Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа по дисциплине

«Процессы и аппараты пищевых технологий»

Тема

«Технологическая линия производства печенья с разработкой печи»



Введение

В настоящие время в экономике Российской Федерации пищевая промышленность оказалась одной из наиболее динамично развивающихся отраслей промышленности. Решение проблемы повышение эффективности развития пищевой промышленности приобретает в этой связи особую актуальность, ведь производство пищевых продуктов является важнейшей жизнеобеспечивающей сферой народнохозяйственного комплекса России, оказывающей значительное влияние на состояние экономики страны, уровень продовольственной безопасности и благосостояния народа. Годовое потребление печенья составляет около 700 тысяч тонн, что говорит о росте производства продукта. Процессы переработки базируются на использовании современных достижений науки и техники, что связано с необходимостью привлечения знаний самого высокого научно-технического уровня. Данная работа посвящена технологическим расчетам ротационной печи, применяемого в процессе выпечки песочного печенья. Процесс выпечки определяется температурными и влажностными режимами ротационной печи. Эти режимы зависят от конструкции печи, массы выпекаемых изделий, способа выпечки, технологического процесса. Большое влияние на режим выпечки песочного печенья оказывает относительная влажность среды пекарной камеры. Таким образом, очевидна важность правильного выбора печи для получения качественного готового продукта.

Целью выполнения курсового проекта является ознакомление с технологической схемой песочного печенья, а также технологический и тепловой расчеты теплообменной установки -ротационная печь.



1. Описание технологической схемы

Стадии технологического процесса.

Производство песочного печенья можно разделить на следующие основные стадии и операции:

-- подготовка сырья к производству;

- хранение, темперирование, смешивание, просеивание сыпучих сырья;

-измельчение и плавление твердых жиров;

- приготовление растворов пищевых добавок;

- приготовление дрожжевой разводки;

-- дозирование рецептурных компонентов;

-- приготовление эмульсии;

-- замес теста;

-- вылежка песочного теста на химических разрыхлителях для релаксации;

-- выстойка песочного дрожжевого теста для брожения и ферментации;

-- приготовление многослойного пласта путем прокатки и складывания слоев теста;

-- калибрование многослойного пласта и формование тестовых заготовок;

-- выпечка и охлаждение тестовых заготовок;

-- упаковывание готовых изделий в потребительскую и торговую тару.

Характеристика комплексов оборудования. Начальные стадии технологического процесса производства печенья выполняются при помощи комплексов оборудования для хранения, транспортирования и подготовки к производству муки, крахмала, сахара, жира и других видов сырья. Для хранения сырья используют мешки, металлические емкости и бункеры.

Сыпучие компоненты в мешках транспортируют при помощи погрузчиков либо без тары -- нориями, цепными и винтовыми конвейерами. Жидкие компоненты и полуфабрикаты перекачивают насосами.

Замес песочного теста выполняется в тестомесильных машинах периодического действия, в которых рецептурные компоненты дозируют при помощи весовых дозаторов и объемных мерников. Для выстойки песочного дрожжевого теста применяют подкатные дежи либо бродильные аппараты непрерывного действия.

Ведущий комплекс линии включает тестовальцующий агрегат непрерывного действия -- ламинатор, систему калибрующих валков и формующую машину с режущим ротором.

Завершающие стадии технологического процесса выполняются на комплексе оборудования, включающем ротационную печь, охлаждающий конвейер, фасовочные машины и транспортирующие устройства.

Устройство и принцип действия линии.

Рис.1 Технологическая схема линии производства песочного печенья

Жидкие рецептурные компоненты (молоко, меланж и др.) после фильтрации хранятся в расходных емкостях 5, из которых насосами 6 загружаются в объемные дозаторы (мерники) 2. Блоки жира растапливают и после фильтрации загружают в расходную емкость 9,снабженную обогревательной рубашкой. Из этой емкости расплавленный жир перекачивают насосом 7 в бункерные весы 1 либо путем переключения кранов 8 осуществляют циркуляцию жира. Она необходима в перерывах между операциями дозирования жира, а также если температура жира находится за пределами оптимального интервала 38...42 °С.

Просеянный сахар питателем 4 загружают в бункерные весы 3. Для приготовления песочного теста обычно применяют сахар-песок, так как по сравнению с сахарным тестом в песочном тесте содержится больше влаги, увеличены температура и продолжительность замеса, что улучшает условия растворения кристаллов сахара. Однако применение сахарной пудры предпочтительно.

Мука из разных партий с различным качеством клейковины, крахмал и измельченные возвратные отходы размещаются в бункерах 22.

Для приготовления рецептурной смеси эти сыпучие компоненты в необходимых соотношениях выгружаются из бункеров 22 при помощи системы питателей 23, взвешиваются на весах 24 и накапливаются в производственном бункере 25. Из него при подаче сжатого воздуха в продуктопровод 27 и при переключении роторного питателя 26 взвешенная порция сыпучей мучной смеси подается в загрузочную воронку тестомесильной машины 17.Эмульсию готовят в эмульсаторе 10, в который последовательно загружают рецептурные компоненты при непрерывном вращении месильной лопасти. Сначала загружают воду, жидкие компоненты и сахар, перемешивают их в течение 2.. .3 мин до полного растворения сахара, а затем добавляют жир, химические разрыхлители и ароматизаторы, продолжая перемешивать еще 3...4 мин.

Готовую эмульсию сливают в расходный бак 13, в котором она постоянно перемешивается при температуре 38.. .40 °С. Насосом 16 эмульсию через расходомер 14 дозируют в месильную машину 17 либо путем переключения кранов 15 осуществляют циркуляцию эмульсии в баке 13.

Замес теста производится в тестомесильной машине периодического действия 17. При непрерывном вращении месильных лопастей одновременно параллельными потоками в течение 4.. .6 мин загружают в машину 17 эмульсию и мучную смесь.

