Автоматизация технологического процесса производства пельменей

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ рФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Московский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТв

Кафедра: Информационные технологии и автоматизированные системы

Курсовой проект

Дисциплина: Автоматизированные системы управления

Тема: Автоматизация технологического процесса производства пельменей

Выполнил: Студент технологического института

3 курса группы

Ряхимов Р.Р.

Преподаватель: Карелина Е.Б.

Старший преподаватель

Москва-2015

Содержание

Введение

1. Технологическая схема производства пельменей

2. Технологический процесс производства фарша для пельменей

3. Функциональная схема автоматизации производства фарша для быстрозамороженных полуфабрикатов

Заключение

Список использованной литературы

Приложение 1

Введение

Автоматизация производства - это процесс, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам.

Главная цель автоматизации - повышение производительности труда, улучшение качества выпускаемой продукции, создание условий для оптимального использования всех ресурсов.В основе автоматизации производства лежит системный подход к анализу и синтезу объектов управления, а также к построению и использованию комплекса технических средств автоматического управления, регулирования и контроля.

В настоящее время в отрасли наблюдается частичная и комплексная автоматизация производственных процессов. Частичная автоматизация - это автоматизация отдельных производственных операций. Она осуществляется в тех случаях, когда непосредственное управление сложными процессами становится практически недоступно для человека. При комплексной автоматизации производственных процессов участок, цех, завод действуют как единый взаимосвязанный автоматический комплекс. Комплексная автоматизация целесообразна в условиях высокомеханизированного производства на базе совершенной технологии и прогрессивных методов управления с применением средств измерений, автоматизации и вычислительной техники.

Наряду с автоматическими системами управления применяют автоматизированные системы управления (АСУ) - это человеко-машинные системы, использующие в качестве технической базы ЭВМ. Созданы и успешно работают автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), автоматизированные системы управления предприятиями (АСУП) и отраслевая автоматизированная система (ОАСУ).

Развитие фундаментальных исследований в области теории автоматического управления позволяет наметить основные перспективные направления автоматизации технологических процессов пищевых производств: внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами на базе микропроцессорной техники; разработка системы метрологического обеспечения производства; разработка систем автоматизированного проектирования.

пельмени приготовление фарш полуфабрикат

1. Технологическая схема производства пельменей

Для производства пельменей всех видов применяют мясо, жир, субпродукты, яйца и сырье растительного происхождения - муку и лук.

Для производства пельменей в зависимости от их наименования применяют говядину и баранину I и II категории откормленности, свинину любой откормленности и субпродукты I категории - жилованую.

Обвалку и жиловку мясного сырья для пельменного производства проводят по инструкциям и приемам, употребляемых в колбасном производстве.

Субпродукты I категории (мясная обрезь, сердце, мясо из голов), использованные для изготовления пельменей, подвергают обвалке и жиловке. Во время жиловки указанных субпродуктов с них удаляют кровоизлияния, железы, остатки шкуры, грубую соединительную ткань, кровяные сосуды, лимфатические узлы, мелкие косточки и хрящи.

Жилованое мясо всех видов и субпродукты используют для изготовления пельменей сразу без предыдущего посола и выдержки. Техническими условиями предусмотрено изготовление следующей номенклатуры пельменей: пельмени российские, пельмене сибирские, пельмене свиные, пельмене говяжьи, пельмене бараньи, пельмене субпродукте и пельмене иркутские.

Подготовка сырья. Из сырьевых цехов жилованое мясное сырье подают в ковшовых тележках или по спускам-трубам в пельменный цех к волчкам для измельчения. Жилованую говядину, баранину, субпродукты и жир-сырец измельчают на волчках с отверстиями решеток диаметром 2- 3 мм, а свинину - на волчках с отверстиями 3- 5 мм.

Муку перед употреблением выдерживают в специальных помещениях при температуре 20-22°С на протяжении 2-5 суток и достижению температуры внутри помещения 16-18°С. Потом муку обязательно просеивают на мелких ситах с магнитоуловителями.

Свежий репчатый лук очищают от оперения, гнилые, проросших частей, промывают в холодной воде и измельчают на волчке (решетка с отверстиями диаметром 2- 3 мм).

