Технологическое переоснащение линии с производства карамели

     Зміст

Вступ.................................................................................................................................

1. Техніко-економічне  обґрунтування.......................................................................

2. Технологічна частина.

      2.1 Вибір асортименту............................................................................................

      2.2 Вибір і опис технологічної  схеми...................................................................

      2.3 Уточнення потужності  лінії .........................................................................

      2.4 Розрахунок виробничих рецептур.................................................................

      2.5 Розрахунок витрат сировини.........................................................................

      2.6 Розрахунок кількості сировини, допоміжних матеріалів та готової продукції, яка підлягає зберіганню на підприємстві.................................................

      2.7 Розрахунок і вибір технологічного  обладнання..........................................

      2.8 Технохімічний контроль виробництва.........................................................

3. Проектна частина   

      3.1 Автоматизація технологічного процесу.......................................................

      3.2 Проектування основних технологічних  приміщень....................................

      3.3 Компонування обладнання в технологічну  лінію та компонування цеху, дільниці...........................................................................................................................

4. Заходи з охорони  праці, техніки безпеки та протипожежної профілактики...............................................................................................................

5. Заходи з охорони  промислової екології...............................................................

6. Економічна частина................................................................................................

Список  літератури та використаних джерел.........................................................

Графічна  частина:  

Аркуш 1 – Апаратурно-технологічна схема виробництва. 

Аркуш 2 – План цеху до технічного переоснащення.  

Аркуш 3 – План цеху після технічного переоснащення. 

Аркуш 4 – Повздовжній  і поперечний розрізи.  
 
 

      До  кондитерських виробів відносяться  харчові продукти з великим вмістом  цукру. Вони мають високу харчову  цінність, добру засвоюваність, приємний аромат і смак. Ці вироби характеризуються привабливим зовнішнім виглядом.

      Вказані вище властивості притаманні кондитерським виробам завдяки використанню для їх виробництва багатьох різноманітних видів високоякісної харчової сировини.

      В якості сировини при виготовленні борошняних кондитерських виробів використовують окрім цукру-піску, крохмальну патоку, мед, різноманітні фруктові заготівки (пюре, підварки) різні види сортів борошна, крохмаль, молоко і молочні продукти, яйця і яйцепродукти, жири, різні смакові і ароматичні речовини і багато інших видів сировини.

      Основна маса кондитерських виробів має  тривалі терміни зберігання і гарну транспортабельність. З цієї причини і в зв’язку з великою енергетичною цінністю, окрім повсякденного використання, кондитерські вироби знайшли світове використання в експедиціях, туристичних походах і ін. Енергетична цінність кондитерських виробів в перерахунку на 100 кг продукту коливається в межах від 1200 до 2300 кДж.

      Кондитерські  вироби поділяють на 2 основні групи: цукрові і борошняні. До кожної з  цих груп входять декілька видів  виробів. До цукрових виробів відносять  карамель, цукерки, шоколад, ірис, мармеладно-пастильні вироби, драже і халву. До борошняних кондитерських виробів відносяться печива, рулети, кекси, вафлі торти і тістечка.

      Кондитерська  продукція вироблюється в дуже широкому асортименті. Уніфіковані рецептури передбачають багато сотень різних найменувань кондитерських виробів.

     Багато  кондитерських фабрик і хлібопекарських підприємств Харкова представляють собою індустріальні підприємства з високим рівнем техніки, потужним енергетичним господарством, які задовольняють вимоги до продукції і роботи підприємств у сучасних ринкових умовах.

     Закрите акціонерне товариство “Кондитерська  фабрика “Харків’янка” є одним  з найкрупніших підприємств України  з виробництва кондитерських  виробів.

     Кондитерська  фабрика «Харків’янка» випускає більше 200 найменувань високоякісної  продукції, сертифіцированої в системах УкрСЕПРО, ГОСТ (Р), ISO – 9001. Географія ділового співробітництва дуже широка, це країни близького і далекого зарубіжжя: Росія, Казахстан, Молдова, країни Балтії, США, Ізраїль, Німеччина, Канада. Для надійного закріплення своїх позицій на ринку кондитерських виробів постійно ведеться робота по розширенню асортименту продукції, можливості освоєння виробництва оригінальної продукції на сучасному високопродуктивному автоматизованому обладнанні, що потребує значних інвестицій.

