Организация макаронного производства

Введение

Макаронные  изделия изготовляли с незапамятных времен: с начала в виде плоской  лапши, позднее в виде трубчатых  макарон. Первое описание способа приготовления  лапши встречается в тракте по кулинарии римского гурмана Апичо  составленном в первые 10-летие новой эры. Документальное упоминание приготовленное в Италии блюд из макарон относится к началу 12 в. до нашей эры. До знаменитого путешествия Марко Поло в Китай в конце 13в., который, как было принято считать, завез макароны в Европу .

Так или иначе, вплоть до середины 14в. первичный замес теста проводился вручную, доработка теста с добавлением муки до требуемой крутой консистенции на тестомесилках с длинным рычагом, на котором находился работник, давя на тесто своей тяжестью периодически приподнимаясь и смягчая рычаг. Макароны и вермишель прессовали на винтовых деревянных прессах с ручным приводом, сушили на рамках, которые устанавливали на стеллажах в рабочих помещениях цехов.

В России мелкое кустарное производство макаронных изделий возникло, по – видимому, при Петре I. Академик Георги в своем описании Санкт – Петербург сообщает, что в конце XVII.в макароны производили пять иностранных ремесленников.

Первая итальянская  макаронная фабрика с механическим прессом с конным приводом появилась  в 60 – х. годах XVIIIв. Несколько позже возникли макаронные фабрики во Франции и Германии.

В России первая макаронная фабрика была зарегистрирована в Одессе в 1797г. Следующим крупным  шагом в развитии макаронной промышленности является внедрение сушилок непрерывного действия и создания на основе их сочетания со шнековыми прессами механизированных линий: 1945-1948гг  - первых линий фирмы «Брайбанти» (Италия) для производства коротких изделий, в начале 50-х. годов – первых линий фирмы «Бюлер» (Швейцария) для производства длинных изделий.

Дальнейшее  развитие макаронного производства, продолжающееся и в наше время, идет по пути совершенствования технологии и техника замеса. Формование теста, сушка макаронных изделий, расширения ассортимента продукции. В этой связи  можно отметить применение вакуумной обработки теста с тефлоновыми вставками, использование высокотемпературных режимов сушки, технологических способов производства быстро-развариваемых и не требующих варки макаронных изделий и изделий из нетрадиционных видов сырья.

В настоящее  время, как и во все предыдущие годы, ведущей стороной – производителем, и экспортером макаронной продукции  является Италия:  за последние 10-летие  среднегодового производства макаронных изделий в Италии колеблется от 1800-2500тыс. тонн при внутреннем потреблении на душу населения порядка 26кг/год (в Южных районах – свыше 40кг/год) и экспортировании до 20% производственной продукции.

Второе место  по производству макаронных изделий  занимает США -1300-1800тонн/год при бурном росте на душу населения: с 7,4кг/год в 1987 до 8,4кг/год в 1990 и ожидаемых 14кг/год в 2000г.

СССР долгое время занимал с Италией ведущее  место по производству макаронных изделий. Однако после СССР трудно назвать  точную цифру объёма производства макаронных изделий в России в связи с возникновением на ее территории многочисленных мелких и средних цехов. По разным данным, эта цифра составляет 680…800тыс.тонн в год при потреблении на душу населения около 7кг/год и импорте макаронной продукции до 200тыс/год.

Далее в порядке  убывания ряду стран – производителей макаронных изделий стоят Бразилия (около 500тыс.тонн/год),  Египет, Турция, Мексика, Франция, Аргентина, ФРГ.

 

1Технико –  экономическое обоснование.

Макаронные  изделия занимают не малое место, среди потребляемых человеком. В  настоящее время, когда цена на макаронные изделия возрастает, люди всё равно потребляют эту продукцию значит есть смысл открывать предприятие по производству макаронных изделий.

Гусинозерск находится  в центр селегинского района Р.Б. площадь 8269кв.км.4 население:27 тыс.чел.

Строительство макаронного предприятия на территории г. Гусиноозерск будет целесообразно, потому что исключены транспортные расходы.

