Фасовка и упаковка продуктов переработки продукции животноводства

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального 

образования «Новгородский государственный  университет 

имени Ярослава Мудрого»

 

Кафедра технологии переработки сельскохозяйственной продукции

 
 
 
 

Пояснительная записка самостоятельной работы студента

 

по дисциплине «Фасовка и упаковка продуктов переработки продукции животноводства»

 

по теме: «Разработка участка фасовки  упаковки для мясных полуфабрикатов производительностью 60000 банок в смену»

 

Работу  выполнила студентка 4 курса факультета технологии

сельскохозяйственного производства группы 7491

 
 
 

   Ефимова А.В.                                                                      _______________

 ( ФИО студента )                                                                       ( подпись )

 
 

Работу принял(а):

преподаватель: Ларичева К.Н.                                       ________________________                                                 _______________

(ФИО преподавателя)                                                                   (подпись)

 
 
 
 

Великий Новгород

2011 год

 

СОДЕРЖАНИЕ

 
 

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

1Особенности  пищевого продукта …………………………………………..….5

2 Выбор материала для упаковки…………………………………….…..…..…10

3 Требование к качеству консервов…………………………………….......…..16

4.  Требования к упаковыванию и маркировки……………………………..…18

5.  Обоснование выбора оборудования для упаковывания мясных консервов…………………………………………………………………………24

 6. Расчёт производительности оборудования…………………………………29

      Заключение…………………………………………………………….…30

      Список литературы………………………………………………...…….33

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

 

      Упаковка  стала неотъемлемой частью нашей  жизни. Сейчас трудно представить, что  еще 15 – 20 лет назад нам в магазинах предлагали купить товар без фирменной упаковки. В повседневной жизни мы не задумываемся над тем, какие задачи выполняет Упаковка. А между тем она играет главную роль в связи между производителями продукции и потребителями.

      Любой производитель при реализации своей продукции сталкивается с проблемой упаковки - хотя бы для ее транспортировки. А для производителей и реализаторов пищевых продуктов упаковывание и сама упаковка как изделие зачастую не менее важны, чем сам товар и процесс его производства. Особенно возрастает роль упаковки при насыщении рынка. И в нашей стране, где идеология и техника этого вида деятельности находятся на начальном этапе развития, тем не менее, повсеместно ощущается возросший потребительский спрос на хорошо упакованный и оформленный товар. Соответственно возрастает интерес к различным видам фасующего, дозирующего и упаковочного оборудования.

     Понятие «упаковка» включает целый ряд технических  процессов и услуг, осуществляемых в ходе подготовки произведенного продукта (мы говорим в основном о пищевых продуктах) к его реализации в розничной или мелкооптовой торговле. При этом должны быть решены задачи организации всех производственных процессов: выбора сырья и материалов для изготовления продукта и упаковки, технологии их производства, оборудования, технологии упаковывания, а также все вопросы транспортирования и складирования готовой продукции. Готовая продукция со складов или непосредственно от производителя поступает на реализацию.

     При этом как производители продукции, так и ее потребители должны заботиться о сохранении окружающей среды.

      Следует отметить, что создание привлекательного вида является следующей и одной  из важнейших функций упаковки. В принципе упаковка может улучшить объективное качество товара уже своим наличием - увеличивает срок хранения, гигиеничность и т.д. Кроме того, она является одеждой, по которой, как известно всех встречают. Это свойство упаковки настолько универсально и абсолютно, что производители не желают никаких средств для привлечения новейших достижений полиграфического искусства. Многие из этих достижений доступны и на нашем рынке.

