Проектирование предприятия макаронных изделий

Проектирование предприятия макаронных изделий

Проектирование предприятия макаронных изделий

1. Технологическая часть

1.1 Характеристика сырья и готовой продукции

Основным сырьем, применяемым в макаронном производстве, является мука. ГОСТ 875-69 предусматривает использование в качестве основного сырья макаронного производства пшеничной муки высшего сорта. При этом изделия лучшего качества, имеющие янтарно-желтый или соломенно-желтый цвет, получаются из специальной макаронной муки высшего сорта (крупки), полученной размолом зерна твердой пшеницы или мягкой стекловидной пшеницы.

Важнейшие показатели качества муки для макаронных изделий - цвет, крупность, количество и качество сырой клейковины. Из муки с низким содержанием клейковины получаются непрочные, крошащиеся изделия. Качество сырой клейковины должно быть не ниже второй группы. Выше ценится крупитчатая мука, так как она медленнее поглощает воду и образует пластичное тесто. Мука, используемая в макаронном производстве, не должна содержать в значительных количествах свободные аминокислоты, редуцирующие сахара и активную полифенолоксидазу (тирозиназу), вызывающую потемнение теста и ухудшение качества готовых изделий.

На макаронное предприятие муку доставляют в мешках либо в автомуковозах и хранят тарным способом (в мешках) или бестарным (в силосах или бункерах). При тарном способе хранения используют тканевые мешки: льняные, полульняные, льноджутовые, кенафные, хлопчатобумажные и комбинированные. Муку разрешено хранить в мешках новых и бывших в употреблении. Мешки должны быть чистыми, сухими, непрелыми, имеющими не более пяти заплат.

Вода является составной частью макаронного теста. Она обусловливает биохимические и физико-химические свойства теста. Используют водопроводную питьевую воду, которая должна быть умеренно жесткой и отвечать требованиям ГОСТ-Р на питьевую воду.

Макаронные предприятия, расположенные в больших городах, снабжаются водой из городского водопровода. При использовании воды артезианских скважин или других водных источников ее подвергают всестороннему анализу и используют в производстве только после получения разрешения городской санинспекции. Полученную воду хранят в водобаках.

Дополнительное сырьё, применяемое в макаронном производстве делится: на обогатительное, повышающее белковую ценность макаронных изделий; на вкусовые и ароматические добавки; улучшители; витаминные препараты.

Макаронные изделия содержат 9 - 13% белков, 75 -79 усвояемых углеводов, 0,9 жиров, 0,6% минеральных веществ и витамины В1, В2, РР и др.

Калорийность макаронных изделий составляет 360 ккал/100 г. Усвояемость их организмом человека выше усвояемости крупы. Белки макаронных изделий усваиваются на 85%, углеводы - на 98% и жиры на 95%.

При использовании пшеничной клейковины содержание белковых веществ в изделиях может увеличиваться на 30 - 40%. Клейковина является отходом при производстве пшеничного крахмала и использовании её в качестве обогатителя экономически целесообразно.

С целью обогащения макаронных изделий можно использовать термоустойчивые водорастворимые витамины В₁, В₂, РР.

На макаронных предприятиях добавки хранят в сухих и чистых помещениях, а скоропортящиеся добавки (яйца, меланж) в холодильных камерах. При отсутствии на предприятии холодильных установок скоропортящиеся добавки надо доставлять в небольших количествах, что исключит их порчу при хранении. Запрещается хранить добавки вблизи водопроводных и канализационных труб, а также вместе с химикатами и резко пахнущими материалами и продуктами.

Улучшитель теста «Мульти-Микс»

Упаковка: Бумажный пакет 400 гр.

