Разработка технологического процесса производства крупнокусковых и рубленых полуфабрикатов из 4 т свинины и 3 т говядины на кости

Техническая характеристика

Габаритные размеры, мм 1200 700 850

Для очистки и стерилизации ножей принимаем стерилизатор МС-1

Техническая характеристика

Емкость 10 ножей, 2 точила

Температура воды, ?С 82

Установленная мощность, кВт 1

Габаритные размеры, мм 440х115х470

Для дезинфекции рук и обуви рабочих принимаем многофункциональный санпропускник фирмы «Шаллер»

Техническая характеристика

Габаритные размеры, мм 2670 940 1860

1.8 Расчёт производственных площадей

Расчет площадей цеха по производству полуфабрикатов выполняется двумя методами.

Площади охлаждаемых помещений и помещений с регулируемыми параметрами рассчитываем по формуле

, (11)

где А - сменная выработка, кг;

ф - длительность обработки, час;

q - нагрузка на 1 м2 площади, кг/м2;

Т - длительность смены, час;

1,2 - коэффициент запаса.

Площади таких помещений, как сырьевое отделение, машинное отделение, термическое отделение и т.п., рассчитываем по формуле

, (12)

где Fобор - площадь занимаемая оборудованием, м2;

Fобсл - площадь необходимая для обслуживания оборудования, м2;

Fраб - площадь для рабочих, м2.

Результаты расчетов площадей отдельных помещений представлены в таблицах 16-17.

Таблица 16 - Расчёт площадей помещений с регулируемыми параметрами и складских помещений

Наименование помещений	Количество сырья, кг	Длительность цикла, ч	Норма нагрузки, кг/ м2	Площадь, м2
				расчетная	принятая
1	2	3	4	5	6
Камера накопления мяса	3500,0	8	200	21,0	21
Камера размораживания мяса	3500,0	24	200	21,0	21
Камера охлаждения п/ф	3248,3	8	150	25,99	26
Камера хранения охлажденных п/ф	3248,3	8	150	25,99	26
Камера замораживания п/ф	5915,0	12	150	23,66	24
Камера хранения замороженных п/ф	5915,0	12	150	23,66	24
Отделение хранения белковых препаратов	207	120	800	1,55	4
Отделение хранения соли	20,5	120	400	0,31	4
Отделение хранения специй	20,1	120	400	0,30	4
Отделение хранения овощей	185	360	800	4,16	6
Итого	147,62	160

Таблица 17 - Расчет площадей помещений по установленному оборудованию

Установленное оборудование	Площадь оборудования, м2	Площадь на обслуживание	Площадь для рабочих, м2	Общая площадь, м2
		%	м2
1	2	3	4	5	6
Сырьевое отделение
Площадка для разделки	3	300	9	6	18
Стол обвалки и жиловки	16,8	300	50,4	30	97,2
Весы напольные	0,22	300	0,66	-	0,88
Пила ленточная	0,95	300	2,85	6	9,8
Стол для взвешивания и упаковки мясокостных п/ф	4,5	300	13,5	18	36
Стол для производства крупнокусковых полуфабрикатов	1,5	300	4,5	6	12
Стол для взвешивания и упаковки натуральных полуфабрикатов	4,5	300	13,5	18	36
Машина для упаковки натуральных полуфабрикатов	5,2	300	15,6	6	26,8
Итого	36,67		110,01	90	236,68
Отделение производства рубленых полуфабрикатов
Весы напольные	0,44	300	1,32		1,76
Фаршемешалка для приготовления фарша	1,56	300	4,68	16	22,24
Стол для формовки котлет	1,5	300	4,5	6	12
Машина для панировки котлет	1,7	300	5,1	6	12,8
Стол для приема котлет	1,5	300	4,5	6	12
Волчок для измельчения мяса, шпика и лука	0,91	300	2,73	6	9,64
Стол для упаковки в подложки рубленых полуфабрикатов	3	300	9	12	24
Итого	10,61		31,83	52	68,68
Отделение подготовки овощей
Весы напольные	0,22	300	0,66		0,88
Ванна для промывки	1,5	300	4,5	8	14
Стол технологический	1,5	300	4,5	8	14
Итого	3,22		9,66	16	28,88
Отделение посола мяса
Массажер	4,2	300	12,6	6	22,8
Тележка для приготовления рассола	0,52	300	1,56	6	8,08
Инъектор	0,14	300	0,42	6	6,56
Итого	4,86		14,58	18	37,44

В таблице 18 представлены площади вспомогательных помещений.

Таблица 18 - Площади вспомогательных помещений

Наименование помещения	Принятая площадь, м2
Хранение тары и упаковочных материалов	36
Экспедиция полуфабрикатов	24
Мойка инвентаря	24
Комната мастера	9
Комната отдыха	18
Точка ножей	9
Сан. узлы	21
Коридоры	120
ИТОГО	261

Общая площадь производственного цеха составит

F=183+236,68+68,68+28,88+37,44+261= 792,68 мІ.

При ширине здания 24 м, длина составит 33,0 м, принимаем 36м. Тогда площадь цеха составит 24х36 =864 мІ.

Принимаем одноэтажное каркасное здание с сеткой колон 6х12 м. Каркас состоит из колонн, балок, плит покрытия. Сечение колон принято в основании 400х400 мм, средние колонны - с двухсторонними консолями с сечением 600х400 мм, крайние колонны с одной консолью. В качестве конструкции покрытия приняты ребристые плиты размером 6х1,5 м. Высота этажа 4800 мм. Наружные стены - самонесущие приняты из сборных однослойных керамзитобетонных панелей. Толщина панелей принята 300 мм, внутренних - 100 мм, толщина теплоизоляции 100 мм. Покрытие здания малоуклонное, водоотвод внутренний организованный.

1.9 Расчет потребности в энергоресурсах и мероприятия по их экономии

Каждое действующее предприятие должно быть обеспечено необходимым количеством теплоэнергетических ресурсов для обеспечения технологического процесса всех производств предприятия.