      Упаковочное производство объединяет такие сферы  экономики, как производство сырья  и упаковочных материалов, производство и потребление упаковочных изделий и транспортной тары, машин и оборудования, дизайн формы и графики и т. д. Нередко упаковка неразрывно связана с производством продуктов питания и других товаров народного потребления, с транспортом, складским хозяйством, системой распределения, торговлей, потреблением, с национальными и культурными особенностями страны. Она определяет уровень товарного рынка, влияет на качество и сохранность продукта.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1 ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВОГО  ПРОДУКТА

 

     Мясные  консервы - мясные продукты, герметично упакованные в жестяные или стеклянные банки и подвергнутые воздействию высокой температуры для уничтожения микроорганизмов и придания продукту стойкости при хранении. Используют консервы для приготовления первых и вторых блюд, употребляют их также без предварительной кулинарной обработки. Они удобны в походах и экспедициях. Энергетическая ценность консервов выше энергетической ценности мяса, так как в них нет костей, сухожилий, хрящей, но по вкусу и содержанию витаминов консервы уступают свежему мясу.

     Мясные  консервы отличаются высокой пищевой ценностью, длительным сроком хранения, удобством транспортирования. В зависимости от вида содержимого банок мясные консервы могут храниться без существенного изменения качества до 3—5 лет.

     В консервах содержится (в %): воды — 50—70, белков — 10—30, жиров — 8-30, минеральных веществ — до3,5.

     Для производства мясных консервов используют мясо всех видов, жир, субпродукты, готовые  мясные изделия, кровь, различные продукты растительного происхождения, пряности. Тару для консервов изготовляют из белой жести, стекла, сплавов алюминия и полимерных материалов. Каждая консервная банка называется физической. Однако для унификации подсчета введено понятие «условная банка», принятое за единицу измерения консервов в торговле и пищевой промышленности. За условную банку принимают цилиндрическую жестяную банку объемом 353 см³, диаметром 102,3 мм и высотой 52,8 мм. Для перевода физических банок в условные существуют переводные коэффициенты.

     Ассортимент мясных консервов весьма разнообразен. В зависимости от основного сырья различают консервы из мяса, мясных продуктов, субпродуктов, мяса птицы, мясорастительные и сало-бобовые.

     По  назначению консервы подразделяют на обеденные, употребляемые, как правило, после кулинарной обработки, закусочные, детские и для диетического питания

     Мясные  консервы, а именно, тушенку в нашем отечестве любит и стар, и млад. В весенне-летний период спрос на этот продукт увеличивается в несколько раз и люди бродят по магазинам в поисках вкусной и качественной тушенки. Однако, общий низкий уровень соблюдения не только ТУ (технических условий), но даже и ГОСТов, приводят к тому, что открывая очередную банку с разрекламированной тушенкой и приготовив на ней какое-либо горячее блюдо, мы понимаем, что в этой тушенке.

     Производство тушёнки — это технологически сложный процесс, где для достижения высокого качества и хороших вкусовых показателей, нужно помимо соблюдения определённой ГОСТом рецептуры, тщательно контролировать весь процесс производства, от обвалки мяса, до герметизации банок. Качественная тушенка в жестяной или стеклянной таре, без содержания сои и других субпродуктов, изготавливается из мяса первой или высшей категории с содержанием жира не более 10%. Все эти параметры указываются в ГОСТе № 5284-84, предусматривающем оптимальный баланс ингредиентов и гарантирующем вкус и качество продукта.

     Органолептические консервы оценивают в холодном или разогретом состоянии. Определяют вкус, запах, внешний вид и консистенцию содержимого банки. При наличии бульона дополнительно определяют его цвет и прозрачность. При оценке внешнего вида обращают внимание на укладку, количество и размер кусочков мяса.

     Из физико-химических показателей определяют содержание мышечной ткани и жира, бульона, нитрита, поваренной соли, олова, меди, свинца. Предельные нормы и допуски по этим показателям определяются стандартом и другими НТД для каждого вида консервов[11].

     При  производстве консервов из мясных продуктов используются физические  и  физико-химические методы консервирования, а именно: пастеризация, стерилизация и соление. С   помощью    высоких    температур    обеспечивается    уничтожение микроорганизмов и инактивация ферментов пищевых продуктов.