Сушенный лук заранее замачивают в воде температурой 15-17°С на протяжении 2 ч. По норме нужно на 225 г лука добавить 775 г воды, но вода полностью не поглощается луком, поэтому рекомендуется прибавлять 65% воды от расчетного количества, а сдачу части ее вносят в фарш свыше того, что предусмотрено по норме.

Размоченный лук измельчают так же, как свежий репчатый. Проверенные яйца освобождают от скорлупы, полученную яичную массу процеживают для предотвращения попадания яичной скорлупы в пельменное тесто.

Мороженный меланж дефростируют непосредственно в банках; погружая их в теплую воду температурой не выше 45°С, поскольку при высшей температуре может состояться частичная денатурация белков.

После окончания дефростации банки с меланжем открывают и органолептически проверяют качество меланжа в каждой банке.

Меланж можно растворять в небольшом количестве подсоленной воды для более равномерного распределения в тесте. Количество воды добавляют в меланжевую смесь, необходимо исключить из нужного количества воды на приготовление теста. Меланж с водой тщательно перемешивают в мешалках с вертикальными лопастями до образования однородной молокоподобной массы.

Соль перед употреблением просеивают на механических ситах с магнито-уловителями, потом развешивают на порции из расчета потребности на один замес или растворяют в воде. Полученный раствор после отстаивания на протяжении 4-6 ч и фильтрации специальными насосами подается в дозаторы, с помощью которых рассол дозируется непосредственно в мешалки с тестом и фаршем.

Приготовление теста. Тесто для пельменей можно готовить в мешалках периодического и непрерывного действия.

Приготовление теста в мешалках периодического действия. Просеянную муку температурой не ниже 16°С отвешивают, загружают в тестомесилку, прибавляют предусмотренное по норме количество влаги (вода или молоко), соль и яйца. Рекомендуется применять воду температурой 32-35°С .

Пельменное тесто готовят в фаршемешалках с винтовыми лопастями любой системы и любой емкости, а также в тестомесильных машинах.

В мешалках периодического действия тесто вымешивают на протяжении 25-30 мин к получению однородной густой массы. Температура готового теста должна быть 26-28° С.

Приготовление теста в мешалках непрерывного действия. Мука подается в мешалку непрерывно определенными дозами. Одновременно в корыто мешалки подается вода, рассол и меланжевая смесь в количествах, предусмотренных рецептурами и в зависимости от влажности начальных компонентов. В мешалке тесто вымешивается около 10 мин, а потом выгружается в емкость для подачи его к разгрузочному отверстию.

У каждого тестоприготовительного агрегата установлен дозатор для воды системы АБВ-100 типа «Стандарт» и дозатор для рассола типа АСБ завода КОПЕН.

Тесто, приготовленное в мешалках непрерывного действия, после вымешивания рекомендуется подвергать отлеживанию на протяжении 30-45 мин. Во время отлеживания теста мука, которая входит в его состав, полнее поглощает влагу и тесто становится более однородный и эластичным, приобретает лучшую пластичность при штамповании пельменей и края тестовой оболочки лучше соединяются между собой.

При приготовлении теста в мешалках непрерывного действия меланж вводят в тесто в виде смеси раствора соли с меланжем.

Смешивают меланж с рассолом в бачках емкостью 150 л. с. вертикальною мешалкой, частота обращения которой 1450 об/мин.

Тесто для пельменей должно быть однородным, эластичным, хорошо склеиваться по швам при штамповании, не развариваться в воде (бульон после варки пельменей должен быть прозрачным), в вареном виде не прилипать к зубам и деснамь. Влажность его должна быть 38-40% .

Приготовление фарша. Для приготовления фарша могут быть применены мешалки периодического действия и фаршеприготовительные агрегаты.

Приготовление фарша в мешалках периодического действия. Мясное сырье после измельчения взвешивают в количествах, нужных на один замес, загружают в мешалку, и прибавляют 18-20% вод от массы сырья (температура не выше 10°С), раствор соли или сухую соль, сахар-песок, перец и измельченный лук. Все компоненты, загруженные в, мешалку, перемешивают на протяжении 5-6 мин для получения хорошо перемешанной массы.

