12803

Реконструкция сиропного отделения при приготовлении помадных конфет производительностью 27 т/сут

Дипломная

Кулинария и общественное питание

Кондитерские изделия по своим вкусовым достоинствам, питательной ценности и усвояемости являются высококачественными продуктами питания, пользующиеся большим спросом у населения. Эта продукция широко представлена в торговле и общественном питании во всех населенных пунктах страны, но спрос на нее все не ослабевает

Русский

2014-12-07

1.78 MB

35 чел.

Содержание

Введение                                               3

1. Технико-экономическое обоснование технического перевооружения

производства                   5

2. Технологическая часть                                                   7

       2.1 Выбор и обоснование технологии производства    7

       2.2 Физико-химические, биохимические и микробиологические основы

производства         9

       2.3 Организация работы производства             12

       2.4 Сырье, полуфабрикаты и готовая продукция, стандартизация и

сертификация                12

        2.5 Описание принятой технологической схемы                    22

       2.6 Нормы технологического режима             22

        2.7 Автоматизация производственного процесса           24

        2.8 Рецептуры и продуктовые расчеты             35

        2.9 Технохимический и микробиологический контроль производства 35

      2.10 Санитарно-гигиенические требования к производству          38   

3. Расчеты процессов и подбор оборудования                     46

        3.1 Расчет змеевиковой варочной колонки            46

        3.2 Расчет помадосбивальной машины                                                54

        3.3 Подбор технологического оборудования            57

4. Архитектурно - планировочные решения                     64

4.1 Климатические условия расположения предприятия         74

4.3 Конструктивные решения                               75

4.4 Показатели генерального планирования                                       75

         4.5 Объемно планировочные показатели                      76

4.6 Размещение оборудования                                                             77

5. Безопасность и экологичность проекта                               78

5.1 Вредные и опасные факторы, присущие данному производству 78

5.2 Санитарно-гигиенические мероприятия            79

5.3 Техника безопасности               88

5.4 Пожарная безопасность               91

5.5 Экологичность проекта               92

5.6 Безопасность в условиях чрезвычайных ситуаций                   94

5.7 Заключение                 99

6. Охрана окружающей среды                                      101

7. Электроснабжение производства                     103

8. Организационно-экономическая часть                    105

8.1 Определение режима работы предприятия. Составление баланса                      рабочего времени                                                                                         105

8.2 Построение графика планово-предупредительных ремонтов оборудования                                                 121

8.3 Экономическая часть             122

Заключение                                                                                                   128

Список использованной литературы                    129


Введение

Кондитерская промышленность представляет собой индустриальное производство с высоким уровнем технологии, техники, мощным энергетическим хозяйством.

Кондитерские изделия отличаются высокой питательностью и усвояемостью. Указанные свойства присущи им благодаря использованию для их производства разнообразного по химическому составу и свойствам сырья.

В зависимости от применяемого сырья, технологии его переработки и конечного продукта, все кондитерские изделия, вырабатываемые на предприятиях России, подразделяются на две большие группы: сахарные и мучные кондитерские изделия. К сахаристым относят фруктово-ягодные изделия, карамель, драже, шоколад, какао-порошок, конфеты, ирис, халву и восточные сладости типа карамели и конфет. К мучным кондитерским изделиям относят печенье, пряники, вафли, кексы, рулеты, мучные восточные сладости, торты, пирожные. Ассортимент вырабатываемых в нашей стране кондитерских изделий разнообразен, непрерывно изменяется и насчитывает около 5000 наименований, что позволяет удовлетворить любые запросы.

Конфеты - разнородные сахарные или шоколадные изделия, к которым относятся засахаренные фрукты, пралине. Как правило, конфеты содержат 60-75% сахара. Делятся на глазированные (покрытые слоем глазури), неглазированные и конфеты с шоколадной начинкой. Помадные конфеты - это самая массовая и популярная категория конфет.  Помадные конфеты изготавливаются из сахарного сиропа с добавлением патоки, молока, масла сливочного и различных натуральных вкусовых добавок – тертого ореха, фруктовой и цитрусовой подварки, какао-порошка, ванили, спирта, коньяка. Помада в зависимости от входящего в ее состав основного сырья и способа обработки бывает сахарная, молочная, крем-брюле. Обыкновенная помада состоит из сахара, патоки и воды, а так же вкусовых, красящих и ароматических веществ, иногда добавляется фруктово-ягодное сырье. В молочной помаде вместо воды содержится молоко, а в состав помады крем-брюле входит томленое молоко.

