Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технологическая линия производства полукопченой колбасы

Инв. № подл.

Подп. и дата

Взам. инв. №

Инв. № дубл.

Подп. и дата

Инв. № подл.

Подп. и дата

Взам. инв. №

Инв. № дубл.

Подп. и дата

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15.КП.260602-09.ПЗ

филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессиоального образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в гОРОДЕ Смоленске

Кафедра “ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ”

Специальность: «ПИЩЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ»

Дисциплина: “ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И УПАКОВКА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ”

КУРСОВАЯ РАБОТА

Технологическая линия производства

полукопченой колбасы

Студент 5 курса, гр. ПИ – 09 Маевский В.С.

Преподаватель Глебова Н.Б.

К защите Защита принята с оценкой

« » ________ 2013 г. ____ « »_____2013г.

____________________ ____________________

^{(подпись)} ^{(подпись)}

г. Смоленск, 2013

Кафедра “ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ”

Специальность: «ПИЩЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ»

Дисциплина: “ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И УПАКОВКА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ”

ЗАДАНИЕ

По курсовой работе студенту Маевскому В.С. (группа ПИ-09)

1.Тема курсовой работы: «Технология производства и упаковывания полукопченых колбас»

2. Срок представления проекта к защите « » _______2013 г.

3.Содержание расчетно-пояснительной:

1.Теоретические основы изготовления и ассортимент полукопченых колбас;

2.Свойства сырья;

3.Технологическия схема производства полукопченых колбас;

4.Подбор оборудования;

5.Свойства готовой продукции;

6.Расчет основного оборудования;

7.Подбор упаковочного материала, маркировка;

8.Вопросы техники безопасности и экологии;

9.Применение высокотехнологических методов обработки при производстве полукопченой колбасы.

4. Перечень графического материала:

1. Общий вид основного оборудования;

2. Технологическая схема производства;

3. Машинно-аппаратурная схема производства.

5. Литература: 1. Машины и аппараты пищевых производств/С.Т. Антипов и др. – М.:Высш. шк.,2001.

2. Малахов Н.Н. Процессы и аппараты пищевых производств. – Орел, Изд. ОГТУ. – 2001.

6. Консультант:______________________

Дата выдачи задания: “____”_______20__г.__________Н.Б.Глебова

Задание принял к выполнению: “____”_______20__г.__________

Содержание

Введение 4

1. Теоретические основы изготовления и ассортимент полукопченых колбас Ошибка! Закладка не определена.

2. Свойства сырья 6

3. Технологическия схема производства полукопченых колбас 9

4. Подбор оборудования 11

5. Свойства готовой продукции. 14

5.1. Показатели качества 15

6. Расчет основного оборудования 16

7. Подбор упаковочного материала, маркировка. 19

8. Вопросы техники безопасности и экологии. 24

9. Применение высокотехнологических методов обработки при производстве полукопченой колбасы 26

Заключение 29

Список использованных источников 30

ВВЕДЕНИЕ

Полукопченые колбасы - один из самых популярных у покупателей видов колбасных изделий. Мясоперерабатывающие предприятия России выпускают их в большом объеме и в достаточно широком ассортименте. Из-за резкого роста цен на мясное сырье, повлекшего за собой увеличение себестоимости полукопченых колбас, их реализация значительно снизилась. В связи с этим мясоперерабатывающие предприятия стоят перед проблемой снижения себестоимости полукопченых колбас, чтобы сделать их вновь доступными для всех слоев населения.

Одним из путей решения этой проблемы является использование при производстве полукопченых колбас более дешевого мясного сырья, а также различных видов белков растительного и животного происхождения, пищевых и вкусоароматических добавок. Что привело к ухудшению качества выпускаемых отечественной промышленностью колбас.

В связи с этим возникла необходимость в разработке новых рецептур и технологий, позволяющих вырабатывать полукопченые колбасы с относительно низкой себестоимостью из недорогого блочного мясного сырья, мяса с повышенным содержанием соединительной и жировой ткани, с пороками PSE и DFD, мяса после механической обвалки, в том числе птицы, а также соевых белков или других белков растительного и животного происхождения.