Город находится в умеренной климатической  зоне. Климат резко континентальный. Средняя годовая температура  воздуха- 0,5 °C. Самый жаркий месяц - июль (+25,8 °C), самый холодный - январь (-17,6 °C). Водоснабжение, канализация, электроэнергия будут подсоединены к центральному, также имеется котельная для того чтобы на предприятии поступала вода нужной температуры в любое время года не зависимо от отопительных сезонов. Поставка осуществляется в детские сады, школы, магазины и в ближайшие деревни: Яблочко, Ягодная, Нижний букун, Хоргона, Тахой и другие.

Будут открыты сети своих киосков. Таким  образом, реально отпадает возможность поставлять макаронные изделия из других точек. 

  
2 Технологическая линия.

2.1 Характеристика  сырья.

     ВОДА. Составной частью всех продуктов является вода. Она играет важную роль в жизни-деятельности всех клеток.

     МУКА. Мука – порошково-образный продукт, полученный при измельчении зёрен хлебных злаков (пшеницы и др.)

Химический  состав:

      Мука высших  сортов по сравнению с мукой  грубого помола имеет большую  энергетическую ценность из –за  содержания в ней витаминов  и минеральных веществ. В муке содержится 6,9-12,5% белка, 54,1-67,7% крахмала, 0,9-1,9% жира, 0,5-1,6% минеральных веществ (Na, Ca, P, Fe и мн. др.) и 14% влаги

Мука пшеничная высшего  сорта изготовлена их мягких стекловидных полустекловидных пшениц. Мука мягкая на ощупь, цвет белый или белый с кремовым оттенком, выход муки (25%), зольность (0,55%), содержание сырой клейковины (28%). Массовая доля влаги до 15%

       ЯЙЦА. В состав Куринного яйца входит: белки (12,5), жиры (11,5%), углеводы (0,7%), минеральные вещества (1%), вода (74%), витамины В1, В2, РР и др. энергическая ценность 100гр. Яиц 157 ккал.

       В состав белковой части яиц  входят легкоусвояемые организмом  человека белки (10,8%). Из углеводов  (0,9%) в белке яиц содержится  глюкоза, из минеральных веществ  - Na, Ca, P, Fe, Ci, S, Mg, обнаружены I, Zn, PB, Br, Mn.  Жира  содержится 0,3%, из витаминов содержатся В1, В2, В12. Усваивается белок на 98% Энергетическая ценность 100гр. белка 48ккал. Желток яиц богат белками (116,2%) и содержит все необходимые человеку аминокислоты.

 

 

3 Технология приготовления  макаронных изделий.

Технологическая схема приготовления макаронных изделий.

 

Подготовка  сырья к производству

 

 

Приготовление теста w -30% t=50-65 C

 

 

 

 

 

Прессование тестаt=50-55 C

 

 

 

 

Сушка изделий w-16-20% t=65 C

 

 

 

 

 

 

Охлаждение  изделий w=60-65% t=25-30 C

 

 

Упаковка

 

 

 

 

3.1 Приготовление макаронного теста.

 

Макаронное  тесто существенно отличается от всех других тестовых масс. Оно не подвергается брожению или искусственному разрыхлению, т.к. количество воды, добавляемой в муку, при замесе составляет половину того количества, которая способна поглотить основные компоненты муки (крахмал и белок). Тесто замешивается в течении 20-30мин.

Тесто представляет собой смесь крошек различного размера, которое лишь в процессе дальнейшего замес (обработки) превращается в плотную эластичную массу, пригодную для формования.

Приготовление теста осуществляется в тестомесителях, в специальных шнековых макаронных прессах. В первое корыто дозируется мука, вода по рецептуре, а рецептура макаронного теста зависти от количества муки, вида изделий способа сушки и т.д.

В рецептуре  указывается количество и температура  муки, вода рассчитывается на 100кг, а  также указывается температура  теста.

В зависимости  от температуры воды, используемой на замес теста, различают три типа замеса: горячий (70-80-85С), тёплый (55-65С), холодный (не ниже 30С).

Чаще всего  применяют теплый замес теста, при  нем получается среднее сыпучее  тесто, которое хорошо заполняет  ветки прессующего шнека.

Чем выше влажность  теста, тем быстрее и легче  поддаётся формованию изделий из него с более высоким качеством. При очень высокой влажности  сырья изделия плохо сохраняют  свою форму, слипается, вытягивается, удлиняется в процессе сушки.

