборудованием который осуществляется в межремонтный период т.е. период работы оборудования между двумя ближайшими плановыми капитальными ремонтами или между вводом в эксплуатацию оборудования и первым ремонтом.
Текущий ремонт проводят в процессе эксплуатации оборудования между плановыми капитальными ремонтами. Этот вид ремонта предназначен для поддержания оборудования в работоспособном состоянии и проводится путем замены или ремонта отдельных деталей при минимальном объеме разборочно-сборочных работ.
Капитальный ремонт предусматривает полное восстановление технических параметров оборудования и доведения производительности и точности работы оборудования до пределов предусмотренных паспортом. Капитальный Ремонт проводят силами ремонтно-механических мастерских или ремонтным персоналом производственного цеха соответственно в ремонтно-механических мастерских хлебопекарных предприятий или непосредственно на месте его установки в сроки предусмотренные графиком ремонта.
В перечень работ при капитальном ремонте оборудования входят: полная разборка всех узлов и механизмов; тщательная проверка узлов и деталей; замена износившихся узлов и деталей или их реставрация; приведения размеров допусков и посадок сопряженных деталей и узлов в соответствии с техническими условиями; отладка и регулирование всех приборов автоматики и управления. Во время капитального ремонта может быть произведена модернизация оборудования.
Перед ремонтом машины ее подготавливают. Сначала определяют техническое состояние определяют степень износа и составляют дефектную ведомость.
При разработке машин следует соблюдать также правила: последовательность разборки устанавливать после изучения конструкции машины и ее узлов разбирать машину в последовательности обратной сборке с минимальными затратами труда; снимать детали машины аккуратно без переносов и повреждений; не применять больших усилий при снятии деталей не изучив причины мешающие их снять; разбираемые детали каждого узла укладывать в отдельные ящики и не нагромождать одну деталь на другую чтобы не повредить их особенно осторожно следует укладывать детали с точно обработанными поверхностями.
Для удаления грязи и ржавчины с деталей применяют синтетическое моющее средство которое обладает свойством размягчать слой грязи и ржавчины настолько что он уже сравнительно легко удаляется обтиранием тряпками.
Те или иные неисправности оборудования чаще всего происходят вследствие ослабления креплений тех или иных деталей.
Поэтому болты гайки винты шпонки и тому подобное необходимо осматривать после каждой смены и каждого ремонта машины. Болты с ослабленной забитой сорванной резьбой и с поврежденными головками необходимо немедленно заменить. При ремонте дефектные шпонки следует заменить.
Исправная работа передач в различных машинах зависит от того правильно ли установлены зубчатые колеса и валы исправны ли сами валы и их цапфы.
Погнутые валы могут быть выправлены холодным или горячим способом. Изношенные поверхности шин и цапф валов могут быть исправлены кислородно – ацетиленовой или электрической.
При ремонте глухих подшипников изношенные бронзовые или чугунные втулки заменяют новыми в том случае если зазор между втулкой и валом более чем на 25% превышает зазор указанный на чертеже.
У зубчатых колес основная поломка – зубья их можно восстанавливать винтами наплавкой болтов. У шкивов ременных передач могут ломаться обода спицы. Их восстанавливают сваркой.
1 Монтаж ремонт и эксплуатация печи ротационной Г4-ПРЭ
1.1 Указания мер безопасности
Работы по монтажу пуску обслуживанию и ремонту должны производиться лицами обученными безопасным методам работы и имеющими удостоверение на право работы с данным оборудованием.
К обслуживанию печи допускаются лица изучившие настоящее руководство по эксплуатации инструкцию по технике безопасности при работе на данном оборудовании а также прошедшие местный инструктаж и имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже III.
При работе на печи должны соблюдаться следующие меры безопасности:
- во избежание ожогов при установке и извлечении стеллажной тележки из горячей печи пользуйтесь защитными рукавицами;
- первоначальное включение печи должно производиться после проверки электрических соединений наличии заземления печи тяги в дымоходе и герметичности топливных трубопроводов;
- при обнаружении утечки газообразного или жидкого топлива отключить печь от сети закрыть кран подвода топлива и вызвать специалиста;
- при обнаружении неисправностей в работе печи (ненормальный шум запах газа и т.д.) отключить печь от сети и вызвать слесаря-ремонтника;
- при засорении дымохода или при отсутствии тяги отключить печь от сети закрыть кран подвода топлива и устранить засорение дымохода.
Перед уборкой печи остановкой на ремонт и осмотром должно быть отключено электропитание и подача топлива.
Требования к помещению
Помещение под установку печи должно отвечать требованиям «Правил безопасности в газовом хозяйстве» и СНиП 2.04.08.
Пол помещения в котором предусматривается монтаж печи должен иметь покрытие из негорючего материала и выдерживать нагрузку создаваемую весом печи.
Место под установку печи должно быть ровным и горизонтальным. Если пол не отвечает данным требованиям его необходимо выровнять цементным раствором для обеспечения прилегания основания печи к полу всей плоскостью.
Высота помещения должна быть не менее 35 метров.
При выборе места под установку печи следует руководствоваться следующими требованиями:
- расстояние от задней и боковой поверхностей печи до стены должно быть не менее 07 метра;
- расстояние от боковой поверхности печи со стороны установки горелки до стены или другого крупногабаритного оборудования должно быть не менее 15 метров.
Помещение должно быть оборудовано:
- системой принудительной приточной вентиляции в объеме не менее 100 м3час;
- системой естественной вентиляции;
- системой водоснабжения;
- дымоходом диаметром не менее 150 мм для удаления отходящих дымовых газов образующихся при работе печи и отвечающим требованиям СНиП 2.04.08. Высота дымохода должна быть не менее 4 м от уровня горелки при этом верх трубы должен выступать над наивысшей точкой крыши не менее чем на 05 метра.
Помещение должно иметь:
- подвод электропитания напряжением 380В 50Гц рассчитанного на нагрузку создаваемую установленным оборудованием качество электроэнергии по ГОСТ 13109-87;
- подвод топливной системы (природного газа давлением 13-2кПа или жидкого топлива);
Установка монтаж и подключение печи
Печь к месту установки необходимо перемещать в упаковке.
Распаковывание установка и опробование печи должно проводиться специалистами имеющими разрешение на работу с данным оборудованием.
Установка печи в сильно запыленном помещении не допускается.
После проверки состояния упаковки распакуйте печь произведите внешний осмотр и проверьте комплектность в соответствии с разделом 4. При обнаружении некомплектности или дефектов представители монтажной организации и предприятия где устанавливается печь оформляют акт-рекламацию в соответствии с инструкцией 117 утвержденной постановлением Госарбитража при Совете Министров СССР от 25.04.65 (Циркулярное письмо Минторга СССР от 31.05.66 №085-75)
Установить печь на заранее подготовленное место.
Снять с платформы вращающейся пандус и присоединить его к печи.
Установить датчик - реле давления на место сверху печи согласно присоединить к нему медную трубку. В транспортном положении датчик - реле давления закреплен на боковой поверхности печи за панелью угловой рядом с переходником для выхода отходящих газов.
Распаковать и установить на прокладку вентилятор циркуляции воздуха в пекарной камере на место сверху печи согласно инструкции.
Произвести подключение электрических жгутов электродвигателя вентилятора и датчика - реле давления согласно схеме электрической соединений.
Произведите сборку и настройку горелки согласно прилагаемому паспорту на горелку и установите её на печь. Все работы связанные с настройкой монтажом и подключением газовой горелки должны производиться специалистами имеющими право работы с газовым оборудованием.
С целью исключения образования в дымоходе конденсата и попадания его на печь и горелку рекомендуется производить теплоизоляцию дымохода а патрубок отвода отходящих газов печи подсоединять к дымоходу через горизонтальное колено длиной не более 3 метров. Для сбора образующегося в дымоходе конденсата в нижней части дымохода необходимо организовать отстойник а соединение горизонтального колена с дымоходом производить выше нижнего края дымохода на 20-30 см.
Проверить затяжку резьбовых соединений печи надежность крепления вентилятора циркуляции воздуха в пекарной камере привода вращения тележки крепление горелки датчика-реле давления вентилятора козырька затяжку винтов крепления петель двери запорного механизма двери рамки и вилки платформы вращающейся парогенератора.
Подключить патрубок подвода воды системы пароувлажнения печи шлангом в металооплетке через фильтр и кран к магистрали холодного водоснабжения а патрубок слива к системе канализации или в отдельной сосуд который следует периодически опорожнять.
После разогрева печи выдержать ее 20-30 мин для стабилизации температурного режима.
Выбрать режим выпечки с автоматическим или ручным увлажнением.
Открыть дверь пекарной камеры произвести загрузку стеллажной тележки с тестовыми заготовками в пекарную камеру зафиксировать ее с помощью фиксатора расположенного в верхней части рамы поворотной платформы закрыть дверь и начать выпечку.
После окончания времени выпечки подается звуковой сигнал и на таймере высвечиваются нули.
После остановки платформы открыть дверь расфиксировать и выкатить стеллажную тележку.
После окончания работы все переключатели на панели управления перевести в положение «0».
Открыть дверь включить переключатель продувки пекарной камеры и произвести проветривание и охлаждение камеры.
После проветривания выключить переключатель питания печи.
Закрыть краны подачи топлива и подачи воды.
2 Монтаж ремонт и эксплуатация тестоделительной машины
Для безаварийной работы тестоделителей необходимо соблюдать следующие правила:
–равномерно подавать тесто в приемную воронку;
–поддерживать в приемной воронке наивысший постоянный уровень теста;
–периодически проверять точность деления кусков теста на настольных весах (при необходимости проводить регулировку массы кусков теста с помощью маховика);
– не допускал выхода поршня за образующую цилиндрической части поверхности барабана (во избежание ударов поршня о кромку ножа);
– следить за тем чтобы делительный барабан своей цилиндрической поверхностью был полностью прижат к горловине но вращался без заеданий;
– следить за тщательным прилеганием ножа к поверхности барабана который должен плотно прилегать по всей поверхности но не оставлять рисок на поверхности барабана;
–периодически следить за состоянием поверхностей рабочих органов (при появлении царапин задиров остановить машину выяснить и устранить причины их появления);
–по окончании работы тщательно очистить от теста рабочие органы машины с помощью деревянных скребков промыть их горячей водой и смазать горчичным маслом пли растопленным маргарином;
–периодически очищать от теста и пыли поверхности машины;
–проверять наличие масла в корпусе редуктора 1 раз в неделю производить налив или смену масла;
–следить за подшипниковыми узлами периодически смазывать их;
–затяжку крепежных болтов и винтов проверять не реже 1 раза в смену;
–изменять производительность машин имеющих вариаторы можно только па ходу.
Проталкивать тесто руками через приемную воронку в шнековую или рабочую камеру а также трогать руками поверхность делительного барабана при его работе снимать с него тесто до полной остановки запрещено. При остановке машины па длительное время нужно выключить электропитание.
Технология дискретного производства мелкоштучных хлебобулочных изделий на основе использования вакуум-испарительного охлаждения
1 Общая характеристика мелкоштучных хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта
Мелкоштучные хлебобулочные изделия включают в себя выпечку преимущественно из хлебного теста весом до 250 грамм. Это булочки рогалики круассаны.
Мелкоштучные хлебобулочные изделия должны вырабатываться в соответствии с требованиями ГОСТ 24298 из пшеничной муки первого и высшего сортов и другого сырья с соблюдением санитарных правил рецептур и технологических инструкций утвержденных в установленном порядке.
Мелкоштучные хлебобулочные изделия должны вырабатываться следующих наименований и массы в килограммах:
булочки ароматные - 005;
булочки днепровские - 006;
булочки кунцевские - 005 и 006.
Допускаемые отклонения в меньшую сторону от установленной массы одного изделия в конце срока максимальной выдержки на предприятии после выемки из печи не должны превышать 50 % массы отдельного изделия и 30 % средней массы 10 изделий.
По органолептическим показателям изделия должны соответствовать требованиям указанным в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Органолептические показатели мелкоштучных хлебопекарных изделий
Округлая или овальная. Допускаются небольшие притиски
С оттиском от штампа или без оттиска.
Допускается по линии штампа незначительный разрыв для упакованных изделий - незначительная морщинистость
От светло-желтого до коричневого
Пропеченный не влажный на ощупь.
Эластичный после легкого надавливании пальцами мякиш должен принимать первоначальную форму
Без комочков и следов непромеса
Развитая без пустот и уплотнений
Свойственный данному виду изделия без постороннего привкуса
Свойственный данному виду изделия без постороннего запаха
По физико-химическим показателям мелкоштучные хлебобулочные изделия должны соответствовать требованиям указанным в таблице 5.2.
Таблица 5.2 - Физико-химические показатели мелкоштучных хлебопекарных изделий
Наименование булочек
Влажность мякиша % не более
Кислотность мякиша град не более
Массовая доля в пересчете на сухое вещество %
«Ароматная» из муки первого сорта массой 005 кг
«Днепровская» из муки первого сорта массой 006 кг
«Кунцевская» из муки первого сорта массой 005 кг
«Кунцевская» из муки высшего сорта массой 006 кг
В изделиях не допускаются посторонние включения хруст от минеральной примеси признаки болезней и плесени.
Срок максимальной выдержки неупакованных мелкоштучных хлебобулочных изделий на предприятии после выемки из печи - не более 6 ч.
Содержание токсичных элементов микотоксинов и пестицидов в изделиях не должно превышать допустимые уровни.
Сырье применяемое при изготовлении мелкоштучных хлебобулочных изделий должно соответствовать требованиям действующей нормативно-технической документации. Медико-биологическим требованиям и санитарным нормам качества продовольственного сырья и пищевых продуктов.
Химический состав и энергетическая ценность 100 г. изделий приведена в таблице 5.3.
Таблица 5.3 - Химический состав и энергетическая ценность 100 г мелкоштучных хлебопекарных изделий
Наименование изделий
Энергетическая ценность кал.
Булочка «Днепровская»
Булочка «Кунцевская» первого сорта
Булочка «Кунцевская» высшею сорта
Таблица 5.4 – Рецептура мелкоштучных хлебопекарных изделий
Расход сырья на 100 кг муки кг
Мука пшеничная 1-го сорта
2 Требования к исходному сырью
Для приготовления мелкоштучных хлебопекарных изделий применяют следующее сырье:
-мука пшеничная высшего сорта по ГОСТ 52189;
-сахар – песок по ГОСТ 21;
-дрожжи прессованные по ГОCТ 171;
-соль поваренная по ГОСТ Р 51574;
-вода питьевая по СанПиН 2.1.4.1074-01;
-масло растительное по ГОСТ Р 52465-2005
3 Описание технологического процесса дискретного производства мелкоштучных хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта на основе использования вакуум-испарительного охлаждения
На предприятии предусматривается выпуск готовых хлебобулочных изделий и полуфабрикатов с частичной выпечкой. Производство полуфабрикатов охлажденных с частичной выпечкой производится по ГОСТ Р 52697.
В связи с ростом благосостояния населения повышаются требования к качеству продуктов питания отечественного и импортного производства особенно к продуктам первой необходимости - к хлебу молоку и др. Качество хлеба во многом определяется его свежестью т.е временем доставки потребителю и реализации. При традиционных промышленных способах выпечки в торговые организации единовременно завозится большое количество выпеченного хлеба которое не всегда реализуется достаточно быстро. При этом хлеб теряет свои потребительские качества.
Это связано с тем что традиционная технология производства хлебо- булочных изделий требует продолжительного времени непрерывного протекания последовательных процессов просеивания муки; подготовки ингредиентов теста; замеса; брожения обминки и разделки теста на тестовые заготовки; окончательной расстойки выпечки упаковки выдержки и доставки в торговую сеть.
Полный цикл производства хлебобулочных изделий продолжается 5 7 часов. Поэтому для получения свежего хлеба к завтраку хлебопекарня должна начать работу в полночь. Это существенно ухудшает социальные условия труда пекарей. Непрерывное поточное производство требует начать эту работу как можно раньше. Поэтому как правило хлеб «ночной» выпечки к моменту покупки утром уже значительно зачерствел и считается свежим только по отечественным стандартам.
Новые технологии направленные на решение проблемы снабжения населения свежим хлебом предусматривают разделение непрерывного процесса производства хлебобулочных изделий на два дискретных этапа как показано на рисунке 5.1
Рисунок 5.1 - Классификация направлений работ по совершенствованию технологии производства хлебобулочных изделий
Небольшая продолжительность окончательной расстойки и выпечки которые можно провести непосредственно на месте реализации хлеба или перед употреблением в обоих случаях снимает вопросы ухудшения потребительских качеств хлеба и обеспечивает конкурентоспособность продукции. В некоторых странах (Германия Люксембург Голландия) в крупных супермаркетах до 50% продаваемого хлеба выпекается по дискретной технологии непосредственно на месте продажи.
Технологии дискретной выпечки решают также социальные и трудо- охранные проблемы работников пекарен так как позволяют ликвидировать ночные и вечерние смены.
Хлебобулочные полуфабрикаты вырабатывают в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52697 «Полуфабрикаты хлебобулочные замороженные и охлажденные. Общие технические условия» и документа в соответствии с кото рым выработан хлебобулочный полуфабрикат конкретного наименования по рецептуре и технологической инструкции согласованным и утвержденным в установленном порядке. По органолептическим показателям охлажденные тестовые заготовки высокой степени готовности должны соответствовать требованиям указанным в таблице 5.4.
Таблица 5.4 – Органолептические показатели охлажденных тестовых заготовок высокой степени готовности
Внешний вид: форма поверхность цвет
Соответствующие хлебобулочному полуфабрикату конкретного наименования
Свойственный хлебобулочному полуфабрикату конкретного наименования без постороннего запаха
Контроль качества охлажденных тестовых заготовок высокой степени готовности в части физико-химических показа гелей осуществляют по хлебобулочным изделиям выработанным из этих хлебобулочных полуфабрикатов. Перечень нормируемых физико-химических показателей приведен в таблице 5.5.
Таблица 5.5 - Физико-химические показатели охлажденных тестовых заготовок высокой степени готовности
Наименование показателя
Пористость мякиша % не менее
Массовая доля сахара в пересчета на сухое вещество %
Нормируется при содержании по рецептуре более 2 кг на 100 кг муки
Массовая доля жира в пересчете на сухое вещество %
Массовая доля начинки в пересчете на сухое вещество %
Нормируется для хлебобулочный изделий с начинкой
Массовая доля витаминов мг100 г не менее
Нормируется в изделиях в рецептуру которых включен витаминный комплекс
Массовая доля минералов мг100 г не менее
Нормируется в изделиях в рецептуру которых включен минеральный комплекс
Технологическая схема производства хлебобулочных изделий с вакуум-испарительным охлаждением представлена на рисунке 5.1.
Для производства изделий с большим количеством сдобы приготовления теста осуществляют опарным способом который состоит из двух стадий: приготовления опары и замеса теста после окончания брожения.
Для приготовления опары берут 35 60 % муки 60 70 % воды и 100 % дрожжей. Первоначально в дежу наливают подогретую воду (температура 30 35 °С) и в ней разводят дрожжи всыпают муку и все перемешивают. Поверхность опары посыпают тонким слоем муки и ставят на 3 4 ч для брожения.
Рис. 5.1. Технологическая схема производства хлебобулочных изделий с вакуум-испарительным охлаждением
Интенсивный процесс брожения начинается через 30 40 мин когда на поверхности опары появляются равномерные трещины поверхность делается выпуклой и она начинает отходить от стенок посуды. Спустя 2 3 ч опара увеличивается в объеме в 2 25 раза и на всей поверхности появляются лопающиеся пузырьки. Готовность опары определяется по внешним признакам: брожение начинает стихать пузырьков на поверхности становится меньше опара немного спадает. Температура замешанной опары должна быть 30 °С. Кислотность опары составляет 35 °Т.
Готовое тесто должно быть равномерно перемешанным иметь температуру 30 32 °С влажность 36 % и кислотность 25 °Т. К выбродившей опаре добавляют оставшуюся воду с растворенными в ней солью и сахаром растительное масло. Все тщательно перемешивают и добавляют оставшуюся муку предварительно просеяв ее. Продолжительность замеса с мукой составляет 15 мин.
Тесто выбраживают в течение 40 60 мин в помещении с температурой 30 32 °С. За это время производят две обминки для удаления из теста части диоксида углерода (углекислого газа) образовавшегося при брожении и создания оптимальных условий для брожения. Во время брожения тесто приобретает кислый вкус. Разрыхляющее действие дрожжей основано на том что в процессе жизнедеятельности они сбраживают гексозы (глюкозу фруктозу) до углекислого газа и этилового спирта.
Белки муки набухая при замесе и брожении образуют эластичную клейковину. Качество клейковины зависит от «силы муки». Из «сильной» муки образуется эластичная клейковина хорошо удерживающая углекислый газ вследствие чего тесто хорошо поднимается. Муку берут для этого теста с высоким содержанием клейковины - 35 40%. В процессе брожения она растягивается под действием углекислого газа и тесто увеличивается в объеме.
Далее происходит процесс формования теста. Тесто поступает из тестоделительной машины в виде кусков равного объема и массы.
Их слегка округляют в тестоокруглителе. В результате округления улучшается структура теста (становится более однородной) на поверхности заготовок образуется гладкая газонепроницаемая оболочка (из-за улучшения объема и пористости изделий) облегчается дальнейшее формование. Для разрыхления теста и придания заготовкам нужной формы их перед подачей в печь подвергают расстойке (температура 35 40 °С относительная влажность 75 85 %). В процессе расстойки восстанавливается нарушенный при разделке клейковинный каркас формируется структура и пористость будущего изделия поверхность тестовых заготовок становится гладкой эластичной и газонепроницаемой; они на 50 % увеличиваются в объеме. Продолжительность расстойки составляет 30 60мин.
Расстоявшиеся тестовые заготовки выпекают в печах при температуре рекомендуемой инструкциями по выпечке для каждого конкретного хлебобулочного изделия или техническими условиями выработанными на предприятиях самостоятельно.
Продолжительность выпечки составляет 75 80 % от общего времени выпечки изделия (в том случае если общее время выпечки для конкретного изделия установлено) или определяется на основании предварительно проведенных исследований по нахождению области максимальной влажности изделия в период его тепловой обработки (выпечки).
Для сдобной булочки массой 100 г температуру печи рекомендуется . задавать равной 180 °С а продолжительность выпечки составляет 15 - 17 минут. Для других изделий эти цифры обязательно уточняются.
Сразу после выпечки частично выпеченные изделия на тележках или перфорированных противнях завозятся или устанавливаются на стеллажи в камере вакуумно-испарительного охлаждения. Затем дверь (крышка) камеры плотно закрывается. Включаются вакуумные насосы.
При использовании конвективного охлаждения продолжительность его составила бы 3 10 ч в зависимости от размеров продукта и скорости обдува. Очевидно что вакуумно-испарительное охлаждение намного интенсивнее конвективного протекает быстро и во всем объеме изделия одновременно. При конвективном центральные слои мякиша остывают во много раз медленнее чем корочка хлеба. Температуры корочки и мякиша изделия при вакуумно- испарительном охлаждении практически не отличаются друг от друга. Это говорит о том что процесс охлаждения происходит одновременно во всем объеме охлаждаемого изделия.
Влажность корочки хлебобулочного изделия при вынимании его из хлебопекарной печи после предварительной выпечки составляет 21 % влажность мякиша 35 %. В процессе вакуум-испарительного охлаждения влажность изделия снижается на 10 12 % выравнивается по объему и достигает
Охлажденные хлебобулочные изделия необходимо упаковать чтобы предотвратить усушку продукта и его заражение микроорганизмами для этого на участке упаковки целесообразно использовать бактерицидные лампы.
Охлажденные полуфабрикаты упаковывают в полимерные или другие влагонепроницаемые упаковочные материалы а затем в ящики из гофрированного картона. Все упаковочные материалы должны быть разрешены органами Минздрава РФ для контакта с пищевыми продуктами.
Охлажденные полуфабрикаты хранят при температуре не ниже 0 °С и не выше + 2 °С.
Рекомендуемые сроки хранения - 10 дней.
Приготовление хлебобулочных изделий из охлажденных изделий высокой степени готовности можно осуществлять в торговых точках или пунктах питания оснащенных минимальным набором оборудования - холодильником и печью любой конструкции. Процесс нагрева охлажденного хлебобулочного изделия идет относительно медленно. Если температуру корочки можно за 5 10 минут довести до величины близкой к 80 95 °С то температура центра мякиша изделия может оставаться на уровне 8 10 °С в течение 20 30 минут и более. Глубинные слои хлебобулочного изделия могут набрать необходимую дозу теплового воздействия для окончания выпекания за весьма длительное время т.к. доза начинает увеличиваться лишь после достижения критической температуры близкой к 70 °С. Допечь охлажденное изделие без предварительного разогрева затруднительно. Поэтому полное завершение образования мякиша необходимо осуществить на первом этапе производства хлебобулочных изделий - при предварительной выпечке. На долю последнего этапа остается только нагрев изделия до средних температур порядка 40 50 °С. Этап окончательной выпечки может длиться 10 30минут в зависимости от температуры печи и способа нагрева. За это время корочка изделия разогревается до 80 110 °С а центральные слои - до 8 10°С что в среднем составляет 40 50 °С. Возможен еще один путь ускорения окончательной выпечки изделий - нагрев мякиша в СВЧ-печи до температуры +30 +35 °С за 2 3 минуты и последующее выпекание в течение 10 минут. Этот способ можно рекомендовать для кафе закусочных обеспеченных специальной техникой и имеющих небольшой объем выпечек.
Безопасность и экологичность проекта
1 Производственная безопасность
1.1 Физические опасные и вредные производственные факторы
Микроклиматические условия
В ходе технологического процесса нормальные микроклиматические условия могут нарушаться. Температура воздуха в летнее время в пекарном зале при посадке тестовых заготовок может достигать 38 - 44 °С. Длительное воздействие на организм человека таких температур особенно в сочетании с повышенной влажностью может привести к нарушению терморегуляции вызвать перегрев организма привести к потере сознания. В холодный период года на складах и в экспедиции в совокупности с пониженной температурой наблюдается движение воздуха со скоростью 05 мс. Это может привести к обострению заболеваний.
На предприятиях установлена общеобменная вентиляция в сочетании с местной вентиляцией в хлебопекарном отделении. Многие технологические процессы протекают при значительных температурах так поэтому поверхности технологического оборудования оказываются нагретыми. В пекарном отделении предусмотрена изоляция поверхностей печи и расстойного агрегата (температура не должна превышать 45 °С) и воздушное душирование рабочих мест непосредственно расположенных возле них.
Для устранения недостатков или приведения параметров в соответствие с СНиП 2.2.4.548-96 необходимо усилить работу вентиляторов на операции выпечки. В помещении устанавливают воздушные завесы или быстрооткрывающиеся подъемные ворота.
Освещение производственных помещений.
Необходимым является соответствие параметров освещения специфике выполняемой работы. Разработанные модернизации не приводят к изменению размеров объектов различения их контрастов с фоном и поэтому не требует изменений в системе освещения.
Нормы освещенности принимаются и освещенность рассчитывается в соответствии со строительными нормами и правилами СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» согласно которым для разряда зрительных работ VIIIa (общее наблюдение за ходом технологического процесса) искусственная освещенность должна составлять Е = 200 лк.
Принимаем люминесцентные лампы мощностью Р = 40 Вт в количестве 6 штук и светильники типа ПВЛМ. Так как в каждом светильнике ПВЛМ расположены две люминесцентные лампы требуемое количество светильников будет 3 располагаемых в шахматном порядке.
Шум и вибрация на производстве.
Источником шума являются мукопросеивающий аппарат тестомесильная тестоделительная и тестоформующие ( тестораскаточная и закаточная) машины.
Максимально допустимый уровень звука для постоянных рабочих мест и рабочих зон в производственных помещениях и на территории предприятия – 90дБА (согласно СНиП 23-03-2003). Интенсивность шума на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы. Допустимый уровень шума Lдоп = 50 - 85 дБ. Фактические значения шума (тестоформующие машины – 85дБ электродвигатели – 40 43дБ редукторы – 45 47 дБ ) и вибрации не превышают допустимые значения.
Для большего снижения уровня шума предлагаются следующие мероприятия:
- электродвигатели; для снижения уровня шума используются съемные звукоизолирующие кожухи;
- вентиляторы аспирационных сетей; на выходе вентиляторов устанавливают активные глушители шума представляющие собой канал облицованный звукопоглощающим материалом. Они используются для борьбы с шумом со сплошным широкополосным спектром.
Большая часть технологического оборудования является источником вибрации различной интенсивности.
Повышенный уровень вибрации приводит к поражению опорно-двигательного аппарата головокружению. Допустимый уровень вибрации – 92дБ (согласно ГОСТ 12.1.012 с изм. 1996 г).
Снижение вибрации осуществляют с помощью виброизоляции машин и механизмов а также при использовании вибропоглощения. Для защиты от вибрации оборудование (тестоделители и тестоокруглители) устанавливают на фундаменты; уравновешивают вращающиеся части машин устраняют дефекты отдельных частей оборудования. Т.к. по данным аттестации рабочих мест уровень вибрации рабочих мест соответствует требованиям ГОСТ 12.1.012-90.с изм. 1996 г то при реализации предложенной модернизации уровень вибрации не повысится (т.к. не появится дополнительных источников вибрации) и дополнительные мероприятия по виброзащите не требуются.
Широкое применение электрических установок в цехах хлебозавода создает опасность поражения работающих электрическим током.
Для обеспечения на предприятии защиты от поражения электрическим током применяется заземление корпусов электрооборудования автоматическое защитное отключение изоляция токоведущих частей.
Сопротивление заземляющего устройства в любое время года должно быть не более 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 380 и 220 В источника трехфазного тока или 220 и 127 В источника однофазного тока.
Для дополнительной защиты от прямого прикосновения следует применять устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА. Защитное автоматическое отключение питания – это автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и если требуется нулевого рабочего проводника) выполняемое в целях электробезопасности. В качестве чувствительного элемента используется реле напряжения (РЗО) включаемое между корпусом защищаемой электроустановки и дополнительным заземлением.
На хлебозаводе в просеивательном отделении при просеивании муки при движении муки по трубопроводу во время пневмотранспортирования а также при трении прорезиненных ремней о шкивы транспортеры возникает статическое электричество которое может привести к воспламенению смеси мучной пыли с воздухом и взрывам. Основным способом борьбы со статическим электричеством является заземление аппаратов оборудования и трубопроводов. Существующее оборудование поточной линии по электробезопасности соответствует требованиям ПУЭ поэтому проводимая модернизация не затрагивает электрооборудование и дополнительные меры защиты не требуются.
Движущиеся машины и механизмы.
Особое внимание требуют движущиеся машины и механизмы подвижные стеллажи транспортеры.
При приеме и транспортировании сырья существует возможность травмирования работающих стеллажами автопогрузчиками в тестоприготовительном отделении - дежи тестомесильные машины тесторазделочное
Опасными зонами в тестоделительной машине являются зоны расположения тестоделительной головки и ножа. Частота вращения вала нагнетателя n = 24 с-1. Характер движения сырья циклический. Во избежание несчастного случая делительные механизмы (механизм нагнетания теста делительная головка с отсекающим устройством) необходимо оснащать разъемными сплошными ограждениями и блокировкой их с приводным устройством приемные бункера должны быть снабжены съемными предохранительными решетками. Перед работой проверяют заточку ножа и затяжку крепежных болтов.
Опасной зоной тестомесильных машин является зона расположения месильного органа. Характер движения сырья циклический. Частота вращения месильного органа n = 38 мин-1. В тестомесильной машине периодического действия у которых выгрузка теста производится при движении месильного органа с наклоном дежи должны иметь предохранительные решетки закрывающие опасную зону в период выгрузки. Чистку и ремонт оборудования необходимо проводить только при полной остановке машины и снятии напряжения.
1.2 Химические опасные и вредные производственные факторы:
В рабочие зоны производственных помещений могут выделяться газы пары аэрозоли оказывающие общетоксическое раздражающее действие.
На предприятии основные технологические процессы связаны с брожением и сопровождаются выделением в окружающую среду диоксида углерода
Моющим и дезинфицирующим средством является кальцинированная сода (Na2CO3 ) ПДК которой в рабочей зоне составляет 2 мгм3 класс опасности 3 в соответствии с ГН 2.2.5.1313-03 поверхностно активные вещества синтетические моющие средства. Эти вещества ядовиты и при контакте с кожей и слизистыми оболочками приводят к химическим ожогам поэтому не следует допускать их прямой контакт с кожей персонала цеха. Для этого используются такие защитные средства как резиновые перчатки фартуки и резиновая обувь а также защитные очки. При необходимости – респираторы.
Уменьшение загазованности воздуха вредными газами достигается путем:
- устройства местных отсосов и отводов (от бродильных емкостей производственных печей);
- обеспечения надежной работы приточно-вытяжной вентиляции (коэффициент кратности воздухообмена 2 ч-1);
- медико-профилактических мероприятий (систематическое наблюдение за здоровьем рабочих периодические медосмотры).
Предложенная модернизация не требует использования каких-либо новых химических веществ и не вызывает повышенное выделение ранее использовавшихся.
По данным аттестации рабочих мест количество загрязнений в рабочей зоне линии соответствует требованиям ГН 2.2.5.1313-03 поэтому дополнительные меры защиты от действия химически опасных веществ не требуются.
1.3 Биологические опасные факторы
В технологическом процессе производства хлеба и хлебобулочных изделий используют биопрепараты закваски молочнокислые бактерии ферменты.
Их следует готовить в отдельном помещении оборудованном приточно-вытяжной вентиляцией с кратностью воздухоотвода 4 ч-1. Емкости для их приготовления и хранения должны иметь указатели уровня переливную трубу соединенную с резервной емкостью. Над емкостями должен быть предусмотрен отбор диоксида углерода.
Т. к. разрабатываемые модернизации не связаны с изменениями в технологии то они не отражаются на биологической безопасности производства (не создают дополнительной биологической опасности) поэтому дополнительные меры защиты не требуются.
1.4 Психофизиологические факторы
Управление машинами обслуживание тестоприготовительного оборудования тесторазделочных и укладочных агрегатов требуют ручного труда который сопровождается перегрузками опорно-двигательного аппарата органов кровообращения дыхательной системы нервно-психическими перегрузками. При обслуживании агрегатов от человека требуется быстрота движений и внимательность с вынужденным положением тела во время работы перенапряжением мышц монотонностью.
На хлебозаводе к психофизиологическим факторам относят:
- динамические нагрузки возникающие при закатывании дежи с приготовленным тестом на площадку дежеподъемоопрокидывателя;
- тяжелый труд (при замешивании теста выпечке тестовых заготовок и проведении вспомогательных операций);
- монотонный труд (наблюдение за операциями деления теста на куски округление тестовых заготовок посадки в шкафы и печь).
Модернизация не приводит к необходимости дополнительных физических операций и поэтому не отражается на существующем уровне физических нагрузок и не требует дополнительных мер.
2 Экологическая безопасность проекта
Удаляемый из помещения вентиляционный воздух может стать причиной загрязнения атмосферного воздуха промышленных площадок и населенных мест. Участки выброса вредных веществ представлены в таблице 6.1. К сточным водам относятся стоки от мойки оборудования и полов.
Сточные воды от предприятия поступают в горколлектор для совместной очистки с бытовыми стоками на коммунальных очистных сооружениях.
Выбросы в атмосферу можно разделить на следующие группы: выбросы образующиеся в топках печей и котлов (CO2 NO2 бензапирен); выбросы сопутствующие основным техпроцессам; выбросы вспомогателъных цехов и производства.
Самым распространенным специфическим выбросом от предприятий хлебопекарной промышленности является пыль сухих продуктов (мучная пыль)- 0024 кг1 т. Унос такого количества пылевого продукта связан с существенными потерями продовольственного сырья. Для предотвращения уноса используют фильтры ФПП-25-3.
Характеристика выбросов вредных веществ представлена в таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Характеристика выбросов вредных веществ
Наименование источников выбросов
Наименование производства и вредных веществ
Наименование вредных веществ
Количество вредных веществ отходящих от источника тгод
Количество вредных веществ выбрасываемых в атмосферу
Параметры газо-воздушной смеси на выходе из источника
Подготовительное отделение мукопросеиватель
Участок замеса теста
3 Защита работающих и материальных ценностей при возникновении чрезвычайных ситуаций.
Главная задача по сохранению производственных материальных ценностей состоит в предупреждении пожара взрыва. Она достигается за счет соблюдения мер пожарной безопасности. Из пожаровзрывоопасных веществ на хлебозаводе применяется природный газ а также взрывоопасной является мучная и сахарная пыль.
Пожаровзрывоопасные свойства веществ представлены в таблице 6.2.
Таблица 6.2 – Пожаровзрывоопасные свойства веществ.
Предел воспламенения
Температура самовоспламенения ºC
Взвешенные в воздухе мучная и сахарная пыль (аэрозоль) газ взрывоопасны. Аэрозоли по воспламенению и горению во многом подобны газовым смесям. Пожароопасными характеристиками муки являются следующие: максимальное давление взрыва 760 кПа минимальная энергия зажигания около 50 кДж скорость нарастания давления свыше 25 000 кПас. Пыль в состоянии аэрогеля (осевшая на оборудовании строительных конструкциях воздуховодах и др.) пожароопасная имеет температуру воспламенения 250-360 С.
Отдельные процессы хлебопекарных предприятий относят к взрывоопасным например очистка мешков выбиванием.
При движении муки по самотечным трубам шнекам трубам аэрозольного транспорта воздуховодам вентиляции образуется статическое электричество. При неисправности заземляющих устройств для снятия и отвода статического электричества возможны искровые разряды достаточные по мощности для воспламенения пылевоздушной смеси.
Для предотвращения взрыва аэрозолей и газа необходимо:
- обеспечить герметичность технологического оборудования мест соединения трубопроводов емкостей норий шнеков дозаторов фильтров самотечных труб и др.
- производить тщательную уборку пыли с оборудования трубопроводов отопительных приборов осветительной арматуры электрических двигателей. Уборку мучной пыли целесообразно вести промышленными пылесосами.
- воздушную среду производственных помещений следует проверять на содержание пыли в воздухе не реже одного раза в год.
- перед пуском в работу оборудования необходимо тщательно проверить состояние изоляции электропроводки переключателей и арматуры.
- не допускается работа электрооборудования с открытыми клеммами и контактами.
- проведение противопожарного инструктажа и пожарнотехнического минимума.
Характеристика производства по пожаровзрывоопасности представлена в
Таблица 6.3 - Характеристика производства по пожаровзрывоопасности
Наименование цеха участка
Категория произдства по пожароопасности
Классификация помещения по взрывоопасности
Степень огнестойкости
Помещение приемки склад БХМ просеивательное отделение тарное хранение муки с выбойным оборудованием
Пекарное отделение тестоприготовительное помещение производственных бункеров отделение мойки лотков кладовая подсобного сырья
Для тушения пожара применяются: огнетушители порошковые (ОП-10 ОП-5) углекислотные (ОУ-5 ОУ-8); необходимо также предусмотреть щиты и противопожарный водопровод также устанавливаются пожарные краны с выкидными рукавами которые размещаются в коридорах используются автоматические средства сигнализации и пожаротушения.
Бизнес-планирование и технико-экономические расчеты
1 Бизнес-план реализации проекта
Внедрение линии дискретного производства для изготовления мелкоштучных хлебобулочных изделий позволит снизить энергетические затраты что приведет к снижению себестоимости продукции и как следствие увеличение прибыли предприятия.
Техническая идея внедряемых конструкторских разработок направлена на улучшения качества готовых изделий и снижения затрат на производство единицы продукции. Внедрение нововведений позволит повысить объемы производства с 150 кгсут до 180 кгсут.
Это в свою очередь позволит повысить экономическую эффективность производства продукции на 92 %. Такое повышение прибыли сопровождаемое ростом объема производства привело к тому что рентабельность продукции возросла на 181 %.
Капитальные затраты необходимые для реализации разработанных модернизаций оборудования составляют 78615156 р окупаемость инвестиций 099 года.
1.2 Характеристика продукции
Хлеб и хлебобулочные изделия - полезный биологический продукт который содержит большое количество веществ необходимых для организма человека. Это белки белковые соединения крахмал а также витамины. Особенно в хлебе много витаминов группы В необходимых для нормального функционирования нервной системы человека. Процесс производства хлеба достаточно гибок сложен и трудоемок.
В связи с ростом благосостояния населения повышаются требования к хлебу и хлебобулочным изделиям отечественного и импортного производства. Качество хлеба во многом определяется его свежестью т.е временем доставки потребителю и реализации. При традиционных промышленных способах выпечки в торговые организации единовременно завозится большое количество выпеченного хлеба которое не всегда реализуется достаточно быстро. При этом хлеб теряет свои потребительские качества.
Предлагаемая нами технология направленна на решение проблемы снабжения населения свежим хлебом предусматривают разделение непрерывного процесса производства хлебобулочных изделий на два дискретных этапа.
Гибкая система распределения разумная ценовая политика стимулирование сбыта в том числе скидки для постоянных клиентов высокое качество выпускаемых изделий позволяют предприятию прочно удерживать завоёванные на рынке сбыта позиции.
Новая цена реализации продукции которая устанавливается на основе фактических затрат на производство и реализацию продукции и среднего или нормального уровня рентабельности производства аналогичной продукции в отрасли:
гдеЦ – цена реализации единицы готовой продукции р.кг;
ФС – фактические затраты на производство и реализацию единицы готовой продукции р.кг;
Р – нормальная рентабельность производства аналогичной продукции в отрасли.
1.4 Характеристика конкурентов и выбор конкурентной стратегии
Основным достоинством продукции является возможность приготовления непосредственно на месте реализации – в магазинах и кафе. Продукция перед реализацией хранится значительное время (до 10 суток) и не теряет своих вкусовых и питательных качеств.
1.5 Производственный план
Реализацию проекта предлагается поручить бригаде из 6 - 7 человек в которую входят рабочие соответствующих специальностей и квалификаций во главе с механиком предприятия. Планируются дополнительные потребности в рабочих кадрах.
1.6 Календарный план
Планирование производственной и реализационной деятельности по периодам и этапам совершения операций проведем путем построения сетевого графика. Сшивание сетевого графика производится на основе перечня выполняемых работ.
В таблице 7.1 приводится перечень выполняемых проектных работ а также их продолжительность.
Таблица 7.1 - Перечень выполняемых проектных работ
Обоснование цели проекта
Проведение маркетинговых исследований
Эскизное проектирование
Выбор поставщиков ресурсов
Техническое проектирование
Расчет потребностей в ресурсах
Рабочее проектирование
Закупка производственных ресурсов
Разработка технологии сборки
Введение в эксплуатацию
На рисунке 7.1 представлен сетевой график выполнения проекта разработанный на основе данных таблицы 7.1.
Рисунок 7.1 – Сетевой график
При составлении финансового плана особое внимание должно отводиться расчетам планируемых доходов и расходов выбору оптимальных экономических решений определению безубыточности.
Под точкой безубыточности или самоокупаемости понимается такое состояние бизнеса когда разность между расходами и доходами оказывается равной нулю т.е. предприятие еще не получает прибыли но и не несет убытки.
Точка безубыточности характеризует равновесие совокупных доходов и расходов и позволяет определить такой объем выпуска каждого вида продукции при достижении которого доходы будут превышать расходы. Точка безубыточности определяется по формуле:
гдеАб - объем выпуска безубыточной продукции кг;
СПИ - совокупные постоянные издержки р.год;
Ци - цена изделия р.кг;
ПИ - удельные переменные издержки р.кг.
Совокупные постоянные затраты составляют 23458 р.год переменные издержки равны 46 р.кг а цена одной единицы товара – 667 р.кг то точка безубыточности составляет:
При производстве продукции свыше 11332 кггод предприятие начнет получать прибыль (рис. 7.2).
Рисунок 7.2 – График точки безубыточности
При реализации проекта возникают затраты на приобретение необходимых материалов и элементов для внедрения линии которые включают в себя трудовые затраты и накладные расходы.
На приобретение необходимых материалов изготовление элементов конструкции и монтаж линии будут необходимы денежные средства. Их рейтинг описан в разделе «технико-экономический расчет».
Предприятие располагает свободной площадью для установки линии следовательно дополнительных помещений строить не придется. Также источником финансирования могут служить собственные средства предприятия – прибыль направляемая на повышение технического уровня производства.
2 Технико-экономические расчеты
Исходные данные для технико-экономических расчетов представлены в таблице 7.2
Таблица 7.2 - Исходные данные для технико-экономических расчетов
Цена реализации единицы продукции
Норматив амортизационных отчислений
Норматив затрат на ремонт
Стоимость технических средств для реализации проекта
Действующие на предприятии тарифные ставки рабочих и ИТР
Средний заработок по предприятию
- работники основного производства;
- вспомогательные работники.
Минимальная заработная плата
Режим работы предприятия (продолжительность работы энергопотребляющих устройств и оборудования)
Действующие цены приобретения используемых ресурсов:
Стоимость 1 чел. -часа проектных работ
Норматив расхода на текущий ремонт содержание и амортизацию
Среднеотраслевая экономическая эффективность капитальных затрат
2.1 Расчет капиталовложений (инвестиций) в проект
Капитальные затраты К тыс. р. на создание и внедрение проекта направленные на проектирование изготовление и монтаж новых узлов и оборудования покупку комплектующих и технических средств обеспечение дополнительными производственными площадями инфраструктурой рассчитываются по формуле(7.3):
гдеКБ – балансовая стоимость основного оборудования дополнительно устанавливаемого по проекту включающая расходы на приобретение (изготовление) транспортировку хранение монтаж и наладку тыс. р.;
КВ – стоимость вспомогательного и резервного оборудования тыс. р.;
КИ – затраты на создание дополнительной инфраструктуры тыс. р.;
КС – стоимость зданий и помещений необходимых для реализации проекта (дополнительное строительство или приобретение) тыс. р.;
КП – производственные затраты включающие расходы на проектирование и разработку проектной документации тыс. р.;
КД – стоимость демонтируемых основных производственных фондов препятствующих внедрению проекта или подлежащих замене тыс. р.;
КО – экономия капиталовложений за счет реализации оборудования технических средств демонтируемых при реализации проекта тыс. р.
Для расчета составляющих формулы (7.3) необходимо провести дополнительные расчеты причем используемые материалы и трудовые ресурсы целесообразно учитывать по действующим рыночным ценам.
Т.к. в бизнес-плане оговорено что для реализации проекта необходимо приобрести новое оборудование то при определении величины КБ учитываются использованные материальные ресурсы представленные в таблице 7.3 а также трудовые затраты представленные в таблице 7.4 т.е. прямые затраты на изготовление оборудования а также накладные расходы.
Определение потребности в трудовых ресурсах происходит согласно производственному плану и на основе экспертной оценки трудоемкости различных работ и сложившейся в отрасли или на предприятии практики их тарификации. В случае использования для оплаты труда работников занимающихся изготовлением оборудования повременной формы оплаты труда для нахождения тарифного фонда оплаты необходимо трудоемкость отдельной работы умножить на часовую тарифную ставку соответствующего данной работе тарифного разряда.
Таблица 7.3 - Расчет материальных ресурсов
Наименование материальных ресурсов
Стоимость потребленных ресурсов р.
Лист стальной 10 мм 15×15м
Лист стальной 2 мм 125×1м
Лист стальной 05 мм 1×1м
Таблица 7.4 Расчет трудозатрат и средств на оплату труда
Часовая тарифная ставка р.
Тарифный фонд оплаты труда р.
Станочные в том числе:
В таблице производится расчет средств на оплату труда основных работников. Однако значение данного показателя должно быть скорректировано с учетом начислений и дополнительной заработной платы:
гдеКз – коэффициент учитывающий дополнительную зарплату и начисления. В расчетах следует использовать Кз = 20.
Таким образом полная себестоимость изготовления оборудования составит:
гдеКн - коэффициент учитывающий накладные расходы.
Так как оборудование приобретается у производителя то на баланс принимается по полной себестоимости изготовления с учетом расходов на приобретение (изготовление) транспортировку хранение монтаж и наладку то в данном случае КБ = 11Спол = 78135156 р. а капитальные затраты на приобретение вспомогательного и резервного оборудования (КВ) на приобретение объектов дополнительной инфраструктур (КИ) равны нулю.
Так как для установки линии не требуется дополнительной площади то КС = 0.
Затраты на проектирование Кп следует определять исходя из трудоемкости проектных работ и средней стоимости одного человека-часа проектных работ:
где Тп - трудоемкость проектных работ чел.-ч.
гдеЧ – количество проектировщиков чел. (находится путем экспертной оценки);
В – длительность проектирования рабочих дней (находится путем экспертной оценки);
– длительность рабочего дня проектировщика ч.
2.2 Расчет дополнительных текущих расходов при реализации проекта.
Дополнительные текущие расходы И тыс. р.год определяются по формуле
гдеИз - затраты на содержание персонала дополнительно необходимого для обслуживания оборудования и технических средств после реализации проекта р.год;
Иат - дополнительные расходы на содержание текущий ремонт и амортизацию оборудования и технических средств р.год;
Иэ - стоимость дополнительно потребляемых энергоресурсов р.год;
Иас - стоимость дополнительно потребляемых ресурсов на амортизацию помещения занятого оборудованием р.год;
Им - дополнительные расходы основных вспомогательных материалов и приборов р.год;
Ип - прочие дополнительные расходы р.год.
Затраты на содержание персонала дополнительно необходимого для обслуживания оборудования и технических средств после реализации проекта найдем по формуле:
где- коэффициент учитывающий затраты на охрану труда и технику безопасности ();
- коэффициент учитывающий начисления на заработную плату (платежи в социальные фонды ();
Зпл – оплата труда дополнительному персоналу:
Дополнительные расходы на текущий ремонт содержание и амортизацию проектируемого оборудования следует рассчитывать по действующим нормам и стоимости технических средств принимаемых на баланс предприятия в результате реализации проекта:
где - норма амортизационных отчислений .
Дополнительные затраты связанные с амортизацией помещения в котором расположено оборудование будут равны нулю.
Величина дополнительных текущих затрат составит:
2.3 Расчет экономии текущих затрат при реализации проекта
Экономия текущих затрат обусловленная реализацией проекта рассчитывается на календарный год или отчетный период измеряется в тыс. р.год и находится следующим образом:
гдеЭс - экономия обусловленная уменьшением расхода сырья материалов топлива тепла электроэнергии и прочих ресурсов тыс. р.год;
Эз - экономия на заработной плате и сопутствующих начислениях основных и вспомогательных работников тыс. р.год;
Эу - экономия на условно-постоянной части расходов образующаяся при увеличении объема производства продукции тыс. р.год;
Эб – экономия обусловленная уменьшением брака продукции и повышением ее качества тыс. р.год;
Эк – экономия обусловленная повышением качества продукции тыс. р.год;
Эн - экономия обусловленная уменьшением брака продукции и повышением ее качества и ассортимента тыс. р.год;
Эо - экономия на расходах по содержанию ремонту и эксплуатации оборудования тыс. р.год;
И – дополнительные текущие расходы тыс. р.год.
Таким образом общая экономия достигается при суммировании сэкономленных денежных средств за счет реализации различных преимуществ рассматриваемого инновационного проекта.
Экономия на условно-постоянной части расходов:
гдесебестоимость единицы продукции до внедрения проекта р.;
А – полная величина условно-постоянных расходов производства (на весь объём выпускаемой продукции) %.
объёмы производства продукции до и после внедрения проекта 150кгсут 180 кгсут соответственно.
Экономия обусловленная уменьшением расхода сырья:
Экономия обусловленная уменьшением брака продукции (Эб) определяется на основе экспертных оценок (с учетом среднеотраслевого значения этого показателя достигнутого при внедрении аналогичных инноваций) или с помощью следующей формулы:
где Цед – цена реализации одной единицы продукции руб.
Р1 P2 - удельный вес бракованной продукции в общем объеме ее выпуска до и после внедрения проекта.
Так как при реализации проекта снизится себестоимость продукции но не будет повышаться цена реализации то эффект будет проявляться в увеличении абсолютной массы прибыли что найдет отражение в годовом экономическом эффекте.
Экономия обусловленная повышением уровня надежности оборудования
Экономия на расходах по содержанию ремонту и эксплуатации оборудования Эо = 0.
2.4 Расчет годового экономического эффекта и показателя рентабельности капиталовложений (инвестиций)
Годовой экономический эффект который может быть достигнут при реализации инновационного проекта определяется следующим образом:
гдеЭг - годовой экономический эффект обусловленный внедрением проекта тыс. р.год;
Eн - среднеотраслевой коэффициент экономической эффективности капитальных вложений в проект Ен = 015.
Расчетный срок окупаемости капиталовложений (инвестиций) в проект (То) с момента начала его реализации определяется по следующей формуле:
Период реализации проекта Тр дней с начала его финансирования до момента промышленной эксплуатации определяется с учетом времени необходимого на проектирование Тп дней изготовление и получение комплектующих Ти дней сборку монтаж наладку Тм дней и опытную эксплуатацию Тоэ дней:
Прирост прибыли предприятия Пп тыс. р.год обусловленный реализацией проекта будет равен экономии текущих затрат Эт.
Показатель рентабельности капиталовложений (эффективности) в проект определяется по следующей формуле
Рентабельность продукции определим по следующей формуле:
P1 = (Ц-С) С100 = (585 - 548) 548100 = 68 %
P2 = (Ц - С) С100 = (667-534) 534100 = 249 %
P = P2 - P1 = 249 - 68 = 181%
Результаты расчета экономической эффективности реализации проекта представлены в таблице 7.5.
Таблица 7.5 – Результаты реализации проекта
Наименование показателей
До внедрения проекта
После внедрения проекта
Объем производства продукции кгсут
Цена реализации единицы продукции р.кг
Выручка от реализации р.
Себестоимость единицы продукции р.кг
Расходы на производство и реализацию продукции p.кг:
- условно-постоянные расходы.
Численность персонала чел.
Окупаемость капиталовложений (инвестиций) лет
Эффективность инвестиций %
Список использованных источников
Антипов С.Т. Руководство к выполнению дипломного проекта [Текст] : учеб. пособие С.Т. Антипов В.Я. Валуйский В.Е. Добромиров И.Т. Кретов. - Воронеж: ВГТА 2004.-160с.
Антипов С.Т. Алгоритм дипломного проектирования [Текст] С.Т. Антипов В.Я. Валуйский В.А. Панфилов О.А. Ураков. - М.: КолосС 2005. - 136 с.
Варваров В.В. Основы охраны окружающей среды на пищевых предприятиях [Текст] : учеб. пособие В. В. Варваров. - Воронеж : ВГТА 1989. - 80 с.
Гальперин Д.М. Технология монтажа наладки и ремонта оборудования пищевых производств [Текст] : учеб. пособие Д.М. Гальперин Г.В. Миловидов. - М.: Агропромиздат 1990. - 399 с.
Головань Ю.П. Технологическое оборудование хлебопекарных предприятий [Текст] Ю.П. Головань Н.А. Ильинский. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Агропромиздат 1988. -382 с.
Драгилев А.И. Оборудование для производства мучных кондитерских изделий [Текст] : учебник А.И. Драгилев. - М.: Агропромиздат 1989. - 320 с.
Зайцев Н.В. Технологическое оборудование хлебозаводов [Текст] Н.В. Зайцев. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Пищевая промышленность 1967. -583 с.
Зорин Е.Т. Монтаж эксплуатация и ремонт хлебопекарного оборудования [Текст] Ю.М. Тиняков. - 2-е изд. перераб. - М.: Экономика 1968. - 342 с.
Лебедев Е.И. Устройство монтаж и обслуживание хлебопекарного и макаронного оборудования [Текст] : учебник Е.И. Лебедев. - М.: Легкая пищевая пром-сть 1984. - 312 с.
Малогабаритное оборудование хлебопекарных предприятий [Текст]: справочное пособие. - М.: Пищ. пром-сть 1976. - 727 с.
Калошин Ю.А. Практикум по расчетам оборудования хлебопекарного и макаронного производства: Учеб. пособие Под ред. Ю.А. Калошина. - М.: Агропромиздат 1991.-159 с.
Запорожский В.Ф Технологическое оборудование для предприятий кондитерской промышленности: Каталог - справочник Сост. Запорожский В.Ф. - М.: ЦНИИ-ТЭИлегпищемаш 1972. - 252 с. табл.
Назаров Н.И. Технология и оборудование пищевых производств Под ред. Н.И. Назарова. - М.: Пищ. пром-сть 1977. - 351 с.
Пучкова Л. И. Технология хлеба кондитерских и макаронных изделий . [Текст] Р. Д. Поландова И. В. Матвеева - Часть 1.- СПб: ГИОРД 2005 -559 с.: ил.
Родина Т. Г. Справочник по товароведению продовольственных товаров. [Текст] Т. Г. Родина М. А. Николаева Л. Г. Елисеева – М.: КолосС 2003 – 608 с.
РАСХН. Сборник рецептур и технологических инструкций по приготовлению хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки Рос. акад. с.-х. наук Гос. науч. учреждение Гос. НИИ хлебопекар. пром-сти Санкт-Петерб. фил. – Санкт-Петербург: Береста 2007.
Хромеенков В.М. Технологическое оборудование хлебозаводов и макаронных фабрик: Учебник. - СПб.: ГИОРД 2004. - 496 с.
Лисовенко А. Т. «Технологическое оборудование хлебозаводов и пути его совершенствования» [Текст] А. Т. Лисовенко – М.: Легкая и пищевая промышленность 1982. – 208 с.
«Машины и аппараты пищевых производств» [Текст]: в 2-х кн. С.Т.Антипов И. Т. Кретов А. Н. Остриков В. А. Панфилов О. А. Ураков – М.:Высшая школа 2001. – 1527 с.
Михелев А. А. «Расчет и проектирование печей хлебопекарного и кондитерского производств [Текст] А. А Михелев Н. М. Ицкович Н. М. Сигал– М: Пищевая промышленность 1979. – 326 с.
Патент РФ №2143202 от 27.12.1999. Авторы: Бакурский В. С. Ульянин С. Г.
Патент РФ № 2379893 от 27.01.2010. Авторы: Невзоров В. Н. Мацкевич И. В.
Патент РФ № 2188548 от 10.09.2002. Авторы: Ульянин С. Г. Бакурский В. С. Комиссаров С. П. Кальянова Т. Л.
Годовой экономический эффект обусловленный внедрением проекта составит 140769 тыс р. рентабельность капиталовложений 161 % срок окупаемости 062года.

