Технологическая линия производства печенья с разработкой печи
Курсовая работа по дисциплине:
«Процессы и аппараты пищевых технологий»
Тема:
«Технологическая линия
производства печенья с
Содержание
Содержание:
Введение
1.Описание технологической схемы
2.Свойства сырья,
3.Анализ патентной и технологической литературы
4.Расчетная часть
5.Охрана труда и техника безопасности
Заключение
Список использованной литературы
Приложения
Введение
В настоящие время в экономике Российской Федерации пищевая промышленность оказалась одной из наиболее динамично развивающихся отраслей промышленности. Решение проблемы повышение эффективности развития пищевой промышленности приобретает в этой связи особую актуальность, ведь производство пищевых продуктов является важнейшей жизнеобеспечивающей сферой народнохозяйственного комплекса России, оказывающей значительное влияние на состояние экономики страны, уровень продовольственной безопасности и благосостояния народа. Годовое потребление печенья составляет около 700 тысяч тонн, что говорит о росте производства продукта. Процессы переработки базируются на использовании современных достижений науки и техники, что связано с необходимостью привлечения знаний самого высокого научно-технического уровня. Данная работа посвящена технологическим расчетам ротационной печи, применяемого в процессе выпечки песочного печенья. Процесс выпечки определяется температурными и влажностными режимами ротационной печи. Эти режимы зависят от конструкции печи, массы выпекаемых изделий, способа выпечки, технологического процесса. Большое влияние на режим выпечки песочного печенья оказывает относительная влажность среды пекарной камеры. Таким образом, очевидна важность правильного выбора печи для получения качественного готового продукта.
Целью выполнения курсового проекта является ознакомление с технологической схемой песочного печенья, а также технологический и тепловой расчеты теплообменной установки –ротационная печь.
1.Описание технологической схемы
Стадии технологического процесса.
Производство песочного печенья можно разделить на следующие основные стадии и операции:
— подготовка сырья к производству;
--- хранение, темперирование, смешивание, просеивание сыпучих сырья;
---измельчение и плавление твердых жиров;
--- приготовление растворов пищевых добавок;
---приготовление дрожжевой разводки;
—дозирование рецептурных компонентов;
—приготовление эмульсии;
—замес теста;
—вылежка песочного теста на химических разрыхлителях для релаксации;
—выстойка песочного дрожжевого теста для брожения и ферментации;
—приготовление многослойного пласта путем прокатки и складывания слоев теста;
—калибрование многослойного пласта и формование тестовых заготовок;
—выпечка и охлаждение тестовых заготовок;
—упаковывание готовых изделий в потребительскую и торговую тару.
Характеристика комплексов оборудования. Начальные стадии технологического процесса производства печенья выполняются при помощи комплексов оборудования для хранения, транспортирования и подготовки к производству муки, крахмала, сахара, жира и других видов сырья. Для хранения сырья используют мешки, металлические емкости и бункеры.
Сыпучие компоненты в мешках транспортируют при помощи погрузчиков либо без тары — нориями, цепными и винтовыми конвейерами. Жидкие компоненты и полуфабрикаты перекачивают насосами.
Замес песочного теста выполняется в тестомесильных машинах периодического действия, в которых рецептурные компоненты дозируют при помощи весовых дозаторов и объемных мерников. Для выстойки песочного дрожжевого теста применяют подкатные дежи либо бродильные аппараты непрерывного действия.
Ведущий комплекс линии включает тестовальцующий агрегат непрерывного действия — ламинатор, систему калибрующих валков и формующую машину с режущим ротором.
Завершающие стадии технологического процесса выполняются на комплексе оборудования, включающем ротационную печь, охлаждающий конвейер, фасовочные машины и транспортирующие устройства.
Устройство и принцип действия линии.