 

3.2 Формование макаронных изделий.

 

Существуют  два способа формования макаронных изделий: прессование с помощью  пресса М-013.

В шнековой камере тесто нагнетается в небольшом  предматичном пространстве, которое  заканчивается прессовой матрицей. Через отверстие матрицы тесто  выпресовывается под давлением 10-12мПа. Примерно 18-20% подаваемого к матрице теста выпресовывается через его отверстия, а основная масса за счет противодавления закручивается межвитковым пространством шнека и перемещается в противоположном направлении. Перед матрицей проходит послойное перемещение теста взад и в перёд,

в результате чего тесто приобретает большую пластичность его температура повышается на 10-15С.Во избежание перегрева шнековые и  матричные камеры снабжены рубашками, по которым поступает холодная вода.

Вязкое, плотное  тесто меньше прилипает к поверхностям шнека, шнековым камерам, каналам матрицы, а отформованные изделия из него не деформируется на последних стадиях  производственного пресса, т.к. наиболее важной частью пресса являются матрицы.  Они могут быть круглых форм плоского диска и прямоугольными.          Материалы для изготовления должны быть прочными, выдерживать высокое давления и быть стойкими к коррозии, т.к. теста является агрессивной средой  из-за содержания в нем веществ с кислой реакцией. Самыми используемыми является матрицы, изготовление из латуни и бронзы, а также из не ржавеющей стали. Наиболее сильно тесто прилипает к матрицам из не ржавеющей стали, меньше – из латуни, бронзы. Для снижения степени прилипания тесто поверхность формующих щелей матрицы должны быть тщательно отшлифованы. Для получения изделий с гладкой поверхности используют матрицы со вставками из пластмассы, из фторополиса, к которым тесто вообще не прилипает. В результате возрастает скорость прессования, а готовое изделие имеет более желтый цвет.

 Форма изделий  получаемая при прессовании, зависит  от конфигурации отверстий матриц. Встречаются два вида отверстий:

- Кольцевые  с вкладышами – для получения  макаронной трубки;

- Щелевые –  для образования лапши и фигурных изделий.

            Разделка сырых изделий заключается  в них обдувки, резке и раскладки.

Цель раскладки: подготовить п./ф. и к следующей  трудной и продолжительной стадии – сушки. От правильной раздельной зависит время сушки качества готовых изделий. Сырые изделия для быстрой подсушки обдуваются воздухом, затираемым  из помещения цеха при этом понижается влажность изделий на 2-3%, в результате уменьшается плотность п./ф. и увеличивается  его упругость, на поверхности образуется  корочка, которая препятствуют слипанию и скреплению изделий. Назначение резки – получит продукт определённой длины.

     Резка  коротко резанных изделий может  производится двумя способами:

       1) нож скользит по поверхности  матрицы или находится в подвижном  состоянии, свисающая прядь режется на определённом расстоянии от матрицы;

        2) резка ведётся поле того, как  изделия в результате обдувке  немного обсохнет. Резка и раскатка  макаронных изделий зависит от  способа сушки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   

 

3.3 Сушка макаронных изделий.

   Макаронное  тесто является хорошей средой  для протекания микробиологических  и биохимических процессов. Для их предотвращения п./ф.макаронных изделий  высушивают до влажности 13,5-14%, чтобы после охлаждения их влажность не превышала 13%. Сушка является наиболее длительной стадии процесса производства макаронных изделий, как прочность, кислотность, стекловидность в изломе.

     Очень  интенсивная. Сушка проводит к  растрескиванию изделий, длительная  сушка или не до сушка приводит  к закисанию. Сушка макаронных изделий осуществляется конвективным способом, который основан  на тепло – и влаго - обмене между высушиванием материалом и нагретым воздухом.

       Процесс сушки заключается в  отводе влаги от внутренних  слоёв изделия к наружным, превращений влаги пар и удаления пара с его поверхности за счёт нагретого сушильного воздуха. Количества влажности, которая может поглотить 1 кг. Воздуха, называется сушильной способностью. Чем выше температура, скорость движения воздуха и относительная влажность, тем выше его сушильная способность,  и прессе сушки протекает быстрее.

