Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки РФ

Московский Государственный Университет Пищевых Производств

Кафедра «Технологическое оборудование пищевых предприятий»

Дисциплина «Технологическое оборудование отрасли»

(кондитерское производство)

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту на тему:

«Модернизация технологической линии производства зефира на пектине с усовершенствованием оборудования для насыщения зефирной массы воздухом производительностью до 600 кг/ч»

Студент Широких А.М.

Руководитель проекта Ураков О.А.

Москва 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Обзор технологии и техники современного производства зефира на пектине

1.1 Технология зефира на пектине как система процессов

1.2 Современные технологические линии и комплексы оборудования для производства зефира на пектине

1.3 Анализ современных взбивальных машин

1.4 Задачи курсового проектирования

2. Описание разработанной технологической линии зефира на пектине и взбивальной машины

2.1 Назначение, техническая характеристика и описание разработанного чертежа линии

2.2 Назначение, техническая характеристика и описание разработанного чертежа машины

2.3 Предложение по модернизации линии и взбивальной машины

3. Специальные инженерные расчёты

3.1 Продуктовый расчёт

3.2 Расчёт технических характеристик машины

4. Мероприятия по охране труда и технике безопасности

Заключение

Список использованной литературы



ВВЕДЕНИЕ

Зефир - относится к группе пастильных изделий. Особенностью пастилы как исконно русского кондитерского изделия было то, что ее изготавливали из яблок антоновского сорта, не имевшего распространения в Западной Европе. В истории сладостей зефир считается одним из самых изысканных лакомств, а рецепт изготовления зефира уходит корнями в историю Древнего Востока: зефир и пастила - сладости, которые привозили путешественники из дальних стран, чтобы удивить или отблагодарить жителей Старого Света. Его приобретает порядка 15% населения, тогда как на мармелад и пастилу приходятся доли поменьше -- порядка 6-7%. По данным комплексного исследования «Рынок кондитерских изделий» объем кондитерского рынка в 2012 году вырос на 5,4% и достиг 3,1 млн тонн, прибавив 159,3 тысячи тонн продукции по сравнению с 2011-м. В 2013 году рост объема рынка продолжился. Прогнозируется, что по итогам года объем рынка может вырасти на 3,1% и превысить 3,2 млн тонн продукции. Львиную долю российского рынка кондитерских изделий в натуральном выражении занимает продукция отечественных производителей. Однако доля зарубежной продукции еще относительно высока - в 2012 году она составила 11,9%

На протяжении двух кризисных лет в динамике доли импорта кондитерских изделий наблюдался нисходящий тренд. Однако в 2010 году динамика доли импортной продукции вновь обрела положительную направленность, ее рост по сравнению с предыдущим годом составил 0,9%. По итогам 2013 года ожидается увеличение зарубежных поставок, особенно в сегменте мучной кондитерской продукции, при этом доля импорта возрастет на 0,4% и составит 12,3%. По оценкам Intesco Research Group, такая тенденция в соотношении импортной и отечественной продукции сохранится до 2014 года включительно. К концу 2014 года объем российского рынка кондитерских изделий прогнозируется на уровне 3,5 млн тонн. При этом в случае вступления России в ВТО, доля импорта кондитерской продукции на отечественном рынке может существенно увеличиться. В целом относительно стабильная посткризисная экономическая ситуация на российском кондитерском рынке и благоприятное состояние сырьевой базы, пополненной новым урожаем 2012 года, создают предпосылки для дальнейшего роста отечественного производства кондитерских изделий и развития бизнеса российских производителей «сладкой продукции» в 2013 году.

Фабрики-производители зефира:

Среди основных производителей зефира в России выделяют: кондитерская фабрика «Ударница», ООО кондитерская фабрика «Алела», ОАО «Славянка», кондитерская фабрика «Нева», «РусПродукт», «Белкондитер», «Возрождение», «Князев», «Волжские узоры», «Меренга», «Волжские кондитеры» и другие. зефир пектин модернизация взбивальный

Основное сырье для изготовления зефира на пектине: яблочное пюре, патока, сахарный песок, яичный белок, пектин.

Поскольку основой в зефире является фруктовое пюре, эта сласть несомненно полезна. Однако имеет значение качество продукта вообще и его состав в частности. Так, например, яблочный зефир или цитрусовый сам по себе уже богат пектином (так как его немало в исходном фрукте).Зефир относится к числу кондитерских изделий, рекомендуемых институтом питания РАМН для питания в детских садах и школах. Прежде чем попасть в список полезных продуктов, сладость прошла исследования, в результате которых специалисты института питания РАМН выяснили, что зефир по многим показателям полезен малышам и подросткам. Благодаря содержащимся в нем углеводам белоснежное лакомство способствует умственной деятельности, а пищевые волокна помогают пищеварению.