Рис.1 Технологическая схема линии производства песочного печенья
Жидкие рецептурные компоненты (молоко, меланж и др.) после фильтрации хранятся в расходных емкостях 5, из которых насосами 6 загружаются в объемные дозаторы (мерники) 2. Блоки жира растапливают и после фильтрации загружают в расходную емкость 9,снабженную обогревательной рубашкой. Из этой емкости расплавленный жир перекачивают насосом 7 в бункерные весы 1 либо путем переключения кранов 8 осуществляют циркуляцию жира. Она необходима в перерывах между операциями дозирования жира, а также если температура жира находится за пределами оптимального интервала 38...42 °С.
Просеянный сахар питателем 4 загружают в бункерные весы 3. Для приготовления песочного теста обычно применяют сахар-песок, так как по сравнению с сахарным тестом в песочном тесте содержится больше влаги, увеличены температура и продолжительность замеса, что улучшает условия растворения кристаллов сахара. Однако применение сахарной пудры предпочтительно.
Мука из разных партий
с различным качеством
Для приготовления
рецептурной смеси эти сыпучие
компоненты в необходимых соотношениях
выгружаются из бункеров 22 при помощи
системы питателей 23, взвешиваются
на весах 24 и накапливаются в
Готовую эмульсию сливают в расходный бак 13, в котором она постоянно перемешивается при температуре 38.. .40 °С. Насосом 16 эмульсию через расходомер 14 дозируют в месильную машину 17 либо путем переключения кранов 15 осуществляют циркуляцию эмульсии в баке 13.
Замес теста производится в тестомесильной машине периодического действия 17. При непрерывном вращении месильных лопастей одновременно параллельными потоками в течение 4.. .6 мин загружают в машину 17 эмульсию и мучную смесь.
Соотношение рецептурных компонентов должно обеспечить влажность теста для песочного печенья в пределах 22...26 %. Температура теста поддерживается в интервале 38.. .40 °С. Продолжительность замеса песочного теста составляет 15... 18 мин и разделяется на две стадии: 0,5 мин при частоте вращения месильных лопастей 28 мин-1, а остальное время при частоте 56 мин-1. Конкретные значения влажности теста, температуры и продолжительности его замеса зависят от свойств муки, рецептуры и введенных добавок. За несколько минут до окончания замеса непосредственно в тестомесильную машину 17 добавляют пиросульфит натрия в количестве 0,025...0,050 %. Максимальная дозировка этой добавки применяется для «сильной» муки с содержанием клейковины свыше 34 %. К концу замеса порошок пиросульфита натрия или его водный раствор необходимо равномерно распределить по всему объему теста. Готовое тесто для затяжного печенья благодаря применению пиросульфата натрия не нуждается в выдержке. Его выгружают из тестомесильной машины 7 7 в подкатные дежи 18, которые затем закрепляют на подъемнике-дежеопрокидывателе 21. В зависимости от компоновки линии тесто может загружаться подъемником 21 непосредственно в приемную воронку ламинатора 29 либо перемещаться с помощью промежуточного конвейера 28 после опрокидывания дежи с тестом в воронку 19.
Замес крекерного дрожжевого теста в машине 7 7 начинается с загрузки дрожжевой разводки, затем при вращении месильных лопастей в течение 4.. .6 мин одновременно и параллельно подают порции эмульсии и мучной сыпучей смеси. В зависимости от рецептуры и свойств сырья получают дрожжевое тесто влажностью 26...30 % при температуре 26...30 °С в течение 15... 18 мин.
Готовое дрожжевое тесто выгружают из машины 17 в подкатные дежи 18, из которых тесто при помощи подъемника 21 через воронку 20 загружается на пластинчатый конвейер 11 бродильного аппарата непрерывного действия 12. Этот аппарат снабжен автоматической системой поддержания оптимальных параметров воздушной среды в бродильной камере: температура 30±3 °С и относительная влажность 75±5 %. Конвейер 11 обеспечивает перемещение теста от входа к выходу аппарата 12 в течение 2 ч, необходимых для протекания процессов брожения и ферментации теста. Готовое крекерное дрожжевое тесто с конвейера 11 поступает на промежуточный конвейер 28 и затем загружается в приемную воронку ламинатора 29.Тестовальцующая машина непрерывного действия — ламинатор 29 — состоит из нескольких пар гладких и рифленых валков и системы ленточных конвейеров, смонтированных на общей станине, снабженных регулировочными устройствами и контрольно-измерительными приборами. Ламинатор имеет две приемные воронки, дном каждой из них является пара валков. Они прокатывают две ленты теста, которые поступают на горизонтальный конвейер, накладываются друг на друга и вылеживаются. Затем трижды повторяется операция прокатки и вылеживания двуслойной ленты теста, при этом толщина слоев существенно уменьшается. На выходе из ламинатора выполняется операция многократного слоения полученной ленты с разворотом на 90° и формированием многослойного пласта теста.