Соотношение рецептурных компонентов должно обеспечить влажность теста для песочного печенья в пределах 22...26 %. Температура теста поддерживается в интервале 38.. .40 °С. Продолжительность замеса песочного теста составляет 15... 18 мин и разделяется на две стадии: 0,5 мин при частоте вращения месильных лопастей 28 мин-1, а остальное время при частоте 56 мин-1. Конкретные значения влажности теста, температуры и продолжительности его замеса зависят от свойств муки, рецептуры и введенных добавок. За несколько минут до окончания замеса непосредственно в тестомесильную машину 17 добавляют пиросульфит натрия в количестве 0,025...0,050 %. Максимальная дозировка этой добавки применяется для «сильной» муки с содержанием клейковины свыше 34 %. К концу замеса порошок пиросульфита натрия или его водный раствор необходимо равномерно распределить по всему объему теста. Готовое тесто для затяжного печенья благодаря применению пиросульфата натрия не нуждается в выдержке. Его выгружают из тестомесильной машины 7 7 в подкатные дежи 18, которые затем закрепляют на подъемнике-дежеопрокидывателе 21. В зависимости от компоновки линии тесто может загружаться подъемником 21 непосредственно в приемную воронку ламинатора 29 либо перемещаться с помощью промежуточного конвейера 28 после опрокидывания дежи с тестом в воронку 19.

Замес крекерного дрожжевого теста в машине 7 7 начинается с загрузки дрожжевой разводки, затем при вращении месильных лопастей в течение 4.. .6 мин одновременно и параллельно подают порции эмульсии и мучной сыпучей смеси. В зависимости от рецептуры и свойств сырья получают дрожжевое тесто влажностью 26...30 % при температуре 26...30 °С в течение 15... 18 мин.

Готовое дрожжевое тесто выгружают из машины 17 в подкатные дежи 18, из которых тесто при помощи подъемника 21 через воронку 20 загружается на пластинчатый конвейер 11 бродильного аппарата непрерывного действия 12. Этот аппарат снабжен автоматической системой поддержания оптимальных параметров воздушной среды в бродильной камере: температура 30±3 °С и относительная влажность 75±5 %. Конвейер 11 обеспечивает перемещение теста от входа к выходу аппарата 12 в течение 2 ч, необходимых для протекания процессов брожения и ферментации теста. Готовое крекерное дрожжевое тесто с конвейера 11 поступает на промежуточный конвейер 28 и затем загружается в приемную воронку ламинатора 29.Тестовальцующая машина непрерывного действия -- ламинатор 29 -- состоит из нескольких пар гладких и рифленых валков и системы ленточных конвейеров, смонтированных на общей станине, снабженных регулировочными устройствами и контрольно-измерительными приборами. Ламинатор имеет две приемные воронки, дном каждой из них является пара валков. Они прокатывают две ленты теста, которые поступают на горизонтальный конвейер, накладываются друг на друга и вылеживаются. Затем трижды повторяется операция прокатки и вылеживания двуслойной ленты теста, при этом толщина слоев существенно уменьшается. На выходе из ламинатора выполняется операция многократного слоения полученной ленты с разворотом на 90° и формированием многослойного пласта теста.

Этот пласт калибруется по толщине тремя парами валков 30, соединенных короткими ленточными конвейерами 31. Толщина многослойного пласта постепенно уменьшается и доводится до размера, составляющего 0,5.. .0,3 толщины готовых изделий. Последняя пара валков имеет гладкие шлифованные поверхности и придает тесту глянец.

Для протекания эластичной деформации прокатанного пласта требуется определенный промежуток времени, поэтому пласт поступает на конвейер 32, длина которого подбирается в зависимости от физических свойств теста. Чтобы тесто не прилипало к валкам, на верхнюю поверхность пласта наносят муку, которая счищается цилиндрической щеткой 33.

Конвейер 34 подает калиброванный многослойный пласт теста под формующий ротор 35. Он представляет собой цилиндр диаметром около 80 мм, на котором закреплены матрицы с режущими кромками. В корпус каждой матрицы установлено донышко, к которому крепятся трафареты с рисунком и надписью, а также шпильки для прокалывания тестовой заготовки.

Отформованные тестовые заготовки перекладываются без нарушения рядности с конвейера 34 на сетчатый конвейер 38 ротационной печи 39. Просеченная лента многослойного пласта теста принимается конвейером 37 и передается на возвратный конвейер 36 для загрузки в одну из приемных воронок ламинатора 29.

Выпечка затяжного печенья продолжается 5.. .9 мин при следующих температурах по зонам (°С): 160... 180; 280.. .290; 270.. .300; 260...290; 250.. .280. Конкретные значения параметров выпечки зависят от производительности печи, рецептуры, размеров тестовых заготовок, влажности теста и готовых изделий и других факторов.

Выпеченное печенье предварительно охлаждается на выступающей части пода печи 40 и передается на многоярусный охлаждающий конвейер 41. На нем при естественных параметрах воздушной среды помещения цеха в течение 4.. .5 мин изделия охлаждаются до температуры 40...45 °С.

Устройство линии предусматривает три варианта упаковывания продукции в зависимости от ассортимента изделий. Крупные изделия правильной формы проходят два яруса охлаждающих конвейеров 41,45 и снимаются на горизонтальный конвейер 42, поворачиваются укладчиком (стеккером) 44 на ребро и подаются в заверточную машину 46 для завертки в пачку. Последние на столе 47 укладывают в картонные короба. Мелкие изделия загружаются в фасовочную машину 43 для упаковывания в пакеты. Часть не завернутой продукции может загружаться в бункер 48, из которого изделия упаковывают непосредственно в торговую тару -- картонные короба и взвешивают на весах 49. Короба с готовой продукцией укладывают на тележки или на конвейер и отправляют на склад.

2. Свойства сырья, полуфабрикатов и готовой продукции

Мукомольная промышленность.

Характеристика сырья.

В России выпускается пять сортов пшеничной муки и три сорта ржаной хлебопекарной муки:

· Крупчатка - 10%

· Высший сорт - 30%

· Первый сорт - 72%

· Второй сорт - 85%

· Обойная - 96

· Сеяная - 63%

· Обойная - 95%

· Обдирная - 87%

Кроме того, из смеси пшеницы и ржи готовят два сорта муки типа обойной : пшенично-ржаная и ржано-пшеничная.