Производство кондитерских изделий осуществляется на высокомеханизированных поточных линиях, многие станции которых полностью механизированы, а их работа управляется с помощью ЭВМ.

Кондитерские изделия по своим вкусовым достоинствам, питательной ценности и усвояемости являются высококачественными продуктами питания, пользующиеся большим спросом у населения. Эта продукция широко представлена в торговле и общественном питании во всех населенных пунктах страны, но спрос на нее все не ослабевает. И это закономерно. Растет жизненный уровень населения, улучшается ассортимент, структура производственных продуктов питания и культура их потребления.

Целью дипломного проекта является реконструкция сиропного отделения при приготовлении помадных конфет производительностью 27 т/сут. Автоматизация оборудования доводится до современного уровня по всем основным параметрам.

 

1 Технико-экономическое обоснование совершенствования технологии проектируемого производства, его мощности и ассортимента выпускаемой продукции

Развитие всех отраслей народного хозяйства неразрывно связано с проектированием, которое определяет технический уровень производства и эффективность капитальных вложений.

В целях наиболее полного удовлетворения потребности населения в изделиях высокого качества современные кондитерские предприятия должны отличаться наиболее прогрессивными технологическими процессами, высоким качеством готовых изделий, расширением их ассортимента и снижением себестоимости продукции [1].

Сегодня на рынке кондитерских изделий существует предельно жесткая конкуренция. Десятки зарубежных и отечественных фабрик предлагают тысячи наименований сладкой продукции в яркой и разнообразной упаковке. При этом кондитерские изделия пользуются широким спросом у населения.

Произведу расчет мощности по выпуску помадных конфет.

Производственная мощность кондитерского предприятия рассчитывается на основании данных о численности населения в городе, где предусматривается строительство, а также нормы потребления кондитерских изделий на душу населения, в нашем случае потребление помадных конфет. При этом важное значение имеет правильное прогнозирование роста численности населения города на ближайшие 5-10 лет. Прирост населения за ряд лет складывается из естественного и механического прироста населения.

Фабрика располагается в жилой зоне города Нижнего Новгорода. Поэтому для определения численности потребителей конфет буду учитывать коренное население города Нижнего Новгорода, а также жителей пригорода и приезжающих. При расчете мощности предприятия установим резерв производственной мощности на период остановки оборудования, на капитальный ремонт и профилактический ремонт или на случай временного увеличения спроса на конфеты в разные дни недели и года. В связи с этим принимаю коэффициент использования мощности равный 0,8.

Для расчета мощности кондитерского завода установлю коэффициент прироста населения, который определяю на 5 лет по формуле [1]

                                     ,                 (1.1)

где Т – ежегодный прирост населения, Т= 0,6%;

     t – перспектива, равная 5 лет.

                                .

Тогда количество жителей в городе через 5 лет составит

                                        ,                                                       (1.2)

где   – численность населения 3,2 млн. человек.

                        чел.

Мощность кондитерского предприятия определяю по формуле

                                     ,                                               (1.3)

где   – норма потребления помадных конфет;

       - коэффициент использования мощности предприятия,

Среднесуточное потребление помадных конфет

                                           ,                                   (1.4)

где  – среднегодовое потребление помадных конфет,  = 2 кг.

                                      г.

                             = 27332,68 кг/сут.

В расчетах принимаю во внимание тот факт, что не все население может позволить себе покупку конфет данного вида. Существуют различные причины этого. Во-первых, определенная часть населения страдает заболеваниями, при которых запрещено потреблять кондитерские изделия.

Во-вторых, учитывая стоимость конфет, не каждый человек может позволить себе такую покупку. В-третьих, кондитерские изделия отличаются широким ассортиментом, что дает возможность большого выбора для покупателя. Кондитерские изделия подразделяются на 3 большие группы: сахарные, мучные и диабетические. Помадные конфеты представляют собой лишь часть сахарных кондитерских изделий. Следовательно, их потребление обуславливается вкусами и потребностями населения. Все эти и многие другие факторы влияют на объем выпуска продукции. Также данная продукция пользуется широким спросом и в других регионах страны.