Этот пласт калибруется
по толщине тремя парами валков 30,
соединенных короткими
Для протекания эластичной
деформации прокатанного пласта требуется
определенный промежуток времени, поэтому
пласт поступает на конвейер 32, длина
которого подбирается в зависимости
от физических свойств теста. Чтобы
тесто не прилипало к валкам, на
верхнюю поверхность пласта наносят
муку, которая счищается
Конвейер 34 подает калиброванный многослойный пласт теста под формующий ротор 35. Он представляет собой цилиндр диаметром около 80 мм, на котором закреплены матрицы с режущими кромками. В корпус каждой матрицы установлено донышко, к которому крепятся трафареты с рисунком и надписью, а также шпильки для прокалывания тестовой заготовки.
Отформованные тестовые заготовки перекладываются без нарушения рядности с конвейера 34 на сетчатый конвейер 38 ротационной печи 39. Просеченная лента многослойного пласта теста принимается конвейером 37 и передается на возвратный конвейер 36 для загрузки в одну из приемных воронок ламинатора 29.
Выпечка затяжного печенья продолжается 5.. .9 мин при следующих температурах по зонам (°С): 160... 180; 280.. .290; 270.. .300; 260...290; 250.. .280. Конкретные значения параметров выпечки зависят от производительности печи, рецептуры, размеров тестовых заготовок, влажности теста и готовых изделий и других факторов.
Выпеченное печенье предварительно охлаждается на выступающей части пода печи 40 и передается на многоярусный охлаждающий конвейер 41. На нем при естественных параметрах воздушной среды помещения цеха в течение 4.. .5 мин изделия охлаждаются до температуры 40...45 °С.
Устройство линии предусматривает три варианта упаковывания продукции в зависимости от ассортимента изделий. Крупные изделия правильной формы проходят два яруса охлаждающих конвейеров 41,45 и снимаются на горизонтальный конвейер 42, поворачиваются укладчиком (стеккером) 44 на ребро и подаются в заверточную машину 46 для завертки в пачку. Последние на столе 47 укладывают в картонные короба. Мелкие изделия загружаются в фасовочную машину 43 для упаковывания в пакеты. Часть не завернутой продукции может загружаться в бункер 48, из которого изделия упаковывают непосредственно в торговую тару — картонные короба и взвешивают на весах 49. Короба с готовой продукцией укладывают на тележки или на конвейер и отправляют на склад.
2.Свойства сырья, полуфабрикатов и готовой продукции
Мукомольная промышленность.
Характеристика сырья.
В России выпускается пять сортов пшеничной муки и три сорта ржаной хлебопекарной муки:
- Крупчатка – 10%
- Высший сорт – 30%
- Первый сорт – 72%
- Второй сорт – 85%
- Обойная – 96
- Сеяная – 63%
- Обойная – 95%
- Обдирная – 87%
Кроме того, из смеси пшеницы и ржи готовят два сорта муки типа обойной : пшенично-ржаная и ржано-пшеничная.
Процесс производства муки состоит из подготовки зерна к помолу и самого помола. Обойную муку получают измельчением всего зерна в целом, другие сорта (сортовую муку) готовят из эндосперма с небольшой примесью оболочек. Соответственно помолы делят на обойные (простые) и сортовые (сложные). Сортовой помол в зависимости от количества сортов муки, получаемых из одной партии зерна может быть одно-,двух- и трех-сортовым.