Диплом1.docx

Анализ современных объектов аналогичного назначения10
1 Общие сведения о технических аспектах дискретных процессов производства хлеба10
2. Назначение классификация и современные конструкции основных единиц оборудования17
2.1 Хлебопекарные печи17
2.2 Мукопросеиватель19
2.3 Машина тестомесильная24
2.4 Тестоделительные машины29
2.5 Тестоокруглительные машины34
3 Патентная проработка проекта38
3.1 Опорный механизм вращающейся платформы механизм крепления стеллажа на платформе38
3.3 Просеивающий узел мукопросеивателя46
3.4 Месильная лопасть тестомесильной машины48
4 Формулирование идеи и обоснование технического решения51
Описание разработанного проекта52
1 Описание технологической линии дискретного производства хлебобулочных изделий52
2 Описание конструкции и принципа действия модернизируемого оборудования54
2.1 Печь ротационная Г4-ПРЭ54
2.2 Тестоделительная машина58
Инженерные расчеты61
1 Расчет печи ротационной Г4-ПРЭ61
2 Расчет тестоделительной машины69
3 Расчёт червячной передачи71
4 Расчет шпоночного соединения80
Сведения о монтаже эксплуатации и ремонте оборудования82
1 Монтаж ремонт и эксплуатация печи ротационной Г4-ПРЭ84
1.1 Указания мер безопасности85
1.3. Порядок работы88
2 Монтаж ремонт и эксплуатация тестоделительной машины89
Технология дискретного производства мелкоштучных хлебобулочных изделий на основе использования вакуум-испарительного охлаждения91
1 Общая характеристика мелкоштучных хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта91
2 Требования к исходному сырью94
3 Описание технологического процесса дискретного производства мелкоштучных хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта на основе использования вакуум-испарительного охлаждения94
Безопасность и экологичность проекта104
1 Безопасность жизнедеятельности в производственной среде104
1.1 Физические опасные и вредные производственные факторы104
1.2 Химические опасные и вредные производственные факторы108
1.3 Биологические опасные факторы109
1.4 Психофизиологические факторы109
2 Экологическая безопасность проекта110
3 Защита работающих и материальных ценностей при возникновении чрезвычайных ситуаций.111
Бизнес-планирование и технико-экономические расчеты114
1 Бизнес-план реализации проекта114
1.2 Характеристика продукции114
1.3 План маркетинга115
1.4 Характеристика конкурентов и выбор конкурентной стратегии116
1.5 Производственный план117
1.6 Календарный план117
1.7 Финансовый план118
2 Технико-экономические расчеты120
2.1 Расчет капиталовложений (инвестиций) в проект121
2.2 Расчет дополнительных текущих расходов при реализации проекта.124
2.3 Расчет экономии текущих затрат при реализации проекта126
2.4 Расчет годового экономического эффекта и показателя рентабельности капиталовложений (инвестиций)128
Список использованных источников130
Снабжение населения свежим хлебом и хлебобулочной продукцией - важная задача улучшения качества жизни. Её решение для отдаленных пунктов снабжения практически отсутствует. Положение усугубляется тем что для отечественной хлебопекарной промышленности характерна высокая концентрация производства при которой также возникают трудности сохранения свежести хлеба и оперативной доставки его в торговую сеть. Как правило утром в магазин поступает хлеб так называемой ночной выпечки т.е. выпеченный на 8 и более часов ранее. Еще хуже дела обстоят для отдаленных пунктов питания и магазинов сельской местности. Задача снабжения населения свежим хлебом и хлебобулочной продукцией остается не решенной и её решение актуально.
Основными направлениями работ по улучшению снабжения населения свежевыпеченными хлебобулочными изделиями являются:
- удлинение времени расстойки путем воздействия на рецептуру теста и технологические параметры процесса расстойки;
- разделение непрерывного процесса выпечки на два дискретных этапа: предварительной и окончательной выпечки. Небольшая продолжительность второго этапа выпечки которую можно провести непосредственно на месте реализации снимает проблему обеспечивает высокое качество и конкурентоспособность продукции.
Основным моментом поэтапной выпечки хлебобулочных изделий является высокая скорость охлаждения частично выпеченных изделий до температуры хранения. До последнего времени это достигалось замораживанием хлебобулочных изделий до температуры минус 18 °С с применением мощной холодильной техники или жидкого азота. Однако образующиеся при низких температурах кристаллы льда разрушают структуру хлебобулочного изделия в частности его клейковинный каркас. Это снижает качество хлебобулочных изделий. Данный способ находит применение только при замораживании слоеного теста и хлебобулочных изделий с большим содержанием жиров.
Совершенствование данного процесса охлаждения связано с ограничением температур охлаждения до 0 +2 °С. Конвективное охлаждение в холодильных камерах до таких температур длится несколько часов. Это неприемлемо т.к. при длительном охлаждении показатели качества выпеченного изделия ухудшаются. Хлебобулочные изделия черствеют и подвергаются заражению микробами. Поэтому проблема быстрого охлаждения тестовых заготовок от 80 60 °С до температур 0 +2 °С остается нерешенной и актуальной.
Одним из альтернативных способов охлаждения является вакуумно- испарительное.
В связи с этим целью дипломной работы является разработка линии с использованием процесса вакуумно-испарительного охлаждения хлебобулочных изделий.
Анализ современных объектов аналогичного назначения
1 Общие сведения о технических аспектах дискретных процессов производства хлеба
В связи с ростом благосостояния населения повышаются требования к качеству продуктов питания отечественного и импортного производства особенно к продуктам первой необходимости - к хлебу молоку и др. Качество хлеба во многом определяется его свежестью т.е временем достатки потребителю и реализации. При традиционных промышленных способах выпечки в торговые организации единовременно завозится большое количество выпеченного хлеба которое не всегда реализуется достаточно быстро. При этом хлеб теряет свои потребительские качества.
Это связано с тем что традиционная технология производства хлебобулочных изделий требует продолжительного времени непрерывного протекания последовательных процессов просеивания муки; подготовки ингредиентов теста; замеса; брожения обминки и разделки теста на тестовые заготовки; окончательной расстойки выпечки упаковки выдержки и доставки в торговую сеть.
Полный цикл производства хлебобулочных изделий продолжается 5 7часов. Поэтому для получения свежего хлеба к завтраку хлебопекарня должна начать работу в полночь. Это существенно ухудшает социальные условия труда пекарей. Непрерывное поточное производство требует начать эту работу как можно раньше. Поэтому как правило хлеб «ночной» выпечки к моменту покупки утром уже значительно зачерствел и считается свежим только по отечественным стандартам.
Новые технологии направленные на решение проблемы снабжения населения свежим хлебом предусматривают разделение непрерывного процесса производства хлебобулочных изделий на два дискретных этапа как показано на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 - Классификация направлений работ по совершенствованию технологии производства хлебобулочных изделий
Небольшая продолжительность окончательной расстойки и выпечки которые можно провести непосредственно на месте реализации хлеба или перед употреблением в обоих случаях снимает вопросы ухудшения потребительских качеств хлеба и обеспечивает конкурентоспособность продукции. В некоторых странах (Германия Люксембург Голландия) в крупных супермаркетах до 50 % продаваемого хлеба выпекается по дискретной технологии непосредственно на месте продажи.
Дискретные способы производства хлебобулочных изделий обладают еще и тем преимуществом что окончательно хлеб возможно выпекать на удаленных торговых точках кафе ресторанах на автозаправках по потребности не теряя продукты и вложенные в них средства. Значительнее преимущества создает также окончательная выпечка хлебобулочных изделий непосредственно в крупном магазине в присутствии покупателя.
Технологии дискретной выпечки решают также социальные и трудоохранные проблемы работников пекарен так как позволяют ликвидировать ночные и вечерние смены.
Основным моментом поэтапной выпечки хлебобулочных изделий является высокая скорость охлаждения частично выпеченных изделий до температуры хранения. До самого последнего времени это достигалось замораживанием изделий до температуры минус 18 °С с применением мощной холодильной техники или жидкого азота. Совершенствование процесса охлаждения связано с ограничением конечных температур охлаждения уровнем 0 +2 °С при высокой скорости охлаждения (порядка нескольких минут). Конвективное охлаждение в холодильных камерах до таких температур длится несколько часов. Это недопустимо т.к. при длительном охлаждении показатели качества выпеченного изделия ухудшаются.
В последнее время появились попытки использовать вакуумно-испарительное охлаждение которое положительно зарекомендовало себя при охлаждении овощей и фруктов. Этот способ охлаждения требует размещения изделий в вакуумной камере с остаточным давлением соответствующим температуре насыщенных паров воды близкой к +2 °С. При этом влага изделия интенсивно испаряется и тем охлаждает его. Скорость испарения влаги и соответствующая ей скорость охлаждения определяются производительностью системы вакуумирования. Это принципиально позволяет создать новую систему охлаждения хлебобулочных изделий.
Вакуумно-испарительное охлаждение осуществляется в результате отбора теплоты от продукта при испарении влаги из него. Испарение влаги вызывается понижением давления (созданием вакуума). В связи с достаточно равномерным распределением свободной влаги в изделиях охлаждение так же идет во всем объеме охлаждаемого изделия. Положительным свойством вакуумно-испарительного охлаждения является простота регулирования скорости процесса. При вакуумно-испарительном охлаждении повреждения кристаллами льда структуры хлебобулочных изделий невозможны из-за положительных температур на весь период охлаждения.
Однако из-за структурных изменений вызванных избыточным перепадом давления пара в области низкой газопроницаемости (хлебной корочки) необходима специализированная программа достижения вакуума. Использование модулируемого вакуумного холодильника (MVC) позволяет получить быстрое охлаждение хлебобулочных изделий без неблагоприятного изменения их объема и структуры. Вместо того чтобы применять вакуумирование с постоянной скоростью откачки давление в герметичной камере изменяется по заданному закону в течение всего времени охлаждения. Вакуумно-испарительное охлаждение хлебобулочных изделий осуществляется в температурном диапазоне 98 30 °С который сопровождается потерей массы изделия примерно на 1 % при снижении его температуры на каждые 10 °С или на 68 % при снижении температуры от 98°С до 30 °С. В то же время обычное конвективное охлаждение приводит к потере массы на 3 - 5 % в зависимости от скорости охлаждающего воздуха. Разница между потерями массы незначительна. Пшеничный хлеб - 2-х килограммовые буханки французские батоны пироги с мясом печенье и пироги охлаждаемые традиционно за 1 ± 3 часа могут быть охлаждены в вакуумно- испарительной установке за время от 30 секунд до 5 минут.
Процесс вакуумно-испарительного охлаждения имеет преимущества как по качеству и внешнему виду изделия так и за счет сокращения времени охлаждения что приводит к уменьшению потребляемой энергии. Кроме того продукция может долгое время храниться при плюсовых температурах. Увеличенный срок годности изделий из-за отсутствия заражения микробами в период охлаждения является большим достоинством вакуумно- испарительного способа охлаждения.
Отмечаются положительные моменты технологии и хорошее качество получаемых изделий возможность использования небольших печей для окончательной выпечки полуфабрикатов в пунктах питания магазинах и на автозаправочных станциях.
Технологическая схема производства хлебобулочных изделий с ваку- умно-испарительным охлаждением полуфабрикатов отличается от традиционной схемы производства хлебобулочных изделий тем что процесс выпечки прерывается полученный полуфабрикат подвергается быстрому охлаждению и хранится в холодильнике при температуре около 0 °С. В процессе хранения полуфабрикат может перевозиться к местам окончательной выпечки без нарушения температурного режима хранения. При возникновении необходимости в окончательно приготовленном хлебобулочном изделии его полуфабрикат перемещается из холодильника в камеру окончательной выпечки и допекается до полной готовности в течение 10 20 минут (это время определяется способом предварительного разогрева хлебобулочных изделий перед выпечкой после хранения в холодильнике).
Шведская компания Revent предлагает вакуумная система охлаждения хлебобулочных изделий Permafood (рис. 1.2).
Такую систему охлаждения можно использовать в двух случаях:
При выпечке стандартных изделий.
При этом схема выглядит так:
- выпечка (время выпечки сокращается на 20 - 30%);
- вакуумное охлаждение (за 2 – 6 мин продукт охлаждается до 20 – 25 °С);
- сразу резка и упаковка.
При производстве недопеченного хлеба (альтернатива поставки замороженных полуфабрикатов).
При этом схема выглядит так:
- выпечка (50 % от обычного времени выпечки);
- вакуумное охлаждение 2 - 4 мин;
- упаковка и складирование при t = +5 °С.
Не требуется шоковая заморозка изделий. Срок хранения при t = +5 °С не менее 12 суток.
Принцип вакуумного охлаждения:
Вакуумное охлаждение хлебобулочных изделий базируется на холоде возникающем в результате испарения воды. При нормальном атмосферном давлении вода кипит при 100 °С. При этой температуре достигается порог перехода из жидкого агрегатного состояния в газообразное. Испаряемая вода забирает у оставшейся жидкой воды столько тепла что температура кипящей воды никогда не превышает 100 °С. При снижении давления вода начинает кипеть значительно раньше. Если в системе вакуумного охлаждения померить давление до 12 мбар вода закипит уже при 10 °С. Вскипание воды приводит к охлаждению хлебобулочных изделий.
В чем же преимущества использования вакуумного охлаждения хлебобулочных изделий? Во-первых сокращается время выпечки изделий на 10 - 30 % а это ведет к уменьшению энергозатрат на выпечку соответственно на 10-30 %. Кроме того это позволяет увеличить производительность предприятия в целом. Во-вторых значительно (до 95 %) снижается время на охлаждение хлебобулочных изделий что позволит избежать необходимости в дополнительных производственных площадях. В-третьих при альтернативной замене замороженных полуфабрикатов на полуфабрикаты изготовленные с применением вакуумного охлаждения значительно сокращаются расходы потребления энергии на охлаждение заморозку складирование и логистику. В-четвертых это улучшение качества и увеличение срока свежести готовых изделий без использования дополнительных химических добавок.
При использовании вакуумного охлаждения повышается объем продукта пористость изделия равномерная исключается появление микротрещин на корочке хлебобулочных изделий. При этом вкусовые и ароматические свойства изделий не ухудшаются. Более продолжительный срок хранения изделий обуславливается тем что при вакуумном охлаждении происходит резкое снижение температуры. А как известно максимальное развитие плесневых грибов и прочих микроорганизмов происходит при t от 25 до 70 °С. При обычном охлаждении хлебобулочных изделий довольно продолжительное время находится в этой температурной среде (от 1 ч до 6 ч). При вакуумном охлаждении развитие микроорганизмов сводится к минимуму и изделия остаются долгое время свежими. И наконец важная тема – утилизация тепла. Как правило все тепло выделяемое при охлаждении готовых изделий уходит в окружающую среду. Revent предлагает использовать его для технических и технологических процессов.Система вакуумного охлаждения может быть использована как при работе на ротационных печах так и на тоннельных т.е. периодического и непрерывного действия. Система полностью управляется компьютером и позволяет добиться максимальных результатов. Таким образом применяя инновационную систему вакуумного охлаждения хлебопекарное предприятие решает несколько важных актуальных вопросов начиная от реальной экономии энергоносителей и заканчивая улучшением качества и увеличением срока годности готовых изделий.
Таблица 1.1 – Техническая характеристика вакуумных шкафов Permafood
Модель вакуумной охлаждающей установки
Размер используемых противней
До 100 кгцикл. За 1 час – приблизительно 14 циклов охлаждения
До 120 кгцикл. За 1 час – приблизительно 14 циклов охлаждения
Технические данные вакуумной установки
Холодильная установка
Температура охл. воды: до 7 °С
Вес установки: 860 кг
Вес установки: 1070 кг
2. Назначение классификация и современные конструкции основных единиц оборудования
2.1 Хлебопекарные печи
Печи – оборудование предназначенное для выпекания. Выбор печи главным образом зависит от вида выпекаемого изделия. Печи представленные сегодня на рынке настолько разнообразны что требуют классификации.
По виду используемого энергоносителя печи можно разделить на электрические и топливные (могут работать на жидком и газообразном топливе). В печах используются следующие способы теплоподвода: конвекция кондукция и излучение. В зависимости от конструкции печи делятся на стеллажные ротационные подовые конвейерные тупиковые (последние два типа используются на достаточно крупных производствах).
Ротационные печи. Обогрев пекарной камеры обеспечивают ТЭНы горячий воздух с которых сдувается вентилятором (конвекция). Пекарная камера печи рассчитана на загрузку одной или нескольких стеллажных тележек которые могут располагаться либо на платформе (платформенное крепление) либо подвешиваться на крюк (крюковое крепление). В продолжение всего процесса выпечки тележка совершает вращательные движения – это ротация. Большинство производителей предлагают печи со встроенным парогенератором который обеспечивает подачу пара в пекарную камеру во время выпечки. Этот процесс необходим для глянцевания поверхности изделий.
Рис. 1.3 – Печь ротационная «Sveba Dahlen»
Рис. 1.4 – Печь ротационная TURBO 680 JEREMY
Подовые печи. Подовые печи могут состоять из 1 2 3 или 4-х ярусов. Некоторые производители предлагают печи с самостоятельными ярусами то есть имеющими независимые элементы управления парогенератор ТЭНовые группы. Под печи может быть керамическим или металлическим с загрузкой от 1 до нескольких противней определенного типоразмера. Керамический под позволяет производить выпечку без использования противня непосредственно на его поверхности. В печах с глубоким подом загрузка требует применения специальных устройств: механических или автоматических посадчиков. Печи оснащаются электромеханической или электронной панелью управления.
Конвекционные печи. На небольших производствах находят применение конвекционные (противни размещаются на направляющих) или стеллажные печи (противни загружаются на стеллажную тележку которая затем закатывается в печь). Горячий воздух от ТЭНов равномерно распределяется по камере с помощью циркуляционного вентилятора. Отдельные модели оснащены функцией пароувлажнения. Дверцы выполненные из двойного стекла с воздушной прослойкой защищают от теплопотерь и позволяют визуально контролировать процесс выпечки. Пекарная камера оснащена источником освещения. Конвекционные печи предназначены для выпечки батонов мелкоштучных изделий изделий из замороженного теста некоторых кондитерских изделий.
Рис. 1.5 – Печь конвекционная «Metos»
Рис. 1.6 – Печь конвекционная «Metos»; Garland
Туннельные и тупиковые печи. Этот вид печей находит применение на производствах с большой производительностью. Тупиковые печи достаточно редки на современных производствах и встречаются в основном на старых хлебозаводах. Однако стоит заметиь что качество выпечки получаемой на этих печах достаточно высокое.
Туннельные печи универсальны и применяются для непрерывной выпечки любых хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. Эти печи имеют так называемые зоны выпечки благодаря которым получаемая выпечка будет иметь достаточно высокое качество. Выпекаемые изделия укладываются непосредственно на под – транспортер. Время выпечки регулируется изменением скорости движения транспортера.
Рис. 1.7 – Печь «Tagliavini»
2.2 Мукопросеиватель
Подготовка муки к производству сводится к выполнению трех последовательных операций: смешиванию просеиванию и очистке от металломагнитных примесей.
Просеивание является механическим процессом разделения сыпучего сырья на две фракции – проход и сход. Просеивание муки на хлебозаводах носит контрольный характер способствует ее разрыхлению и аэрации.
На эффективность работы просеивателя влияют многочисленные факторы характеризующие форму и размер отверстий сита его материал и скорость движения а также параметры характеризующие свойства сыпучего материала.
Сита – рабочий элемент просеивателей – выполняется из металлической сетки изготовленной из латунной или фосфористо-бронзовой проволоки. Кроме сетчатых сита могут быть штампованными. Сито характеризуется номером который указывает размер стороны ячейки в свету в миллиметрах. Для просеивания пшеничной муки применяют сита от № 1 до № 16 для ржаной - № 2 до №25.
В зависимости от способа реализации основного условия просеивания и конструкции сит предлагается следующая классификация просеивающих машин (рис. 1.8).
Рис. 1.8 – Классификация просеивающих машин
Просеиватель А1-КСБ (рис. 1.9) предназначен для просеивания сыпучих пищевых продуктов (соль гречневая крупа пшеничная мука лущеный горох и др.).
Просеиватель состоит из приемного бункера 2 станины 10 рамы 6 ситового корпуса 5 эксцентрикового колебателя 1 сменных рамок 8 с набором решет для просеивания разных продуктов электропривода 4 тяги 9 приспособления для загрузки бумажных мешков с продуктом и двух сменных крышек: крышки 3 с решеткой для приема скомковавшейся соли в бумажных мешках и крышки 7 для приема продукта на машину самотеком.
Станина 10 и рама 6 сварной конструкции выполнены из стального проката.
Рис. 1.9 – Просеиватель А1-КСБ
Ситовой корпус сборно-сварной конструкции выполнен из стального проката с одним ярусом сит. Очистка сит производится резиновыми шариками. Ситовые рамки вставляются и вынимаются через верх решетного корпуса и зажимаются крышкой 7 или 3 с помощью откидных зажимов.
Ситовой корпус имеет три точки опоры и совершает сложное движение. Передняя часть корпуса опирается на вал эксцентрикового колебателя а хвостовая часть – на две плавающие опоры скольжения. Передняя часть корпуса совершает круговое поступательное движение а хвостовая часть – только возвратно-поступательное (за счет тяги 9 удерживающей хвостовую часть от поперечного смещения).
Исходный продукт поступает на сито где происходит разделение его на две фракции: сход и проход которые выводятся из машины отдельно через выводные патрубки в поддоне ситового корпуса.
Для обеспыливания при работе с сухими сыпучими продуктами крышка 6 ситового корпуса имеет патрубок для подсоединения машины к аспирационной сети.
Для определения оптимальных режимов работы машины на различных видах продуктов по эксцентриситету и частоте колебаний ситового корпуса в пределах технической характеристики машина комплектуется набором сменных шкивов 1 к электродвигателю и эксцентриков 7 к колебателю.
Для растаривания бумажных мешков машина снабжена опрокидывающим столом и специальной крышкой с решеткой для приема бумажных мешков с продуктом разрезанных вручную на столе.
Просеивающие машины типа А1-БПК (рис. 1.10) предназначены для контрольного просеивания муки с целью выделения из нее случайно попавших посторонних примесей.
Просеивающая машина представляет собой блочную конструкцию состоящую из станины 1 двух просеивателей 6 двух приводов 2 бункера 7 двух ограждающих устройств 5. Станина изготовленная из листовой стали толщиной 6 мм состоит из верхнего прямоугольного основания корытообразной формы и четырех опорных стоек из уголкового гнутого профиля. К основанию станины имеющему два окна для вывода очищенного продукта и окно для подсоединения к системе аспирации прикреплены два просеивателя с индивидуальными электроприводами.
Привод каждого просеивателя включает в себя электродвигатель клиноременную передачу натяжное устройство. Размещен он со стороны приемных патрубков. Электродвигатель и натяжное устройство монтируют на кронштейне 3 приемного патрубка просеивателя.
Бункер предназначенный для сбора очищенного продукта изготавливают из листовой стали толщиной 3 мм. Он имеет два фланца. Верхний предназначен для подсоединения к фланцу шлюзового питателя. Ограждающее устройство клиноременной передачи состоит из ограждения и опоры. Ограждение имеет замкнутую по контуру стальную обечайку к которой приварена стенка из ситового пробивного полотна. Опора 4 изготовлена из листовой стали толщиной 2 мм. Ее закрепляют на просеивателе при помощи четырех шпилек и гаек.
Рис. 1.10 – Просеивающая машина А1-БПК
Каждый просеиватель (рис. 1.11) состоит из сварного корпуса 1 внутри которого установлен ситовой цилиндр 6 диаметром 400 мм длиной 900 мм. Цилиндр 6 изготовлен из ситового полотна с пробивными отверстиями 4 6 мм. Внутри цилиндра на двух подшипниковых опорах качения закрепленных в торцевых стенках приемного 2 и выпускного 5 патрубков вращается ротор 4 с двумя пластинчатыми бичами 3 и двумя очистителями 7 расположенными вдоль оси ротора. Приемный патрубок изготовлен из листовой стали толщиной 6 мм имеет фланец для присоединения питающего устройства и два смотровых окна. К корпусу прикреплен болтами.
Мука (исходный продукт) равномерно поступает внутрь ситового цилиндра просеивателя через приемный патрубок. Продольные бичи и очистители вращающегося ротора захватывают ее и отбрасывают на поверхность ситового цилиндра. Через окно в станине мука попадает в бункер-сборник и выводится из него через шлюзовой питатель аэрозольтранспорта. Случайно попавшие в муку посторонние примеси идущие сходом с ситового цилиндра выводятся через выпускной патрубок просеивателя и скапливаются в специальной таре. Эффективность отделения посторонних примесей составляет 100 %.
Во время работы машины под нагрузкой особое внимание обращают на равномерную подачу продукта в машину не допуская ее перегрузки на эффективность просеивания (наличие муки в отходах недопустимо) на отсутствие посторонних шумов своевременное и четкое срабатывание сигнализатора уровня муки в бункере-сборнике (завалы недопустимы).
Рис. 1.11 – Просеиватель
В работе машины могут возникнуть неисправности. Если вместе с примесями идет мука то следует уменьшить подачу продукта отрегулировать поджатие щеток или заменить их. При подпоре продукта снизу машина не отключается. В этом случае необходимо отрегулировать работу сигнализатора уровня. Вследствие износа ситового цилиндра и появления дыр возможно попадание в проходовый продукт посторонних примесей. Неисправность устраняется установкой нового ситового цилиндра. Если пробуксовывают ремни привода и не вращается ротор следует подтянуть ремни. Перегрев корпуса подшипника устраняется смазкой подшипника.
2.3 Машина тестомесильная
Тестомесильные машины применяются в предприятиях хлебопекарной кондитерской и макаронной промышленности для замеса теста. Процесс замеса заключается в смешивании составных частей теста (муки воды дрожжей соли сахара масла и других продуктов) в однородную массу разминании теста для придания ему необходимых физико-механических свойств и насыщении воздухом с целью создания благоприятных условий для брожения.
Замес не является простым механическим процессом а сопровождается биохимическими и коллоидными явлениями и повышением температуры теста вследствие того что затрачиваемая механическая энергия частично переходит в тепловую.
Тестомесильные машины можно классифицировать в зависимости от их рода действия конструктивных признаков резервуара для теста и вида движения месильного органа (рис.1.12).
Рис. 1.12 – Классификация тестомесильных машин
В тестомесильных машинах периодического действия тесто намешивается отдельными порциями через определенные интервалы.
В зависимости от характера движения месильного органа различают машины с круговым вращательным планетарным со сложным пространственным движением месильного органа.
По количеству конструктивно выделенных месильных камер обеспечивающих необходимые параметры на различных стадиях замеса различают одно- двух- и многокамерные тестомесильные машины
В зависимости от системы управления тестомесильные машины бывают с ручным и автоматическим управлением.
Рис. 1.13 – Схемы тестомесильных машин периодического действия с подкатными дежами:
а – машины с наклонной осью месильной лопасти и ее поступательным круговым движением; б – машины с наклонной осью вращения месильной лопасти выполненной в виде трубы с пространственной конфигурацией; в – машины с месильной лопастью рабочий конец которой совершает криволинейное плоское движение по замкнутой кривой; г – машины с месильной лопастью совершающей криволинейное пространственное движение по замкнутой кривой в виде эллипса; д – машины со спиралеобразной месильной лопастью вращающиеся вокруг вертикальной оси; е – машины с четырехпалой месильной лопастью вращающиеся вокруг вертикальной оси и одной неподвижной вертикальной лопастью; ж – машины с горизонтальной цилиндрической или плоской лопастью вращающейся вокруг вертикальной оси; з – машины с горизонтальной лопастью вращающейся вокруг вертикальной оси и наклонной осью дежи.
Тестомесильные машины периодического действия с подкатными дежами получили наиболее широкое распространение в виду своей универсальности. Замес и брожение теста осуществляется в специальных емкостях – дежах которые для замеса подкатываются к тестомесильной машине а затем помещаются в бродильную камеру где происходит созревание теста. Основным недостатком такого типа тестомесильных машин является применение тяжелого ручного труда по перекатке деж.
Тестомесильная машина Т–512 (рис. 1.14) предназначена для замеса теста из ржаной и пшеничной муки.
Рис. 1.14 – Тестомесильная машина Т-512:
0 – червячные редукторы; 2 12 – электродвигатели; 3 16 – конечные выключатели; 4 – кронштейн в сборе; 5 – дежа; 6 – месильный орган; 7 – крышка; 8 – пружина; 9 – гильза; 11– клиноременная передача; 13 – ограждение в сборе; 14 – бак для воды; 15 – корпус; 17 – вал–винт; 18 – бронзовая гайка; 19 – колонна; 20 – основание.
Тестомесильную машину Т-512 изготавливают в двух модификациях - с подкатными дежами и пятидежевой каруселью. Тестомесильная машина с подкатными дежами состоит из корпуса шнека кронштейна дежи с кареткой привода и основания из электродвигателя и червячного редуктора которые соединены клиноременной передачей. На выходной вал редуктора крепится цапфа месильного органа. На цапфу с помощью фторопластового шарикоподшипника посажена крышка.
В корпусе установлен бак для воды с электрообогревом представляет собой емкость с водомерным стеклом и термореле. В нижней части бака расположен ТЭН. К фланцу корпуса болтами крепится штанга на другом конце которой расположена бронзовая гайка входящая в зацепление с валом–винтом привода. Вращаясь вал–винт осуществляет подъем и опускание корпуса и месильного органа выполненного в виде ленточного шнека.
Дежа представляет собой цилиндрическую емкость с ручками установочным поясом для размещения ее на кронштейнах.
Тестомесильная машина «Стандарт» (рис. 1.15) предназначена для замеса теста из пшеничной и ржаной муки.
Машина «Стандарт» состоит из фундаментной плиты 4 корпуса 5 приводной головки 7 месильного органа 12 подкатной дежи и привода 19.
Фундаментная плита закрепляется на бетонном фундаменте на междуэтажном перекрытии четырьмя анкерными болтами. Передняя часть фундаментной плиты предназначена для установки и крепления трехколесной тележки дежи. Для этого на плите установлены два чугунных кронштейна 1 и запорная планка 15. Кроме того на плите расположен ножной рычаг 17 и упорный уголок 18 служащие для освобождения дежи с фундаментной плиты после окончания замешивания теста. Дежа закрепляется на плите автоматически действующим зажимным механизмом с педалью.
Чугунный корпус 5 машины прикрепляется к фундаментной плите 4. В нем установлен электродвигатель 6 привода который может передвигаться по салазкам осуществляя натяжение клиноременной передачи. Приводная головка установлена на корпусе машины и прикреплена к нему болтами. Месильный орган представляет собой стальной рычаг изогнутый под углом 118 °. На конце рычага укреплена лопасть конфигурация которой соответствует профилю дежи. Под чаном дежи укреплена червячная шестерня входящая в зацепление с червячным колесом станины машины.
Движение от электродвигателя передается через клиноременную передачу шкиву 2 с диском который выполняет роль половины фрикционной муфты. Вторая половина муфты насажена на вал червяка 7. Муфта включается при опускании колпака 13 над дежой на время замеса теста. От шкива 2 движение сообщается через червяк 7 и червячное колесо 8 месильному органу 12. Одновременно с вала червяка 7 при помощи клиноременной передачи сообщается вращение червяку 14 входящему в зацепление с червячной шестерней прикрепленной к деже.
Рис. 1.15 Тестомесильная машина «Стандарт»:
– кронштейн; 2 – шкив; 3 – штурвал; 4 – плита; 5 – корпус; 6 – электродвигатель;7 и 14 – червяки; 8 — червячное колесо; 9 – прижимной рычаг; 10 – подшипник;11 – месильный рычаг; 12 – месильный орган; 13 – колпак; 15 – запорная планка;16 – лопасть; 17 – ножной рычаг; 18 – упорный уголок
2.4 Тестоделительные машины
Тестоделительная машина РМК-60А (рис. 1.16) представляет собой делительную головку 15 цилиндрической формы с круглыми мерными карманами 19 и поршнями 16 совершающую вращательное движение с переменной скоростью. Когда заслонка 9 находится в крайнем левом положении тесто из воронки10 под действием силы тяжести поступает в камеру 11. Затем заслонка и поршень начинают одновременное движение вправо вытесняя часть теста из тестовой камеры в воронку. Заслонка опережая движение поршня отделяет тестовую камеру от воронки. Поршень продолжая движение нагнетает тесто в мерные карманы 19 делительной головки которая в этот период замедляет скорость вращения.
Под давлением теста поршни 16 перемещаясь вглубь кармана через ролики 20 отводят рычажки 13 закрепленные на валике 14. Количество рычажков соответствует числу мерных карманов. Снаружи делительной головки на конце этого валика укреплен рычажок 39 с роликом 38 который упирается в профиль 37 рычага 40 установленного на оси 42.Таким образом поворот валика 14 и соответственно перемещение поршней 16 вглубь кармана ограничивается положением профиля 37.
Регулирование массы кусков теста проводится вращением винта 43 с помощью которого изменяется положение профиля 37. После заполнения мерных карманов тестом и при дальнейшем повороте делительной головки ролик 38 накатывается на неподвижный кулачок 41 в результате чего рычажок 39 поворачивает валик 14 в обратном направлении. Валик через рычажки 13 роликами 20 оказывает давление на поршни 16 которые выталкивают тесто из мерных карманов. При этом рифленый валик 17 отбрасывает куски теста на ленточный транспортер 18 на который подается мука из мукопосыпателя.
Рис.1.16 – а) Тестоделительная машина РМК-60А; б) узлы и механизмы машины РМК-60А.
– регулировочная гайка; 2 – пружина; 3–скалка; 4–шарнир; 5–обойма; 6243439404650–рычаг; 7–тяга; 8–поршень; 9–заслонка; 10–воронка; 11–камера; 12222331–звездочка; 13–рычажки; 14–валик; 15–делительная головка; 16–поршень; 17–рифленый валик; 18–ленточный транспортер; 19–мерные карманы; 20–ролики; 2126–цепная передача; 25323847–ролик; 27334148–кулачок; 28–вал; 29–электродвигатель; 30–клиноременная передача; 353642–ось; 37–профиль; 4344–винт;45 –прилив; 49–пружина.
При каждом обороте делительной головки цикл деления повторяется как было описано выше.
Машина приводится в движение от электродвигателя 29 который через клиноременную передачу 30 и червячную пару приводит во вращение главный вал 28. От этого вала приводятся в движение все рабочие органы машины.
Нагнетательный поршень 8 приводится в движение от кулака 27 который закреплен на главном валу. При вращении кулак оказывая давление на ролик 32 поворачивает двуплечий рычаг 34 который через тягу 7 перемещает поршень 8 для нагнетания. Движение поршня в обратном направлении осуществляет рычаг 46 который перемещая заслонку одновременно через упорный винт 44 приливом 45 отводит двуплечий рычаг 34. Рычаг 34 свободно посажен на ось 36 и состоит из двух частей соединенных шарниром 4.
Верхняя часть рычага 6 отростком шарнирно соединена с обоймой 5 которая имеет тарельчатый фланец и свободно надета на скалку 3. Последняя шарнирно соединена через винт с пяткой рычага 34. На винт скалки посажена регулировочная гайка с шайбой. Между тарельчатым фланцем обоймы и шайбой установлена пружина 2 стабилизирующая давление при уплотнении массы теста и нагнетании его в мерные карманы. Одновременно пружина предохраняет детали от поломки при перегрузке в тестовой камере. Регулирование давления осуществляется изменением предварительного сжатия пружины путем вращения гайки 1.
С помощью пружины величину давления в тестовой камере можно регулировать в пределах 01 15 МПа.
Заслонка приводится в движение от пазового кулака 48который укреплен на главном валу. В паз кулака вставлен ролик 47 закрепленный на пальце рычага 46 который свободно посажен на ось 36. При вращении кулака рычаг качаясь на оси 36 приводит в возвратно-поступательное движение заслонку 9.
Делительная головка имеет переменную скорость вращения и приводится в движение с помощью цепной передачи 21 от звездочки 31 укрепленной на главном валу. При вращении кулака 33 рычаг 24 со звездочкой 23 через ролик 25 вращающийся на оси 35 совершает колебательное движение. При повороте этого рычага относительно оси 36 по часовой стрелке участок цепи между звездочками 12 23 и 31 укорачивается. В результате натяжная звездочка 22 под действием пружины 49 рычагом 50 отклоняется влево и удлиняет участок цепи между звездочками 12 22 31. Таким образом при уменьшении длины цепи на участке звездочек 12 23 и 31 скорость вращения делительной головки замедляется а при удлинении - увеличивается. Замедление скорости вращения делительной головки связано с наполнением мерных карманов тестом.
Рифленый валик 7 получает вращение от вала делительной головки через зубчатую передачу. Приемный транспортер 18 приводится в движение от главного вала через цепную передачу 26 к конические шестерни.
Недостатком тестоделителей с поршневым нагнетателем является неудобство очистки рабочей камеры и делительной головки при остановках машины на время более 2 ч.
Техническая характеристика тестоделителя РМК-60А
Производительность штмин.
Мощность электродвигателя кВт
Число циклов делительной головки в минуту
Тестоделитель со шнековым нагнетателем типа «Кузбасс» (рис. 1.17) предназначен для деления теста из ржаной ржано-пшеничной и пшеничной обойной муки. Тесто из воронки 5 шнеком 8 нагнетается через угловой отвод 3 в мерный карман делительного барабана периодически вращающегося внутри головки 2. Внутри мерного кармана расположен двусторонний поршень. При давлении теста поршень перемещается вниз до упорных шпилек освобождая карман для заполнения тестом. По окончании заполнения кармана делительный барабан с помощью храпового механизма 19 поворачивается на 180°. При этом тесто находящееся в камере оказывая давление на двусторонний поршень перемещает его вниз. При движении поршень выталкивает из кармана кусок теста одновременно освобождая верхнюю часть мерного кармана для последующего заполнения. Куски теста поступают на приемный транспортер 1.
Регулирование массы кусков теста производится изменением объема мерного кармана путем сближения или удаления половинок поршня с помощью винта и пружины.
Рис.1.17 – Тестоделитель со шнековым нагнетателем типа «Кузбасс»
–транспортер; 2–головка делительная; 3–угловой отвод; 4–решетка; 5–воронка; 6–загрузочный бункер; 7–шнек; 8–штурвал; 912141720–цепная передача; 1018–вал; 11–блок; 13–блок звездочек; 15–клиноременная передача; 16–электродвигатель; 19–храповой механизм
Машина приводится в движение от электродвигателя 16. Движение клиноременной передачи 75 передается на блок 11 шкива и звездочки полый вал которых установлен на шариковых подшипниках на главном валу 10. Цепная передача 12 передает движение на блок звездочек 13 от которого цепной передачей 14 вращается вал 18. От этого вала цепной передачей 9 приводится во вращение главный вал 10 с нагнетательным шнеком 8. От вала 18 цепной передачей 20 приводится в движение ленточный транспортер 1. От главного вала цепной передачей 17 вращение непрерывно передается ведущему валу а от него - делительному барабану. Прерывистое движение барабана осуществляется с помощью специального механизма.
Тестоделитель выпускается с загрузочным бункером 6 который имеет заслонку предназначенную для регулирования подачи теста в воронку делителя с помощью штурвала 7. Для предупреждения попадания посторонних предметов в делитель и выравнивания давления по поперечному сечению отвода между фланцами отвода и корпуса шнека вставлена решетка 4. Левый конец шнека у решетки расположен в опорной чугунной втулке которая с помощью четырех спиц соединена с фланцем.
Тестоделители со шнековым нагнетанием отличаются простотой конструкции и значительным механическим воздействием на полуфабрикат. Такое воздействие нежелательно для пшеничного теста. Другим недостатком этих машин является значительное колебание давления в мерных карманах ввиду непрерывного вращения шнека и периодического отбора отмеренных кусков.
Техническая характеристика тестоделителя «Кузбасс»
Производительность штмин
Число оборотов шнека в минуту
2.5 Тестоокруглительные машины
Тестоокруглитель А2-ХПО6 с конической несущей поверхностью и наружным формующим органом предназначен для округления заготовок теста из пшеничной муки массой 009 09 кг. Машина (рис. 1.18) состоит из корпуса 1 привода 2 конуса 6 спирали 7 двух мукопосыпателей 4 воздуходувного устройства 5 лотка 3 и электрооборудования 8.
Рис. 1.18 – Тестоокруглитель А2-ХПО6 с конической несущей поверхностью и наружным формующим органом
–корпус; 2–привод; 3–лоток; 4–мукопосыпатель; 5–воздуходувное устройство; 6–конус; 7–спираль; 8–электрооборудование
Корпус 1 включает в себя основание каркас четыре поворотных колеса. Привод 2 состоит из электродвигателя двухступенчатой клиноременной передачи промежуточной опоры и вала на кагором закреплен конус 6 из чугуна на наружной поверхности которого расположены продольные канавки.
Спираль 7имеет семь секций к последней шарнирно крепится лоток 3 который может занимать два положения: при нижнем положении заготовка проходит полотку; при верхнем – под ним не касаясь его.
Секции образуют два спиральных канала. После выхода из первого спирального канала состоящего из трех секций куски теста поступают во второй канал. Рабочие поверхности секций покрыты фторопластовым лаком а к лотку приклеен войлок. Каждая секция крепится к каркасу двумя винтами и имеет четыре установочных винта для регулирования положения секций спирали относительно конуса.
Каждый мукопосыпатель 4 состоит из корпуса и сита. Сито выполнено из проволочнотканой сетки совершает горизонтальное возвратно-поступательное движение. Один из мукопосыпателей расположен над местом выгрузки тестовых заготовок второй – под углом 90" по отношению к первому.
Воздуходувное устройство 5 включает в себя вентилятор нагреватель воздуховоды и сопла расположенные на каркасе над спиралью. Электрооборудование 8 предназначено для управления работой привода машины и вентилятора. Нагреватель включают в зависимости от требуемой температуры воздуха подаваемого на обдув заготовок.
При работе округлителя куски теста из тестоделительной машины поступают на нижнюю часть спирали 7. Под действием вращающегося конуса 6 тестовые заготовки поднимаются по спирали вверх приобретая при этом шарообразную форму. Затем по лотку они скатываются на конвейер который подает их в шкаф предварительной расстойки. Мукопосыпатели 4 и воздуходувное устройство 5 препятствуют возможному прилипанию теста к спирали 7и конусу 6. Использование одного или двух мукопосыпателей а также воздуходувного устройства с подогревом или без него определяется технологическими требованиями. Количество муки подаваемой мукопосыпателем на подсыпку регулируется вручную путем изменения амплитуды колебания сита.
Тестоокруглитель Т1-ХТН относится к машинам с конической несущей поверхностью и внутренней формующей спиралью. Округлитель (рис.1.19) используется для обработки тестовых заготовок для батонов и мелкоштучных изделий с широким диапазоном массы кусков (от 02 до 11 кг). Внутри корпуса 4 размещены приводной электродвигатель 2 двухступенчатая клиноременная передача и червячный редуктор 3.
Внутри пустотелого вала червячного колеса 1 расположен пустотелый вал 5 на котором закреплены формующая спираль 11и воздухоподающие патрубки 10 служащие для обдувки заготовок воздухом с целью устранения прилипания теста к рабочим поверхностям.
Рис. 1.19 – Тестоокруглитель Т1-ХТН с конической несущей поверхностью и внутренней формующей спиралью
–червячное колесо; 2–электродвигатель; 3–червячный редуктор; 4–корпус; 5–вал; 6–загрузочная воронка; 7–винт; 8–диск; 9–палец; 10–воздухоподающий патрубок; 11–формующая спираль; 12–труба.
Тестовые заготовки поступают через загрузочную воронку 6 на дно чаши где они захватываются внутренней формующей спиралью вращающейся чаши и перемещаются по спиральному желобу вверх совершая при этом сложное движение в результате чего им придается шарообразная форма. После округления заготовки выбрасываются на ленточный транспортер.
Благодаря увеличению окружной скорости к выходу происходит увеличение интервала между заготовками что предупреждает их сдваивание. Однако в нижней части машины где скорость наименьшая и подъем спирального желоба более крутой возможно сдваивание кусков теста. Во избежание этого необходимо обеспечить ритмичную передачу тестовых заготовок.
Для установки выходного участка спирали в нужном направлении спираль можно поворачивать и фиксировать с помощью диска с отверстиями 8 и пальца 9. Для регулирования зазора между стенкой чаши и формующей спиралью служит винт 7. Заготовки подаются через приемную воронку 6. Изменяя положение загрузочной воронки можно менять в небольших пределах длительность обработки заготовок в округлителе. Воздух для обдувки поступает в машину по трубе 12 к которой подключается центральная воздухоподающая магистраль. В приводе предусмотрена двухручъевая клиноременная передача с различным передаточным числом что позволяет предусмотреть две частоты вращения чаши.
К достоинствам машины относится простота конструкции и удобство обслуживания возможность регулирования зазора между чашей и спиралью.
3 Патентная проработка проекта
Основной целью модернизации являются расширение ассортимента выпускаемых изделий посредством внедрения вакуумной системы охлаждения повышение надежности оборудования а также улучшение качества выпускаемой продукции.
3.1 Опорный механизм вращающейся платформы механизм крепления стеллажа на платформе
В патенте №2188548 (Приложение А) хлебопекарная печь содержит пекарную камеру расположенную над ее днищем на опорном механизме вращающуюся платформу связанную через раму и передачу вращения с приводом и устанавливаемый на платформе стеллаж. Опорный механизм состоит из вертикальной опоры закрепленной на днище пекарной камеры надетых на опору упорного и радиальных подшипников размещенных внутри соединенного с платформой подшипникового корпуса. На платформе печи помещен ограничитель на нижней поверхности днища стеллажа - направляющая охватывающая подшипниковый корпус и ограничитель а на раме расположен поворотный запор выполненный с возможностью фиксации стеллажа на платформе.
Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности хлебопекарной печи для ее работы в режиме максимальной загрузки.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том что в хлебопекарной печи содержащей пекарную камеру расположенную над ее днищем на опорном механизме вращающуюся платформу связанную через раму и передачу вращения с приводом и устанавливаемый на платформе стеллаж опорный механизм состоит из вертикальной опоры закрепленной на днище пекарной камеры надетых на опору упорного и радиальных подшипников размещенных внутри соединенного с платформой подшипникового корпуса. На платформе печи помещен ограничитель на нижней поверхности днища стеллажа - направляющая охватывающая подшипниковый корпус и ограничитель а на раме расположен поворотный запор выполненный с возможностью фиксации стеллажа на платформе.
Кроме того предлагается усовершенствованный вариант хлебопекарной печи в котором наряду с вышеназванными признаками упорный подшипник размещен в кольце с буртиком по внешнему диаметру при этом буртик кольца входит в концентрическую канавку на подшипниковом корпусе образуя лабиринтное уплотнение.
Заявляемое техническое решение поясняется с помощью чертежей где на фиг.1 изображена хлебопекарная печь (рис. 1.20) в продольном разрезе на фиг.2 - опорный механизм в продольном сечении (А-А на фиг.1) на фиг.3 - поперечное сечение (Б-Б на фиг.1) на фиг.4 - поворотный запор на раме (вид В на фиг.1).
Печь содержит пекарную камеру 1 привод 2 передачу вращения 3 и платформу 4 расположенную над днищем пекарной камеры и связанную с передачей вращения через раму 5. На платформе установлен стеллаж 6. Платформа связана с днищем камеры посредством опорного механизма 7.
Опорный механизм включает в себя: вертикальную опору 8 жестко закрепленную на днище пекарной камеры подшипниковый корпус 9 жестко соединенный с платформой упорный подшипник 10 и радиальные подшипники 11 надетые на опору. Упорный подшипник размещен в кольце 12 с буртиком по внешнему диаметру при этом буртик кольца входит в концентрическую канавку на подшипниковом корпусе образуя лабиринтное уплотнение 13.
На нижней поверхности днища стеллажа расположена направляющая 14 а на платформе - ограничитель 15. Направляющая состоит из тупиковой зоны 16 и входной зоны 17 расширяющейся в направлении входа. На раме находится поворотный запор 18.
Печь работает следующим образом. Стеллаж 6 с уложенными на нем противнями или формами с тестовыми заготовками устанавливают на платформу 4 в пекарной камере 1 предварительно нагретой до заданной температуры выпечки. При этом направляющая 14 на нижней поверхности стеллажа охватывает подшипниковый корпус 9 и ограничитель 15. Поворотный запор 18 на раме 5 приводят в положение при котором он захватывает каркас стеллажа; при этом стенки входной зоны 17 направляющей прижимаются к ограничителю 15 а стенки тупиковой зоны 16 направляющей - к подшипниковому корпусу 9. Таким образом стеллаж надежно фиксируется на платформе.
После установки стеллажа и закрывания пекарной камеры включают режим выпечки. При этом включается привод 2 через передачу вращения 3 и раму 5 вращение передается платформе и установленному на ней стеллажу. Платформа опирается на днище пекарной камеры через опорный механизм 7 обеспечивающий устойчивость плавное вращение и центрирование платформы.
Упорный подшипник 10 воспринимает вертикальную нагрузку от подшипникового корпуса 9 вращающегося вокруг опоры 8. Радиальные подшипники 11 центрируют подшипниковый корпус относительно опоры.
Размещение упорного подшипника в кольце 12 с буртиком по внешнему диаметру и лабиринтное уплотнение 13 препятствуют вытеканию из опорного механизма смазки в процессе эксплуатации печи что повышает износоустойчивость опорного механизма и как следствие общую надежность хлебопекарной печи.
Рис. 1.20 – Хлебопекарная печь
Продолжительность и температурно-влажностный режим выпечки задаются в зависимости от вида продукции. По окончании выпечки привод отключается. После остановки платформы открывают пекарную камеру. Открывают поворотный запор высвобождая при этом стеллаж. Затем стеллаж извлекают из пекарной камеры.