Приготовление фарша в фаршеприготовительном агрегате. Мясное сырье из волчков по мере измельчения поступает в ковши с откидным дном, которые по подвесным путям подают в загрузочный бункер фаршеприготовительного агрегата. Через откидное дно ковша измельченное мясное сырье загружают в соответствующие отсеки загрузочного бункера. Таких отсеков четыре: для говядины, свинины полужирной, свинины жирной и лука. На дне каждого отсека для мясо расположено по два полых шнека, которые подают измельченное мясное сырье из бункера в весовой дозатор для мясного сырья. На дне загрузочного бункера для лука расположенный питатель лука, который есть подают к режущим механизмом волчка.

Фаршеприготовительный агрегат имеет четыре дозатора - три для дозирования мясного сырья и один для дозирования лука. Все дозаторы соединены с автоматическим весовым устройством, которое в меру наполнения дозаторов заданным количеством сырья выключает шнеки соответствующих отсеков, прекращая подачу сырья, а наполненные ковши дозаторы автоматически перебрасываются, выгружая сырье в двухшнековую мешалку.

В мешалке все составные компоненты фарша (мясное сырье, лук, меланж, соль, вода и специи) тщательно перемешиваются на протяжении 4 мин 15 сек. В меру вымешивания готовый пельменный фарш шнеками мешалки выдавливается в бункер для фарша, откуда по трубопроводу фарш поступает в загрузочный бункер для фарша пельменного автомата. Полный цикл приготовления фарша одного замеса длится 8,7 мин .

Формирование пельменей. Для формирования пельменей служат пельменные автоматы марки СУБ.

Пельмени должны иметь хорошо заложенные края и форму полукруга с выпуклой поверхностью.

Из отштампованных пельменей из межпельменных пространств лотка излишек муки отделяется вентиляционными установками типа «Циклон», которые собирают до 64% муки от количества, израсходованного на посыпание. Собранную муку используют повторно. Можно штамповать пельмени также без подсыпания муки, если исключена возможность прилипания пельменей к штампующим колесам.

Деформированные пельмени, которые образовываются в результате снятия лотков из ленты транспортера, используют как сырье при приготовлении фарша для пельменей в количестве не больше 3% с привлечением 50% мясного сырья и 50% теста.

Рамы этажерки в меру заполнения лотками с пельменями направляют, в морозильные камеры. Отштампованные пельмени не рекомендуется держать в помещении с температурой выше 0°С больше 20 мин.

Замораживают пельмени в морозильных камерах при температуре воздуха - 18…23°С к достижению температуры внутри пельменей не выше -10°С.

Мороженные пельмени вручную или с помощью специальных машин снимают из лотков и направляют на галтовку, которую проводят на специальных барабанах с перфорированной поверхностью. В процессе галтовки поверхность пельменей делается гладкой, сглаживаются края пельменей, от них отсеивается мучение и пельменная крошка, которая образовывается в момент снятия из лотков.

После пельмени поступают на ленточный транспортер, где вручную сортируют деформированные пельмени, ломанные, с открытым фаршем, загрязненные и с нестандартной массой. Сортированные пельмени этим же транспортером подаются в спуск, расположенный над каруселью объемной фасовки пельменей. Расфасовывают пельмени вручную или на специальных фасовочных автоматах с карусельным объемным наполнением коробок.

Пельмени в замороженном виде по качеству и товарному виду должны отвечать требованиям технических условий. В вареном виде пельмени должны иметь цвет, соответствующий используемому сорту муки - белый или белый с желтоватым оттенком. Запах и вкус приятные, присущий мясному фаршу с луком и перцем.

Тестовая оболочка пельменей не должна развариваться и разрываться во время приготовления. Фарш в варенных пельменях должен быть сочным, равномерно распределенным в оболочке. Тестовая оболочка в вареных пельменях должна быть наполнена вареным фаршем и соком, который образовывается из мясного фарша во время варки пельменей.

Рис.1. Технологическая схема производства пельменей.

2. Технологический процесс производства фарша для пельменей

Обвалку и жиловку мясного сырья осуществляют по инструкциям, применяемым в колбасном производстве.

