Технологическая схема производства крупы

Содержание

Введение ………………………………………………………………………..3

1. Технологическая часть ……………………………………………..……....5

1.2 Описание Машино – аппаратурной схемы производства………….….…8

1.3 Описание  машины, аппарата или установки,  используемых в составе технической линии………………………………………………………….…15

Заключение  …………………….………………………………………………46

Список использованных источников 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

      Все жизненные процессы в организме  человека находятся в большой  зависимости от того, из чего составляется его питание с первых дней жизни, а также от режима питания. Всякий живой организм в процессе жизнедеятельности непрерывно тратит входящие в его состав вещества. Значительная часть этих веществ “сжигается” (окисляется) в организме, в результате чего освобождается энергия. Кулинария, как национальная и общественная культура, имеет огромную рецептуру блюд и самых разнообразных видов продуктов. Большое место в этом ассортименте составляют крупы. До последнего времени выработку круп основывали только на механической технологии, которую в общем виде можно представить следующей схемой: очистка зерна от примесей сортирование очищенного зерна по  крупности       шелушение                  отделение ядра от пленок       обработка ядра в различных вариантах в зависимости от рода зерна и сорта получаемой крупы (шлифование, полирование, дробление или плющение)       сортирование готовой продукции. Схему используют и на современных крупяных заводах, часто дополняя ее другими приемами. На крупорушках рассмотренную схему применяют в сокращенном варианте. Для очистки зерна от различных примесей в схему технологического процесса включают аспираторы, триеры, камнеотделительные машины, шасталки (остеломатели), обоечные машины, магнитные установки и др. Существенное значение имеет сортирование зерна после очистки перед шелушением, так как выровненное зерно лучше и легче подвергается шелушению.

      Для шелушения зерна используют различные  машины: обоечные, где действует  принцип многократного удара; шелушильные  постава, работающие по принципу сжатия и трения; шелушитесь с резиновыми вальцами; голлендры, вертикальные шелушители и т.д. Обработка ядра после шелушения заключается в дальнейшем шлифовании для удаления остатков цветковых пленок. Кроме того, в процессе удаляются плодовые и семенные оболочки, а также зародыш. Крупу, вырабатываемую из зерна многих культур, сортируют по величине на несколько фракций (номеров). В процессе механической обработки ядро у части зерен не выдерживает оказанных воздействий и дробится. Поэтому при выработке крупы основного ассортимента получают продукты более низкого качества. Лучший вид крупы из гречихи – ядрица, то есть целое ядро гречихи, однако часть зерен всегда дробится и получается дробленая крупа – продел, дающая при кулинарной обработке кашу-“размазню”. Еще большая разница в качестве между целыми шлифованными зерновками риса и дроблеными. При выработке круп образуется и некоторое количество муки – мучки, используемой на кормовые или технические цели. По выходу цельной крупы, дробленки и мучки судят о работе отдельных машин и предприятия в целом. Для получения более питательных и разнообразных круп в схему технологического процесса современного крупяного завода включают обработку зерна водой и паром, а также варку при высоком давлении. При пропаривании очищенного зерна возрастает прочность ядра, а оболочки делаются более хрупкими, в результате увеличивается выход высших сортов крупы, ускоряется развариваемость. Еще более повышается пищевая ценность круп при варке в сиропе (из солода, сахара, поваренной соли и других компонентов) с последующим плющением и обжаркой. Кулинарная обработка таких круп-“хлопьев” не нужна. Их потребляют в сухом виде или каким-нибудь напитком (бульоном). Другой способ повышения усвояемости крупы основан на обработке давлением. Так вырабатывают вспученные (взорванные) зерна пшеницы, риса и т.д., увеличенные в объеме в 6-8 раз. Лучшие вспученные зерна получают из стекловидных сортов риса, пшеницы и кремнистых сортов кукурузы. Также из многих видов крупы вырабатывают пищевые концентраты: их смешивают с другими компонентами и обрабатывают до полной или почти полной готовности. Качество круп и способы определения его нормированы стандартами. К обязательным показателям при оценке круп относят сенсорные (цвет, запах и вкус). В крупах недопустимы вредители. Влажность разных круп должна быть в пределах 12…15,5%. Строго нормируют количество примесей, особенно вредных, испорченного и битого ядра, мучили, металлических примесей и нешелушеных зерен. От содержания их зависят сорт крупы и соответствие продукта требованиям государственного нормирования. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1  Технологическая часть

