Модернизация линии производства вафель
Подп. и дата
Инв. № подл.
Взам. инв. №
Подп. и дата
Инв. № дубл.
ДП-02068108-260601-26-2011 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
Введение.
Значительное место в продукции пищевой промышленности занимают кондитерские изделия. Кондитерская промышленность вырабатывает пищевые продукты длительного хранения, высокой калорийности и усвояемости. Современное зефирное производство характеризуется высокой эффективностью процессов. Возрастает производство пастило-мармеладных и мучных изделий с пониженным содержанием сахара.
Благодаря строительству крупных механизированных и автоматизированных фабрик было значительно улучшено географическое расположение промышленности. Кондитерские фабрики были максимально приближены к районам потребления. Значительно изменился ассортимент изделий, увеличилась доля изделий, пользующихся повышенным спросом у населения, появились лечебные (диабетические, детские) кондитерские изделия.
Таким образом, кондитерская отрасль была превращена из полукустарного в индустриальное автоматизированное производство. Это было достигнуто благодаря коренной реконструкции и расширению старых фабрик и строительству новых, созданию поточных комплексно-механизированных и автоматизированных поточных линий.
В настоящее время кондитерская промышленность представляет собой индустриальное производство с высоким уровнем техники, энергетическим хозяйством, требующим большого количества специалистов высокой квалификации.
Созданное индустриальное производство кондитерских изделий превратило часть их (карамель, конфеты) в повседневный продукт питания. Кроме того, сахар стал широко использоваться и в других продуктах питания (соках, водах и т.д.). В итоге чрезмерное употребление сахара вызвало у населения распространение сердечно-сосудистых заболеваний. Вот почему возникла необходимость создания кондитерских изделий с пониженным содержанием сахара. В кондитерских изделиях кроме вкусового назначения сахар еще играет роль консерванта. Это свойство проявляется при доле сахара 0.66. Уменьшение доли сахара осуществляется за счет введения в рецептуру нетрадиционных видов сырья (фруктовых и овощных порошков, вторичных молочных продуктов, «взорванных» круп и т.д.).
Дальнейшее развитие кондитерской промышленности пойдет по пути применения новых, более совершенных, высокопроизводительных линий с автоматизированным управлением, с меньшим влиянием на окружающую среду, с меньшим потреблением воды, материальных, энергетических и людских ресурсов. Весьма перспективным направлением является создание установок с рециркуляцией воды, особенно той, которая содержится в используемом сырье. Существенной механизации и автоматизации требуют склады и экспедиции, а также участки приема и хранения сырья.
1.Анализ современных объектов аналогичного назначения
1.1 Технология
производства и
(ДП-02068108-260601-26-2011-
Вафли – мучные кондитерские изделия,
представляющие собой тонкие выпеченные
листы, прослоенные начинкой или
без нее. Вафельные листы обладают
специфическим свойством
В состав рецептуры вафельных листов входят мука пшеничная, питьевая вода, соль, гидрокарбонат натрия (сода), а также растительное масло и лецитин – натуральный эмульгатор. Два последних компонента могут быть заменены яйцепродуктами.
Для прослойки вафель применяют
жировые, пралиновые, фруктовые, помадные
и другие начинки. Наибольшее количество
вафель вырабатывают с жировыми начинками,
представляющими собой
Особенности производства и потребления готовой продукции. В настоящее время для производства вафель применяют поточные линии, в которых непрерывные процессы выпечки вафельных листов, намазки и резки вафельных пластов сопряжены с порционным приготовлением вафельного теста и жировых начинок. Разработаны также способы и оборудование для непрерывного приготовления вафельного теста и жировых начинок.
Особенностью производства вафельных листов является их формование методом отливки и выпечка в полости между двумя металлическими плитами, сопряженными с зазором 2…3 мм. Качество выполнения этих операций существенно зависит от точности дозирования порции теста при подаче его на формование, обусловленной низкой вязкостью теста. Тесто с большой вязкостью неточно дозируется, кроме того, оно медленно и неравномерно растекается по поверхности плиты формы, в результате вафельные листы имеют различную толщину и неравномерно выпекаются.