      Макаронное тесто при сушке  проявляет некоторые особенности,  поэтому сушка протекает в  два этапа:

          1 этап - при постоянной скорости  сушки происходит более быстрое удаление влаги;

          2 этап - при убывании скорости  сушки происходит медленное обезвоживание  белков.

        Идеальным режимом сушки является  такой режим, при котором внутренняя  влага не будет отставать от  влагоотдачи с поверхности изделия.  Для ускоренного процесса сушки и получение изделий хорошего качества начальный период сушки протекает при влажности 20% с интенсивной обдувкой воздуха с высокой сушильной способностью.

Следовательно во избежание растрескивания изделий  высушивание ведут при мягких режимах, когда влага медленно удалятся воздухом с низкой сушильной способностью.

      На последних стадиях сушки  необходимо вести процесс осторожно.  Влажность изделия не должна  превышать 16%ю эти условия осуществляются  при сушки изделий в сушилках  на поточных линиях, где процесс делится на два этапа: предварительной и окончательной сушки. На предлагаемом мною производстве будет использоваться сушильный шкаф по 1,5 – 2кг.изделий. Продолжительность сушки составляет 50-60 минут, в зависимости от ассортимента изделий. Влажность макарон доводится до 19%.              После этого производится складирование изделий в картонную тару. Сушка до влажности 13% производится в течении 12-15ч.

Изделия при  выходе из сушилки имеет температуру, равную температуре сушильного воздуха. Перед упаковкой их необходимо охлаждать до температуры упаковочного отделения не менее 4ч. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4 Упаковка макаронных изделий.

 

         Перед упаковкой изделий необходимо  охладить до температуры упаковочного  изделия. Охлаждение осуществляется за счет обдувания сухих изделий воздухом с относительной влажностью 60-65% и температурой 25-30С. При этом происходит стабилизация изделий, окончательно выравнивается влажность по всей толщине продукта. Происходит снижение массы за счет испарения влаги 0,5-1%. Для охлаждения в основном используют виброохладитель.

Процесс упаковки включает в себя: подачу изделий  на упаковочные столы и бункера, сортировку, проверку их на магнитных  сепараторах, взвешивание, маркировку.

Макаронные  изделия выпускают в упакованном и  фасованном виде. Фасовка в мелкую потребительскую тару производятся на автоматах или в ручную. К потребительской таре относятся: коробочки из картона или плотной бумаги, пакеты из полиэтиленовой плёнке или из теермосклеющего целлофана. Макаронные изделия, фасованные в мелкую тару укладывают в наружную, (крупную тару) – ящики или короба. Макаронные изделия упакованные насыпью, в развесном виде производятся в наружную тару массой не более 30кг.

         К упаковочным материалам предъявляют следующие требования: они должны быть чистые, прочные, сухие, не заражены амбарными вредителями, не иметь постороннего запаха. Во избежание порчи каждый вид тары должен иметь определённую влажность, не превышающую установленные стандартом значения.

Перед упаковкой короба и ящики внутри выстилают чистой обёрточной бумагой, готовые изделия плотно укладывают, заполняя зазоры мягкой чистой бумагой. Для более полного наполнения ящиков использую столы – вибраторы, которые позволяют увеличить вместительность тары на 10%

4 Расчет  выхода готовой продукции.

 

Расчет рецептуры  на 1,5 тонны макаронных изделий

Таблица 4.1

Наименование  сырья	Расход сырья  На одну тонну  продукции	На 1,5 тонны продукции
Крупка, кг Вода, л. Итого сырья Выход готовой  продукции, кг Влажность, %	1017,57 225,31 1242,85   1000 13	1526,3 337,9 1864,2   1500 13

 

 

Рецептура для  четырех видов макаронных изделий

Таблица 4.2

 

Наименование  сырья	Перышки	Гребешки	Труба короткая	Вермишель	Расход сырья  на 1,5 тонны
Крупка, кг   Вода, л    Итого сырья   Выход готовой  продукции   Влажность, %	518,94   114,9   633,84       510   13	518,98   114,9   633,84       510   13	244,2   54,06   298,26       240   13	244,2   54,06   298,26       240   13	1526,3   337,9   1864,2       1500

 

 

4.1 Расчет рецептуры для приготовления теста

        На предприятии будут выпускаться такие макаронные изделия, как перышки, гребешки, трубка короткая, ушки. Так как они наибольшим способом у населения пользуются пёрышки, гребешки, то на предприятии в сутки эти изделия будут вырабатываться по 510кг, а вермишель и колёсики будут выпускаться по 240кг.