1.1 Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. В зависимости от характеристики и интенсивности технологической обработки различают три вида варёно-сушеных круп:

  - обычные (гречневая, перловая, пшеничная, кукурузная, рисовая и ячневая), получаемые варкой и сушкой предварительно очищенного и вымытого сырья;

- быстроразвариваюшиеся  (гречневая и пшеничная), получаемые  методом гидрации (двойной обработкой водой в процессе варки) или способом механической обработки круп (плющением) а процессе сушки (пшеничная,  овсяная, перловая,  кукурузная);

- не  требующая варки, получаемые путем  глубокой гидротермической и  механической оброботки (плющением) сушки (пшеничная,  овсяная, перловая,  рисовая);

 Варено-сушеные  горох и фасоль получают только  быстроразвариваюшимся способом механической обработки.

    Особенности производства и потребления  готовой продукции. В настоящеевремя  пищеконцентратном производстве  применяют два вида поточных линий, отличающихся по степени механизации. Выработка ваорно – сушеных круп и зернобобовых осуществляется на механизированных линиях, позволяющих переходить с производства одного вида круп на другой.

    Основными процессами этого производства  является очистка. Мойка, тепловая обработка (варка, сушка) и рецептура пищеконтратной смеси. При очистке и мойке происходят отделение примесей и удаление различных загрязнений. При варке происходят гидролитическое воздействие влаги на сухие компоненты смеси и необратимые изменения белково – углеводного комплекса. При варке в крупах протекают микробиологические и ферментативные процессы, удерживаемая эластично- пластичным скелетом.

   При сушке происходит удаление  влаги и формирование таких  изменений в составе структуре крупы, которые определяют вкусовые и потребительские свойства готового продукта.  

   Крупяные концентраты выпускаются  в законченном товарном и потребительском  виде. Срок их хранения в специальной  упаковке составляет около 1 года. Поэтому их производство организуют в местах непосредственно го выращивания крупных культур и зернобобовых. Для транспортирования их укладывают в картонные короба, размещают на поддонах в несколько рядах и перевозят в специализированных железнодорожных вагонах или автомобилях.

   Стадии технологического процесса. Производство варено – сушеных  круп и зернобобовых включает  в сея следующие стадии:

  - подготовка  сырья к производству: хранение, очистка  от примесей, мойка, 

  - подготовка  и дозирование рецептурных компонентов;

  - тепловая  обработка (варка) крупы;

  - предварительная  сушка варенных круп;

  - плющение  – механическая обработка крупы  с целью придания им лепестковой  формы.;

  - окончательная  сушка плющеной крупы; 

  - дозирование  и приготовление концентратной смеси (смешивание)

  - фасование  в пакеты, упаковывание в транспортную  тару, складирование и хранение готовой продукции.

   Характеристика комплексов оборудования. Начальные стадии технического  процесса производства варено  – сушенных круп выполняется при помощи комплексов оборудования для хранения, транспортирования и подготовки к производству крупы, воды, соли, жира и других видов сырья. Для хранения сырья используют металлические и железобетонные емкости и бункера. На небольших предприятиях применяют механическое транспортирование крупы погрузчиками, нориями, цепными и конвейерами. На крупных предприятиях используют системы пневматического транспорта крупы. Жидкие полуфабрикаты перекачиваются насосами. Подготовку сырья осуществляется при помощи  просеивателей, сместистелей, магнитных улавливателей, фильтров и вспомогательного оборудования. Ведущий комплекс линии состоит из варочных аппаратов, сушилок. В состав этого комплекса входит дозаторы крупы, воды и жидких полуфабрикатов, смесильные установки, варочные и сушильные агрегаты.