Расход воды, пара, электроэнергии рассчитывается по укрупнённым нормам по формуле

Р = Мпр·q, (13)

где Мпр - производственная мощность, т;

q - удельные нормы расхода на 1 т.

Расчет расхода пара, воды, электроэнергии приведён в таблице 19.

Таблица 19 - Расчёт расхода пара, воды, электроэнергии

Продукция	Количество готовой продукции, т	Вода,м3	Пар, МДж	Холод, Дж	Электро-энергия, кВт/ч
		Нр*, М3/т	количество в смену	Нр, МДж/т	количество в смену	Нр, Дж/т	количество в смену	Нр, КВт/ч	количество в смену
Котлеты, фарши,	3,0624	16	49,0	3,6	11,0	502	1537,3	47	143,9
Натуральные п/ф	4,843	16	77,5	4,6	22,3	436	2111,5	149	721,6
ИТОГО:	7,9054		126,5		33,3		3648,9		865,5
* Нр - норма расхода на одну тонну продукции.

При разработке производства необходимо обеспечить максимальную экономию теплоэнергии. Сокращение потребления топлива и энергии требует внедрения энергосберегающей техники и технологии, сокращения непроизводственных потерь топливно-энергетических ресурсов, расширения использования вторичных ресурсов.

В проекте предусмотрены следующие мероприятия по экономии энергетических ресурсов, которые делятся на четыре группы.

1 Административные:

- назначаются ответственные лица для контроля за объектами энергоснабжения: освещенностью, непрерывной работой теплотехнического оборудования, доведения до минимума внепроизводственных потерь воды и рациональной работой оборудования, использующего воду, отключением в перерывах между работой и исключением кратковременной включения технологических машин;

- вводятся системы штрафов и административных наказаний за несоблюдение норм расхода энергоресурсов.

2 Обще-инженерные:

- устанавливается энергосберегающее технологии и менее энергоемкое оборудование: используются более долговечные и имеющие малое потребление электроэнергии люминесцентные лампы;

-устанавливается рациональная система отопления - водяное, позволяющее сократить расход теплоты на 12-16% чем при паровом;

-устанавливается точная мощность электродвигателей в соответствии с технической характеристикой каждой единицы оборудования;

-используется автоматический контроль горячей воды в технологических трубопроводах, этим сокращается перерасход электроэнергии;

-устанавливаются самозакрывающиеся двери во всех помещениях цеха.

Технологические:

-используются средства автоматизации для поддержания температуры в аппаратах и помещениях;

-устанавливается высокопроизводительное технологическое оборудование, позволяющее применять ускоренную переработку сырья;

Архитектурно - строительные:

-вспомогательные сооружения располагаются вблизи от снабжаемых энергоресурсами помещений в здании основного производства;

-предусматривается естественное освещение во всех отделениях цеха;

-изолируются стены в охлаждаемых помещениях.

2. Специальная часть: Использование упаковки в вакууме и в модифицированной газовой среде

В последнее время наблюдается стремительный рост рынка полуфабрикатов, увеличивается спрос на сравнительно новые для отечественного потребителя продукты (стейки, шницель и т.п.). Повышение конкурентоспособности товаров предполагает не только производство высококачественной продукции, а и использование качественной и функциональной упаковки. Упаковка, упаковочные материалы и виды упаковки во многом определяют выбор потребителей, а, следовательно, влияют и на объемы продаж. Улучшая упаковку, предприятие-производитель повышает свою конкурентоспособность на рынке.

Сегодня упаковка полуфабрикатов должна быть прочной и герметичной, чтобы изолировать продукт от нежелательного воздействия внешних факторов, а также прозрачной, что позволит покупателю контролировать товарный вид продукта. Вместе с тем упаковка должна быть привлекательно оформлена с нанесением на ее поверхность всей необходимой информации о продукте и производителе. Если проанализировать общую структуру рынка упаковки для полуфабрикатов, то максимальная потребность приходится на полимерную пленку. Она соответствует основным требованиям, предъявляемым производителями и потребителями к упаковке. Ее отличают такие свойства, как влагостойкость, жаростойкость, прочность. Очень важна для потребителя возможность оценить сам продукт, увидеть его внешний вид, что позволяет сделать полимерная пленка.

На отечественный рынок поставляется широкий спектр полимерных пленок для упаковки мяса и полуфабрикатов. К ним относятся упаковочные материалы на основе полиэтилена, полипропилена, полиамида, поливинилхлорида, полиэтилентерефталата и др. Каждая разновидность полимеров имеет различную степень соответствия требованиям к упаковочным материалам [23].

Применение упаковочных материалов связано с внедрением вакуумных технологий. Использование пакетов, изготовленных из полиамида и полиэтилена, позволило герметично под вакуумом упаковывать продукцию, что обеспечивает более длительные сроки реализации.

Одним из недостатков вакуумной технологии является то, что она применима не ко всем видам продукции. Для упаковки охлажденных рубленых полуфабрикатов - например, котлет или фарша - она вообще непригодна, так как в буквальном смысле «размажет» весь продукт по пакету. Механическая деформация продукта приводит не только к нарушению текстуры продукта, но, вследствие воздействия стенок многослойного барьерного пленочного материала, приводит к выделению влаги и соков. В результате - продукт утрачивает часть своей витаминной гаммы, формирует жидкую среду вокруг продукта, способствующую распаду клеток и старению. Данное обстоятельство критично для сочных свежих мясных продуктов и свежих овощей.

Вторым недостатком вакуума является размножение в упаковке анаэробов и их негативное воздействие на многие группы продуктов питания. К анаэробам относятся возбудители столбняка, газовой гангрены, некоторые стрептококки. Если данные микробы уже содержались в продукте до его вакуумирования, то в безвоздушном пространстве они начинают интенсивно размножаться. Несмотря на то, что вегетативные формы данных микроорганизмов погибают в среде кислорода, их споры устойчивы и сохраняются в вакууме. Некоторый перепад температур хранения может привести к началу их роста.