        Рецептура макаронного теста  зависит от качества муки, вида  вырабатываемых изделий, способа  их сушки и некоторых других  факторов.

        В рецептуре указывают количество  и температуру муки и воды, влажность и температуру теста, а при выработке изделий с добавками – дозировку добавок. Обычно количество воды и добавок указывают в расчете на 100кг. муки.

Составление и  расчет рецептур ведут в следующей  последовательности:

• Задают влажность теста
• По влажности теста и известной влажности муки (по данным лабораторным анализов) рассчитывают необходимое количество воды (литры) для замеса по формуле:

 В=М (Wт – Wм) / (100- Wт) (4.1.1)

М – дозировка  муки, кг.

Wт  Wм – влажность соответственно теста и муки

• Задают температуру теста, исходя из того предложения, что после замеса (на входе в шнековую камеру) она должна быть примерно равна 40С.

РАСХОД МУКИ.

           Одним из важнейших показателей  работы макаронного предприятия  – это расход сырья в соответствии  с установленными нормами, т.е. максимально допустимыми затратами его на выработку единицы продукции.

            В макаронном производстве плановая  норма расхода сырья определиться  количеством сырья (муки и добавок), приведенного к влажности 14,5%, требуемого для изготовления 1тонны макаронных изделий 13%. Нормами расхода сырья, т.е. установление плановой нормы, осуществляют с целью обеспечения применения в производстве и планировании обоснованных норм расхода сырья для рационально и эффективного его использования и осуществления режима его экономии

При выработке  макаронных изделий без добавок  норм расхода муки (ТЗм) т.е та часть  муки, которая используется непосредственно  на производство определяют по формуле:

ТЗм = (100-Wизд.) / (100 – Wм) * 1000 (4.1.2),

Wизд, Wм – соответственно влажность готовых изделий и муки, %.

Таким образом, технологические затраты при  выработке изделий без добавок  при плановой влажности муки изделий 13%.

ТЗм =(100-13.0) / (100-14,5)*1000= 1017,5кг/т.

Учётные потери представляют собой всевозможный санитарный брак муки, п/ф и готовой продукции (смёт с помола муки, тестовая крошка сырых и готовых изделий, выбой из мешков, запачканный, закисший, заплесневелый п/ф и продукт и т.д.) величина учетных потерь обычно находится в пределах 2-4 кг. на тонну (в расчете на 14,5% влажности муки).

 

4.2 Расчет технологического  оборудования.

         Для работы на предприятии  по производству макаронных  изделий  производительностью 1500 тонн в  сутки необходим следующий набор  оборудования: мукопросеиватель, пресс – автомат, сушильный шкаф и виброохладитель.

Таблица 4.2.1

Производительность, кг/час	Не менее 1500
Ёмкость бункера, кг	Не менее 40
Номинальная мощность, кВт	1,1
Потребляемая  энергия, кВт	Не более 1,0
Габаритные  размеры, мм	Не более 860*670*1310
Масса, кг	Не более 155

 

Техническая характеристика мукопросеивателя VGV -800 М.

Пресс – автомат

Таблица 4.2.2

Бункер (количество), шт.	2
Шнек (диаметр), мм	45
Средняя производительность, кг/ч	65
Ёмкость основного/ дополнительного бункера муки, кг	7/7
Средняя потребляемая мощность	1,9
Расходы воды на охлаждение пресс – камеры, л/мин.	1-2
Установленная мощность, кВт	3,0
Габариты, мм - транспортировочные - в рабочем  положении	810*690*1690
Масса, кг	200

4.3 Расчет складских помещениях.

       Вся мука на складе хранится тарным способом. Склад муки должен вмещать семи суточный запас муки. Площадь хранения муки определяется в соответствии с нормами складирования муки. Мука хранится в мешках 50кг. и складируется на стеллажах по 40 мешков каждый.

Общий запас муки на складе определяем по формуле:

Мм. Скл = Мм*Тхр (4.3.1)

Мм. Скл. – общий  запас муки, кг.