Процесс производства муки состоит из подготовки зерна к помолу и самого помола. Обойную муку получают измельчением всего зерна в целом, другие сорта (сортовую муку) готовят из эндосперма с небольшой примесью оболочек. Соответственно помолы делят на обойные (простые) и сортовые (сложные). Сортовой помол в зависимости от количества сортов муки, получаемых из одной партии зерна может быть одно-,двух- и трех-сортовым.

Полученное количество муки каждого сорта должно соответствовать установленной норме ее выхода (выходом называют количество муки, выраженное в процентах к массе переработанного зерна базисной влажности -14,5%).Отдельные партии зерна имеют различные показатели качества. Для получения муки стандартного качества партии зерна имеют различные показатели качества партии зерна на мельницах подсортировывают -составляют из них помольную смесь.

При этом учитывают влажность, зольность, цвет, стекловидность, клейковину и другие показатели зерна. Подготовка зерна к помолу заключается в удалении примесей, очистке поверхности зерна и кондиционировании зерновой массы.

Сорную и зерновую примесь удаляют с помощью специальных зерноочистительных машин, металлические примеси извлекают на магнитных сепараторах.

Хранение.

Муку доставляют на хлебозавод с мельницы или базы, хранят в отдельном складе, который должен вмещать семисуточный ее запас, что позволяет своевременно проверить качество и подготовить ее к пуску в производство. Мука поступает на хлебозавод отдельными партиями (определенное количество муки одного вида и сорта, изготовленное одновременно и поступившее с одним качественным удостоверением). В качественном удостоверении, выписываемым лабораторией мельницы, указывают вид и сорт муки, цвет, вкус, запах и влажность, крупность примеси, состояние клейковины, зольность и другие показатели качества.

Муку доставляют на хлебозавод бестарным способом (в цистернах автомуковоза вместимостью 8 - 8,5 т.) и в таре (текстильные мешки). Масса в мешке составляет 70 кг. Муку хранят в тарных или бестарных складах. Бестарная перевозка и хранение муки позволяют ликвидировать ручной труд на складе, улучшить санитарное состояние склада, снизить в 2 - 3 раза потери муки и ликвидировать расходы на тару (мешки).

На тарных складах мешки с мукой помещают на деревянные стеллажи высотой от пола около 15 см. (для вентиляции муки). Мешки укладывают штабелями, но не более 10 - 12 рядов по высоте. После хранения мука поступает на производство, для удаления случайных посторонних примесей применяют просеиватели «Пионер» и «Воронеж».

Вкус и запах муки.

Вкус и запах муки определяют органолептическими методами исследованиями. Вкус муки слегка сладковатый, не кислый и не горький, хруст в муке ощущаться не должен. Запах специфический, слабый. Затхлый или другой ненормальный запах не допускается.

Влажность.

Влажность муки весьма важный показатель её качества, по которому

устанавливают количество воды на замес теста. Базисная влажность муки -14,5%. Допустимая стандартная 12 - 15,5%.

Для определения влажности муки берут два металлических бюкса с крышками предварительно высушивают. Из пробы муку, оставленной для определения влажности отвешивают в каждый бюкс 5 гр. Навески с открытыми бюксами, поставленные на снятые с них крышки, помешают в предварительно нагретый сушильный шкаф с t 130 гр.С. После этого образцы высушивают в течение 40 минут. Затем вынимают бюксы тичельными щипцами, закрывают крышками, и охлаждают в эксикаторе от 20 мин. до 2 часов. Влажность муки рассчитывают по формуле:

Х= (g - g1)/ M * 100%

g - масса бюкса с мукой до высушивания

g1 - масса бюкса с мукой после высушивания

M - навеска муки, взятая для высушивания

Кислотность.

Кислотность муки влияет на кислотность готового продукта и

характеризует свежесть муки. кислотность муки зависит от кислотности зерна, активности ферментов, сорта муки, а также сроков условий хранения. В муке низких сортов содержится больше жира, фосфора и ферментов, а потому кислотность ее больше, чем муки высших сортов.

При хранении кислотность муки увеличивается. Кислотность муки определяют. На технических весах отвешивают 5гр. Муки из средней пробы и пересыпают в коническую колбу вместимостью 100 -150мл. Отмеривают мерным цилиндром 50 мл. дистилированной воды и приливают к муке постепенно при взбалтывании до исчезновения комочков. В смесь добавляют 5 капель 1% - ного спиртового раствора фенолфталеина и титруют ее децинормальным раствором NaOH до ярко-розового окраса, не исчезающий в течении 1 мин. Кислотность определяют по формуле:

Х =2АК

где 2 -постоянный коэффициент;

К - постоянный коэффициент;

А - количество раствора.

Клейковина.

Количество и качество клейковины -способствует сокращению формы, рисунка, пористости мякиша готовых изделий, а тесту придает эластичность и упругость. Упругое тесто формуется не прилипает к рукам и тестоделителю, ценится мука из сильной клейковины.

Клейковина - белковые вещества муки, которые при замесе теста впитывают воду. Есть свойство муки которое способствует брожению теста, окрашивают корку готовых изделий, обеспечивают форму изделий и такая группа свойств муки называется хлебопекарные.

Качества и количества сырой клейковины определяют. На технических весах отвешивают 25 г муки и помещают ее в фарфоровую чашку. Туда же вливают 13 мл водопроводной воды t = 18 градусов С и замешивают тесто до однородной массы. Тесто формуют в виде шара, кладут в чашку закрывают стеклом и оставляют в покое на 20 мин. Затем промывают тесто пока вода не станет прозрачной в миске. Для определения количества клейковины отмытую массу отжимают 2 - 3 раза между сухими ладонями, пока она не начнет прилипать к рукам, а затем взвешивают.

Содержание клейковины в муке определяют по формуле:

Х = (100Мк)/М = 4

Где Мк - масса сырой клейковины, гр.

М - навеска муки, = (М=25=).

Качество клейковины определяют по ее цвету, эластичности и упругости.

Сила муки - обеспечивается состоянием белковых веществ - качеством клейковины. По качеству делится на три группы, а главным свойством является расклеиваемость до 10 см, средняя эластичность -от 10 до 20, длинная слабая свыше 20 см.

Углеводы.

Мука в основном состоит из сложных нерастворимых в воде углеводов.