Третья проблема, связанная с вакуумированием скоропортящихся продуктов -- изменение их вкуса. Выделение влаги из продукта под действием вакуума приводит к обезвоживанию продукта и изменению его вкусовых свойств[22].

В последние годы появилась более прогрессивная технология для увеличения срока хранения скоропортящихся продуктов - упаковка в модифицированной газовой среде - MAP--Modified Atmosphere Packaging (от англ. - "Упаковка с модифицированной атмосферой"), нашедшая применение в пищевой промышленности и индустрии питания [16].

Первые аналоги упаковки в газомодифицированной среде применялись в мире еще в начале 30-х годов прошлого столетия. Первый прообраз газовой упаковки - крупнотоннажный морской трейлер. Овощи и фрукты доставлялись из жарких стран в специальных, климатически регулируемых трюмах в среде специального газа - этилена. Этиленовый генератор вырабатывал газообразный этилен из специальных спиртовых растворов. Удаленный атмосферный воздух препятствовал увеличению микробиологической активности аэробов, температура была понижена до оптимальной биокинетической температурной зоны хранения. В результате - отдельные виды плодоовощных продуктов сохранялись во время плавания до 12 месяцев без обработки какими бы то ни было химическими вредными составами.

Еще в начале 17 века было замечено, что углекислый газ, выделяемый живыми организмами - является прекрасным консерватором, своего рода бальзамирующим газом. В то же время СО2 -- абсолютно безвреден для человека, он входит в состав атмосферы. В начале 30-х годов 20-го века ученые серьезно озадачились вопросом модифицирования газового состава атмосферы. Появление первых промышленных вакуумных насосов значительно способствовали этому процессу. В результате длительных экспериментальных исследований было доказано, что углекислый газ оказывает консервирующее воздействие на рост микроорганизмов, находящихся на поверхности продукта в результате полученного естественного заражения.

Суть процесса модификации атмосферы в таре или упаковке сводится к следующему. Как известно, атмосфера Земли состоит из кислорода, азота, углекислого газа и еще 14 газообразных и других микрохимических элементов. При этом каждый из трех газов имеет свою особую функцию в процессе увеличения срока хранения продукта и приостановления микробиологического роста.

Двуокись углерода (СО2), используемая обычно при концентрации в смеси примерно 20%, выполняет функцию бактериостатического компонента газовой смеси, сдерживая и подавляя рост аэробных бактерий и плесени, которые могут развиваться и в отсутствие кислорода. В отличие от азота СО2 легко растворяется в воде и жирах. Действие углекислого газа увеличивается при снижении температуры, поскольку он лучше впитывается в продукт. Лучше всего углекислый газ препятствует росту бактерий при температуре 00С, а уже при температуре +50С эти свойства заметно снижаются. Присутствие СО2 в продуктах, содержащих большее количество воды, повышает их кислотность и тем самым увеличивает срок хранения. Растворимость СО2 уменьшает молекулярное давление этого газа в смеси, и при неправильном выборе концентрации СО2 иногда упаковка как бы усаживается на продукте, как после вакуумирования. Этот эффект устраняют введением в упаковку другого газа - азота.

Азот - инертный газ, используется в качестве "разбавителя" смеси (как средство вытеснения из упаковки кислорода). Азот плохо растворяется в воде и жирах, не оказывает прямого бактериостатического воздействия и не влияет непосредственно на стабильность упакованного продукта. Азот предохраняет жиры от окисления и замедляет рост микроорганизмов анаэробного гниения. Применение этого газа позволяет максимально полно удалить остатки кислорода, а значит, ограничить развитие аэробных бактерий. При более высоком содержании азота в упаковке легче поддерживать постоянную концентрацию смеси газов в связи с тем, что молекулярное давление газа в упаковке и в атмосферном воздухе ближе к состоянию равновесия. Дешевизна азота и легкость поддержания его высокой концентрации в смеси газов внутри упаковки, обеспечили широкое применение этого газа в МАР-упаковке.

С одной стороны, именно кислород является виновником процессов окисления и прогоркания жиров, порчи продуктов в результате роста аэробных бактерий. С другой - без его помощи не обойтись, если вы хотите сохранить ярко -красный цвета говядины, который ассоциируется у потребителя с ее свежестью. В газовой меси для упаковки свежего мяса содержание О2 может доходить вплоть до 80%.

Существует два принципиальных механизма порчи сырого красного мяса - это микробиологический рост и окисление красного оксимиоглобинового пигмента.

Когда красное мясо содержится в правильных температурных условиях, единственный и наиважнейший контролируемый параметр увеличения срока хранения продукта - уровень окисления оксимиоглобинового пигмента, его переход в коричневую окисленную форму - метмиоглобин.

Таким образом, достаточно высокое количество O2 должно присутствовать в упаковке с мясом, для того чтобы сохранять красную пигментацию мяса на более длительный период. Высоко пигментированные сорта мяса, такие как оленина и кабанина, требуют более высокой концентрации кислорода.

Аэробные бактерии, такие как все рода Pseudomonas, которые как правило присутствуют в естественно зараженном красном мясе, нейтрализуются при помощи СO2. Таким образом, для того чтобы обеспечить эффект сохранение красного пигмента и снизить аэробную активность, используется смесь газов, содержащая 20-30% CO2 и 70-80% O2, которая обеспечивает увеличение срока хранения красного мяса с 2-4 суток до 5-8 суток и дольше. Кроме того, рекомендуемое соотношение объема газа к объему продукта - 2:1.Соблюдение необходимых прохладных температур и хорошего управления содержанием кислорода очень важны параметры пропускаемости материалов и сохранения МГС в неизменной форме при хранении красных сортов мяса [18].