Полукопченые колбасы стоят на втором месте по популярности у горожан после вареных, и лишь немногие обращают внимание на ее состав и рецептуру.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И АССОРТИМЕНТ ПОЛУКОПЧЕНЫХ КОЛБАС

По виду мяса копченые колбасы делятся на говяжьи, свиные, бараньи, конские, из мяса других видов животных и птиц, а также из смеси говядины или других видов мяса со свининой и шпиком;

По составу сырья – на мясные, субпродукты, кровяные;

По виду оболочки – колбасы готовят в натуральных оболочках, искусственных оболочках и без оболочки;

По рисунку фарша – фарш может быть с однородной структурой, с включением кусочков шпика, языка, кусочками крупно измельченной мышечной и жировой ткани;

По назначению колбасные изделия делят – на колбасы для широкого потребления: диетические колбасы, колбасы для детского питания.

Копченые колбасы в зависимости от способа изготовления подразделяются на полукопченые, сырокопченые, варено-копченые.

Полукопченые колбасы содержат меньше влаги, чем вареные, лучше сохраняются, имеют приятный запах копченостей. Данные колбасы подразделяются на высший, 1 ,2 ,3 сорта.

Наиболее распространенными полукопчеными колбасами являются:

высшего сорта: армавирская, краковская, полтавская, таллиннская, охотничьи колбаски, украинская жареная;

1-го сорта – минская, одесская, свиная, украинская;

2-го сорта – семипалатинская, баранья, польская;

3-го сорта – особая, субпродуктовая, приготавливаемая из мяса голов, губ, рубцов и мякотных субпродуктов.

СВОЙСТВА СЫРЬЯ

Колбасные изделия вырабатываются из мяса всех видов скота и птицы, обработанных субпродуктов 1-й и 2-й категории, белоксодержащих препаратов животного и растительного происхождения, животных и растительных жиров, яиц и яйцепродуктов пшеничной муки, крахмала, круп.

Среди мясного сырья наибольший удельный вес занимают говядина и свинина.

Говяжье мясо ГОСТ Р 52601-2006 является связывающей основой колбасного фарша, оказывает наибольшее влияние на цвет, вкус и консистенцию готовых изделий. Мясо крупного рогатого скота характеризуется повышенным содержанием белков (в частности миозина), которые обладают высокой способностью эмульгировать жир, обеспечивая прочную структуру фарша. Говядина содержит значительное количество водорастворимых веществ, которые улучшают вкус колбасных изделий. Мышечная ткань крупного рогатого скота, обладая высокой влагоудерживающей способностью, обеспечивает плотную и сочную консистенцию колбас. Наиболее ценным для колбасного производства является говядина с большим количеством белков и малым содержанием жира – мясо 2 категории и тощее.

Свинина ГОСТ 7724-77 улучшает вкусовые качества и повышает энергетическую ценность колбасных изделий благодаря нежности мышечной ткани, повешенному содержанию жира и его легкоплавкости.

С увеличением содержания жира в свинине колбасы становятся сочнее и нежнее, однако при использовании чрезмерно жирного мяса фарш имеет недостаточно прочную структуру. Чем больше свинины в фарше, тем светлее его окраска.

В некоторых регионах при производстве колбас применяют баранину, козлятину, мясо буйволов, яков, оленей, диких животных и птицы.

Жиросодержащее сырье улучшает пластичность фарша и повышает питательную ценность колбас. В колбасном производстве применяют в основном наиболее легкоплавкий и усвояемый свиной шпик, который добавляют в нарезанном кусочками виде в фарш большинства изделий (колбасы с неоднородной структурой фарша). Фарш некоторых колбас вместо шпика содержит курдючное сало, близкое по своим свойствам к шпику.

В России в колбасном производстве используются соевая мука ГОСТ 3898-56 (массовая доля белка в сухом веществе не менее 45%), соевый концентрат (не менее 65% белка), соевый изолят (не менее 91% белка).