     За  даними експертів вітчизняний ринок кондитерських виробів близький до насичення. Конкуренція з кожним роком стає все жорсткішою. Виробники ласощів направляють зусилля на удосконалення асортименту і модернізацію виробництва, освоєння нових менш енергомістких і більш продуктивних технологій, що дозволяє значно знизити собівартість кінцевої продукції. Оскільки кондитерський ринок розвивається динамічно підприємство повинно оперативно переоснащатися, інакше воно не вистоїть у конкурентній боротьбі.

     У дипломному проекті пропонується здійснити технічне переоснащення лінії з виробництва молочної карамелі на ЗАТ „Кондитерська фабрика „Харків’янка”. 
 
 

      2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА. 

     2.1 Вибір асортименту.

     Асортимент  виробів обираємо таким чином, щоб  найповніше задовольнити попит населення з урахуванням традиційної, нетрадиційної та місцевої сировини, а також асортименту виробів, які випускають інші підприємства галузі.

     Карамель  за об’ємом виробництва серед  різних видів кондитерських виробів займає одне з перших місць. Асортимент що виробляється в нашій країні карамелі дуже широкий і поділяється на дві основні групи: льодяникова карамель, виготовлена з однієї карамельної маси; карамель з начинками, що складається з оболонки, виготовленої з карамельної маси, і начинок.

     Обраний асортимент продукції наведений в таблиці 2.1  

     Таблиця 2.1 – Розгорнутий асортимент продукції

     2.2  Вибір і опис  технологічних схем. 

     Зберігання  і підготовка сировини

     Цукор білий (ДСТУ 4623:2006) доставляється на фабрику тарним способом і зберігається у мішках, які укладаються на піддони трійниками по 8 рядів. У приміщенні складу для зберігання цукру-піску температура повітря повинна бути не вище 40°С, а відносна вологість повітря – 70%. На фабриці передбачається запас цукру на 15 діб. Перед подачею на виробництво його просіюють. Для цього мішки розпаровують і пересипають до просіювача марки „Піонер” 1. Під час просіювання проходить процес вилучення з нього металомагнітних домішок. Просіяний цукор за допомогою норії 2 поступає до проміжного букера 3, звідки він подається на зважування на автоваги марки ДМП – 100 4. Очищений і зважений цукор збирається в підваговому бункері 5, звідки він за допомогою норії 6 подається у виробничий бункер 7, де зберігається протягом 8 годин.

     Патока (ГОСТ 5194 – 91) надходить на фабрику у автоцистернах по 5т. З цистерн патоку зливають в приймальні баки 10, внутрішня поверхня яких покрита спеціальними емалями чи лаками. На фабриці передбачено заглиблений (не менше 2 метра) приймальний пристрій для здійснення зливу патоки з цистерн в приймальний бак самопливом для безтарного зберігання. З баку патока за допомогою насосу 11 перекачується у спеціальну ємність 12, яка обладнана змійовиком з метою підігріву патоки для легшого транспортування її. Перед подачею на виробництво патоку за допомогою насосу перекачують до проміжної ємності 13, де вона проціджується крізь сито з отворами 2 мм. Підготовлену патоку за допомогою насосу перекачують у витратну ємність 14.

     Згущене молоко поступає на фабрику тарним способом у металевих флягах масою 50 кг. Зберігається протягом 12 діб при температурі від 0 до 10˚С і відносної вологості повітря 75%. Перед подачею на виробництво згущене молоко звільняють від тари і проціджують крізь сито.

     Какао-порошок  поступає на підприємство тарним способом в гофротарі –  ящиках по 20 кг. Какао-порошок слід зберігати в закритих приміщеннях на дерев’яних стелажах чи піддонах, відносна вологість повітря в складах повинна бути не вище 70%. Гарантійний термін зберігання 30 діб з дня виготовлення. Перед подачею на виробництво какао-порошок звільняють від тари і просіюють на ситах з отворами діаметром 0,2 мм.