Состав: Дробленая кукуруза, ядра овса, солодовая мука, семена льна, соевые отруби, семена подсолнечника, пшеничная клейковина, пшеничная мука, семена кунжута, соль

Пищевая ценность: Пищевая ценность в 100 г. продукта: белки, г - 21; жиры, г - 15; углеводы, г - 42 Энергетическая ценность, ккал - 400. Производство: Финляндия. Применение: Дозировка - 5 - 50% к массе муки

Хранение: 6 месяцев при температуре не выше 25С и относительной влажности воздуха не более 75%

Соль поваренная «Экстра» упаковывают в мешках из полипропилена массой по 10, 25, 50 кг. Срок хранения 2 года. Хранить в сухом помещении. ГОСТ Р 51574-2000.

Сахар

Упаковывают сахар-песок по 50 кг (нетто) в чистые новые и бывшие в употреблении тканевые мешки I и II категорий. В тканевые мешки с полиэтиленовыми и бумажными вкладышами; мешки из материала с вискозной основой, полипропиленовые. Сахар-песок, предназначенный для перевозки автомобильным транспортом, разрешается упаковывать по 40 кг в пяти- или шестислойные бумажные мешки с одним или двумя ламинированными слоями. Свойства сахара при хранении зависят от его состава. Сахароза устойчива к воздействию обычной воздушной среды и температурных условий в пределах 0-30°С, в чистом виде не увлажняется при относительной влажности воздуха до. 90% и выше

Глютамат натрия

Глютамат натрия упакован в полипропиленовые мешки массой по 25 кг. Хранение глютамата натрия осуществляется в сухих помещениях. Срок хранения в неповрежденной упаковке 12 месяцев.

Куркума

Упаковывают в новые джутовые 50-килограммовые мешки или в новых джутовых 50 - килограммовых мешках с внутренним полипропиленовым мешком.

Хранить в герметично закрывающейся посуде вдали от яркого света, чтобы сохранить цвет и вкус.

Зелень (укроп, петрушка, морковь, лук)

Упаковывают сушеные овощи в мешки (джутовые и пеньковые) весом до 70 кг, бумажные многослойные крафт-мешки до 30 кг весом, ящики емкостью до 25 кг, в тару из жести, выстланную бумагой, с герметической укупоркой и в пакеты из полиэтилена.

Овощные смеси чаще выпускают в виде брикетов, обернутых в целлофан.

Хранить сушеные овощи необходимо в сухих, чистых помещениях, при температуре 0-10°С и относительной влажности воздуха не выше 70%. Сушеные овощи могут сохраняться до 2 лет. При длительном хранении наблюдается снижение их набухаемости и развариваемое, ухудшение вкуса и изменение окраски (морковь и свекла выцветают).

Во время хранения сушеные овощи могут поражаться амбарными вредителями (молями, клещами, жуками). При появлении амбарных вредителей продукцию обеззараживают, просушивая ее в течение 25-30 мин при температуре 60° С.

Специи с ароматическими добавками

Используем смесь из сушеного ароматизатора курица.

Фракция возможна как жидкая, так и порошкообразная.

Упаковывается: в канистры массой по 5,10,25 кг, в гофрированные коробки по 10,20,25 25 кг, мешки по 25 кг.

Срок хранения составляет 6 месяцев.

Рецептура макарон быстрого приготовления

Отличительной особенностью этой рецептуры приготовления вермишели быстрого приготовления является фритирование в пальмовом масле, добавление специфических добавок (куркума), улучшителя теста «Мульти-Микс» и глютамата натрия (табл. 3).

Табл. 1. Рецептура приготовления теста (кг/100 кг)

Таблица 2. Рецептура приготовления приправы (кг/100 кг)

Таблица 3. Расход компонентов

Гарантийный срок хранения макаронных изделий, приготовленных без добавок, один год со дня выработки.

Срок хранения спагетти в картонной коробке - 24 месяца, в полимерной упаковке - 24 месяца; лапши быстрого приготовления в полимерной упаковке - 12 месяцев.

Для производства длинных и макаронных изделий в виде «птичье гнездо» используют муку из твердой пшеницы высшего сорта, она имеет кремовый с желтым оттенком цвет, а также вкус и запах свойственный пшеничной муке.