Пряности или их экстракты придают колбасам приятные специфические вкус и аромат. В качестве пряностей используют перец черный, белый, красный и душистый, гвоздику, корицу, кардамон, кориандр и др. Пряности добавляют в фарш колбас в виде смесей определенного состава или в виде растворов (экстрактов).

Чеснок и лук, при производстве многих видов колбас, придают им своеобразный запах и вкус.

Поваренная соль ГОСТ Р 51574-2000 придает колбасам солоноватый вкус, частично их консервирует, также повышает влагосвязывающую способность и клейкость фарша. При производстве колбасных изделий используется соль высшего и первого сорта.

Сахар ГОСТ 21-94 предохраняет нитрит натрия от окисления и придает колбасам более нежный вкус, так как смягчает вкус соли и перца.

Нитрит натрия ГОСТ 4197-74 применяют для окрашивания фарша колбас, для чего используется свойство миоглобина активно связывать окись азота в устойчивое соединение, не разрушающееся при высоких температурах.

Нитрит натрия (обладающий и бактериостатическими свойствами) после ряда химических превращений образует нитрозомиоглобин характерного розового цвета Интенсивность, и устойчивость окраски зависит от искусственной фиксации окраски мясных изделий.

Колбасные оболочки придают изделиям форму, предохраняют их от загрязнения, механических повреждений, микробной порчи, окислительных процессов и усушки. Благодаря оболочке во время тепловой обработки из фарша не выделяются растворимые белки и экстрактивные вещества.

Оболочки для колбас бывают: натуральными (кишечными) и искусственными.

Выбираем по ГОСТ Р 53588 – 2009 рецептуру колбасы «Баранья»(таблица 2)

Таблица 2.Рецептура полукопченой колбасы «Баранья»(ГОСТ Р 53588 – 2009)

Сырье несоленое	Количество, кг на 100 кг	Пряности и материалы	Количество, г на 100 кг несоленого сырья
Говядина жилованная второго сорта	10	Соль поваренная пищевая	2500
Баранина жилованная односортная	80	Сахар-песок или глюкоза	100
Жир-сырец бараний	10	Нитрит натрия	9
		Перец черный или белый молотый	100
		Кориандр или тмин молотые	50
		Чеснок свежий или замороженный очищенный измельченный	200
Итого	100		2959

Технологическия схема производства полукопченых колбас

Подготовка сырья. Жилованные говядину, баранину в кусках, жир раскладывают в тазики или на противни. Слоем толщиной не более 10 см и замораживают в морозильной камере до температуры в толще куска или блока -5^oС в течение 8-12 ч, или на агрегате для подмораживания мяса.

Приготовление фарша. Осуществляют на куттерах, предназначенных для измельчения замороженного мяса. После измельчения крупных кусков говядины, баранины примерно через 0,5-1,0 мин добавляют поваренную соль, пряности, 9 г нитрита натрия в виде 2,5 %- ного раствора, и продолжают куттеровать 1-2 мин. Затем добавляют бараний жир-сырец и измельчают еще 1-2 мин. Общая продолжительность измельчения 2,5-5,0 мин.

Окончание процесса куттерования определяют по рисунку фарша; в нем сравнительно однородные по величине кусочки бараньего жира-сырца должны быть равномерно распределены. Температура фарша после куттерования — 2 ± 1^oС. Коэффициент загрузки куттера 0,4-0,5. Допускается для приготовления фарша использовать смесь, включающую не менее 50 % подмороженного мяса и не более 50 % соленого мяса. В этом случае сначала загружают предварительно измельченные подмороженные говядину затем выдержанное в посоле мясо в кусках.

Наполнение оболочек фаршем. Наполнение оболочек фаршем проводят гидравлическими шприцами. Рекомендуется применять цевки диаметром на 10 мм меньше диаметра оболочки. Оболочку наполняют плотно, особо уплотняя фарш при завязывании свободного конца оболочки. Батоны перевязывают шпагатом или нитками, нанося товарные отметки. Воздух, попавший в фарш при шприцевании, удаляют путем прокалывания оболочки. При наличии специального оборудования и маркированной оболочки проводятся наполнение оболочек фаршем, наложение скрепок на концы батонов с одновременным изготовлением и вводом петли под скрепку, разрезание перемычки между батонами.

