Управление качеством. 6
ВВЕДЕНИЕ
Птицеперерабатывающая промышленность занимает одно из важных мест в обеспечении населения высококачественными продуктами питания. За 30 лет функционирования системы птицеводческой промышленности производство яиц увеличилось с 2 до 25 млрд. шт., мяса птицы в убойной массе - с 53 до 1 709 тыс.т. Экономическая эффективность отрасли обусловлена низкими затратами кормов на производство единицы продукции. По конверсии корма мясное птицеводство превосходит все другие животноводческие отрасли благодаря биологическим особенностям птицы. На производство 1 кг мяса бройлеров затрачивается кормов соответственно в 1,5 и 2,5 раза меньше, чем на такую же массу свинины и говядины. Способность птицы к наивысшей конверсии корма при ее хорошей адаптации к промышленным условиям содержания, диетические качества продуктов (высокая массовая доля белка при пониженной энергетической ценности и уровне холестерина) являются факторами интенсивного развития отрасли. Мясо птицы - качественный, богатый белками продукт с пониженной энергетической ценностью по сравнению со свининой и говядиной. Разнообразие сырья, обладающего разными функциональными свойствами: темное и светлое мясо, механически обваленное мясо, субпродукты - представляет неограниченные возможности для создания птицепродуктов комбинированного состава с широким спектром сенсорных характеристик: эмульгированные и цельномышечные продукты, рубленые полуфабрикаты и формованные продукты типа ветчины и т.д.Развитию птицеводства способствуют успехи в области, кормления птицы, совершенствования технологических процессов переработки и применяемого оборудования, улучшения ветеринарно-профилактической работы; интегрирование компаний и комплексов, повышение эффективности управленческих решений; всесторонний учет требований рынка. Эффективная работа птицеперерабатывающих предприятий в большой степени зависит от цеха первичной переработки птиц, в котором проводят следующие операции: прием, взвешивание, выемка из клеток и навешивание птицы на конвейер, электрооглушение переменным током промышленной частоты или импульсным током, убой и обескровливание, удаление махового и хвостового пера, ослабление удерживаемости оперения в коже тушек птицы (шпарка и подшпарка горячей водой), съем оперения с тушек птицы, полупотрошение или потрошение тушек, мойка тушек изнутри и снаружи и подсушка поверхности тушек, формовка, охлаждение, сортировка, маркировка, групповое взвешивание, упаковка тушек и маркировка ящиков, направление тушек в холодильник на хранение или замораживание.
1. Обоснование проекта. Определение объёма и ассортимента продукции. Необходимость разработки реконструкции
При выполнении данного проекта реконструируется уже существующее предприятие с целью достижения следующих задач: максимальное использование и переработка сырья в разнообразную продукцию; перемещение сырья, полуфабрикатов, материалов и отходов в определённой последовательности по наикротчайшим направлениям и с наименьшими затратами; отсутствие пересечения производственных потоков (или сведение их к минимуму) и транспортировки сырья, полуфабрикатов через помещения, в которых не производится их обработка; возможность варьирования технологической схемы по мере изменения технологического процесса; обеспечение наиболее эффективных технико-экономических показателей (по себестоимости продукции, производительности труда и т.д.);сокращение транспортных и вспомогательных операций. Создавая новую линию, не стоит забывать о том, что технологическая схема должна обеспечивать: комплексную переработку всех видов сырья; переработку сырья различного качества; минимальные сроки переработки; максимальное использование сырья; высокое качество продукции; использование высокопроизводительного оборудования; сокращение транспортных и вспомогательных операций.