Субпродукты второй категории (мясная обрезь, мясо с голов, пищевода и калтыка, сердце) подвергают разборке и жиловке: из них удаляют кровоподтёки, соединительную ткань, кровеносные сосуды, лимфатические узлы, мелкие косточки и хрящи. Рубец и свиной желудок тщательно промывают, после чего варят в течение 2-2,5 часов при температуре 90-100°С, а затем охлаждают до температуры 4-6°С.

Блоки мяса механической обвалки кур или уток размораживают. Жилованную говядину, субпродукты и жир-сырец измельчают на мясорубке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм, а свинину с диаметром отверстий решётки 3-5 мм.

Для производства иркутских, столичных, крестьянских и мясо-картофельных пельменей мясное сырьё рекомендуется измельчать на куттере.

Приготовление фарша для пельменей можно осуществлять в мешалке периодического действия или в куттере.

Приготовление фарша в мешалке. Подготовленное (измельченное) сырьё взвешивают в количествах, потребных на один замес, загружают в мешалку и добавляют 18-20% воды от массы сырья (температура воды не выше 10°С), раствор соли или сухую соль, сахар-песок, перец и измельченный лук. Все компоненты, загруженные в мешалку, перемешивают в течение 5-6 минут до получения хорошо перемешанной массы.

Приготовление фарша в куттере.

Куттерование производят следующим образом: сначала загружают куски говядины, соль, специи, очищенный лук и куттеруют с добавлением воды или солевого раствора в течение 1 мин., после чего добавляют полужирную или жирную свинину, куттерованную капусту (для крестьянских пельменей), картофель вареный ( для мясо-картофельных пельменей).

Общая продолжительность куттерования составляет 2-3 мин. при скорости вращения ножей 2 650 об/мин. Куттерование производят до получения однородного фарша.

3. Функциональная схема автоматизации производства фарша для быстрозамороженных полуфабрикатов

Для приготовления фарша применяют комплекс оборудования, включающий три насоса для перекачки фарша; бункер; насосы-дозаторы воды, молочной сыворотки или обезжиренного молока, раствора нитрита; расходный бак и мерный бачок для нитрита; смеситель с эксцентриково-лопастным насосом; измельчитель; смеситель со шнековой выгрузкой емкости для охлаждения воды, молочной сыворотки или обезжиренного молока; систему автоматического управления всем комплексом.

Основной режим работы - автоматический, но для дозирования компонентов предусмотрен автоматический и ручной режимы управления. Схема автоматизации представлена выше.

Режим дозирования выбирают с помощью переключателя SA1. После выбора режима сырье, измельченное и прошедшее операции посола и созревания, подается насосом 1 для перекачки фарша в бункер. Управление электродвигателем насоса осуществляется оператором со щита управления с помощью кнопок или автоматически.

Рецептура, соответствующая производимому полуфабрикату, набирается на специальном устройстве 2-3, определяя дозу по каждому компоненту. К системе автоматического дозирования подключается реле счета импульсов 2-4, предназначенное для отсчета взвешиваемых доз сырья. На бункере установлен датчик массы 2-1, подключенный к показывающему прибору 2-2. Датчик и показывающий прибор входят в комплект весового устройства. При загрузке в бункер заданной дозы сырья устройство 2-3 включает насос 1 и подключает к системе программное реле времени 2-5. Под действием электропневмопреобразователя 3-4 и пневмопривода отсекателя 3-2, срабатывающих от контактов реле времени 2-5, отсекаются потоки сырья из фаршепровода.

После этого створки бункера закрываются под действием электропневмопреобразователя 4-1 и поршневого исполнительного механизма 4-2. Одновременно с отсеканием потока сырья автоматически включаются насосы-дозаторы воды, молочной сыворотки и раствора нитрита, а так же шнеки смесителя. Автоматическое выключение насосов-дозаторов осуществляется с помощью реле времени 5-1 и 6-1, причем продолжительность работы каждого насоса задается перед началом цикла переключателями SA2 и SA3. Работой насоса дозатора раствора нитрита управляют по двум независимым цепям: по сигналу датчика верхнего уровня 8-1 в мерном бачке и при срабатывании контакта реле времени 7-1. На щите управления предусмотрена импульсная сигнализация 8-4 набора заданной дозы раствора нитрита. При получении сигнала о необходимости слива раствора оператор сливает раствор нитрита в смеситель, и при опорожнении мерного бачка по сигналу датчика нижнего уровня 8-2 автоматически снимается сигнал. Дозы раствора нитрита суммируются импульсным счетчиком 8-5.