Ящики, короба и мешки с упакованной макаронной продукцией следует хранить в складских помещениях на стеллажах или поддонах. Эти помещения должны быть чистыми, сухими, хорошо проветриваемыми, не зараженными амбарными вредителями, защищенными от воздействия атмосферных осадков, с относительной влажностью воздуха не более 70% и температурой не выше 30. Нельзя хранить изделия вместе с товарами, имеющими специфический запах, так как макаронная продукция впитывает этот запах. Макаронные изделия не боятся низких температур, поэтому их можно хранить в сухих неотапливаемых помещениях.

Наиболее частая причина порчи изделий - плесневение в результате повышения влажности. Макаронные изделия гигроскопичны, попадая на влажную среду, они впитывают влагу. Опасность плесневения возникает при повышении влажности изделий до 16%. [1]

1.2    Выбор упаковочного материала тары и упаковки

Упаковка макарон обеспечивает несколько функций, из которых отметим наиболее значимые: защитная и рекламно-информационная.

Первая исключает влияние на продукт внешней среды (влажность, пыль, насекомые, возможные заражения и т.д.) и сохраняет от механических воздействий, возникающих при транспортировках, перекладках.

Вторая дает потребителю соответствующую информацию о продукте: возможность ее визуального осмотра, рекомендации по приготовлению и потреблению продукта.

Важным фактором упаковки является материал и внешнее оформление, оказывающее значительное влияние на принятие решения о приобретении продукта, и по мере удовлетворения основных запросов покупателей последние требуют все большей изощренности в оформлении внешнего вида продукта. Новые упаковочные материалы и их композиции должны обеспечивать эффективную работу современных высокоскоростных автоматических упаковочных машин. И в этой связи можно отметить перспективные возможности использования полимерных материалов для упаковки макаронной и другой пищевой продукции. Упаковка не только защищает и увеличивает срок сохранности пищевых продуктов, но и сберегает их энергетическую пищевую ценность.

Макаронные изделия фасуют в оптовую и потребительскую тару. При упаковке в оптовую тару используют в основном крафт-мешки и картонные коробки. Упаковка в потребительскую, или в розничную тару изготовлена из таких материалов, как полиэтилен, полипропилен, картон, двухслойные пленки, сочетающие в различных комбинациях слои полиэтилена, полипропилена, целлофана и бумаги. Каждые из материалов характеризуются определенными барьерными, санитарно-гигиеническими, физико-механическими и технологическими свойствами. Поэтому при выборе материала для упаковки макаронной продукции производитель должен руководствоваться наиболее значительными для него критериями.

В макаронной отрасли используются различные виды полимерных упаковочных материалов:

Целлофан. Отличается высокой прозрачностью, на него легко наносится рисунок, не деформируется, не рвется, не вытягивается при упаковки продукции, хорошо предохраняет продукт от проникновения воздуха и несколько меньше-влаги.

Полиэтилен. Менее прозрачен, чем целлофан, рисунок на него наносится легко, подвержен смятию, эффективно предохраняет от проникновения влаги, но пропускает газы, хорошо термосклеивается.

Полипропилен. Прозрачен, на него легко наносится рисунок, препятствует проникновению газов и влаги, более стоек к смятию по сравнению с полиэтиленом, а по сравнению с целлофаном в большей степени предохраняет продукт от механических повреждений.

Двухслойные пленки были разработаны для сочетания лучших свойств входящих в их состав элементов, в частности, увеличения их прочности.

Пленка с двумя слоями полипропилена. Имеет хорошую прозрачность и прочность, умеренную цену. Сочетает в себе высокие упаковочные свойства и внешнего товарного вида с возможностью сохранить качество упаковки при хранении, перевалках, транспортировке.

Полипропилен - полиэтиленовая пленка. Прозрачность ее ниже других пленок, но имеет высокую прозрачность термосваренного шва.

Пленка с двумя слоями полиэтилена. Имеет высокую прочность термосваренного шва, но не очень прозрачна, внешний вид упаковки из нее менее привлекателен.

Целлофан - полиэтиленовая пленка. Имеет привлекательный внешний вид, высокую прочность, цена высокая.