   Следующий комплекс линии включает  оборудование для темперирования, дозирования и смешивания рецептурных компонентов.

   Завершающий комплекс оборудования  линии обеспечивает упаковывание, хранение и транспортирование готовых изделий. Он содержит фасовычно - упоковычные машины и оборудование экспедиций и складов готовой продукции.

   Машинно – аппаратурная схема  лини производства круп, не требующих  варки, приведена на рис 3,7

   Устройство и принцип действия  линии. Крупу очищают от росторонных примесей на зерновом сепараторе 1 и от легковесных примесей на дуаспираторе 2, затем пропускают через магнитную колонку 3 для освобождения от методических примесей с подъемкой силой магнитных скоб не менее117,6Н.

   На сепараторе в зависимости от вида перерабатываемой крупы устанавливают штампованные сита с круглым или продолговатыми отверстиями

На приемном сите отделяются крупные грубые примеси (солома, камни, щепа и т.п.), на сортировочном – зерновые и другие примеси крупнее зерна. Проходом через сходовое сито отделяются примеси мельче зерна.

   Очищенная крупа поступает в  бункер 4. по мере необходимости  ее направляют из бункера через  автоматические весы 5 в подвесной  бункер 6 над моечной машиной 7. автоматические весы сблокированы  со счетным механизмом, отчета заданного количества отвесов превращается подача крупы в подвесной бункер. Для окончательной очистки от загрязнений крупу и зернобобовые моют на зерномоечной машине, где удаляют с их поверхности грязь, мучель, пыль, отделяют смена дикорастущих растений, лузгу, органический сор, необрушенные зерна. Для мойки круписпользуют обычную питьевую (водопроводную) воду. Пшено моют водой, нагретой 45 градусов , рис при приготовлении крупы, не требующей варки, - до 40 градуса. Влажность вымытых круп составляет , % пшино-25, рисовая крупа – 27, остальные крупы и лущеный горох 20. вода, смачивая крупу, способствует также ее равномерному увлажнению, что очень важно для гидротермической обработки. Скорость увлажнения крупы при мойке зависит от ряд факторов: вида крупы, температуры моющей воды, продолжительности процесса и т. п.

     После мойки в непрерывно работающей  моечной машины   7 крупу собирают  в резервном бункере 8. варка  крупы осуществляется в варочном  аппарате 10, куда добавляют через  мерник – дозатор 9 необходимое количество воды. Крупы и зернобобовые варят паром под давлением 0,15….0,20МПа в присутствии воды в течении 30…45 мин. Количество подаваемой воды обусловливает степень гидрации крупы. При варке наблюдается слипаемость круп, что затрудняет их дальнейшую технологическую обработку. Поэтому при гидротермической обработке круп рекомендуется применение растительных фосфатидов, которые препятствуют слипанию и комкообразованию, что позволяет вести гидротермическую обработку крупы до полной клейстеризации крахмала. Фосфатиды закладывают в варочный аппарат предварительно растворенным в гидрожире, нагретом до 40…55 градусов. При загрузке 800 кг крупы в варочный аппарат добавляют 1,6 кг фосфатидов и 4,8 жира. Во избежание чрезмерной пептизации крахмала при гидротермической обработке в варочный аппарат перед началом варки вводят стабилизатор, предотвращающий чрезмерное набухание и стабилизирующий стенки крахмальных зерен круп. В качестве стабилизатора рекомендуется применять раствор поваренной соли(19,5…20% к массе крупы).

   Сваренную до готовности крупу  передают на сборный транспортер  11, которым она направляется в  бункер – рыхлитель 12 и оттуда  для подсушки до влажности  25…27% - в сушилку 13. Подтушеванную  крупу плющат на вальцовом  (плющильном) станке 14 с рифлеными валками.

   Влажность гречневой крупы перед  плющением должна быть 23% перловой  и пшеничной – 18…22%. Степень  плющения крупы после предварительной  подсушки влияет на длительность  востоновливаемости готового продукта  при его обводнении. Чтобы повысить степень деформации крупинки во время плющения, следует применять рифленые валки. Зазор между валками с одинаковой и пшеничной – 0,3…0,4 мм.