       Пастеризация - обработка продукта  определенное  количество  времени

температурой  менее  100° С (65-85°С,  иногда  93°С).  После пастеризации

продукты  непригодны для длительного хранения,  так  как  вегетативные  формы микробов погибают,  а  споры  продолжают  жить.  Удлинение  сроков  хранения продуктов  получается  при  многократной  пастеризации  (2  -  3   раза)   с промежутком между сеансами пастеризации в 24 часа. Такой процесс  называется тендализацией. Однако при такой обработке  продуктов  происходит  разрушение витаминов и других биологически активных веществ.

       Стерилизация - тепловая обработка герметично закрытого  продукта  при

температуре свыше 100°С (113-120°С) в течение  определенного  времени.  Цель стерилизации  -   полное   уничтожение   микроорганизмов   и   их   спор   в обрабатываемом продукте. При стерилизации для длительного хранения  (годами) снижается  вкусовая  и  питательная  ценность  продукта,  крахмал  и   сахар частично  расщепляются,  ферменты  частично  инактивизируются,   разрушается часть витаминов, изменяется цвет, вкус, запах  и  структура  продуктов.  При стерилизации  важно  строго  выдерживать  не  только  температурный,  но   и временной режим. Например, для мяса время стерилизации колеблется от  60  до 120 минут (в зависимости от исходного сырья и технологии производства),  для рыбы 40-100 минут, для овощей 25-60 минут.

       Стерилизация токами  ультравысокой   частоты  (УВЧ)  и  сверхвысокой

частоты  (СВЧ).  Такая стерилизация  продуктов производится  в герметично укупоренной таре путем помещения в электромагнитное поле  переменного  тока. Повышение температуры продукта до 96-101°С  происходит  вследствие  усиления движения заряженных частиц. Так как при таком нагреве  тепло  распределяется по всему объему продукта равномерно, то при большой  сохраняемости  тиамина, лучших органолептических показателях и более высоком  бактерицидном  эффекте время обработки сокращается в 10-20 раз.

       Ультразвуковые волны (волны с   собственной  частотой  свыше  20  кГц)

применяются  для  стерилизации  консервов.  При  этом   хорошо   сохраняются витамины и первоначальные вкусовые качества.

        Соление. При повышении концентрации  соли  в продукте  в связи с повышением  в  нем  осмотического  давления  и  уменьшения  количества  воды большинство микроорганизмов не развивается. При 10 %-й концентрации  соли  в продукте прекращается рост и размножение гнилостных бактерий, а при 20-25 %- и концентрации задерживается рост всех микробов.

     Для уничтожения микрофлоры и придания продукту кулинарной готовности требуются определенная температура и время ее воздействия. 
Температуру стерилизации устанавливают в зависимости от активной кислотности консервов.

     В работе  выбран способ стерилизации, так как он обеспечивает длительное хранение консервов. Мясные консервы без добавления к ним кислотосодержащих продуктов имеют рН около 6, поэтому их стерилизуют при температуре 113— 120С. В процессе переработки даже при соблюдении всех санитарно-гигиенических требований мясо значительно обсеменяется разнообразной микрофлорой, чаше всего термоустойчивой и спорообразующей.

     В мясных консервах до стерилизации общая бактериальная обсемененность не должна превышать 200 000 бактерий в 1 см3. В стерилизованных консервах допускается остаточная микрофлора в виде мезофильных анаэробов Вас. subtilis, Вас. mesentericus и Вас. cereus.

       При нагревании до 45—80С происходит денатурация белков, под которой понимают изменение пространственного расположения полипептидных цепей в молекуле белка (белки коагулируют, коллаген переходит в глютамин, изменяются органолептические свойства и внешний вид консервов.). Под действием высокой температуры усиливается тепловое движение полипептидных цепей. В результате ослабляются и частично нарушаются внутренние и водородные связи. Происходит перегруппировка водородных связей, уменьшение гидрофильных и увеличение гидрофобных свойств белковых молекул, уменьшается гидратация белков. Частичное расщепление белков при стерилизации обусловливает повышение количества полипептидов, аминокислот, аммиака, углекислоты, меркаптанов. Выделяющийся сероводород образует с металлом соединения в виде черных или синевато-фиолетовых пленок сернистого олова, которые не влияют на качество консервов.