В настоящее время зефир на российском рынке представлен в следующем ассортименте: зефир бело-розовый , зефир ванильный, зефир в шоколаде, зефир «Шармэль», зефир с ароматом ванили, со вкусом Крем-брюле, яблочный, ванильный в тёмной глазури, с конфитюром абрикос, с конфитюром абрикос в тёмной глазури, с конфитюром клубники, с конфитюром клубники в тёмной глазури, с кофитюром черники, яблока, клюквы и т.д.

Выводы: в настоящее время зефир представлен в широком ассортименте в России и пользуется высоким спросом среди кондитерских изделий. Он вырабатывается многими фабриками , как крупными так и мелкими, недавно появившимися на рынке. Это приводит к росту конкуренции, и, чтобы победить в ней, производителям приходится постоянно усовершенствовать производство, использовать более качественное и натуральное сырье и, в то же время, стараться удерживать рост цен, что может быть достигнуто в том числе и благодаря автоматизации производственного процесса.

Цель работы:

Усовершенствование технологической линии производства зефира на пектине с модернизацией оборудования для насыщения зефирной массы воздухом с целью увеличения качества выпускаемой продукции путём увеличения производительности оборудования, его безопасности и экономичности, а также улучшения условий труда на производстве.



1. ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИКИ СОВРЕМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ЗЕФИРА НА ПЕКТИНЕ

1.1 Технология зефира на пектине как система процессов

Зефир на пектине - это кондитерское изделие, которое получается путем взбивания рецептурной смеси из пектино-сахаро-яблочного сиропа, патоки, и яичного белка до пенообразной массы с последующим формованием этой массы методом отсадки. Зефирная масса представляет собой пенообразную систему, дисперсионная среда которой представляет собой золь, переходящий в процессе структурообразования в гель (студень) благодаря наличию студнеобразователя - пектина. Устойчивую пенообразную массу можно получить только в присутствии пенообразователя, например яичного белка.

Зефир, вырабатываемый в России производится согласно ГОСТ 6441-96 «Изделия кондитерские пастильные. Общие технические условия»

Сахар-песок.

Сахаром принято называть сахарозу - водорастворимый углевод, состоящий из глюкозы и фруктозы. Технические условия, правила приемки и методы анализа сахара регламентирует ГОСТ 21-94 - «Сахар-песок. Технические условия». Согласно данному ГОСТу сахар в рафинированном виде представляет собой бесцветные кристаллы размером от 0,2 до 2,5 мм. Энергетическая ценность сахара-песка составляет 398 ккал или 1619 кДж. Сахар-песок хранится бестарно и имеет влажность не более 0,06% при температуре 20-22'C и относительной влажности воздуха 55-60%

Яблочное пюре.

При производстве яблочного пюре используется зимние сорта яблок съемной зрелости с плотным строением мякоти - Анис полосатый, Ренет золотой курский, Китайка, Ренет Симиренко, Пепин шафранный, Кандиль и другие.

Пюре должно соответствовать ГОСТ 22371-77 «Плоды и ягоды протертые или дробленные». Яблочное пюре содержит пектин и является выжным компонентом при получении пектино-сахаро-яблочного сиропа. Для производства яблочное пюре уваривают до содержания с.в. 14-17%, а также с целью хранения в течение определенного количества времени его консервируют сернистой кислотой, сорбиновой кислотой или бензойнокислым натрием.

Патока

Применяется в качестве антикристаллизатора, а также предохраняет яичный белок от тепловой денатурации при соприкосновении с горячим сиропом. При производстве зефира используется карамельная патока, которая должна соответствовать ГОСТ Р 25060-2003 «Патока крахмальная. Общие ТУ» На предприятие поступает в цистернах, реже в бочках и хранится при температуре 12-14 `C.

Яичный белок

Используется в качестве пенообразователя. Используется в натуральном или консервированном виде - высушенный или замороженный. Замороженный яичный белок хранят при температуре не выше 12'C и влажности воздуха 80-85%, сухой при температуре 2-10'C и влажности воздуха не выше 70%.

Яичный белок должен соответствовать ГОСТ 30363-96 «Продукты яичные. Общие ТУ»

Пектин

Используется в производстве в качестве студнеобразователя. Бывает цитрусовый и яблочный. Цитрусовый пектин не производится в России, поэтому поступает по импорту. Пектин должен соответствовать ГОСТ 29186-91 «Пектин. Общие ТУ» Хранится при температуре до 20'C и влажности воздуха не более 75%.

Лактат натрия

Применяется с целью управления процессом студнеобразования. Другое название лактата натрия - добавка Е-325. Поставляемый на производство лактат натрия должен соответствовать ГОСТ Р 53119-2008.

Кислота лимонная

Добавляется с целью нейтрализации действия лактата натрия, благодаря чему пектин может образовывать студнеобразную структуру. Кислота должна соответствовать ГОСТ 908-79 и поступает на производство в деревянных бочках/ящиках или литой бумажной таре с двухслойной внутренней прокладкой из пергамента.