Монооксид углерода эффективен для сохранения красного цвета свежего мяса вследствие образования карбоксимиоглобина. При концентрации, равной 1%, монооксид углерода препятствует образованию многих бактерий, замедляет процессы брожения и образования плесени. Однако этот газ практически не применяется в промышленности из-за его токсичности и взрывоопасности (при концентрации 12,5-74,2%).

Диоксид серы является антибактериальным веществом и используется с целью контролирования роста плесени и бактерий на некоторых фруктах и ягодах, особенно на винограде и сухофруктах. Это соединение можно использовать для регулирования роста бактерий в креветках, маринадах и некоторых видах колбас. Диоксид серы оказывает токсическое действие. При низких концентрациях (например, 25 ед./миллион) он фунгицидный, но при 1-2 ед./миллион диоксид серы оказывает бактериостатическое действие [18,23].

Оптимальная газовая смесь зависит от продукта и подбирается в зависимости от конкретного продукта. Например, чистый азот значительно увеличивает срок хранения бифштексов, по сравнению с упаковкой в обычной среде. С другой стороны, лучший срок хранения и качество мясных продуктов можно получить при упаковке в смесь 20% СО2 + 80% N2. В этом случае нельзя увеличивать концентрацию СО2, так как будет выделяться жидкость из продукта.

Для того чтобы достичь желаемой сохранности продукта при газовой упаковке, он должен быть изначально свежим и с низкой начальной концентрацией микроорганизмов. Сохранность продукта тем выше, чем меньше начальная концентрация бактерий. В противном случае влияние газа уже не такое сильное и сохранность продукта не гарантирована. Кроме того, на сохранность продукта влияет состав начальной бактериологической флоры (санитарно-гигиенические условия при переработке, хранении и передаче на упаковку, температурные условия и прочее).

Опыты показали, что углекислый газ обладает свойствами длительного воздействия, т.е. качественные изменения продукта в течение нескольких дней после открытия упаковки идут значительно медленнее по сравнению с обычной упаковкой. Например, влияние газовой среды на бифштексы продолжалось в течение 2-3 суток после вскрытия газовой упаковки. Но такое воздействие газа длится всего несколько дней.

Вопрос разработки рецептуры конкретной газовой смеси для каждого продукта -- сложный и многостадийный вопрос. Прежде всего, необходимо отметить, что данные исследования лежат в сфере эмпирического, опытного познания. Каждый продукт имеет различное происхождение, химический состав, условия его выработки и хранения [17].

Состав газовой смеси варьируется в зависимости характера упаковываемого продукта и предполагаемых сроков хранения. В частности, в растительных тканях, не прошедших переработку, и после упаковки продолжаются процессы дыхания, которые требуют наличия хотя бы небольшого количества кислорода. Поэтому газовая смесь для них включает, как правило, повышенный уровень СО2 и пониженную долю О2. Чтобы добиться эффекта, необходимо значительно снижать содержание кислорода, т. к. замедление дыхательных процессов в растениях отмечается только при его доле ниже 12%. Поэтому в данном применении обычно используют смесь с 3-5%: содержанием О2. Осторожности в обращении с растительными продуктами требует и обращение с углекислым газом, играющим большую роль в жизнедеятельности клеток. Содержание этого газа свыше 10% действует на них губительно. Свою роль в выборе технологии играют и другие факторы, как, например, размеры частей продукта, глубина переработки, спелость овощей и фруктов и т. д. Азот N2 проявляет нейтральные свойства, не оказывая влияния на процессы в продуктах и жизнедеятельность бактерий. Он используется как газ-наполнитель для компенсации атмосферного давления [19].

Состав модифицированных газовых смесей, используемых для отдельных видов продуктов, представлен в таблице 19.

Таблица 19 - Газовые смеси, рекомендуемые для создания модифицированной газовой среды

Упаковываемый продукт	Концентрация газов в смеси, масс. %	Срок хранения, дней	Температура, 0С
	О2	СО2	N2
Свежее красное мясо	60-85	15-40	-	10-15	0-2
	60-70	20-25	5- 10	12-15
Свежий мясной фарш	30-40	30-40	30-40	8-12	0-2
Вареное/вяленое мясо, нарезка	-	20-35	65-80	30-60	2-5
Вареная колбаса/ветчина		30-40	60-70	30-50	2-5
Копченая колбаса/ветчина		20-30	70-80	40-60	2-5
Колбасы/салями	-	10-20	80-90	60-80	2-5
Жареная колбаса	-	20-30	70-80	30-40	2-5
Птица	-	25	75	15-20	0-2
	20-30	20-30	40-60	15-20
	40-50	20-30	20-30	15-20

В некоторых странах, например, в Норвегии, имеется многолетний опыт применения метода модифицированной атмосферы. В этой стране уже в середине 1980-х годов начали закачивать в полость упаковки мясных продуктов специальную газовую смесь, состоящую из 60-70% углекислого газа, 30-40% азота и 0,3-0,5% угарного газа. Кроме относительно дешевых газов в модифицированную атмосферу все чаще включают благородные газы - гелий, аргон, ксенон, неон.

В США большой популярностью пользуется газовая смесь, состоящая из 80% кислорода и 20% углекислого газа [19].

Применение газового состава подавляет рост микроорганизмов на поверхности пищевого продукта, поддерживая его микрофлору на необходимом уровне, сохраняет первоначальные пищевкусовые, ароматические и другие свойства в течение определенного времени, регулирует кислородовыделение из продукта и проникновение кислорода через упаковку, а также значительно увеличивает сроки хранения продукта без изменения его качества. Чем ниже рН продукта, тем меньше газовая среда влияет на срок хранения. Это происходит из-за того, что уменьшение рН замедляет рост микробов. В этом случае фактором, ограничивающим срок реализации, является не рост бактерий, а химические реакции, такие как окисление, изменение цвета продукта (упаковочная пленка соприкасается с влажной поверхностью продукта).