Еще одним предложением является изменение конструкции парогенератора. Был рассмотрен патент (Приложение Б) графическое изображение которого представлено на рисунке 1.21. Предложенный в патенте парогенератор образует часть конвекционной печи имеющей камеру и воздуховод для потока нагретого воздуха перемещаемого посредством вентилятора. Парогенератор содержит агрегат 11 аккумулирующий тепло. Кроме того парогенератор содержит водораспылительный узел 12 расположенный вдоль горизонтальной верхней стороны аккумулирующего тепло агрегата 11 а под этим агрегатом расположен отстойник 13 предназначенный для сбора и стока избыточной воды текущей из агрегата аккумулирующего тепло. Пара горизонтальных скоб 14 прикрепленных к внутренней стороне торцовых стенок отстойника обеспечивает удержание аккумулирующего тепло агрегата 11.
Агрегат 11 содержит пару боковых стоек 15 и большое количество горизонтальных опор 16 которые свободно устанавливаются друг над другом между упомянутыми стойками причем каждая из них удерживает на себе слой аккумулирующих тепло тел в форме шариков 17 выполненных из стали или другого металла. Боковые стойки 16 агрегата аккумулирующего тепло образованы парой каналообразных элементов каналы которых обращены друг к другу. Концевые части опор 16 заходят в пространства между фланцами боковых стоек при этом самая нижняя опора опирается на скобы 14 в отстойнике 13 в то время как каждая другая опора покоится на последующей нижней опоре. Водораспределительный узел 12 содержит удлиненный колпак или крышку 18 и водораспределительную трубу 19 расположенную внутри крышки и идущую по ширине или длине агрегата 11 аккумулирующего тепло. Часть водораспылительного узла вставлена между боковыми стойками 15 с нижней кромочной частью колпака 18 выходящей в самую верхнюю опору 16. По длине водораспределительной трубы 19 образованы выпускные отверстия и через эти отверстия вода распыляется к внутренней стороне боковых стенок колпака и распределяется по ним так что она разбрызгивается и течет по самой верхней опоре.
Существенные отличительные признаки парогенератора согласно изобретению относятся к опорам 16. Каждая опора 16 изготовлена из плоского куска стального листа продольные кромочные части которого изогнуты примерно под 60o вверх для формирования отклоняющихся наружу боковых стенок 10. Концевые части изогнуты примерно на 120o вверх и внутрь для образования наклоняющихся внутрь торцевых стенок 21 высота которых обозначена буквой Н. Эти торцевые стенки проходят вверх на большую высоту чем боковые стенки 20 причем их верхние края образуют опору или упор для вышележащих опор 16 как указано штрихпунктирной линией. Соответственно высота боковых стенок составляет 04 06 расстояния H по вертикали между соответствующими точками на примыкающих опорах; боковые стенки могут эффективно ограничивать разбрызгивание воды наружу к боковым сторонам от агрегата 11 аккумулирующего тепло без чрезмерного ограничения сквозных проходов для воздуха. Если от водораспылительного узла 12 подается большое количество воды может оказаться желательным увеличение высоты боковых стенок даже до еще больших величин.
На всем протяжении своего прохождения между торцевой и боковой стенками плоская горизонтальная нижняя стенка 22 опоры обеспечена предпочтительно посредством прошивки сквозными окнами или отверстиями 23 которые если смотреть на них в плане имеют некруглую форму. В представленном варианте осуществления конструкции отверстиям придана форма правильных многоугольников а именно квадратов но может быть использована и другая форма. Эти отверстия расположены в большом количестве например трех параллельных продольных рядов так что расстояния по горизонтали от центра С каждого отверстия до центра смежного отверстия равны. На расстоянии от отверстий 23 нижняя стенка 22 выполнена сплошной. Каждое отверстие 23 создает седло для одного шарика 17 а также образует канал для прохода воды при этом шарик отграничивает открытую часть или площадь канала до доли общей площади отверстия.
Опоры 16 предназначены для нахождения шарика 17 в каждом седле или отверстии 23 причем шарики на каждой опоре предпочтительно имеют одинаковый размер или диаметр Д так что смежные шарики 17 входят в соприкосновение друг с другом или отстоят друг от друга на очень небольшое расстояние и в то же время расстояние H между шариками и нижней стороной следующей верхней опоры т.е. расстояние H по вертикали между соответствующими точками на примыкающих опорах выполняется как можно меньшим (расстояние H может быть равно нулю или даже если шарики проходят в отверстия следующей верхней опоры имеет отрицательную величину). Соответственно скомбинированная масса аккумулирующая тепло образуемая шариками 17 имеет по возможности наибольшую величину для данного общего объема агрегата 11 аккумулирующего тепло.
Все опоры 16 идентичны а также идентичны отверстия 23 всех опор следовательно шарики 17 заходящие в отверстия выстраиваются по прямой по всей высоте агрегата 11 аккумулирующего тепло.
Когда вода распространяется по аккумулирующему тепло агрегату из распылительной трубы 19 то она фактически равномерно распределяется по отверстиям 23 в самой верхней опоре 16. Когда в этой опоре шарики отсутствуют вода может относительно свободно течь через отверстия к шарикам 17 на следующей нижней опоре. Поскольку каждое отверстие 23 в самой верхней опоре 16 находится непосредственно над шариком 17 вода будет фактически равномерно распространяться по верхней поверхности шарика. А вода которая сразу не испаряется течет вниз от шарика к свободным отверстиям нижней стенки опоры на которой располагаются шарики.
Когда отверстия в нижней стенке 22 невелики по сравнению с диаметром шарика вода будет течь вниз к нижележащим шарикам 17 из второй по высоте опоры 16 которая относительно близка к верхним частям этих шариков так что вода вновь равномерно распространяется по всей верхней поверхности шариков.
Подобным образом вода равномерно распространяется по шарикам 17 на следующих опорах 16 до тех пор пока она не испарится либо пока избыточное количество воды не достигнет самой нижней опоры 16 и не потечет в отстойник 13.
Поскольку вода равномерно распределяется поверх шариков 17 аккумулируемое тепло может быть использовано весьма эффективно для производства пара и в то же время нежелательное разбрызгивание воды от агрегата 11 аккумулирующего тепло на боковые стороны сводится к минимуму.
Рис. 1.21 – Парогенератор
По причинам экономичности производства выгодно выполнять отверстия всех опор с одинаковым размером и использовать шарики одного и того же размера по всему агрегату 11 как в описанном и представленном варианте осуществления изобретения. С функциональной точки зрения это также полностью удовлетворяет большинству практических целей. Однако в пределы объема изобретения входит создание отверстий имеющих различные формы иили размеры иили шариков с различными размерами для различных опор. Посредством надлежащего выбора этих параметров можно обеспечить определенное регулирование потока воды так что распределение воды по высоте агрегата аккумулирующего тепло по возможности близко соответствует желаемому распределению.
Для того чтобы поток воды через отверстия в опорах мог идти как можно ближе к вершинам нижележащих шариков отверстия должны быть по возможности наименьшими. С другой стороны для того чтобы поток воды через отверстия не был сильно органичен отверстия не должны быть весьма малыми. Для практических целей в представленном варианте осуществления конструкции длина сторон отверстий многоугольника приемлемо составляет 02 06 а предпочтительно 02 04 от диаметра Д шарика.
3.3 Просеивающий узел мукопросеивателя
В патенте № 2143202 (Приложение В) мукопросеиватель снабжен подъемным механизмом для подъема мешка с мукой на высоту достаточную для высыпания муки в бункер повышает производительность технологического процесса и облегчает условия труда на установке избавляя обслуживающий персонал от тяжелого ручного подъема мешков и их опрокидывания.
Установка бункера мукопросеивателя на откидной крышке позволяет по мере необходимости очищать сито от отходов не разбирая мукопросеивающий блок. Для его очистки достаточно открепить подъемник от бункера снять быстросъемные крепежные элементы фиксирующие крышку с бункером на станине откинуть ее в сторону тем самым освободив доступ к ситу.
Ситовый полый барабан со стаканом внутри и бункер конструктивно пространственно разнесены в отличие от прототипа где первые два элемента находятся внутри патрубка бункера. Эта особенность полезной модели также облегчает доступ к просеивающему блоку и очистку сита.
В результате этого увеличивают производительность мукопросеивателя сберегая время и улучшая условия его обслуживания. Кроме того возможность быстрой своевременной очистки улучшает качество просеянной муки.
Выполнение стакана установленного с зазором относительно боковой внутренней поверхности и дна закрепленного на вертикальном приводном валу полого ситового барабана съемным также способствует достижению вышеуказанного технического результата.
Мукопросеиватель (рис. 1.22) работает следующим образом.
На подъемный механизм 12 закрепленный на станине 1 устанавливают мешок поднимают на нужную высоту с одновременным его опрокидыванием высыпая муку в бункер 2. Затем включают мукопросеиватель. Кстати операцию загрузки муки можно проводить не только до включения установки но и после нее. Мука из бункера 2 попадает в стакан 7 увлекается дном вращающегося полого ситового барабана 4 через зазор между ним и нижним краем съемного стакана 7 в зазор между внутренними боковыми поверхностями полого ситового барабана 4 и съемного стакана 7 где под действием центробежных сил распределяется по поверхности сита и просеивается через его ячейки. Величина этих зазоров зависит от необходимой производительности установки. Кольцо 16 установленное между полым ситовым барабаном 4 и съемным стаканом 7 с фланцем 15 в их верхней части исключает вытекание непросеянной муки через верхний боковой зазор между ними и смешивание ее с очищенной мукой. Затем мука направляется к вращающемуся вертикальному шнеку 8 который подхватывает муку и по трубе 9 направляет ее к отводному патрубку 10. Проходя через магнитные ловушки 11 смонтированные на нем мука очищается от случайно попавших в нее металлических частиц и затем попадает в подставленную емкость. Предохранительная решетка 3 предупреждает проникновение к вращающимся частям установки во время ее работы.
По мере необходимости проверяют состояние поверхности полого ситового барабана 4 и очищают его от отходов. Для этого откручивают быстросъемные крепежные элементы 14 (гайки-барашки) снимают бункер 2 вынимают съемный стакан 7 и производят операцию очистки. Очищают также и магнитные ловушки от скопившихся металлических частиц.
Рис. 1.22 – Мукопросеиватель
3.4 Месильная лопасть тестомесильной машины
В патенте №2379893 (Приложение Г) тестомесильная машина содержит дежу для замеса теста и месильный орган выполненный в виде установленного по центру дежи вращающегося вала на котором по винтовой линии сверху вниз установлены сменные месильные лопасти одинаковой длины. При этом во вращающемся валу по винтовой линии выполнены отверстия с внутренней резьбой в которых установлены шпильки на которые надеты установочные шайбы и закреплены сменные тестомесильные лопасти. Изобретение позволяет повысить качество замеса теста и повысить производительность.
Технический результат изобретения - повышение качества замеса теста и повышение производительности. В заявленном изобретении достигается эффект непрерывного перемешивания с последующим движением массы теста кроме того исключено образование непромешанного слоя теста т.е. «мертвых зон».
Технический результат достигается за счет того что тестомесильная машина содержит дежу для замеса теста и месильный орган при этом месильный орган выполнен в виде установленного по центру дежи вращающегося вала на котором по винтовой линии сверху вниз установлены сменные месильные лопасти одинаковой длины а во вращающемся валу по винтовой линии выполнены отверстия с внутренней резьбой в которых установлены шпильки на которые надеты установочные шайбы и закреплены сменные тестомесильные лопасти.
На фигуре 1 изображена схема тестомесильной машины; на фигуре 2 - разрез по А-А на фигуре 1; на фигуре 3 вид Б на фигуре 1.
Тестомесильная машина содержит: электродвигатель 1 (фиг.1) вал 2 которого соединен с соединительной муфтой 3 имеющей выходной вал 4 на котором установлен шкив 5. В свою очередь шкив 5 клиноременной передачей 6 соединен со шкивом 7 установленным на валу 8 цилиндрического редуктора 9 вал 10 которого в свою очередь соединен с предохранительной муфтой 11 в которую входит месильный орган 12 выполненный в виде установленного по центру дежи 13 вращающегося вала на котором по винтовой линии сверху вниз установлены сменные месильные лопасти 18 одинаковой длины но разные по диаметру.
На вращающемся валу месильного органа 12 сверху вниз выполнены отверстия 14 (фиг.2 и 3) с внутренней резьбой в которые установлены шпильки 15 с помощью наружной резьбы. На шпильки 15 надеваются установочные шайбы 16 и устанавливаются сменные месильные лопасти 18 одинаковой длины но разные по диаметру в зависимости от плотности замеса теста с помощью отверстий 17 с внутренней резьбой.
Машина работает следующим образом.
В дежу 13 засыпают компоненты для замеса включают электродвигатель 1 который передает крутящий момент на вал 2 на соединительную муфту 3 которая в свою очередь соединенная с валом 4 на конце которого установлен шкив 5 с помощью клиноременной передачи передает вращение на шкив 7. Вал 8 передает крутящий момент от шкива 7 на цилиндрический редуктор 9 который в свою очередь передает крутящий момент на вал 10 имеющий предохранительную муфту 11 которая в свою очередь вращает месильный орган 12.
Рис. 1.22 – Схема тестомесильной машины
Смешивание теста происходит в машине за счет вращения месильного органа 12 на котором расположены по винтовой линии одинаковой длины месильные лопасти 18 но разные по диаметру. В месильные лопасти 18 по внутренней резьбе 17 ввернуты шпильки с наружной резьбой 15 на которые в свою очередь надеваются установочные шайбы 16 и далее шпильки вворачиваются в отверстия с внутренней резьбой 14 месильного органа 12 что обеспечивает качественное перемешивание теста при замесе и увеличивает производительность.
Установление месильных лопастей на валу по винтовой линии и одинаковых подлине при вращении вала создает эффект дополнительного вертикального перемешивания путем образования воронки на поверхности перемешиваемого материала что обеспечивает качественное перемешивание теста при замесе и увеличивает производительность.
4 Формулирование идеи и обоснование технического решения
В результате литературного обзора и патентного поиска в качестве модернизации технологии производства хлебобулочных изделий и машин для её осуществления следующее:
С целью расширения ассортимента выпускаемых изделий и обеспечения населения свежевыпеченными хлебобулочными изделиями внедряем технологию дискретной выпечки с промежуточным вакуум-испарительным охлаждением хлебобулочных изделий.
С целью повышения надежности хлебопекарной печи для ее работы в режиме максимальной загрузки предлагаем опорный механизм печи выполнить из вертикальной опоры закрепленной на днище пекарной камеры надетых на опору упорного и радиальных подшипников размещенных внутри соединенного с платформой подшипникового корпуса. На платформе печи поместить ограничитель на нижней поверхности днища стеллажа - направляющую охватывающую подшипниковый корпус и ограничитель а на раме поворотный запор выполненный с возможностью фиксации стеллажа на платформе.
С целью увеличения производительности тестоделительной машины поршня тестоделительной головки устанавливаем с возможностью независимого перемещения входное отверстие корпуса смещаем к выходному по направлению вращения гильзы при этом вал должен иметь осевое отверстие с радиальными каналами для периодического сообщения полости гильзы с источником сжатого воздуха.
Описание разработанного проекта
1 Описание технологической линии дискретного производства хлебобулочных изделий
Технологический процесс дискретной выпечки включает в себя следующие этапы:
- выработку хлебобулочных изделий высокой степени готовности;
- охлаждение хлебобулочных изделий вакуумно-испарительным методом;
- хранение хлебобулочных изделий в охлажденном виде;
- окончательная выпечка хлебобулочных изделий.
Машинно-аппаратурная схема дискретного производства хлебобулочных изделий с вакуум-испарительным охлаждением представлена в Приложении ДП-02068108-260602-66-2012-ХЛМ-00.00.000 Т3.
Мука из мешков направляется в мукопросеиватель 1 марки А2-ХПВ для удаления от примесей разрыхляется и аэрируется что повышает ее качество.
Далее мука поступает в производственный бункер 2 откуда подается шнеком 3 на автомуковесы 4 на которых отвешивается необходимая доза для замеса теста. Затем мука поступает в тестомесильную машину 5 марки А2-ХТБ в которую также подаются с помощью дозаторов 7 8 9 10 все остальные необходимые компоненты: вода дрожжи растворы сахара и соли. Здесь тесто перемешивается с высокой интенсивностью до однородной консистенции что позволяет сократить время брожения теста и улучшить качество готового продукта.
Далее дежа 6 с замешанным в ней тестом поступает на дежеопрокидыватель 11 с помощью которого тесто попадает в емкость для брожения 12. Брожение происходит при 28 30 °C в течение 60 90 мин. Выброженное тесто подается в делительную машину 13 где разделяется на куски массой 04 05 кг после чего заготовки направляются в тестоокруглительную машину 14 где им придается шарообразная форма.
Округленные тестовые заготовки поступают в расстоечный шкаф 15 где тесто увеличивается в объеме и становится пышным вследствие образования углекислого газа.
Далее расстоявшиеся заготовки подаются на выпечку в ротационную печь 16 марки Г4-ПРЭ выпечка изделий в которой производится при 200 210ºC. Продолжительность выпечки составляет 75 80 % от общего времени выпечки изделия.
Сразу после выпечки частично выпеченные изделия на тележках 17 или перфорированных противнях завозятся или устанавливаются на стеллажи в камере вакуумно-испарительного охлаждения 18. Затем дверь (крышка) камеры плотно закрывается. Включаются вакуумные насосы.
Вначале откачивается смесь из воздуха заполнявшего камеру до размещения в ней хлебобулочных изделий и водяных паров поступающих в камеру из изделий. Через некоторое время воздух в объеме камеры практически заканчивается и камера заполняется только парами воды из изделия. Считается что воздух в камере охлаждения полностью отсутствует. Вследствие вакуумирования давление насыщенных паров воды во всем объеме охлаждаемого хлебобулочного изделия становится неравновесным т.е. меньше того которое установилось бы при фактической температуре теста-хлеба. Однако при постоянной температуре хлебобулочного изделия понизить давление удастся только на короткое время по истечении которого оно вновь вернется к исходному значению за счет испарения свободной влаги. Именно так объясняются процессы установления равновесия системы вода-пар по диаграмме ее состояния.
Постоянство температуры хлебобулочного изделия ничем не поддерживается. Поэтому испарение воды сопровождается отводом тепловой энергии от изделия что вызывает его охлаждение. Меньшей температуре хлебобулочного изделия соответствует меньшее давление насыщенных паров т.е. новое состояние равновесия. В связи с этим по мере откачивания паров из камеры охлаждения все время нарушается равновесие между фактическим давлением водяных паров и давлением их насыщенных паров. В результате все время поддерживается испарение воды из изделия и его охлаждение.
По регистраторам давления и температуры установленным вне камеры наблюдают за процессом вакуумирования и охлаждения. Как только температура изделия достигнет +2°С вакуумные насосы выключают и процесс охлаждения останавливается.
Данный процесс обеспечивает быстрое охлаждение полуфабрикатов с 70 80 °С до 2 °С за 6 10 минут при скорости вакуумирования 30 лмин.
Охлажденные полуфабрикаты упаковывают в полимерные или другие влагонепроницаемые упаковочные материалы а затем в ящики из гофрированного картона. Охлажденные полуфабрикаты хранят при температуре не ниже 0°С и не выше +2 °С в холодильнике 19. Рекомендуемые сроки хранения - 10 дней.
Охлажденные полуфабрикаты перевозят к местам реализации в автомобилях-рефрижераторах при температуре не выше + 2 °С на специальных полках-стеллажах рекомендуемых для перевозки готовой хлебобулочной продукции.
Приготовление хлебобулочных изделий из охлажденных изделий высокой степени готовности можно осуществлять в торговых точках или пунктах питания оснащенных минимальным набором оборудования – холодильником 19 и печью любой конструкции.
2 Описание конструкции и принципа действия модернизируемого оборудования
2.1 Печь ротационная Г4-ПРЭ
Печь имеет камеру выпечки контур обогрева и циркуляции воздуха механизм вращения стеллажной тележки систему пароувлажнения и панель управления.
Камера выпечки обогревается воздухом который разогревается проходя через блок воздухоподогревателя. Принудительная циркуляция воздуха обеспечивается вентилятором. Для получения равномерной выпечки стеллажная тележка вращается. Температура в пекарной камере поддерживается автоматически.
Для начала работы следует разогреть печь до необходимой для выпечки температуры открыть дверь пекарной камеры ввести загруженную тестовыми заготовками тележку зафиксировать ее закрыть дверь произвести пароувлажнение. После окончания выпечки стеллажная тележка выводится из камеры.
Печь обслуживается рабочим - пекарем обученным работе на печи.
Общий вид ротационной конвекционной печи представлен на чертеже ДП-02068108-260602-66-2012-ХВМ-16.00.000 ВО.
Печь состоит из каркаса 1 облицованного панелями 11 внутри которого расположена пекарная камера 3 камера теплообменника с блоком воздухоподогревателя 5 парогенератор 9 система воздуховодов . Сверху на каркасе закреплены вентилятор камеры 8 вентилятор козырька 3 и привод 4. На полу пекарной камеры установлена вращающаяся платформа 10 с рамкой 6. На конце вала привода 4 закреплена вилка передающая вращательное движение платформе 10 через рамку 6 .
Выпечка хлебобулочных и кондитерских изделий производится на подовых листах или в формах устанавливаемых на стеллажную тележку 12. В камере стеллажная тележка устанавливается на диск вращающейся платформы 10 и фиксируется поворотным запором 13.
Платформа вращающаяся состоит из корпуса с закрепленным на нем диском оси подшипников. Смазка подшипников производится через пресс - масленки.
Температура воздуха в пекарной камере контролируется двумя термо-электрическими преобразователями один из которых предназначен для поддержания заданной температуры выпечки в пекарной камере другой для аварийного отключения горелки при повышении температуры выше допустимой.
Для подсветки пекарной камеры в каркасе установлены две лампы освещения.
Печь снабжена пандусом для удобства закатывания стеллажной тележки в пекарную камеру.
Пекарная камера закрывается дверью 7 с запорным механизмом фиксирующим ее в закрытом положении. Дверь имеет смотровое окно для наблюдения за процессом выпечки и крепится к каркасу шарнирными петлями имеющими возможность регулировки по горизонту высоте и плотности прилегания двери к каркасу.
Слева от двери расположена панель управления 14. Панель управления имеет возможность откидываться вверх для удобства обслуживания электрооборудования.
Сверху на фронтальной стороне печи закреплен козырек с вентилятором 3. Вентилятор 3 имеет фланец для подсоединения к системе вытяжной вентиляции.
Пар для увлажнения пекарной камеры вырабатывается системой пароувлажнения которая состоит из подводящего и отводящего трубопроводов с присоединительной резьбой G12" (трубная цилиндрическая резьба 12 дюйма) фильтра крана клапана электрического подачи воды парогенератора 9 расположенного внутри пекарной камеры.
При пароувлажнении вода по трубопроводу поступает в парогенератор и протекая по его лоткам испаряется за счет тепла разогретого воздуха. Неиспарившаяся вода вытекает в отводящую трубу. Предусмотрено два режима пароувлажнения пекарной камеры: автоматический в цикле и ручной.
Пекарная камера печи обогревается воздухом который циркулирует по замкнутому контуру. Вентилятором 8 воздух отсасывается через блок воздухо-подогревателя 5 разогревается в нем направляется по воздуховодам. Воздух прошедший пекарную камеру через окно в задней стенке поступает в камеру теплообменника 4 где снова подогревается проходя сквозь трубы блока воздухоподогревателя 5 и отсасывается вентилятором 8. Для получения равномерной выпечки стеллажная тележка вращается.
Печь должна соответствовать требованиям технических условий ТУ 5151-024-12217395-99 и комплекту технической документации. Техническая характеристика ротационной конвекционной печи представлена в таблице 2.1.
Техническая характеристика конвекционной печи
Максимальная производительность кгч
- по формовому хлебу 065 кг
- по подовому хлебу 05 кг
- по подовому хлебу 03 кг
Номинальная мощность кВт
Номинальное напряжение В
Диапазон установки температуры в пекарной камере 0С
Время разогрева печи до t=250 0С мин не более
Максимальный расход электроэнергии кВт*ч
Габаритные размеры мм не более
ширина с пандусом (без пандуса)
Перемешивание продукта осуществляется мешалкой 4 состоящей из вертикального вала с укрепленными на нем лопастями прямоугольной формы. Перемешивающая лопасть имеет множество отверстий удовлетворяющих следующим условиям: отношение площади отверстий в верхней половине перемешивающей лопасти к полной площади верхней половины перемешивающей области составляет 60% отношение площади отверстий в нижней половине перемешивающей лопасти к полной площади нижней половины перемешивающей области составляет 35 %. В нижней части корпуса 5 имеются два патрубка для спуска конденсата и выгрузки готового продукта. Над реактором смонтирован привод включающий электродвигатель 1 и редуктор 2. Для санитарной обработки верхней части имеется крышка 3.
2.2 Тестоделительная машина
Тестоделительная машина (ДП-02068108-260602-66-2012-ХДМ-13.00.000 ВО) предназначена для деления по объемному принципу пшеничного теста на заготовки одинакового объема.
На станине 1 машины закреплены следующие составные части: приемный бункер 4 тестовая камера 5 делительная головка 3 отводящий конвейер 2 щит управления 6 и датчик 7 уровня теста.
Внутри тестовой камеры размещены двухлопастной барабан 9 и отсекающая заслонка 8. На рычаге заслонки 8 установлен пружинный демпфер для стабилизации давления в мерной камере 6 делительной головки. Последняя выполнена двухкамерной и имеет спаренные плавающие поршни 5 перемещающиеся под действием давления теста.
Между поршнями 5 установлен механизм 4 позволяющий раздвигать или сближать поршни между собой. При этом изменяется объем мерных камер 6 и регулируется масса тестовых заготовок. Тестовая камера и делительная головка соединены козырьком 7. Внутри делительной головки установлен отрезной нож 3 и сбрасывающий валик 2. На приводной барабан 1 натягивается лента отводящего конвейера.
При работе машины тесто из приемного бункера поступает в тестовую камеру где захватывается лопастью. За один оборот вала нагнетателя совершается два цикла так как на этом валу размещены две лопасти. Открытая заслонка выталкивает содержащиеся в тесте газы обратно в бункер. Затем она закрывается и под давлением лопасти тесто заполняет мерный карман делительной головки сообщающейся в этот момент с тестовой камерой.
Благодаря наличию стабилизатора давления в зоне нагнетания поддерживается определенное давление что обеспечивает постоянную плотность теста поступающего в мерный стакан. С помощью заслонки которая под действием избыточного давления поворачивается преодолевая сопротивление пружины демпфера избыток теста попадает обратно в бункер.
При заполнении тестом следующего мерного стакана поршень перемещаясь выталкивает отмеренный ранее объем теста. Заготовка отделяется от делительной головки ножом и сбрасываюшим валком передается на ленточный конвейер для загрузки в тестоделительную машину.
Тестоделительная головка (ДП-02068108-260602-66-2012-ХДМ-13.03.000 ВО) содержит цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями размещенную в корпусе гильзу 4 с приводным валом 5 и полостью 6 представляющую собой цилиндрическое отверстие в котором расположен поршень состоящий из двух частей 7 и 8 установленных с возможностью независимого перемещения по направляющим цилиндрам 9 штоками 10. Приводной вал 5 имеет осевое отверстие 11 с радиальными каналами 12 соединяющими полость 6 гильзы 4 через отверстие 14 с атмосферой. На одном из направляющих цилиндров 9 установлено червячное колесо 15 входящее в зацепление с червяком 16 вал которого выступает из корпуса 1 и оканчивается маховиком 17.
При вращении гильзы 4 в момент времени когда одно из отверстий полости совпадает с выходным отверстием 3 корпуса 1 полость гильзы заключенная между частями 7 и 8 поршня каналы 11 и 12 и штуцер 13 соединяется с источником сжатого воздуха. Под воздействием давления воздуха часть 8 поршня перемещается вниз вытесняя из полости гильзы отмеренную порцию теста. При дальнейшем вращении гильзы полость заключенная между частями поршня соединяется через каналы 11 и 12 и отверстие 14 с атмосферой сбрасывая избыточное давление воздуха находящееся в этой полости. В это время противоположное отверстие полости гильзы с поршнем 7 совмещается с входным отверстием 2 корпуса 1 и тесто заполняет мерный объем. Описанный процесс циклически повторяется. Регулирование мерного объема осуществляется маховиком 17 вращение от которого передается червяком 16 червячному колесу 15.
Техническая характеристика тестоделительной машины
Масса тестовых заготовок г
Частота вращения электродвигателя с-1
1 Расчет печи ротационной Г4-ПРЭ
Для анализа и оценки работы печи необходимо составить ее тепловой баланс. Уравнением теплового баланса печи является уравнение теплового баланса рабочей (пекарной) камеры которая имеет вид
где - количество теплоты переданное в пекарную камеру на 1 кг горячей продукции кДжкг;
- теоретический расход теплоты на выпечку отнесенный на 1 кг горячей продукции кДжкг;
- расход теплоты на испарение воды и перегрев пара подаваемых в пекарную камеру для термической обработки тестовых заготовок кДжкг;
- расход теплоты на нагрев вентиляционного воздуха поступающего в пекарную камеру кДжкг;
- расход теплоты на нагрев транспортных приспособлений кДжкг;
- расход теплоты вследствие теплоотдачи наружными поверхностями ограждений пекарной камеры в окружающую среду кДжкг;
- расход теплоты через фундамент пекарной камеры кДжкг;
- расход теплоты излучением через дверь пекарной камеры кДжкг;
- расход теплоты на прогрев ограждений печи периодического действия кДжкг.
Теоретический расход теплоты на выпечку 1 кг хлеба массой 04 кг определяется по формуле
где Wисп - средний упек изделий %
где qг.б - масса горячего хлеба qг.б = 425 г;
qо.б - масса остывшего хлеба qо.б = 400 г.
iп.п - энтальпия перегретого пара кДжкг при параметрах среды пекарной камеры и атмосферном давлении определяется по формуле
ср - теплоемкость перегретого пара ср = 198 кДж(кг К).
qк - содержание корки % qк = 16 %;
ск - удельная теплоемкость корки кДж(кг К) ск = 147 кДж(кг К);
tк - средняя температура корки oC tк=140o C;
tm - температура теста oC tm=30o C;
Wг.б.- влажность хлеба в горячем виде. % по формуле
где Wо.б - влажность остывшего хлеба через 14 часов после выпечки Wо.б. = 0405.
cв - теплоемкость воды кДж(кг К) св = 4187 кДж(кг К);
qм - содержание мякиша % qм = 389 %;
см - удельная теплоемкость мякиша кДж(кг К) св = 147 кДж(кг К).
Расход теплоты на испарение воды и перегрев пара поступающего для гигротермической обработки заготовок
где qп - масса насыщенного пара поступающего в пекарную камеру для гигротермической обработки 1 кг изделий 1 кг пара к 1 кг готовых горячих изделий qп =0043 кгкг;
r – скрытая теплота парообразования кДжкг r = 2250 кДжкг;
x – степень сухости x = 085.
qв - масса воды поступающей в пекарную камеру 1 кг воды к 1 кг горячих изделий qв = 005 кгкг;
iв - энтальпия воды поступающей в пекарную камеру для гигротермической обработки тестовых заготовок iв = 1256 кДжкг.
Расход теплоты на нагрев вентиляционного воздуха попадающего в пекарную камеру
где Dувл - количество пара и воды подведенных для гигротермической обработки тестовых заготовок Dувл =043 кгкг;
dп.к - влагосодержание парогазовой смеси при температуре в сечении посадочного устья гркг сухого воздуха;
dв - влагосодержание наружного воздуха при температуре воздуха tн и его относительной влажности φ гкг сухого воздуха;
- удельная теплоемкость воздуха принимаемая при расчетах равной 1 кДж(кг К);
t’п.к - температура горячего влажного воздуха в сечении посадочного окна0С;
– температура наружного воздуха 0С tв = 25 0С.
Параметры среды пекарной камеры: температура горячего влажного воздуха в сечении двери t’п.к = 140 0С относительная влажность п.к = 57%.
При tв = 25 0С и φ = 60 % по I-d диаграмме влажного воздуха влагосодержание наружного воздуха dв = 9 гкг сухого воздуха.
При t’п.к = 140 0С и п.к = 57% влагосодержание горячего воздуха в сечении двери dп.к = 812 гкг сухого воздуха
Расход теплоты на нагрев транспортных приспособлений . Так как в печи не используются транспортные приспособления = 0.
Теплоотдача наружными поверхностями ограждений рабочей камеры в окружающую среду на 1 кг горячей продукции
где α - коэффициент конвективной теплоотдачи от наружной поверхности к воздуху Вт(м2К);
- поверхность ограждения пекарной камеры м2;
- температура поверхности ограждения °С К; tn=40 °C; Тп=313 К;
- температура воздуха в цехе условно принимаемая как температура воздуха на расстоянии 1м от поверхности °С К; tB=25 °C; Тп=298 К;
- приведенная степень черноты системы поверхности ограждений печи -окружающая среда.
Производительность ротационной конвекционной печи при выпечке хлеба массой 04 кг G = 1152 кгч (0032кгс).
Для определения потерь теплоты в окружающую среду ограждениями печи необходимо знать коэффициент конвективной теплоотдачи стенами. Коэффициент этот входит в число Нуссельта которое таким образом является искомой величиной в этой задаче.
Определим коэффициент теплоотдачи вначале для вертикальных стен.
Число Нуссельта Nu определяем по формуле
где С и n - определяются в зависимости от произведения Gr
Gr – критерий Грасгофа;
где - коэффициент объемного расширения 1к;
где - определяющая температура при свободном движении воздуха вблизи печи °С.
- высота печи м; 1=254 м;
g - ускорение свободного падения; g=981 мс2;
- разность температур поверхности ограждения и воздуха в цехе 0C;
- коэффициент кинематической вязкости м2с; = 163 10-6 м2с.
Коэффициент объемного расширения рассчитываем по формуле
Pr – критерий Прандтля Pr = 072.
Произведение критериев
Коэффициент конвективной теплоотдачи от вертикальных стен αверт
где λ - коэффициент теплопроводности воздуха λ = 00269 Вт(м К).
Приведенная степень черноты αпр определяется по формуле
Здесь степени черноты поверхностей печи ап и окружающей среды ав приняты одинаковыми и равными 09.
Теплоотдача вертикальными поверхностями печи определяется
Произведем аналогичный подсчет для горизонтальных стен.
Критерий Грасгофа для горизонтальных стен определяется по формуле с тем лишь отличием что в данном случае определяющим размером печи является ширина l=177 м.
Этой величине произведения GrPr соответствуют следующие значения постоянного множителя с и показателя степени n: C = 0135; n = 033.
Коэффициент теплоотдачи от горизонтальных стен αгор определяем по формуле
где 13 - множитель учитывающий более интенсивную теплоотдачу горизонтальной поверхностью отдающей тепло вверх по сравнению с вертикальной.
Число Нуссельта находим по формуле
Теплоотдача горизонтальными поверхностями ограждения печи определяются аналогично определению теплоотдачи вертикальными ограждениями
где 17 - поверхность горизонтальных ограждений пекарной камеры м2.
Всего отдается теплоты в окружающую среду вертикальными и горизонтальными ограждениями печи
или на 1 кг готовых изделий
Сумму прочих потерь таких как расход теплоты через фундамент пекарной камеры расход теплоты излучением через дверь пекарной камеры и расход теплоты на прогрев ограждений печи периодического действия принимаем равной 36 кДжкг.
Количество теплоты переданное в пекарную камеру на 1кг горячей продукции составляет
Расход теплоты на выпечку изделий и тепловые потери в пекарной камере рассчитываются следующим образом
Суммарная теплоотдача в пекарную камеру составит
2 Расчет тестоделительной машины
Производительность тестоделительной машины П кгс
где a b– геометрические размеры лопасти м; n- частота вращения лопасти с-1; Кл– коэффициент возврата ( Кл= 03 06 ).
Определим размеры мерной камеры.
Объем тестовых заготовок V м3:
Радиус R м шара эквивалентный объему V тестовой заготовки равен
Диаметр мерной камеры d м равен
Длина мерной камеры l м
Определим размеры делительной головки.
Длина делительной головки B м равна
где m– число мерных карманов в делительной головке шт.;
– толщина перегородок между мерными карманами; во избежание слипания кусков м;
– толщина боковых стенок делительной головки; принимаем не менее 25.10-3 м.
Ширина делительной головки b м
Объем рабочей камеры Vр.к м3
Высота рабочей камеры h м
Ширина рабочей камеры L м
Длина рабочей камеры Lм
3 Расчёт червячной передачи
Выбор материала для червячного колеса связан со скоростью скольжения и поэтому определяем её ожидаемое значение
где u – передаточное отношение червячного зацепления u=19.
В зависимости от выбираем материал колеса II группы: безоловянные бронзы и латуни применяемые при .
Принимаем материал колеса: ЛАЖМц 66-6-3-2
Материал червяка: сталь 20Х.
Допускаемые напряжения
Допускаемые контактные напряжения вычисляем по формуле
Допускаемые напряжения на изгиб
где – предел текучести материала МПа
– предел выносливости
Предельные допускаемые напряжения для проверки статический прочности
Межосевое расстояние определяется по формуле
где – коэффициент концентрации нагрузок при постоянном режиме нагружения ;
– эквивалентный момент на колесе:
где – коэффициент долговечности .
Полученное значение округляем до стандартного значения и принимаем м.
Основные параметры передачи.
Число зубьев колеса и число заходов червяка связано следующим соотношением:
Определяем предварительное значение модуля передачи
Коэффициент диаметра червяка q определяется по формуле:
В зависимости от m принимаем q = 125
Коэффициент смещения
Фактическое передаточное число
Размеры червяка и колеса.
Делительный диаметр червяка
Диаметр вершин витков
Длина нарезной части червяка
Диаметр делительной (начальной) окружности колеса
Диаметр окружности вершин зубьев
Диаметр колеса наибольший
Произведем проверочный расчет передачи на прочность
Скорость скольжения в зацеплении
где – окружная скорость на червяке мс.
где – угол подъёма линии витка определяем в зависимости от и .
Полученное уточненное значение попадает в первоначально принятый интервал мс и поэтому допускаемые контактные напряжения остаются равными ранее принятым.
Определяем расчетное напряжение:
где – начальный диаметр червяка м.
где – скоростной коэффициент принимаем в зависимости от окружной скорости .
Так как мс то по условию принимаем .
Должно выполняться условие прочности то есть .
– условие выполняется.
Рассчитаем КПД передачи.
Коэффициент полезного действия червячной передачи определяется по формуле
где – угол подъёма линии витка на начальном цилиндре.
– приведённый угол трения определяемый экспериментально .
Произведем проверку зубьев колеса по напряжениям изгиба.
Расчетное напряжение изгиба
где – коэффициент формы зуба который принимают в зависимости от коэффициента .
– эквивалентная окружная сила на колесе Н
где – коэффициент долговечности принимаем в зависимости от материалов червяка и колеса .
то есть – условие прочности выполняется.
Произведем тепловой расчет.
Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяем на нагрев.
Температура нагрева масла без искусственного охлаждения
где – коэффициент учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму ;
– коэффициент теплоотдачи Вт(м2.с);
А – поверхность охлаждения корпуса м2 А = 035 м2;
– максимально допустимая температура нагрева масла .
–условие выполняется.
4 Расчет шпоночного соединения
Рассчитаем шпонку в месте посадки колеса на вала.
Условие прочности шпонки на смятие
где Мкр = 1375 – крутящий момент на шпильке Нм;
[Мкрmax] – наибольший допускаемый крутящий момент Нм.
где d = 0160 – диаметр вала м;
K = 0004 – выступ шпонки от шпоночного паза м;
[см] = 70106 – допускаемое напряжение на смятие Па.
Условие прочности шпонки на смятие (1375 3080 Па) выполняется.
Условие прочности сечения шпонки на срез
где [МкрМАХ] – наибольший допускаемый крутящий момент Нм.
где b = 0.016 – ширина шпонки м.
[ср] = 40106 – допускаемое напряжение на срез Па.
Условие прочности сечения шпонки на срез 1375 1400 Па выполняется.
В результате проведенного проверочного расчета шпоночного соединения мы убедились в его работоспособности так как условие прочности выполняется с необходимым запасом.
Сведения о монтаже эксплуатации и ремонте оборудования
В процессе эксплуатации оборудование постепенно теряет свои первоначальные свойства то есть происходит износ оборудования. Различают физический и моральный износ.
Физический износ оборудования происходит под влиянием различных факторов. Бездействующее оборудование изнашивается под влиянием естественных процессов (атмосферных осадков внутренних процессов происходящих в металлах и других материалах из которых изготовлено оборудование). Оборудование находящиеся в эксплуатации изнашивается в основном от режима работы (количества смен и часов работы в сутки продолжительность работы в году) особенностей технологического процесса степени защиты от вредных воздействий температуры и влажности качества ухода (своевременная чистка смазка регулярность и качество ремонта) квалификация рабочих и от их отношения к оборудованию в процессе труда.
Ремонтом называется любое устранение неисправностей в машине аппаратах и так далее которые возникают вследствие трения неточности пригонки отдельных частей оборудования некачественного монтажа неправильной сборки а также в связи с нарушением условий нормальной работы оборудования невыполнениям правил технического ухода за оборудованием и не своевременным уходом.
Одним из основных мероприятий позволяющих ликвидировать последствия износа оборудования является организация планово-предупредительного ремонта (ППР). ППР – это система технических и организаций мероприятий которая предотвращает преждевременный износ оборудования и дает возможность поддержать его в должном техническом состоянии.
Межремонтное профилактическое обслуживание включает уход за оборудованием который осуществляется в межремонтный период т.е. период работы оборудования между двумя ближайшими плановыми капитальными ремонтами или между вводом в эксплуатацию оборудования и первым ремонтом.
Текущий ремонт проводят в процессе эксплуатации оборудования между плановыми капитальными ремонтами. Этот вид ремонта предназначен для поддержания оборудования в работоспособном состоянии и проводится путем замены или ремонта отдельных деталей при минимальном объеме разборочно-сборочных работ.
Капитальный ремонт предусматривает полное восстановление технических параметров оборудования и доведения производительности и точности работы оборудования до пределов предусмотренных паспортом. Капитальный Ремонт проводят силами ремонтно-механических мастерских или ремонтным персоналом производственного цеха соответственно в ремонтно-механических мастерских хлебопекарных предприятий или непосредственно на месте его установки в сроки предусмотренные графиком ремонта.
В перечень работ при капитальном ремонте оборудования входят: полная разборка всех узлов и механизмов; тщательная проверка узлов и деталей; замена износившихся узлов и деталей или их реставрация; приведения размеров допусков и посадок сопряженных деталей и узлов в соответствии с техническими условиями; отладка и регулирование всех приборов автоматики и управления. Во время капитального ремонта может быть произведена модернизация оборудования.
Перед ремонтом машины ее подготавливают. Сначала определяют техническое состояние определяют степень износа и составляют дефектную ведомость.
При разработке машин следует соблюдать также правила: последовательность разборки устанавливать после изучения конструкции машины и ее узлов разбирать машину в последовательности обратной сборке с минимальными затратами труда; снимать детали машины аккуратно без переносов и повреждений; не применять больших усилий при снятии деталей не изучив причины мешающие их снять; разбираемые детали каждого узла укладывать в отдельные ящики и не нагромождать одну деталь на другую чтобы не повредить их особенно осторожно следует укладывать детали с точно обработанными поверхностями.
Для удаления грязи и ржавчины с деталей применяют синтетическое моющее средство которое обладает свойством размягчать слой грязи и ржавчины настолько что он уже сравнительно легко удаляется обтиранием тряпками.
Те или иные неисправности оборудования чаще всего происходят вследствие ослабления креплений тех или иных деталей.
Поэтому болты гайки винты шпонки и тому подобное необходимо осматривать после каждой смены и каждого ремонта машины. Болты с ослабленной забитой сорванной резьбой и с поврежденными головками необходимо немедленно заменить. При ремонте дефектные шпонки следует заменить.
Исправная работа передач в различных машинах зависит от того правильно ли установлены зубчатые колеса и валы исправны ли сами валы и их цапфы.
Погнутые валы могут быть выправлены холодным или горячим способом. Изношенные поверхности шин и цапф валов могут быть исправлены кислородно – ацетиленовой или электрической.
При ремонте глухих подшипников изношенные бронзовые или чугунные втулки заменяют новыми в том случае если зазор между втулкой и валом более чем на 25% превышает зазор указанный на чертеже.
У зубчатых колес основная поломка – зубья их можно восстанавливать винтами наплавкой болтов. У шкивов ременных передач могут ломаться обода спицы. Их восстанавливают сваркой.
1 Монтаж ремонт и эксплуатация печи ротационной Г4-ПРЭ
1.1 Указания мер безопасности
Работы по монтажу пуску обслуживанию и ремонту должны производиться лицами обученными безопасным методам работы и имеющими удостоверение на право работы с данным оборудованием.
К обслуживанию печи допускаются лица изучившие настоящее руководство по эксплуатации инструкцию по технике безопасности при работе на данном оборудовании а также прошедшие местный инструктаж и имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже III.
При работе на печи должны соблюдаться следующие меры безопасности:
- во избежание ожогов при установке и извлечении стеллажной тележки из горячей печи пользуйтесь защитными рукавицами;
- первоначальное включение печи должно производиться после проверки электрических соединений наличии заземления печи тяги в дымоходе и герметичности топливных трубопроводов;
- при обнаружении утечки газообразного или жидкого топлива отключить печь от сети закрыть кран подвода топлива и вызвать специалиста;
- при обнаружении неисправностей в работе печи (ненормальный шум запах газа и т.д.) отключить печь от сети и вызвать слесаря-ремонтника;
- при засорении дымохода или при отсутствии тяги отключить печь от сети закрыть кран подвода топлива и устранить засорение дымохода.
Перед уборкой печи остановкой на ремонт и осмотром должно быть отключено электропитание и подача топлива.
Требования к помещению
Помещение под установку печи должно отвечать требованиям «Правил безопасности в газовом хозяйстве» и СНиП 2.04.08.
Пол помещения в котором предусматривается монтаж печи должен иметь покрытие из негорючего материала и выдерживать нагрузку создаваемую весом печи.
Место под установку печи должно быть ровным и горизонтальным. Если пол не отвечает данным требованиям его необходимо выровнять цементным раствором для обеспечения прилегания основания печи к полу всей плоскостью.
Высота помещения должна быть не менее 35 метров.
При выборе места под установку печи следует руководствоваться следующими требованиями:
- расстояние от задней и боковой поверхностей печи до стены должно быть не менее 07 метра;
- расстояние от боковой поверхности печи со стороны установки горелки до стены или другого крупногабаритного оборудования должно быть не менее 15 метров.
Помещение должно быть оборудовано:
- системой принудительной приточной вентиляции в объеме не менее 100 м3час;
- системой естественной вентиляции;
- системой водоснабжения;
- дымоходом диаметром не менее 150 мм для удаления отходящих дымовых газов образующихся при работе печи и отвечающим требованиям СНиП 2.04.08. Высота дымохода должна быть не менее 4 м от уровня горелки при этом верх трубы должен выступать над наивысшей точкой крыши не менее чем на 05 метра.
Помещение должно иметь:
- подвод электропитания напряжением 380В 50Гц рассчитанного на нагрузку создаваемую установленным оборудованием качество электроэнергии по ГОСТ 13109-87;
- подвод топливной системы (природного газа давлением 13-2кПа или жидкого топлива);
Установка монтаж и подключение печи
Печь к месту установки необходимо перемещать в упаковке.
Распаковывание установка и опробование печи должно проводиться специалистами имеющими разрешение на работу с данным оборудованием.
Установка печи в сильно запыленном помещении не допускается.
После проверки состояния упаковки распакуйте печь произведите внешний осмотр и проверьте комплектность в соответствии с разделом 4. При обнаружении некомплектности или дефектов представители монтажной организации и предприятия где устанавливается печь оформляют акт-рекламацию в соответствии с инструкцией 117 утвержденной постановлением Госарбитража при Совете Министров СССР от 25.04.65 (Циркулярное письмо Минторга СССР от 31.05.66 №085-75)
Установить печь на заранее подготовленное место.
Снять с платформы вращающейся пандус и присоединить его к печи.
Установить датчик - реле давления на место сверху печи согласно присоединить к нему медную трубку. В транспортном положении датчик - реле давления закреплен на боковой поверхности печи за панелью угловой рядом с переходником для выхода отходящих газов.
Распаковать и установить на прокладку вентилятор циркуляции воздуха в пекарной камере на место сверху печи согласно инструкции.
Произвести подключение электрических жгутов электродвигателя вентилятора и датчика - реле давления согласно схеме электрической соединений.
Произведите сборку и настройку горелки согласно прилагаемому паспорту на горелку и установите её на печь. Все работы связанные с настройкой монтажом и подключением газовой горелки должны производиться специалистами имеющими право работы с газовым оборудованием.
С целью исключения образования в дымоходе конденсата и попадания его на печь и горелку рекомендуется производить теплоизоляцию дымохода а патрубок отвода отходящих газов печи подсоединять к дымоходу через горизонтальное колено длиной не более 3 метров. Для сбора образующегося в дымоходе конденсата в нижней части дымохода необходимо организовать отстойник а соединение горизонтального колена с дымоходом производить выше нижнего края дымохода на 20-30 см.
Проверить затяжку резьбовых соединений печи надежность крепления вентилятора циркуляции воздуха в пекарной камере привода вращения тележки крепление горелки датчика-реле давления вентилятора козырька затяжку винтов крепления петель двери запорного механизма двери рамки и вилки платформы вращающейся парогенератора.
Подключить патрубок подвода воды системы пароувлажнения печи шлангом в металооплетке через фильтр и кран к магистрали холодного водоснабжения а патрубок слива к системе канализации или в отдельной сосуд который следует периодически опорожнять.
После разогрева печи выдержать ее 20-30 мин для стабилизации температурного режима.
Выбрать режим выпечки с автоматическим или ручным увлажнением.
Открыть дверь пекарной камеры произвести загрузку стеллажной тележки с тестовыми заготовками в пекарную камеру зафиксировать ее с помощью фиксатора расположенного в верхней части рамы поворотной платформы закрыть дверь и начать выпечку.
После окончания времени выпечки подается звуковой сигнал и на таймере высвечиваются нули.
После остановки платформы открыть дверь расфиксировать и выкатить стеллажную тележку.
После окончания работы все переключатели на панели управления перевести в положение «0».