Особенности производства

К особенностям производства можно отнести то, что зефир на пектине можно готовить как полумеханизированным способом, так и на поточно-механизированных линиях по ускоренной технологии, в отличие от зефира на агаре, который можно вырабатывать только полумеханизированным способом в связи со значительной продолжительностью студнеобразования. Еще одним отличием производства зефира на пектине от производства зефира на агаре является возможность глазирования зефира на агаре шоколадной глазурью (как и зефира на фурцелларане) для улучшения вкуса и увеличения срока хранения.

Также к особенностям производства зефира на пектине можно отнести возможность управлять скоростью студнеобразования, которая аналогична производству яблочного мармелада - в рецептурную смесь добавляется лактат натрия, действие которого в последствии снимается добавлением кислоты за 30 секунд до окончания взбивания. Хранить взбитую массу нельзя, так как она начинает сразу желировать, поэтому зефирная масса сразу после подкисления направляется на формование.

Стадии технологического процесса:

1. Подготовка сырья к производству.

2. Приготовление сиропа с пектином.

3. Приготовление рецептурной смеси и зефирной массы.

4. Формование зефирной массы.

5. Структурообразование зефирной массы, охлаждение и подсушка корпусов зефира.

6. Обсыпка корпусов зефира сахарной пудрой.

7. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение зефира.

Функционально-технологические задачи подсистем ТЛ

Рис.1 Структурная схема технологической линии

Обозначение подсистемы	Наименование сырья или полуфабриката	Цели функционирования подсистемы	Характеристика свойств сырья, полуфабрикатов или готового продукта	Задачи функционирования подсистемы
Исходное сырье на входе линии	Яблочное пюре Яичный белок Кислота лимон. Сахар Пектин Вода Лактат натрия Патока	Прием и хранение сырья В соответствии с нормативными документами Сахар: ГОСТ Р 53396-2009 «Сахар белый. ТУ» Ябл.пюре: ГОСТ 22371-77 «Плоды и ягоды протертые или дробленые» Кислота лимонная: ГОСТ 908-79 Яичный белок: ГОСТ 30363-96 «Продукты яичные. ТУ» Пектин ГОСТ 29186-91 «Пектин. Общие ТУ» Лактат натрия ГОСТ Р 53119-2008 Патока ГОСТ Р 25060-2003 «Патока крахмальная. Общие ТУ»	Сахар-песок: Однородная сыпучая масса кристаллов. Вкус сладкий без посторонних привкусов. имеет W не более 0,06%, при t=20-22'C и W воздуха 55-60% Яблочное пюре Гомогенизированных - однородная тонкоизмельченная пюреобразная масса. Используют зимние сорта съемной зрелости с плотным строением мякоти - Анис полосатый, Ренет золотой курский, Китайка, Ренет Симиренко, Пепин шафранный, Кандиль и др. Кислота лимонная Бесцветные кристаллы, вкус кислый, запаха нет,сыпучая структура ,на ощупь не липкая, отсутствие механ.примесей. Упакована в чистые сухие деревянные бочки или ящики или литую бумажную тару с двухслойной внутренней прокладкой из пергамента по 25-30 кг. Яичный белок Содержание воды не более 85-88%,могут быть следы жира,щелочность не более 14'Т Используется в натуральном или консервированом виде - высушенный или замороженный. Замороженный хранят при t не выше 12'C и W воздуха 80-85% , сухой при t -2-10 и W воздуха не выше 70%. Пектин Порошок тонкого помола, вкус слабокислый, запаха нет, цвет от светло-серого до кремового, массовая доля влаги не более 10% Хранится до 20 `С и W не более 75%. Лактат натрия Прозрачная сиропообразная жидкость, цвет не интенсивнее светло-желтого, вкус солоноватый, запах слабый с содовым оттенком. Патока Густая вязкая жидкость, прозрачная, массовая доля с.в.78%, pH 4-6, без посторонних примесей. Используется карамельная патока. Поступает в цистернах, реже в бочках. Хранится в баках или бочках при t =12-14'C.	Контроль соответствия сырья заданным нормативным и потребительским свойствам
С1	Рецептурная смесь	Получение рецептурной смеси	Массовая доля с.в. 77-78%, t=73-75'C	Дозирование компонентов и их смешивание в смесителе, приготовление эмульсии из кислоты,эссенции и красителя.
С2	Пектино-сахаро-яблочный сироп	Получение пектино-сахаро-яблочного сиропа	После пектинорастворителя получают раствор с содержанием с.в. 5-6%, растворяют при кипячении 2-3 минуты, добавляют лактат натрия и сахар-песок. После растворения пектино-сахаро-яблочный сироп с с.в. 58-62% уваривают до 82% при давлении 0.2-0.4 МПа.	Растворение пектина с яблочным пюре , дозирование компонентов, фильтрование сиропа, уваривание сиропа
С3	Яблочное пюре	Получение яблочного пюре	Яблоки сортируют, моют и замачивают в холодной воде 24 часа, в результате чего улучшается цвет пюре и удаляется часть дубильных веществ, вызывающих потемнение. Ошпаривают и протирают.	Сортировка, мойка, шпарка, протирка яблок.
С4	Размороженный яичный белок	Получение размороженного яичного белка	Размороженный яичный белок должен быть использован в течение 3-4 часов	Разморозка яичного белка
В	Зефир в виде отдельных предметов	Получение зефира в виде отдельных предметов	Сбивается в сбивальной роторной машине с добавлением воздуха. Из сбивальной камеры зефирная масса имеет t 60-70'C и с.в. 77-78%, плотность 450+-20 кг/м3, pH 3.3+-0.1. Формуется методом отсадки на отсадочной машине А2-ШОЗ или К-33.	взбивание рецептурной смеси и формование методом отсадки
А	Готовое изделие - зефир	Получение готового изделия - зефира, соответствующего ГОСТ 6441-96 «Изделия кондитерские пастильные. Общие ТУ»	Отформованный зефир охлаждается при 12-14 `C, поступает в аппарат для структурообразования при комнатной температуре, далее происходить подсушка под галогенными лампами и температуре 60-65 `C, далее поступает в аппарат для акклиматизации при температуре 25-30 `C и обдувом воздухом 4 минуты, образуется мелкокристаллическая корочка. Далее происходит обсыпка зефира сахарной пудрой, упаковывание.	Охлаждение, структурообразование, акклиматизация, подсушка, обсыпка сахарной пудрой, упаковывание.