Полученное количество муки каждого сорта должно соответствовать установленной норме ее выхода (выходом называют количество муки, выраженное в процентах к массе переработанного зерна базисной влажности –14,5%).Отдельные партии зерна имеют различные показатели качества. Для получения муки стандартного качества партии зерна имеют различные показатели качества партии зерна на мельницах подсортировывают –составляют из них помольную смесь.
При этом учитывают влажность, зольность, цвет, стекловидность, клейковину и другие показатели зерна. Подготовка зерна к помолу заключается в удалении примесей, очистке поверхности зерна и кондиционировании зерновой массы.
Сорную и зерновую примесь удаляют с помощью специальных зерноочистительных машин, металлические примеси извлекают на магнитных сепараторах.
Хранение.
Муку доставляют на хлебозавод с мельницы или базы, хранят в отдельном складе, который должен вмещать семисуточный ее запас, что позволяет своевременно проверить качество и подготовить ее к пуску в производство. Мука поступает на хлебозавод отдельными партиями (определенное количество муки одного вида и сорта, изготовленное одновременно и поступившее с одним качественным удостоверением). В качественном удостоверении, выписываемым лабораторией мельницы, указывают вид и сорт муки, цвет, вкус, запах и влажность, крупность примеси, состояние клейковины, зольность и другие показатели качества.
Муку доставляют на хлебозавод бестарным способом (в цистернах автомуковоза вместимостью 8 – 8,5 т.) и в таре (текстильные мешки). Масса в мешке составляет 70 кг. Муку хранят в тарных или бестарных складах. Бестарная перевозка и хранение муки позволяют ликвидировать ручной труд на складе, улучшить санитарное состояние склада, снизить в 2 – 3 раза потери муки и ликвидировать расходы на тару (мешки).
На тарных складах мешки с мукой помещают на деревянные стеллажи высотой от пола около 15 см. (для вентиляции муки). Мешки укладывают штабелями, но не более 10 – 12 рядов по высоте. После хранения мука поступает на производство, для удаления случайных посторонних примесей применяют просеиватели «Пионер» и «Воронеж».
Вкус и запах муки.
Вкус и запах муки определяют органолептическими методами исследованиями. Вкус муки слегка сладковатый, не кислый и не горький, хруст в муке ощущаться не должен. Запах специфический, слабый. Затхлый или другой ненормальный запах не допускается.
Влажность.
Влажность муки весьма важный показатель её качества, по которому
устанавливают количество воды на замес теста. Базисная влажность муки –14,5%. Допустимая стандартная 12 – 15,5%.
Для определения влажности муки берут два металлических бюкса с
крышками предварительно высушивают. Из пробы муку, оставленной для определения влажности отвешивают в каждый бюкс 5 гр. Навески с открытыми бюксами, поставленные на снятые с них крышки, помешают в предварительно нагретый сушильный шкаф с t 130 гр.С. После этого образцы высушивают в течение 40 минут. Затем вынимают бюксы тичельными щипцами, закрывают крышками, и охлаждают в эксикаторе от 20 мин. до 2 часов. Влажность муки рассчитывают по формуле:
Х= (g – g1)/ M * 100%
g – масса бюкса с мукой до высушивания
g1 – масса бюкса с мукой после высушивания
M – навеска муки, взятая для высушивания
Кислотность.
Кислотность муки влияет на кислотность готового продукта и
характеризует свежесть муки. кислотность муки зависит от кислотности зерна, активности ферментов, сорта муки, а также сроков условий хранения. В муке низких сортов содержится больше жира, фосфора и ферментов, а потому кислотность ее больше, чем муки высших сортов.
При хранении кислотность муки увеличивается. Кислотность муки определяют. На технических весах отвешивают 5гр. Муки из средней пробы и пересыпают в коническую колбу вместимостью 100 –150мл. Отмеривают мерным цилиндром 50 мл. дистилированной воды и приливают к муке постепенно при взбалтывании до исчезновения комочков. В смесь добавляют 5 капель 1% - ного спиртового раствора фенолфталеина и титруют ее децинормальным раствором NaOH до ярко-розового окраса, не исчезающий в течении 1 мин. Кислотность определяют по формуле:
Х =2АК;
где 2 –постоянный коэффициент;
К – постоянный коэффициент;
А – количество раствора.