Свойства вафельного теста зависят от рецептуры и технологии производства. Количество и качество клейковины, содержащейся в муке, оказывают большое влияние на вязкость теста. Оптимальную вязкость имеет вафельное тесто, приготовленное из «слабой» муки, содержащей не более 32 % слабой клейковины. «Слабой» считают муку, которая при замесе теста нормальной консистенции поглощает относительно мало воды. Тесто из такой муки в процессе замеса и технологической обработки изменяет свои физические свойства в направлении снижения вязкости.
Для снижения вязкости вафельного теста
необходимо ограничить набухаемость белковых
веществ, содержащихся в муке. Этому
способствуют имеющиеся в составе
рецептуры жиросодержащие компоненты.
Положительный эффект их применения
достигается при условии
При диспергировании жиров
Консистенция вафельного теста
существенно зависит от влажности,
температуры и
В процессе выпечки необходимо удалить
из теста значительное количество влаги
(180 % к массе сухого вещества). Вследствие
большой поверхности
Особенностью выпечки
В конце выпечки, когда происходит
удаление адсорбционно связанной влаги,
затраты теплоты следует
Большое значение для получения вафельных листов высокого качества имеет процесс охлаждения их после выпечки. На некоторых предприятиях вафельные листы после выпечки складывают в стопки и помещают для длительной выстойки (до 10 ч) в теплую камеру. При этом способе выстойки все листы искривляются, а часть листов растрескивается. Листы такого качества можно намазывать начинкой только на малопроизводительных валковых машинах, требующих значительных затрат ручного труда.
Охлаждение вафельного листа (каждого
в отдельности) при температуре
и относительной влажности
Вафли заворачивают во влагостойкие, жиро- и маслонепроницаемые упаковочные материалы: пергамент, пергамин, полимерная или комбинированная пленка и др. Срок хранения вафель с жировыми начинками составляет от двух до шести месяцев в зависимости от свойств применяемого жира и вида упаковки.
Стадии технологического процесса. Приготовление вафель с начинкой можно разделить на следующие основные стадии и операции:
– подготовка сырья к производству: хранение, смешивание, просеивание и дозирование муки; подготовка питьевой воды; приготовление водного раствора смеси соли и соды, смеси растительного масла и лецитина и последующего приготовления из этих компонентов концентрированной эмульсии для теста; измельчение сахара-песка и вафельных обрезков; приготовление водного раствора смеси лимонной кислоты и эссенции, смеси жира и лецитина и последующего приготовления из этих компонентов эмульсии для начинки;
– приготовление вафельного теста: дозирование муки, воды и концентрированной эмульсии; замес вафельного теста;
– приготовление начинки: дозирование жира, сахарной пудры и эмульсии; замес начинки;
– дозирование вафельного теста, отливка порций теста в вафельные формы и выпечка вафельных листов;
– охлаждение вафельных листов;
– приготовление вафельных
– охлаждение вафельных блоков;
– резка вафельных блоков на заготовки;
– упаковывание вафель в потребительскую и транспортную тару.
Характеристика комплексов оборудования. Начальные стадии технологического процесса производства вафель с начинками выполняются при помощи комплексов оборудования для измельчения сахара-песка и вафельных обрезков, приготовления эмульсий для теста и начинки. В состав этих комплексов входят ударно-центробежные и валковые мельницы, растворители, обогреваемые емкости с мешалками, а также оборудование для дозирования рецептурных компонентов.
Два следующих комплекса выполняют замесы вафельного теста и начинки. Они состоят из дозирующего оборудования и месильных машин.
Ведущий комплекс оборудования линии предназначен для получения заготовок вафель и содержит оборудование для формования, намазки, охлаждения и резки вафельных пластов.
В заключительный комплекс линии входит
оборудование для упаковывания вафель
в потребительскую и
Рисунок 1.1
На рис. 1.1 показана машинно-аппаратурная схема линии производства вафель с жировыми начинками, в состав которой входит оборудование для непрерывного приготовления вафельного теста и начинок.
Устройство и принцип действия линии. Приготовление теста непрерывным способом осуществляется путем предварительного приготовления эмульсий из всех компонентов рецептуры, за исключением муки, и последующего смешивания ее с мукой.
