Министерство  науки и образования РФ

     Северо-Кавказский Горно-Металлургический Институт

     (СКГТУ) 
 
 

     Факультет  Электромеханический

     Кафедра  ТМ и О 
 

     Курсовой  проект 

     по  Процессам и аппаратам  пищевых производств 
 
 

     Студент: Скотникова С. А.   группа МАП-06   

     Форма обучения очная    Курс IV   
 

     Руководитель: проф. Максимов Н.П.

     Зав. кафедрой: проф. Максимов Н.П. 
 
 
 

     Владикавказ 2010

Задание.

     Тема: «Процессы и аппараты отделения  выпечки хлеба на производительность 750 т/г (по готовому продукту)»

Содержание

Задание. 2

Содержание 3

Аннотация. 4

Введение. 5

1. Технологическая  часть 8

Обоснование выбора схемы цепи аппаратов 8

Схема цепи аппаратов 9

Технологическая схема приготовления хлеба. 10

Сырье хлебопекарного производства 13

Выход готового изделия 16

Расчет необходимого количества сырья 17

Расчет производственной рецептуры 18

Теоретический расход тепла. 21

2. Выбор и  расчет оборудования 24

Расчет и выбор  просеивателя 24

Расчет и выбор  тестомесильной машины 26

Расчет и выбор  тестоделительной машины 29

Расчет и выбор  расстойного шкафа. 31

Расчет и выбор  печи 33

Заключение 35

Список литературы 36

Аннотация.

     В данном курсовом проекте спроектирована схема цепи аппаратов в цехе производительностью 750 т/г, приведен ее рисунок, описание работы линии, приведены технологические  расчеты, определяющие количество перерабатываемого материала, выбрано и рассчитано основное и вспомогательное оборудование.

     Пояснительная записка содержит:

     - листов 37;

     - рисунков 6;

     - таблиц 8;

     - литературы 17;

     Графическая часть проекта выполнена на одном  листе формата А1.

Введение.

     История развития хлебопечения.

     Самая древняя еда человека – дикие  злаки. Это были прародители пшеницы, ячменя, овса, ржи, проса. 15 тыс. лет назад люди употребляли в пищу сырые злаки. Позже они научились растирать их с помощью 2-х специально обработанных камней и получать крупу, а затем и муку, которую смешивали с водой и в виде жидкой каши поедали сырой. Таким образом, жидкая зерновая каша и является первым хлебом, который был изобретен человеком.

     Прошло  несколько тысячелетий, и человек  научился возделывать пшеницу, ячмень, просо и другие злаки. Именно в это время у древних народов появляются приспособления, позволяющие измельчать зерна злаков – ступки, ручные мельницы.

     С открытием огня люди убедились, что  подогретое зерно, сваренная похлебка из муки вкуснее. Это было второе рождение хлеба. Затем люди научились выпекать пресные лепешки, мало напоминающие хлеб наших дней, но именно с появлением этих лепешек началась история хлебопечения на земле.

     Начало  производства печеного хлеба совпадает  с развитием культуры каждого  народа на земле, А поскольку натуральный  хлеб стал основной частью питания человека, то он начал совершенствовать технику переработки зерна.

     5 тыс. лет назад в Древнем  Египте зерно дробили в каменных  ступках или растирали на специальных  каменных досках, затем изобрели  жернова, с помощью которых получали муку тонкого помола. Египтяне соединили в один процесс 3 великих открытия древности: выращивание пшеницы хорошего качества, применение жерновов для помола муки и использование дрожжей при производстве хлеба.

     Искусство выпекать пшеничный хлеб от египтян  перешло в Грецию. У них существовало много разновидностей хлеба –  от самого простого до изысканных сдобных хлебов. В след за Грецией технологию производства хлеба перенимают римляне.

     С момента изобретения хлеб почитался  и ценился всеми. Люди, умевшие  выпекать хлеб, имели большой авторитет.