     Из  мяса в бульон переходит часть  экстрактивных веществ (их количество уменьшается) и жира, разрушается  больше половины витаминов В1, до 10% витаминов В2 и РР, 20-30% пантотеновой кислоты, 10-15% аминокислоты аргинина.

     Для мясных консервов надежными режимами стерилизации считаются те, которые могут обеспечить быстрый стерилизующий эффект ф1,10с(в усл. мин): для жестяных банок № 3 — 15,1; №8—15,3; №9—15,5; № 12—15,7. 
Физические и химические изменения в мясе при стерилизации. Изменения белков.

     Абсолютная  стерильность консервов достигается  только при стерилизации температурой около 180°С. Однако вследствие нежелательных  изменений вкуса, запаха, консистенции, цвета мяса и потерь питательных веществ продукт становится непригодным в пищу. Поэтому при обработке консервов подбирают наиболее щадящие режимы термической обработки с целью повышения пищевой ценности и обеспечения возможности длительного хранения консервов.

 
 
 

2 ВЫБОР МАТЕРИАЛА  ДЛЯ УПАКОВЫВКИ

 

     Тару  для консервов изготовляют из белой жести, стекла, сплавов алюминия и полимерных материалов.

     Koнcepвнaя  тара  дoлжнa oбecпeчивaтъ гepмeтичнocть и кoppoзиoннyю cтoйкocтъ, гигиeничнocть, бoлъшyю тeплoпpoвoднocтъ, тeплоcтoйкocтъ, пpoчнocть, минимaльнyю мaccy, низкую cтoимоcть. Для производства консервов пригодна только такая тара, которая при любом виде укупорки сохраняет герметичность.

     Tapoй  для мяcныx кoнcepвoв cлyжaт жecтяные (cбopныe или цeльнo-тянyтыe) и cтeклянные бaнки, кoтopыe не дoлжны oкaзывaть вpеднoгo вoздейcтвия нa пpoдyкт и, в cвoю oчepедь, быть ycтoйчивыми к вoздейcтвию coдepжимoгo. Cтeкляннaя тapa в oтличиe oт мeтaличecкoй имeeт мeньший кoэффициeнт тeплoпpoвoднocти и ycтoйчивocть к измeнeнию тeмпepaтypы, бoльшую тoлщинy и мaccy, oблaдaeт xpyпкocтъю, нo бoлee гигиeничнa и нe пoдвepгaeтcя внeшнeй и внутpeннeй кoppoзии.

     Лyчшим мaтеpиaлoм cлyжит белaя жecть. Пpимeняют тapy из aлюминия и xpoмиpoвaннoй cтaли, a тaкже чepнoй жеcти, пoкpытoй cпециaльным лaкoм или эмaлью. Бaнки выбopoчнo пpoвеpяют на геpметичнocть c пoмoщью cпециaльныx мaшин, кoтopые coздaют избытoчнoе дaвление или вaкyyм. Hегеpмeтичные, дeфopмиpoвaнные c наличием кoppoзии или дpyгиx дефектoв бaнки в пpoизвoдcтвo не дoпycкaют.

     Tapa дoлжнa быть чиcтoй и пpoйти пpeдвapитeльнyю caнитapнyю oбpаботку, cнижaющyю микpoбиaльную зaгpязнeннocть. Cтeклянныe бaнки моют 2-З% -ным pacтвopoм гидpoкcидa нaтpия (кaycтичecкoй coдoй), фocфaтoм нaтpия и дp. Пocлe мoйки бaнки oбpaбaтывaют ocтpым пapoм и гopячей вoдoй 95-98°C. Meтaлличecкиe кpышки, пpeднaзнaчeнныe для yкyпopки cтeкляннoй тapы, шпapят в кипящeй вoдe 2-3 мин в ceткax.

     В мясной отрасли вырабатываются консервы и в полимерной таре. Для этого используется материал отечественного производства «ламистер» и импортного производства «стералкон».