Приготовление эмульсии производят следующим образом. В эмульсатор СМ1 периодического действия с Т-образными лопастями с частотой вращения 270 мин–1 сначала загружают желток или меланж, предварительно разведенный в воде в соотношении 1 : 1, затем растительное масло, пищевые фосфатиды, гидрокарбонат натрия (соду) в виде 7,5 %-ного раствора, соль и перемешивают в течение 10…15 мин. К полученной из распределительного бака БР1 через кран К1 с помощью порционного дозатора Д5 добавляют примерно 5 % общего количества воды, идущей на замес теста, и перемешивают еще 5 мин. Полученную концентрированную эмульсию подают насосом НД1 через фильтр Ф1 в расходную емкость БР2 с мешалкой, откуда она поступает в бачок постоянного уровня БПУ. Бачок обеспечивает стабильный напор на всасывающей линии плунжерного насоса-дозатора НП, направляющего эмульсию в гомогенизатор Г. В нем при интенсивном перемешивании в небольшом объеме концентрированная эмульсия смешивается с оставшимся количеством воды, подаваемой из дозатора Д2 непрерывного действия.
После гомогенизатора Г разбавленная эмульсия непрерывно поступает в вибрационный смеситель СМВ1. Туда же из бункера Б1 дозатором Д1 непрерывно подается просеянная мука. Непрерывное интенсивное смешивание разбавленной эмульсии с мукой при одновременном воздействии направленных вибрационных колебаний позволяет ускорить приготовление вафельного теста.
Из приемного бачка смесителя готовое тесто с помощью насоса процеживается через фильтр и подается в расходный бачок вафельной печи ПВ. Температура готового теста должна быть не выше 20 °С, влажность 58…65 %. Формование вафельных листов осуществляется путем отливки заданной порции теста непосредственно в формы печи ПВ. Тесто заполняет внутреннюю полость толщиной 2…3 мм между металлическими плитами вафельной формы. Стабилизация формы листа происходит в результате удаления влаги при выпечке. Температура выпечки составляет 170…210 °С, продолжительность выпечки 2…3 мин, влажность выпеченного вафельного листа 0,7…1,3 %, его масса – 48…52 г.
Вафельные листы из печи ПВ подаются на люльки конвейера КО1 и охлаждаются до температуры воздуха в помещении цеха, а затем поступают в намазывающую машину МН.
Непрерывное приготовление начинки осуществляется следующим образом. Вафельные обрезки и оттеки предварительно измельчают в меланжере МЛ, а затем в пятивалковой мельнице М. Полученная вафельная крошка подается шнековым дозатором ДШ2 в смеситель СМ2. В него же из темперирующей машины МТ1 с помощью дозатора Д3 подается расплавленный жир (около 20 % общего его количества, идущего на приготовление начинки), в котором растворяют лецитин. В приемную воронку смесителя СМ2 дозируют также растворы лимонной кислоты, ароматизирующей эссенции и красителя. В результате смешивания этих компонентов получается пастообразная эмульсия, которая шестеренным насосом подается через фильтр в дозатор непрерывного действия ДШ1. Из него эмульсию дозируют в вибросмеситель СМВ2.
Жир (в блоках) подают в темперирующую машину МТ1 и после перевода в жидкообразное состояние большая часть жира насосом непрерывно подается в охладитель О1-О2 через сетчатый фильтр ФС.
Благодаря охлаждению до 20…23 °С и механической обработке жир приобретает сметанообразную консистенцию с большим количеством центров кристаллизации и непрерывно загружается в вибрационный смеситель СМВ2.
Сахар-песок из бункера Б2 дозатором Д4 подается в микромельницу ММ, откуда в виде пудры направляется в вибросмеситель СМВ2.
В результате интенсивной обработки
смеси вышеперечисленных
В этой машине при помощи намазывающих механизмов на листы наносится слой начинки, а после укладки намазанных листов в стопки образуются многослойные вафельные пласты. На выходе из машины МН пласты укладывают на люльки конвейера охлаждающего аппарата КО2, а затем штабелером ШТ в стопки. Далее пласты разрезают на отдельные изделия при помощи резальной машины МР. Заверточной машиной МЗ вафли упаковывают в пакеты или пачки, которые затем укладывают в гофроящики, заклеиваемые машиной МЗК. Готовая продукция направляется на склад.
1.2 Назначение и классификация основного оборудования.
1.2.1 Назначение и классификация
автоматических машины для
Автоматические машины для нанесения начинки АК, AF и AFH (рис. 1.2) служат для нанесения прослойки крема, штабелирования вафельных листов и последующей калибровки вафельных блоков.