1.2 Современные технологические линии и комплексы оборудования для производства зефира на пектине

В настоящее время существует комплексно-автоматизированная линия для производства обсыпного или глазированного зефира ускоренным способом на пектине, которая производится фирмой ООО «Акмалько Пищемаш», г.Москва

Преимущество данной линии в том, что через 25 - 30 мин. обсыпной зефир можно отправлять потребителю, а через 60 - 65 мин. глазированный также готов к отправке потребителю.

Технические характеристики линии:

Производительность до	500 кг/час
Количество штук в ряду	10-20 шт
Масса отсаживаемого зефира	14-30 гр
Ширина ленты, сетки конвейеров	820 мм
Расход сжатого воздуха не более	3 м3/час
Расход пара не более	500 кг/час
Установленная мощность	85 кВт
Масса линии не более	6000 кг

В линию входит оборудование:

1. Станция приготовления раствора яичного белка

Станция предназначена для приготовления раствора яичного белка. В комплект станции входит:

1.Емкость для сухого белка;

2.Расходомер для воды;

3.Расходная емкость для раствора яичного белка;

4.Насосная установка с системой трубопроводов.

Характеристики
Габаритные размеры		Знимаемая площадь -3 м2
Масса		300 кг
Установленная мощность		0,5 кВт
Напряжение		380 В
Вместимость		Расходная емкость V=300 л.

2. Комплекс для непрерывного приготовления зефирной массы

Куда входит:

Установка приготовления белка (сухого): ? Состоит из дозаторов белка и воды, насосной установки, емкости растворения белка и системы трубопроводов с запорной арматурой

Комплекс для приготовления сахарно-пектино-пюрейной смеси (СППС) с частичным увариванием, включает в себя:

? Расходную емкость для пюре с насосной установкой и системой обогрева

? Дозатор воды

? Пектинорастворитель

? Дозатор сахарного песка

? Диссутор для частичного уваривания смеси

? Приемная емкость с фильтром

? Насосная установка для перекачки набухшего пектина

? Насосная установка для перекачки СПП в расходную емкость установки для приготовления и уваривания сиропа

? Система трубопроводов

Установка для уваривания сиропа непрерывным способом, состоит:

? Расходная емкость для СППС с системой обогрева

? Насос дозатор СППС

? Змеевиковая варочная колонка

? Приемная емкость с системой обогрева для готового сиропа

? Насосная установка



3. Аэрационно-смесительный комплекс (Турбомиксер-Аэратор) периодического/непрерывного действия AEROCONT-MIX-500 ©

Подробнее об этом комплексе см. раздел 1.3 стр.19

4. Машина для отсадки (депозитор) одноцветных или двухцветных сбивных масс , сбивных масс с начинкой (зефирных, суфлейных, безе, типа маршмэллоу, творожных, нуги и т.п.) на непрерывно движущуюся ленту ©

Машина предназначена для отсадки двухцветных, одноцветных взбивных масс, взбивных масс с начинкой (зефирных, суфлейных, безе, типа маршмеллоу, творожных, нуги и т.п.) на непрерывно движущуюся ленту, в составе автоматической линии. Автоматическая линия обеспечивает готовый к упаковке зефир через 30 минут после отсадки.

Конструкция машины позволяет, при желании, отливать жидкие массы и различного рода начинки в формы или (при дополнительной установке стеккерирующего устройства) непосредственно на изделие.

По желанию заказчика машина комплектуется тележкой с вращающимся вокруг своей оси подъемником, для снятия фильерного узла.