Открыть дверь включить переключатель продувки пекарной камеры и произвести проветривание и охлаждение камеры.
После проветривания выключить переключатель питания печи.
Закрыть краны подачи топлива и подачи воды.
2 Монтаж ремонт и эксплуатация тестоделительной машины
Для безаварийной работы тестоделителей необходимо соблюдать следующие правила:
–равномерно подавать тесто в приемную воронку;
–поддерживать в приемной воронке наивысший постоянный уровень теста;
–периодически проверять точность деления кусков теста на настольных весах (при необходимости проводить регулировку массы кусков теста с помощью маховика);
– не допускал выхода поршня за образующую цилиндрической части поверхности барабана (во избежание ударов поршня о кромку ножа);
– следить за тем чтобы делительный барабан своей цилиндрической поверхностью был полностью прижат к горловине но вращался без заеданий;
– следить за тщательным прилеганием ножа к поверхности барабана который должен плотно прилегать по всей поверхности но не оставлять рисок на поверхности барабана;
–периодически следить за состоянием поверхностей рабочих органов (при появлении царапин задиров остановить машину выяснить и устранить причины их появления);
–по окончании работы тщательно очистить от теста рабочие органы машины с помощью деревянных скребков промыть их горячей водой и смазать горчичным маслом пли растопленным маргарином;
–периодически очищать от теста и пыли поверхности машины;
–проверять наличие масла в корпусе редуктора 1 раз в неделю производить налив или смену масла;
–следить за подшипниковыми узлами периодически смазывать их;
–затяжку крепежных болтов и винтов проверять не реже 1 раза в смену;
–изменять производительность машин имеющих вариаторы можно только па ходу.
Проталкивать тесто руками через приемную воронку в шнековую или рабочую камеру а также трогать руками поверхность делительного барабана при его работе снимать с него тесто до полной остановки запрещено. При остановке машины па длительное время нужно выключить электропитание.
Технология дискретного производства мелкоштучных хлебобулочных изделий на основе использования вакуум-испарительного охлаждения
1 Общая характеристика мелкоштучных хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта
Мелкоштучные хлебобулочные изделия включают в себя выпечку преимущественно из хлебного теста весом до 250 грамм. Это булочки рогалики круассаны.
Мелкоштучные хлебобулочные изделия должны вырабатываться в соответствии с требованиями ГОСТ 24298 из пшеничной муки первого и высшего сортов и другого сырья с соблюдением санитарных правил рецептур и технологических инструкций утвержденных в установленном порядке.
Мелкоштучные хлебобулочные изделия должны вырабатываться следующих наименований и массы в килограммах:
булочки ароматные - 005;
булочки днепровские - 006;
булочки кунцевские - 005 и 006.
Допускаемые отклонения в меньшую сторону от установленной массы одного изделия в конце срока максимальной выдержки на предприятии после выемки из печи не должны превышать 50 % массы отдельного изделия и 30 % средней массы 10 изделий.
По органолептическим показателям изделия должны соответствовать требованиям указанным в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Органолептические показатели мелкоштучных хлебопекарных изделий
Округлая или овальная. Допускаются небольшие притиски
С оттиском от штампа или без оттиска.
Допускается по линии штампа незначительный разрыв для упакованных изделий - незначительная морщинистость
От светло-желтого до коричневого
Пропеченный не влажный на ощупь.
Эластичный после легкого надавливании пальцами мякиш должен принимать первоначальную форму
Без комочков и следов непромеса
Развитая без пустот и уплотнений
Свойственный данному виду изделия без постороннего привкуса
Свойственный данному виду изделия без постороннего запаха
По физико-химическим показателям мелкоштучные хлебобулочные изделия должны соответствовать требованиям указанным в таблице 5.2.
Таблица 5.2 - Физико-химические показатели мелкоштучных хлебопекарных изделий
Наименование булочек
Влажность мякиша % не более
Кислотность мякиша град не более
Массовая доля в пересчете на сухое вещество %
«Ароматная» из муки первого сорта массой 005 кг
«Днепровская» из муки первого сорта массой 006 кг
«Кунцевская» из муки первого сорта массой 005 кг
«Кунцевская» из муки высшего сорта массой 006 кг
В изделиях не допускаются посторонние включения хруст от минеральной примеси признаки болезней и плесени.
Срок максимальной выдержки неупакованных мелкоштучных хлебобулочных изделий на предприятии после выемки из печи - не более 6 ч.
Содержание токсичных элементов микотоксинов и пестицидов в изделиях не должно превышать допустимые уровни.
Сырье применяемое при изготовлении мелкоштучных хлебобулочных изделий должно соответствовать требованиям действующей нормативно-технической документации. Медико-биологическим требованиям и санитарным нормам качества продовольственного сырья и пищевых продуктов.
Химический состав и энергетическая ценность 100 г. изделий приведена в таблице 5.3.
Таблица 5.3 - Химический состав и энергетическая ценность 100 г мелкоштучных хлебопекарных изделий
Наименование изделий
Энергетическая ценность кал.
Булочка «Днепровская»
Булочка «Кунцевская» первого сорта
Булочка «Кунцевская» высшею сорта
Таблица 5.4 – Рецептура мелкоштучных хлебопекарных изделий
Расход сырья на 100 кг муки кг
Мука пшеничная 1-го сорта
2 Требования к исходному сырью
Для приготовления мелкоштучных хлебопекарных изделий применяют следующее сырье:
-мука пшеничная высшего сорта по ГОСТ 52189;
-сахар – песок по ГОСТ 21;
-дрожжи прессованные по ГОCТ 171;
-соль поваренная по ГОСТ Р 51574;
-вода питьевая по СанПиН 2.1.4.1074-01;
-масло растительное по ГОСТ Р 52465
3 Описание технологического процесса дискретного производства мелкоштучных хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта на основе использования вакуум-испарительного охлаждения
На предприятии предусматривается выпуск готовых хлебобулочных изделий и полуфабрикатов с частичной выпечкой. Производство полуфабрикатов охлажденных с частичной выпечкой производится по ГОСТ Р 52697.
В связи с ростом благосостояния населения повышаются требования к качеству продуктов питания отечественного и импортного производства особенно к продуктам первой необходимости - к хлебу молоку и др. Качество хлеба во многом определяется его свежестью т.е временем доставки потребителю и реализации. При традиционных промышленных способах выпечки в торговые организации единовременно завозится большое количество выпеченного хлеба которое не всегда реализуется достаточно быстро. При этом хлеб теряет свои потребительские качества.
Это связано с тем что традиционная технология производства хлебо- булочных изделий требует продолжительного времени непрерывного протекания последовательных процессов просеивания муки; подготовки ингредиентов теста; замеса; брожения обминки и разделки теста на тестовые заготовки; окончательной расстойки выпечки упаковки выдержки и доставки в торговую сеть.
Полный цикл производства хлебобулочных изделий продолжается 5 7 часов. Поэтому для получения свежего хлеба к завтраку хлебопекарня должна начать работу в полночь. Это существенно ухудшает социальные условия труда пекарей. Непрерывное поточное производство требует начать эту работу как можно раньше. Поэтому как правило хлеб «ночной» выпечки к моменту покупки утром уже значительно зачерствел и считается свежим только по отечественным стандартам.
Новые технологии направленные на решение проблемы снабжения населения свежим хлебом предусматривают разделение непрерывного процесса производства хлебобулочных изделий на два дискретных этапа как показано на рисунке 5.1
Рисунок 5.1 - Классификация направлений работ по совершенствованию технологии производства хлебобулочных изделий
Небольшая продолжительность окончательной расстойки и выпечки которые можно провести непосредственно на месте реализации хлеба или перед употреблением в обоих случаях снимает вопросы ухудшения потребительских качеств хлеба и обеспечивает конкурентоспособность продукции. В некоторых странах (Германия Люксембург Голландия) в крупных супермаркетах до 50% продаваемого хлеба выпекается по дискретной технологии непосредственно на месте продажи.
Технологии дискретной выпечки решают также социальные и трудо- охранные проблемы работников пекарен так как позволяют ликвидировать ночные и вечерние смены.
Хлебобулочные полуфабрикаты вырабатывают в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52697 «Полуфабрикаты хлебобулочные замороженные и охлажденные. Общие технические условия» и документа в соответствии с кото рым выработан хлебобулочный полуфабрикат конкретного наименования по рецептуре и технологической инструкции согласованным и утвержденным в установленном порядке. По органолептическим показателям охлажденные тестовые заготовки высокой степени готовности должны соответствовать требованиям указанным в таблице 5.4.
Таблица 5.4 – Органолептические показатели охлажденных тестовых заготовок высокой степени готовности
Внешний вид: форма поверхность цвет
Соответствующие хлебобулочному полуфабрикату конкретного наименования
Свойственный хлебобулочному полуфабрикату конкретного наименования без постороннего запаха
Контроль качества охлажденных тестовых заготовок высокой степени готовности в части физико-химических показа гелей осуществляют по хлебобулочным изделиям выработанным из этих хлебобулочных полуфабрикатов. Перечень нормируемых физико-химических показателей приведен в таблице 5.5.
Таблица 5.5 - Физико-химические показатели охлажденных тестовых заготовок высокой степени готовности
Наименование показателя
Пористость мякиша % не менее
Массовая доля сахара в пересчета на сухое вещество %
Нормируется при содержании по рецептуре более 2 кг на 100 кг муки
Массовая доля жира в пересчете на сухое вещество %
Массовая доля начинки в пересчете на сухое вещество %
Нормируется для хлебобулочный изделий с начинкой
Массовая доля витаминов мг100 г не менее
Нормируется в изделиях в рецептуру которых включен витаминный комплекс
Массовая доля минералов мг100 г не менее
Нормируется в изделиях в рецептуру которых включен минеральный комплекс
Технологическая схема производства хлебобулочных изделий с вакуум-испарительным охлаждением представлена на рисунке 5.1.
Для производства изделий с большим количеством сдобы приготовления теста осуществляют опарным способом который состоит из двух стадий: приготовления опары и замеса теста после окончания брожения.
Для приготовления опары берут 35 60 % муки 60 70 % воды и 100 % дрожжей. Первоначально в дежу наливают подогретую воду (температура 30 35 °С) и в ней разводят дрожжи всыпают муку и все перемешивают. Поверхность опары посыпают тонким слоем муки и ставят на 3 4 ч для брожения.
Рис. 5.1. Технологическая схема производства хлебобулочных изделий с вакуум-испарительным охлаждением
Интенсивный процесс брожения начинается через 30 40 мин когда на поверхности опары появляются равномерные трещины поверхность делается выпуклой и она начинает отходить от стенок посуды. Спустя 2 3 ч опара увеличивается в объеме в 2 25 раза и на всей поверхности появляются лопающиеся пузырьки. Готовность опары определяется по внешним признакам: брожение начинает стихать пузырьков на поверхности становится меньше опара немного спадает. Температура замешанной опары должна быть 30 °С. Кислотность опары составляет 35 °Т.
Готовое тесто должно быть равномерно перемешанным иметь температуру 30 32 °С влажность 36 % и кислотность 25 °Т. К выбродившей опаре добавляют оставшуюся воду с растворенными в ней солью и сахаром растительное масло. Все тщательно перемешивают и добавляют оставшуюся муку предварительно просеяв ее. Продолжительность замеса с мукой составляет 15 мин.
Тесто выбраживают в течение 40 60 мин в помещении с температурой 30 32 °С. За это время производят две обминки для удаления из теста части диоксида углерода (углекислого газа) образовавшегося при брожении и создания оптимальных условий для брожения. Во время брожения тесто приобретает кислый вкус. Разрыхляющее действие дрожжей основано на том что в процессе жизнедеятельности они сбраживают гексозы (глюкозу фруктозу) до углекислого газа и этилового спирта.
Белки муки набухая при замесе и брожении образуют эластичную клейковину. Качество клейковины зависит от «силы муки». Из «сильной» муки образуется эластичная клейковина хорошо удерживающая углекислый газ вследствие чего тесто хорошо поднимается. Муку берут для этого теста с высоким содержанием клейковины - 35 40%. В процессе брожения она растягивается под действием углекислого газа и тесто увеличивается в объеме.
Далее происходит процесс формования теста. Тесто поступает из тестоделительной машины в виде кусков равного объема и массы.
Их слегка округляют в тестоокруглителе. В результате округления улучшается структура теста (становится более однородной) на поверхности заготовок образуется гладкая газонепроницаемая оболочка (из-за улучшения объема и пористости изделий) облегчается дальнейшее формование. Для разрыхления теста и придания заготовкам нужной формы их перед подачей в печь подвергают расстойке (температура 35 40 °С относительная влажность 75 85 %). В процессе расстойки восстанавливается нарушенный при разделке клейковинный каркас формируется структура и пористость будущего изделия поверхность тестовых заготовок становится гладкой эластичной и газонепроницаемой; они на 50 % увеличиваются в объеме. Продолжительность расстойки составляет 30 60мин.
Расстоявшиеся тестовые заготовки выпекают в печах при температуре рекомендуемой инструкциями по выпечке для каждого конкретного хлебобулочного изделия или техническими условиями выработанными на предприятиях самостоятельно.
Продолжительность выпечки составляет 75 80 % от общего времени выпечки изделия (в том случае если общее время выпечки для конкретного изделия установлено) или определяется на основании предварительно проведенных исследований по нахождению области максимальной влажности изделия в период его тепловой обработки (выпечки).
Для сдобной булочки массой 100 г температуру печи рекомендуется . задавать равной 180 °С а продолжительность выпечки составляет 15 - 17 минут. Для других изделий эти цифры обязательно уточняются.
Сразу после выпечки частично выпеченные изделия на тележках или перфорированных противнях завозятся или устанавливаются на стеллажи в камере вакуумно-испарительного охлаждения. Затем дверь (крышка) камеры плотно закрывается. Включаются вакуумные насосы.
При использовании конвективного охлаждения продолжительность его составила бы 3 10 ч в зависимости от размеров продукта и скорости обдува. Очевидно что вакуумно-испарительное охлаждение намного интенсивнее конвективного протекает быстро и во всем объеме изделия одновременно. При конвективном центральные слои мякиша остывают во много раз медленнее чем корочка хлеба. Температуры корочки и мякиша изделия при вакуумно- испарительном охлаждении практически не отличаются друг от друга. Это говорит о том что процесс охлаждения происходит одновременно во всем объеме охлаждаемого изделия.
Влажность корочки хлебобулочного изделия при вынимании его из хлебопекарной печи после предварительной выпечки составляет 21 % влажность мякиша 35 %. В процессе вакуум-испарительного охлаждения влажность изделия снижается на 10 12 % выравнивается по объему и достигает
Охлажденные хлебобулочные изделия необходимо упаковать чтобы предотвратить усушку продукта и его заражение микроорганизмами для этого на участке упаковки целесообразно использовать бактерицидные лампы.
Охлажденные полуфабрикаты упаковывают в полимерные или другие влагонепроницаемые упаковочные материалы а затем в ящики из гофрированного картона. Все упаковочные материалы должны быть разрешены органами Минздрава РФ для контакта с пищевыми продуктами.
Охлажденные полуфабрикаты хранят при температуре не ниже 0 °С и не выше + 2 °С.
Рекомендуемые сроки хранения - 10 дней.
Приготовление хлебобулочных изделий из охлажденных изделий высокой степени готовности можно осуществлять в торговых точках или пунктах питания оснащенных минимальным набором оборудования - холодильником и печью любой конструкции. Процесс нагрева охлажденного хлебобулочного изделия идет относительно медленно. Если температуру корочки можно за 5 10 минут довести до величины близкой к 80 95 °С то температура центра мякиша изделия может оставаться на уровне 8 10 °С в течение 20 30 минут и более. Глубинные слои хлебобулочного изделия могут набрать необходимую дозу теплового воздействия для окончания выпекания за весьма длительное время т.к. доза начинает увеличиваться лишь после достижения критической температуры близкой к 70 °С. Допечь охлажденное изделие без предварительного разогрева затруднительно. Поэтому полное завершение образования мякиша необходимо осуществить на первом этапе производства хлебобулочных изделий - при предварительной выпечке. На долю последнего этапа остается только нагрев изделия до средних температур порядка 40 50 °С. Этап окончательной выпечки может длиться 10 30минут в зависимости от температуры печи и способа нагрева. За это время корочка изделия разогревается до 80 110 °С а центральные слои - до 8 10°С что в среднем составляет 40 50 °С. Возможен еще один путь ускорения окончательной выпечки изделий - нагрев мякиша в СВЧ-печи до температуры +30 +35 °С за 2 3 минуты и последующее выпекание в течение 10 минут. Этот способ можно рекомендовать для кафе закусочных обеспеченных специальной техникой и имеющих небольшой объем выпечек.
Безопасность и экологичность проекта
1 Безопасность жизнедеятельности в производственной среде
1.1 Физические опасные и вредные производственные факторы
Микроклиматические условия
В ходе технологического процесса нормальные микроклиматические условия могут нарушаться. Температура воздуха в летнее время в пекарном зале при посадке тестовых заготовок может достигать 38 - 44 °С. Длительное воздействие на организм человека таких температур особенно в сочетании с повышенной влажностью может привести к нарушению терморегуляции вызвать перегрев организма привести к потере сознания. В холодный период года на складах и в экспедиции в совокупности с пониженной температурой наблюдается движение воздуха со скоростью 05 мс. Это может привести к обострению заболеваний.
На предприятиях установлена общеобменная вентиляция в сочетании с местной вентиляцией в хлебопекарном отделении. Многие технологические процессы протекают при значительных температурах так поэтому поверхности технологического оборудования оказываются нагретыми. В пекарном отделении предусмотрена изоляция поверхностей печи и расстойного агрегата (температура не должна превышать 45 °С) и воздушное душирование рабочих мест непосредственно расположенных возле них.
Для устранения недостатков или приведения параметров в соответствие с СНиП 2.2.4.548-96 необходимо усилить работу вентиляторов на операции выпечки. В помещении устанавливают воздушные завесы или быстрооткрывающиеся подъемные ворота.
Освещение производственных помещений.
Необходимым является соответствие параметров освещения специфике выполняемой работы. Разработанные модернизации не приводят к изменению размеров объектов различения их контрастов с фоном и поэтому не требует изменений в системе освещения.
Нормы освещенности принимаются и освещенность рассчитывается в соответствии со строительными нормами и правилами СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» согласно которым для разряда зрительных работ VIIIa (общее наблюдение за ходом технологического процесса) искусственная освещенность должна составлять Е = 200 лк.
Принимаем люминесцентные лампы мощностью Р = 40 Вт в количестве 6 штук и светильники типа ПВЛМ. Так как в каждом светильнике ПВЛМ расположены две люминесцентные лампы требуемое количество светильников будет 3 располагаемых в шахматном порядке.
Шум и вибрация на производстве.
Источником шума являются мукопросеивающий аппарат тестомесильная тестоделительная и тестоформующие ( тестораскаточная и закаточная) машины.
Максимально допустимый уровень звука для постоянных рабочих мест и рабочих зон в производственных помещениях и на территории предприятия – 90дБА (согласно СНиП 23-03-2003). Интенсивность шума на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы. Допустимый уровень шума Lдоп = 50 - 85 дБ. Фактические значения шума (тестоформующие машины – 85дБ электродвигатели – 40 43дБ редукторы – 45 47 дБ ) и вибрации не превышают допустимые значения.
Для большего снижения уровня шума предлагаются следующие мероприятия:
- электродвигатели; для снижения уровня шума используются съемные звукоизолирующие кожухи;
- вентиляторы аспирационных сетей; на выходе вентиляторов устанавливают активные глушители шума представляющие собой канал облицованный звукопоглощающим материалом. Они используются для борьбы с шумом со сплошным широкополосным спектром.
Большая часть технологического оборудования является источником вибрации различной интенсивности.
Повышенный уровень вибрации приводит к поражению опорно-двигательного аппарата головокружению. Допустимый уровень вибрации – 92дБ (согласно ГОСТ 12.1.012 с изм. 1996 г).
Снижение вибрации осуществляют с помощью виброизоляции машин и механизмов а также при использовании вибропоглощения. Для защиты от вибрации оборудование (тестоделители и тестоокруглители) устанавливают на фундаменты; уравновешивают вращающиеся части машин устраняют дефекты отдельных частей оборудования. Т.к. по данным аттестации рабочих мест уровень вибрации рабочих мест соответствует требованиям ГОСТ 12.1.012-90.с изм. 1996 г то при реализации предложенной модернизации уровень вибрации не повысится (т.к. не появится дополнительных источников вибрации) и дополнительные мероприятия по виброзащите не требуются.
Широкое применение электрических установок в цехах хлебозавода создает опасность поражения работающих электрическим током.
Для обеспечения на предприятии защиты от поражения электрическим током применяется заземление корпусов электрооборудования автоматическое защитное отключение изоляция токоведущих частей.
Сопротивление заземляющего устройства в любое время года должно быть не более 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 380 и 220 В источника трехфазного тока или 220 и 127 В источника однофазного тока.
Для дополнительной защиты от прямого прикосновения следует применять устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА. Защитное автоматическое отключение питания – это автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и если требуется нулевого рабочего проводника) выполняемое в целях электробезопасности. В качестве чувствительного элемента используется реле напряжения (РЗО) включаемое между корпусом защищаемой электроустановки и дополнительным заземлением.
На хлебозаводе в просеивательном отделении при просеивании муки при движении муки по трубопроводу во время пневмотранспортирования а также при трении прорезиненных ремней о шкивы транспортеры возникает статическое электричество которое может привести к воспламенению смеси мучной пыли с воздухом и взрывам. Основным способом борьбы со статическим электричеством является заземление аппаратов оборудования и трубопроводов. Существующее оборудование поточной линии по электробезопасности соответствует требованиям ПУЭ поэтому проводимая модернизация не затрагивает электрооборудование и дополнительные меры защиты не требуются.
Движущиеся машины и механизмы.
Особое внимание требуют движущиеся машины и механизмы подвижные стеллажи транспортеры.
При приеме и транспортировании сырья существует возможность травмирования работающих стеллажами автопогрузчиками в тестоприготовительном отделении - дежи тестомесильные машины тесторазделочное
Опасными зонами в тестоделительной машине являются зоны расположения тестоделительной головки и ножа. Частота вращения вала нагнетателя n = 24 с-1. Характер движения сырья циклический. Во избежание несчастного случая делительные механизмы (механизм нагнетания теста делительная головка с отсекающим устройством) необходимо оснащать разъемными сплошными ограждениями и блокировкой их с приводным устройством приемные бункера должны быть снабжены съемными предохранительными решетками. Перед работой проверяют заточку ножа и затяжку крепежных болтов.
Опасной зоной тестомесильных машин является зона расположения месильного органа. Характер движения сырья циклический. Частота вращения месильного органа n = 38 мин-1. В тестомесильной машине периодического действия у которых выгрузка теста производится при движении месильного органа с наклоном дежи должны иметь предохранительные решетки закрывающие опасную зону в период выгрузки. Чистку и ремонт оборудования необходимо проводить только при полной остановке машины и снятии напряжения.
1.2 Химические опасные и вредные производственные факторы:
В рабочие зоны производственных помещений могут выделяться газы пары аэрозоли оказывающие общетоксическое раздражающее действие.
На предприятии основные технологические процессы связаны с брожением и сопровождаются выделением в окружающую среду диоксида углерода
Моющим и дезинфицирующим средством является кальцинированная сода (Na2CO3 ) ПДК которой в рабочей зоне составляет 2 мгм3 класс опасности 3 в соответствии с ГН 2.2.5.1313-03 поверхностно активные вещества синтетические моющие средства. Эти вещества ядовиты и при контакте с кожей и слизистыми оболочками приводят к химическим ожогам поэтому не следует допускать их прямой контакт с кожей персонала цеха. Для этого используются такие защитные средства как резиновые перчатки фартуки и резиновая обувь а также защитные очки. При необходимости – респираторы.
Уменьшение загазованности воздуха вредными газами достигается путем:
- устройства местных отсосов и отводов (от бродильных емкостей производственных печей);
- обеспечения надежной работы приточно-вытяжной вентиляции (коэффициент кратности воздухообмена 2 ч-1);
- медико-профилактических мероприятий (систематическое наблюдение за здоровьем рабочих периодические медосмотры).
Предложенная модернизация не требует использования каких-либо новых химических веществ и не вызывает повышенное выделение ранее использовавшихся.
По данным аттестации рабочих мест количество загрязнений в рабочей зоне линии соответствует требованиям ГН 2.2.5.1313-03 поэтому дополнительные меры защиты от действия химически опасных веществ не требуются.
1.3 Биологические опасные факторы
В технологическом процессе производства хлеба и хлебобулочных изделий используют биопрепараты закваски молочнокислые бактерии ферменты.
Их следует готовить в отдельном помещении оборудованном приточно-вытяжной вентиляцией с кратностью воздухоотвода 4 ч-1. Емкости для их приготовления и хранения должны иметь указатели уровня переливную трубу соединенную с резервной емкостью. Над емкостями должен быть предусмотрен отбор диоксида углерода.
Т. к. разрабатываемые модернизации не связаны с изменениями в технологии то они не отражаются на биологической безопасности производства (не создают дополнительной биологической опасности) поэтому дополнительные меры защиты не требуются.
1.4 Психофизиологические факторы
Управление машинами обслуживание тестоприготовительного оборудования тесторазделочных и укладочных агрегатов требуют ручного труда который сопровождается перегрузками опорно-двигательного аппарата органов кровообращения дыхательной системы нервно-психическими перегрузками. При обслуживании агрегатов от человека требуется быстрота движений и внимательность с вынужденным положением тела во время работы перенапряжением мышц монотонностью.
На хлебозаводе к психофизиологическим факторам относят:
- динамические нагрузки возникающие при закатывании дежи с приготовленным тестом на площадку дежеподъемоопрокидывателя;
- тяжелый труд (при замешивании теста выпечке тестовых заготовок и проведении вспомогательных операций);
- монотонный труд (наблюдение за операциями деления теста на куски округление тестовых заготовок посадки в шкафы и печь).
Модернизация не приводит к необходимости дополнительных физических операций и поэтому не отражается на существующем уровне физических нагрузок и не требует дополнительных мер.
2 Экологическая безопасность проекта
Удаляемый из помещения вентиляционный воздух может стать причиной загрязнения атмосферного воздуха промышленных площадок и населенных мест. Участки выброса вредных веществ представлены в таблице 6.1. К сточным водам относятся стоки от мойки оборудования и полов.
Сточные воды от предприятия поступают в горколлектор для совместной очистки с бытовыми стоками на коммунальных очистных сооружениях.
Выбросы в атмосферу можно разделить на следующие группы: выбросы образующиеся в топках печей и котлов (CO2 NO2 бензапирен); выбросы сопутствующие основным техпроцессам; выбросы вспомогателъных цехов и производства.
Самым распространенным специфическим выбросом от предприятий хлебопекарной промышленности является пыль сухих продуктов (мучная пыль)- 0024 кг1 т. Унос такого количества пылевого продукта связан с существенными потерями продовольственного сырья. Для предотвращения уноса используют фильтры ФПП-25-3.
Характеристика выбросов вредных веществ представлена в таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Характеристика выбросов вредных веществ
Наименование источников выбросов
Наименование производства и вредных веществ
Наименование вредных веществ
Количество вредных веществ отходящих от источника тгод
Количество вредных веществ выбрасываемых в атмосферу
Параметры газо-воздушной смеси на выходе из источника
Подготовительное отделение мукопросеиватель
Участок замеса теста
3 Защита работающих и материальных ценностей при возникновении чрезвычайных ситуаций.
Главная задача по сохранению производственных материальных ценностей состоит в предупреждении пожара взрыва. Она достигается за счет соблюдения мер пожарной безопасности. Из пожаровзрывоопасных веществ на хлебозаводе применяется природный газ а также взрывоопасной является мучная и сахарная пыль.
Пожаровзрывоопасные свойства веществ представлены в таблице 6.2.
Таблица 6.2 – Пожаровзрывоопасные свойства веществ.
Предел воспламенения
Температура самовоспламенения ºC
Взвешенные в воздухе мучная и сахарная пыль (аэрозоль) газ взрывоопасны. Аэрозоли по воспламенению и горению во многом подобны газовым смесям. Пожароопасными характеристиками муки являются следующие: максимальное давление взрыва 760 кПа минимальная энергия зажигания около 50 кДж скорость нарастания давления свыше 25 000 кПас. Пыль в состоянии аэрогеля (осевшая на оборудовании строительных конструкциях воздуховодах и др.) пожароопасная имеет температуру воспламенения 250-360 С.
Отдельные процессы хлебопекарных предприятий относят к взрывоопасным например очистка мешков выбиванием.
При движении муки по самотечным трубам шнекам трубам аэрозольного транспорта воздуховодам вентиляции образуется статическое электричество. При неисправности заземляющих устройств для снятия и отвода статического электричества возможны искровые разряды достаточные по мощности для воспламенения пылевоздушной смеси.
Для предотвращения взрыва аэрозолей и газа необходимо:
- обеспечить герметичность технологического оборудования мест соединения трубопроводов емкостей норий шнеков дозаторов фильтров самотечных труб и др.
- производить тщательную уборку пыли с оборудования трубопроводов отопительных приборов осветительной арматуры электрических двигателей. Уборку мучной пыли целесообразно вести промышленными пылесосами.
- воздушную среду производственных помещений следует проверять на содержание пыли в воздухе не реже одного раза в год.
- перед пуском в работу оборудования необходимо тщательно проверить состояние изоляции электропроводки переключателей и арматуры.
- не допускается работа электрооборудования с открытыми клеммами и контактами.
- проведение противопожарного инструктажа и пожарнотехнического минимума.
Характеристика производства по пожаровзрывоопасности представлена в
Таблица 6.3 - Характеристика производства по пожаровзрывоопасности
Наименование цеха участка
Категория произдства по пожароопасности
Классификация помещения по взрывоопасности
Степень огнестойкости
Помещение приемки склад БХМ просеивательное отделение тарное хранение муки с выбойным оборудованием
Пекарное отделение тестоприготовительное помещение производственных бункеров отделение мойки лотков кладовая подсобного сырья
Для тушения пожара применяются: огнетушители порошковые (ОП-10 ОП-5) углекислотные (ОУ-5 ОУ-8); необходимо также предусмотреть щиты и противопожарный водопровод также устанавливаются пожарные краны с выкидными рукавами которые размещаются в коридорах используются автоматические средства сигнализации и пожаротушения.
Бизнес-планирование и технико-экономические расчеты
1 Бизнес-план реализации проекта
Внедрение линии дискретного производства для изготовления мелкоштучных хлебобулочных изделий позволит снизить энергетические затраты что приведет к снижению себестоимости продукции и как следствие увеличение прибыли предприятия.
Техническая идея внедряемых конструкторских разработок направлена на улучшения качества готовых изделий и снижения затрат на производство единицы продукции. Внедрение нововведений позволит повысить объемы производства с 130 кгсут до 180 кгсут.
Это в свою очередь позволит повысить экономическую эффективность производства продукции на 303 %. Такое повышение прибыли сопровождаемое ростом объема производства привело к тому что рентабельность продукции возросла на 28 %.
Капитальные затраты необходимые для реализации разработанных модернизаций оборудования составляют 5263196 р окупаемость инвестиций 33года.
1.2 Характеристика продукции
Хлеб и хлебобулочные изделия - полезный биологический продукт который содержит большое количество веществ необходимых для организма человека. Это белки белковые соединения крахмал а также витамины. Особенно в хлебе много витаминов группы В необходимых для нормального функционирования нервной системы человека. Процесс производства хлеба достаточно гибок сложен и трудоемок.
В связи с ростом благосостояния населения повышаются требования к хлебу и хлебобулочным изделиям отечественного и импортного производства. Качество хлеба во многом определяется его свежестью т.е временем доставки потребителю и реализации. При традиционных промышленных способах выпечки в торговые организации единовременно завозится большое количество выпеченного хлеба которое не всегда реализуется достаточно быстро. При этом хлеб теряет свои потребительские качества.
Предлагаемая нами технология направленна на решение проблемы снабжения населения свежим хлебом предусматривают разделение непрерывного процесса производства хлебобулочных изделий на два дискретных этапа.
Гибкая система распределения разумная ценовая политика стимулирование сбыта в том числе скидки для постоянных клиентов высокое качество выпускаемых изделий позволяют предприятию прочно удерживать завоёванные на рынке сбыта позиции.
Новая цена реализации продукции которая устанавливается на основе фактических затрат на производство и реализацию продукции и среднего или нормального уровня рентабельности производства аналогичной продукции в отрасли:
гдеЦ – цена реализации единицы готовой продукции р.кг;
ФС – фактические затраты на производство и реализацию единицы готовой продукции р.кг;
Р – нормальная рентабельность производства аналогичной продукции в отрасли.
1.4 Характеристика конкурентов и выбор конкурентной стратегии
Основным достоинством продукции является возможность приготовления непосредственно на месте реализации – в магазинах и кафе. Продукция перед реализацией хранится значительное время (до 10 суток) и не теряет своих вкусовых и питательных качеств.
1.5 Производственный план
Реализацию проекта предлагается поручить бригаде из 6 - 7 человек в которую входят рабочие соответствующих специальностей и квалификаций во главе с механиком предприятия. Планируются дополнительные потребности в рабочих кадрах.
1.6 Календарный план
Планирование производственной и реализационной деятельности по периодам и этапам совершения операций проведем путем построения сетевого графика. Сшивание сетевого графика производится на основе перечня выполняемых работ.
В таблице 7.1 приводится перечень выполняемых проектных работ а также их продолжительность.
Таблица 7.1 - Перечень выполняемых проектных работ
Обоснование цели проекта
Проведение маркетинговых исследований
Эскизное проектирование
Выбор поставщиков ресурсов
Техническое проектирование
Расчет потребностей в ресурсах
Рабочее проектирование
Закупка производственных ресурсов
Разработка технологии сборки
Введение в эксплуатацию
На рисунке 7.1 представлен сетевой график выполнения проекта разработанный на основе данных таблицы 7.1.
Рисунок 7.1 – Сетевой график
При составлении финансового плана особое внимание должно отводиться расчетам планируемых доходов и расходов выбору оптимальных экономических решений определению безубыточности.
Под точкой безубыточности или самоокупаемости понимается такое состояние бизнеса когда разность между расходами и доходами оказывается равной нулю т.е. предприятие еще не получает прибыли но и не несет убытки.
Точка безубыточности характеризует равновесие совокупных доходов и расходов и позволяет определить такой объем выпуска каждого вида продукции при достижении которого доходы будут превышать расходы. Точка безубыточности определяется по формуле:
гдеАб - объем выпуска безубыточной продукции кг;
СПИ - совокупные постоянные издержки р.год;
Ци - цена изделия р.кг;
ПИ - удельные переменные издержки р.кг.
Совокупные постоянные затраты составляют 23458 р.год переменные издержки равны 46 р.кг а цена одной единицы товара – 585 р.кг то точка безубыточности составляет:
При производстве продукции свыше 18766 кггод предприятие начнет получать прибыль (рис. 7.2).
Рисунок 7.2 – График точки безубыточности
При реализации проекта возникают затраты на приобретение необходимых материалов и элементов для внедрения линии которые включают в себя трудовые затраты и накладные расходы.
На приобретение необходимых материалов изготовление элементов конструкции и монтаж линии будут необходимы денежные средства. Их рейтинг описан в разделе «технико-экономический расчет».
Предприятие располагает свободной площадью для установки линии следовательно дополнительных помещений строить не придется. Также источником финансирования могут служить собственные средства предприятия – прибыль направляемая на повышение технического уровня производства.
2 Технико-экономические расчеты
Исходные данные для технико-экономических расчетов представлены в таблице 7.2
Таблица 7.2 - Исходные данные для технико-экономических расчетов
Цена реализации единицы продукции
Норматив амортизационных отчислений
Норматив затрат на ремонт
Стоимость технических средств для реализации проекта
Действующие на предприятии тарифные ставки рабочих и ИТР
Средний заработок по предприятию
- работники основного производства;
- вспомогательные работники.
Минимальная заработная плата
Режим работы предприятия (продолжительность работы энергопотребляющих устройств и оборудования)
Действующие цены приобретения используемых ресурсов:
Стоимость 1 чел. -часа проектных работ
Норматив расхода на текущий ремонт содержание и амортизацию
Среднеотраслевая экономическая эффективность капитальных затрат
2.1 Расчет капиталовложений (инвестиций) в проект
Капитальные затраты К тыс. р. на создание и внедрение проекта направленные на проектирование изготовление и монтаж новых узлов и оборудования покупку комплектующих и технических средств обеспечение дополнительными производственными площадями инфраструктурой рассчитываются по формуле(7.3):
гдеКБ – балансовая стоимость основного оборудования дополнительно устанавливаемого по проекту включающая расходы на приобретение (изготовление) транспортировку хранение монтаж и наладку тыс. р.;
КВ – стоимость вспомогательного и резервного оборудования тыс. р.;
КИ – затраты на создание дополнительной инфраструктуры тыс. р.;
КС – стоимость зданий и помещений необходимых для реализации проекта (дополнительное строительство или приобретение) тыс. р.;
КП – производственные затраты включающие расходы на проектирование и разработку проектной документации тыс. р.;
КД – стоимость демонтируемых основных производственных фондов препятствующих внедрению проекта или подлежащих замене тыс. р.;
КО – экономия капиталовложений за счет реализации оборудования технических средств демонтируемых при реализации проекта тыс. р.
Для расчета составляющих формулы (7.3) необходимо провести дополнительные расчеты причем используемые материалы и трудовые ресурсы целесообразно учитывать по действующим рыночным ценам.
Т.к. в бизнес-плане оговорено что для реализации проекта необходимо приобрести новое оборудование то при определении величины КБ учитываются использованные материальные ресурсы представленные в таблице 7.3 а также трудовые затраты представленные в таблице 7.4 т.е. прямые затраты на изготовление оборудования а также накладные расходы.
Определение потребности в трудовых ресурсах происходит согласно производственному плану и на основе экспертной оценки трудоемкости различных работ и сложившейся в отрасли или на предприятии практики их тарификации. В случае использования для оплаты труда работников занимающихся изготовлением оборудования повременной формы оплаты труда для нахождения тарифного фонда оплаты необходимо трудоемкость отдельной работы умножить на часовую тарифную ставку соответствующего данной работе тарифного разряда.
Таблица 7.3 - Расчет материальных ресурсов
Наименование материальных ресурсов
Стоимость потребленных ресурсов р.
Лист стальной 10 мм 15×15м
Лист стальной 2 мм 125×1м
Лист стальной 05 мм 1×1м
Таблица 7.4 Расчет трудозатрат и средств на оплату труда
Часовая тарифная ставка р.
Тарифный фонд оплаты труда р.
Станочные в том числе:
В таблице производится расчет средств на оплату труда основных работников. Однако значение данного показателя должно быть скорректировано с учетом начислений и дополнительной заработной платы:
гдеКз – коэффициент учитывающий дополнительную зарплату и начисления. В расчетах следует использовать Кз = 20.
Таким образом полная себестоимость изготовления оборудования составит:
гдеКн - коэффициент учитывающий накладные расходы.
Так как оборудование приобретается у производителя то на баланс принимается по полной себестоимости изготовления с учетом расходов на приобретение (изготовление) транспортировку хранение монтаж и наладку то в данном случае КБ = 460000010+203196 = 5263196 р. а капитальные затраты на приобретение вспомогательного и резервного оборудования (КВ) на приобретение объектов дополнительной инфраструктур (КИ) равны нулю.
Так как для установки линии не требуется дополнительной площади то КС = 0.
Затраты на проектирование Кп следует определять исходя из трудоемкости проектных работ и средней стоимости одного человека-часа проектных работ:
где Тп - трудоемкость проектных работ чел.-ч.
гдеЧ – количество проектировщиков чел. (находится путем экспертной оценки);
В – длительность проектирования рабочих дней (находится путем экспертной оценки);
– длительность рабочего дня проектировщика ч.
2.2 Расчет дополнительных текущих расходов при реализации проекта.
Дополнительные текущие расходы И тыс. р.год определяются по формуле
гдеИз - затраты на содержание персонала дополнительно необходимого для обслуживания оборудования и технических средств после реализации проекта р.год;
Иат - дополнительные расходы на содержание текущий ремонт и амортизацию оборудования и технических средств р.год;
Иэ - стоимость дополнительно потребляемых энергоресурсов р.год;
Иас - стоимость дополнительно потребляемых ресурсов на амортизацию помещения занятого оборудованием р.год;
Им - дополнительные расходы основных вспомогательных материалов и приборов р.год;
Ип - прочие дополнительные расходы р.год.
Затраты на содержание персонала дополнительно необходимого для обслуживания оборудования и технических средств после реализации проекта найдем по формуле:
где- коэффициент учитывающий затраты на охрану труда и технику безопасности ();
- коэффициент учитывающий начисления на заработную плату (платежи в социальные фонды ();
Зпл – оплата труда дополнительному персоналу:
Дополнительные расходы на текущий ремонт содержание и амортизацию проектируемого оборудования следует рассчитывать по действующим нормам и стоимости технических средств принимаемых на баланс предприятия в результате реализации проекта:
где - норма амортизационных отчислений .
Дополнительные затраты связанные с амортизацией помещения в котором расположено оборудование будут равны нулю.
Величина дополнительных текущих затрат составит:
2.3 Расчет экономии текущих затрат при реализации проекта
Экономия текущих затрат обусловленная реализацией проекта рассчитывается на календарный год или отчетный период измеряется в тыс. р.год и находится следующим образом:
гдеЭс - экономия обусловленная уменьшением расхода сырья материалов топлива тепла электроэнергии и прочих ресурсов тыс. р.год;
Эз - экономия на заработной плате и сопутствующих начислениях основных и вспомогательных работников тыс. р.год;
Эу - экономия на условно-постоянной части расходов образующаяся при увеличении объема производства продукции тыс. р.год;
Эб – экономия обусловленная уменьшением брака продукции и повышением ее качества тыс. р.год;
Эк – экономия обусловленная повышением качества продукции тыс. р.год;
Эн - экономия обусловленная уменьшением брака продукции и повышением ее качества и ассортимента тыс. р.год;
Эо - экономия на расходах по содержанию ремонту и эксплуатации оборудования тыс. р.год;
И – дополнительные текущие расходы тыс. р.год.
Таким образом общая экономия достигается при суммировании сэкономленных денежных средств за счет реализации различных преимуществ рассматриваемого инновационного проекта.
Экономия на условно-постоянной части расходов:
гдесебестоимость единицы продукции до внедрения проекта р.;
А – полная величина условно-постоянных расходов производства (на весь объём выпускаемой продукции) %.
объёмы производства продукции до и после внедрения проекта 150кгсут 180 кгсут соответственно.
Экономия обусловленная уменьшением расхода сырья:
Экономия обусловленная уменьшением брака продукции (Эб) определяется на основе экспертных оценок (с учетом среднеотраслевого значения этого показателя достигнутого при внедрении аналогичных инноваций) или с помощью следующей формулы:
где Цед – цена реализации одной единицы продукции руб.
Р1 P2 - удельный вес бракованной продукции в общем объеме ее выпуска до и после внедрения проекта.
Так как при реализации проекта снизится себестоимость продукции но не будет повышаться цена реализации то эффект будет проявляться в увеличении абсолютной массы прибыли что найдет отражение в годовом экономическом эффекте.
Экономия обусловленная повышением уровня надежности оборудования
Экономия на расходах по содержанию ремонту и эксплуатации оборудования Эо = 0.
2.4 Расчет годового экономического эффекта и показателя рентабельности капиталовложений (инвестиций)
Годовой экономический эффект который может быть достигнут при реализации инновационного проекта определяется следующим образом:
гдеЭг - годовой экономический эффект обусловленный внедрением проекта тыс. р.год;
Eн - среднеотраслевой коэффициент экономической эффективности капитальных вложений в проект Ен = 015.
Расчетный срок окупаемости капиталовложений (инвестиций) в проект (То) с момента начала его реализации определяется по следующей формуле:
Период реализации проекта Тр дней с начала его финансирования до момента промышленной эксплуатации определяется с учетом времени необходимого на проектирование Тп дней изготовление и получение комплектующих Ти дней сборку монтаж наладку Тм дней и опытную эксплуатацию Тоэ дней:
Прирост прибыли предприятия Пп тыс. р.год обусловленный реализацией проекта будет равен экономии текущих затрат Эт.
Показатель рентабельности капиталовложений (эффективности) в проект определяется по следующей формуле
Рентабельность продукции определим по следующей формуле:
P1 = (Ц-С) С100 = (585 - 548) 548100 = 68 %
P2 = (Ц - С) С100 = (585-534) 534100 = 96 %
P = P2 - P1 = 96 - 68 = 28 %
Результаты расчета экономической эффективности реализации проекта представлены в таблице 7.5.
Таблица 7.5 – Результаты реализации проекта
Наименование показателей
До внедрения проекта
После внедрения проекта
Объем производства продукции кгсут.
Цена реализации единицы продукции р.кг
Выручка от реализации р.
Себестоимость единицы продукции р.кг
Расходы на производство и реализацию продукции p.кг:
- условно-постоянные расходы.
Численность персонала чел.
Окупаемость капиталовложений (инвестиций) лет
Эффективность инвестиций %
Сумма капитальных вложений тыс. р.
Список использованных источников
Антипов С.Т. Руководство к выполнению дипломного проекта [Текст] : учеб. пособие С.Т. Антипов В.Я. Валуйский В.Е. Добромиров И.Т. Кретов. - Воронеж: ВГТА 2004.-160с.
Антипов С.Т. Алгоритм дипломного проектирования [Текст] С.Т. Антипов В.Я. Валуйский В.А. Панфилов О.А. Ураков. - М.: КолосС 2005. - 136 с.
Варваров В.В. Основы охраны окружающей среды на пищевых предприятиях [Текст] : учеб. пособие В. В. Варваров. - Воронеж : ВГТА 1989. - 80 с.
Гальперин Д.М. Технология монтажа наладки и ремонта оборудования пищевых производств [Текст] : учеб. пособие Д.М. Гальперин Г.В. Миловидов. - М.: Агропромиздат 1990. - 399 с.
Головань Ю.П. Технологическое оборудование хлебопекарных предприятий [Текст] Ю.П. Головань Н.А. Ильинский. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Агропромиздат 1988. -382 с.
Драгилев А.И. Оборудование для производства мучных кондитерских изделий [Текст] : учебник А.И. Драгилев. - М.: Агропромиздат 1989. - 320 с.
Зайцев Н.В. Технологическое оборудование хлебозаводов [Текст] Н.В. Зайцев. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Пищевая промышленность 1967. -583 с.
Зорин Е.Т. Монтаж эксплуатация и ремонт хлебопекарного оборудования [Текст] Ю.М. Тиняков. - 2-е изд. перераб. - М.: Экономика 1968. - 342 с.
Лебедев Е.И. Устройство монтаж и обслуживание хлебопекарного и макаронного оборудования [Текст] : учебник Е.И. Лебедев. - М.: Легкая пищевая пром-сть 1984. - 312 с.
Малогабаритное оборудование хлебопекарных предприятий [Текст]: справочное пособие. - М.: Пищ. пром-сть 1976. - 727 с.
Калошин Ю.А. Практикум по расчетам оборудования хлебопекарного и макаронного производства: Учеб. пособие Под ред. Ю.А. Калошина. - М.: Агропромиздат 1991.-159 с.
Запорожский В.Ф Технологическое оборудование для предприятий кондитерской промышленности: Каталог - справочник Сост. Запорожский В.Ф. - М.: ЦНИИ-ТЭИлегпищемаш 1972. - 252 с. табл.
Назаров Н.И. Технология и оборудование пищевых производств Под ред. Н.И. Назарова. - М.: Пищ. пром-сть 1977. - 351 с.
Пучкова Л. И. Технология хлеба кондитерских и макаронных изделий . [Текст] Р. Д. Поландова И. В. Матвеева - Часть 1.- СПб: ГИОРД 2005 -559 с.: ил.
Родина Т. Г. Справочник по товароведению продовольственных товаров. [Текст] Т. Г. Родина М. А. Николаева Л. Г. Елисеева – М.: КолосС 2003 – 608 с.
РАСХН. Сборник рецептур и технологических инструкций по приготовлению хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки Рос. акад. с.-х. наук Гос. науч. учреждение Гос. НИИ хлебопекар. пром-сти Санкт-Петерб. фил. – Санкт-Петербург: Береста 2007.
Хромеенков В.М. Технологическое оборудование хлебозаводов и макаронных фабрик: Учебник. - СПб.: ГИОРД 2004. - 496 с.
Лисовенко А. Т. «Технологическое оборудование хлебозаводов и пути его совершенствования» [Текст] А. Т. Лисовенко – М.: Легкая и пищевая промышленность 1982. – 208 с.
«Машины и аппараты пищевых производств» [Текст]: в 2-х кн. С.Т.Антипов И. Т. Кретов А. Н. Остриков В. А. Панфилов О. А. Ураков – М.:Высшая школа 2001. – 1527 с.
Михелев А. А. «Расчет и проектирование печей хлебопекарного и кондитерского производств [Текст] А. А Михелев Н. М. Ицкович Н. М. Сигал– М: Пищевая промышленность 1979. – 326 с.
Патент РФ №2143202 от 27.12.1999. Авторы: Бакурский В. С. Ульянин С. Г.
Патент РФ № 2379893 от 27.01.2010. Авторы: Невзоров В. Н. Мацкевич И. В.
Патент РФ № 2188548 от 10.09.2002. Авторы: Ульянин С. Г. Бакурский В. С. Комиссаров С. П. Кальянова Т. Л.
Годовой экономический эффект обусловленный внедрением проекта составит 140769 тыс р. рентабельность капиталовложений 161 % срок окупаемости 062года.