     На  Руси хлебом называли не только хлеб, но и зерно. Во времена развития феодальных отношений хлеб на Руси пекли в домашних условиях, а затем появились и пекарни. С ростом городов и разделением труда развивалась торговля печеным хлебом. В конце XIX века появились первые хлебопекарные предприятия, которые начали вытеснять кустарные. К началу Первой Мировой войны имелось только несколько крупных хлебопекарных предприятий. Хлебное дело приобретало индустриальные черты, хлебозаводы оснащались современной техникой. В 1940 году на хлебозаводах вырабатывалось более 55% всей продукции.

     Значение  хлеба в питании  населения

     Хлеб  — гениальное изобретение человечества. В мире мало ценностей, которые, как  хлеб, ни на день, ни на час не теряли бы своего значения. Когда хочется  есть, вспоминаешь, прежде всего, хлеб. И кто из нас усомнится в  том, что запах горячего хлеба, один из самых лучших на свете. Его не спутаешь ни с каким другим. Ведь хлеб пахнет хлебом. Прекрасные слова  о хлебе написал Антуан Огюст  Перментье, живший в XVIII веке. «Хлеб – является великодушным подарком природы, такой пищей, которую нельзя заменить ничем другим. Заболев, мы вкус к хлебу теряем в последнюю очередь; и как только он появляется вновь, это служит признаком выздоровления. Хлеб можно потреблять в любое время дня, в любом возрасте, в любом настроении; он делает вкуснее остальную пищу, является основной причиной и хорошего и плохого пищеварения. С чем бы его ни ели, с мясом или любым другим блюдом, он не теряет своей привлекательности. Он настолько нужен человеку, что, едва родившись на свет, мы уже без него не можем обойтись, и до смертного часа он нам не надоедает».

     Хлебные изделия являются одними из основных продуктов питания человека. Суточное потребление хлеба в разных странах составляет от 150 до 500 г на душу населения. В России его потребляют традиционно много — в среднем до 330 г в сутки. В периоды экономической нестабильности потребление хлеба неизбежно возрастает, так как хлеб относится к наиболее дешевым продуктам питания.

     В хлебе содержатся многие важнейшие  пищевые вещества, необходимые человеку; среди них белки, углеводы, витамины, минеральные вещества, пищевые волокна. За счет потребления хлеба человек почти наполовину удовлетворяет свою потребность в углеводах, на треть — в белках, более чем наполовину - в витаминах группы В, солях фосфора и железа. Хлеб из пшеничной обойной или ржаной муки почти полностью удовлетворяет потребность в пищевых волокнах.

     Современное хлебопекарное производство характеризуется  высоким уровнем механизации и автоматизации технологических процессов производства хлеба, внедрением новых технологий и постоянным расширением ассортимента хлебобулочных изделий, а также широким внедрением предприятий малой мощности различных форм собственности. Все это требует от работников отрасли высокой профессиональной подготовки, знания технологии и умения выполнять технологические операции по приготовлению пшеничного и ржаного теста, по разделке и выпечке различных видов изделий.

1. Технологическая  часть

Обоснование выбора схемы цепи аппаратов

     За  последние годы в хлебопекарной  отрасли на государственных предприятиях резко снизилось производство хлебобулочных изделий из-за значительного роста количества пекарен малой мощности в негосударственном секторе, т. е. в малом и среднем бизнесе. Это привело к тому, что использование комплексно-механизированных и автоматических линий, как правило, имеющих большую производительность, стало нецелесообразным.

     На  частном предприятии «Хлеб Осетии»  имеется комплексно-механизированная линия по производству хлебобулочных  изделий с тупиковой конвейерной  печью ФТЛ-2, производительность которой  составляет 7,1  15,3 т/сут. Эта печь имеет наибольшее распространение не только среди конвейерных печей, но и среди любых печей, устанавливаемых на хлебозаводах. Она позволяет вырабатывать практически все виды продукции. Печь ФТЛ-2 набирает необходимую для выпечки температуру за гораздо меньшее время.

     В связи с этим на предприятии было принято решение об использовании  механизированной линии с печью  ФТЛ-2 для выработки хлебобулочных  изделий широкого ассортимента.