5. Установка для охлаждения зефирных заготовок

6. Установка для структурообразования зефирных заготовок

7. Установка для подсушки зефира и акклиматизации

8. Установка для обсыпки сахарной пудрой

9. Ленточный транспортер укладки готовой продукции

1.3 Анализ современных взбивальных машин

Аэрационно-смесительный комплекс (Турбомиксер-Аэратор) периодического/непрерывного действия AEROCONT-MIX-500 ©

Характеристики
Производительность		до 500 кг/час
Габаритные размеры		2100 x 1220 x 1255 мм
Масса		500 кг
Установленная мощность		9,1 кВт
Напряжение		3 х 380 В, 50 Гц
Частота вращения		ротора 150-400 об/мин.
Расход воздуха		12 л/мин
Давление воздуха		5-6 бар

Аэрационно-смесительный комплекс (Турбомиксер-Аэратор) непрерывного/периодического действия AEROCONT-MIX-500, по техническим характеристикам не уступает зарубежным аналогам, в то же время имеет более низкую стоимость и меньший срок изготовления. Диапазон плотности получаемой после аэрирования рецептурной массы составляет от 0,19 до 0,9 г/см3, что превосходит зарубежные аналоги.

Например, диапазон плотности Зефирных, суфлейных, пастильных масс, масс «маршмеллоу» (жевательный зефир) - составляет 0,2 - 0,7 г/см ³;

Описание аэратора:

Аэрационно-смесительный комплекс предназначен для смешивания и насыщения очищенным воздухом или азотом, гомогенизации, вспенивания, придания "воздушности", поддержания заданной температуры: бисквитных, зефирных, шоколадных, кремовых масс, маршмеллоу, творожных десертов, различных молочных продуктов, мороженого, йогурта, мусса, вафельных начинок и т.п.

Аэратор - это принципиально новая технологическая система гомогенизации продукта в условиях полной герметичности. Эта технология позволяет производить новые эксклюзивные продукты и обеспечивает длительные сроки хранения продукта. Технология аэрации улучшает качество массы, увеличивает ее объем и пластичность, что способствует улучшению формообразования массы и точности дозировки. Аэрационно-смесительный комплекс может, по желанию заказчика, комплектоваться дополнительным оборудованием - двухвалковым смесителем, который обеспечивает одновременно смешение массы и подачу ее в бункер, и твистовым смесителем, позволяющим получать массу двух цветов. Сегодня аэраторы стали необходимым элементом технологии в любом современном кондитерском производстве. Явным преимуществом AERCOCONT-MIX по сравнению с аналогами является то, что ротор и статор выполнены из цельного нержавеющего металла без применения сварки, благодаря чему достигается высочайший уровень гигиены, поскольку предотвращаются все возможности окисления при взаимодействии с аэрируемым продуктом, его затекание в щели и подтекание.

NNT-314 Аэратор непрерывного действия

Предназначен для смешивания и насыщения очищенным воздухом или азотом, гомогенизации, вспенивания, придания воздушности, поддержания заданной температуры в бисквитно-кремовых, зефирных, шоколадных, маршмеллоу массах.

В результате объем масс увеличивается в 2 раза, смеси становятся воздушными, нежными, пластичными, обеспечиваются более длительные сроки хранения продукта, т.к. масса проходит обработку в условиях полной герметичности. Смеси не подвергаются температурному воздействию в процессе работы, так что процесс охлаждения продукта исключается. Данный момент один из основных и достигается он благодаря специальной конструкции аэраторов, состоящей из вертикальных трубок, внутри которых расположены рабочие диски, обеспечивающие аэрацию 95% смеси. В процессе отсутствует противодействие, поэтому смеси не нагреваются. В зависимости от производительности аэраторы оснащают одной или двумя вертикальными трубками разного диаметра, это влияет на количество рабочих дисков. Скорость дисков и скорость подачи смеси для аэрации можно регулировать в процессе.

Модель	NNT-314
Производительность	100-450 кг/час
Установленная мощность	4 кВт
Скорость рабочих дисков	50-500 тактов/мин
Расход воздуха	900 литров/час
Давление воздуха	5-6 бар
Габаритные размеры	1000x600x1400 мм
Вес	180 кг.

Взбивальный агрегат непрерывного действия ШЗД

предназначен для приготовления зефирной массы на крупных кондитерских фабриках. Он состоит из двухкорпусного смесителя и роторной взбивальной машины.

Вначале непрерывным способом готовится рецептурная смесь. Для этого в воронку верхней камеры 5 смесителя из сборника 2 при помощи плунжерного насоса-дозатора 3 подается уплотненное яблочное пюре .В эту же камеру ленточным дозатором 4 непрерывно подается сахар-песок в пропорции 1:1 к пюре. В верхней камере происходит растворение сахара в пюре. Сахаро-яблочная смесь из верхней секции смесителя самотеком поступает в нижнюю секцию 6. В нижнюю секцию при помощи плунжерных насосов-дозаторов непрерывно подается пектино-сахаро-яблочный сироп в пропорции 1: из сборника 1 с водяным обогревом. В эту камеру малогабаритным насосом-дозатором непрерывно подается белок, а дозатором 7 -- суспензия из эссенции, красителя и кристаллической кислоты. Готовая рецептурная смесь самотеком поступает в сборник 8, а оттуда при помощи шестеренного насоса 9 подается в роторную взбивальную машину 10 непрерывного действия. Сюда же подается сжатый воздух под давлением 0,4 МПа, предварительно очищенный от механических примесей и масла.