Бумажно-полиэтиленовая пленка. Практически непрозрачна, прочная, хорошо сохраняет свойства продукта, достаточно дешевая.

В настоящее время большинство крупных производителей макаронных изделий упаковывают свою продукцию в двухслойный пропилен с многоцветной глубокой печатью между слоями. Такая упаковка прозрачна, препятствует проникновению влаги и газов, устойчива к смятию, хорошо предохраняет продукт от механических повреждений. На эту пленку легко наносят рисунок, она идеальна для использования на всех типах упаковочных машин, а для автоматических линий это единственно возможный материал с точки зрения надежности, технологичности и отсутствия брака.

По сравнению с пленками бумажная упаковка менее прочная, не препятствует проникновению влаги и вредителей. Несмотря на то, что в последнее время полимерные материалы вытесняют упаковочные картоны, в определенных случаях последние по-прежнему остаются не заменимыми. Достоинства картона низкая светопроницаемость физиологическая безвредность, жесткость, хорошо предохраняющая изделия от механических повреждений, широкие возможности внешнего оформления упаковки. Для увеличения жесткости, прочности и влагостойкости картона используется целлюлоза повышенной прочности. Картон в меньшей степени, чем пленка препятствует проникновению влаги. Для потребительских упаковок используется картон хром-эрзац марки А.

Допускается использовать новые ящики из гофрированного картона без оберточной бумаги. Торцы макарон длиной до 300 мм прокладывают вертикальными прослойками бумаги.

Устойчивость упаковочных материалов к действию насекомых особенно важна при хранении в них макаронных изделий, которые подвержены этому виду порчи, в этом смысле считаются лучшими упаковки из полипропилена.

На каждую единицу транспортной тары наносят маркировку, характеризующую продукцию: товарный знак и наименование предприятия-изготовителя, наименование макаронных изделий, их группу и класс, дату выработки, массу нетто, срок хранения. В упаковочной единице должны быть макаронные изделия одного вида. [4]

В данной работе спагетти массой нетто 500 г фасуются в двухслойный пропилен и упаковываются в ящики из гофрированного картона; макароны в виде «птичье гнездо» нетто 400 г фасуются в пакет из полиэтилена и упаковываются в ящики из гофрированного картона; лапша быстрого приготовления массой нетто 75г фасуется в пакет из двухслойного полиэтилена и упаковываются в ящики из гофрированного картона.

1.3 Технология производства

1.3.1 Технология производства длинных макаронных изделий

Подготовка сырья заключается в просеивании муки, отделении от нее металломагнитной примеси, подогреве (температура муки должна быть не ниже 10°С), смешивании разных партий муки в соответствии с указаниями лаборатории фабрики.

Вода, предназначенная для замеса теста, подогревается в теплообменных аппаратах, а затем смешивается с холодной водопроводной водой до температуры, указанной в рецептуре.

Подготовка добавок заключается в размешивании их в воде, предназначенной для замеса теста. При использовании куриных яиц их предварительно моют, а если применяют меланж, то его предварительно размораживают.

Приготовление макаронного теста складывается из дозирования ингредиентов (муки, воды и добавок) и замеса теста.

Дозирование осуществляется при помощи дозаторов, которые подают муку и воду с растворенными в ней добавками непрерывным потоком в месильное корыто в соотношении примерно 1: 3.

В месильном корыте идет интенсивное перемешивание муки и воды, увлажнение и набухание частиц муки - происходит замес теста. Однако в отличие от хлебного или бисквитного теста макаронное тесто к концу замеса представляет собой не сплошную связанную массу, а множество увлажненных разрозненных комков и крошек.

Форма отверстий матрицы определяет форму выпрессовываемых сырых изделий (полуфабриката).

Разделка сырых изделий состоит в разрезании выпрессовываемых из матрицы сырых изделий на отрезки нужной длины и в подготовке их к сушке. Эта подготовка в зависимости от вида изготавливаемых изделий и применяемого сушильного оборудования заключается либо в раскладке сырых изделий на сетчатые транспортеры, рамки или в лотковые кассеты, либо в развесе длинных прядей сырых изделий на специальные сушильные жерди - бастуны.