     По  сравнению с традиционными видами консервной тары (жестяной и алюминиевой) ламистер имеет ряд существенных технико-экономических преимуществ: высокие теплофизические характеристики, малую массу (в 5 раз легче жестяной и в 1,5 раза — алюминиевой тары), легко формуется в различных типоразмерах, имеет высокую коррозийную стойкость, при стерилизации выдерживает температуру 120°С.

     Тара, изготовленная из ламистера, обеспечивает полное сохранение вкуса мясных консервов при длительном хранении. Консервную тару из ламистера изготавливают круглой и прямоугольной формы вместимостью от 115 и 260 см³

     В последние годы на рынках сбыта мясных консервов произошли некоторые  структурные изменения. Так, руководители цехов малой мощности ведут активную работу по расширению производства, в частности, по выработке мясных консервов и изготовлению металлической тары в целях обеспечения населения своих регионов.

     Активно идет процесс организации небольших  цехов по выработке мясных консервов на мясокомбинатах. В данном случае тара приобретается на других предприятиях мясной, пищевой и рыбной промышленности, а также на специализированных предприятиях по ее изготовлению.

     Мясная  консервированная продукция пользуется повышенным спросом, и мясокомбинаты располагают достаточной мощностью для дальнейшего наращивания объемов производства, однако сдерживает увеличение объемов производства не только недостаток финансовых средств, но и качество отечественной жести и алюминия, и необеспеченность производителей консервов качественным сельскохозяйственным сырьем [13].

 
 

     В ходе выполнения данной работы в качестве упаковки мясных консервов я выбрала  металлическую тару.

     Рассмотрим  производство металлической  тары. Для того чтобы ее получить, необходимо получить сырье (металл).

     Производство  белой листовой жести. Технологический  процесс включает следующие стадии обработки:

     • холодная прокатка углеродистой стали;

     • электролитическая очистка поверхности  для удаления неровностей, окисленного  слоя;

     • отжиг;

     • обезжиривание и подготовка полосы к основному процессу — лужению;

     • электролитическое лужение;

     • нарезка на листовые заготовки.

     Толщина слоя олова определяет срок годности банки, поскольку при нарушении  целостности покрытия в процессе производства или при хранении упакованного продукта, содержащего воду, соли и т. п. В этих местах жесть начинает быстро ржаветь в присутствии влаги из-за возникновения гальванической пары олово-железо (электрохимическая коррозия). Поэтому чем толще слой олова, тем больше продолжительность его защитного действия.

     При производстве полуфабриката листового  или рулонного материала для  производства банок покрытие принято  делить по толщине на три класса: I класс — 2,8 г/м2, II класс — 5,6 г/м2, III класс — 11,2 г/м2 с каждой из сторон листа. Толщина покрытия III класса достигает 1,5 мкм. При горячем способе лужения средний расход олова составляет 20 г/м2, а средняя толщина слоя 3 мкм (колебания 1,6-5 мкм). Толщина стального листа составляет около 200-250 мкм (0,20-0,25 мм).

     Жесть с покрытием III класса практически не производится из-за большого расхода олова. Наиболее часто используется белая жесть марки ЭЖК II класса. Для увеличения ее коррозионной стойкости применяют дополнительное лакирование поверхности олова, а также другие приемы.

     Повышение коррозионной стойкости белой жести  заключается в следующих технологических  операциях:

     • пассивирование, т. е. получение тонкой оксидной пленки толщиной 1-2 мм на поверхности  олова. Для этого поверхность  жести электролитического лужения  обрабатывают окислителями в специальных ваннах. Пассивирование способствует повышению устойчивости олова к сероводороду, выделяющегося из продукта при стерилизации мяса, рыбы, некоторых овощей;

     • нанесение масляной пленки снижает  трение и, следовательно, вероятность повреждения олова при обработке металла. Вместо растительного масла сейчас используют органические синтетические эфиры с низким коэффициентом трения;

• лакирование  поверхности осуществляют полимерными  смолами (эпоксиды, акрилаты). Слой лака защищает олово от повреждения. Наибольшее применение находит эпоксифенольный лак, который разрешен для контакта с пищевыми продуктами. Тонкая пленка высохшего (за счет химической реакции отвердения) лака является инертной и не переходит в раствор. Консервную ленту покрывают также фенольно-масляными лаками, белково-устойчивыми эмалями и др [6]. 