Если продукт состоит из нескольких компонентов, газ добавляется для увеличения сроков хранения одного из компонентов. Правильное выявление факторов, ограничивающих срок хранения продукта, а также характеристики продуктов, является важной предпосылкой для получения эффекта от упаковки в газовой среде. Для неупакованных мясных продуктов в нарезку максимальный срок хранения составляет несколько дней. Традиционная упаковка для таких продуктов - вакуум. При этом срок хранения составляет 14 - 21 дней, в зависимости от упаковочного материала и продукта. Негативными же сторонами вакуумной упаковки, является выделение влаги из продукта, а также эффект «склеивания» нарезанных кусочков. Обе проблемы можно решить при упаковке продуктов в газовую среду. Одно из самых больших преимуществ такой упаковки - предотвращение выхода влаги из продукта и соответственно, сохранение внешнего вида продукта [17].

При упаковке в газовую среду свежих продуктов необходима постоянно низкая температура. Это объясняется тем, что действие углекислого газа на продукт увеличивается при снижении температуры, поскольку он лучше проникает в продукт. Эффективнее всего углекислый газ препятствует росту бактерий при температуре 00С, а уже при температуре +5°С эти свойства заметно снижаются. Также необходимо отметить, что замораживать продукты, упакованные в МГС нежелательно, так как после размораживания под пленкой накапливается значительное количество жидкости, что портит товарный вид и сокращает срок хранения продукта после размораживания. Кроме того, это экономически не выгодно, так как замороженные продукты обладают значительными сроками хранения благодаря торможению большинства процессов окисления и развития микроорганизмов за счет низкой температуры [18].

Упаковка в газомодифицированной среде развивалась вместе с новыми технологиями увеличения срока хранения скоропортящихся продуктов.

К упаковкам для газомодифицированной среды предъявляются следующие требования:

-полная герметичность;

-химическая инертность;

-экологическая безопасность;

-наличие пищевых допусков;

-высокие барьерные свойства (не пропускание кислорода, влаги, агрессивных сред внутрь, газовой модифицированной среды изнутри во вне) [21].

Одними из первых барьерных материалов были стекло и жесть. Разнообразные выдувные стеклянные емкости, банки и бутыли, укупоренные под давлением обеспечивали повышенные сроки хранения продукта. Жестяные и алюминиевые банки, также являющиеся прекрасным барьером прочно вошли в технологию переработки продуктов питания и напитков.

При этом такие виды упаковки имеют ряд недостатков. Стекло тяжелое и хрупкое. Стеклянная упаковка увеличивает логистические издержки и зачастую ее транспортировка приводит к бою тары и значительным финансовым потерям. Жесть - непрозрачный материал, что противоречит маркетинговой составляющей продажи и продвижения продукта: потребитель требует, чтобы продукт был предъявлен на обозрение.

В конце 60-х годов 20 века с развитием полимерной индустрии в промышленное использование вошли полимерные пакеты и контейнеры - лоточки из специальных пищевых пластиков. К пищевым пластикам относят полиэтилены высокой и низкой плотности (ПЭВД, ПЭНД), полипропилен (ПП), политирол (ПС), и различные модификации полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Вакуумные пакеты и пленки для герметичной запайки пластиковых лотков получили широчайшее применение в пищевой промышленности, ресторанном бизнесе и сельском хозяйстве.

Барьерные пленки - гибкие полимерные упаковочные материалы для герметичной запайки пластиковых лотков с продуктами. Как правило, пленки имеют пять и более слоев, и производятся методом выдувной соэкструзии. Внешние слои пленки должны быть выполнены из пластиковых материалов, имеющих пищевые допуски, а внутренний слой должен содержать барьерный полимер, обеспечивающий барьерные свойства всей упаковки. При упаковке в газомодифицированной среде очень важны прочностные свойства сварного шва - того места, где верхняя пленка приваривается к контейнеру. В этом месте, как правило, наполненная смесью газов упаковка, и начинает пропускать газ - способствуя проникновению кислорода и возобновлению окислительных процессов.

К барьерным пластиковым материалам относят ПЭТ, СПЭТ (кристаллизованный полиэтилентерефталат), полиамид и сополимер этилена и винилового спирта (EVOH). Остальные полимерные материалы не являются барьерными и служат в упаковке для снижения издержек при ее производстве - как одни из слоев многослойного барьерного материала. В России сегодня пока не производят барьерную упаковку должного качества, т. к. процесс многослойной экструзии (соэкструзии) и термоформинга (формирования лотка из листа) - очень сложный процесс. Порядка 95% барьерных пленок в России импортируется. [20]

Наиболее эффективный в настоящее время барьерный материал EVOH не может использоваться в чистом виде. Под воздействием влаги он начинает терять свои барьерные свойства и пропускать кислород. Таким образом, EVOH не может быть наружным слоем. Поэтому его необходимо изолировать от влаги слоями гидрофобизирущего материала - часто речь идет о привычных полимерах. Такая пленка имеет многослойную структуру (например, 5-слойная с полиолефиновой термоусадкой производства ООО «Полимеры XXI века»). За счет увеличения числа слоев повышается прочность пленки, что позволяет уменьшить толщину дорогостоящего EVOH . Для увеличения срока реализации свежих продуктов до 20 дней, необходимо включение при упаковке в модифицированной среде слоя EVOH толщиной не менее 5 микрон.

Существует несколько систем упаковки в МГС: мягкие лотки с вакуумированием или заполнением внутренней среды газом, жесткие лотки с крышками, заполненные газом, запаиваемые пакеты с вакуумом или газовой средой, а также головной пакет из нескольких потребительских упаковок с вакуумированием или заполнением газом его внутренней среды.

В целом использование барьерных пленок позволяет существенно повысить потребительские качества упаковки. Прежде всего, это дает возможность отказаться от непрозрачных материалов, например, алюминиевой фольги, а также от хрупкого и громоздкого стекла. Кроме того, упаковку вместе с содержащимся в ней продуктом можно быстро разогреть в микроволновой печи. Сочетание с различными полимерами дает возможность варьировать свойства упаковки в соответствия с требованиями того или иного продукта.