2 Технологическая часть
2.1 Характеристика современного состояния цехов по первичной переработке птицы
Отечественная птицеперерабатывающая промышленность в настоящее время насчитывает около 650 птицеперерабатывающих предприятий и цехов средней мощностью 1100 т в смену. Основу их технического оснащения составляют конвейерные линии мощностью 500-3000 голов в ч. Более 30 % линий эксплуатируются свыше 10 лет и требуют замены. Производительность труда на отечественных линиях в 2 раза ниже, чем на линиях ряда зарубежных фирм. Комплектные линии не выпускаются. Убой и обработка птицы происходит на поточно-механизированных линиях по традиционной технологии и состоит из известных последовательно выполняемых операций, включающих полупотрошение и полное потрошение, характеризуется высокой долей невостребованных отходов, неиспользуемых совсем или используемых крайне нерационально. При переработке птицы получают пищевую, техническую и кормовую продукцию. К пищевой продукции относят мясо птицы в тушках, предназначенное для реализации и промышленной переработки, обработанные субпродукты (печень, сердце, мышечный желудок), шеи, головы, ноги; к технической продукции – перо пуховое сырье, жир с желудков и железистые желудки; к кормовой – отходы переработки (кровь, пищеводы, зобы, желчные пузыри, трахеи, селезенки, яичники, семенники, кутикулы). Выход пищевой продукции определяется технологией обработки. В натуральном и стоимостном выражении выход продукции больше при переработке с полным потрошением птицы. В условиях рыночной экономики перед птицеперерабатывающей промышленностью России стоят задачи интенсификации переработки птицы и продуктов птицеводства, улучшения качества и расширения ассортимента продукции, технического перевооружения предприятий.
2.2 Анализ организации технологического процесса в цехе по первичной переработке птицы
Первичная переработка птицы складывается из следующих последовательно проводимых основных операций: прием,взвешивание, выемка из клеток и навешивание птицы на конвейер, электрооглушение переменным током промышленной частоты или импульсным током, убой и обескровливание, удаление махового и хвостового пера, ослабление удерживаемости оперения в коже тушек птицы (шпарка и подшпарка горячей водой), съем оперения с тушек птицы, полупотрошение или потрошение тушек, мойка тушек изнутри и снаружи и подсушка поверхности тушек, формовка, охлаждение, сортировка, маркировка, групповое взвешивание, упаковка тушек и маркировка ящиков, направление тушек в холодильник на хранение или замораживание.
Убой птицы можно производить разными способами. Во всех случаях при выборе способа убоя руководствуются соображениями безопасности для бойца, гуманности, простотой способа, ветеринарно-санитарными требованиями и необходимостью получения полноценного и доброкачественного мяса птицы и других продуктов. Степень обескровливания тушки птицы является одним из важнейших факторов, влияющих на качество мяса, поэтому в первую очередь при убое птицы на это следует обращать внимание.
2.3 Организация приёма и предубойного содержания птицы
Способ доставки выбирают
по данным технико-экономического оборудования
строительства или
2.4 Изолятор и санитарная бойня
Для содержания и переработки больной и подозрительной по заболеванию птицы предусматривают изолятор и санитарную бойню(камеру). Вместимость изолятора и пропускную способность санитарной бойни проектируют из расчета 1 % от суточной мощности цеха переработки птицы. Изолятор и санитарная бойня должны быть сблокированы с цехом приёма птицы. Больную птицу из приемного помещения передают в изолятор через люки. В составе санитарной бойни должны быть предусмотрены:
-помещение для первичной переработки больной птицы;
-камера для охлаждения
птицы и хранения её до
-отделение для стерилизации условно-годных тушек птицы, состоящее из двух изолированных друг от друга помещений: для загрузки в стерилизатор сырых тушек и выгрузки стерилизованных тушек птиц.