Подробное описание конструкции и принципа действия роторной взбивальной машины приведено в разделе 2.2.

1.4 Задачи курсового проектирования

1. Оценить состояние современного рынка зефира , основного сырья, технической базы;

2. Охарактеризовать основное сырье, полуфабрикаты и готовую продукцию;

3. Рассмотреть особенности производства зефира на пектине;

4. Проанализировать современные технологические линии и комплексы оборудования для зефира на пектине;

5. Описать разработанную технологическую линию для производства зефира на пектине;

6. Предоставить техническую характеристику и описание разработанной машины для насыщения зефирной массы воздухом;

7. Сделать продуктовый расчет;

8. Рассчитать производительность линии и машины;

9. Описать мероприятия по охране труда и технике безопасности;

10. Предложить решения, связанные с усовершенствованием машины для насыщения зефирной массы воздухом.



2. ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ЗЕФИРА НА ПЕКТИНЕ И ВЗБИВАЛЬНОЙ МАШИНЫ

2.1 Назначение, техническая характеристика и описание разработанного чертежа линии

Для приготовления раствора пектина с водой и яблочным море используют пектинорастворитель 9. Спускной штуцер пектинорастворителя соединен с насосом, который перекачивает готовый пектиновый раствор в диссутор или котел варочный с мешaлкой 10 либо возвращает смесь в пектинорастворитель. Пюре дозируют объемным дозатором 7, воду --объемным дозатоpом 8. Предварительно пюре из бочек 1 шестеренным насосом 2 подают в емкость с мешалкой 3 и из шпарителя через протирочную машину 4 и емкость-фильтр 5 перекачивают в промежуточную емкость 6 .B пектинорастворитель дозируют теплую воду температурой (47±2,5) °С в 25 -- 30-кратном количестве по отношению к пектину. Затем загружают яблочное пюре, включают мешалку, насос 2, и засыпают цитрусовый пектин в расчете на одну загрузку. Пектин набухает и растворяется примерно за 15 мин. Полученный раствор с содержанием сухих веществ (5,5±0,5)% перекачивают в диссутор или варочный котел с мешалкой 10 и растворяют при кипячении 2-3 мин. Затем вводят лактат натрия и постепенно загружают сахар-песок через весовой дозатор 16. Предварительно сахар-песок просеивают на просеивателе 12 и норией 13 через промежуточный бункер 14 ленточным конвейером 15 подают в весовой дозатор. По окончании растворения сахара-песка пектино-сахаро-яблочный сироп с содержанием сухих веществ (60±2) % сливают через сито в приемную емкость 11, откуда насосом 17 перекачивают в змеевиковый варочный аппарат 18. Уваривание сиропа в аппарате осуществляют при давлении греющего пара 0,22-0,26 МПа. Готовый сироп с пектином с содержанием сухих веществ (82±0,5) % поступает черeз испаритель в приемную обогревaемую емкость 11. Затем перекачивается в расходную емкость станции для непрерывного приготовления рецептурной смеси и зефирной массы. Приготовление рецептурной смеси и взбивание ее осуществляются на стaнциях непрерывного действия 19, 20, 21. Зефирная мaсса поступает в воронку формующей машины 22. Отформованные корпyса зефира поступают в аппарат для охлaждения 23 при температуре (13± 1) °С конвейером 24. Зaтем корпуса зeфира конвейером 25 переходят в аппарат для структурообразования 26. Дaлее зефир поступает в аппарат для подсушки 28, где на сетчатом конвейере 27 проходит под галогенными лампами, а затем поступает в аппарат для акклиматизации 30 на конвейере 29. Обсыпка корпусов зефира сахарной пудрой осущеcтвляется в машине для обсыпки 31. Обсыпанные изделия поступают на конвейер для укладывания 32, взвешиваются на весах 33, укладываются в короба или предварительно в коробочки, а затем -- в короба. Короба устанaвливаются на тележки стеллажные 34 и транспортируются в помещение склада.