Перечень чертежей и схем.doc

Перечень чертежей и схем представленных в графической части проекта
ДП-02068108-260602-66-2012-ХЛМ-00.00.000 ТЗ
Линия производства хлебобулочных изделий с дискретной выпечкой и промежуточным вакуум-испарительным охлаждением
ДП-02068108-260602-66-2012-ХЗМ-05.00.000 ВО
Машина тестомесильная А2-ХТБ
ДП-02068108-260602-66-2012-ХДМ-13.00.000 ВО
Машина тестоделительная
ДП-02068108-260602-66-2012-ХДМ-13.03.000 ВО
Головка тестоделительная
ДП-02068108-260602-66-2012-ХОМ-14.00.000 ВО
Машина тестоокруглительная
ДП-02068108-260602-66-2012-ХВМ-16.00.000 ВО
ДП-02068108-260602-66-2012-ХДМ-13.03.018
ДП-02068108-260602-66-2012-ХВМ-16.04.012
ДП-02068108-260602-66-2012-ХДМ-13.03.007
ДП-02068108-260602-66-2012-ХВМ-16.15.002
ДП-02068108-260602-66-2012-ХВМ-16.15.001

Титулы ВКР.doc

Специальность 260602 Пищевая инженерия малых предприятий
Кафедра машин и аппаратов пищевых производств
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Шифр ВКР ДП – 02068108 – 260602 – 66 – 2012 ПЗ
проф. Антипов С. Т. (Подпись Фамилия инициалы)
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ
Консультанты по разделам:
Технология производства доц. М. Е. Успенская
Экономика доц. О. Г. Стукало
Безопасность и экологичность
Министерство образования и науки РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
НА ВЫПОЛНЕНИЕ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ
Студенту Молчановой И.И. 260602 ЗМИ-6
(Фамилия инициалы) (Код специальности) (Группа)
Срок представления ВКР к защите 14. 06. 2012 г.
Особенности задания: Разработать технологию производства хлеба с дискретной выпечкой модернизировать печь ротационную тестоделительную машину обеспечив повышение надежности в работе оборудования и улучшение качества сырья и готовой продукции
Содержание пояснительной записки (перечень вопросов подлежащих разработке)
1 Анализ современных объектов аналогичного назначения
2 Описание разработанного проекта
3 Инженерные расчеты
4 Сведения о монтаже эксплуатации и ремонте оборудования
5 Технология дискретного производства мелкоштучных хлебобулочных изделий на основе использования вакуум-испарительного охлаждения
6 Безопасность и экологичность проекта
7 Бизнес-планирование и технико-экономические расчеты
Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)
1 Линия производства хлебобулочных изделий с дискретной выпечкой и промежуточным вакуум-испарительным охлаждением
2 Технологическая схема производства хлебобулочных изделий с вакуум-испарительным охлаждением
3 Машина тестомесильная А2-ХТБ (ВО)
4 Машина тестоделительная (ВО) головка тестоделительная (ВО)
5 Печь ротационная (ВО)
6 Парогенератор (ВО)
7. Схема вакуумной установки для охлаждения хлебобулочных изделий
7 Чертежи отдельных деталей
8 Результаты расчета экономической эффективности реализации проекта
Консультанты по разделам ВКР (с указанием разделов)
1 доц. Успенская М. Е. (технология производства)
2 доц. Стукало О. Г. (экономика)
3 доц. Рудыка Е.А. (безопасность и экологичность)
4 доц. Игнатов В.Е. (нормоконтроль)

корпус.cdw

механическую обработку - ГОСТ 26645-85
литейные радиусы-3 5 мм
ДП-02068108-260602-66-2012-ХВМ-16.15.001
Сталь 45 ГОСТ 1050-88

Направляющая .cdw

Поршень.cdw

ДП-02068108-260602-66-2012-ХДМ-13.03.007
Сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72
* - Размеры для справок.