Схема цепи аппаратов

Рис. 1

Технологическая схема приготовления  хлеба.

     Технологическая схема производства любого вида хлебного изделия включает в себя последовательность отдельных технологических этапов и операций, выполнение которых позволяет получать изделия, отличающиеся наилучшим качеством.

Этапы технологического производства хлеба

     Хлебозаводы, пекарни, цеха по производству хлеба,  сухарных, бараночных, мучных кондитерских изделий и другой продукции, основным сырьем для которых является мука, в соответствии с принятыми технологическими схемами и нормами проектирования включают следующие отделения:

• прием и хранение сырья к производству;
• подготовка сырья к пуску в производство
• разделка теста;
• выпечка;
• хранение выпеченных изделий и отправка их в торговую сеть.

     Каждый  их этапов в свою очередь складывается из отдельных, последовательно выполняемых производственных операций и процессов.

     Прием и хранение сырья.

     Данный  этап охватывает прием, перемещение  в складские помещения и емкости и последующее хранение всех видов сырья. Основного, к которому относятся: мука, вода, соль, дрожжи, и дополнительного (сахар, жировые продукты, яйца, патока, изюм, молоко и продукты его переработки, нетрадиционное сырье и др.).

     От  каждой партии принимаемого сырья, в  первую очередь муки и дрожжей, сотрудник лаборатории предприятия отбирает пробы для анализа, проверки соответствия нормативам качества и установления хлебопекарных свойств.

     Подготовка  сырья к пуску  в производство.

     На  основании данных анализа сырья, сотрудники лаборатори устанавливают целесообразную с точки зрения хлебопекарных свойств смесь и количественное соотношение.

     Муку  на хлебопекарные предприятия доставляют и хранят в мешках. Соль предварительно растворяется в воде, затем раствор  направляется на приготовление теста. Дрожжи предварительно измельчаются, разбавляются с водой и в виде такой суспензии поступают на приготовление теста.

     Приготовление теста.

     Тесто для хлеба формового готовится  опарным способом на большой густой опаре с внесением в нее 70 % муки от общего количества согласно рецептуре.

     Последовательность  замеса опары в дежах: набирают воду согласно расчету, добавляют прессованные дрожжи, засыпают муку и замешивают до получения однородной массы. Продолжительность замеса опары 5 минут. Начальная температура брожения 28 – 29 °С. Опаре дают хорошо выбродить. Продолжительность брожения 3 – 4 часа и зависит от следующих факторов: от качества прессованных дрожжей, начальной температуры опары, консистенции опары, качества муки.

     Готовность  опары определяется по кислотности, объему, который увеличивается в 1,5 – 2 раза, и органолептически – если нажать на поверхность  опары, она начинает опадать.

     В выброженную опару добавляют  оставшееся количество воды, муки, соль в виде раствора и тщательно перемешивают в течении 6 – 8 минут. Более короткий замес необходим при переработке  муки со слабой клейковиной. Начальная температура теста 29 – 30 °С. Продолжительность брожения 1 час.

     Готовое тесто выгружается в приемную воронку тестоделительной машины. Освободившуюся и зачищенную от остатков теста дежу откатывают к тестомесильной машине для замеса новой порции теста.

     Разделка.

     Под общим названием «разделка теста» принято объединять операции деления  теста на куски требуемой массы, придания этим кускам формы, обусловленной видом выпускаемых изделий, и расстойки сформованных кусков.

     Деление теста на куски осуществляется на тестоделительной машине. Готовые куски теста помещаются для расстойки в расстойный шкаф. Во время расстойки куски теста находятся в состоянии покоя. Целью расстойки является разрыхление тестовых заготовок в результате происходящего в них брожения. Поэтому в шкафах необходимо поддерживать оптимальную температуру и влажность воздуха (t = 35ºC, φ = 80-85%). Длительность расстойки зависит и от свойств теста и от параметров воздуха и может колебаться от 30-55 мин.

     Правильное  определение оптимальной длительности расстойки существенно влияет на качество изделий.