2.5 Цех передержки птицы
Передержка птицы
Для передержки или выдержки кур используют клеточные батареи КБА, КВН-ЗУ с механизированной раздачей корма, уборкой помета и автопоением. Для загрузки кормов в батареи проектируют транспортер БЦМ, для удаления помета - транспортер ТС-2. Клеточные батареи и транспортеры подбирают по каталогу. Нормы проходов и расстояний, мм, не менее:
между клетками с учётом проходов 600
от верха батареи до низа балок перекрытия 500
для напольного транспортёра 2000
2.6 Оглушение
Электрооглушение
2.7 Наружный убой
Для этого возьмём машину наружного убоя В2-ФЦ-2Л-6/4. Состоит из стойки, привода, каркаса, направляющих, рычагов, дискового ножа, маховика, направляющей и ключа. Стойка служит для монтажа сборочных единиц и деталей машины, регулирования машины по высоте и представляет собой конструкцию “труба в трубе”. Регулировку по высоте производят через коническую пару шестерни и пару “винт-гайка”. Привод состоит из электродвигателя, который через кулачковую муфту и подшипниковый узел передаёт вращение дисковому ножу. Каркас укреплён на стойке и использован для установки направляющих, образующих щель для ориентации голов. Рычаги необходимы для торможения головы. Дисковый нож служит для надрезки сонной артерии и ярёмной вены птицы.
После электрооглушения тушки конвейером подаются к машине наружного убоя. Голова на уровне шеи попадает в щель между направляющими, затем рычаг притормаживает её до тех пор, пока сонная артерия и ярёмная вена не окажутся в зоне вращающегося дискового ножа. Одновременно происходит ориентация положения головы с помощью направляющей. После вскрытия ярёмной вены и сонной артерии тушки поступают на участок обескровливания. Производительность машины6000 шт/ч.
2.8 Обескровливание
Убой и обескровливание
всех видов птицы на конвейерах производится
вручную или с помощью машин-
Лоток 66М предназначен для убоя и обескровливания кур. Он состоит из трубчатой рамы, на которой устанавливаются съемные боковые щиты ограждения.
В передней части лотка имеется люк, который закрывается прозрачной дверцей. Дверца отодвигается, и через отверстие рабочий производит убой. Кровь поступает в поддон и по наклонным поверхностям стекает в трап. Направляющие фиксируют птицу, облегчая убой. Все детали лотка изготовляют из оцинкованного железа. Длина лотка 4 м.
2.9 Удаления хвостового оперения кур
Машина для удаления хвостового оперения кур смонтирована на сварной раме, на которой установлены два валика. Валики состоят из вала и закреплённого на нём резиновой оболочки, имеющей цилиндрическую и коническую части. На цилиндрической части нанесена винтовая нарезка, а на конической – продольная. Верхний вал занимает горизонтальное положение, а нижний – наклонное, так что конические части соприкасаются и продольные нарезки входят в зацепление.
Валики, установленные в подшипниках качения, приводятся во вращение от электродвигателя через клиноремённую передачу и коническую зубчатую передачу. Перед валиками расположены витки, образующие щель, через которую проходит перо.
Машину обслуживает один рабочий, который заправляет перья в клиновой зазор между валиками, далее они с помощью винтовой нарезки перемещаются на коническую часть валиков, откуда и удаляются. Щитки предохраняют гузку птицы от попадания в валики.
Производительность машины до 500 тушек в 1 ч, частота вращения валиков 5 с-1, мощность электродвигателя привода 1 кВт.
2.10 Шпарка тушек птицы
Тушки птицы всех видов шпарят погружением в горячую воду. Кроме того, тушки водоплавающей птицы можно обрабатывать в камерах паровоздушной смесью при температуре80...85 °С. Погружением в горячую воду проводят полную шпарку (когда обрабатывают всю поверхность тушки) или подшпарку (когда дополнительно обрабатывают головы, шеи, концы крыльев, в которых перо удерживается наиболее прочно).
В шпарильных чанах на тушки направляют интенсивные потоки горячей воды, которые должны двигаться против направления роста и прилегания к коже оперения. Этим достигаются полное погружение тушек в воду и разрыхление покрова из перьев, что интенсифицирует теплообмен. Потоки воды создаются осевыми насосами.
Используем двухсекционный
аппарат с расположением
Для уничтожения пены, которая образуется в процессе работы аппарата, предусмотрен пеногаситель, состоящий из камеры с решёткой и форсунок, разбрызгивающих воду. Аппарат двухходовой; его устанавливают под конвейером, и птица движется в нем двумя рядами в противоположных направлениях. Для этого в поворотной секции служит оборотная звездочка конвейера.