Спираль.cdw

механическую обработку - по ГОСТ 26645-85
ДП-02068108-260602-66-2012-ХВМ-16.04.012

Фланец.cdw

Линия.cdw

Условное обозначение
Наименование среды в
Бункер производственный
Машина тестомесильная
Дозатор раствора сахара
Дозатор раствора дрожжей
Дозатор раствора соли
Емкость для брожения теста
Машина тестоокруглительная
Шкаф предварительной расстойки
Вакуум-испарительный шкаф
Линия производства хлебобулочных изделий
с дискретной выпечкой и промежуточным
вакуум-испарительным охлаждением
ДП-02068108-260602-66-2012-ХЛМ-00.00.000 ТЗ

Печь ротационная.cdw

Техническая характеристика
Номинальная мощность
Номинальное напряжение
Максимальный расход электроэнергии
Род тока - трехфазный переменный
Диапазон рабочих температур
Время разогрева печи до t=250
Габаритные размеры печи без пандуса (с пандусом)
Максимальная производительность по подовому хлебу 0
Привод вращения тележки
Корпус теплового блока
Блок нагревательных элементов
Шкаф силового электрооборудования
ДП-02068108-260602-66-2012-ХВМ-16.00.000

схема вакуумного охлаждения.cdw

Схема вакуумной установки для охлаждения
хлебобулочных изделий

Тестоделительная головка.cdw

Цилиндр направляющий
ДП-02068108-260602-66-2012-ХДМ-13.03.000
Головка тестоделительная
* - Размер для справки.

Тестоделительная машина.cdw

Техническая характеристика тестоделительной машины А2-ХТН
Установленная мощность
Технические требования:
ДП-02068108-260602-66-2012-ХДМ-13.00.000
Машина тестоделительная
* - Размеры для справки.
Покрасить молотковой эмалью.
Уклон пола в месте установки не более 4

Тестом. машина А2-ХТБ.cdw

Механизм поворотный
Патрубок загрузочный
ДП-02068108-260602-66-2012-ХЗМ-05.00.000
Машина тестомесильная

Тестоокруглитель.cdw

технологическая схема.cdw

Технологическая схема производства хлебобулочных изделий
с вакуум-испарительным охлаждением
Предварительная выпечка
Окончательная выпечка изделия
Вакуумно-испарительное
полуфабрикатов при t=0
Приготовление дрожжевой суспензии
Надрезка поверхности

Экономика.doc

Результаты расчета экономической эффективности реализации проекта
Наименование показателей
До внедрения проекта
После внедрения проекта
Объем производства продукции кгсут.
Цена реализации единицы продукции р.кг
Выручка от реализации р.
Себестоимость единицы продукции р.кг
Расходы на производство и реализацию продукции p.кг:
- условно-постоянные расходы.
Численность персонала чел.
Окупаемость капиталовложений (инвестиций) лет
Эффективность инвестиций %
Капиталовложения тыс. р.

Экономика.pdf

Результаты расчета экономической
эффективности реализации проекта
Наименование показателей
Выручка от реализации р.
Себестоимость единицы продукции
Численность персонала чел.
Эффективность инвестиций %
Капиталовложения тыс. р.
реализацию продукции p.кг:
- условно-постоянные расходы.

1.Анализ современ объектов.DOC

1 Анализ современных объектов аналогичного назначения
1 Общие сведения о хлебопекарной отрасли
Хлебопекарная отрасль пищевой промышленности по праву занимает особое место в производстве продуктов питания поскольку хлеб хлебобулочные и макаронные изделия - основные продукты питания людей.
Созданная в городах и селах России материально-техническая база хлебопечения позволяет устойчиво обеспечивать потребности населения удовлетворять вкусы всех возрастных групп и традиционные требования.
В последние годы условия работы хлебопекарной отрасли изменились и прежде всего организационно. Во-первых почти все хлебозаводы и пекарни стали приватизированными акционерными предприятиями. Во-вторых в результате экономических преобразований в народном хозяйстве на хлебозаводах складываются рыночные отношения с их закономерностями прежде всего начинают действовать законы конкуренции с их четкими требованиями чего раньше практически не было. В-третьих закон стоимости и другие экономические законы диктуют предприятиям необходимость принятия неординарных решений которые не всегда достаточно обоснованны и дают желаемые результаты.
Хлеб - полезный биологический продукт который содержит большое количество веществ необходимых для организма человека. Это белки белковые соединения крахмал а также витамины. Особенно в хлебе много витаминов группы В необходимых для нормального функционирования нервной системы человека. Процесс производства хлеба достаточно гибок сложен и трудоемок. Для того чтобы буханка хлеба вышла из печи необходимо чтобы она прошла через множество технологических операций. Процесс производства может длится свыше двенадцати часов. Технологический процесс производства хлеба и хлебобулочных изделий включает в себя следующие этапы: прием и хранение сырья подготовка сырья к производству приготовление теста разделка теста выпечка тестовых заготовок хранение их и отправка готового изделия в сеть. Одной из главных задач хлебозавода является бесперебойное снабжение населения хлебом повышение его качества и пищевой ценности. А также рациональное расходование сырья сокращение потерь сырья полуфабрикатов и готовой продукции экономное использование топливно-энергетических ресурсов максимальное использование производственной мощности. С чем наша хлебопекарная промышленность успешно справляется. На рынке представлен огромный ассортимент хлебобулочных изделий с различной пищевой и энергетической ценностью.
Предприятие начало действовать с 2004 года. Численность основных рабочих занятых в производстве насчитывала 6 человек при односменном режиме работы прерывном технологическом цикле и объеме производства 60 тыс.в месяц. Ассортимент производимой продукции насчитывал менее 20 наименований традиционных видов хлебобулочных и сдобных изделий. Реализация продукции осуществлялась только в розницу через 12 киосков ИП Маслов специализирующихся на торговле хлебобулочными изделиями.
Реализуя концепцию государственной политики в области здорового питания населения и учитывая значительный интерес покупателей к хлебу полученному не из муки а из пророщенного и диспергированного зерна в 2005 году было приобретено специальное оборудование и освоена новая эксклюзивная технология производства цельнозернового хлеба. Внедрено в массовое производство более 10 видов хлеба и хлебобулочных изделий из пророщенного зерна обладающего помимо приятных вкусовых характеристик лечебно-профилактическими свойствами. Определенные сорта данного хлеба несут целевую функциональную нагрузку для покупателей с проблемами здоровья: хлеб «Морской» с ламинарией (морской капустой) для устранения йододефицита эко булочка диабетическая - для больных сахарным диабетом батон Эко молочный - нормализует деятельность органов пищеварения и т.д.
Помимо цельнозерновых хлебобулочных изделий у покупателей г.Воронежа и Воронежской области пользуется популярностью серия продукции «Европейская коллекция» включающая более 10 наименований национальных сортов хлеба Италии Германии Австрии Франции такие как «Чиабатта» «Венский» «Мюнхенский» «Фокаччо»«Бокахо» «Тоскано» «Багет» «Тостовый картофель».
«Искусство хлебных традиций»: «Бородино» «Прима» «Урожай» «Балтийский» «Колобок» «Емеля» «Черным премиум».
2 Назначение и классификация основных единиц оборудования
Современная промышленная печь хлебопекарного и кондитерского производства представляет собой сложную совокупность теплотехнических транспортно-механических и автоматических средств регулирования (АСР). В пекарной камере печи происходит технологически очень сложный процесс выпечки. Техническими данными печного агрегата определяется возможность выпечки широкого ассортимента изделий высокого качества при условии умелой наладки и рациональной эксплуатации.
Для правильной эксплуатации существующих печей и особенно при их модернизации и создании новых конструкций для обеспечения рациональных режимов с целью повышения качества вырабатываемой продукции и экономии топливно-энергетических ресурсов требуется глубокое знание процессов тепло- и массообмена происходящих в системе обогрева и в пекарной камере и их влияния на биохимические микробиологические и физические процессы протекающие в тесте под воздействием теплоты и влаги.
Печи применяемые для кондитерского и хлебопекарного производства классифицируются:
- по технологическому признаку (универсальные и специализированные);
- по производительности (малой производительности с площадью пода до 8 м2 средней производительности - до 25 м2 большой производительности - свыше 25 м2);
- по способу обогрева пекарной камеры (жаровые с канальным обогревом с пароводяным обогревом с газовым обогревом с электрообогревом со смешанным обогревом);
- по типу пекарной камеры (тупиковые сквозные);
- по степени механизации (со стационарным подом с выдвижным подом с конвейером подачи и электроприводом).
Технологический признак определяет специализацию печи и ассортимент вырабатываемой продукции. По специализации современные печи и печные агрегаты разделяются на хлебопекарные кондитерские бараночные пряничные для выработки национальных и специальных сортов мучных изделий. По ассортименту вырабатываемой продукции печные агрегаты можно разделить на:
- универсальные печи (могут вырабатывать хлебобулочные кондитерские бараночные изделия различных сортов и массы в широком диапазоне);
- специализированные печи и агрегаты (вырабатывают ограниченный ассортимент баранок печенья пряников формовых сортов хлеба или определенные подовые сорта хлебобулочных изделий).
По способу обогрева пекарной камеры все печи разделяются на следующие виды:
- печи с регенеративным обогревом (жаровые печи в которых рабочая камера одновременно является и топочной камерой). В этих печах рабочая камера одновременно является и топочной камерой в которой периодически сжигается определенная порция топлива. При сжигании его внутренние стенки камеры разогреваются аккумулируя достаточное для выпечки продукции количество теплоты. Разогрев пекарной камеры чередуется с выпечкой поэтому такие печи называются еще периодическими;
- печи с канальным обогревом (теплоносителем являются продукты сгорания проходящие по системе каналов через поверхность теплообмена которых теплота передается в пекарную камеру к тесту-хлебу). Твердое жидкое и газообразное топливо сжигается в одной или нескольких топках. В настоящее время получили большое распространение печи с рециркуляцией продуктов сгорания. При этом жидкое и газообразное топливо сжигается в специальных топочных устройствах. В некоторых случаях сжигание газа происходит непосредственно в каналах. Печи с рециркуляцией продуктов сгорания обладают небольшой тепловой инерцией системы обогрева и всей конструкции в целом. Это позволяет применять современные способы автоматического регулирования теплового режима процесса выпечки а также автоматику безопасности горения. Кроме того разогрев печи в течение небольшого промежутка времени (1—2 ч) делает возможным переход предприятий на двухсменную и односменную работу. Все это является значительным преимуществом перед печными агрегатами с массивной обмуровкой из кирпича обладающей большой тепловой инерцией исключающей применение простых современных схем автоматического регулирования. Печи и агрегаты с канальным обогревом имеют наибольшее распространение в промышленности.
- печи с пароводяным обогревом (теплоносителем является пароводяная смесь высокого давления циркулирующая в толстостенных нагревательных трубках). Каждая трубка представляет собой самостоятельный теплообменник. Короткий конец трубки размещается в топке и является тепловоспринимающей поверхностью; длинный конец ее располагается в пекарной камере и служит теплоотдающей поверхностью. Трубки размещаются с некоторым уклоном в сторону топки в виде однорядного или многорядного пучка вдоль или поперек продольной оси печи. Печи с пароводяным обогревом реконструируются и переводятся на комбинированный обогрев.
- печи с газовым обогревом (этот способ обеспечивает сжигание газа в пекарной камере);
- электрические печи (используют трубчатые электронагреватели светлые излучатели токи высокой частоты а также контактный способ прогрева). В электрических печах возможно применение автоматического программного регулирования теплового режима в соответствии с заданной кинетикой расхода теплоты в пекарной камере.
- печи с комбинированным (смешанным) обогревом (используется комбинация каналов и пароводяных трубок а также другие варианты способов обогрева).
Пекарные камеры современных печей бывают двух типов:
- тупиковые (посадка тестовых заготовок на под и выгрузка готовой продукции производятся через одно и то же посадочное отверстие);
- проходные (посадка и выгрузка продукции осуществляется через отверстия расположенные с противоположных сторон печи и при двухниточном конвейере образуется наибольшая холостая ветвь примерно равная половине всей его длины).
В печах с пластинчатым ленточным или сетчатым конвейером проходная пекарная камера имеет форму длинного туннеля высотой 300 400 мм. Такие печи называются туннельными.
К основным элементам и механизмам хлебопекарных печей можно отнести следующие:
Рабочая или пекарная камера является важнейшим элементом печного агрегата в котором сосредоточены теплообменные и увлажнительные устройства средства для перемещения продукции элементы автоматических устройств и другие приспособления.
В пекарной камере происходят разнообразные процессы. Тестовые заготовки поступающие в пекарную камеру подвергаются воздействию тепла и пара вследствие чего в тесте происходят теплофизические биохимические и другие сложные процессы. В результате этого тестовая заготовка превращается в готовое изделие. Совокупность процессов происходящих в пекарной камере и в тесте-хлебе в результате которых из тестовой заготовки получается готовая к употреблению продукция называется процессом выпечки. Чтобы обеспечить выпечку продукции высокого качества в пекарной камере должны быть созданы оптимальный тепловой режим и оптимальный режим увлажнения тестовых заготовок и среды пекарной камеры.
Пекарные камеры современных печных агрегатов хлебопекарного кондитерского бараночного производства выполняются: тупиковыми тоннельными и проходными.
В агрегатах с тупиковыми пекарными камерами посадка тестовых заготовок и выгрузка готовых изделий производится с одной стороны через одно и то же окно. В пекарной камере располагается четное число рабочих ветвей конвейерного пода: две или четыре.
В агрегатах с тоннельными пекарными камерами посадка тестовых заготовок производится с одной стороны а выгрузка готовых изделий с противоположной.
В пекарной камере тоннельной печи две ветви пластинчатого или сетчатого конвейерного пода: верхняя — рабочая нижняя — холостая ветвь.
В агрегатах с проходными пекарными камерами посадка тестовых заготовок и выгрузка готовых изделий производится с противоположных сторон — так же как и в тоннельной печи. В пекарной камере таких агрегатов располагается нечетное число рабочих ветвей люлечно-подикового конвейера: три пять реже семь. Холостая ветвь конвейера во многих случаях располагается вне пекарной камеры.
В пекарной камере при выпечке хлеба происходит естественная вентиляция чрезмерная интенсивность которой отрицательно отражается на качестве выпекаемой продукции значительно увеличивается расход пара для увлажнения и расход теплоты на нагрев холодного вентиляционного воздуха поступающего в пекарную камеру. Для снижения интенсивности вентиляции применяется ряд конструктивных мероприятий. Зоне увлажнения придается конфигурация соответствующая типу пекарной камеры. В тупиковых пекарных камерах конструктивно осуществляется принцип «холодного подгазосливного пространства». В тоннельных и проходных пекарных камерах для снижения интенсивности вентиляции прибегают к иным мероприятиям.
К конструкциям пекарных камер предъявляется также обязательное требование — герметичности стен и ограждений. Это достигается путем применения уплотнительных устройств и обмазок для внутренних поверхностей кирпичных стенок.
Таким образом конфигурация пекарной камеры расположение в ней контуров обогрева и увлажнительных устройств относительно печного конвейерного пода конструкция стенок степень тепловой инерции определяют технологические теплотехнические и аэродинамические характеристики пекарной камеры основного элемента печного агрегата.
Теплообменные устройства устанавливаемые в пекарной камере печи служат для передачи теплоты от теплоносителя в пекарную камеру и к тесту-хлебу. Вид и свойства теплоносителя и способ генерации теплоты определяют конструкцию теплообменного устройства.
В хлебопекарных и кондитерских печах применяются следующие теплообменные устройства: каналы пароводяные трубки паровые радиаторы электронагреватели лампы для ИК-нагрева специальные горелки с керамическими насадками и др.
Большое распространение в хлебопекарной промышленности получили канальные печи теплоносителем в которых являются продукты сгорания принудительно перемещаемые в канальной системе обогрева агрегата. Газоходы через стенки которых теплота передается в пекарную камеру называются каналами.
В зависимости от температуры продуктов сгорания каналы выполняются из разных материалов. В области высокой температуры продуктов сгорания (1800—800°С) стенки каналов выполняются из огнеупорных материалов: шамотного кирпича огнеупорного бетона и в некоторых случаях из жаростойкой легированной стали марка которой подбирается в соответствии с требованиями по огнеупорности. При относительно низкой температуре продуктов сгорания применяются металлические каналы из стальных реже чугунных труб. Довольно часто применяются каналы прямоугольного сечения одна или две поверхности теплообмена которых выполняются из стальных листов.
В печах с пароводяным и комбинированным обогревом в качестве теплообменных устройств широко используются пароводяные нагревательные трубки — трубки Перкинса. В данном случае теплоносителем является пароводяная смесь при давлении 10 МПа и более. Нагревательные трубки изготовляются из бесшовных цельнотянутых трубок разной формы и размеров в зависимости от конструктивных требований. Трубка наполняется на 13 своего внутреннего объема дистиллированной водой. Оба конца трубки тщательно завариваются. Изготовленные трубки подвергаются испытанию в соответствии с действующей инструкцией и маркируются заводом-изготовителем.
В пекарной камере этого агрегата установлены специальные нагревательные секции в которые насыщенный пар высокого давления поступает из парогенератора являющегося неотделимым элементом расстойно-печного агрегата.
В печах с электрообогревом в зависимости от способа генерации теплоты применяются разные теплообменные устройства.
В электропечах сопротивления в качестве генераторов-теплообменников применяются трубчатые электронагреватели (ТЭН) различной конструкции и формы.
В некоторых электропечах в отдельных случаях применяются светлые излучатели — лампы с вольфрамовой спиралью температура которой достигает более 2000°С. К светлым излучателям относятся кварцевые трубчатые нагреватели защитные кварцевые трубки которых выдерживают нагревание до температуры более 1000°С.
Кварцевое стекло в инфракрасной области обладает хорошей проницаемостью благодаря чему излучение передается непосредственно от спирали к нагреваемому телу. В инфракрасной технике применяются керамические электронагреватели в том числе силитовые. При совершенствовании техники изготовления этих излучателей благодаря их высокой термостойкости и механической прочности они могут получить применение в хлебопекарных и других промышленных печах.
Увлажнительные устройства. При выпечке подовых сортов пшеничного ржаного ржано-пшеничного хлеба и некоторых других изделий тестовые заготовки необходимо увлажнять в самом начале процесса выпечки. Одновременно происходит увлажнение среды пекарной камеры.
Установлено что увлажнение поверхности тестовых заготовок в течение первых 2—3 мин создает условия для процесса формообразования изделий образования гладкой глянцевой корки в соответствии с требованиями технологии и ГОСТа.
Увлажнение производится насыщенным паром низкого давления поступающим из котельной или специализированного парогенератора встроенного в печь. В пекарной камере конвейерных печей устанавливаются увлажнительные устройства разных конструкций и многие из них состоят из одной или нескольких перфорированных труб расположенных в зоне увлажнения.
3Современные конструкции
3.1 Хлебопекарная печь
Печи – оборудование предназначенное для выпекания. Выбор печи главным образом зависит от вида выпекаемого изделия. Печи представленные сегодня на рынке настолько разнообразны что требуют классификации.
По виду используемого энергоносителя печи можно разделить на электрические и топливные (могут работать на жидком и газообразном топливе). В печах используются следующие способы теплоподвода: конвекция кондукция и излучение. В зависимости от конструкции печи делятся на стеллажные ротационные подовые конвейерные тупиковые (последние два типа используются на достаточно крупных производствах).
Ротационные печи. Обогрев пекарной камеры обеспечивают ТЭНы горячий воздух с которых сдувается вентилятором (конвекция). Пекарная камера печи рассчитана на загрузку одной или нескольких стеллажных тележек которые могут располагаться либо на платформе (платформенное крепление) либо подвешиваться на крюк (крюковое крепление). В продолжение всего процесса выпечки тележка совершает вращательные движения – это ротация. Большинство производителей предлагают печи со встроенным парогенератором который обеспечивает подачу пара в пекарную камеру во время выпечки. Этот процесс необходим для глянцевания поверхности изделий.
Рис. 1.1 – Печь ротационная «Sveba Dah TURBO 680 JEREMY
Подовые печи. Подовые печи могут состоять из 1 2 3 или 4-х ярусов. Некоторые производители предлагают печи с самостоятельными ярусами то есть имеющими независимые элементы управления парогенератор ТЭНовые группы. Под печи может быть керамическим или металлическим с загрузкой от 1 до нескольких противней определенного типоразмера. Керамический под позволяет производить выпечку без использования противня непосредственно на его поверхности. В печах с глубоким подом загрузка требует применения специальных устройств: механических или автоматических посадчиков. Печи оснащаются электромеханической или электронной панелью управления.
Конвекционные печи. На небольших производствах находят применение конвекционные (противни размещаются на направляющих) или стеллажные печи (противни загружаются на стеллажную тележку которая затем закатывается в печь). Горячий воздух от ТЭНов равномерно распределяется по камере с помощью циркуляционного вентилятора. Отдельные модели оснащены функцией пароувлажнения. Дверцы выполненные из двойного стекла с воздушной прослойкой защищают от теплопотерь и позволяют визуально контролировать процесс выпечки. Пекарная камера оснащена источником освещения. Конвекционные печи предназначены для выпечки батонов мелкоштучных изделий изделий из замороженного теста некоторых кондитерских изделий.
Рис. 1.2 – Печь конвекционная «Metos»; Garland
Туннельные и тупиковые печи. Этот вид печей находит применение на производствах с большой производительностью. Тупиковые печи достаточно редки на современных производствах и встречаются в основном на старых хлебозаводах. Однако стоит заметь что качество выпечки получаемой на этих печах достаточно высокое.
Туннельные печи универсальны и применяются для непрерывной выпечки любых хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. Эти печи имеют так называемые зоны выпечки благодаря которым получаемая выпечка будет иметь достаточно высокое качество. Выпекаемые изделия укладываются непосредственно на под – транспортер. Время выпечки регулируется изменением скорости движения транспортера.
Рис. 1.3 – Печь «Tagl
3.2 Мукопросеиватель
Подготовка муки к производству сводится к выполнению трех последовательных операций: смешиванию просеиванию и очистке от металломагнитных примесей.
Просеивание является механическим процессом разделения сыпучего сырья на две фракции – проход и сход. Просеивание муки на хлебозаводах пносит контрольный характер способствует ее разрыхлению и аэрации.
На эффективность работы просеивателя влияют многочисленные факторы характеризующие форму и размер отверстий сита его материал и скорость движения а также параметры характеризующие свойства сыпучего материала.
Сита – рабочий элемент просеивателей – выполняетсяиз металлической сетки изготовленной из латунной или фосфористо-бронзовой проволоки. Кроме сетчатых сита могут быть штампованными. Сито характеризуется номером который указывает размер стороны ячейки в свету в миллиметрах. Для просеивания пшеничной муки применяют сита от №1 до №16 для ржаной - №2 до №25.
В зависимости от способа реализации основного условия просеивания и конструкции сит предлагается следующая классификация просеивающих машин (рис. 1.4).
Рис. 1.4 – Классификация просеивающих машин
Просеиватель А1-КСБ (рис. 1.5) предназначен для просеивания сыпучих пищевых продуктов (соль гречневая крупа пшеничная мука лущеный горох и др.).
Просеиватель состоит из приемного бункера 2 станины 10 рамы 6 ситового корпуса 5 эксцентрикового колебателя 1 сменных рамок 8 с набором решет для просеивания разных продуктов электропривода 4 тяги 9 приспособления для загрузки бумажных мешков с продуктом и двух сменных крышек: крышки 3 с решеткой для приема скомковавшейся соли в бумажных мешках и крышки 7 для приема продукта на машину самотеком.
Станина 10 и рама 6 сварной конструкции выполнены из стального проката.
Рис. 1.5 – Просеиватель А1-КСБ
Ситовой корпус сборно-сварной конструкции выполнен из стального проката с одним ярусом сит. Очистка сит производится резиновыми шариками. Ситовые рамки вставляются и вынимаются через верх решетного корпуса и зажимаются крышкой 7 или 3 с помощью откидных зажимов.
Ситовой корпус имеет три точки опоры и совершает сложное движение. Передняя часть корпуса опирается на вал эксцентрикового колебателя а хвостовая часть – на две плавающие опоры скольжения. Передняя часть корпуса совершает круговое поступательное движение а хвостовая часть – только возвратно-поступательное (за счет тяги 9 удерживающей хвостовую часть от поперечного смещения).
Исходный продукт поступает на сито где происходит разделение его на две фракции: сход и проход которые выводятся из машины отдельно через выводные патрубки в поддоне ситового корпуса.
Для обеспыливания при работе с сухими сыпучими продуктами крышка 6 ситового корпуса имеет патрубок для подсоединения машины к аспирационной сети.
Для определения оптимальных режимов работы машины на различных видах продуктов по эксцентриситету и частоте колебаний ситового корпуса в пределах технической характеристики машина комплектуется набором сменных шкивов 1 к электродвигателю и эксцентриков 7 к колебателю.
Для растаривания бумажных мешков машина снабжена опрокидывающим столом и специальной крышкой с решеткой для приема бумажных мешков с продуктом разрезанных вручную на столе.
Просеивающие машины типа А1-БПК (рис. 1.6) предназначены для контрольного просеивания муки с целью выделения из нее случайно попавших посторонних примесей.
Просеивающая машина представляет собой блочную конструкцию состоящую из станины 1 двух просеивателей 6 двух приводов 2 бункера 7 двух ограждающих устройств 5. Станина изготовленная из листовой стали толщиной 6 мм состоит из верхнего прямоугольного основания корытообразной формы и четырех опорных стоек из уголкового гнутого профиля. К основанию станины имеющему два окна для вывода очищенного продукта и окно для подсоединения к системе аспирации прикреплены два просеивателя с индивидуальными электроприводами.
Привод каждого просеивателя включает в себя электродвигатель клиноременную передачу натяжное устройство. Размещен он со стороны приемных патрубков. Электродвигатель и натяжное устройство монтируют на кронштейне 3 приемного патрубка просеивателя.
Бункер предназначенный для сбора очищенного продукта изготавливают из листовой стали толщиной 3 мм. Он имеет два фланца. Верхний предназначен для подсоединения к фланцу шлюзового питателя. Ограждающее устройство клиноременной передачи состоит из ограждения и опоры. Ограждение имеет замкнутую по контуру стальную обечайку к которой приварена стенка из ситового пробивного полотна. Опора 4 изготовлена из листовой стали толщиной 2 мм. Ее закрепляют на просеивателе при помощи четырех шпилек и гаек.
Рис. 1.6 – Просеивающая машина А1-БПК
Каждый просеиватель (рис. 1.7) состоит из сварного корпуса 1 внутри которого установлен ситовой цилиндр 6 диаметром 400 мм длиной 900 мм. Цилиндр 6 изготовлен из ситового полотна с пробивными отверстиями 4 6 мм. Внутри цилиндра на двух подшипниковых опорах качения закрепленных в торцевых стенках приемного 2 и выпускного 5 патрубков вращается ротор 4 с двумя пластинчатыми бичами 3 и двумя очистителями 7 расположенными вдоль оси ротора. Приемный патрубок изготовлен из листовой стали толщиной 6 мм имеет фланец для присоединения питающего устройства и два смотровых окна. К корпусу прикреплен болтами.
Мука (исходный продукт) равномерно поступает внутрь ситового цилиндра просеивателя через приемный патрубок. Продольные бичи и очистители вращающегося ротора захватывают ее и отбрасывают на поверхность ситового цилиндра. Через окно в станине мука попадает в бункер-сборник и выводится из него через шлюзовой питатель аэрозольтранспорта. Случайно попавшие в муку посторонние примеси идущие сходом с ситового цилиндра выводятся через выпускной патрубок просеивателя и скапливаются в специальной таре. Эффективность отделения посторонних примесей составляет 100 %.
Во время работы машины под нагрузкой особое внимание обращают на равномерную подачу продукта в машину не допуская ее перегрузки на эффективность просеивания (наличие муки в отходах недопустимо) на отсутствие посторонних шумов своевременное и четкое срабатывание сигнализатора уровня муки в бункере-сборнике (завалы недопустимы).
Рис. 1.7 – Просеиватель
В работе машины могут возникнуть неисправности. Если вместе с примесями идет мука то следует уменьшить подачу продукта отрегулировать поджатие щеток или заменить их. При подпоре продукта снизу машина не отключается. В этом случае необходимо отрегулировать работу сигнализатора уровня. Вследствие износа ситового цилиндра и появления дыр возможно попадание в проходовый продукт посторонних примесей. Неисправность устраняется установкой нового ситового цилиндра. Если пробуксовывают ремни привода и не вращается ротор следует подтянуть ремни. Перегрев корпуса подшипника устраняется смазкой подшипника.
3.3 Машина тестомесильная
Тестомесильные машины применяются в предприятиях хлебопекарной кондитерской и макаронной промышленности для замеса теста. Процесс замеса заключается в смешивании составных частей теста (муки воды дрожжей соли сахара масла и других продуктов) в однородную массу разминании теста для придания ему необходимых физико-механических свойств и насыщении воздухом с целью создания благоприятных условий для брожения.
Замес не является простым механическим процессом а сопровождается биохимическими и коллоидными явлениями и повышением температуры теста вследствие того что затрачиваемая механическая энергия частично переходит в тепловую.
Тестомесильные машины можно классифицировать в зависимости от их рода действия конструктивных признаков резервуара для теста и вида движения месильного органа (рис.1.8).
Рис. 1.8 – Классификация тестомесильных машин
В тестомесильных машинах периодического действия тесто намешивается отдельными порциями через определенные интервалы.
В зависимости от характера движения месильного органа различают машины с круговым вращательным планетарным со сложным пространственным движением месильного органа.
По количеству конструктивно выделенных месильных камер обеспечивающих необходимые параметры на различных стадиях замеса различают одно- двух- и многокамерные тестомесильные машины
В зависимости от системы управления тестомесильные машины бывают с ручным и автоматическим управлением.
Рис. 1.9 – Схемы тестомесильных машин периодического действия с подкатными дежами:
а – машины с наклонной осью месильной лопасти и ее поступательным круговым движением; б – машины с наклонной осью вращения месильной лопасти выполненной в виде трубы с пространственной конфигурацией; в – машины с месильной лопастью рабочий конец которой совершает криволинейное плоское движение по замкнутой кривой; г – машины с месильной лопастью совершающей криволинейное пространственное движение по замкнутой кривой в виде эллипса; д – машины со спиралеобразной месильной лопастью вращающиеся вокруг вертикальной оси; е – машины с четырехпалой месильной лопастью вращающиеся вокруг вертикальной оси и одной неподвижной вертикальной лопастью; ж – машины с горизонтальной цилиндрической или плоской лопастью вращающейся вокруг вертикальной оси; з – машины с горизонтальной лопастью вращающейся вокруг вертикальной оси и наклонной осью дежи.
Тестомесильные машины периодического действия с подкатными дежами получили наиболее широкое распространение в виду своей универсальности. Замес и брожение теста осуществляется в специальных емкостях – дежах которые для замеса подкатываются к тестомесильной машине а затем помещаются в бродильную камеру где происходит созревание теста. Основным недостатком такого типа тестомесильных машин является применение тяжелого ручного труда по перекатке деж [1].
Тестомесильные машины предназначены для замеса пшеничного и ржаного теста.
Тестомесильная машина Т–512 (рис. 1.10) предназначена для замеса теста из ржаной и пшеничной муки.
Рис. 1.10 – Тестомесильная машина Т-512:
0 – червячные редукторы; 2 12 – электродвигатели; 3 16 – конечные выключатели; 4 – кронштейн в сборе; 5 – дежа; 6 – месильный орган; 7 – крышка; 8 – пружина; 9 – гильза; 11– клиноременная передача; 13 – ограждение в сборе; 14 – бак для воды; 15 – корпус; 17 – вал–винт; 18 – бронзовая гайка; 19 – колонна; 20 – основание.
Тестомесильную машину Т-512 изготавливают в двух модификациях — с подкатными дежами и пятидежевой каруселью. Тестомесильная машина с подкатными дежами состоит из корпуса шнека кронштейна дежи с кареткой привода и основания из электродвигателя и червячного редуктора которые соединены клиноременной передачей. На выходной вал редуктора крепится цапфа месильного органа. На цапфу с помощью фторопластового шарикоподшипника посажена крышка.
В корпусе установлен бак для воды с электрообогревом представляет собой емкость с водомерным стеклом и термореле. В нижней части бака расположен ТЭН. К фланцу корпуса болтами крепится штанга на другом конце которой расположена бронзовая гайка входящая в зацепление с валом–винтом привода. Вращаясь вал–винт осуществляет подъем и опускание корпуса и месильного органа выполненного в виде ленточного шнека.
Дежа представляет собой цилиндрическую емкость с ручками установочным поясом для размещения ее на кронштейнах.
Тестомесильная машина «Стандарт» (рис. 1.11) предназначена для замеса теста из пшеничной и ржаной муки.
Машина «Стандарт» состоит из фундаментной плиты 4 корпуса 5 приводной головки 7 месильного органа 12 подкатной дежи и привода 19.
Фундаментная плита закрепляется на бетонном фундаменте на междуэтажном перекрытии четырьмя анкерными болтами. Передняя часть фундаментной плиты предназначена для установки и крепления трехколесной тележки дежи. Для этого на плите установлены два чугунных кронштейна 1 и запорная планка 15. Кроме того на плите расположен ножной рычаг 17 и упорный уголок 18 служащие для освобождения дежи с фундаментной плиты после окончания замешивания теста. Дежа закрепляется на плите автоматически действующим зажимным механизмом с педалью.
Чугунный корпус 5 машины прикрепляется к фундаментной плите 4. В нем установлен электродвигатель 6 привода который может передвигаться по салазкам осуществляя натяжение клиноременной передачи. Приводная головка установлена на корпусе машины и прикреплена к нему болтами. Месильный орган представляет собой стальной рычаг изогнутый под углом 118 °. На конце рычага укреплена лопасть конфигурация которой соответствует профилю дежи. Под чаном дежи укреплена червячная шестерня входящая в зацепление с червячным колесом станины машины.
Рис. 1.11 Тестомесильная машина «Стандарт»:
– кронштейн; 2 – шкив; 3 – штурвал; 4 – плита; 5 – корпус; 6 – электродвигатель;7 и 14 – червяки; 8 — червячное колесо; 9 – прижимной рычаг; 10 – подшипник;11 – месильный рычаг; 12 – месильный орган; 13 – колпак; 15 – запорная планка;16 – лопасть; 17 – ножной рычаг; 18 – упорный уголок
Движение от электродвигателя передается через клиноременную передачу шкиву 2 с диском который выполняет роль половины фрикционной муфты. Вторая половина муфты насажена на вал червяка 7. Муфта включается при опускании колпака 13 над дежой на время замеса теста. От шкива 2 движение сообщается через червяк 7 и червячное колесо 8 месильному органу 12. Одновременно с вала червяка 7 при помощи клиноременной передачи сообщается вращение червяку 14 входящему в зацепление с червячной шестерней прикрепленной к деже.
4Патентная проработка проекта
Основной целью модернизации являются повышение надежности оборудования а также улучшение качества выпускаемой продукции.
4.1 Опорный механизм вращающейся платформы механизм крепления стеллажа на платформе
В патенте №2188548 (Приложение А) хлебопекарная печь содержит пекарную камеру расположенную над ее днищем на опорном механизме вращающуюся платформу связанную через раму и передачу вращения с приводом и устанавливаемый на платформе стеллаж. Опорный механизм состоит из вертикальной опоры закрепленной на днище пекарной камеры надетых на опору упорного и радиальных подшипников размещенных внутри соединенного с платформой подшипникового корпуса. На платформе печи помещен ограничитель на нижней поверхности днища стеллажа - направляющая охватывающая подшипниковый корпус и ограничитель а на раме расположен поворотный запор выполненный с возможностью фиксации стеллажа на платформе.
Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности хлебопекарной печи для ее работы в режиме максимальной загрузки.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том что в хлебопекарной печи содержащей пекарную камеру расположенную над ее днищем на опорном механизме вращающуюся платформу связанную через раму и передачу вращения с приводом и устанавливаемый на платформе стеллаж опорный механизм состоит из вертикальной опоры закрепленной на днище пекарной камеры надетых на опору упорного и радиальных подшипников размещенных внутри соединенного с платформой подшипникового корпуса. На платформе печи помещен ограничитель на нижней поверхности днища стеллажа - направляющая охватывающая подшипниковый корпус и ограничитель а на раме расположен поворотный запор выполненный с возможностью фиксации стеллажа на платформе.
Кроме того предлагается усовершенствованный вариант хлебопекарной печи в котором наряду с вышеназванными признаками упорный подшипник размещен в кольце с буртиком по внешнему диаметру при этом буртик кольца входит в концентрическую канавку на подшипниковом корпусе образуя лабиринтное уплотнение.
Заявляемое техническое решение поясняется с помощью чертежей где на фиг.1 изображена хлебопекарная печь (рис. 1.12) в продольном разрезе на фиг.2 - опорный механизм в продольном сечении (А-А на фиг.1) на фиг.3 - поперечное сечение (Б-Б на фиг.1) на фиг.4 - поворотный запор на раме (вид В на фиг.1).
Печь содержит пекарную камеру 1 привод 2 передачу вращения 3 и платформу 4 расположенную над днищем пекарной камеры и связанную с передачей вращения через раму 5. На платформе установлен стеллаж 6. Платформа связана с днищем камеры посредством опорного механизма 7.
Опорный механизм включает в себя: вертикальную опору 8 жестко закрепленную на днище пекарной камеры подшипниковый корпус 9 жестко соединенный с платформой упорный подшипник 10 и радиальные подшипники 11 надетые на опору. Упорный подшипник размещен в кольце 12 с буртиком по внешнему диаметру при этом буртик кольца входит в концентрическую канавку на подшипниковом корпусе образуя лабиринтное уплотнение 13.
На нижней поверхности днища стеллажа расположена направляющая 14 а на платформе - ограничитель 15. Направляющая состоит из тупиковой зоны 16 и входной зоны 17 расширяющейся в направлении входа. На раме находится поворотный запор 18.
Печь работает следующим образом. Стеллаж 6 с уложенными на нем противнями или формами с тестовыми заготовками устанавливают на платформу 4 в пекарной камере 1 предварительно нагретой до заданной температуры выпечки. При этом направляющая 14 на нижней поверхности стеллажа охватывает подшипниковый корпус 9 и ограничитель 15. Поворотный запор 18 на раме 5 приводят в положение при котором он захватывает каркас стеллажа; при этом стенки входной зоны 17 направляющей прижимаются к ограничителю 15 а стенки тупиковой зоны 16 направляющей - к подшипниковому корпусу 9. Таким образом стеллаж надежно фиксируется на платформе.
После установки стеллажа и закрывания пекарной камеры включают режим выпечки. При этом включается привод 2 через передачу вращения 3 и раму 5 вращение передается платформе и установленному на ней стеллажу. Платформа опирается на днище пекарной камеры через опорный механизм 7 обеспечивающий устойчивость плавное вращение и центрирование платформы.
Упорный подшипник 10 воспринимает вертикальную нагрузку от подшипникового корпуса 9 вращающегося вокруг опоры 8. Радиальные подшипники 11 центрируют подшипниковый корпус относительно опоры.
Размещение упорного подшипника в кольце 12 с буртиком по внешнему диаметру и лабиринтное уплотнение 13 препятствуют вытеканию из опорного механизма смазки в процессе эксплуатации печи что повышает износоустойчивость опорного механизма и как следствие общую надежность хлебопекарной печи.
Продолжительность и температурно-влажностный режим выпечки задаются в зависимости от вида продукции. По окончании выпечки привод отключается. После остановки платформы открывают пекарную камеру. Открывают поворотный запор высвобождая при этом стеллаж. Затем стеллаж извлекают из пекарной камеры.
Рис. 1.12 – Хлебопекарная печь
Еще одним предложением является изменение конструкции парогенератора. Был рассмотрен патент (Приложение А) графическое изображение которого представлено на рисунке 1.13. Предложенный в патенте парогенератор образует часть конвекционной печи имеющей камеру и воздуховод для потока нагретого воздуха перемещаемого посредством вентилятора. Парогенератор содержит агрегат 11 аккумулирующий тепло. Кроме того парогенератор содержит водораспылительный узел 12 расположенный вдоль горизонтальной верхней стороны аккумулирующего тепло агрегата 11 а под этим агрегатом расположен отстойник 13 предназначенный для сбора и стока избыточной воды текущей из агрегата аккумулирующего тепло. Пара горизонтальных скоб 14 прикрепленных к внутренней стороне торцовых стенок отстойника обеспечивает удержание аккумулирующего тепло агрегата 11.
Агрегат 11 содержит пару боковых стоек 15 и большое количество горизонтальных опор 16 которые свободно устанавливаются друг над другом между упомянутыми стойками причем каждая из них удерживает на себе слой аккумулирующих тепло тел в форме шариков 17 выполненных из стали или другого металла. Боковые стойки 16 агрегата аккумулирующего тепло образованы парой каналообразных элементов каналы которых обращены друг к другу. Концевые части опор 16 заходят в пространства между фланцами боковых стоек при этом самая нижняя опора опирается на скобы 14 в отстойнике 13 в то время как каждая другая опора покоится на последующей нижней опоре. Водораспределительный узел 12 содержит удлиненный колпак или крышку 18 и водораспределительную трубу 19 расположенную внутри крышки и идущую по ширине или длине агрегата 11 аккумулирующего тепло. Часть водораспылительного узла вставлена между боковыми стойками 15 с нижней кромочной частью колпака 18 выходящей в самую верхнюю опору 16. По длине водораспределительной трубы 19 образованы выпускные отверстия и через эти отверстия вода распыляется к внутренней стороне боковых стенок колпака и распределяется по ним так что она разбрызгивается и течет по самой верхней опоре.
Существенные отличительные признаки парогенератора согласно изобретению относятся к опорам 16. Каждая опора 16 изготовлена из плоского куска стального листа продольные кромочные части которого изогнуты примерно под 60o вверх для формирования отклоняющихся наружу боковых стенок 10. Концевые части изогнуты примерно на 120o вверх и внутрь для образования наклоняющихся внутрь торцевых стенок 21 высота которых обозначена буквой Н. Эти торцевые стенки проходят вверх на большую высоту чем боковые стенки 20 причем их верхние края образуют опору или упор для вышележащих опор 16 как указано штрихпунктирной линией. Соответственно высота боковых стенок составляет 04 06 расстояния H по вертикали между соответствующими точками на примыкающих опорах; боковые стенки могут эффективно ограничивать разбрызгивание воды наружу к боковым сторонам от агрегата 11 аккумулирующего тепло без чрезмерного ограничения сквозных проходов для воздуха. Если от водораспылительного узла 12 подается большое количество воды может оказаться желательным увеличение высоты боковых стенок даже до еще больших величин.
На всем протяжении своего прохождения между торцевой и боковой стенками плоская горизонтальная нижняя стенка 22 опоры обеспечена предпочтительно посредством прошивки сквозными окнами или отверстиями 23 которые если смотреть на них в плане имеют некруглую форму. В представленном варианте осуществления конструкции отверстиям придана форма правильных многоугольников а именно квадратов но может быть использована и другая форма. Эти отверстия расположены в большом количестве например трех параллельных продольных рядов так что расстояния по горизонтали от центра С каждого отверстия до центра смежного отверстия равны. На расстоянии от отверстий 23 нижняя стенка 22 выполнена сплошной. Каждое отверстие 23 создает седло для одного шарика 17 а также образует канал для прохода воды при этом шарик отграничивает открытую часть или площадь канала до доли общей площади отверстия.
Опоры 16 предназначены для нахождения шарика 17 в каждом седле или отверстии 23 причем шарики на каждой опоре предпочтительно имеют одинаковый размер или диаметр Д так что смежные шарики 17 входят в соприкосновение друг с другом или отстоят друг от друга на очень небольшое расстояние и в то же время расстояние H между шариками и нижней стороной следующей верхней опоры т.е. расстояние H по вертикали между соответствующими точками на примыкающих опорах выполняется как можно меньшим (расстояние H может быть равно нулю или даже если шарики проходят в отверстия следующей верхней опоры имеет отрицательную величину). Соответственно скомбинированная масса аккумулирующая тепло образуемая шариками 17 имеет по возможности наибольшую величину для данного общего объема агрегата 11 аккумулирующего тепло.
Все опоры 16 идентичны а также идентичны отверстия 23 всех опор следовательно шарики 17 заходящие в отверстия выстраиваются по прямой по всей высоте агрегата 11 аккумулирующего тепло.
Когда вода распространяется по аккумулирующему тепло агрегату из распылительной трубы 19 то она фактически равномерно распределяется по отверстиям 23 в самой верхней опоре 16. Когда в этой опоре шарики отсутствуют вода может относительно свободно течь через отверстия к шарикам 17 на следующей нижней опоре. Поскольку каждое отверстие 23 в самой верхней опоре 16 находится непосредственно над шариком 17 вода будет фактически равномерно распространяться по верхней поверхности шарика. А вода которая сразу не испаряется течет вниз от шарика к свободным отверстиям нижней стенки опоры на которой располагаются шарики.
Когда отверстия в нижней стенке 22 невелики по сравнению с диаметром шарика вода будет течь вниз к нижележащим шарикам 17 из второй по высоте опоры 16 которая относительно близка к верхним частям этих шариков так что вода вновь равномерно распространяется по всей верхней поверхности шариков.
Подобным образом вода равномерно распространяется по шарикам 17 на следующих опорах 16 до тех пор пока она не испарится либо пока избыточное количество воды не достигнет самой нижней опоры 16 и не потечет в отстойник 13.
Поскольку вода равномерно распределяется поверх шариков 17 аккумулируемое тепло может быть использовано весьма эффективно для производства пара и в то же время нежелательное разбрызгивание воды от агрегата 11 аккумулирующего тепло на боковые стороны сводится к минимуму.
По причинам экономичности производства выгодно выполнять отверстия всех опор с одинаковым размером и использовать шарики одного и того же размера по всему агрегату 11 как в описанном и представленном варианте осуществления изобретения. С функциональной точки зрения это также полностью удовлетворяет большинству практических целей. Однако в пределы объема изобретения входит создание отверстий имеющих различные формы иили размеры иили шариков с различными размерами для различных опор. Посредством надлежащего выбора этих параметров можно обеспечить определенное регулирование потока воды так что распределение воды по высоте агрегата аккумулирующего тепло по возможности близко соответствует желаемому распределению.
Для того чтобы поток воды через отверстия в опорах мог идти как можно ближе к вершинам нижележащих шариков отверстия должны быть по возможности наименьшими. С другой стороны для того чтобы поток воды через отверстия не был сильно органичен отверстия не должны быть весьма малыми. Для практических целей в представленном варианте осуществления конструкции длина сторон отверстий многоугольника приемлемо составляет 02 06 а предпочтительно 02 04 от диаметра Д шарика.
Рис. 1.13 – Парогенератор
4.3 Просеивающий узел мукопросеивателя
В патенте № 2143202 (Приложение А) мукопросеиватель снабжен подъемным механизмом для подъема мешка с мукой на высоту достаточную для высыпания муки в бункер повышает производительность технологического процесса и облегчает условия труда на установке избавляя обслуживающий персонал от тяжелого ручного подъема мешков и их опрокидывания.
Установка бункера мукопросеивателя на откидной крышке позволяет по мере необходимости очищать сито от отходов не разбирая мукопросеивающий блок. Для его очистки достаточно открепить подъемник от бункера снять быстросъемные крепежные элементы фиксирующие крышку с бункером на станине откинуть ее в сторону тем самым освободив доступ к ситу.
Ситовый полый барабан со стаканом внутри и бункер конструктивно пространственно разнесены в отличие от прототипа где первые два элемента находятся внутри патрубка бункера. Эта особенность полезной модели также облегчает доступ к просеивающему блоку и очистку сита.
В результате этого увеличивают производительность мукопросеивателя сберегая время и улучшая условия его обслуживания. Кроме того возможность быстрой своевременной очистки улучшает качество просеянной муки.
Выполнение стакана установленного с зазором относительно боковой внутренней поверхности и дна закрепленного на вертикальном приводном валу полого ситового барабана съемным также способствует достижению вышеуказанного технического результата.
Мукопросеиватель (рис. 1.14) работает следующим образом.
На подъемный механизм 12 закрепленный на станине 1 устанавливают мешок поднимают на нужную высоту с одновременным его опрокидыванием высыпая муку в бункер 2. Затем включают мукопросеиватель. Кстати операцию загрузки муки можно проводить не только до включения установки но и после нее. Мука из бункера 2 попадает в стакан 7 увлекается дном вращающегося полого ситового барабана 4 через зазор между ним и нижним краем съемного стакана 7 в зазор между внутренними боковыми поверхностями полого ситового барабана 4 и съемного стакана 7 где под действием центробежных сил распределяется по поверхности сита и просеивается через его ячейки. Величина этих зазоров зависит от необходимой производительности установки. Кольцо 16 установленное между полым ситовым барабаном 4 и съемным стаканом 7 с фланцем 15 в их верхней части исключает вытекание непросеянной муки через верхний боковой зазор между ними и смешивание ее с очищенной мукой. Затем мука направляется к вращающемуся вертикальному шнеку 8 который подхватывает муку и по трубе 9 направляет ее к отводному патрубку 10. Проходя через магнитные ловушки 11 смонтированные на нем мука очищается от случайно попавших в нее металлических частиц и затем попадает в подставленную емкость. Предохранительная решетка 3 предупреждает проникновение к вращающимся частям установки во время ее работы.
По мере необходимости проверяют состояние поверхности полого ситового барабана 4 и очищают его от отходов. Для этого откручивают быстросъемные крепежные элементы 14 (гайки-барашки) снимают бункер 2 вынимают съемный стакан 7 и производят операцию очистки. Очищают также и магнитные ловушки от скопившихся металлических частиц.
Рис. 1.14 – Мукопросеиватель
4.4 Месильная лопасть тестомесильной машины
В патенте №2379893 (Приложение А) тестомесильная машина содержит дежу для замеса теста и месильный орган выполненный в виде установленного по центру дежи вращающегося вала на котором по винтовой линии сверху вниз установлены сменные месильные лопасти одинаковой длины. При этом во вращающемся валу по винтовой линии выполнены отверстия с внутренней резьбой в которых установлены шпильки на которые надеты установочные шайбы и закреплены сменные тестомесильные лопасти. Изобретение позволяет повысить качество замеса теста и повысить производительность. В
Технический результат изобретения - повышение качества замеса теста и повышение производительности. В заявленном изобретении достигается эффект непрерывного перемешивания с последующим движением массы теста кроме того исключено образование непромешанного слоя теста т.е. «мертвых зон».
Технический результат достигается за счет того что тестомесильная машина содержит дежу для замеса теста и месильный орган при этом месильный орган выполнен в виде установленного по центру дежи вращающегося вала на котором по винтовой линии сверху вниз установлены сменные месильные лопасти одинаковой длины а во вращающемся валу по винтовой линии выполнены отверстия с внутренней резьбой в которых установлены шпильки на которые надеты установочные шайбы и закреплены сменные тестомесильные лопасти.
На фигуре 1 изображена схема тестомесильной машины; на фигуре 2 - разрез по А-А на фигуре 1; на фигуре 3 вид Б на фигуре 1.
Тестомесильная машина содержит: электродвигатель 1 (фиг.1) вал 2 которого соединен с соединительной муфтой 3 имеющей выходной вал 4 на котором установлен шкив 5. В свою очередь шкив 5 клиноременной передачей 6 соединен со шкивом 7 установленным на валу 8 цилиндрического редуктора 9 вал 10 которого в свою очередь соединен с предохранительной муфтой 11 в которую входит месильный орган 12 выполненный в виде установленного по центру дежи 13 вращающегося вала на котором по винтовой линии сверху вниз установлены сменные месильные лопасти 18 одинаковой длины но разные по диаметру.
На вращающемся валу месильного органа 12 сверху вниз выполнены отверстия 14 (фиг.2 и 3) с внутренней резьбой в которые установлены шпильки 15 с помощью наружной резьбы. На шпильки 15 надеваются установочные шайбы 16 и устанавливаются сменные месильные лопасти 18 одинаковой длины но разные по диаметру в зависимости от плотности замеса теста с помощью отверстий 17 с внутренней резьбой.
Машина работает следующим образом.
В дежу 13 засыпают компоненты для замеса включают электродвигатель 1 который передает крутящий момент на вал 2 на соединительную муфту 3 которая в свою очередь соединенная с валом 4 на конце которого установлен шкив 5 с помощью клиноременной передачи передает вращение на шкив 7. Вал 8 передает крутящий момент от шкива 7 на цилиндрический редуктор 9 который в свою очередь передает крутящий момент на вал 10 имеющий предохранительную муфту 11 которая в свою очередь вращает месильный орган 12.
Смешивание теста происходит в машине за счет вращения месильного органа 12 на котором расположены по винтовой линии одинаковой длины месильные лопасти 18 но разные по диаметру. В месильные лопасти 18 по внутренней резьбе 17 ввернуты шпильки с наружной резьбой 15 на которые в свою очередь надеваются установочные шайбы 16 и далее шпильки вворачиваются в отверстия с внутренней резьбой 14 месильного органа 12 что обеспечивает качественное перемешивание теста при замесе и увеличивает производительность.
Установление месильных лопастей на валу по винтовой линии и одинаковых подлине при вращении вала создает эффект дополнительного вертикального перемешивания путем образования воронки на поверхности перемешиваемого материала что обеспечивает качественное перемешивание теста при замесе и увеличивает производительность.
Рис. 1.15 – Схема тестомесильной машины