Мм – масса  муки в сутки, кг.

Тхр – срок хранения муки, в сутки

 

Расчет количества стеллажей рассчитывается по формуле:

Nм = Мм./ М меш.(4.3.2)

Nм – количество мешков, шт.

М меш. – масса одного мешка, кг.

Nс = Nм/40 (4.3.3)

Nc – количество стеллажей, шт.

40 – количество мешков  на одном стеллаже, шт.

Расчет площади склада муки определяется по формуле:

 

      S = Мм.скл.*1,7(4.3.4)

      S- площадь склада, м.

      1,7 – норма складирования

Рассчитываем  площадь склада и количество стеллажей  для муки.

Мм. Скл = 1526,3*7=10684,1

Nм = 10684: 50=213шт.

Nc =213^40= 5шт.

S = 10684.1*1,7*1,7=18м. 
5 Технохимический контроль.

 

      Технохимический контроль на  предприятиях пищевой промышленности призван осуществлять контроль качества выпускаемой продукции на всех стадиях производства, начиная от поступления сырья и заканчивая готовой продукцией. Технохимический контроль предусматривает также контроль качества  вспомогательных материалов «этикеток, бумаги, картона и т.д.» Технохимический контроль производства включает в себя:

• Контроль качества поступающего на производства сырья «мука, вода, добавки».
• Контроль качества готовых изделий.
• Контроль качества вспомогательных материалов и тары.

         Выборка – определенное количество  упаковочных единиц продукции,  взятых от контролируемой партии.

        Объединённая проба – проба,  состоящая из совокупности макаронных  изделий, отобранных их упаковочных  единиц выработки.

       Средняя проба – часть объединенной пробы, выделенная для определения отдельных показателей качества макаронных изделий.

       Навеска – часть объединенной  или средней пробы, выделенная  для определения отдельных показателей  качества макаронных изделий

       Качество муки устанавливается в каждой однородной партии на основании результатов лабораторного анализа средней пары, отобранной от этой партии. Масса каждой выемки должна быть 200-300г, а общая масса отобранных выемок должна быть состоять не менее 2кг.

Объем партии –  объем выработки.

• До  5 включительно – каждый мешок.
• От 5 – 100 включительно – не менее 5
• От 100 и более – не менее 5% количества мешков партии.

       При приеме муки в таре производится  внешний осмотр тары на прочность  и чистоту мешковины, на наличии маркировок, на заражённость и загрязненность вредителями хлебных запасов. Для проверки соответствия качества муки, упакованной в тару, требованиям нормативно – технической документации отбирают выработку, определяют количество штучной продукции, отбираемой для контроля из партии.

Органолептический анализ муки.

Определение вкуса и хруста.

       Для определения вкуса хруста  небольшое количество муки (1-2 навески  массой по 1г) разжевывают. Мука  должна иметь нормальный, слегка  сладковатый вкус и хруст, связанный с присутствием песка в муке, не допускается.

       Приблизительно 20г. муки высыпают  на чистую бумагу, согревают дыханием  и устанавливают запах. Для  усиления ощущения запаха, муку  помещают в стакан и обливают 7горячей водой, температура воды = 60С, затем воду сливают и определяют запах испытуемой муки. Мука с полынным, плесневелым, затхлым и другим посторонним запахом в производство не допускается. В сомнительных и спорных случаях запах и вкус муки, а также наличие хруста определяется дегустацией хлеба, выпеченного из нее.

Определение цвета.

      Цвет определяется по сухой  и мокрой пробе. Берут по 3-5г.

Испытуемого и  контрольного образцов муки, помещают рядом на чистую сухую дощечку (стекло, разравнивают гладкой лопаточкой) ребром стекла так, чтобы получился слой около 5мм, а образцы слегка соприкасались, далее накрывают стеклянной пластиковой и спрессовывают. Далее пластики помещают в воду в наклонном положении и держат в ней до исчезновения пузырьков воздуха . Затем вынимают в течении 1-2мин. Сравнивают цвет образцов муки. Различие в цвете мокрых образцов более заметен, чем ниже сорт муки, тем она темнее, так как в ней содержится больше оболочек зерна, а в них больше пигмента, придающих окраску муке.