   Крупу досушивают в сушилке  15 при температуре сушильного агента 120градуса до влажности 9,0…9,5%. Для подсушки крупы до плющения ее дочушки после плющения применяются ленточные конвейерные сушилки.

   В настоящие время разработаны технологические режимы производства трех видов круп, не требующих варки, - перловой, гречневой и пшеничной. Гидротермическая обработка этих круп производится по  режимам.   Высушенную крупу освобождают от комочков и случайных примесей на крупа - сортировке 16, очищают от металлических примесей на магнитном сепараторе 17 и резервируют в бункерах 18. затем крупу направляют на следующий процесс или, если крупа предназначена для другого предприятия, упаковывают в пакеты из крафт – бумаги. 
 
 
 
 
 

1.2  Описание машинно-аппаратурной схемы производства

    В производстве пищевых продуктов  из используемых теплоносителей преимущественно применение водяного насыщенного пара, что обусловлено удобством его транспортирования, легкостью регулирования количества и температуры, большой теплотой конденсации, невысокой стоимостью. АППАРАТЫ ДЛЯ НАГРЕВАНИЯ, УВАРИВАНИЯ И ВАРКИ ПИЩЕВЫХ СРЕД. В аппаратах для нагревания пищевые среды доводятся до определенной температуры. К ним относятся аппараты, в которых практически отсутствует процесс кипения и поддерживается постоянная температура полуфабриката (выше температуры окружающей среды). Причем в процессе нагревания физическое состояние загружаемого продукта может меняться.

    Нагреванию  подвергаются молоко, начинки, патока, фруктово-ягодное сырье и другие массы, а также поддерживается соответствующая температура шоколадных масс и какао тертого.

    Варка применяется для тепловой обработки мяса и мясопродуктов, круп, картофеля и т.п. до состояния кулинарной готовности в воде, острым паром или смесью насыщенного пара и воздуха при температурах ниже 100 °С.

    Кожухотрубные подогреватели  изготовляют следующих типов: ТН — с неподвижными трубными решетками и температурным компенсатором; ТП — с плавающей головкой, т. е. одна трубная решетка свободно перемещается; ТУ — с U-образными теплообменными трубками; ТС — с сальником на плавающей головке.

      Кожухотрубные подогреватели предназначены для изменения температуры вязких и жидких сред (сока, сусла, фруктовых масс и т. п.). Техническая характеристика кожухотрубных подогревателей приведена в табл. 14.1.

Кожухотрубный подогреватель. Для нагревания дробленой томатной массы, пасты, пульпы, фруктового пюре, фруктовых и овощных соков в консервном производстве применяется кожухотрубный подогреватель (рис. 14. 2), состоящий из двух трубных решеток 1, в которые завальцованы 66 трубок 2 диаметром 34/32 мм и длиной 1986 мм. Общая площадь поверхности нагрева аппарата составляет около 13 м . Трубные решетки с трубками заключены в металлический кожух 3 цилиндрической формы, с торцов закрытый крышками 4, которые прикреплены к кожуху при помощи откидных болтов. Герметичность соединения обеспечивает уплотняющая прокладка. Между крышкой и трубной решеткой 1 имеются перегородки 5, образующие четыре камеры, которые объединяют один или два пучка трубок. Таким образом, пучки трубок (по 16 в каждом) последовательно соединены между собой. Пар подается в пространство между кожухом и трубками и омывает их снаружи. Конденсат отводится через патрубок 6, расположенный в нижней части кожуха. Давление пара поддерживается на уровне 0,11...0,15 МПа.