Крахмал является важнейшим углеводом содержание которого доходит до 80% на сухое вещество муки. Чем больше в муке крахмала, тем меньше в ней белков и наоборот.

В процессе замеса теста значительная часть воды удерживается на поверхности крахмальных зерен, в процессе брожения теста часть крахмала осапаривается под действием В - амилазы, превращая в мальтозу, необходимую для брожения теста; при выпечке крахмал клейстеризуется связывая образование сухого, эластичного мякиша, в процессе хранения хлебокрахмальный клейстер стареет и выделяя влагу, что вызывает черствение. Содержание клетчатки зависит от сорта муки. Клетчатка хорошо впитывает воду и повышает водонакопительную способность муки особенно обойной.

Слизиспособные к сильному набуханию, повышает водопоглатительную способность муки и укрепляет консистенцию теста.

Сахарообразующая способность муки.

Брожение теста, окраска корки изделий зависит от сахаробразующей способности муки - способность муки из крахмала муки под действием фермента муки В - амилаза образовать сахар.

Мука по сахарообразующей способности бывает с высокой сахарообразующей способностью :нормальная, низкая сахарообразующая способность - (крепкая ).

Определение цвета муки.

Цвет муки имеет большое значение так как от нее в основном зависит

цвет хлебного мякиша. Для определения цвета муки по сухой и мокрой пробе. Берут две сухие стеклянные пластинки размером 50/150 мл. На одну из них шпателем посыпают кучкой 5гр испытуемой муки и рядом на другой стороне кладут такую же эталонную. Затем ребром 2-ой пластинки кучку муки несколько уравнивают, и покрывают несколько уравнивают плотно прессуя их. После этого осторожно снимают пластинку. При разном цвете образцов муки линия раздела ясно видна.

Пластинку с прессованной мукой опускают наклонно в сосуд с водой комнатной t и держат в воде в наклонном положении до тех пор пока не прекратится выделение пузырей. Затем пластинку вынимают немного подсушивают и определяют цвет муки: границы раздела нет, мука одного сорта; если граница раздела есть значит мука разных сортов.

Отлежка.

Созревание- это процесс улучшения хлебопекарных свойств свежесмолотой муки при ее хранении. Свежесмолотая мука из зерна нового уровня отличается повышенной активностью ферментов, относительно слабой клейковиной, имеет низкую водопоглащательную способность. Хлеб из свежесмолотой несозревшей муки получается расплывчатым, с плотным и липким мякишем, пониженной пористостью. При отлежке свежесмолотая мука приобретает нормальные хлебопекарные свойства.

Сущность созревания муки заключается в повышении силы муки в результате окислительного влияния кислорода воздуха, перекисей свободных жирных кислот на белки клейковины и ферменты. Время, необходимое для созревания муки, зависит от ее сорта и исходного качества, отлежки зерна перед помолом, температура муки, чем выше сорт, тем медленнее она созревает. В обычных условиях хранения пшеничная сортовая мука созревает в течение 45 - 60, а обойная 20 - 30 дней.

Валка муки.

Перед пуском в производство проверяют качество муки, подсортировывают и просеивают. Мука обладает разными свойствами, поэтому перед пуском в производство производят валку муки -смешивание одного и того же сорта муки, но с разными хлебопекарными свойствами.

Значение валки:

-Не надо часто менять технологический процесс.

- Изделие выпекается в каждую смену разного качества.

-Составленной валки муки проверяют пробными выпечками.

-Составленной валки муки проверяют пробными выпечками

Характеристика продукции и полуфабрикатов.

Песочное печенье--имеющие анизотропную слоистую структуру, получаемую при выпечке заготовок, вырезанных из многослойного пласта теста. Ассортимент печенья разделяют по способам приготовления теста: на дрожжах, на химических разрыхлителях или при совместном применении этих компонентов.

Вкусовые достоинства и усвояемость печенья организмом человека обусловлены тем, что готовые изделия отличаются хрупкостью и рассыпчатой структурой, а также намокаемостью -- способностью поглощать значительное количество воды. Химический состав печенья обусловлен составом сырья: пшеничная мука, крахмал, сахар, жиры и др. В составе песочного печенья высока .

Песочное печенье лучше вырабатывать из муки со слабой клейковиной. При использовании муки с сильной клейковиной печенье получается деформированным, с негладкой поверхностью и нередко с пузырями.

Основным полуфабрикатом производства является многослойный пласт, образованный в результате прокатки (вальцевания) упругого (затяжного) теста в тонкие слои, складывания этих слоев и повторной их прокатки. Из этого пласта ротационным способом вырезают заготовки и выпекают из них готовые изделия.

Для песочного печенья обычно применяется групповая упаковка изделий в пачки.

Особенности производства и потребления готовой продукции.

В настоящее время песочное печенье вырабатывают на непрерывных поточных линиях, обеспечивающих комплексную механизацию всех технологических процессов.

Ведущим комплексом производства песочного печенья является получение многослойного пласта теста. Этот процесс связан с формированием двух типов структур: внутренней структуры слоев теста и многослойной макроструктуры пласта.

Формирование внутренней структуры слоев происходит при замесе песочного теста, когда создаются условия для более полного набухания белков муки. Этому способствует малое количество сахара и жира в тесте, большая влажность, повышенная температура теста и продолжительный процесс. Такой режим замеса теста создает оптимальные условия для образования в тесте губчатой структуры клейковины, которая обуславливает специфические физические свойства песочного теста -- упругость и эластичность.

Упругие свойства теста существенно влияют на процесс формирования тестовых заготовок.

При приложении нагрузки заготовки принимают новую форму, но не способны ее сохранить после снятия нагрузки.

Упругость теста проявляется в том, что заготовки после снятия нагрузки мгновенно восстанавливают прежнюю форму, а вследствие эластичности эта форма восстанавливается постепенно в течение некоторого промежутка времени.

В связи с тем что изотропная внутренняя структура упругого теста не обладает пластичностью, возникает необходимость получения еще одного полуфабриката, из которого можно отформовать тестовые заготовки для выпечки изделий.

Таким полуфабрикатом является многослойный пласт, образованный в результате многократной прокатки и складывания слоев теста.