     Выпечка.

     Выпечка тестовых заготовок формового хлеба  массой m = 0.6 кг происходит в пекарной камере хлебопекарной печи при t = 240-280 ºC в течении 20-24 мин. При этом в результате теплофизических, коллоидно-химических и биохимических процессов тестовая заготовка переходит в состояние готового выпеченного изделия.

     Хранение  выпеченных изделий  и отправка в торговую сеть.

     Выпеченный  хлеб транспортируется в хлебохранилище, где укладывается на специальные  стеллажи, на которых он хранится до отправки в торговую сеть. При хранении после выпечки хлеб остывает, утрачвает  часть влаг, а при длительном хранении и свежесть.

     Такова  последовательность основных этапов технологического процесса производства хлеба.

Сырье хлебопекарного производства

     Все сырье, применяемое в хлебопекарном  производстве, подразделяется на основное и дополнительное. Основное сырье является необходимой составной частью хлебобулочных изделий. К нему относятся: мука, дрожжи, соль и вода. Дополнительное сырье — это сырье, применяемое по рецептуре для повышения пищевой ценности, обеспечения специфических органолептических и физико-химических показателей качества хлебобулочных изделий. К нему относятся: молоко и молочные продукты, яйца и яичные продукты, жиры и масла, сахар и сахаросодержащие продукты, солод, орехи, пряности, плодово-ягодные и овощные продукты, пищевые добавки.

     Качество  хлеба и хлебобулочных изделий  в значительной степени зависит от качества сырья, особенно от качества муки. Хлебопекарные свойства муки зависят, прежде всего, от качества зерна, из которого она получена, а также от условий ее производства и хранения.

     Мука  — важнейший продукт переработки зерна. Ее получают путем помола зерна и классифицируют по виду, типу и сорту.

     Вид муки определяется той хлебной культурой, из которой она получена. Различают муку пшеничную, ржаную, ячменную, овсяную, рисовую, гороховую, гречневую, соевую. Муку можно получать из одной культуры и из смеси пшеницы и ржи (пшенично-ржаная и ржано-пшеничная).

     Тип муки определяется ее целевым назначением. Например, мука пшеничная может вырабатываться хлебопекарной и макаронной. Хлебопекарная мука вырабатывается в основном из мягкой пшеницы, макаронная — из твердой высокостекловидной. Ржаная мука вырабатывается только хлебопекарной.

     Сорт  муки является основным качественным показателем всех ее видов и типов. Сорт муки связан с ее выходом, т. е. количеством муки, получаемой из 100 кг зерна. Выход муки выражают в процентах. Чем больше выход муки, тем ниже ее сорт.

     Для выработки хлеба и хлебобулочных  изделий на хлебопекарных предприятиях применяют в основном пшеничную и ржаную муку. Пшеничную муку вырабатывают пяти сортов по ГОСТ 26574 «Мука пшеничная хлебопекарная»: крупчатка, высшего, первого, второго сортов и обойная или четырех сортов по ТУ 8 РФ 11-95—91 «Мука пшеничная» высшего, первого, второго сортов и обойная. Кроме того вырабатывают муку пшеничную подольскую по ТУ 8 РСФСР 11-42—88 и муку пшеничную хлебопекарную «Особая» по ТУ 9293-003-00932169—96 высшего и первого сортов.

     Мука  ржаная хлебопекарная вырабатывается по ГОСТ 7045 трех сортов — сеяная, обдирная и обойная. Кроме того вырабатывается мука ржаная хлебопекарная «Особая» по ТУ РФ 11-115—92. Муку, полученную из зерновых и крупяных культур, используют составе композитных смесей. Это следующие виды и сорта муки: мука ячменная сортовая (ТУ 9293-008-00932169-96), мука пшенная сортовая (ТУ 9293-007-00932169—96), мука кукурузная сортовая (крупная и мелкая) (ТУ 9293-009-00932169-96), мука рисовая 1 сорта (ТУ 9293-010-00932169-96), мука гороховая сортовая (ТУ 9293-011-00932169—96), мука пшеничная с высоким содержанием отрубянистых частиц (ТУ 9293-003-00932169-96), мука пшеничная, обогащенная пищевыми волокнами (докторская) (ТУ 9293-004-00932169-96).