Соответственно в дипломном проекте расчеты будут производиться на 27 т/сут или мощностью 6669 т/год. В разделе организационно-экономической части расчеты для сиропного отделения будут произведены для действительной мощности т/год (т/сут) – аналог, и рассчитанной мощности 6669 т/год – проект.

                                                  2 Технологическая часть

2.1 Выбор и обоснование технологии производства

Производство помадных конфет состоит из следующих основных операций:

- приготовление конфетной массы;

- формование и структурообразование корпусов конфет;

- глазирование (для глазированных конфет) корпусов конфет;

- завертывание, упаковывание, хранение.

Несмотря на различную структуру конфетных масс, на стадии их приготовления (помадные и фруктовые) и формования (помадные, фруктовые, молочные, ликерные, сбивные и др.) используется идентичное оборудование [1].

Помадные конфеты вырабатывают глазированными и неглазированными. Основным полуфабрикатом конфетных масс для них является помада. Помада бывает сахарной, молочной и сливочной, крем-брюле и фруктовой.

Помада-неоднородная система, имеющая две фазы -твердую и жидкую. Твердая фаза помады представляет собой кристаллическую сахарозу с кристаллами различных размеров. Жидкая фаза-это насыщенный раствор сахарозы в присутствии  антикристаллизатора (глюкоза, фруктоза, мальтоза). В жидкой фазе содержится небольшое по объему количество (около 2-6 %) мельчайших пузырьков воздуха.

Технология производства помадных конфет включает:

- подготовку сырья к производству;

- приготовление и уваривание сиропов;

- приготовление помады;

- приготовление конфетной массы;

- формование корпусов конфет;

- глазирование;

- завертывание, упаковывание и хранение.

Все виды сырья должны удовлетворять требованиям действующих ГОСТ и ТУ, Подготовка сырья к производству производится в соответствии с Инструкцией по предупреждению попадания посторонних предметов в продукцию на предприятиях кондитерской промышленности и в кооперативах.

Приготовление и уваривание помадного сиропа производится периодическим и непрерывным способами путем получения смеси из компонентов сырья в виде раствора и уваривания раствора до помадного сиропа.

Ранее, до реконструкции сиропного отделения на производстве был периодический способ приготовления помадного сиропа. Подготовленный сахар-песок вручную загружается в диссутор, в который предварительно заливали воду. При варке сахарного сиропа в диссуторе снабженным змеевиком  включается барботер, а затем после растворения сахара-песка производится уваривание сиропа. Конец уваривания и готовность сиропа определяют по температуре кипения раствора. Продолжительность приготовления одной партии сиропа (800 кг) 30-40 мин. За это время температура сиропа постепенно повышается до 109-110 0С, в результате чего происходит некоторый распад сахарозы. Поэтому сироп, полученный в диссуторах  почти всегда имеет желтый цвет. Готовый сироп через фильтры с двумя сетками с отверстиями диаметром 1,0 мм перекачивают в промежуточную емкость, где он хранится при температуре 95 0С. После слива готового сиропа цикл приготовления повторяется.

В данном дипломном проекте предлагается реконструкция сиропного отделения до непрерывного способа приготовления помадного сиропа, которое будет иметь ряд преимуществ перед ранее рассмотренным:

- высокая производительность ( до 27 т/cут);

- стабильность параметров сиропа и его высокое качество;

- простота конструкции аппаратов и легкость управления ими при обслуживании,

- системы автоматического контроля и дистанционного управления которые позволяют улучшить условия труда.

Готовый помадный сироп поступает в помадосбивальную машину.

В помадосбивальной машине помадный сироп охлаждается и сбивается. Помада будет крупно кристаллической, если процесс охлаждения и сбивания сиропа проводится медленно.