В процессе прокатки тесто испытывает деформации сдвига и сжатия. Вследствие этого в тесте возникают продольные и поперечные напряжения, сопровождающиеся удлинением и расширением пласта теста. Если тесто подвергается прокатке в одинаково чередующихся направлениях, то возникшие при этом напряжения от вытяжки и сжатия, т.е. продольные, будут значительно превалировать над напряжениями поперечными, т.е. от расширения пласта теста. При этом происходит сокращение отформованных тестовых заготовок по длине с искажением их формы: квадрат превращается в прямоугольник, круг -- в овал.

Поэтому при формовании многослойного пласта обеспечивают получение анизотропной макроструктуры. Для этого пласт теста подвергается прокатке с правильным чередованием поворотов теста на угол 90°. Напряжения, возникающие при этом, равномерно распределяются по продольным и поперечным осям пласта. Таким образом, анизотропная макроструктура пласта обеспечивает как динамическое, так и статическое равновесие сил, вызывающих деформации тестовых заготовок.

После снятия нагрузки происходят одинаковое изменение длины и ширины заготовок без существенного искажения формы.

В пласте теста после прокатки, т.е. снятия нагрузки, происходит релаксация -- уменьшение и выравнивание внутренних напряжений, вызывающих деформацию тестовых заготовок. Релаксация теста происходит и тогда, когда оно находится в покое после прокатки пласта. В зависимости от количества клейковины в тесте суммарная продолжительность его выдержки составляет от 2-х до 3-х ч. В результате упругая составляющая деформации уменьшается, а пластическая составляющая возрастает.

В условиях непрерывно-поточного производства возникает необходимость сокращения продолжительности выдержки теста. Для этого в песочное тесто на химических разрыхлителях вводят добавки, быстро ослабляющие упругость клейковины, например пиросульфит натрия. В дрожжевое крекерное тесто добавляют ферментные препараты (энзимы), которые ускоряют процесс брожения теста, ферментативный распад клейковины и ослабление ее упругости.

Многократная прокатка и складывание пластов песочного теста формируют его слоистую и пористую структуру. При прокатке происходит равномерное распределение воздуха: избыток воздуха удаляется, крупные воздушные полости измельчаются, благодаря чему тесто приобретает мелкопористую структуру. Одним из эффективных способов улучшения качества слоеного теста является введение жировой прослойки между пластами теста при складывании. Жир препятствует склеиванию пластов, которые при растягивании превращаются в тонкие слои. Следует отметить, что даже после длительной обработки песочного теста проявление его упругих свойств сохраняется. Поэтому тестовые заготовки возможно получить только из калиброванного многослойного пласта методом резания.

Заготовки имеют простую конфигурацию (круг, квадрат и т.п.), на их поверхности при помощи острого инструмента можно сделать лишь простейший рисунок или надпись. С целью выхода части газов, образующихся при разложении разрыхлителей, и удаления влаги тестовые заготовки необходимо прокалывать шпильками. При недостаточном количестве проколов печенье получается вздутым.

Для выпечки песочного печенья применяется температурный режим выпечки-сушки, который отличается большей продолжительностью и сниженной температурой по сравнению с выпечкой других видов печенья. Это объясняется тем, что в песочном тесте содержится больше влаги, подлежащей испарению. Снижение температуры позволяет увеличить продолжительность миграции влаги от внутренних слоев к поверхностным, так как с повышением температуры ускоряются структурные изменения в тесте, препятствующие удалению влаги. Поэтому процесс выпечки песочного печенья делят на пять периодов, которым соответствуют пять температурных зон ротационной печи с определенными значениями относительной влажности. Конкретные значения параметров режима выпечки зависят от производительности печи, рецептуры и влажности теста и других факторов.

Особенности потребления затяжного печенья и крекера обусловлены незначительным содержанием жира и влаги: при соответствующей стойкости жира сроки хранения этих изделий достигают 6 месяцев.

Требования к сырью.

Для приготовления песочного печенья используют:

пшеничная мука высшего и первого сортов сахар, сахарная пудра, инвертный сироп, патока маргарин с содержанием жира не менее 82%, кондитерские жиры разрыхлители -сода, углекислый аммоний, цельное сгущенное или сухое молоко, кукурузный крахмал, яичный порошок, меланж, пиросульфит натрия.

Сырье применяется для производства песочного печенья, по своему качеству должно соответствовать требованиям действующих стандартов

3. Анализ патентной и технической литературы

Основы уровня техники и технологии производства ротационных печей.

В поточной линии выработки песочного печенья печь занимает ведущее место. Это объясняется тем, что в печных агрегатах завершается весь комплекс процессов, связанных с производством хлеба. Именно от процесса выпечки, который протекает в рабочих камерах хлебопекарных печей, в значительной степени зависит качество вырабатываемой продукции.

Оценка работы печей производится по таким технико-экономическим показателям, как удельный расход топлива, пара, электроэнергии, удельный съем продукции с 1 м2 занимаемой площади,: металлоемкость.

Таким образом, от режима работы хлебопекарной печи зависят не только ее технико-экономические показатели (удельный расход топлива, пара, электроэнергии), но и внешний вид, пропеченность и объемный выход выпекаемого хлеба.

Хлебопекарные печи могут быть классифицированы по нескольким признакам:

-по технологическому назначению;

- печи универсальные - для выпечки широкого ассортимента и специализированные;

- для выпечки специальных сортов;

-по производительности;

-печи сверхмалой производительности (для пекарен), малой производительности (площадью пода до 8 м2), средней производительности (до 25 м2) и большой производительности (с площадью свыше 25 м2);

-по конструктивным особенностям: печи стеллажные, ротационные, подовые, конвейерные и тупиковые(последние два типа предназначены для крупного производства);

-по способу обогрева пекарной камеры: печи жаровые, печи с канальным обогревом, с рециркуляцией продуктов сгорания, печи с пароводяным обогревом, печи с электрообогревом;

-печи с комбинированным обогревом (каналы и пароводяные трубки).