2.2 Назначение, техническая характеристика и описание разработанного чертежа машины

Роторная взбивальная машина входит в взбивальный агрегат непрерывного действия ШЗД (см.стр.20). Она состоит из ротора 7, герметичной взбивальной камеры 5, двух неподвижных статоров 9. Ротор 7 диаметром 348 мм получает вращение от шкива 1 через вал 2. В герметичную взбивальную камеру 5 с водяной рубашкой 11 и патрубками для воды 6 и 12 через боковой штуцер (показан пунктиром) подается готовая рецептурная смесь. Туда же через патрубок 4 поступает воздух. Рецептурная смесь и воздух попадают в пространство между ротором 7 и двумя неподвижными статорами 9, укрепленными на стенках 8 взбивальной камеры. На внутренней стороне каждого статора имеются зубья, расположенные концентрическими кругами. Между зубьями статоров расположены зубья ротора. Размеры зубьев выполнены такими, что образуется кольцевой канал извилистой формы шириной 1мм. Насыщенная воздухом масса выходит через отверстие 10. Оказавшись при атмосферном давлении, пузырьки воздуха расширяются, в результате плотность массы значительно уменьшается. Ротор вращается с частотой 300-450 .

Технические характеристики взбивального агрегата ШЗД

Производительность, кг/ч	600
Угловая скорость рабочего органа, рад/с	31…45
Потребная мощность, кВт	11
Габаритные размеры агрегата ШЗД, мм	3710 х 3500 х 3245
Масса машины, кг	273

2.3 Предложение по модернизации линии и взбивальной машины

Как известно, описанная в работе линия по производству зефира на пектине разработана еще в советское время много лет назад. Что же можно сделать для минимизирования ручного труда и повышения производительности и качества выпускаемой продукции, а также улучшения условий труда на производстве? Во-первых, необходимо заменить все советские электродвигатели и привода на современные моторы-редукторы и моторы-вариаторы, что позволит уменьшить энергозатраты. Во-вторых, необходимо заменить устаревшие дозаторы на современные с точными датчиками (например тензодатчиками). В-третьих, необходимо установить установить шумозащитные экраны возле оборудования с повышенным уровнем шума и, по возможности, вывести пульт управления всем процессом на компьютер в отдельном помещении. Это позволит улучшить условия труда на производстве.

Что касается взбивальной машины, то сейчас возможно ротор и статор выполнить из цельного нержавеющего металла без применения сварки, благодаря чему достигается высочайший уровень гигиены, поскольку предотвращаются все возможности окисления при взаимодействии с аэрируемым продуктом, его затекание в щели и подтекание.



3. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ РАСЧЁТЫ

3.1 Продуктовый расчёт

Производительность линии П=600 кг/ч

Продуктовый расчет выполняется в соответствии с рецептурой.

Рецептура зефира «Лимонный» представлена в таблице.

Сырье	Массовая доля сухих веществ, %	Расход сырья, кг
		на 1 т полуфабриката	на 1 т готовой продукции (без заверточных материалов)
		в натуре	в сухих веществах	в натуре	в сухих веществах
Рецептура готового зефира из полуфабрикатов на 1 т
Зефир без сахарной пудры	81,42	973,02	792,96	973,92	792,96
Сахарная пудра	99,85	31,7	32,65	31,7	31,65
Итого	--	1005,62	824,61	1005,62	824,61
Выход	82,0	1000,0	820,0	1000,0	820,0
Рецептура полуфабриката зефира без сахарной пудры на 973,92 кг
Сироп с пектином	82,0	944,15	774,2	919,53	754,01
Патока	78,0	63,0	49,14	61,36	47,86
Белок яичный	12,0	70,0	8,4	68,17	8,18
Кислота лимонная	91,2	8,37	7,63	8,15	7,43
Ароматизатор	--	0,26	--	0,25	--
Краситель желтый	--	0,2	--	0,19	--
Итого	--	1085,98	839,37	1067,65	817,48
Выход	81,42	1000,0	814,2	979,92	792,97
Влажность 18,58 % (+4; --1 %)
Сырье	Массовая доля сухих веществ, %	Расход сырья, кг
		на 1 т полуфабриката	на 1 т готовой продукции (без заверточных материалов)
		в натуре	в сухих веществах	в натуре	в сухих веществах
Рецептура полуфабриката -- сироп с пектином на 919,53 кг
Сахар-песок	99,85	791,72	790,53	728,01	726,92
Яблочное пюре	10,0	206,5	20,65	189,88	18,99
Пектин цитрусовый	92,0	13,19	12,14	12,13	11,16
Лактат натрия	40,0	10,32	4,16	9,5	3,8
Итого	--	1021,73	827,45	939,52	760,87
Выход	82,0	1000,0	820,0	919,53	754,01
Сводная рецептура
Сахар-песок	99,85	728,01	726,92	728,3	727,2
Сахарная пудра	99,85	31,7	31,65	31,7	31,7
Патока	78,0	61,36	47,86	61,4	47,9
Яблочное пюре	10,0	189,88	18,99	190,0	19,0
Белок яичный	12,0	68,17	8,18	68,3	8,2
Пектин цитрусовый	92,0	12,13	11,16	12,2	11,2
Кислота лимонная	91,2	8,15	7,43	8,1	7,4
Лактат натрия	40,0	9,5	3,8	9,5	3,8
Ароматизатор	--	0,25	--	0,25	--
Краситель желтый	--	0,19	--	0,19	--
Итого	--	1109,34	855,99	1109,94	856,4
Выход	82,0	1000,0	820,0	1000,0	820,0