Осадка. Перевязанные батоны навешивают на палки или рамы и подвергают осадке в течение 2-4 часа при температуре в помещении не выше 12^оС. Батоны не должны соприкасаться друг с другом во избежание слипов.

Термическая обработка колбас. После осадки колбасу направляют на термообработку.

Применяют кратковременное копчение (обжарка) при 80 – 95^оС в течение 40 – 80 мин. (в зависимости от массы и толщины изделия) до достижения внутри продукта 68 –72^оС.

После горячего копчения при 30 – 50⁰С в течение 24 – 48 ч продукты коптят.

После копчения колбасу сушат в течение 3-7 суток при 11 ± 1^oС и относительной влажности воздуха 76 ± 2 % до приобретения плотной консистенции и стандартной массовой доли влаги.

Упаковывание, хранение и контроль качества. Полукопченые колбасы упаковывают в деревянные, полимерные или алюминиевые многооборотные ящики, в тару из других материалов, а также специальные контейнеры или тару-оборудование. Тара для колбас должна быть чистой, сухой, без плесени и постороннего запаха. Многооборотная тара должна иметь крышку.

подбор оборудования

Наиболее рациональной технологической схемой производства полукопченой колбасы является схема, представленая в приложении 1. Она обеспечивает наибольшую автоматизацию производства, требует незначительного количества оборудования и небольших площадей для цеха.

На основании проведенного анализа литературы, я предлагаю оборудовать цех следующим оборудованием.

Пресс для механической обвалки мяса MPS – 20.

Таблица 3. Технические характеристики пресса для обвалки мяса MPS – 20

Показатели	Значение
Производительность, кг/ч	500
Выход массы к исходному сырью, %	26
Установленная мощность, кВт	15
Масса, кг	2800

Применяется для отделения мяса от кости. Имеет высокую производительность и сложную конструкцию.

Холодильный агрегат предназначен для быстрой заморозки сырья на поддонах принимаем агрегат BC/BF 48-200 SH.

Таблица 4. Технические характеристики холодильного агрегата BC/BF 28-200

Показатели	Значение
Производительность, кг/ч	200
Габариты	1500/2400/2000
Установленная мощность, кВт	4
Температура охлаждения, t^oC	– (-18)

Куттер в колбасном производстве машина для измельчения фарша, а также для смешивания его с др. компонентами. На станине куттера укреплены чаша и режущий механизм, на валу которого имеется 6, 9 или 12 серповидных или прямых ножей. Предназначены для получения как тонких колбасных эмульсий (вареные колбасы, сосиски, паштеты), так и структурных фаршей (полукопченые, варено-копченые, сырокопченые колбасы). Применим куттер ЩФМ3-ФК-80.

Таблица 5. Технические характеристики куттера ЩФМ3-ФК-80

Показатели	Значение
Производительность, кг/ч	500
Вместимость, м.³	0,08
Установленная мощность, кВт	15,7
Масса, кг	800
Габариты, мм	1270х1080х1260

Шприц применяется для наполнения оболочек фаршем. Применим вакуумный шприц 221 ФН-150-0.

Таблица 6. Технические характеристики шприца 221 ФН-150-0

Показатели	Значение
Производительность, кг/ч	800
Вместимость бункера, м³	0,15
Установленная мощность, кВт	4,4
Масса, кг	565
Габариты, мм	1550х840х1920

Полуавтоматический двухскрепочный клипсатор напольного исполнения с автоматической подачей петли. Использование клипсаторов позволяет повысить производительность труда, улучшить качество и внешний вид колбасных батонов, получить стабильную плотную набивку оболочки, равномерное заполнение ее фаршем по всему объему батона, получить ровные, чистые концы колбасных батонов,

Таблица 7. Технические характеристики клипсатора КН-24п

Показатели	Значение
Производительность, кг/ч	600
Время цикла клипсования, с	1,5
Калибр оболочки, мм	30 – 80
Масса, кг	96
Габариты, мм	1500х1100х2000

Термоагрегат предназначен для тепловой обработки колбасных изделий и свинокопченостей на предприятиях мясомолочной промышленности. Термоагрегат представляет собой теплоизолированную камеру. Применим универсальный термоагрегат М2004.