Клейковина.
Количество и качество клейковины –способствует сокращению формы, рисунка, пористости мякиша готовых изделий, а тесту придает эластичность и упругость. Упругое тесто формуется не прилипает к рукам и тестоделителю, ценится мука из сильной клейковины.
Клейковина – белковые вещества муки, которые при замесе теста
впитывают воду. Есть свойство муки которое способствует брожению теста, окрашивают корку готовых изделий, обеспечивают форму изделий и такая группа свойств муки называется хлебопекарные.
Качества и количества сырой клейковины определяют. На технических весах отвешивают 25 г муки и помещают ее в фарфоровую чашку. Туда же вливают 13 мл водопроводной воды t = 18 градусов С и замешивают тесто до однородной массы. Тесто формуют в виде шара, кладут в чашку закрывают стеклом и оставляют в покое на 20 мин. Затем промывают тесто пока вода не станет прозрачной в миске. Для определения количества клейковины отмытую массу отжимают 2 – 3 раза между сухими ладонями, пока она не начнет прилипать к рукам, а затем взвешивают.
Содержание клейковины в муке определяют по формуле:
Х = (100Мк)/М = 4
Где Мк – масса сырой клейковины, гр.
М – навеска муки, = (М=25=).
Качество клейковины определяют по ее цвету, эластичности и упругости.
Сила муки – обеспечивается состоянием белковых веществ – качеством клейковины. По качеству делится на три группы, а главным свойством является расклеиваемость до 10 см, средняя эластичность –от 10 до 20, длинная слабая свыше 20 см.
Углеводы.
Мука в основном состоит из сложных нерастворимых в воде углеводов.
Крахмал является важнейшим углеводом содержание которого доходит до 80% на сухое вещество муки. Чем больше в муке крахмала, тем меньше в ней белков и наоборот.
В процессе замеса теста значительная часть воды удерживается на
поверхности крахмальных зерен, в процессе брожения теста часть крахмала
осапаривается под действием В – амилазы, превращая в мальтозу, необходимую для брожения теста; при выпечке крахмал клейстеризуется связывая образование сухого, эластичного мякиша, в процессе хранения хлебокрахмальный клейстер стареет и выделяя влагу, что вызывает черствение. Содержание клетчатки зависит от сорта муки. Клетчатка хорошо впитывает воду и повышает водонакопительную способность муки особенно обойной.
Слизиспособные к сильному набуханию, повышает водопоглатительную способность муки и укрепляет консистенцию теста.
Сахарообразующая способность муки.
Брожение теста, окраска корки изделий зависит от сахарообразующей
способности муки – способность муки из крахмала муки под действием фермента муки В – амилаза образовать сахар.
Мука по сахарообразующей способности бывает с высокой сахарообразующей способностью :нормальная, низкая сахарообразующая способность – (крепкая ).
Определение цвета муки.
Цвет муки имеет большое значение так как от нее в основном зависит
цвет хлебного мякиша. Для определения цвета муки по сухой и мокрой пробе. Берут две сухие стеклянные пластинки размером 50/150 мл. На одну из них шпателем посыпают кучкой 5гр испытуемой муки и рядом на другой стороне кладут такую же эталонную. Затем ребром 2-ой пластинки кучку муки несколько уравнивают, и покрывают несколько уравнивают плотно прессуя их. После этого осторожно снимают пластинку. При разном цвете образцов муки линия раздела ясно видна.
Пластинку с прессованной мукой опускают наклонно в сосуд с водой
комнатной t и держат в воде в наклонном положении до тех пор пока не
прекратится выделение пузырей. Затем пластинку вынимают немного подсушивают и определяют цвет муки: границы раздела нет, мука одного сорта; если граница раздела есть значит мука разных сортов.
Отлежка.