     Преимущества  и недостатки металлической тары. Металлические консервные банки производятся из широко доступных материалов, пригодных для вторичного использования. Они непроницаемы для влаги, газа и света, и, кроме того, производство консервных банок и фасование в них продукции может производиться с достаточно высокой скоростью. Сегодня существует много видов банок, легко открывающихся и позволяющих извлекать содержимое без помощи специальных инструментов.

     Утилизация  и переработка алюминиевых банок  не приводит к снижению качества продукции, при этом затраты энергии снижаются  на 95% по сравнению с применением  первичного алюминия, поскольку добыча алюминия из бокситовой руды является чрезвычайно энергоемким процессом. Алюминий обладает небольшим весом, хорошей теплопроводностью, устойчивостью к окислению, к воздействию разбавителей и смазочных материалов, привлекательной блестящей поверхностью. Однако он нуждается в дополнительном покрытии для защиты от большинства кислот и щелочей, а также от царапин и истирания[4].

     Для упаковки многих продуктов подходит сталь, которая хорошо переносит штабелирование; она термостойка, ее поверхность вполне пригодна для нанесения покрытий и декоративного оформления. Магнитные свойства стали облегчают вторичную переработку, а также могут учитываться при обработке этого материала. Ее недостатки: относительно большой вес и подверженность коррозии. Кроме того, некоторые виды стального сырья для производства банок требуют перед сваркой дополнительной обработки.

     Что касается типов консервных банок, считается, что предпочтительнее банки из двух, а не трех деталей, поскольку такая  конструкция благодаря отсутствию боковых швов и швов вокруг дна  снижает возможность течи.

     Недостатком банок из двух деталей является высокая  стоимость производственной линии, особенно для производства D&I-банок, что намного превышает расходы  то приобретению линии для производства банок из трех деталей. Для фасования  различных пищевых продуктов, урожай которых собирается в разное время года, требуются банки различной величины, тогда как существующий выбор D&I-банок разных размеров еще не достаточен.

     Для пищевой промышленности в настоящее  время изготовляются некоторые  виды стальных банок из двух деталей по технологии DRD размерами до 401 х 411, но непреодолимым препятствием пока что является необходимость унификации размеров банок из двух и трех деталей (из соображений взаимозаменяемости технологического оборудования). Для предприятий пищевой промышленности также интересны линии DRD, так как их стоимость примерно на две трети ниже стоимости линии D&I[7].

      

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3 ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ КОНСЕРВОВ

 

     Качество  мясных консервов определяют путем  внешнего осмотра банок и по органолептическим, химическим и бактериологическим показателям содержимого консервов.

     При внешнем осмотре консервов обращают внимание на состояние этикетки, внешний  вид и герметичность банки.

     Банки должны быть чистыми, без подтеков, без вздутых и хлопающих крышек, помятостей, фальцев, ржавчины и бомбажа, без деформации корпуса и крышек и деформации в виде уголков у  бортиков банки, резина или паста  не должны выступать из-под фальца, донышки должны быть вогнутыми или плоскими, лакированные банки должны быть покрыты сплошным слоем термоустойчивого лака. Стеклянные банки должны быть прозрачными, чистыми, без внутренних и поверхностных пузырей, заусенцев и щербин. Корпус банки должен быть гладким, без выпуклостей и вдавленностей, с равномерной толщиной стенок. Допускается темно-зеленый цвет стекла, незначительные складки и волнистость. Банки с налетом ржавчины, удаляемой при протирке сухой ветошью, подрабатывают и принимают на хранение. Если на банках после удаления ржавчины и смазки вазелином остаются темные пятна, то их после подработки реализуют в первую очередь по разрешению органов санитарного надзора.