С открытием створок бункера автоматически включаются шнеки смесителя. Продолжительность перемешивания сырья с компонентами задается реле времени 9-1, по окончании перемешивания подается звуковой сигнал HA1. После выгрузки сырья из бункера в смеситель по команде реле времени 2-5 стрелка весового устройства 2-2 устанавливается в нулевое положение, устройство 2-3 включает насос, подающий следующую порцию сырья.

Счетчиком 12-1 выполняется учет циклов работы оборудования. Схемой автоматизации предусмотрены блокировки: путевой выключатель 1-1 исключает возможность пуска насоса при открытых створках бункера, путевые выключатели 10-1 и 11-1 исключают пуск двигателей месильных шнеков смесителей при открытых ограждениях машин; конечный выключатель 13-12 исключает запуск электродвигателей измельчителя при снятом защитном кожухе. При любом режиме управления предусмотрена технологическая сигнализация работы оборудования и сигнализация работы электродвигателей.

Вода и молочная сыворотка охлаждаются в емкостях, оснащенных системами автоматического регулирования уровня и температуры.

В результате автоматизации технологических процессов повышаются производительность труда и качество продукции, уменьшается численность обслуживающего персонала, улучшаются условия его труда.

Заключение

Пищевая промышленность с каждым годом набирает новый темп развития. Ускорению прогресса в данной отрасли хозяйства способствует автоматизация управления. Впервые такие системы управления появились в 70-80 годах прошлого века. Именно тогда активно стали внедряться различные виды технических средств.

Компьютеры и другая микропроцессорная техника, внедрившаяся в пищевую промышленность, способствовала тому, что в данной отрасли стали использоваться самые новейшие, технически сложные автоматизированные системы управления. Именно они привели к тому, что был интегрирован в единое целое весь производственный процесс на предприятиях пищевой промышленности.

До сих пор главной задачей автоматизации данной отрасли является формирование компьютерно-интегрированного производства. Для этого создаются различные комплексы программ, позволяющих интегрировать процесс управления на предприятии или заводе. Автоматизируется в данном случае не отдельный производственный процесс, а целый комплекс, характеризующийся сложными взаимосвязями между его подсистемами. В последнее время были разработаны такие автоматизированные системы управления пищевой промышленности, которые имеют широкий спектр функциональных возможностей.

Технические параметры данных систем поставлены таким образом, что система работает оперативно, быстро и надежна. Также она очень комфортна в использовании оператором.

Многофункциональность автоматизированной системы управления пищевой промышленности основывается на возможности разнообразного графического отображения информации. Так современные системы позволяют оперативно создавать динамические мнемосхемы, графики, таблицы и т.п. Работа проводится не только с реальными данными, но и с теми, что были сохранены и заархивированы. Все это позволяет работать столь оперативно, чтобы во время уловить сигналы тревог об аварийной ситуации, простоях, чтобы эффективнее управлять производством и получать наилучшие результаты. При разработке АСУ пищевой промышленности применяются многоконтурные системы. В них реализуются такие немало важные принципы для пищевой промышленности, как адаптация, компенсация возмущений, а также раскрываются структуры каскадных систем, системы тревог и сигналов и т.п.

Список использованной литературы

1. Евдокимова Г.М., Селевцов Л.И. Автоматизация производственных процессов в мясной и молочной промышленности. - М.: Колос, 2000-240с.

2. http://www.etatron.ru/

3. http://cfo.oborudunion.ru/i_store/item_999652808/emkosti-dlya-ohlajdeniya-vody-i-moloka.html

4. http://www.fison.by/

5. http://www.rtpt.pro/otrasli/pischevaya/

6. http://сайгатка.рф/

7. http://www.mmpris.ru/product.php?rid=8&id=1614

8. http://www.pumpunion.ru/examples/?example-novarotors-food

Приложение 1

Размещено на Allbest.ru