Помадную массу получают периодическим и непрерывным способами. При периодическом способе приготовления помада получается высокого качества. Однако этот способ малопроизводителен и  не позволяет  тщательно соблюдать санитарно-гигиенические требования производства. Существует несколько способов непрерывного получения помады. Самым распространенным и высокопроизводительным является способ получения помады в помадосбивальных машинах типа ШАЕ, где предусмотрено одновременное сбивание и охлаждение помады. Охлаждение сиропа осуществляется за счет двойного охлаждения корпуса и шнека машины водой температурой около 15°С. Готовая помада подается в темперирующую машину, где в течение 15-20 мин перемешивается с рецептурными добавками, темперируется и в результате приобретает однородную структуру и пластичность.

Приготовление конфетной массы заключается во введении различных добавок, предусмотренных рецептурой, в готовую помаду. Готовая конфетная масса перемешивается в темперирующей машине ( МТ-250 и др.) при нагревании для равномерного распределения компонентов рецептуры и достижения требуемой температуры для формования.

Формование корпусов конфет производится отливкой в жесткие формы, размазыванием и резанием, прокаткой и резанием, выпрессовыванием, отсадкой на карамельном оборудовании.

Корпуса конфет отливают в формы, состоящие из жесткого основания, на котором закреплены эластичные ячейки — в них дозируют конфетную массу.

Формы, заполненные конфетной массой, конвейером передаются в охлаждающую камеру. После  охлаждения в камере корпуса конфет извлекают из форм выдавливающим устройством и направляют на дальнейшую обработку — глазирование или завертывание.

Глазирование — покрытие кондитерских изделий полностью или частично равномерным слоем одинаковой толщины для предохранения изделий от воздействия внешней среды, для повышения пищевой ценности, вкуса и лучшей сохранности конфет.

Далее транспортером конфеты подаются в охлаждающий шкаф. В камере поддерживается температура 6—10 °С. Продолжительность нахождения конфет в камере составляет 5 —6 мин. Этого времени достаточно для полной кристаллизации жира и затвердевания глазури на поверхности корпуса.

Завертывание конфет предохраняет их от механического воздействия (повреждения), вредного влияния воздуха, света, влаги, различного рода загрязнений. Завертываться могут отдельные конфеты или несколько конфет вместе.

Помадные сорта конфет завертывают или в одну этикетку, или в подвертку и этикетку, или в фольгу и этикетку. Завертывание помадных конфет производят «в перекрутку» или «в уголок» на заверточных машинах и автоматах ЕФ, ЗКЦА и др. Завернутые и незавернутые конфеты выпускают весовыми или фасованными в коробки или пакеты из полимерных материалов.

2.2 Физико-химические, биохимические и микробиологические основы производства

Помадные массы получают из пересыщенных сахаро-паточно-молочных сиропов в результате кристаллизации сахарозы. Поэтому дисперсный состав твердой фазы помады, от которого зависит качество последней, в значительной степени предопределяется теми факторами, которые влияют на процесс кристаллизации [2].

Одним из решающих факторов является пересыщение сиропа. Его влияние на качественные показатели помады показано в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Качественные показатели помады при различном коэффициенте пересыщения сиропа

Содержание сухих веществ в сиропе, %

Количество сахарозы в сиропе, %

Коэффициент пересыщения при 50

Содержание сухих веществ

Количество редуцирующих веществ в помаде, % на СВ

Количество твердой фазы, %

В помаде

В жидкой фазе

1

2

3

4

5

6

7

83

82,48

1,86

88,79

69,41

2,6

49,46

Продолжение таблицы 2.1

1

2

3

4

5

6

7

85,15

83,83

2,16

86,31

70,22

3,28

53,89

87,7

87

2,7

84,54

70,8

3,78

61,27

Из приведенных данных следует, что с повышением пересыщения сиропа значительно увеличивается количество твердой фазы, улучшается дисперсность помады.

Максимум кривой распределения кристаллов по размерам становится более высоким и узким, кривые сдвигаются в сторону малых размеров кристаллов (рисунок 1).

Это можно объяснить образованием большого количества центров кристаллизации, ростом их суммарной поверхности.

В образцах помады, полученной из сиропа с одинаковым коэффициентом пересыщения, но охлажденного до разной температуры, с повышением последней количество твердой фазы также увеличивается (таблица 2.2).