-электрические печи;

Для электрообогрева применяют:

-трубчатые электронагреватели (ТЭН) в печах сопротивления;

-светлые излучатели -- зеркальные лампы и др;

В электрических печах возможно применение автоматического программного регулирования теплового режима в соответствии с заданной кинетикой расхода теплоты в пекарной камере.

Электрические печи являются перспективными и получат еще более широкое распространение в промышленности.

Ротационные печи.

Ротационные печи -- современные печи, выпечка в которых производится за счет конвекции воздуха и вращения закатной тележки. Имеют хорошую равномерность пропекания изделий. Минимизация ручного труда в процессе выпечки даст возможность сэкономить время и деньги.

На сегодняшний день практически все современные печи имеют электронное программное управление режимами выпечки.

Ротационная печь использует для приготовления сразу две функции: конвекция и ротация. То есть ротационные печи не только равномерно распределяют воздух по камере, но и вращают саму продукцию. Благодаря сложному устройству любая продукция в ротационной печи быстро и равномерно выпекается, равномерно поджариваясь со всех сторон.

В ротационной печи одна или несколько стеллажных тележек: мультиротационная, двойная ротационная, одинарная ротационная, которые можно поставить на платформу (платформенное крепление), либо подвесить на крюк (крюковое крепление).

В процессе выпечки тележка вращается - происходит ротация. Некоторые производители выпускают печи, имеющие встроенный парогенератор, благодаря которому в пекарную камеру во время выпечки подается пар, что придает глянцевость поверхности изделия. Форма пекарной камеры может быть:

· прямоугольная (6-тигранник)

· призматическая, (8-мигранник)

Применяемые в хлебопекарной промышленности ротационные печи сегодня выпускаются в качестве топлива:

· с использованием газа (Г)

· с использованием электроэнергии (Э)

· с использованием жидкого (дизельного)топлива (Д)

Известны ротационные печи для выпечки хлебокондитерских и тому подобных изделий

· камерного типа(по типу хлебопекарного шкафа);

· с люлечным конвейером;

· карусельного типа;

Обогрев пекарной камеры ротационных печей 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.

Производители оснащают печи электромеханическими или электронными программируемыми панелями управления.

Управление ротационными печами может быть полуавтоматическое или микропроцессорное, тем самым обеспечивает стабильность процесса, программирование выпечки разных сортов изделий и оперативный переход на выпечку другого сорта.

Последние модели ротационных печей оборудованы системой диагностирования, определяющей в автоматическом режиме возможные неисправности и выводящей результаты диагностики на дисплей. Большинство производителей предлагают ротационные печи со встроенным парогенератором, который обеспечивает подачу пара в пекарную камеру во время выпечки. Этот процесс необходим для глянцевания поверхности изделий. Модели ротационных печей некоторых производителей оборудованы реверсивным вращением загрузочной тележки, что позволяет сделать нагрев более равномерным. И практически все модели для обеспечения равномерности прогрева имеют рециркуляционные вентиляторы, равномерно «перемешивающие» горячий воздух в рабочем пространстве печи. К недостаткам ротационных печей можно отнести их высокую стоимость и возможность выпекать в течение одного цикла только один тип изделий, идентичных по составу и размерам. Сама технология нагрева в ротационной печи, предусматривающая вращение тележек, обеспечивает хорошее по качеству пропекание со всех сторон и делает изделия равномерно «поджаристыми», что значительно улучшает их товарный вид. Кроме того, ротационные печи чрезвычайно компактны и благодаря используемой технологии очень производительны.

Анализ литературных источников (патентов).

Изобретение ротационной печи в 1958 году шведской компанией «Ревент» навсегда изменила способ выпечки.

Благодаря своим знаниям и многолетнему опыту компания «Ревент» является одним из ведущих мировых производителей хлебопекарного оборудования. Ротационная печь предназначена для выпечки хлеба и мелких хлебобулочных изделий в пекарнях малой и средней производительности. Исследовав и изучив различные типы и виды ротационных печей периодического действия для выпечки хлеба, как старых моделей, так и современных, камерного, люлечного и карусельного типа, можно придти к выводу, что для пекарни малой производительности целесообразно будет установить ротационную печь для выпечки хлеба камерного типа.

1) Барабанная ротационная печь для выпечки хлебокондитерских и тому подобных изделий.

Заявлено 10 марта 1951 г. за № 444622 в Министерство пищевой промышленности СССР.



Рис. 2 Схема барабанной ротационной печи

Известны ротационные печи для выпечки хлебокондитерских и тому подобных изделий с люлечным конвейером. Однако они имеют ряд существенных недостатков.

В описываемой барабанной ротационной печи значительная часть этих недостатков устранена: печь имеет менее сложную конструкцию, механизирован прием противней с изделиями на люльки и съем противней с последних, лучше используется тепло нагретых газов и паров площадки люлек выполнены в виде гребенок, через просветы между зубьями которых проходят выступы гребенчатого торца подвижного мостика, предназначенного для приема противней с люлек и передачи противней на люльки; нагревательный элемент расположен в верхней части печи, а отвод газов и паров--в нижней части.

Печь выполнена в виде металлического изолированного снаружи барабана 14, имеющего дверцу 6 и установленного на станине 8. Нагревательный элемент 13 расположен в верхней части печи, а отвода 9 для газов и паров--в нижней части. В барабане монтирован конвейер 12 с люльками 10. Две звездочки конвейера посажены на вал11, получающий вращение от привода или трансмиссии. Площадки люлек 10 выполнены в виде гребенок, через просветы между зубьями которых проходят выступы гребенчатого торца поворотного мостика 5, осуществляющего передач у противней 4 с подъемника на люльки конвейера печи и прием противней с люлек. Противни 4 с изделиями, подлежащими выпечке подаются на мостик 5 по лотку 2.

При выгрузке из печи противней с выпеченными изделиями противни соскальзывают с мостика 5 на спуск 3. Для устойчивости люлек во время их загрузки и выгрузки на участке против выгрузочного отверстия расположены направляющие шины 1, в которые заходят пальцы 7 люлек 10 и предохраняют последние от горизонтального смещения.

Загрузка изделий в печь производится при вращении конвейера против часовой стрелки, а разгрузка - при вращении по часовой стрелке.

2) Роторная печь для выпекания хлебобулочных изделий.