Односекционный аппарат состоит из поворотной секции и пеногасителя, а трехсекционный имеет две средние секции. Производительность аппаратов в зависимости от числа секций меняется от 500 до5000 голов в 1 ч, мощность электродвигателя каждого насоса 2,8 кВт.
2.11 Удаления оперения с тушек птицы
Для удаления оперения с
тушек птицы созданы
Конструкция машин и комплектация технологических потоков зависят от вида перерабатываемой птицы и от производительности потоков. Отечественные линии созданы для переработки в 1 ч: 500, 1000, 2000 и 3000 кур, цыплят и бройлеров.
Машина удаления оперения К7-ФЦЛ/7 предназначена для снятия крупного и мелкого оперения с тушек птицы на убойных линиях.
Состоит из двух панелей, двух опорных рам, оросительной и рычажной систем. Каждая панель представляет собой каркас, сваренный из листов и стяжек. На одном из листов каждого каркаса смонтированы три ряда узлов ротодисков.
В верхней части каждой панели смонтированы оросительные трубопроводы, являющиеся одновременно и направляющими для подвесок конвейера.
Удаление пера происходит при перемещении зафиксированных в подвесках конвейера тушек птицы между ротодисковыми панелями внутри машины путём захвата пера вращающимися рифлёными резиновыми пальцами. Перо смывается в жёлоб водой. Производительность машины 3000 шт/ч.
2.12 Оборудование для обработки тушек птицы
Размеры и масса тушек птицы на много меньше, чем туш убойных животных. Кроме того, на промышленных линиях перерабатывают от 500до 5000 тушек бройлеров в 1 ч и до 2000 тушек крупной птицы в 1 ч. Все это делает необходимым и возможным создание машин-автоматов для потрошения и комплексно-механизированных и автоматизированных линий, где ручной труд сведен до минимума и связан в основном с контролем качества и безопасности продуктов. Как и все биологические объекты, тушки птицы даже одного вида различают по размерам и строению, поэтому для успешной работы линий требуется подбор тушек по массе. Правда, в последних разработках многие автоматы имеют рабочие органы, позволяющие перерабатывать тушки с большим разбросом по массе. У тушек птицы после удаления оперения отделяют голову и отрезают ноги, после чего тушки вручную или с помощью пересадочного автомата передают на линию полного потрошения. Конвейер потрошения состоит из подвесного цепного или тросового транспортера, по рельсу которого на роликах перемещаются проволочные подвески.В них тушки птицы фиксируются за суставы ног. Конвейер объединяет машины и автоматы, выполняющие технологические операции. Наиболее распространены в нашей стране и за рубежом роторные автоматы, в которых тушки фиксируются в отдельной ячейке, снабженной набором необходимых фиксирующих и обрабатывающих инструментов. Технологическая операция проводится без снятия тушки с конвейера во время вращения ротора.
В Дании фирмой «Атлас» разработана линия, состоящая из линейных автоматов, в которых тушки обрабатываются партиями по восемь штук на плоских подложках-столах. На них тушки фиксируются и перемещаются через зоны, имеющие по восемь инструментов, необходимых для проведения технологических операций.
2.13 Оборудование для отделения голов
В оборудовании этого вида происходят отрыв головы в результате натяжения шеи и удаление ее вместе с трахеей и пищеводом.
Машина В2-ФЦЛ-61/16 для отделения голов от тушек кур. Корпус машины, состоящий из двух щек, крепится шарнирно на кронштейне стойки. Стойка выполнена по схеме «труба в трубе» и оборудована механизмом регулирования по высоте, состоящим из конической зубчатой передачи и пары винт—гайка. Угол наклона корпуса регулируется винтовой тягой и маховиком. В корпусе установлен рабочий конвейер, на цепи которого имеются захваты. Конвейер приводится в движение от электродвигателя мощностью 0,55кВт. через редуктор и цепную передачу.