2.Описание модернизируемых маш и ап.DOC

2 Описание модернизируемых машин и аппаратов
1 Техническая характеристика и описание конструкции
печи ротационной Г4-ПРЭ
Печь имеет камеру выпечки контур обогрева и циркуляции воздуха механизм вращения стеллажной тележки систему пароувлажнения и панель управления.
Камера выпечки обогревается воздухом который разогревается проходя через блок воздухоподогревателя. Принудительная циркуляция воздуха обеспечивается вентилятором. Для получения равномерной выпечки стеллажная тележка вращается. Температура в пекарной камере поддерживается автоматически.
Для начала работы следует разогреть печь до необходимой для выпечки температуры открыть дверь пекарной камеры ввести загруженную тестовыми заготовками тележку зафиксировать ее закрыть дверь произвести пароувлажнение. После окончания выпечки стеллажная тележка выводится из камеры.
Печь обслуживается рабочим - пекарем обученным работе на печи.
Общий вид ротационной конвекционной печи представлен на чертеже КП-02068108-ТО-260602-02-2010-ХВА-00.00.000 ВО.
Печь состоит из каркаса 1 облицованного панелями 11 внутри которого расположена пекарная камера 3 камера теплообменника с блоком воздухоподогревателя 5 парогенератор 9 система воздуховодов . Сверху на каркасе закреплены вентилятор камеры 8 вентилятор козырька 3 и привод 4. На полу пекарной камеры установлена вращающаяся платформа 10 с рамкой 6. На конце вала привода 4 закреплена вилка передающая вращательное движение платформе 10 через рамку 6 .
Выпечка хлебобулочных и кондитерских изделий производится на подовых листах или в формах устанавливаемых на стеллажную тележку 12. В камере стеллажная тележка устанавливается на диск вращающейся платформы 10 и фиксируется поворотным запором 13.
Платформа вращающаяся состоит из корпуса с закрепленным на нем диском оси подшипников. Смазка подшипников производится через пресс - масленки.
Температура воздуха в пекарной камере контролируется двумя термо-электрическими преобразователями один из которых предназначен для поддержания заданной температуры выпечки в пекарной камере другой для аварийного отключения горелки при повышении температуры выше допустимой.
Для подсветки пекарной камеры в каркасе установлены две лампы освещения.
Печь снабжена пандусом для удобства закатывания стеллажной тележки в пекарную камеру.
Пекарная камера закрывается дверью 7 с запорным механизмом фиксирующим ее в закрытом положении. Дверь имеет смотровое окно для наблюдения за процессом выпечки и крепится к каркасу шарнирными петлями имеющими возможность регулировки по горизонту высоте и плотности прилегания двери к каркасу.
Слева от двери расположена панель управления 14. Панель управления имеет возможность откидываться вверх для удобства обслуживания электрооборудования.
Сверху на фронтальной стороне печи закреплен козырек с вентилятором 3. Вентилятор 3 имеет фланец для подсоединения к системе вытяжной вентиляции.
Пар для увлажнения пекарной камеры вырабатывается системой пароувлажнения которая состоит из подводящего и отводящего трубопроводов с присоединительной резьбой G12" (трубная цилиндрическая резьба 12 дюйма) фильтра крана клапана электрического подачи воды парогенератора 9 расположенного внутри пекарной камеры.
При пароувлажнении вода по трубопроводу поступает в парогенератор и протекая по его лоткам испаряется за счет тепла разогретого воздуха. Неиспарившаяся вода вытекает в отводящую трубу. Предусмотрено два режима пароувлажнения пекарной камеры: автоматический в цикле и ручной.
Пекарная камера печи обогревается воздухом который циркулирует по замкнутому контуру. Вентилятором 8 воздух отсасывается через блок воздухо-подогревателя 5 разогревается в нем направляется по воздуховодам. Воздух прошедший пекарную камеру через окно в задней стенке поступает в камеру теплообменника 4 где снова подогревается проходя сквозь трубы блока воздухоподогревателя 5 и отсасывается вентилятором 8. Для получения равномерной выпечки стеллажная тележка вращается.
Печь должна соответствовать требованиям технических условий ТУ 5151-024-12217395-99 и комплекту технической документации. Техническая характеристика ротационной конвекционной печи представлена в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Техническая характеристика конвекционной печи
Максимальная производительность кгч
- по формовому хлебу 065 кг
- по подовому хлебу 05 кг
- по подовому хлебу 03 кг
Номинальная мощность кВт
Номинальное напряжение В
Диапазон установки температуры в пекарной камере 0С
Время разогрева печи до t=250 0С мин не более
Максимальный расход электроэнергии кВт*ч
Габаритные размеры мм не более
ширина с пандусом (без пандуса)
Конструкция печи представлена на рис. 2.1
Рис. 2.1 – Печь ротационная электрическая Г4-ПРЭ
2 Техническая характеристика и описание конструкции
мукопросеивателя А2-ХПВ
Мукопросеиватель состоит из станины 1 на которой смонтированы бункер 2 с размещенной внутри него предохранительной решеткой 3 под ним установлен полый ситовый барабан 4 насаженный на вертикальном валу 5 подшипникового узла с приводом 6 внутри барабана 4 расположен с зазором относительно его внутренней поверхности съемный стакан 7; отводящий вертикальный шнек 8 установлен в трубе 9 имеющей в верхней части отводной патрубок 10 на котором смонтированы магнитные ловушки 11 подъемный механизм 12 закреплен на станине 1 бункер 2 установлен на откидной крыше 13 с помощью быстросъемных крепежных элементов 14 роль которых в данном случае выполняют гайки-барашки. Съемный стакан 7 снабжен фланцем 15 опирающимся на верхнюю поверхность станины 1 и фиксируемым сверху откидной крышкой 13 с бункером 2 а между полым ситовым барабаном 4 и стаканом 7 в их верхней части установлено кольцо 16.
Мукопросеиватель работает следующим образом.
На подъемный механизм 12 закрепленный на станине 1 устанавливают мешок поднимают на нужную высоту с одновременным его опрокидыванием высыпая муку в бункер 2. Затем включают мукопросеиватель. Кстати операцию загрузки муки можно проводить не только до включения установки но и после нее. Мука из бункера 2 попадает в стакан 7 увлекается дном вращающегося полого ситового барабана 4 через зазор между ним и нижним краем съемного стакана 7 в зазор между внутренними боковыми поверхностями полого ситового барабана 4 и съемного стакана 7 где под действием центробежных сил распределяется по поверхности сита и просеивается через его ячейки. Величина этих зазоров зависит от необходимой производительности установки. Кольцо 16 установленное между полым ситовым барабаном 4 и съемным стаканом 7 с фланцем 15 в их верхней части исключает вытекание непросеянной муки через верхний боковой зазор между ними и смешивание ее с очищенной мукой. Затем мука направляется к вращающемуся вертикальному шнеку 8 который подхватывает муку и по трубе 9 направляет ее к отводному патрубку 10. Проходя через магнитные ловушки 11 смонтированные на нем мука очищается от случайно попавших в нее металлических частиц и затем попадает в подставленную емкость. Предохранительная решетка 3 предупреждает проникновение к вращающимся частям установки во время ее работы.
По мере необходимости проверяют состояние поверхности полого ситового барабана 4 и очищают его от отходов. Для этого откручивают быстросъемные крепежные элементы 14 (гайки-барашки) снимают бункер 2 вынимают съемный стакан 7 и производят операцию очистки. Очищают также и магнитные ловушки от скопившихся металлических частиц.
Техническая характеристика мукопросеивателя А2-ХПВ представлена в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Техническая характеристика мукопросеивателя
Производительность кгч
Габаритные размеры мм
Номинальная потребляемая мощность кВт
Конструкция мукопросеивателя представлена на рис. 2.2.
Рис. 2.2 – Мукопросеиватель А2-ХПВ
3 Техническая характеристика и описание конструкции машины тестомесильной А2-ХТБ
Тестомесильная машина А2-ХТБ с планетарным движением рабочего органа обеспечивает усиленную механическую обработку теста. При этом подкатная дежа емкостью 330 л в процессе замеса неподвижна.
Машина состоит из рамы 1 станины 2 траверсы 9 с установленным на ней механизмом поворота 6 и приводом 7 месильной лопасти крышки 4 месильной лопасти 10 ограждения 5 поддона 3 и электрооборудования встроенного в станину.
На раме расположены направляющие пальцы отверстия для установки и фиксации подкатной дежи в рабочем положении а также электроблокировки и фиксации дежи. На реме закреплена станина с направляющими на которые устанавливается выдвижной блок с электрооборудованием.
Траверса 9 шарнирно соединена с неподвижной осью станины 2 что обеспечивает возможность ее поворота на угол 60º относительно неподвижной оси. Механизм поворота траверсы 6 состоит из электродвигателя клиноременной передачи и винтовой пары. Корпус гайки имеет две оси с сухарями соприкасающимися с рабочей поверхностью упора стойки. Вращение от электродвигателя посредством клиноременной передачи передается на винт которое преобразуется во вращательное движение траверсы так как корпус винтовой пары неподвижен.
Привод 7 месильной лопасти состоит из электродвигателя клиноременной передачи и планетарного редуктора. Вращение от электродвигателя посредством клиноременной передачи и планетарного редуктора передается месильной лопасти которая совершает вращательное движение вокруг собственной оси и планетарное – вокруг оси дежи.
Техническая характеристика тестомесильной машины А2-ХТБ представлена в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Техническая характеристика тестомесильной машины А2-ХТБ
Производительность по тесту (хлеб) кгч
Продолжительность замеса одной порции мин
Количество оборотов месильного органа обмин.
Установленная мощность кВт
Конструкция тестомесильной машины представлена на рис. 2.3.
Рис. 2.3 – Тестомесильная машина А2-ХТБ

4.Сведения о монтаже, эксплуатации и ремонте.DOC

4 Сведения о монтаже эксплуатации и ремонте оборудования
1 Монтаж ремонт и эксплуатация печи ротационной Г4-ПРЭ
1.1 Указания мер безопасности
Работы по монтажу пуску обслуживанию и ремонту должны производиться лицами обученными безопасным методам работы и имеющими удостоверение на право работы с данным оборудованием.
К обслуживанию печи допускаются лица изучившие настоящее руководство по эксплуатации инструкцию по технике безопасности при работе на данном оборудовании а также прошедшие местный инструктаж и имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже III.
При работе на печи должны соблюдаться следующие меры безопасности:
- во избежание ожогов при установке и извлечении стеллажной тележки из горячей печи пользуйтесь защитными рукавицами;
- первоначальное включение печи должно производиться после проверки электрических соединений наличии заземления печи тяги в дымоходе и герметичности топливных трубопроводов;
- при обнаружении утечки газообразного или жидкого топлива отключить печь от сети закрыть кран подвода топлива и вызвать специалиста;
- при обнаружении неисправностей в работе печи (ненормальный шум запах газа и т.д.) отключить печь от сети и вызвать слесаря-ремонтника;
- при засорении дымохода или при отсутствии тяги отключить печь от сети закрыть кран подвода топлива и устранить засорение дымохода.
Перед уборкой печи остановкой на ремонт и осмотром должно быть отключено электропитание и подача топлива.
Требования к помещению
Помещение под установку печи должно отвечать требованиям «Правил безопасности в газовом хозяйстве» и СНиП 2.04.08.
Пол помещения в котором предусматривается монтаж печи должен иметь покрытие из негорючего материала и выдерживать нагрузку создаваемую весом печи.
Место под установку печи должно быть ровным и горизонтальным. Если пол не отвечает данным требованиям его необходимо выровнять цементным раствором для обеспечения прилегания основания печи к полу всей плоскостью.
Высота помещения должна быть не менее 35 метров.
При выборе места под установку печи следует руководствоваться следующими требованиями:
- расстояние от задней и боковой поверхностей печи до стены должно быть не менее 07 метра;
- расстояние от боковой поверхности печи со стороны установки горелки до стены или другого крупногабаритного оборудования должно быть не менее 15 метров.
Помещение должно быть оборудовано:
- системой принудительной приточной вентиляции в объеме не менее 100 м3час;
- системой естественной вентиляции;
- системой водоснабжения;
- дымоходом диаметром не менее 150 мм для удаления отходящих дымовых газов образующихся при работе печи и отвечающим требованиям СНиП 2.04.08. Высота дымохода должна быть не менее 4 м от уровня горелки при этом верх трубы должен выступать над наивысшей точкой крыши не менее чем на 05 метра.
Помещение должно иметь:
- подвод электропитания напряжением 380В 50Гц рассчитанного на нагрузку создаваемую установленным оборудованием качество электроэнергии по ГОСТ 13109-87;
- подвод топливной системы (природного газа давлением 13-2кПа или жидкого топлива);
Установка монтаж и подключение печи
Печь к месту установки необходимо перемещать в упаковке.
Распаковывание установка и опробование печи должно проводиться специалистами имеющими разрешение на работу с данным оборудованием.
Установка печи в сильно запыленном помещении не допускается.
После проверки состояния упаковки распакуйте печь произведите внешний осмотр и проверьте комплектность в соответствии с разделом 4. При обнаружении некомплектности или дефектов представители монтажной организации и предприятия где устанавливается печь оформляют акт-рекламацию в соответствии с инструкцией 117 утвержденной постановлением Госарбитража при Совете Министров СССР от 25.04.65 (Циркулярное письмо Минторга СССР от 31.05.66 №085-75)
Установить печь на заранее подготовленное место.
Снять с платформы вращающейся пандус и присоединить его к печи.
Установить датчик - реле давления на место сверху печи согласно присоединить к нему медную трубку. В транспортном положении датчик - реле давления закреплен на боковой поверхности печи за панелью угловой рядом с переходником для выхода отходящих газов.
Распаковать и установить на прокладку вентилятор циркуляции воздуха в пекарной камере на место сверху печи согласно инструкции.
Произвести подключение электрических жгутов электродвигателя вентилятора и датчика - реле давления согласно схеме электрической соединений.
Произведите сборку и настройку горелки согласно прилагаемому паспорту на горелку и установите её на печь. Все работы связанные с настройкой монтажом и подключением газовой горелки должны производиться специалистами имеющими право работы с газовым оборудованием.
С целью исключения образования в дымоходе конденсата и попадания его на печь и горелку рекомендуется производить теплоизоляцию дымохода а патрубок отвода отходящих газов печи подсоединять к дымоходу через горизонтальное колено длиной не более 3 метров. Для сбора образующегося в дымоходе конденсата в нижней части дымохода необходимо организовать отстойник а соединение горизонтального колена с дымоходом производить выше нижнего края дымохода на 20-30 см.
Проверить затяжку резьбовых соединений печи надежность крепления вентилятора циркуляции воздуха в пекарной камере привода вращения тележки крепление горелки датчика-реле давления вентилятора козырька затяжку винтов крепления петель двери запорного механизма двери рамки и вилки платформы вращающейся парогенератора.
Подключить патрубок подвода воды системы пароувлажнения печи шлангом в металооплетке через фильтр и кран к магистрали холодного водоснабжения а патрубок слива к системе канализации или в отдельной сосуд который следует периодически опорожнять.
После разогрева печи выдержать ее 20-30 мин для стабилизации температурного режима.
Выбрать режим выпечки с автоматическим или ручным увлажнением.
Открыть дверь пекарной камеры произвести загрузку стеллажной тележки с тестовыми заготовками в пекарную камеру зафиксировать ее с помощью фиксатора расположенного в верхней части рамы поворотной платформы закрыть дверь и начать выпечку.
После окончания времени выпечки подается звуковой сигнал и на таймере высвечиваются нули.
После остановки платформы открыть дверь расфиксировать и выкатить стеллажную тележку.
После окончания работы все переключатели на панели управления перевести в положение «0».
Открыть дверь включить переключатель продувки пекарной камеры и произвести проветривание и охлаждение камеры.
После проветривания выключить переключатель питания печи.
Закрыть краны подачи топлива и подачи воды.
2 Эксплуатация и техническое обслуживание мукопросеивателя А2-ХПВ
Просеиватели поставляются заводом-изготовителем в собранном виде и комплектуются электродвигателем. После разметки осевых линий приемки фундамента под монтаж электродвигателя машины и проверки соответствия оставленных проектных отверстий в перекрытии для прохода двух самотеков просеиватель монтируют на чистом полу. По отвесу и уровню выверяют установку машины и крепят ее четырьмя болтами к перекрытию. Электродвигатель размещают на фундаменте. Параллельность валов электродвигателя и ситового барабана и совпадения средних плоскостей шкивов проверяют по натянутой струне прикладывая ее к торцам шкивов.
По окончании монтажа машины и электродвигателя устанавливают приводные ремни ограждения ременных передач наполняют пресс-масленки консистентной смазкой. Перед опробованием машины от электродвигателя проверяют надежность крепления болтовых соединений и вручную проворачивают ситовой барабан проверяя его балансировку. Опробования проводят при установленных ограждениях ременных передач и съемных щитах машины в течение 2ч. При вращении ситового барабана и шнека не должно быть стука заедания задевания перьев шнека о стенки и дно желоба чрезмерного нагревания подшипников.
При эксплуатации периодически осматривают состояние сит. В случае повреждения или ослабления натяжения сит необходимо заменить их исправными. Просеиватель качественно очищает муку от посторонних примесей при условии что сита в процессе работы систематически не менее 1 раза в смену очищают вручную. Необходимо также следить чтобы номер сита (размеры ячеек) соответствовал сорту и качеству просеиваемой муки.
Просеиватель работает нормально при равномерной подаче муки на сито. Для хорошей очистки муки необходимо чтобы производительность подающих муку механизмов была меньше производительности сита.
Для очистки муки от металлических примесей необходимо иметь магниты подъемной силой не менее 15 кг следить за равномерным поступлением муки по всей площади на которой установлены магниты толщина слоя муки под полюсами магнитов должна быть не более 10 мм. Полюса от металлопримесей нужно очищать не менее 3 раз в смену. Нельзя допускать ударов и резких сотрясений магнитов чтобы не ослабить их магнитных свойств.
В процессе эксплуатации просеивателя периодически смазывают шестерни подшипниковые узлы заливают машинное масло следят за наличием ограждений на вращающихся деталях. Не реже одного раза в неделю просеиватель снаружи и внутри очищают от налета мучной пыли.
В процессе ремонта определяют состояние сита барабана ножей подпятников вала барабана сита и вертикального шнека сальниковых устройств узлов центробежного дозатора тарельчатого типа приводного вала с клиновидными шкивами.
При необходимости ремонтируют валы барабана и шнека перья шнека. Замене подлежат вышедшие из строя подшипники штампованное сито барабана резиноармированные манжеты сальниковые уплотнения клиновидные ремни. После окончательной сборки мукопросеивателя смазывают все точки согласно схеме смазки и опробовают машину на холостом ходу. Затем проверяют зазоры между ножами и ситом барабана и проводят испытание просеивателя под нагрузкой.

5.Технология в рамке.DOC

5 Технология производства хлеба ржаного заварного с изюмом
1 Характеристика изделия производимого на данной линии оборудования
Хлеб "Заварной с изюмом" вырабатывают в соответствии с ТУ 9113-010-11163857-98. Добавка изюма придает хлебу не только пикантность но и необыкновенные целебные свойства; употребление в пищу этого хлеба способствует выведению шлаков из организма повышает тонус усиливает обмен веществ. В состав этого хлеба входят такие полезные компоненты как тмин и кориандр. Современная медицина рекомендует прием тмина и кориандра в качестве лечебно-диетических средств предотвращающих процессы брожения и гниения в кишечнике и улучшающих процессы пищеварения.
К органолептическим показателям относят внешний вид состояние корки и мякиша вкус и запах.
Форма изделий должна быть правильной соответствующей данному виду изделия.
У подового хлеба форма овальная удлиненная или округлая без выплывов.
Поверхность гладкая без крупных трещин надрывов пузырей и загрязнений.
Цвет корки ржаного хлеба от коричневого до темно-коричневого толщина корки — не более 3—4 мм. Корка без разрывов и трещин.
Мякиш должен быть хорошо пропеченным не липким не влажным на ощупь. эластичным без комочков и следов непромеса. Пористость равномерная развитая.
К физико-химическим показателям относят влажность кислотность пористость
Влажность является важным показателем качества ржаного хлеба повышенная влажность снижает калорийность и ухудшает качество хлеба. Он делается более тяжелым хуже усваивается организмом. Такой хлеб быстрее подвергается плесневению заболеваниям легко деформируются. Низкая же влажность хлеба приводит к тому что он становится сухим быстро черствеет ухудшается его вкус. Влажность ржаного хлеба должна быть не более 50%.
Кислотность выражается в градусах. Во время брожения теста в хлебе накапливается молочная кислота. Нормальная кислотность улучшает вкус ржаного хлеба недостаток ее делает хлеб пресным а излишек — кислым. Ржаной хлеб имеет кислотность не более 10 град.
Пористость хлеба — это объем пор выраженный в процентах к общему объему мякиша хлеба. С этим показателем связана его усвояемость. Ржаной хлеб с равномерной мелкой пористостью хорошо разрыхленный лучше пропитывается пищеварительными соками и поэтому полнее усваивается. Пористость ржаного хлеба составляет не менее 54%.
Содержание основных пищевых веществ и энергетическая ценность 100 г хлеба представлена в таблице 5.1.
Таблица 5.1. Содержание основных пищевых веществ и энергетическая ценность хлеба заварного с изюмом
Ржаного подового хлеба
Энергетическая ценность кДж ккал
2 Рецептура теста для хлеба заварного с изюмом
Таблица 5.2. Рецептура хлеба заварного с изюмом (ТУ 9113-010-11163857-98)
Наименование сырья полуфабрикатов
и показателей процесса
Расход сырья полуфабрикатов и параметры процесса
Мука ржаная хлебопекарная обойная кг
Мука пшеничная высшего сорта кг
Солод ржаной ферментированный кг
Заварка осахаренная кг
Дрожжи хлебопекарные прессованные кг
Соль поваренная пищевая кг
Виноград сушеный (изюм) кг
Тмин (кориандр анис) кг
Температура начальная ºC
Кислотность конечная град
Продолжительность брожения мин.
Продолжительность осахаривания мин.
3 Требования к исходному сырью
Сырье применяемое в хлебопечении делят на основное и вспомогательное.
К основному сырью относят муку соль и дрожжи. В хлебопечении применяют пшеничную и ржаную муку всех сортов. Воду используют питьевую. Для улучшения вкуса и консистенции теста добавляют 1—2% соли.
К вспомогательному сырью относят жир сахар яйца молоко солод патоку и пряности.
Мука пшеничная ГОСТ Р 52189-2003
Мука ржаная ГОСТ 7045-90; ГОСТ 12183-66 — ржано-пшеничная и пшенично-ржаная обойная.
Соль поваренная пищевая ГОСТ Р 51574- 2000
Прессованные дрожжи ГОСТ 171-81
Сахар-песок ГОСТ 21-94
Содержание токсичных элементов радионуклидов и пестицидов в сахаре не должно превышать предельно допустимые уровни установленные требованиями СанПиН 2.3.2.1078—01 п. 1.5.1.
Вода применяемая в производстве хлебобулочных изделий должна удовлетворять всем требованиям предъявляемым СанПиН 2.1.4.1074-01.
4 Описание технологического процесса производства хлеба заварного с изюмом
При выработке хлеба заварного с изюмом с использованием традиционной заварки тесто готовят на заварке осахаренной. При этом способе приготовления для подкисления теста используют добавку подкисляющую комплексную «Цитрасол»– этот способ приготовления теста рассматривается в данной работе.
Тесто готовят непрерывно или порционно в дежах тестомесильной машины.
При подкислении теста добавкой подкисляющей комплексной «Цитрасол» приготовление теста производят следующим образом. Муку набухающую солод муку ржаную и пшеничную добавку подкисляющую комплексную «Цитрасол» предварительно смешивают в тестомесильной машине затем вносят остальное сырье и воду. Производят замес теста до получения однородной массы и оставляют для брожения. Суть процесса брожения – разрыхление теста придание ему определенных физических свойств необходимых для последующих операций а также накопление веществ обусловливающих вкус и аромат хлеба его окраску. Выброженное тесто разделывают на куски; тестовые заготовки укладывают на листы и направляют на расстойку.
Для приготовления заварки тмин в виде целых или перетертых семян смешивают с солодом и мукой и при перемешивании заваривают водой с температурой 95-98°С.
Приготовление заварки можно осуществлять также путем прогревания водно-мучной смеси острым паром в течение 30-40 мин до температуры 65-70° С.
Готовность теста определяют по кислотности составляющей 9-12 град установленной технологическим режимом с учетом качества муки.
Продолжительность расстойки 45-65 мин в зависимости от массы тестовых заготовок и условий расстойки. Окончательная расстойка — это период интенсивного брожения сформованных тестовых заготовок перед выпечкой. Перед расстойкой в тесте остается лишь 8—14 % того количества оксида углерода которое должно быть в заготовке к началу выпечки. Основная часть оксида углерода (86—92 %) образуется во время окончательной расстойки. В конце расстойки тестовые заготовки значительно увеличиваются в объеме (на 50—70 % от исходного). Момент достижения наивысшего объема должен совпадать с окончанием расстойки. В процессе расстойки восстанавливается нарушенный при формовании клейковинный каркас формируется структура пористости будущего изделия. Толщина стенок пор образовавшихся при расстойке сохраняется и во время выпечки изделия. Поверхность тестовых заготовок становится гладкой эластичной и газонепроницаемой. Окончательную расстойку проводят при температуре 40—45 °С и относительной влажности 70—80%.
Продолжительность выпечки хлеба 30-60 мин (в зависимости от массы) при температуре 200-210°С. Выпечка – заключительная стадия приготовления хлебных изделий окончательно формирующая качество хлеба. В процессе выпечки внутри тестовой заготовки протекают одновременно микробиологические биохимические физические коллоидные процессы. Все изменения и процессы превращающие тесто в готовый хлеб происходят в результате прогревания тестовой заготовки.
Хлеб при выемке из печи опрыскивают водой.
5 Аппаратурно-технологическая схема производства хлеба заварного с изюмом
Схема производства хлеба заварного с изюмом представлена на рис. 5.1.
Рис. 5.1 - Аппаратурно-технологическая схема производства хлеба заварного с изюмом
Мука из мешков направляется в мукопросеиватель 1 марки А2-ХПВ для удаления от примесей разрыхляется и аэрируется что повышает ее качество.
В данной линии оборудования по производству хлеба заварного с изюмом предлагается за счет усовершенствования конструкции мукопросеивателя повысить производительность и качество выпускаемой продукции. Модернизируемой частью оборудования является бункер мукопросеивателя (патент № 2143202). Усовершенствование его конструкции дает возможность быстрой своевременной очистки что улучшает качество просеянной муки.
Далее мука поступает в производственный бункер 2 откуда подается шнеком 3 на автомуковесы 4 на которых отвешивается необходимая доза для замеса теста. Затем мука поступает в тестомесильную машину 5 марки А2-ХТБ в которую также подаются с помощью дозаторов 7 8 9 10 11 все остальные необходимые компоненты: вода дрожжи растворы сахара и соли заварка изюм. Здесь тесто перемешивается с высокой интенсивностью до однородной консистенции что позволяет сократить время брожения теста и улучшить качество готового продукта.
Далее дежа 6 с замешанным в ней тестом поступает на дежеопрокидыватель 12 с помощью которого тесто попадает в емкость для брожения 13. Брожение происходит при 28 30 °C в течение 60 90 мин. Выброженное тесто подается в делительную машину 14 где разделяется на куски массой 04 05 кг после чего заготовки направляются в тестоокруглительную машину 15 где им придается шарообразная форма.
Округленные тестовые заготовки поступают в шкаф предварительной расстойки 16 где тесто увеличивается в объеме и становится пышным вследствие образования углекислого газа..
Далее в тестозакаточной машине 17 им придается окончательная форма откуда заготовки подаются на контейнеры для тестовых заготовок 18. После контейнеры вместе с заготовками поступают в шкаф окончательной расстойки 19.
Далее расстоявшиеся заготовки подаются на выпечку в ротационную печь 20 марки Г4-ПРЭ выпечка изделий в которой производится при 200 210ºC в течение 30 60 мин. После выпечки готовые изделия на контейнерах 21 подаются в остывочное отделение и далее на упаковку.