Созревание– это процесс улучшения хлебопекарных свойств
свежесмолотой муки при ее хранении. Свежесмолотая мука из зерна нового уровня отличается повышенной активностью ферментов, относительно слабой клейковиной, имеет низкую водопоглащательную способность. Хлеб из свежесмолотой несозревшей муки получается расплывчатым, с плотным и липким мякишем, пониженной пористостью. При отлежке свежесмолотая мука приобретает нормальные хлебопекарные свойства.
Сущность созревания муки заключается в повышении силы муки в результате окислительного влияния кислорода воздуха, перекисей свободных жирных кислот на белки клейковины и ферменты. Время, необходимое для созревания муки, зависит от ее сорта и исходного качества, отлежки зерна перед помолом, температура муки, чем выше сорт, тем медленнее она созревает. В обычных условиях хранения пшеничная сортовая мука созревает в течение 45 – 60, а обойная 20 – 30 дней.
Валка муки.
Перед пуском в производство проверяют качество муки, подсортировывают и просеивают. Мука обладает разными свойствами, поэтому перед пуском в производство производят валку муки –смешивание одного и того же сорта муки, но с разными хлебопекарными свойствами.
Значение валки:
-Не надо часто менять технологический процесс.
- Изделие выпекается в каждую смену разного качества.
-Составленной валки муки проверяют пробными выпечками.
-Составленной валки муки проверяют пробными выпечками
Характеристика продукции и полуфабрикатов.
Песочное печенье—имеющие анизотропную слоистую структуру, получаемую при выпечке заготовок, вырезанных из многослойного пласта теста. Ассортимент печенья разделяют по способам приготовления теста: на дрожжах, на химических разрыхлителях или при совместном применении этих компонентов.
Вкусовые достоинства
и усвояемость печенья
Песочное печенье лучше вырабатывать из муки со слабой клейковиной. При использовании муки с сильной клейковиной печенье получается деформированным, с негладкой поверхностью и нередко с пузырями.
Основным полуфабрикатом производства является многослойный пласт, образованный в результате прокатки (вальцевания) упругого (затяжного) теста в тонкие слои, складывания этих слоев и повторной их прокатки. Из этого пласта ротационным способом вырезают заготовки и выпекают из них готовые изделия.
Для песочного печенья обычно применяется групповая упаковка изделий в пачки.
Особенности производства
и потребления готовой
В настоящее время песочное печенье вырабатывают на непрерывных поточных линиях, обеспечивающих комплексную механизацию всех технологических процессов.
Ведущим комплексом производства песочного печенья является получение многослойного пласта теста. Этот процесс связан с формированием двух типов структур: внутренней структуры слоев теста и многослойной макроструктуры пласта.
Формирование внутренней структуры слоев происходит при замесе песочного теста, когда создаются условия для более полного набухания белков муки. Этому способствует малое количество сахара и жира в тесте, большая влажность, повышенная температура теста и продолжительный процесс. Такой режим замеса теста создает оптимальные условия для образования в тесте губчатой структуры клейковины, которая обуславливает специфические физические свойства песочного теста — упругость и эластичность.
Упругие свойства теста существенно влияют на процесс формирования тестовых заготовок.
При приложении нагрузки
заготовки принимают новую
Упругость теста проявляется в том, что заготовки после снятия нагрузки мгновенно восстанавливают прежнюю форму, а вследствие эластичности эта форма восстанавливается постепенно в течение некоторого промежутка времени.
В связи с тем
что изотропная внутренняя структура
упругого теста не обладает пластичностью,
возникает необходимость
Таким полуфабрикатом является многослойный пласт, образованный в результате многократной прокатки и складывания слоев теста.
В процессе прокатки тесто испытывает деформации сдвига и сжатия. Вследствие этого в тесте возникают продольные и поперечные напряжения, сопровождающиеся удлинением и расширением пласта теста. Если тесто подвергается прокатке в одинаково чередующихся направлениях, то возникшие при этом напряжения от вытяжки и сжатия, т.е. продольные, будут значительно превалировать над напряжениями поперечными, т.е. от расширения пласта теста. При этом происходит сокращение отформованных тестовых заготовок по длине с искажением их формы: квадрат превращается в прямоугольник, круг — в овал.