Таблица 8. Технические характеристики универсального термоагрегата М2004

Показатели	Значение
Производительность, кг/ч	400
Количество тележек	4
Размер тележек, м	1х 2
Установленная мощность, кВт	115
Габариты, мм	2034х 4474х 2830

ККамера для сушки колбас AV M PHASEck. Характеристики устанавливаются в индивидуальном порядке фирмой изготовителем.

Тележка. Стол.

Машинно-аппаратурная схема представлена в приложении 2.

СВОЙСТВА ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ.

Внешний вид. Поверхность батонов должна быть чистой, сухой, без повреждений, пятен, слипов, наплывов фарша, плесени и слизи. Оболочка должна плотно прилегать к фаршу.

Вид на разрезе. Фарш монолитный; кусочки жира равномерно распределены, имеют определенную форму и размеры; края жира не оплавлены; цвет его белый или с розовым оттенком; допускается наличие единичных пожелтевших кусочков жира в соответствии с техническими условиями; окраска фарша равномерная, без серых пятен.

Запах и вкус. Полукопченые колбасы должны иметь ароматный запах, в меру соленый, приятный вкус.

К недостаткам колбас относят треснутую оболочку из-за слишком плотного набивания и ее "морщинистость" из-за наоборот неплотного набивания оболочки. Серые пятна могут свидетельствовать о малом количестве нитрита натрия. Зеленоватый цвет – это признак использования недоброкачественного мяса. Дополнительное подтверждение тому посторонний привкус.

Показатели качества

Органолептическая оценка качества копченых колбас проводится по

ГОСТ 53588—2009 Колбасы полукопченые. Данные приведены в таблице 1.

Таблица 1. Органолептическая оценка качества полукопченых колбас

Наимено- вание показателя	Характеристика и значение показателя для колбас
	«Армавирская»	«Баранья»	«Говяжья»		«Краковская»
Внешний вид	Батоны с чистой, сухой поверхностью, без пятен, слипов, повреждений оболочки, наплывов фарша
Консис- тенция	Плотная			Упругая	Плотная
Цвет и вид на разрезе	От розового до темно-красного			От розового до темно-красного
	кусочки полу- жирной сви- нины разме- ром от 12 до 16 мм и гру- динки от 4 до 6мм	кусочки ба- раньего жира или шпика, или грудинки размером от 4 до6мм		кусочки жир- ной говядины размером от 4 до6мм	кусочки полу- жирной сви- нины разме- ром от 8 до 12 мм и гру- динки от 6 до 8м
Запах и вкус	Свойственные данному виду продукта, без посторонних привкуса и запаха, вкус слегка острый, в меру соленый с выраженным ароматом пряностей
Форма, размер и вязка батонов	Прямые или слегка изогну- тые батоны с одной пере- вязкой на каж- дом конце ба- тона, в синюге с поперечны- ми перевязка- ми через каж- дые5см	Прямые или слегка изогну- тые батоны, в череве в виде колец с внут- ренним диа- метром от 15 до 20 см		Открученные батоны дли- ной от 15 до 25 см с двумя перевязками на первом ба- тоне или в че- реве в виде колец	Батоны в че- реве в виде колец с внут- ренним диа- метром от 10 до 20 см

РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ

Технологический расчет куттера.

Производительность куттера:

где: α=0,5 - коэффициент загрузки чаши куттера;

V=0,08 - емкость чаши куттера, м³;

ρ≈1000 - плотность фарша, кг/м³;

t=5 - время цикла куттирования, мин;

Мощность двигателя машины:

Где: A - удельный расход энергии на перерезывание слоя фарша одним ножом за 1 оборот вала куттера Дж/м² (А=600Дж/м²);

Z - число ножей (Z=6) ;

n - частота вращения ножевого вала, об/мин (1800 об/мин);

η - К.П.Д. запаса мощности (η=1,35);

- общий К.П.Д. привода 0,85.