6.БЖД в рамке.doc

6 Безопасность и экологичность проекта
1 Безопасность жизнедеятельности в производственной среде
1.1 Физические опасные и вредные факторы
Метеорологические условия на производстве
В ходе технологического процесса нормальные метеорологические условия могут нарушаться. Температура воздуха в летнее время в пекарном зале при посадке тестовых заготовок может достигать 38 - 44 °С. Длительное воздействие на организм человека таких температур особенно в сочетании с повышенной влажностью может привести к нарушению терморегуляции вызвать перегрев организма привести к потере сознания. В холодный период года в топочном отделении складах и экспедиции в совокупности с пониженной температурой наблюдается движение воздуха со скоростью 0.7 мс. Это может привести к обострению заболеваний.
На предприятиях установлена общеобменная вентиляция в сочетании с местной. Многие технологические процессы протекают при значительных температурах так поэтому поверхности технологического оборудования оказываются нагретыми. Этот физический фактор является опасным для обслуживающего персонала с точки зрения прикосновения к нагретым поверхностям и для производственной среды с точки зрения воспламенения и взрыва в помещениях и на площадках. На производстве предусмотрена изоляция поверхностей и воздушное душирование.
Для устранения недостатков или приведения параметров в соответствие с СНиП 2.2.4.548-96 необходимо усилить работу вентиляторов на операции выпечки. В помещении устанавливают воздушные завесы или быстрооткрывающиеся подъемные ворота.
Освещение производственных помещений.
Необходимым является соответствие параметров освещения специфике выполняемой работы. Она характеризуется размером объекта различения контрастом объекта различения с фоном выполнением конкретных операций либо длительностью наблюдения за работой оборудования. Помещение в котором размещена модернизируемая поточная линия по данным аттестации рабочих мест характеристики освещения (освещенность КЕО) соответствуют требованиям СНиП 23-05-95. Разработанная модернизация не приводит к изменению размеров объектов различения их контрастов с фоном и поэтому не требует изменений в системе освещения.
Шум и вибрация на производстве.
Максимально допустимый уровень звука для постоянных рабочих мест и рабочих зон в производственных помещениях и на территории предприятия - 90 дБА (согласно СНиП 23-03-2003). Интенсивность шума на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы. Из-за шума повышается риск травм. В помещении в котором размещена модернизируемая поточная линия по данным аттестации рабочих мест максимально допустимый уровень звука соответствует СНиП 23-03-2003. Для большего снижения уровня шума предлагаются следующие мероприятия:
- электродвигатели; для снижения уровня шума используются съемные звукоизолируюшие кожухи;
- вентиляторы аспирационных сетей; уменьшение шума можно достичь за счет установки в помещении вентиляторов и аспирационных камер.
Большая часть технологического оборудования является источником вибрации различной интенсивности.
Повышенный уровень вибрации приводит к поражению опорно-двигательного аппарата головокружению. Допустимый уровень вибрации - 92 дБ (согласно ГОСТ 12.1.012-90.с изм. 1996 г).
Снижение вибрации осуществляют с помощью виброизоляции машин и механизмов а также при использовании вибропоглощения. Для защиты от вибрации оборудование (тестоделители и тестоокруглители) устанавливают на фундаменты; уравновешивают вращающиеся части машин устраняют дефекты отдельных частей оборудования. Т.к. по данным аттестации рабочих мест уровень вибрации рабочих мест соответствует требованиям ГОСТ 12.1.012-90.с изм. 1996 г то при реализации предложенной модернизации уровень вибрации не повысится (т.к. не появится дополнительных источников вибрации) и дополнительные мероприятия по виброзащите не требуются.
Широкое применение электрических установок в цехах хлебозавода создает опасность поражения работающих электрическим током.
Для обеспечения на предприятии защиты от поражения электрическим током применяется заземление корпусов электрооборудования автоматическое защитное отключение изоляция токоведущих частей.
На хлебозаводе в просеивательном отделении при просеивании муки при движении муки по трубопроводу во время пневмотранспортирования а также при трении прорезиненных ремней о шкивы транспортеры возникает статическое электричество которое может привести к воспламенению смеси мучной пыли с воздухом и взрывам. Основным способом борьбы со статическим электричеством является заземление аппаратов оборудования и трубопроводов. Существующее оборудование поточной линии по электробезопасности соответствует требованиям ПУЭ поэтому проводимая модернизация не затрагивает электрооборудование и дополнительные меры защиты не требуются.
Движущиеся машины и механизмы.
Особое внимание требуют движущиеся машины и механизмы подвижные стеллажи транспортеры.
При приеме и транспортировании сырья существует возможность травмирования работающих стеллажами автопогрузчиками в тестоприготовительном отделении - дежи тестомесильные машины тесторазделочное
Для защиты работающих от нежелательного травмирования:
- все движущиеся машины и механизмы должны быть ограждены;
- на конвейерах устанавливают средства блокировки и сигнализации;
- ремонт техническое обслуживание очистка и мойка оборудования производится только при остановке машин;
- при необходимости используются средства индивидуальной защиты (перчатки рукавицы).
Проводимая модернизация мукопросеивателя касается его внутреннего устройства и не требует установки дополнительных ограждений.
Предусмотренная модернизация узла крепления стеллажа положительно сказывается на безопасности труда т. к. будет обеспечивать более надежную фиксацию стеллажа и тем самым снизит риск травмирования зи-за самопроизвольного перемещения стеллажа.
1.2 Химические вредные факторы
В рабочие зоны производственных помещений могут выделяться газы пары аэрозоли оказывающие общетоксическое раздражающее действие.
На предприятии основные технологические процессы связаны с брожением и сопровождаются выделением в окружающую среду диоксида углерода
Моющим и дезинфицирующим средством является кальцинированная сода (Na2CO3 ) ПДК которой в рабочей зоне составляет 2 мгм3 класс опасности 3 в соответствии с ГН 2.2.5.1313-03
Уменьшение загазованности воздуха вредными газами достигается путем:
- устройства местных отсосов и отводов (от бродильных емкостей производственных печей);
- обеспечения надежной работы приточно-вытяжной вентиляции;
- медико-профилактических мероприятий (систематическое наблюдение за здоровьем рабочих периодические медосмотры).
Предложенная модернизация не требует использования каких-либо новых химических веществ и не вызывает повышенное выделение ранее использовавшихся.
По данным аттестации рабочих мест количество загрязнений в рабочей зоне линии соответствует требованиям ГН 2.2.5.1313-03 поэтому дополнительные меры защиты от действия химически опасных веществ не требуются.
1.3 Биологические факторы
В технологическом процессе производства хлеба и хлебобулочных изделий используют биопрепараты. закваски молочнокислые бактерии ферменты. Их воздействие на организм человека приводит к аллергическим заболеваниям.
Мерами защиты в данном случае является соблюдение правил промсанитарии при необходимости медикаментозные меры.
Т. к. разрабатываемые модернизации не связаны с изменениями в технологии то они не отражаются на биологической безопасности производства (не создают дополнительной биологической опасности) поэтому дополнительные меры защиты не требуются.
1.4 Психофизиологические факторы
Управление машинами обслуживание тестоприготовительного оборудования тесторазделочных и укладочных агрегатов требуют ручного труда который
сопровождается перегрузками опорно-двигательного аппарата органов
кровообращения дыхательной системы нервно-психическими перегрузками. При обслуживании агрегатов от человека требуется быстрота движений и внимательность с вынужденным положением тела во время работы перенапряжением мышц монотонностью.
На хлебозаводе к психофизиологическим факторам относят:
- динамические нагрузки;
- тяжелый труд (перемещение грузов мойка оборудования);
- монотонный труд (наблюдение за операциями деления теста на куски округление тестовых заготовок посадки в шкафы и печь).
Все эти факторы вызывают появление профессиональных заболеваний. Для их предотвращения внедряют механизацию (тележки вагонетки электропогрузчики) и автоматизацию исключающие ручной труд вводят паузы в работе.
Модернизация не приводит к необходимости дополнительных физических операций и поэтому не отражается на существующем уровне физических нагрузок и не требует дополнительных мер.
2 Экологическая безопасность проекта
Удаляемый из помещения вентиляционный воздух может стать причиной загрязнения атмосферного воздуха промышленных площадок и населенных мест. Участки выброса вредных веществ представлены в таблице 6.1. К сточным водам относятся стоки от мойки оборудования и полов.
Сточные воды от предприятия поступают в горколлектор для совместной очистки с бытовыми стоками на коммунальных очистных сооружениях.
Выбросы в атмосферу можно разделить на следующие группы: выбросы образующиеся при производстве энергии (топки печей и котлов) и в результате использования транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания; выбросы сопутствующие основным техпроцессам; выбросы вспомогателъных цехов и производства.
Производственная пыль – это пыль муки удаляемая аспирационной системой. Ее выброс в атмосферу загрязняет окружающую среду. Поэтому проводится очистка вентиляционного воздуха: применяются циклоны рукавные фильтры ФВ. Характеристика выбросов вредных веществ представлена в таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Характеристика выбросов вредных веществ
Наименование источников выбросов
Наименование производства и вредных веществ
Наименование вредных веществ
Количество вредных веществ отходящих от источника тгод
Количество вредных веществ выбрасываемых в атмосферу
Параметры газо-воздушной смеси на выходе из источника
Подготовительное отделение мукопросе-
Участок замеса теста
3 Защита работающих и материальных ценностей при возникновении чрезвычайных ситуаций.
Основным видом сырья является мука – горючее порошкообразное вещество. Взвешенная в воздухе мучная пыль (аэрозоль) взрывоопасна. Аэрозоли по воспламенению и горению во многом подобны газовым смесям. Пожароопасными характеристиками муки являются следующие: максимальное давление взрыва 760 кПа минимальная энергия зажигания около 50 кДж скорость нарастания давления свыше 25 000 кПас. Пыль в состоянии аэрогеля (осевшая на оборудовании строительных конструкциях воздуховодах и др.) пожароопасная имеет температуру воспламенения 250-360°С.
Готовая продукция – хлеб и хлебобулочные изделия также горючие вещества они содержат в себе 50-60% сухих горючих веществ.
Отдельные процессы хлебопекарных предприятий относят к взрывоопасным например очистка мешков выбиванием.
При движении муки по самотечным трубам шнекам трубам аэрозольного транспорта воздуховодам вентиляции образуется статическое электричество. При неисправности заземляющих устройств для снятия и отвода статического электричества возможны искровые разряды достаточные по мощности для воспламенения пылевоздушной смеси.
Для предотвращения взрыва мучной пыли и пожара необходимо:
- обеспечить герметичность технологического оборудования мест соединения трубопроводов емкостей норий шнеков дозаторов фильтров самотечных труб и др.
- производить тщательную уборку пыли с оборудования трубопроводов отопительных приборов осветительной арматуры электрических двигателей. Уборку мучной пыли целесообразно вести промышленными пылесосами.
- воздушную среду производственных помещений следует проверять на содержание пыли в воздухе не реже одного раза в год.
- перед пуском в работу оборудования необходимо тщательно проверить состояние изоляции электропроводки переключателей и арматуры.
- не допускается работа электрооборудования с открытыми клеммами и контактами.
- применение молниезащиты (стержневые молниеотводы молниеприемники и токоотводы заземлители электроды).
- проведение противопожарного инструктажа и пожарнотехнического минимума.
Главная задача по сохранению производственных материальных ценностей состоит в предупреждении пожара взрыва. Она достигается за счет соблюдения мер пожарной безопасности. Из пожаровзрывоопасных веществ на хлебозаводе применяется природный газ а также взрывоопасной является мучная и сахарная пыль.
Пожаровзрывоопасные свойства веществ представлены в таблице 6.2.
Таблица 6.2 – Пожаровзрывоопасные свойства веществ.
Предел воспламенения
Температура самовоспламенения ºC
Характеристика производства по пожаровзрывоопасности представлена в
Таблица 6.3 - Характеристика производства по пожаровзрывоопасности
Наименование цеха участка
Категория произдства по пожароопасности
Классификация помещения по взрывоопасности
Степень огнестойкости
Помещение приемки склад БХМ просеивательное отделение тарное хранение муки с выбойным оборудованием
Пекарное отделение тестоприготовительное помещение производственных бункеров отделение мойки лотков кладовая подсобного сырья
Для тушения пожара применяются: огнетушители порошковые (ОП-10 ОП-5) углекислотные (ОУ-5 ОУ-8); необходимо также предусмотреть щиты и противопожарный водопровод также устанавливаются пожарные краны с выкидными рукавами которые размещаются в коридорах используются автоматические средства сигнализации и пожаротушения.

7.Бизнес-план в рамке.DOC

7 Бизнес-планирование и технико-экономические расчеты
1 Бизнес-план реализации проекта
Модернизация линии оборудования для изготовления хлеба заварного с изюмом позволит снизить затраты ручного труда что приведет к снижению себестоимости продукции и как следствие увеличение прибыли предприятия.
Техническая идея внедряемых конструкторских разработок направлена на улучшения качества готовых изделий и снижения затрат на производство единицы продукции. Внедрение нововведений позволит повысить объемы производства с 250 кгсут до 280 кгсут.
Это в свою очередь позволит повысить экономическую эффективность производства продукции на 171%. Такое повышение прибыли сопровождаемое ростом объема производства привело к тому что рентабельность продукции возросла на 181%.
Капитальные затраты необходимые для реализации разработанных модернизаций оборудования составляют 235516 р окупаемость инвестиций 059 года.
1.2 Характеристика продукции
Хлеб заварной с изюмом вырабатывают из муки ржаной обдирной или обойной пшеничной высшего первого или второго сорта муки ржаной набухающей обойной или обдирной (заварки сухой) солода ржаного ферментированного или концентрата квасного сусла заварки тмина изюма или других видов сырья формовым и подовым массой 03 кг и более.
Хлеб - полезный биологический продукт который содержит большое количество веществ необходимых для организма человека. Это белки белковые соединения крахмал а также витамины. Особенно в хлебе много витаминов группы В необходимых для нормального функционирования нервной системы человека. Процесс производства хлеба достаточно гибок сложен и трудоемок.
При увеличении объёмов производства в современных рыночных условиях можно реализовать большой объём продукции через магазины рынки и мелкооптовых покупателей (детские сады школы столовые санатории пансионаты и больницы).
На предприятии предъявляются повышенные требования к контролю качества сырья соблюдению технологического процесса выпускаемой продукции. Это позволяет выпускать продукцию способную конкурировать на рынке.
Гибкая система распределения разумная ценовая политика стимулирование сбыта в том числе скидки для постоянных клиентов высокое качество выпускаемых изделий позволяют предприятию прочно удерживать завоёванные на рынке сбыта позиции.
Новая цена реализации продукции которая устанавливается на основе фактических затрат на производство и реализацию продукции и среднего или нормального уровня рентабельности производства аналогичной продукции в отрасли:
где Ц – цена реализации единицы готовой продукции р.кг;
ФС – фактические затраты на производство и реализацию единицы готовой продукции р.кг;
Р – нормальная рентабельность производства аналогичной продукции в отрасли.
1.4 Характеристика конкурентов и выбор конкурентной стратегии
Основным достоинством продукции является более высокое качество по сравнению с продукцией конкурентов. Так как продукция перед реализацией хранится незначительное время она не теряет своих вкусовых и питательных качеств.
1.5 Производственный план
Реализацию проекта предлагается поручить бригаде из 6-7 человек в которую входят рабочие соответствующих специальностей и квалификаций во главе с механиком предприятия. Планируются дополнительные потребности в рабочих кадрах.
1.6 Календарный план
Планирование производственной и реализационной деятельности по периодам и этапам совершения операций проведем путем построения сетевого графика. Сшивание сетевого графика производится на основе перечня выполняемых работ.
В таблице 7.1 приводится перечень выполняемых проектных работ а также их продолжительность.
Таблица 7.1 - Перечень выполняемых проектных работ
Обоснование цели проекта
Проведение маркетинговых исследований
Эскизное проектирование
Выбор поставщиков ресурсов
Техническое проектирование
Расчет потребностей в ресурсах
Рабочее проектирование
Закупка производственных ресурсов
Разработка технологии сборки
Введение в эксплуатацию
На рисунке 7.1 представлен сетевой график выполнения проекта разработанный на основе данных таблицы 4.1.
Рисунок 7.1 – Сетевой график
При составлении финансового плана особое внимание должно отводиться расчетам планируемых доходов и расходов выбору оптимальных экономических решений определению безубыточности.
Под точкой безубыточности или самоокупаемости понимается такое
состояние бизнеса когда разность между расходами и доходами оказывается равной нулю т.е. предприятие еще не получает прибыли но и не несет убытки.
Точка безубыточности характеризует равновесие совокупных доходов и расходов и позволяет определить такой объем выпуска каждого вида продукции при достижении которого доходы будут превышать расходы. Точка безубыточности определяется по формуле:
где Аб - объем выпуска безубыточной продукции кг;
СПИ - совокупные постоянные издержки р.год;
Ци - цена изделия р.кг;
ПИ - удельные переменные издержки р.кг.
Совокупные постоянные затраты составляют 23458 р.год переменные издержки равны 46 р.кг а цена одной единицы товара – 667 р.кг то точка безубыточности составляет:
При производстве продукции свыше 11332 кггод предприятие начнет получать прибыль (рис. 7.2).
Рисунок 7.2 – График точки безубыточности
При реализации проекта возникают затраты на приобретение необходимых материалов и элементов для внедрения линии которые включают в себя трудовые затраты и накладные расходы.
На приобретение необходимых материалов изготовление элементов конструкции и монтаж линии будут необходимы денежные средства. Их рейтинг описан в разделе «технико-экономический расчет».
Предприятие располагает свободной площадью для установки линии следовательно дополнительных помещений строить не придется. Также источником финансирования могут служить собственные средства предприятия – прибыль направляемая на повышение технического уровня производства.
2 Технико-экономические расчеты
Исходные данные для технико-экономических расчетов представлены в таблице 7.2
Таблица 7.2 - Исходные данные для технико-экономических расчетов
Цена реализации единицы продукции
Норматив амортизационных отчислений
Норматив затрат на ремонт
Стоимость технических средств для реализации проекта
Действующие на предприятии тарифные ставки рабочих и ИТР
Средний заработок по предприятию
- работники основного производства;
- вспомогательные работники.
Минимальная заработная плата
Режим работы предприятия (продолжительность работы энергопотребляющих устройств и оборудования)
Действующие цены приобретения используемых ресурсов:
Стоимость 1 чел. -часа проектных работ
Норматив расхода на текущий ремонт содержание и амортизацию
Среднеотраслевая экономическая эффективность капитальных затрат
2.1 Расчет капиталовложений (инвестиций) в проект
Капитальные затраты К (тыс.р.) на создание и внедрение проекта направленные на проектирование изготовление и монтаж новых узлов и оборудования покупку комплектующих и технических средств обеспечение дополнительными производственными площадями инфраструктурой рассчитываются по формуле (7.3):
где КБ – балансовая стоимость основного оборудования дополнительно устанавливаемого по проекту включающая расходы на приобретение (изготовление) транспортировку хранение монтаж и наладку тыс.р.;
КВ – стоимость вспомогательного и резервного оборудования тыс.р.;
КИ – затраты на создание дополнительной инфраструктуры тыс.р.;
КС – стоимость зданий и помещений необходимых для реализации проекта (дополнительное строительство или приобретение) тыс.р.;
КП – производственные затраты включающие расходы на проектирование и разработку проектной документации тыс.р.;
КД – стоимость демонтируемых основных производственных фондов препятствующих внедрению проекта или подлежащих замене тыс.р.;
КО – экономия капиталовложений за счет реализации оборудования технических средств демонтируемых при реализации проекта тыс.р.
Для расчета составляющих формулы (7.3) необходимо провести дополнительные расчеты причем используемые материалы и трудовые ресурсы целесообразно учитывать по действующим рыночным ценам.
Т.к. в бизнес-плане оговорено что для реализации проекта необходимо приобрести новое оборудование то при определении величины КБ учитываются использованные материальные ресурсы представленные в таблице 7.3 а также трудовые затраты представленные в таблице 7.4 т.е. прямые затраты на изготовление оборудования а также накладные расходы.
Определение потребности в трудовых ресурсах происходит согласно производственному плану и на основе экспертной оценки трудоемкости различных работ и сложившейся в отрасли или на предприятии практики их тарификации. В случае использования для оплаты труда работников занимающихся изготовлением оборудования повременной формы оплаты труда для нахождения тарифного фонда оплаты необходимо трудоемкость отдельной работы умножить на часовую тарифную ставку соответствующего данной работе тарифного разряда.
Таблица 7.3 - Расчет материальных ресурсов
Наименование материальных ресурсов
Стоимость потребленных ресурсовр
Лист стальной 10 мм 15×15м
Лист стальной 2 мм 125×1м
Лист стальной 05 мм 1×1м
Таблица 7.4 Расчет трудозатрат и средств на оплату труда
Часовая тарифная ставка р.
Тарифный фонд оплаты труда р.
В таблице производится расчет средств на оплату труда основных работников. Однако значение данного показателя должно быть скорректировано с учетом начислений и дополнительной заработной платы:
где Кз – коэффициент учитывающий дополнительную зарплату и начисления. В расчетах следует использовать Кз = 20.
Таким образом полная себестоимость изготовления оборудования составит:
где Кн - коэффициент учитывающий накладные расходы.
Так как оборудование приобретается у производителя то на баланс принимается по полной себестоимости изготовления с учетом расходов на приобретение (изготовление) транспортировку хранение монтаж и наладку то в данном случае КБ = 11Спол = 223516 р. а капитальные затраты на приобретение вспомогательного и резервного оборудования (КВ) на приобретение объектов дополнительной инфраструктур (КИ) равны нулю.
Так как для установки линии не требуется дополнительной площади то КС = 0.
Затраты на проектирование (Кп) следует определять исходя из трудоемкости проектных работ и средней стоимости одного человека-часа проектных работ:
где Тп - трудоемкость проектных работ чел.-ч.
где Ч – количество проектировщиков чел. (находится путем экспертной оценки);
В – длительность проектирования рабочих дней (находится путем экспертной оценки);
– длительность рабочего дня проектировщика ч.
2.2 Расчет дополнительных текущих расходов при реализации проекта.
Дополнительные текущие расходы И тыс ргод определяются по формуле
где Из - затраты на содержание персонала дополнительно необходимого для обслуживания оборудования и технических средств после реализации проекта р.год;
Иат - дополнительные расходы на содержание текущий ремонт и амортизацию оборудования и технических средств р.год;
Иэ - стоимость дополнительно потребляемых энергоресурсов р.год;
Иас - стоимость дополнительно потребляемых ресурсов на амортизацию помещения занятого оборудованием р.год;
Им - дополнительные расходы основных вспомогательных материалов и приборов р.год;
Ип - прочие дополнительные расходы р.год.
Затраты на содержание персонала дополнительно необходимого для обслуживания оборудования и технических средств после реализации проекта найдем по формуле:
где - коэффициент учитывающий затраты на охрану труда и технику безопасности ();
- коэффициент учитывающий начисления на заработную плату (платежи в социальные фонды )
Зпл – оплата труда дополнительному персоналу:
Стоимость дополнительно потребляемой электроэнергии определяется исходя из мощности оборудования и продолжительности его работы в течение года. При продолжительности работы оборудования 600 часовгод и установленной мощности в 8 кВт. Стоимость электроэнергии в этом случае составит:
где установленная мощность энергопотребляющих устройств проекта кВт ;
коэффициент интенсивного использования установленной мощности энергопотребляющих устройств предусмотренных проектом ;
стоимость единицы энергоресурса стоимость кВт. ч электроэнергии
Дополнительные расходы на текущий ремонт содержание и амортизацию проектируемого оборудования следует рассчитывать по действующим нормам и стоимости технических средств принимаемых на баланс предприятия в результате реализации проекта:
где норма амортизационных отчислений .
Дополнительные затраты связанные с амортизацией помещения в котором расположено оборудование будут равны нулю.
Величина дополнительных текущих затрат составит:
2.3 Расчет экономии текущих затрат при реализации проекта
Экономия текущих затрат обусловленная реализацией проекта рассчитывается на календарный год или отчетный период измеряется в тыс.р.год и находится следующим образом:
где Эс - экономия обусловленная уменьшением расхода сырья материалов топлива тепла электроэнергии и прочих ресурсов тыс. р.год;
Эз - экономия на заработной плате и сопутствующих начислениях основных и вспомогательных работников тыс. р.год;
Эу - экономия на условно-постоянной части расходов образующаяся при увеличении объема производства продукции тыс. р.год;
Эб – экономия обусловленная уменьшением брака продукции и повышением ее качества тыс. р.год;
Эк – экономия обусловленная повышением качества продукции тыс. р.год;
Эн - экономия обусловленная уменьшением брака продукции и повышением ее качества и ассортимента тыс. р.год;
Эо - экономия на расходах по содержанию ремонту и эксплуатации оборудования тыс. р.год;
И – дополнительные текущие расходы тыс. р.год.
Таким образом общая экономия достигается при суммировании сэкономленных денежных средств за счет реализации различных преимуществ рассматриваемого инновационного проекта.
Экономия на условно-постоянной части расходов:
где себестоимость единицы продукции до внедрения проекта ;
А – полная величина условно-постоянных расходов производства (на весь объём выпускаемой продукции)%.
объёмы производства продукции до и после внедрения проекта
0 кгсут 280 кгсут соответственно.
Экономия обусловленная уменьшением расхода сырья:
Экономия обусловленная уменьшением брака продукции (Эб) определяется на основе экспертных оценок (с учетом среднеотраслевого значения этого показателя достигнутого при внедрении аналогичных инноваций) или с помощью следующей формулы:
где Цед – цена реализации одной единицы продукции руб.
Р1 P2 - удельный вес бракованной продукции в общем объеме ее выпуска до и после внедрения проекта.
Так как при реализации проекта снизится себестоимость продукции но не будет повышаться цена реализации то эффект будет проявляться в увеличении абсолютной массы прибыли что найдет отражение в годовом экономическом эффекте.
Экономия обусловленная повышением уровня надежности оборудования
Экономия на расходах по содержанию ремонту и эксплуатации оборудования Эо = 0.
2.4 Расчет годового экономического эффекта и показателя рентабельности капиталовложений (инвестиций)
Годовой экономический эффект который может быть достигнут при реализации инновационного проекта определяется следующим образом:
где Эг- годовой экономический эффект обусловленный внедрением проекта тыс.р.год;
Eн - среднеотраслевой коэффициент экономической эффективности капитальных вложений в проект Ен = 015.
Расчетный срок окупаемости капиталовложений (инвестиций) в проект (То) с момента начала его реализации определяется по следующей формуле:
Период реализации проекта Тр дней с начала его финансирования до момента промышленной эксплуатации определяется с учетом времени необходимого на проектирование Тп дней изготовление и получение комплектующих Ти дней сборку монтаж наладку Тмдней и опытную эксплуатацию Тоэдней:
Прирост прибыли предприятия Пп тыс.р.год обусловленный реализацией проекта будет равен экономии текущих затрат Эт.
Показатель рентабельности капиталовложений (эффективности) в проект определяется по следующей формуле (%)
Рентабельность продукции определим по следующей формуле:
P1=(Ц-С)С100=(585-548)548100=68%
P2=(Ц-С)С100=(667-534)534100=249%
Результаты расчета экономической эффективности реализации проекта представлены в таблице 7.5.
Таблица 7.5 – Результаты реализации проекта
Наименование показателей
До внедрения проекта
После внедрения проекта
Объем производства продукции кгсут
Цена реализации единицы продукции р.кг
Выручка от реализации р.
Себестоимость единицы продукции р.кг
Расходы на производство и реализацию продукции p.кг:
- условно-постоянные расходы.
Численность персонала чел.
Окупаемость капиталовложений (инвестиций) лет
Эффективность инвестиций %

Введение.DOC

Хлебопекарная отрасль пищевой промышленности по праву занимает особое место в производстве продуктов питания поскольку хлеб хлебобулочные и макаронные изделия - основные продукты питания людей.
Созданная в городах и селах России материально-техническая база хлебопечения позволяет устойчиво обеспечивать потребности населения удовлетворять вкусы всех возрастных групп и традиционные требования.
В последние годы условия работы хлебопекарной отрасли изменились и прежде всего организационно. Во-первых почти все хлебозаводы и пекарни стали приватизированными акционерными предприятиями. Во-вторых в результате экономических преобразований в народном хозяйстве на хлебозаводах складываются рыночные отношения с их закономерностями прежде всего начинают действовать законы конкуренции с их четкими требованиями чего раньше практически не было. В-третьих закон стоимости и другие экономические законы диктуют предприятиям необходимость принятия неординарных решений которые не всегда достаточно обоснованны и дают желаемые результаты.
Управление процессами протекающими при выпечке хлеба с целью повышения его качества и одновременно снижения энергопотребления при его производстве является одним из путей решения модернизации оборудования.
В этой связи перед хлебопекарной промышленностью стоит большая задача по замене устаревших конструкций печей новыми с автоматическим регулированием теплового режима выпечки обеспечивающего высокое качество хлеба при снижении потребления топлива пара и электроэнергии.
При выборе конструкции печного агрегата предпочтение отдается наиболее экономичному агрегату: с наименьшим удельным расходом топлива и электроэнергии при всех прочих равных условиях по качеству продукции и производительности.

заключение.DOC

Одной из разработок предложенной в данном дипломном проекте является разработка по усовершенствованию пароувлажнительной системы электропечи марки Г4-ПРЭ а также усовершенствование механизма фиксации стеллажной тележки на поворотной платформе. Данная модернизация позволит повысить качество выпускаемой продукции снизить энергозатраты при обслуживании оборудования а также осуществить экономию энергии и воды подаваемой на увлажнение. Вторая разработка посвящена усовершенствованию конструкции мукопросеивателя в результате чего повышается производительность машины качество просеиваемой муки улучшаются условия обслуживания машины. Еще одна модернизация посвящена машине для замеса теста. Основу данной модернизации составляет изменение формы месильной лопасти что приводит к повышению качества замеса теста и увеличению производительности.
Были проведены расчеты подтверждающие эффективность модернизаций.
В конечном итоге повысятся финансово – экономические показатели производства.
Годовой экономический эффект от реализации проекта составляет 9968952 тыс.р.; срок окупаемости инвестиций в проект не превышает 6 месяцев.

Перечень чертежей и схем.doc

Перечень чертежей и схем
ДП-260602-39-2010-ХЛА-00.00.000 ТЗ
Производство хлеба заварного с изюмом. Схема машинно-аппаратурная
ДП-260602-39-2010-ХЛА-00.00.000 А1
Производство хлеба заварного с изюмом. Схема технологическая принципиальная
Рецептура приготовления теста для хлеба заварного с изюмом
ДП-260602-39-2010-ХПА-01.00.000 ВО
Мукопросеиватель а2-ХПВ
ДП-260602-39-2010-ХПА-01.03.000 СБ
ДП-260602-39-2010-ХСА-05.00.000 ВО
Машина тестомесильная А2-ХТБ
ДП-260602-39-2010-ХСА-05.10.000 СБ
ДП-260602-39-2010-ХВА-21.00.000.ВО
Печь ротационная электрическая
ДП-260602-39-2010-ХВА-21.04.000 ВО
ДП-260602-39-2010-ХВА-21.12.000 СБ
ДП-260602-39-2010-ХПА-01.03.010
ДП-260602-39-2010-ХВА-21.04.012
ДП-260602-39-2010-ХВА-21.15.001
ДП-260602-39-2010-ХВА-21.15.002
Результаты расчета экономической эффективности реализации проекта

содержание ВКР.doc

Анализ современных объектов аналогичного назначения
1 Общие сведения о хлебопекарной отрасли ..
2 Назначение и классификация основных единиц оборудования
3 Современные конструкции
3.1 Хлебопекарная печь
3.2 Мукопросеиватель ..
3.3 Машина тестомесильная .
4 Патентная проработка проекта ..
4.1 Опорный механизм вращающейся платформы механизм фиксации стеллажа на платформе .. ..
4.3 Просеивающий узел мукопросеивателя ..
4.4 Месильная лопасть тестомесильной машины ..
Описание модернизируемых машин и аппаратов .
1 Техническая характеристика и описание конструкции
печи ротационной Г4-ПРЭ ..
2 Техническая характеристика и описание конструкции
мукопросеивателя А2-ХПВ
3 Техническая характеристика и описание конструкции машины тестомесильной А2-ХТБ .
1 Расчет печи ротационной Г4-ПРЭ
1.1 Тепловой расчет печи .
2 Расчет мукопросеивателя А2-ХПВ ..
2.1 Расчет производительности мукопросеивателя
2.2 Расчет мощности на привод мукопросеивателя ..
Сведения о монтаже эксплуатации и ремонте оборудования .
1 Монтаж ремонт и эксплуатация печи ротационной Г4-ПРЭ
1.1 Указания мер безопасности
1.3. Порядок работы . .
2 Эксплуатация и техническое обслуживание мукопросеивателя А2-ХПВ .. .
2.2 Эксплуатация . ..
Технология производства хлеба заварного с изюмом . ..
1 Характеристика изделия производимого на данной линии оборудования . .
2 Рецептура хлеба заварного с изюмом . .
3 Требования к исходному сырью . ..
4 Описание технологического процесса производства хлеба заварного с изюмом
5 Аппаратурно-технологическая схема производства хлеба заварного с изюмом
Безопасность и экологичность проекта ..
1 Безопасность жизнедеятельности в производственной сфере ..
1.1 Физические ОВПФ . .
1.2 Химические ОВПФ .
1.3 Биологические ОВПФ
1.4 Психофизиологические ОВПФ . .
2 Экологическая безопасность проекта ..
3 Защита работающих и материальных ценностей при возникновении чрезвычайных ситуаций
Бизнес-планирование и технико-экономические расчеты
1 Бизнес-план реализации проекта ..
1.2 Характеристика продукции
1.3 План маркетинга .
1.4 Характеристика конкурентов и выбор конкурентной стратегии
1.5 Производственный план .
1.6 Календарный план ..
1.7 Финансовый план
2 Технико-экономические расчеты .
2.1 Расчет капиталовложений (инвестиций) в проект
2.2 Расчет дополнительных текущих расходов при реализации проекта ..
2.3 Расчет экономии текущих затрат при реализации проекта
2.4 Расчет годового экономического эффекта и показателя рентабельности капиталовложений (инвестиций) .
Список использованных источников .

список литер.DOC

Список использованных источников
Антипов С.Т. Руководство к выполнению дипломного проекта [Текст] : учеб. пособие С.Т. Антипов В.Я. Валуйский В.Е. Добромиров И.Т. Кретов. - Воронеж: ВГТА 2004.-160с.
Антипов С.Т. Алгоритм дипломного проектирования [Текст] С.Т. Антипов В.Я. Валуйский В.А. Панфилов О.А. Ураков. - М.: КолосС 2005. - 136 с.
Варваров В.В. Основы охраны окружающей среды на пищевых предприятиях [Текст] : учеб. пособие В. В. Варваров. - Воронеж : ВГТА 1989. - 80 с.
Гальперин Д.М. Технология монтажа наладки и ремонта оборудования пищевых производств [Текст] : учеб. пособие Д.М. Гальперин Г.В. Миловидов. - М.: Агропромиздат 1990. - 399 с.
Головань Ю.П. Технологическое оборудование хлебопекарных предприятий [Текст] Ю.П. Головань Н.А. Ильинский. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Агропромиздат 1988. -382 с.
Драгилев А.И. Оборудование для производства мучных кондитерских изделий [Текст] : учебник А.И. Драгилев. - М.: Агропромиздат 1989. - 320 с.
Зайцев Н.В. Технологическое оборудование хлебозаводов [Текст] Н.В. Зайцев. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Пищевая промышленность 1967. -583 с.
Зорин Е.Т. Монтаж эксплуатация и ремонт хлебопекарного оборудования [Текст] Ю.М. Тиняков. - 2-е изд. перераб. - М.: Экономика 1968. - 342 с.
Лебедев Е.И. Устройство монтаж и обслуживание хлебопекарного и макаронного оборудования [Текст] : учебник Е.И. Лебедев. - М.: Легкая пищевая пром-сть 1984. - 312 с.
Малогабаритное оборудование хлебопекарных предприятий [Текст]: справочное пособие. - М.: Пищ. пром-сть 1976. - 727 с.
Калошин Ю.А. Практикум по расчетам оборудования хлебопекарного и макаронного производства: Учеб. пособие Под ред. Ю.А. Калошина. - М.: Агропромиздат 1991.-159 с.
Запорожский В.Ф Технологическое оборудование для предприятий кондитерской промышленности: Каталог - справочник Сост. Запорожский В.Ф. - М.: ЦНИИ-ТЭИлегпищемаш 1972. - 252 с. табл.
Назаров Н.И. Технология и оборудование пищевых производств Под ред. Н.И. Назарова. - М.: Пищ. пром-сть 1977. - 351 с.
Пучкова Л. И. Технология хлеба кондитерских и макаронных изделий . [Текст] Р. Д. Поландова И. В. Матвеева - Часть 1.- СПб: ГИОРД 2005 -559 с.: ил.
Родина Т. Г. Справочник по товароведению продовольственных товаров. [Текст] Т. Г. Родина М. А. Николаева Л. Г. Елисеева – М.: КолосС 2003 – 608 с.
РАСХН. Сборник рецептур и технологических инструкций по приготовлению хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки Рос. акад. с.-х. наук Гос. науч. учреждение Гос. НИИ хлебопекар. пром-сти Санкт-Петерб. фил. – Санкт-Петербург: Береста 2007.
Хромеенков В.М. Технологическое оборудование хлебозаводов и макаронных фабрик: Учебник. - СПб.: ГИОРД 2004. - 496 с.
Лисовенко А. Т. «Технологическое оборудование хлебозаводов и пути его совершенствования» [Текст] А. Т. Лисовенко – М.: Легкая и пищевая промышленность 1982. – 208 с.
«Машины и аппараты пищевых производств» [Текст]: в 2-х кн. С.Т.Антипов И. Т. Кретов А. Н. Остриков В. А. Панфилов О. А. Ураков – М.:Высшая школа 2001. – 1527 с.
Михелев А. А. «Расчет и проектирование печей хлебопекарного и кондитерского производств [Текст] А. А Михелев Н. М. Ицкович Н. М. Сигал– М: Пищевая промышленность 1979. – 326 с.
Патент РФ №2143202 от 27.12.1999. Авторы: Бакурский В. С. Ульянин С. Г.
Патент РФ № 2379893 от 27.01.2010. Авторы: Невзоров В. Н. Мацкевич И. В.
Патент РФ № 2188548 от 10.09.2002. Авторы: Ульянин С. Г. Бакурский В. С. Комиссаров С. П. Кальянова Т. Л.

Титулы ВКР.doc

Специальность 260602 Пищевая инженерия малых предприятий
Кафедра машин и аппаратов пищевых производств
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ В ЛИНИИ ПРОИЗВОДСТВА
Шифр ВКР ДП – 02068108 – 260602 – 39 – 2010 ПЗ
(Подпись) (Дата) (Фамилия инициалы)
проф. Антипов С. Т. (Подпись Фамилия инициалы)
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ
Шифр ВКР ДП – 02068108 – 260602 – 39 – 2010 ПЗ
Консультанты по разделам:
Технология производства доц. М. Е. Успенская
Экономика проф. Ю. А. Саликов
Безопасность и экологичность
(Краткое наименование раздела) (Подпись дата) (Инициалы фамилия)
(Подпись дата) (Инициалы фамилия)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
НА ВЫПОЛНЕНИЕ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ
Студенту Асановой Е Д. 260602 М-054
(Фамилия инициалы) (Код специальности) (Группа)
Тема выпускной квалификационной работы Совершенствование оборудования в линии производства хлеба заварного с изюмом на
утверждена приказом по ВГТА № 333ст от 12. 04. 2010г.
Срок представления ВКР к защите 16. 06. 2010г.
Особенности задания: Модернизировать мукопросеиватель тестомесильную машину и печь ротационную обеспечив повышение надежности в работе оборудования и улучшение качества сырья и готовой продукции
Содержание пояснительной записки (перечень вопросов подлежащих разработке)
2 Обоснование технического решения Современное состояние техники и технологии выпечки хлебобулочных изделий и подготовки сырья к производству
3 Расчетная часть Инженерные расчеты подтверждающие работоспособность модернизируемого оборудования
4 Монтаж ремонт и эксплуатация Сведения о монтаже эксплуатации и ремонте основных единиц технологического оборудования в линии производства хлеба
5 Технология Описание технологического процесса производства хлеба заварного с изюмом требования к исходному сырью и рецептура изделия
6 Безопасность и экологичность Характеристика опасных и вредных производственных факторов электробезопасности противопожарных мероприятий а также экологичность проекта
7 Экономический раздел с элементами бизнес-плана Бизнес-планирование реализации проекта и расчет технико-экономических показателей альтернативных вариантов реконструкции
Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)
1 Схема машинно-аппаратурная линии производства хлеба заварного с изюмом
2 Схема технологическая производства и рецептура хлеба заварного с изюмом
3 Мукопросеиватель (ВО) узел просеивающий (СБ)
4 Тестомесильная машина (ВО) лопасть месильная (СБ)
5 Печь ротационная (ВО)
6 Парогенератор(ВО) затвор поворотный(СБ)
7 Чертежи отдельных деталей
8 Результаты расчета экономической эффективности реализации проекта
Консультанты по разделам ВКР (с указанием разделов)
1 доц. Успенская М. Е. (технология производства)
2 проф. Саликов Ю. А. (экономика)
3 проф. Гавриленков А. М. (безопасность и экологичность)
4 ст. преп. Бабенко Д. С. (нормоконтроль)

Вал А3.cdw

корпус.cdw

механическую обработку - ГОСТ 26645-85
литейные радиусы-3 5 мм
ДП-260602-39-2010-ХВА-21.15.001
Сталь 45 ГОСТ 1050-88

Направляющая .cdw

Спираль.cdw

механическую обработку - по ГОСТ 26645-85
ДП-260602-39-2010-ХВА-21.04.012

Шкив.cdw

Формовочные уклоны 3 град.
Неуказанные предельные отклонения размеров:
валов -t. остальных+t2 среднего класса точности.
ДП-260602-39-2010-ХПА-01.03.010

Затвор.cdw

Затвор_СПЦФ.cdw

Линия производства хлеба заварного с изюмом.cdw

Условное обозначение
Наименование среды в
Бункер производственный
Машина тестомесильная
Дозатор раствора сахара
Дозатор раствора дрожжей
Дозатор раствора соли
Емкость для брожения теста
Машина тестоокруглительная
Шкаф предварительной расстойки
Машина тестозакаточная
Контейнер для готовых изделий
ДП-260602-39-2010-ХЛВ-00.00.000 ТЗ

Лопасть месильная.cdw

Лопасть_СПЦФ.cdw

Машина тестомесильная А2-ХТБ_1.cdw

Привод поворота траверсы
Привод месильной лопасти
Техническая характеристика
Установленная мощность
Количество оборотов месильного органа
Продолжительность замеса одной порции
Производительность по тесту
ДП-260602-39-2010-ХСА-05.00.000
Крышка условно не показана

Мукопросеиватель А2-ХПВ.cdw

Техническая характеристика
Номинальная потребляемая мощность
ДП-260602-39-2010-ХПВ-01.00.000

Парогенератор.cdw

Техническая характеристика
Давление воды в водопроводе
присоединенном к печи
Клапан электромагнитный
Узел распределения и подвода воды
ДП-260602-39-2010-ХВА-21.04.000

Печь ротационная _ВО_1.cdw

Техническая характеристика
Номинальная мощность
Номинальное напряжение
Максимальный расход электроэнергии
Род тока - трехфазный переменный
Диапазон рабочих температур
Время разогрева печи до t=250
Габаритные размеры печи без пандуса (с пандусом)
Максимальная производительность по подовому хлебу 0
Привод вращения тележки
Корпус теплового блока
Блок нагревательных элементов
Шкаф силового электрооборудования
ДП-260602-39-2010-ХВА-21.00.000

Печь ротационная_ВО_2.cdw

Результаты расчета экономической эффективности реализации проекта.doc

Результаты расчета экономической эффективности реализации проекта
Наименование показателей
До внедрения проекта
После внедрения проекта
Объем производства продукции кгсут
Цена реализации единицы продукции р.кг
Выручка от реализации р.
Себестоимость единицы продукции р.кг
Расходы на производство и реализацию продукции p.кг:
- условно-постоянные расходы.
Численность персонала чел.
Окупаемость капиталовложений (инвестиций) лет
Эффективность инвестиций %

Рецептура.cdw

и показателей процесса
Мука ржаная хлебопекарная обойная
Мука пшеничная высшего сорта
Солод ржаной ферментированный
Дрожжи хлебопекарные прессованные
Соль поваренная пищевая
Виноград сушеный (изюм)
Температура начальная
Кислотность конечная
Продолжительность брожения
Продолжительность осахаривания
Рецептура приготовления теста для
хлеба заварного с изюмом

СПЦФ Лопасть.cdw

технологическая схема.cdw

Замес теста до получения
однородной консистенции
Брожение теста при t = 28 30
Расстойка заготовок при
Выпечка при t = 200-210
Разделка на куски массой
Технологическая схема приготовления
хлеба заварного с изюмом
Приготовление заварки
Охлаждение до t = 18 20

Узел просеивающий.cdw

Узел просеивающий_СПЦФ.cdw

ДП-260602-39-2010-ХПА-01.03.000
Подшипник ГОСТ 831-75
Подшипник ГОСТ 27365-87
Шпонка ГОСТ 14737-69