В последние годы в России год от года отмечается значительный рост продаж барьерных пленок. В упаковку с их применением все чаще упаковывают как сырые, так и переработанные продукты, включая полуфабрикаты высокой степени готовности [18,19,20].

Пионерами внедрения технологии упаковки скоропортящихся продуктов питания в газомодифицированной среде в России стали компании Домодедово Эр Сервис (группа Истлайн) и Черкизовский мясокомбинат.

По данным поставщиков оборудования для упаковки в МГС, сегодня в России продается от 700 до 1000 единиц оборудования для упаковки скоропортящихся продуктов в газе. В западных супермаркетах сегодня, до 85% всей охлажденной продукции продается в газомодифицированной упаковке. Ежегодный прирост по продаже подобного оборудования в России составляет около 40% по сравнению с годом предыдущим. Технология упаковки в газомодифицированной среде одобрена Роспотребнадзором РФ, за последние 5 лет зарегистрировано несколько десятков технических условий на увеличения срока хранения в газе [16].

Сегодня можно говорить о том, что технология МАР (упаковка в газовой среде) стала самым часто применяемым способом сохранения качества и свежести продуктов питания, поскольку позволяет:

а) в несколько раз увеличить срок хранения (таблица 20) .

б) сократить или полностью исключить применение консервантов;

в) минимизировать возврат просроченных продуктов;

г) расширить географию продаж;

д) производить принципиально новые продукты;

е) упаковывать продукты в привлекательную упаковку [18].

Таблица 20 - Сроки хранения отдельных продуктов в зависимости от способа упаковки

Продукт	Типичный срок хранения в воздухе	Типичный срок хранения в модифицированной газовой среде
Свежее мясо	2-4 дня	5-8 дней
Свежее мясо птицы	3-7 дней	7-21 день
Сосиски	2-4 дня	4-5 недель
Обработанное мясо, нарезка	2-4 дня	4-5 недель

Несмотря на то, что метод модифицированной атмосферы дает большие преимущества, необходимо также помнить и об ограничениях в его использовании. В частности, важно учитывать, что удаление кислорода затрудняет развитие только аэробных бактерий, в то время для многих других, в том числе, весьма опасных для человека бактерий, таких как Clostridium, Campylobacter, Listeria monocytogenes эта анаэробная среда, наоборот, является весьма благоприятной. Для предотвращения их массового размножения необходимо также соблюдение режима температуры, кислотности среды и влажности. Кроме того, технология упаковки в специфическую газовую среду может вызывать у продуктов специфический привкус. Вообще, использование метода модифицированной атмосферы требует тщательного государственного контроля, который, в частности, применяется в странах Евросоюза [19].

Индустрия производства упакованных продуктов развивается стремительными темпами. Обеспечение качества и безопасности, сохранение первоначальных свойств продукта напрямую зависит от применения прогрессивных методов упаковки и современных упаковочных материалов.

3. Безопасность производства

Задачей охраны труда является обеспечение оптимальных условий труда, охрана здоровья людей работающих на предприятии, путём снижения вероятности появления опасных и вредных факторов. К таким факторам относят микроклимат на рабочих местах, освещение, шум и вибрация.

Микроклимат - это метеорологические условия внутренней среды, определяемые действующими на организм человека сочетания температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха.

Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма. Допустимые микроклиматические условия устанавливаются по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности. Оптимальные и допустимые микроклиматические условия обеспечиваются теплоизоляцией зданий, вентиляцией производственных помещений, а также кондиционированием.

Одним из важных элементов условий охраны труда является освещение. Правильно выбранная система освещения играет важную роль в снижении условий производственного травматизма, создаёт нормальные условия для повышения работоспособности. Естественное освещение создаётся освещением небосвода, при недостатке естественного освещения принимается искусственное, организованное применением того или иного типа светильников в зависимости от характера окружающей среды производственного помещения.

В основе шума и вибрации лежит одно физическое явление - механические колебания, создаваемые при работе машин и механизмов, трения и соударения деталей и др. Эти факторы являются раздражителями общебиологического действия, вызывающими общее заболевание организма человека. Длительное воздействие шума не только снижает остроту слуха, но и расшатывает периферическую и центральную нервные системы, нарушает деятельность сердечно-сосудистой системы и др. Аналогичные функциональные расстройства вызывает и вибрация. Для этого применяют меры виброакустической защиты. К ним относится правильная эксплуатация оборудования, своевременная смазка, проведение профилактических и капитальных ремонтов, проведение санитарно-профилактических мер (контроль уровней вибрации и шума на рабочих местах, внедрение рациональных режимов труда и отдыха, профессиональных медицинских осмотров и др.), изоляция оснований оборудования от несущих конструкций здания с помощью виброизоляционных фундаментов или упругих опор., использование звукопоглощающих покрытий и облицовок, применение ограждений

(перегородок, кожухов, экранов), использование специальных индивидуальных средств защиты (беруши, специальная обувь на массивной резиновой подошве, резиновые коврики на рабочих местах и др.).

Также к вредным и опасным производственным факторам относятся:

машины и механизмы, находящиеся в движении;

не огражденные подвижные элементы производственного оборудования;

расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола);

токсические и раздражающие химические вещества, патогенные микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, а также паразиты - возбудители инфекционных и инвазионных болезней, общих для животных и человека;

мокрый и зажиренный пол;

физические, нервно-психические перегрузки.