Нагреваемый продукт насосом последовательно  перекачивается через все четыре пучка трубок. Направление движения продукта изменяется благодаря наличию камер в крышках. Путь продукта, проходящего через подогреватель, равен длине одной трубки в пучке, умноженной на число ходов. При значительной длине подогревателя, когда возможна температурная деформация деталей из-за возникающихнапряжений, устанавливают устройства, компенсирующие тепловое расширение    трубок. Односекционный трубчатый вакуум-подогреватель КТП-2 предназначен для подогрева различных фруктовых и овощных соков. Вакуум-подогреватель КТП-2 (рис. 14.3) состоит из теплообменника 1, вакуум-бачка 2, паровой магистрали 3, бака 4 для воды, насоса 5

Таблица   14.1. Техническая характеристика кожухотрубных  подогревателей

    Сок на нагрев

Теплообменник представляет собой цилиндрический кожух, внутри которого находятся трубки из нержавеющей стали. По трубам протекает продукт, пар подается в межтрубное пространство.

    Паровая магистраль включает в себя трубопроводы, арматуру, вакуум-редукционный клапан, манометр, предохранительный клапан и регулятор температуры. Заданный тепловой режим поддерживается автоматически. Вакуум-редукционный клапан обеспечивает понижение давлений пара с 0,2 МПа до 0,07...0,09 МПа для предотвращения перегрева и пригорания продукта.

    Для удаления конденсата из вакуум-бачка  применен водяной эжектор. Конденсат в вакуум-бачок поступает из подогревателя через конденсатоотводчик с закрытым поплавком. Вода в эжектор нагнетается насосом 5 из бака 4. Уровень разрежения контролируют с помощью вакуумметра.

    Техническая характеристика аппарата КТП-2

    Производительность, л/ч  1800

    Площадь поверхности нагрева, м²  4

    Скорость  движения продукта по трубкам, м/с . 2,8... 3,5

    Установленная мощность электродвигателя

    вакуум-насоса, кВт  1,0

    Продолжительность нагрева сока от 20 до 90 °С, с  . 115

    Габаритные  размеры, мм  3300x510x2350

    Масса, кг  600

    Темперирующие сборники бывают вертикальными вместимостью до 3,0 т и горизонтальными - до 10,0 т.

Техническая характеристика  темперирующих сборников   приведена  в табл. 14.2. Вертикальный темперирующий сборник показан на рис. 14.4. Какао тертое или шоколадная масса загружается в цилиндрический резервуар 19 с водянойрубашкой 18, покрытый изоляцией 16. Обогрев сборника термосифонный.

Управление  обогревом осуществляется с пульта кнопками 6. Термометр 8 регистрирует температуру воды, а термометр 5 показывает температуру массы. Контрольная лампа 9 указывает, что сборник работает. Сверху сборник закрыт крышкой 4. Крышка открывается с помощью рукоятки 11, при ее повороте кулачок 12 выключателем 13 выключает электродвигатель 1мешалки. Он через редуктор 2 вращает планетарную мешалку 10 с частотой вращения 30 об/мин. Резервуар освещается лампой 3, установленной на крышке.

    Для циркуляции массы и загрузки сборника служит насос 14 с подачей 50 дм³/мин. При помощи трехходового крана 15 можно массу от насоса направить по обогреваемому трубопроводу / 7 на грибок 7 в сборник для рециркуляции или перекачать в другую емкость.

    В темперирующем сборнике других фирм трехходовой кран располагается вверху трубы / 7. Есть сборники с комбинированным обогревом — паровым и электрическим.

Варочные  котлы (реакторы) предназначены для перемешивания с подогревом вязких и жидких пищевых продуктов из нескольких компонентов. В зависимости от вместимости реакторы выпускают различных типов. 

Техническая характеристика открытых варочных котлов приведена в табл. 14.3. Реактор типа МЗ - 2С (рис. 14.5) имеет две стойки 1, две цапфы 2, паровую рубашку 3, корпус 4, мешалку 5 и электрооборудование. В нижней части паровой рубашки 3 имеется краник для спуска воздуха и конденсата. После заполнения реактора продуктом в рубашку подается пар и начинается процесс перемешивания с подогревом. Мешалка 5 представляет собой вал с лопастями. Реактор имеет два окна для осмотра внутренней полости, а также люк для периодического осмотра, очистки и ремонта.