     В настоящее время стали создаваться  композитные мучные смеси для хлебобулочных изделий. Композитные мучные смеси для хлеба включают три компонента: муку пшеничную хлебопекарную 1 сорта (65%), муку ржаную обдирную (15%) и крупяную (ячменную сортовую, пшенную сортовую или гречневую 1 сорта) (20%). Смеси для хлебцев состоят из двух компонентов — муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта (89%) и крупяной муки (11%). Композитные смеси для кондитерских изделий включают муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта (80%) и крупяную муку (20%). Композитные мучные смеси предназначены для расширения ассортимента изделий с улучшенным аминокислотным составом, повышенным количеством макро- и микроэлементов и витаминов.

Рецептура на хлеб формовой из муки пшеничной I сорта массой 0,7 кг [6]

Таблица 1

     Физико-химические показатели по ГОСТ 27842-88 [6]

 Таблица  2

Выход готового изделия

     Выход готового изделия определяется следующей  формулой [2]:

      ,  (1)

где В – выход хлеба, кг;

     G_с – общее количество сырья, кг;

     W_ср – средневзвешенная влажность сырья, %;

     W_т – влажность теста, %;

     G_бр – затраты при брожении, %; G_бр = 2,5 – 3,0 %

     G_уп – упек, %; G_уп = 8 – 10 %

     G_ус – усушка, %; G_ус = 2,8 – 3,2 %

Принимаем G_бр = 2,5 %; G_уп = 8 %; G_ус = 2,8 %.

     Средневзвешенная  влажность сырья определяется по формуле [2]:

                       (2)

где  m_м, m_д, m_с – масса муки, дрожжей, соли, кг;

     W_м, W_др, W_с – влажность соответственно муки, дрожжей, соли, %.

                                   (3)

где  W_x – влажность хлеба, %;

     n – разность между влажностью теста и хлеба, %, в зависимости от сорта перерабатываемой муки и вида изделия, n = 0 ¸ 1,5 %.

Расчет  необходимого количества сырья

     Количество  расходуемой муки определяется по формуле [3]:

где Р_с – суточный расход муки, кг;

     В_х – выход хлеба, кг.

     Количество  других видов сырья в сутки (К_с) определяем по формуле [3]:

где А – количество сырья на 100 кг муки по рецептуре, кг.

     Масло растительное используется на смазку форм.

Расчет  производственной рецептуры

     Принимаем, что тесто для хлеба пшеничного формового из муки I сорта готовится на большой густой опаре с внесением в нее 70 % муки от общего количества, согласно рецептуре. Замес теста ведется на тестомесильной машине А2-ХТБ периодического действия с емкостью дежи 330 л.

     Загрузка  емкости мукой определяется по формуле [2]:

где  М_е – количество муки, загружаемое в емкость, кг;

     q_т – норма загрузки на 100 л геометрической емкости, кг;

     V_е – объем емкости, л.

     q_т для муки  I сорта на 100 л геометрической емкости составляет 35 кг.

     Количество  муки, загружаемое в дежу:

при замесе опары

при замесе теста

     Количество  других видов сырья, загружаемое  в дежу, рассчитываем по формуле [2]:

                                                           (7)

где А – количество сырья на 100 кг муки, кг;

При замесе опары используем все количество дрожжей, т. е. 1,16 кг.

     Выход опары определяем по формуле [2]:

      ,  (8)

где G_о – общее количество опары, кг;

     G_с.в – содержание сухих веществ в опаре, кг;

     W_о – влажность опары, %;  W_о – выше влажности теста на 2 – 3 %.

     W_о = W_т + 3,0 = 46 + 3,0 = 49,0 %.

     Количество  воды при замесе опары [2]

     В_о = G_o – M_o – G_др = 136,12 – 80,85 – 1,16 = 54,11 л.  (9)