Тушки птицы, подвешенные за ноги в подвески, подаются к машине горизонтальным технологическим конвейером. Головы попадают в щель между направляющими и фиксируются захватами рабочего конвейера. Оба конвейера двигаются в одну сторону, но скорость цепи рабочего конвейера на 20 %меньше скорости технологического. Голова, придерживаемая захватами цепи, притягивается к щели, и шея натягивается за счет разности скоростей конвейеров и наклона направляющей. Происходит отрыв головы и вместе с ней трахеи и пищевода. Захваты выгружают голову из машины. Производительность машины 3000 - 5000 тушек в 1 ч.
2.14 Оборудование для отделения ног
В зависимости от производительности технологической линии ноги отрезают от тушек птицы вручную с помощью резака или на поточных машинах-автоматах, в которых в качестве режущего инструмента используются дисковые ножи. Наиболее подходящей для этой операции является машина В2-ФЦЛ-6/9.
2.15 Оборудование для вырезания клоаки
Для этого используем роторную машина-автомат НПО «Комплекс» предназначена для вырезания клоаки и вскрытия брюшной полости тушек кур. Управление процессом осуществляется механически с помощью копиров. Машина состоит из рамы с неподвижной осью, закрепленной шпонкой. На шпонках установлены неподвижно копиры (средний, верхний и нижний), а также рабочие и фиксирующие органы.
Верхний копир состоит из двух дисков, соединенных в центре ступицей и на периферии планками. К планкам крепятся направляющие, по которым перекатываются ролики рабочих органов. Средний и нижний копиры приварены к дискам. Рабочий орган машины состоит из двух дисков, установленных на оси на подшипниках качения. Диски жестко соединены наклонными стержнями-носителями, по которым перемещаются ползуны. К нижнему ползуну прикреплена прямоугольная труба-штырь, на конце которой имеются фреза для вырезания клоаки и плоский нож для вскрытия брюшной полости. Нож закреплен на оси в прорези штыря и связан тягой с верхним ползуном. Штырь и тяга перемещаются продольно с помощью ползунов, ролики которых перемещаются по направляющей верхнего копира. На штырях свободно установлены звездочки, входящие в зацепление с роликами, закрепленными на части окружности среднего неподвижного диска. В той части, где на диске нет роликов, звездочки скользят по его внешней окружности лысками и фиксируются в определенном положении. Звездочки вращаются в подшипниках, которые консольно прикреплены к нижнему диску. Фиксация тушки осуществляется с помощью фиксатора гузки, установленного на ползуне, и прижима, закрепленного на диске. Ползун перемещается вдоль носителей, укрепленных между дисками, а диск связан с диском вертикальными стойками. Поэтому все диски с рабочими органами и органами фиксации вращаются в одну сторону с одинаковой скоростью. Движением, фиксирующих и прижимающих органов управляют копиры, по которым перекатываются ролики.
Приводится в движение вся система от звездочки подвесного конвейера, которая соединена с верхним диском пальцем.
Тушка птицы, закрепленная в подвеске, по подвесному пути подается в машину. При этом через звездочку конвейера приводятся в движение все механизмы машины. При входе в машину подвески упираются в направляющую, и петля фиксатора гузки оказывается сверху между ногами тушки. При дальнейшем движении ротора ползун, на котором закреплен фиксатор, опускается под действием ролика и среднего копира и вместе с ними опускается фиксатор гузки, фиксируя тушку. После этого прижим под действием нижнего копира поворачивается на оси и прижимает тушку к упору фиксатора гузки, в результате чего вспучивается живот тушки. Далее ролики, перекатываясь по направляющим верхнего копира, перемещают ползуны по носителям вниз, перемещая одновременно прикрепленные к ним штырь и тягу. В прорези штыря на оси закреплен нож, который не выходит за габариты штыря. В этот момент звездочка, через которую проходит штырь, входит в зацепление с роликами неподвижного среднего диска, начинает вращаться и приводит во вращение штырь, на конце которого установлена фреза. Вращаясь и перемещаясь одновременно вниз, фреза вырезает клоаку.