Площадь сечения слоя фарша в чаше:

Где: V=80 - емкость чаши куттера, м³;

R - расстояние от оси до центра тяжести фарша в куттере, м;

Объем фарша в чаше:

Откуда:

Подставим полученное значение в формулу мощности двигателя:

Выбираем асинхронный двигатель общего назначения АИР Х160М2 У2 380 В,50 Гц, ТУ16-526.621-85

Рассчитаем оборудование, исходя из коэффициента использования производственной мощности , коэффициент использования оборудования

Результаты расчетов сведем в таблицу 8.

Таблица 8. Коэффициент использования и количество оборудования

Наименование оборудования	Производи-тельность, кг/ч	Количество единиц оборудования, шт.	Коэффициент использования К
пресс для обвалки мяса MPS – 20	500	1	1
Холодильный агрегат BC/BF 48-200 SH	200	3	0,83
Куттер ЩФМ3-ФК-80	500	1	1
Шприц 221 ФН-150-0.	800	1	0,62
Клипсатор КН-24п	600	1	0,83
Универсальный термоагрегат М2004	400	2	0,62

Примем норму выработки продукции m=500 кг в час, тогда коэффициент использования пресса равен:

где – производительность пресса для обвалки мяса;

Производительность холодильного агрегата 200 кг/час, значит для обеспечения необходимой мощности необходимо взять 3 единицы оборудования, тогда коэффициент использования холодильного агрегата равен:

Коэффициент использования куттера равен:

Коэффициент использования шприца равен:

Коэффициент использования клипсатора равен:

Производительность универсального термоагрегата 400 кг/час, значит для обеспечения необходимой мощности необходимо взять 2 единицы оборудования, тогда коэффициент использования термоагрегата равен:

ПОДБОР УПАКОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА, МАРКИРОВКА.

Для упаковывания колбасных изделий используются различные виды оболочек.

Наиболее распространенными видами колбасных оболочек являются натуральные (из органов домашних животных), искусственные (с применением естественных материалов – коллагеновые, целлюлозные, фиброузные) и синтетические (из полиамида, полипропилена, и др.).

Первоначально при изготовлении колбасы для наполнения фаршем использовались исключительно натуральные оболочки. При увеличении спроса на колбасные изделия начало активно развиваться производство искусственных оболочек.

Колбасные оболочки можно классифицировать по целому ряду технических и потребительских свойств. В основу наиболее распространенной классификации заложены два параметра: материал, из которого изготовлена колбасная оболочка и уровень газо- и паропроницаемости. Эти факторы взаимосвязаны.

Колбасные оболочки

натуральные

искусственные

полимерные

(барьерные)

Из натуральных

материалов

Белковые целлюлозные фиброузные

свиные говяжьи бараньи

съедобные несъедобные

Натуральные оболочки и искусственные, изготовленные из натуральных материалов, отличаются высоким уровнем проницаемости для паров воды и газов. Искусственные оболочки могут быть проницаемыми и непроницаемыми.

Создавая искусственную оболочку, разработчики стремились сохранить все лучшие свойства натуральной, но при этом устранить ее недостатки.

В связи с этим были сформулированы требования к оболочкам, которые должны обладать:

Равномерностью калибра (одинаковым диаметром);
Устойчивостью к воздействию микроорганизмов;
Соответствовать повышенным гигиеническим нормам;
Высокой механической прочностью, эластичностью;
Возможностью подготовки к использованию без больших трудозатрат;
Определенный уровень паро- и газонепроницаемости;
Термостойкость и влагостойкость;
Возможность автоматизации процесса наполнения и формования колбасных батонов;
Возможность нанесения маркировки.
В целом, искусственная оболочка отвечает более высоким требованиям.