Таблица 2.2 – Качественные показатели помады, полученной при различной температуре охлаждения

Содержание сухих веществ в сиропе, %

Количество сахарозы в сиропе, %

Температура охлаждения сиропа,

Коэффициент пересыщения

Содержание сухих веществ в помаде, %

Количество редуцирующих веществ , % на СВ

Количество твердой фазы, %

84,5

82,92

40

2,26

86,22

2,15

52,92

85,44

83,84

50

2,27

86,93

3,44

55,96

85,99

83,61

60

1,95

86,65

3,54

56

86,11

85,1

70

1,9

87,22

3,8

56,33

 

Это можно объяснить повышением скорости кристаллизации, за одно и то же время на поверхности кристаллов откладывается больше сахара. С повышением температуры, при которой происходит кристаллизация, максимум кривой распределения сдвигается в сторону более крупных кристаллов.

На дисперсность помады оказывает влияние интенсивность перемешивания охлажденного сиропа, однако, в значительной меньшей степени, чем пересыщение и температура. При увеличении частоты перемешивания в 2 раза (при прочих равных условиях) содержание твердой фазы изменяется незначительно. Интенсивность перемешивания оказывает большее влияние на дисперсность помады. С увеличением частоты перемешивания максимум кривой распределения кристаллов становится более высоким, а кривая смещается в область мелкокристаллических фракций. Ранее отмечалось, что перемешивание пересыщенных растворов рассматривается как фактор, ускоряющий образование центров кристаллизации, что и является причиной повышения дисперсности помады. Образование более мелких кристаллов в присутствии патоки объясняется повышением вязкости сиропа, а также увеличением пересыщения сиропа сахарозой при одной и той же влажности, так как патока сильно понижает растворимость сахарозы.

Таким образом, основными факторами, влияющими на дисперсность помады, являются: степень пересыщения сиропа сахарозой, температура охлаждения сиропа в период кристаллизации, интенсивность перемешивания сиропа в помадосбивальной машине и количество добавляемой патоки.

Кристаллизация сахарозы [2] 

Одним из основных процессов при производстве кондитерских изделий является процесс кристаллизации сахарозы.

В производстве сахарных кондитерских изделий кристаллизация сахарозы наиболее выражена при получении помадных масс. Кроме того, этот процесс продолжается при формовании помадных конфет. За счет роста кристаллов в них формируется определенная структура.

Процесс кристаллизации является основополагающим при формовании молочных и ликерных корпусов конфет, а также в образовании структуры тиражированного ириса. Кроме того, этот процесс наблюдается при хранении карамели, ириса, пастилы и зефира.

Кристаллизация сахарозы, как и любого другого вещества, возможна только из пересыщенного раствора или переохлажденного расплава.

Процесс кристаллизации протекает в две стадии: вначале в пересыщенном растворе (расплаве) образуются центры кристаллизации, которые затем вырастают до видимых кристаллов.

При получении помадных масс в пересыщенном сахаро-паточном сиропе протекает во времени суммарный процесс кристаллизации - образование центров новой фазы и их рост до видимых кристаллов. Поэтому концентрация сахарозы в сиропе постепенно уменьшается и к концу процесса приближается к равновесной при данной температуре концентрации.

Дефекты помадных масс [2]

Причины засахаривания сахаро-паточного сиропа при перекачивании его по трубам:

- не промыли трубы, остались центры кристаллизации;

- холодные трубы;

- остались центры кристаллизации в сиропе;

- высокая влажность;

- низкое содержание редуцирующих веществ;

- интенсивное механическое воздействие.

Причины шероховатости помадных корпусов (рост больших кристаллов):

- низкое содержание редуцирующих веществ;

- резкий перепад температур;

- влажность ниже нормы.

2.3 Организация работы производства

Проектируемое кондитерское предприятие работает по круглосуточному режиму.

На фабрике в конфетном цехе работа осуществляется в 3 смены.

Работа организована таким образом, чтобы обеспечить требуемую производительность по каждой линии.

Линия помадных конфет, рассматриваемая в данном проекте, обеспечивает заданную производительность за 2 смены.

Рабочий день основных рабочих составляет 12 часов, 30-минутный обеденный перерыв. При сменной работе работают 4 бригады.

Инженерно-технические рабочие, руководители, младший обслуживающий персонал, а также рабочие по обслуживанию и ремонту оборудования работают 5 дней в неделю по 8 часов.