В самом нижнем положении штыря с фрезой на среднем диске заканчивается участок с роликами, звездочки выходят из зацепления, перестают вращаться и фиксируются лыской. При этом фиксация осуществляется так, что плоский нож своим лезвием располагается в сторону брюшка. Далее ползун, связанный с тягой ножа, начинает подниматься вверх при неподвижном штыре, за счет чего нож поворачивается на оси. Затем штырь и тяга ножа ползунами перемещаются одновременно вверх и нож разрезает брюшную полость.
После подъема рабочего органа в исходное положение он проходит через зону форсунок, вода из которых очищает ножи и вымывает из фрезы клоаку. Фиксатор и прижим отходят, освобождая тушку, которая выходит из машины. Производительность машины до 6100 тушек в 1 ч.
2.16 Оборудование для извлечения внутренностей из тушек птицы
В большинстве случаев автоматические машины строят по роторному принципу. Роторная машина-автомат НПО «Комплекс» состоит из рамы, на которой в опорах неподвижно закреплена ось. На оси также неподвижно установлены копиры, которые управляют рабочими и фиксирующими механизмами. Рабочий механизм, извлекающий внутренности, состоит из штанги с прижимом и петли, изготовленных в виде двуплечих рычагов и закрепленных на оси несущего ползуна. Второе плечо рычагов выполнено в виде проушины с фигурным пазом, который надет на ролик, закрепленный в управляющем ползуне. Ползуны являются втулками, которые перемещаются по цилиндрическим направляющим, закрепленным наклонно в верхнем и нижнем дисках, установленных на оси в подшипниках качения.
Диски с направляющими образуют рабочий ротор. Фиксирующие органы состоят из верхних и нижних фиксаторов. Верхние фиксаторы выполнены в виде петли и прикреплены к ползунам, перемещающимся по вертикальным направляющим, которые закреплены между нижним диском и кольцом. Ползуны перемещаются с помощью копира, по которому перекатываются ролики. Нижние фиксаторы крепятся на оси, установленной в кронштейне ползуна. Они перемещаются вертикально вместе с ползуном и поворачиваются на оси за счет копира.
Тушки птицы, подвешенные за ноги в подвески, подаются в машину конвейером, тяговая цепь которого охватывает оборотную звездочку, одновременно являющуюся приводной звездочкой машины. Для этого она соединена пальцем с верхним диском рабочего ротора.
Тушки птицы заходят в машину спиной к ее центру, верхние фиксаторы попадают между ногами, а направляющая ограничивает перемещение подвесок в радиальном направлении, что улучшает условия фиксации.
В этот момент ползун фиксирующего органа перемещается вниз копиром, по которому перекатываются ролики, и верхний фиксатор ложится на тушку. Одновременно поворачивается на оси нижний фиксатор,ролик которого упирается в копир и ориентирует тушку относительно рабочих органов (штанги и петли), находящихся в крайнем верхнем положении. Происходят фиксация и ориентирование тушки.
После этого приводятся в движение несущий и управляющий ползуны, ролики которых перемещаются в пазах копиров. Управляющий ползун приближается к несущему, и ролики, перемещаясь по фигурным пазам проушин, поворачивают петлю и штангу на оси, раздвигая их. После этого несущий и управляющий ползуны начинают перемещаться одновременно вниз, не меняя взаимного положения, и петля входит в разрез брюшной полости тушки, протыкает ее в районе ключицы и располагается между кожей шеи и самой шеей. Во время перемещения петли нижний фиксатор копиром отводится в первоначальное положение, что позволяет штанге с прижимом опуститься вниз снаружи тушки. Затем управляющий ползун начинает подниматься вверх относительно неподвижного несущего ползуна и ролики, двигаясь в пазах управляющих проушин, сближают петлю и штангу. Позвоночник тушки оказывается сжатым изнутри петлей и снаружи прижимом. Далее начинают подниматься одновременно оба ползуна, не меняя взаимного положения. Внутренности тушки отрываются и выводятся наружу петлей. При выходе из тушки петля и прижим соединяются, удерживая вынутые внутренности.
После полного извлечения
внутренностей управляющий