      Пюре  яблучне (ГОСТ  18-268 – 76) доставляється на фабрику безтарним способом в ємностях 15. Перед подачею на виробництво пюре з бочки насосом перекачують у воронку десульфітатора 16 для видалення диоксиду сірки, який використовують в якості косерванта. Де сульфітована фруктова заготовка поступає в протирочну машину 17, де подрібнюється. Протерте пюре з протирочної машини за допомогою насосу перекачується в збірник, який  
оснащений лопасним валом, якій попереджує розшаровування пюре 18. У приміщенні складу для зберігання припасу температура повітря повинна бути 15-20°С, а відносна вологість повітря складати 80%. На фабриці припас зберігається протягом 15 діб.

     Лимонна кислота (ДСТУ 908-41) поступає на фабрику тарним способом в гофротарі або у дерев’яних ящиках по 25 – 30 кг. Лимонну кислоту слід зберігати в закритих приміщеннях на дерев’яних стелажах чи піддонах, відносна вологість повітря в складах повинна бути не вище 70%. Гарантійний термін зберігання 6 місяців з дня виготовлення. Перед подачею на виробництво її звільняють від тари і просіюють на ситах з отворами 0,3 мм.

     Ароматизатор поступає на фабрику тарним способом у скляних пляшках по 25 л, які запаковані у дерев’яні ящики. Ароматизатор слід зберігати у закритих і затемнених приміщеннях при температурі 25˚С і відносній вологості повітря не вище 80%. На виробництві ароматизатор використовують в натуральному виді. Перед використанням його проціджують крізь сито з отворами 0,5 мм. 

Виробництво виробів.

     Технологічний процес виробництва карамелі з начинкою складається з наступних стадій:

• Підготовка сировини до виробництва;
• Приготування цукрового сиропу;
• Приготування карамельного сиропу;
• Приготування карамельної маси;
• Приготування молочних начинок;
• Оброблення карамельної маси;
• Формування карамелі;
• Охолодження карамелі;
• Загортка карамелі;
• Пакування, маркування, зберігання і транспортування.

Підготовка сировини до виробництва.

      Вся сировина, яка йде на приготування карамелі з начинками повинна  відповідати медико-біологічним  вимогам і санітарним нормам якості продовольчої сировини і харчових продуктів.

Приготування  цукрового сиропу.

      500 кг цукру, попередньо просіяного на віброситі і пропущеного крізь електромагніт і магніт постійної дії, норією подається в бункер підвісної дороги. Із бункера цукор висипають в диссутор 19 для приготування цукрового сиропу, попередньо в диссутор завантажують воду від замивки вакуум-апаратів в кількості 15 – 20% до маси цукру. Пар подається в барботер і йде на уварювання цукрового сиропу до вмісту сухих речовин 80 – 82%.

Приготування  карамелевого сиропу.

      Готовий сироп крізь фільтрувальну установку 20 з набором сит від 3,0 – 1,55 мм перекачується в диссутор 21, куди одночасно з сиропом завантажується рецептурна кількість патоки. Включається барботер і відбувається інтенсивне перемішування сиропу на протязі 1 – 2 хвилин.

      Відповідно  до вказівок до рецептур на карамель патока можу бути повністю або частково замінена інвертним сиропом. Вміст редукуючих речовин в карамельному сиропі повинна бути 12 – 16%, вміст сухих речовин 80 – 84%. Готовий сироп перекачується в бачки 22.

Приготування  карамельної маси.

     Готовий карамельний сироп плунжерним насосом дозатором М-193 23 перекачується для приготування карамельної маси, яку готують у плівковому варочному апараті 24, куди за допомогою станції зважування і дозування 25 подається рецептурна кількість цукрово-патокового сиропу, ароматизатору, какао-порошку, лимонної кислоти і води. Час приготування карамелевої маси у такому апараті складає лише 10 – 20 секунд. Основною перевагою плівкових апаратів є велика інтенсивність теплообміну і виходячи з цього масообміну (видалення вологи), мала тривалість уварювання маси в зоні великих температур. 

Температура карамельної маси при виході з варочної колонки вимірюється манометром з ціною поділки 0-200ºС, температура повинна бути не менше 125-150ºС.

Приготування  молочних начинок.