Заявка: а200501063,07.02.2005

Дата начала действия патента: 25.02.2008

Роторная печь для выпекания хлебобулочных изделий состоит из корпуса 7, внутри которого находится термоизолированная пекарная камера 5, в которой размещены система обогрева, роторная система подвесных подов 1',2',3', состоящая из соединенного с электромеханическим приводом 9, вала 1'.

К приводу через размещенные на концах вала спицы 2' шарнирно прикреплены подвесные поды 3', увлажнитель заготовок теста 3,10, размещенной в верхней части пекарной камеры вытяжки 1 и окна для загрузки заготовок теста и разгрузки готовой продукции 4.



Рис. 3 Схема печи карусельного типа

За пределами пекарной камеры размещены соединенный с валом привод 9 и блок управления 12, подключенный к электромеханическому приводу 9, датчик температуры 11.

Система обогрева состоит из трех нагревателей, из которых один нагреватель выполнен топочным 8 и размещен под пекарной камерой, а второй и третий 2,6 - в виде электронагревателей, установленных непосредственно в пекарной камере, кроме того, один из них находится ниже роторной системы подов 6, а второй 2 - выше.

В блок управления введена система автоматического регулирования температурного режима, на вход которой подается выход датчика температуры 11, а выход - на систему регулирования подачи газа нижней источник питания электронагревателя, кроме того, к заслонкам окон для загрузки заготовок теста и разгрузки готовой продукции прикреплены через валики грузы, масса которых незначительно меньше, чем масса заслонок.

3) Хлебопекарная печь с циркуляцией горячего воздуха предлагаемая в патенте DE3602783А1

Хлебопекарная печь обеспечена нагревающимся циркулирующим горячим воздухом, в котором горячий воздух распределен однородно по глубине отделения пекарной камеры 4 только одним вентилятором поперечного потока 1.

Рис. 4 Вертикальный поперечный разрез печи

Рис.5 Схема поворотного механизма печи

Однородное распределение горячего воздуха по ширине отделения пекарной камеры 4 получено ротационным устройством 4', который вращает крепежный элемент тележки пекарной камеры 2 во время процесса выпечки.

Соответствующая изобретению печь состоящая из отделения пекарной камеры 4, в которую тележка 2 вкатывается в пекарную камеру через дверь 3'. Необходимый к выпечке горячий воздух производится посредством отопительного источника в сочетании с теплообменником 5.

Поперечный вентилятор электрического тока 1 принимает движение горячего воздуха помещением пекарной камеры 4 и над теплообменником 5, тележка 2 стоит в пределах пекарной камеры на диске карусели 3, который поворачивается во время процесса выпечки поворотным механизмом 4'.

4) Хлебопекарная печь, предлагаемая в патенте DE10048116 A1.

На рис.6 представлен прямоугольный корпус печи 4 с пекарной камерой 9, в которую может вкатываться тележка 11. Пекарная камера 9 имеет две противоположные, вертикальные ограничения на стенах 12, 17, которые расположены параллельно друг к другу. Тележка 11 стоит во время всего процесса выпечки неподвижно в пекарной камере 9.

Рис. 6 Вертикальный продольный разрез печи

Пекарная камера 9 ограничивается с тыла задней стенкой, сверху крышкой, внизу полом 15 и спереди посредством не представленной двери.

Хлебопекарная печь имеет тележку 11 закатываемую в пекарную камеру, которая обнаруживает противоположно расположенные открытия просачивания циркулирующего воздуха 10. Это обеспечивается газоразрядной лампой 25, присоединенной к теплообменнику 3 и вентилятору 2,позволяющий воздуху циркулировать через блок теплообменника 3 на циркулирующие воздуховоды и через камеру выпечки 9.

5) Хлебопекарная печь.

Заявка: 2003121643/13, 09.08.2002г.

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности. Печь выполнена по типу хлебопекарного шкафа. Основной технической задачей является повышение эффективности печи путем уменьшения потерь тепла при загрузке и выгрузке изделий и увеличения теплоотдачи нагревательных элементов.

Печь имеет первый проточный канал для прохода потока теплоносителя на участке между пекарной камерой и впускным отверстием и второй проточный канал для прохода потока теплоносителя на участке между выпускным отверстием и пекарной камерой.

В зоне, по меньшей мере, одного из проточных каналов расположено дроссельное устройство, позволяющее изменять сопротивление потоку в соответствующем проточном канале. Изобретение позволяет упростить регулирование количества теплоносителя, подаваемого в пекарную камеру.

Для простого и точного регулирования расхода воздуха, протекающего через пекарную камеру 10, на пути воздушного потока расположены два дроссельных устройства 4,14. Дроссельное устройство 4 расположено в первом проточном канале 3 непосредственно под впускным отверстием 2 нагревательного регистра 17, т.е. под вентилятором 1. Другое дроссельное устройство 14 расположено у воздуховыпускного отверстия нагревательного регистра 17, т.е. в начале второго проточного канала 15,если смотреть в направлении воздушного потока. Такие дроссельные устройства 4,14 имеют простое конструктивное исполнение. Так, в частности, каждое из них образовано соответствующей заслонкой 6, расположенной на соответствующей нижней плите 7,13, имеющей множество сквозных отверстий. Каждая такая заслонка 6 соединена с соответствующим, управляющим ее перемещением приводным устройством 5.



Рис. 7 Схема ротационной печи

Хлебопекарная печь имеет пекарную камеру 10, в которую помещают выпекаемый продукт. В показанном на чертеже варианте предусмотрена тележка 9, на которую можно помещать несколько противней и которую можно вкатывать в пекарную камеру 10 и выкатывать из нее. Процесс выпечки протекает в горячем воздухе, который нагревается в предусмотренном для этой цели устройстве 17 (в теплообменнике, в нагревательном регистре). При этом горячий воздух пропускается через пекарную камеру 10 по замкнутому контуру, т.е. хлебопекарная печь работает с циркуляцией в ней воздуха.