Выпрессовываемые изделия перед резкой или во время резки интенсивно обдувают воздухом для получения на их поверхности подсушенной корочки. Это

предотвращает прилипание сырых изделий к сушильным поверхностям и слипание изделий между собой во время сушки.

Сушка изделий. Цель - закрепить их форму и предотвратить возможность развития в них микроорганизмов. Это наиболее длительная и ответственная стадия технологического процесса, от правильности проведения которой зависит в первую очередь прочность изделий. Очень интенсивная сушка приводит к появлению в сухих изделиях трещин, а очень медленная сушка может привести к закисанию изделий.

На макаронных предприятиях используют конвективную сушку макаронных изделий-обдувание высушиваемого продукта нагретым воздухом.

Охлаждение высушенных изделий. Этот процесс необходим для того, чтобы выровнять высокую температуру изделий с температурой воздуха упаковочного отделения. Если макаронные изделия упаковывать без охлаждения, то испарение влаги будет продолжаться уже в упаковке, что приведет к уменьшению массы упакованных изделий.

Наиболее предпочтительно медленное охлаждение высушенных изделий в специальных бункерах и камерах, называемых стабилизаторами-накопителями.

Охлажденные изделия подвергают отбраковке, во время которой удаляют изделия, не отвечающие требованиям к их качеству, после чего изделия упаковывают.

Упаковывание производится либо в мелкую тару (коробочки, пакеты) вручную или фасовочными машинами, либо насыпью в крупную тару (короба, ящики, бумажные мешки). Готовую продукцию передают на склад, где хранят при температуре не выше 30 не более 5 суток, а затем отправляют по торговым точкам. [1]

1.3.2 Технология производства макаронных изделий быстрого приготовления

Производство таких изделий требует особо точных матриц, коэффициент которых довольно низок, следовательно, и производительность пресса низкая. И хотя время сушки таких изделий снижается, что позволяет смягчить режимы сушки, в частности, в паровых конвейерных сушилках, незначительная толщина обусловливает низкую прочность этих изделий, их ломкость при упаковывании и транспортировании. Поэтому для приготовления такой лапши применяют частичную гигротермическую обработку их после прессования или подсушку с последующей сушкой до стандартной влажности. Такая обработка приводит к частичной денатурации белков и частичной клейстеризации крахмала, т.е. к предварительной частичной проварке изделий. Все это снижает продолжительность варки изделий в процессе их приготовления.

Основная трудность, возникающая в процессе производства такого вида макаронных изделий, - появление клейкости у изделий после гигротермической обработки в результате клейстеризации крахмала в поверхностных слоях изделий. Поэтому обработка паром обычно осуществляется в пропаривателях - трясунах. [1]

1.3.3 Технология производства макаронных изделий в виде «птичье гнездо»

Технология производства макаронных изделий в виде «птичье гнездо» является такой же, как и для производства длинных макаронных изделий, отличие заключается лишь только в наличии машины для формирования гнезд, где непосредственно формируются сами гнезда.

1.4 Технология упаковывания

1.4.1 Технология упаковывания макаронных изделий в форме «птичье гнездо»

Предназначены для автоматического формования, наполнения и запечатывания с высокой скоростью упаковок различной формы и размеров из термосвариваемых пленок. Упаковочный материал подается с бобины, формуется в трубку на специальном агрегате, запаивается вертикально и горизонтально, и затем протягивается парой автоматических гусениц. Машина может быть снабжена всеми необходимыми предохранительными устройствами, обеспечивающими автоматическую остановку в случае открытия переднего защитного устройства, окошечка электрощита, полного расхода упаковочного материала, фасуемого продукта и т.п. Все органы управления машины находятся на одной панели расположенной спереди.