Расчет производительности оборудования для сахара-песка

Расчет производительности оборудования для сахаро-пектино-ябл.сиропа

Расчет производительности оборудования для яичного белка



Расчет производительности оборудования для яблочного пюре

Расчет производительности оборудования для патоки

Расчет производительности оборудования для рецептурной смеси

3.2 Расчёт технических характеристик машины

Формула для расчета производительности взбивальной машины:

Пвзб = , где

V- вместимость корпуса взбивальной машины ()

с- плотность массы (кг/) (500)

ф - коэффициент заполнения корпуса массой на выходе (0.2-0.4)

ф - продолжительность взбивания , мин (6-8)

Так как у нас задана производительность необходимо рассчитать какая необходима вместимость корпуса взбивальной машины (), чтобы обеспечить заданную производительность по формуле:

V=

V=



4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

К самостоятельной работе допускаются только рабочие, предварительно обученные, прошедшие инструктаж и усвоившие безопасные приемы работы. Особенно хорошо рабочие должны знать системы управления, чтобы в случае необходимости осуществить быструю и правильную остановку машины или агрегата. Рабочий и мастер, проведший инструктаж, расписываются в журнале.

Все работающие должны точно выполнять правила безопасного ведения работ. Это гарантирует безопасность самому исполнителю и окружающим, предотвращает поломки и выход оборудования из строя. Основные правила техники безопасности заключаются в следующем. Рабочий не должен отвлекаться от работы, отвлекать от нее других работающих, покидать свое рабочее место. Около каждой машины должны быть вывешены инструкции по ее обслуживанию и по технике безопасности. Все механические передачи, движущиеся части машин, а также их подвижные рабочие органы должны быть защищены ограждениями. Работать без ограждений запрещается. Перед началом работы необходимо осмотреть машину, убедиться в ее исправности, отсутствии посторонних предметов или остатков затвердевшего продукта. Если машина неисправна, нужно немедленно сообщить об этом мастеру. Работать на неисправном оборудовании запрещается. Не разрешается помещать на машины инструмент и ставить на них инвентарь. Перед включением машины нужно дать предупредительный сигнал. Ремонт, зачистка или уборка оборудования на ходу недопустимы. Запрещается на ходу машины проверять состояние подшипников, втулок, шатунов, шкивов, шестерен и других движущихся частей. Снятие и надевание ремней должен производить только шорник.

Крышки оборудования следует открывать и закрывать, соблюдая осторожность; в необходимых случаях нужно их фиксировать, используя стопоры. Горячие поверхности аппаратов или паропроводов должны быть обязательно покрыты слоем тепловой изоляции, чтобы о них нельзя было обжечься. Пол вблизи оборудования должен быть сухим и нескользким. Не разрешается загромождать подходы к оборудованию и оборудование тарой, полуфабрикатами или другими материалами. Электродвигатели и электрическая аппаратура должны быть исправны и обязательно заземлены. Запрещается касаться электроприборов мокрыми руками. При загорании электродвигателей следует пользоваться только сухими огнетушителями. Для осмотра внутренних участков оборудования можно пользоваться только переносной низковольтной лампой. Рабочий должен своевременно получать и правильно использовать спец.одежду и спец.обувь. Соблюдение правил техники безопасности должно постоянно контролироваться цеховой администрацией и инженером по технике безопасности, а также инспекцией профсоюза и общественностью предприятия.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе было рассмотрено усовершенствование технологической линии производства зефира на пектине и модернизация оборудования для насыщения зефирной массы воздухом на примере роторной взбивальной машины, входящей в агрегат ШЗД. Для достижения этой цели были решены следующие задачи: раскрыты основные этапы производства зефира на пектине, особенности производства, описание разработанных технологической линии и машины. В работе приведены специальные инженерные расчеты, а именно продуктовый и расчет и расчет характеристики взбивальной машины для обеспечения заданной производительности линии. Также описаны мероприятия по охране труда и технике безопасности.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 21-94. «Сахар. Технические условия» Введ. 2009 23 06. М.: Изд-во стандартов, 2002.

2. ГОСТ 22371-77

3. ГОСТ 908-79

4. ГОСТ 30363-96

5. ГОСТ 29186-91

6. ГОСТ Р 53119-2008

7. Панфилов В.А. «Машины и аппараты пищевых производств» / В.А. Панфилов, С.Т. Антипова, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков и др.; М.: Высшая школа, 2001

8. «Алгоритм дипломного проектирования» С.Т. Антипов, В.Я. Валуйский, В.А. Панфилов., О.А. Ураков., - М.: Колос, 2006

9. А.И. Драгилев, Ф.М. Хамидулин «Технологическое оборудование кондитерского производства», Спб ТМ, 2011

10. З.Г. Скобельская, Г.Н. Горячева «Технология производство сахарных кондитерских изделий», - М, ИРПО, 2002

11. Интернет-сайт фирмы «Акмалько» www.akmalko.com

Размещено на Allbest.ru

...