Рисунок 1.2
Автоматическая машина для нанесения начинки АК предназначена для изготовления вафельных блоков с одной или несколькими прослойками крема. Нанесение крема выполняется контактным способом, пригодным для всех легконамазываемых кондитерских масс.
Машина состоит из контактной намазочной головки, секции штабелирования и прижимного устройства. Она работает следующим образом.
Согласно желаемому составу вафельного блока прослойка крема наносится на выбранное количество подлежащих намазке вафельных листов. Намазываемый покровный лист также проводится под намазочной головкой, однако он не прикасается к намазочному валику, поскольку для прерывания нанесения крема конвейерная лента опускается. Точная укладка вафельных листов с прослойкой крема друг над другом и укладка покровного листа выполняется на последующей секции штабелирования. Прижимное устройство калибрует вафельные блоки на желаемую толщину и обеспечивает хорошее сцепление между вафельными листами и прослойками крема. Благодаря дополнительной намазочной головке вафельные блоки могут изготавливаться с двумя различными прослойками крема (тип AKD).
Автоматическая машина для нанесения начинки AF предназначена для изготовления вафельных блоков с одной или несколькими прослойками крема. Нанесение крема выполняется пленочным способом, особенно пригодным для достижения высокой производительности при использовании пастообразных кремовых начинок и шоколадных масс, а также для всех легконамазываемых кондитерских масс.
Машина состоит из транспортирующего устройства с разъединительной стрелкой, намазочной головки для пленочного нанесения прослойки, секции штабелирования, секции укладки покровного листа и прижимного устройства. Она работает следующим образом. Вафельные листы подаются по транспортирующей установке к намазочной машине, распределяются согласно желаемому составу вафельного блока и передаются к намазочной головке и секции укладки покровного листа. Для нанесения крема пленочным способом вафельные листы проводятся непрерывным потоком под намазочной головкой и затем точно укладываются друг над другом. Покровные листы подаются по транспортеру, расположенному над намазочной головкой, на секцию укладки покровного листа, где они укладываются для комплектования вафельного блока. Калибровка вафельных блоков на желаемую толшину выполняется на последующей прижимной секции.
Автоматическая машина для нанесения начинки AFH предназначена для изготовления пустотелых фигурных вафель. Нанесение крема выполняется пленочным способом.
Машина состоит из транспортирующего устройства, намазочной головки для пленочного нанесения крема, устройства складывания и прижимного устройства. Она работает следующим образом. Вафельные листы подаются непрерывным потоком, проводятся под намазочной головкой, выполняется нанесение крема, и углубления пустотелой вафельной формы наполняются кремом с помощью нама-зочного устройства. Соответственно два пустотелых фигурных вафельных листа, наполненных начинкой, складываются для образования вафельного блока и калибруются.
Для фигурных продуктов с начинкой, содержащей орех, ореховую крупку или крошку, намазочная установка может быть комбинирована дополнительным приспособлением.
Машина для нанесения начинки,
тип……………………… АК AKD AF AFH
Способ нанесения начинки
Производительность (макс.)
вафельных листов/мин…… 35 35 45 24
Высота штабеля (толщина вафельного
блока), мм …………………… 30 30 30 40
Установленная мощность, кВт……… 2,4 3,8 3,5 2,4
Вес нетто, кг…………………………... 650 900 1430 850
Потребность в площади, м2 …………. 8 10 22 20
1.2.2 Назначение и классификация автоматической резательной машины.
Автоматическая резательная
Рисунок 1.3 Варианты расположения резательной машины
Переработка вафельных блоков выполняется отдельно или в виде штабеля до максимальной высоты штабеля 80 мм.
Производительность — до 10 вафельных блоков или штабелей блоков/мин.
Технические данные машин
Автоматическая резательная машина …………………… SB(K) SB(L)
Формат вафельного блока (макс), мм ………………….. 500x300 500x350
Высота штабеля вафельного блока (макс), мм ....................80 80
Установленная мощность, кВт ……………………………... 1,3 1,3
Вес нетто, кг ………………………………………………….. 420 450
Потребность в площади, м2 …………………………………... 5 7
1.3 Патентная проработка проекта.
1.3.1 Устройство для выпечки вафельн
(Приложение А)
Рисунок 1.4
Изобретение относится к оборудованию для хлебопечения и может быть использовано в кондитерской и хлебопекарной промышленности для выпечки вафельных изделий и полуфабрикатов.