     Цукровий  сироп з вмістом сухих речовин 80 – 82% поступає в начиночний вакуум-апарат 25, де уварюється при тиску граючої пари 4 кГс/см² і розрідженні 0,5-0,6 кГс/см². Потім вводиться рецептурна кількість молока, пюре і патоки.

     Уварювання  відбувається до вмісту сухих речовин 81-88%. Готова молочна начинка перекачується в темперувальну машину, 26 охолоджується до температури 60-75ºС. Потім додають необхідні компоненти сировини відповідно до рецептури і сорту (ароматизатори). З темперувальної машини начинка насосом 27 подається в начинко накопичувач.

Обробка карамелевої маси

     Обробка карамелевої маси включає наступні технологічні операції:

• охолодження карамелевої маси з введення рецептурних добавок;
• витягування карамелевої маси;
• отримання карамелевого батону з веденням начинок;
• калібровка карамелевого джгута.

Охолодження карамелевої маси з введення рецептурних  добавок

     Охолодження карамельної маси і введення рецептурних  добавок здійснюється на барабанно-стрічковій темперуючій установці 28. Уварена карамелева маса поступає в приймальну воронку охолоджувальної машини, із якої виходить у вигляді безперервної стрічки певної товщини і ширини. На поточно-механізованій лінії добавки (кристалічна кислота, ароматизатори і водні розчини барвників) подаються крізь безперервно діючі дозатори на карамельну стрічку, яка проходе по стрічці охолоджувальної машини.

     Тривалість  охолодження маси складає 20 – 25с. Температура  маси повинна бути у межах 88 – 92˚С.

Витягування карамелевої маси

     При виробництві карамелі з непрозорою оболонкою карамельну масу  
витягують на тянульній машині 29. Внаслідок таких дій маса насичується повітрям і перемішується з рецептурними добавками. В процесі витягування маси змінюється її колір і зменшується щільність.

     Тривалість  обробки маси складає 1 – 1,5 хв. В  процесі обробки на тянульній машині маса додатково охолоджується на 3 – 5˚С. Карамельна маса з тянульної машини повинна поступати безперервним потоком на стрічковій  конвеєр 30, який переміщує її до обкаточної машину 31.

Отримання карамелевого батону з веденням начинок

     На  поточно-механізованих лініях карамельна маса після тянульної машини 32 безперервно подається стрічковим конвеєром 33 в обкаточну машину 34, де за допомогою конусних валиків – веретен, що обертаються, відбувається прокатка батону. Під час формування батону крізь трубку – наповнювача подається підігріта до температурі 58 – 70˚С начинка з воронки начинконакопичувача 35.  Отриманий карамельний джгут з начинкою направляється на калібровку.

Калібровка  карамелевого джгута

     Після батонообкаточної машини карамелевий джгут направляють на калібровку в калібрувальний автомат 36, де відбувається калібрування карамелевого джгута певного перетину (18 мм) за допомогою вертикальних і горизонтальних роликів.

Формування  карамелі

     Процес  формування карамелі являє собою отримання окремих виробів певної форми і з нанесенням на поверхню виробів рельєфного малюнку. Формування карамелі з карамельного джгута здійснюється  шляхом пропускання джгута між двома валками на поверхні яких знаходяться отвори. Для цього використовують формувальну машину марки „Унимпласт” 37.

Охолодження карамелі

     Відформовану  карамель швидко охолоджують до температури 35˚С в охолоджувальній шафі марки  ВСК 01700 38. При такій температурі вона стає твердою і крихкою, її можна без порушення форми загортати і пакувати.

      Загортка карамелі.

     Охолодженна карамель із шафи поступає на розподільчий конвеєр 39, вздовж якого установлені карамелезагортальні машини ЕУ 40. Машиністи загортальних машин совками набирають карамель і засипають в бункери загорточних машин, відбираючи деформовану, відбиту і з відкритими швами карамель.

     Відбракована  карамель зсипається в маркіровані  лотки для зворотних відходів. Загортка здійснюється в яскраво оформлені етикетки методом „в перекрутку” або „в носок”.