Для того чтобы исключить воздействие этих факторов на работников, должны быть предусмотрены меры по их устранению или ограничению. Так, необходимо ограждать подвижные элементы производственного оборудования различными перегородками или кожухами; рабочие места, находящиеся на высоте, оснащать ограждениями; оборудование, инструменты, инвентарь, транспортные средства, тара, стены, полы, спуски и другие места, следует периодически мыть и дезинфицировать; инвентарь, химикаты, моющие материалы, дезинфицирующие средства хранить в специально отведенном запираемом помещении, концентрированные щелочи необходимо хранить в специальных складах или шкафах, закрывающихся на замок; для обеспечения безопасного передвижения рабочих по цеху необходимо специальное напольное покрытие, предотвращающее скольжение, использовать прорезиненную обувь. Для профилактики физических и нервно-психических перегрузок необходимо оптимальное совмещение работы и отдыха.

Техника безопасности

Техника безопасности - это система организационных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на рабочих опасных производственных факторов, которые могут привести к травматизму.

В соответствии с трудовым законодательством ни один рабочий и служащий не может быть допущен к самостоятельной работе без инструктажа по технике безопасности. Проводятся следующие виды инструктажа: вводный, первичный, периодический (повторный), внеплановый. Так же работники должны проходить обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические (в течение трудовой деятельности) медицинские осмотры.

Каждый рабочий должен выполнять лишь порученную ему работу и находиться на своем рабочем месте.

Для предохранения пищевых продуктов от возможного загрязнения их одеждой работников необходимо использовать санитарную одежду. К ней относятся халаты, колпаки, косынки. Закалывать санитарную одежду булавками или иголками запрещено.

Также не разрешается вносить в цех или хранить в карманах предметы личного туалета. Санитарная одежда должна быть всегда чистой, опрятной. Стирку и дезинфекцию проводят на предприятиях централизовано. Запрещено выносить санитарную одежду за пределы территории предприятия.

Для предохранения работников от возможных нежелательных воздействий на них необходимо наличие у каждого работника специальной одежды. К ней относятся фартуки, сапоги или ботинки, каски, перчатки, нарукавники. После работы ее тщательно очищают от загрязнений, обмывают водой и дезинфицируют, т.к. на ее поверхности могут содержаться опасные для здоровья микроорганизмы. Затем сдают в гардероб для рабочей одежды. Вынос спецодежды за пределы территории предприятия запрещен.

Работники обязаны строго соблюдать правила личной гигиены, потому что они имеют контакт с продуктами питания, нарушение правил личной гигиены, пренебрежение ими могут привести к микробиологическому загрязнению пищевых продуктов через руки, санитарную одежду. Перед началом работы всем работающим, необходимо обязательно вымыть руки теплой водой с мылом. Для этого в цехах устанавливают краны со смесительными устройствами и подводом к ним холодной и горячей воды. После мытья руки вытирают чистым полотенцем или сушат под электросушителем.

На каждом рабочем месте или около рабочего места должны быть смонтированы смесители с подводом горячей и холодной воды для обмывания рук и инструментов в процессе выполнения технологических операций. Наряду с этим в процессе работы следует подвергать санитарной обработке инструменты, а также периодически обрабатывать руки дезинфицирующим раствором.

Противопожарные мероприятия

Пожарная безопасность в производственном цехе и на предприятии в целом обеспечивается системой предотвращения пожара и системой пожарной защиты.

Система предотвращения пожаров и взрывов на предприятии включает мероприятия и средства, направленные на обеспечение пожарной безопасности технологических процессов, оборудования, электроустановок, систем отопления и вентиляции.

Система пожарной защиты включает мероприятия и средства, направленные на применение конструкций с регламентированным пределом огнестойкости; предотвращение распространения пожара и обеспечение эвакуации работающих на предприятии при возникновении пожара; организацию пожарной охраны; использование средств пожарной сигнализации и тушения пожара.

Основными средствами тушения пожаров является вода, огнегасительная пена, газовые средства. Наибольший эффект при тушении пожара достигается при использовании воды из противопожарных водопроводов.

Своевременное извещение о возникшем пожаре дает возможность быстро его ликвидировать и значительно уменьшить размеры ущерба.

Для своевременного извещения о пожаре используют электрическую систему пожарной сигнализации.

Для обеспечения пожарной безопасности необходимо соблюдение следующих требований и правил:

проходы и выходы из помещений, проезды и подъезды к источникам воды, лестничные клетки, подступы к наружным лестницам, ведущим на чердак и крыши здания должны быть свободными;

в каждом помещении производственного цеха должен быть план эвакуации и не менее двух эвакуационных выходов;

должны быть разработаны инструкции по противопожарному контролю, режимы которого согласовывают с пожарным надзором;

в каждом помещении должны быть первичные средства тушения пожаров, внутренние пожарные краны, огнетушители, ящики с песком, пожарные инструменты;

подступы к средствам тушения пожара также должны быть постоянно свободными;

все средства тушения следует содержать в состоянии полной готовности;

все работающие обязаны пройти противопожарный инструктаж;

необходимо строго соблюдать установленные правила эксплуатации электросетей, электрооборудования;

запрещается содержать электропроводку в провисшем состоянии и с нарушенными изоляциями;

электрооборудование и электросети разрешается ремонтировать только специалистам.

Техника безопасности при работе на оборудовании

Во избежание несчастных случаев работники цеха должны изучить правила эксплуатации оборудования и получить практический инструктаж у заведующего производством. В местах расположения оборудования необходимо вывесить правила его эксплуатации.

На предприятии могут проводиться следующие виды инструктажей по технике безопасности: вводный, первичный, повторный, целевой, внеплановый.

Вводный инструктаж - инструктаж по охране труда, который проводится со всеми вновь принимаемыми на работу лицами независимо от их образования, стажа работы, а также с временными работниками, командированными, учащимися и студентами, прибывшими на производственное обучение или практику.

Первичный инструктаж - инструктаж по ОТ, который проводится на рабочем месте до начала производственной деятельности: со всеми вновь принятыми в организацию, переведенными из других подразделения организации, работниками перед выполнением новой для них работы;

Непосредственный руководитель работ проводит инструктаж с каждым работником индивидуально.