С этой целью пекарная камера 10 соединена с нагревательным регистром 17 первым проточным каналом 11,3, который заканчивается у воздуховыпускного отверстия 2 нагревательного регистра 17. В системе циркуляции воздуха предусмотрен также второй проточный канал 15, соединяющий нагревательный регистр 17 с пекарной камерой 10 и начинающийся у воздуховыпускного отверстия 16 нагревательного регистра 17. Создание потока воздуха, соответственно его перемещение обеспечивается вентилятором 1.

Тем самым в хлебопекарной печи обеспечивается циркуляция воздуха, направление движения которого показано на чертеже стрелками.

6) Ротационная печь. Модель - Revent 626 электрическая

Печь предназначена для выпечки мучных кондитерских и мелкоштучных хлебобулочных изделий различного ассортимента и сложности.

Рис. 8 Продольный разрез печи

Благодаря своей универсальности печь одинаково хорошо справляется с выпечкой любых видов изделий, начиная от формового хлеба и заканчивая бисквитом.

Печь Revent отличаются экономичностью, высокими технологическими характеристиками, простотой конструкции и высокой надежностью (даже в режимах круглосуточной эксплуатации).

Верхнее крепление тележки и конструкция пола "заподлицо" предотвращают встряски заготовок и готовых изделий в процессе загрузки-выгрузки

Печь сконструирована для получения оптимальной температуры в нижней части противней для быстрого подъёма теста и таким образом получения отличного качества. Revent TCC System (Система управляемого потока воздуха): Конструкция системы воздушного потока, рассчитанная на большой объем и низкую скорость воздушного потока, создает высокую температуру в нижней части противней, необходимую для равномерной выпечки без дегидратации.

Revent HVS System (Система парообразования): С использованием стальных шаров создает наибольшую поверхность генерации пара.

Revent LID System (Система многослойной изоляции с перекрытием): Многослойная изоляция с перекрытием, изготовленная из минеральной шерсти высокой плотности, создает отличную изолированную конструкцию.

Технические характеристики ротационной печи даны в таблице 1.

Таблица 1. Технические характеристики ротационной печи

Технические характеристики:	электрическая
Среднее потребление электроэнергии кВт/час	17.6
Пиковая мощность, кВт, при 380В/3фазы	41,4
Номинальный ток /рекомендуемый предохранитель, А	64/80
Количество тележек	1
Количество ярусов	14…22 шт., в зависимости от максимальной высоты выпекаемого изделия
Возможные типоразмеры противней	500х750 - 7,5 м2 на 20-ти ярусах 600х700 - 8,4 м2 на 20-ти ярусах
Управление	цифровая панель управления с возможностью мануального упр. Может комплектоваться ПЗУ на 100 программ.
Габаритные размеры, мм	ширина 1431, глубина 1365, высота 2472
Минимальные размеры дверного проема, мм	815х1000х1420

7) Двойная ротационная печь Revent 724

Печь предназначена для выпечки мучных кондитерских и мелкоштучных хлебобулочных изделий различного ассортимента и сложности. Печь сконструирована для получения оптимальной температуры в нижней части противней для быстрого подъёма теста и таким образом получения отличного качества. Ориентировочное время выпечки хлеба за 1 цикл - 38…40мин (с улучшителями до 35 мин)

Обогрев пекарной камеры ротационных печей обеспечивают ТЭНы, горячий воздух с которых сдувается вентилятором (конвекция). Пекарная камера печи рассчитана на загрузку двух стеллажных тележек, которые располагаются на платформе, встроенный парогенератор, обеспечивает подачу пара в пекарную камеру во время выпечки. В продолжение всего процесса выпечки тележка совершает вращательные движения -- это ротация.

Преимущества:

-печь не требует свободного места сзади и по сторонам

низкая высота рампы и платформы обеспечивает легкий доступ персонала, особенно необходимый при работе с ломкими продуктами.

- освещение и большое смотровое окно в полную высоту двери позволяют хорошо видеть процесс выпечкивращающаяся платформа.

Вентилятор вытяжки (автоматический вентилятор в колпаке печи), панель IAC (интерактивный контроллер) расширенного уровня, включающий весь функционал стандартного уровня, плюс:

-память на 500 программ выпечки (по 4 температурных режима, 3 режима

-пропаривания, 3 установки заслонки для каждого рецепта);

-программное обеспечение управления печью (IAC Soft);

-подключение к ПК;

-подключение печей друг к другу;

Таблица 2. Технические характеристики печи

Площадь выпечки	14,0 м2
Количество тележек и размеры противней (мм)	одна - 750х1000 две - 750х500
Тепловая мощность (газ / электро)	100 кВт / 67,5 кВт
Максимальная потребляемая мощность при нагреве (газ / электро)	4,09 м3/час 38,0 кВт/час
Полный вес печи	1840 кг
Температурный диапазон	50…300°С
Проходной люк для монтажа при поставке в трех частях, мм	875x1760
Минимальная высота для установки печи кантованием	2700 мм с двигателем

8) Мультиротационная печь Revent 703

Печь предназначена для выпечки хлеба и хлебобулочных изделий и рассчитана на одновременную загрузку 4-х стеллажных тележек. В процессе выпечки обеспечивается равномерный поток воздуха благодаря вентилятору.

Преимуществом печи является то, что она не требует свободного места сзади и по сторонам, также низкая высота рампы и платформы обеспечивает легкий доступ персонала, особенно необходимый при работе с ломкими продуктами,

Освещение печи и большое смотровое окно в полную высоту двери, позволяют хорошо видеть процесс выпечки.

Печь имеет память на 100 программ выпечки (по 4 температурных режима, 3 режима пропаривания, 3 установки заслонки для каждого рецепта).

Печь снабжена автоматической заслонкой и настройкой автоматического запуска и выключения, редактированием рецепта и настройкой автоблокировки панели управления.

Аварийная сигнализация с выводом сообщений о неисправностях на экран ЖКД обеспечивает надежную работу печи, а автоматическое паровое управление облегчает работу обслуживающего персонала.

Особенности-панель IAC (интерактивный контроллер) стандартного уровня со следующими функциональными возможностями:

· вентилятор вытяжки

· ручка дверей печи с левой стороны

· отсутствие водоотвода

· сенсор температуры

· ревент ТСС Система.

· ревент HVS Система.

· ревент LID Система

· клиновидная установочная система(Ревент)

...