Известна
хлебопекарная печь с состоящими
из двух полуформ открываемыми и закрываемыми
формами для выпечки
Печь не позволяет выпекать вафельные изделия, выполненные на одном листе. Недостатком является также затрудненный доступ к верхней полуматрице.
Наиболее
близким к заявляемому по технической
сущности и достигаемому результату,
выбранным в качестве прототипа,
является устройство для выпечки
полых изделий, защищенное патентом
РФ №2121274, кл. А 21 В 5/02, опубл. 1998.11.10. Устройство
предназначено для выпечки
Недостатком известного устройства являются: неудобство в использовании за счет затрудненности доступа к матрицам, сложность конструкции и значительные энергозатраты за счет пневмопривода.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - создание недорогого, высоконадежного оборудования для пищевой промышленности и малого бизнеса.
Технический
результат от использования изобретения
заключается в повышении
1.3.2 Установка для выпечки бесконечных лент.
(Приложение А)
Изобретение касается изготовления бесконечных лент из теста, состоящего в основном из муки, получаемой из зерна, и воды, которое на нагреваемых подвижных бесконечных поверхностях для выпечки в результате процесса сушки или выпечки превращается в бесконечные ленты. Эти ленты скручивают и отправляют на промежуточное хранение как бесконечные ленты до дальнейшей переработки, или их разделяют на отдельные листы и отправляют на промежуточное хранение как листы, или их непосредственно после переработки разделяют на отдельные листы и отдельные листы преобразовывают в объемный продукт, или непосредственно после выработки их преобразовывают в продукт объемной формы и затем разделяют на отдельные единицы.
В пищевой промышленности известны установки для выпечки бесконечных лент, в которых жидкое или пастообразное тесто, состоящее в основном из муки и воды, наносится на непрерывно движущуюся по окружности поверхность для выпечки и которое в процессе сушки или выпечки превращается в непрерывную ленту, которую непрерывно снимают с движущейся по окружности поверхности для выпечки.
Рисунок 1.5
Подобные устройства для
выпечки оснащены нагреваемым как
с внешней, так и с внутренней
стороны основанием, движущимся по
окружности, на внешней стороне которого
имеется движущаяся по окружности поверхность
для выпечки, движимая основанием через
внешнюю стационарно
В качестве движущейся по окружности
основы поверхностей для выпечки
чаще всего используется вращающийся
барабан для выпечки. Вращающаяся
втулка цилиндра для выпечки находится
на расположенной горизонтально
вращающейся оси. Боковая цилиндрическая
поверхность барабана для выпечки
соединена с втулкой через
опорную конструкцию и несет
на своей внешней стороне
стороны барабана для выпечки.
1.4 Обоснование технического
На основе анализа литературных источников и патентного поиска была предложена модернизация резательной машины SB-9/1. Целью модернизации является снижение количества бракованных изделии. Так же в целях повышения стойкости вафельной эмульсии предлагается заменить гомогенизатор на гидродинамический преобразователь.
Для уменьшения воздействия ИК-излучения от вафельной печи предлагается установить защитный экран из И-стекла.
2. Описание модернизируемых машин и аппаратов
2.1 Машина автоматическая резательная SB-9/1
(ДП-02068108-260601-26-2011-
Предназначена для резки вафельных пластов струной. Применяется на предприятиях кондитерской и хлебопекарной промышленности.

- Модернизация мини-колбасного цеха
- Модернизация на линии внутреннего лакокрасочного антикоррозионного покрытия
- Модернизация очистного сооружения
- Модернизация паровой котельной
- Модернизация переработки дизельного топлива
- Модернизация печей цеха спекания на базе АО «Алюминий Казахстана
- Модернизация привода вращения шаровой мельницы
- Модернизация заслонки карусельной печи
- Модернизация зерновой стерневой сеялки для ленточного способа посева
- Модернизация зоновой сети Самарской области на базе волоконно-оптический линий передач
- Модернизация конструкции блока передатчика радиоэлектронного противоугонного устройства
- Модернизация коробки подач токарно-винторезного станка 1К62 с целью повышения ряда чисел подач на 20%
- Модернизация котельной
- Модернизация ЛВС ОАО "Кубаньпассажиравтосервис" в целях обеспечения отказоустойчивости системы обработки и передачи информации