Повторный инструктаж - инструктаж по охране труда, который проходят все работники, за исключением лиц, освобожденных от первичного инструктажа, независимо от их квалификации, стажа работы и образования не реже 1 раза в полугодие по программе первичного инструктажа на рабочем месте в полном объеме.

Целевой инструктаж - инструктаж по охране труда, который проводят:

при выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по специальности (погрузка, выгрузка, уборка территории, какая-либо работа вне организации, цеха и т. п.);

ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий и катастроф;

при производстве работ, на которые оформляется наряд-допуск, разрешение и другие документы (в них делают запись об инструктаже).

Внеплановый инструктаж - инструктаж по охране труда, который проводят:

при введении в действие новых или переработанных стандартов, правил по охране труда и инструкций по охране труда;

изменении технологического процесса, замене (или модернизации) оборудования, приспособлений и инструмента, сырья, материалов и других факторов;

нарушении работниками требований охраны труда, что может привести (или привело) к производственной травме, отравлению, аварии, взрыву, пожару;

перерывах в работе: для работ, к которым предъявляются дополнительные (повышенные) требования охраны труда, - более чем на 30 дней, для остальных работ - 60 дней;

по требованию органов надзора и контроля.

Техника безопасности при работе на волчке

Перед началом работы необходимо проверить исправность приспособления для выталкивания режущего механизма, отсутствие заусениц и трещин на шнеке-питателе, ножах и решетки, качество заточки ножей и решеток, не разработаны ли отверстия в ножах и шпоночные прорези в решетках.

Режущий механизм волчка для крупного измельчения собирают в такой последовательности: односторонний приемный нож, крупная решетка, прижимное кольцо или приемная решетка, двусторонний нож, решетка, прижимное кольцо, а для мелкого измельчения -- односторонний приемный нож, крупная решетка, двусторонний нож, мелкая решетка, прижимное кольцо, или приемная решетка, двусторонний нож, крупная решетка, двусторонний нож, мелкая решетка, прижимное кольцо. Ножи вращаются вместе с червяком, решетки при помощи шпонки неподвижно прикреплены к цилиндру волчка. Ножи и сетки должны быть прочно закреплены зажимной гайкой, для завертывания которой разрешается пользоваться только специальным рычагом.

Перед эксплуатацией волчка проверяют исправность затвора бункера или другого безопасного загрузочного устройства. При ручной загрузке мяса горловина волчка должна быть оборудована предохранительным кольцом, принудительную подачу мяса разрешается осуществлять при помощи толкателя, выполненного из дерева твердых пород и гладкообработанного (без задиров, заусенцев, трещин). Работа со снятым или поднятым предохранительным кольцом, а также подталкивание сырья к червяку рукой запрещается.
Во избежание перегрева электродвигателя волчок загружают равномерно однородным сырьем. В процессе работы категорически запрещается очищать сетку волчка от фарша руками. Волчок разбирают при отсутствии электрического тока в пусковом устройстве и прекращении вращения ножей волчка по инерции. Развертывание зажимной гайки производят при помощи специального рычага. Режущий механизм и червяк выталкивают специальным приспособлением -- выталкивателем. Съем ножей производят осторожно, остерегаясь травмы рук.

Техника безопасности при работе с фаршемешалкой

К работе на фаршемешалке допускаются лица, достигшие шестнадцатилетнего возраста, прошедшие медицинский осмотр и имеющие медицинскую книжку, прошедшие вводный инструктаж. Не допускаются к работе на фаршемешалке, лица без специальной одежды.

Перед тем как начать работу на фаршемешалке необходимо проверить прочность соединения контактов корпуса фаршемешалки с заземлением и занулением, осмотреть крепление защитных щитков и крышек защиты приводов рабочих органов машины. Перед загрузкой фарша в дежу убедиться в отсутствии там посторонних предметов.

Во время эксплуатации следят за работой зубчатых и червячных передач, не допускается работа месильных винтов с открытой крышкой фаршемешалки и снятыми защитными крышками и щитками. Необходимо следить за состоянием трубопроводов вакуумной системы, а так же за герметичностью крышки фаршемешалки.

При обнаружении неполадок в работе оборудования (посторонний шум, гудение, вибрация) принять меры к остановке оборудования и сообщить непосредственному руководителю работ.

При заклинивании продукта работу прекратить немедленно, отключить электроэнергию.

Соблюдать последовательность разборки оборудования.

Чистку оборудования производить при полной остановке двигателя.

При мойке фаршемешалки необходимо следить за тем, чтобы вода не попала в электроаппаратуру, а так же осуществлять мойку машины в спецодежде и резиновых перчатках во избежание попадания моющих средств на поверхность кожи рабочего.

Требования безопасности при эксплуатации ленточных конвейеров

Монтаж ленточных конвейеров должен осуществляться в соответствии с проектом и инструкцией завода-изготовителя.

В конвейерных галереях между конвейером и стеной должен оставляться проход шириной не менее 0,7 м. а между двумя конвейерами не менее 1 м. Зазор между конвейером и стеной на участках, где не требуется передвижение людей, должен быть не менее 0,4 м, а между потолком и наиболее высокой частью конвейера не менее 0,6 м.

Расстояние от поверхности пола до нижней ветви ленты должно составлять не менее 0,4 м. При расстоянии от поверхности пола до нижней ветви ленты более 0,7 м необходимо нижнюю ветвь конвейера ограждать.

При установке передвижного ленточного конвейера должны быть приняты меры против его опрокидывания под действием ветра, собственного веса или по другим причинам.

Приводная, натяжная и концевая станции ленточного конвейера, а также загрузочные и разгрузочные устройства должны быть ограждены сплошными металлическими кожухами или сетками с ячейками не более 25X25 мм. Ограждения должны исключать возможность производить уборку просыпающегося материала у барабанов во время работы конвейера.

Ограждения должны быть прочными, легкими, надежн...