Упаковочные материалы

Целлофан, полипропилен, полиэтилен, двойные материалы: бумага-полиэтиилен, бумага-алюминий, бумага-ПВХ и любые другие двойные материалы. [4]

1.4.2 Технология упаковывания макаронных изделий быстрого приготовления

Схемы упаковки с горизонтальной подачей продукта, известные как «Flow - pack», предусматривают подачу пленки снизу или сверху относительно продукта. Лентопротяжный механизм укреплен в нижней части машины под конвейером и рулон с пленкой принудительно разматывается с помощью направляющих и центрирующих роликов и подается к камере, формирующей рукав из пленки. Одновременно и в том же направлении цепной конвейер подает продукт, например, брикеты макаронных изделий быстрого приготовления.

При выходе из камеры продукт оказывается внутри рукава и затем сверху сваривается с помощью двух вращающихся роликов, с образованием продольного шва шириной 10 -15 мм, затем механизмом поперечной сварки сваривается такой же поперечный шов. Готовая упаковка отрезается ножом и подается ленточным конвейером на последующие операции по укладке в транспортную тару. Транспортная тара загружается на погрузчик, который отвозит коробки на склад. [4]

2. Строительная часть

2.1 Проектирование предприятия для производства макаронных изделий

Проекты современных макаронных предприятий должны предусматривать использование новых технологических поточных схем, комплексной механизации и автоматизации производства, а также погрузочно-разгрузочных и складских работ, дальнейшее улучшение условий труда, повышение качества готовых изделий, расширение их ассортимента и снижение себестоимости продукции.

Основными требованиями при проектировании макаронных предприятий являются: организация территории фабрики, исключающая пересечение грузовых и людских потоков; размещение зданий и сооружений с соблюдением санитарных и противопожарных требований; хранение основного сырья с применением автоматизированных устройств для учета поступления и расходования сырья, в зависимости от вида сырья передача его на производство механическим или аэрозольтранспортом; рациональная компоновка производственного корпуса, обеспечивающая удобную кратчайшую связь складских помещений, отделений подготовки сырья и производственного цеха и исключающая пересечение потоков сырья и готовой продукции; применение в производственных цехах автоматизированных линий, высокопроизводительных упаковочных автоматов, передовой прогрессивной технологии, внедрение АСУТП, использование максимальной автоматизации, электронизации, компьютеризации технологических процессов с целью достижения высокой культуры производства и производительности труда; обеспечение нормативной освещенности и температурно-влажностного режима в производственных цехах, складских и подсобных помещениях для создания благоприятных условий труда, повышения его производительности, уменьшения потерь и брака сырья, готовой продукции; использование прогрессивных объемно-планировочных решений макаронного предприятия, обеспечивающих максимально возможную блокировку производственных, подсобных и складских помещений в одном здании для сокращения территории предприятия, протяженности инженерных коммуникаций, экономии топливно-энергетических ресурсов, удобства обслуживания; широкое применение типовых строительных конструкций, наиболее экономических конструктивных решений, эффективных строительных материалов и деталей, использование местных строительных материалов с целью снижения сметной стоимости и сроков строительства, экономии расхода металла, леса, цемента; внедрение прогрессивных методов организации и технологии строительства.

Компоновка проектируемого предприятия проводится после завершения технологического расчета. Компоновка производственного корпуса состоит в блокировании в одном здании производственных, складских, подсобных и вспомогательных помещений.

Компоновка должна обеспечивать последовательность производственного потока, удобную связь между отдельными цехами и помещениями, сокращение путей внутрифабричной транспортировки и пробега подвижного оборудования, она должна создавать оптимальные условия работы и бытового обслуживания рабочих.

Компоновку помещений следует проводить в соответствии с разработанными технологическими схемами производства изделий от поступления муки до отправки готовой продукции потребителям, учитывая необходимость удобного сообщения между производственными цехами и производственными цехами и подсобными помещениями.

При компоновке основного производства и складов в цехах и складах предусматриваются необходимые подсобные помещения (для вентиляционных установок, кладовых, заведующего складом, начальников смены и т.п.).

Материальный склад желательно располагать у входа в цех по ходу технологического процесса, он должен иметь выход на территорию завода.