     Загорнута карамель стрічковим транспортером подається на сортування 41, де відбирається не загорнута карамель, карамель з надривом в місцях перекрути, а також слабко загорнута.

     Пакування, маркування, зберігання і транспортування.

     Загорнута карамель поступає на пакування в  гофрокороба або на розфасовку.

     Проміжним конвеєром 42 карамель подається в приймальний бункер 43. В зважені короба з наклеєною і оформленим маркуванням, засипається продукція і зважується на вагах типу СП-15 44 у відповідності з вагою, яка вказана на маркуванні. Потім короба закривають і оклеюють бандероллю на станку для оклеювання гофрокоробів 45.

     Упакована карамель подається на склад готової  продукції, де вона зберігається при  температурі 18±3ºС і відносній вологості  повітря не більше 75% протягом 3 місяців. Карамель зберігають, керуючись розділом 9”Траспортування і збергіання” ДСТУ 3893-99. 
 

      2.3. Уточнення потужності  лінії.

     Метою дипломного проекту є заміна морально застарілого обладнання для виробництва карамелі з начинками на більш сучасну і високопродуктивну потоково-механізованої лінії фірми „BOSH” [16]. Комплекс обладнання  відрізняється високою технологічністю і надійністю конструкції.

     Вибір технологічної лінії фірми „BOSH” з  виробництва карамелі з начинкою наводимо у вигляді таблиці 2.2 

      Таблиця 2.2 – Вибір технологічної лінії з виробництва карамелі з начинками

       Виробку товарної продукції лінії з виробництва карамелі з начинками розраховуємо з урахуванням коефіцієнту використання обладнання, який приймаємо в розрахунку 0,90.

     Тобто на лінії можна планувати виробку продукції не більше 90% від паспортної продуктивності, а запас часу (10%) передбачається на непередбачені зупинки обладнання (при переході з виробки одного найменування виробів на інший, поломці обладнання та ін.).

     Для виконання технологічного розрахунку приймаємо 2 види виробів, що виробляються на потоково-механізованій лінії. При виборі асортименту враховуємо використану сировину, форму виробів, засоби відділки, загортки та фасовки.

     Уточнення асортименту та потужності  потоково – механізованої лінії з виробництва карамелі з начинками проводимо у таблиці 2.3. 

     Таблиця 2.3 – Уточнення асортименту та потужності потоково – механізованої лінії з виробництва карамелі з начинками. 

     У технологічному розрахунку проводимо перерахунок обраного асортименту на незагорнуту продукцію.

     Кількість загортальних матеріалів обраного асортименту  обираємо в залежності від виду загортки та розміру виробів.

     Для карамелі з начинками, загорнутих у перекрутку, витрати загорточних матеріалів (кг на 1 т) складається з етикетки парафінованої – 35 кг і підгортки парафінованої – 10 кг [16; додаток 1] та складає 45 кг/т. 

     Перерахунок обраного асортименту на незагорнуту  продукцію проводимо у таблиці 2.4 

      Таблиця 2.4 – Перерахунок на незагорнуту продукцію. 

     2.4 Розрахунок виробничих  рецептур.

     Рецептури є одним з основних технологічних  документів, що регламентують виготовлення кондитерських виробів. Рецептури містять нормовану розкладку усіх видів сировини і напівфабрикатів для виробництва одиниці продукції. На кондитерських фабриках використовують уніфіковані рецептури, тобто  рецептури, обов’язкові для всіх підприємств, що виробляють кондитерські вироби. У рецептурах узагальнений і використаний досвід різних підприємств по виготовленню того чи іншого найменування кондитерських виробів. У результаті такого узагальнення були встановлені оптимальні кількісні співвідношення витрати окремих компонентів сировини і напівфабрикатів для тотожних найменувань кондитерських виробів, вироблюваних різними підприємствами. При цьому в рецептурах були використані науково обґрунтовані єдині значення основних показників для сировини, напівфабрикатів і готових виробів. У цехах на виробництві найчастіше  застосовують так називані робочі рецептури. Ці рецептури засновані на уніфікованих рецептурах, цілком відповідають їм, але розраховані звичайно на менші, чим 1 т, кількості. Це зв’язано з місткістю використовуваного устаткування (місильні машини і ін.).