    Техническая характеристика реактора МЗ-2С

    Рабочий объем, дм³  1000

    Рабочее давление, МПа:

    в паровой камере  . 0,25

    в корпусе  0,07

    Частота вращения вала мешалки, мин"¹  48

    Установленная мощность электродвигателя, кВт    .    . 3

    Габаритные  размеры, мм  1315x1194x2003

    Масса, кг  900

    Варочные котлы бывают со стационарной и опрокидываемой чашей, открытые (без крышки) и закрытые. На рис. 14.6 показан закрытый варочный котел с опрокидываемой чашей. Внутренняя чаша 10 изготовлена из меди или нержавеющей стали. При помощи стального кольца 17, прокладки, болтов и отбортовки она соединяется со стальной паровой рубашкой 7. Полость между чашей и рубашкой образует паровое пространство, в которое подается пар. На подводящей линии установлен манометр 3, предохранительный клапан 4 и запорный вентиль 5. Конденсат отводится из наинизшей точки парового пространства 13. При пуске и в процессе работы воздух из рубашки периодически выпускают через кран 18, расположенный в наивысшей точке парового пространства. После загрузки котла массой закрывают люк крышкой 15, открывают воздушный кран 18, продувочный кран на конденсатоотводчике или обводной линии и пускают пар, открыв вентиль 5. Продувку парового пространства производят до тех пор, пока из кранов не пойдет сухой пар. После этого закрывают продувочные краны, включают конденсатоотводчик и увеличивают поступление пара. В процессе нагревания наблюдают по манометру 3 за давлением греющего пара и по манометрическому термометру 2 за температурой массы.

Подогретая  масса выгружается через штуцер 12, для чего рукояткой 1 поднимают клапан 11. Котлы снабжаются мешалками 9 для увеличения равномерности прогрева вязких веществ. Приводной электродвигатель 8 шарнирно соединен со станиной 19 и своим весом создает необходимое натяжение ремней с помощью устройства 6. Иногда натяжение увеличивается дополнительными грузами и пружинами. Крышка 14 котла имеет трубу 16 для отвода пара.

    Варочный  котел может быть и открытым, т. е. без крышки. При шарнирном соединении котла со станиной нагретую массу выгружают через борт поворотом котла вокруг горизонтальной пустотелой оси при помощи маховика. Подвод пара и отвод конденсата у таких котлов производится через пустотелые оси. В рубашке таких котлов от пустотелой оси к наинизшей точке опускается трубка, по которой паром выдавливается конденсат.

    Открытые  варочные котлы могут применяться  и для уваривания в тех случаях, когда длительная выдержка увариваемого вещества при высокой температуре не ухудшает качества продукта.

    Аппарат ВА-800 М предназначен для варки круп (рис. 14.7), состоит из барабана 3, бункера б, передней / и задней 8 стоек, переднего 2 и заднего 4 патрубков, привода 7 и электрооборудования.

    Рис. 14.5. Реактор типа МЗ-2С

    Барабан представляет собой горизонтальный цилиндрический сосуд с эллиптическими днищами. К днищам барабана крепятся передний патрубок, предназначенный для ввода в аппарат пара, и задний — для выпуска излишка пара. Полые чугунные патрубки аппарата соединены между собой трубой, расположенной на оси барабана. Концы трубы вварены в днища барабана. С внутренним пространством барабана полые патрубки сообщаются через отверстия в днищах барабана. Отверстия закрыты решетками, предотвращающими попадание крупы в полые патрубки. Эти отверстия способствуют равномерному распределению пара внутри барабана. На переднем патрубке аппарата установлены манометр и предохранительный клапан. Для обеспечения периодической загрузки и выгрузки крупы на боковой поверхности бункера имеется люк 5 с герметически закрывающейся съемной крышкой. В целях облегчения обслуживания люка на бункере предусмотрено устройство. В этом устройстве закрепляется крышка люка перед выгрузкой крупы из бункера. Для лучшего перемешивания крупы в процессе варки к внутренней поверхности цилиндрической части барабана приварены спиральные лопасти. Отбор проб из барабана осуществляется через пробный кран, укрепленный на его цилиндрической части.