Организация и ведение технологического процесса на кондитерской фабрике должны обеспечивать ритмичную работу предприятия и выполнения сменных суточных, месячных и годовых показателей по объему производства продукции, ассортименту и качеству конфет [3].

2.4 Сырье, полуфабрикаты и готовая продукция, стандартизация и сертификация

В производстве кондитерских изделий используется около 200 видов пищевого сырья, содержащих необходимые для человека питательные вещества, а также обладающих профилактическими и лечебными свойствами, что делает их незаменимыми при выработке диетических изделий. Кроме того, пищевое сырье, обладая различными функциональными свойствами, позволяет изготовлять кондитерские изделия, имеющие разнообразную структуру и состояние (аморфное, мелкокристаллическое, студнеобразное, пенообразное и др.), от которых зависят потребительские качества, характерные для каждого вида изделия.

Сырье, без которого невозможно получение того или иного кондитерского изделия, называется основным. К основным видам относится вода, сахар-песок, мука, крахмал, крахмальная патока, фруктово-ягодное сырье, жиры, яйцепродукты, молочные продукты, какао-бобы, орехи и др. вода в рецептурах не указывается, но используется в больших количествах при выработке мучных кондитерских изделий, карамели, конфет, мармелада, пастилы и др. поэтомы воду также следует рассматривать как основное сырье, влияющее на качество полуфабрикатов (тесто, вафельные листы, инвертный сироп), изделий и на технологический процесс в целом.

Разрыхлители, студнеобразователи, пенообазователи, эмульгаторы принято относить к дополнительным видам сырья. В тоже время во многих рецептурах они являются основным сырьем. Так, без студнеобразователей невозможно изготовление желейных конфет и мармелада, без пенообразователей – пастилы, зефира, сбивных конфет. То же относится к разрыхлителям, обеспечивающим пористую структуру мучных кондитерских изделий [4].

Сахар-песок ГОСТ 21-94. Сахар-песок является основой кондитерских изделий, представляющих собой сладости. Сахар-песок представляет собой сыпучий продукт с низкой влажностью.

Присутствующие в сахаре-песке редуцирующие вещества делают его гигроскопичным, т.е. легко впитывающим влагу. Поэтому сахар хранится в сухих, хорошо вентилируемых отапливаемых помещениях, в которых поддерживается постоянная температура 20-22°С. Относительная влажность воздуха не превышает 70%. Несоблюдении данных требований может привести к увлажнению сахара-песка и в результате этого к ухудшению его качества. Кроме того, при повышенной влажности сахар-песок теряет сыпучесть, что затрудняет его использование. При хранении сахара-песка учитывается и то, что он легко поглощает посторонние запахи, поэтому он не находится рядом с сырьем, имеющим сильный запах.

На кондитерское предприятие сахар-песок поступает в таре или без нее. При тарном способе он упакован в новые мешки по ГОСТ 21-94. Мешки не загрязняют сахар кострой или ворсом и не имеет посторонний запах. При бестарном способе сахар-песок транспортируется в специальных вагонах, контейнерах или автомобилях.

На кондитерском предприятии сахар-песок хранится в таре (в мешках) или бестарно (в силосах или бункерах).

При поступлении и длительном хранении сахара-песка на предприятии проводится микробиологический контроль качества каждой партии.

Какао-бобы. Какао-бобы – основное сырье в производстве шоколада, какао-порошка и шоколадных полуфабрикатов (тертое какао, какао-масло, шоколадная глазурь, шоколадная масса для формования).

Какао-бобы хранятся тарно – в мешках или бестарно – в силосах. Помещения для хранения чистые, хорошо вентилируемые, не зараженные вредителями хлебных запасов. Температура на складе – не более 25°С. Относительная влажность воздуха при хранении какао-бобов в мешках не превышает 75%, при бестарном хранении – 65%.

Партии какао-бобов хранятся отдельно. При тарном хранении мешки с какао-бобами размещают штабелями на решетках, настилах или поддонах. Нельзя хранить какао-бобы рядом с продуктами, обладающими специфическим запахом, а также вблизи от источников тепла, водопроводных или канализационных труб.

Молоко и молочные продукты. Молоко и молочные продукты широко используются при производстве кондитерских изделий. Они подразделяются на цельномолочные, кисломолочные, вторичные молочные продукты. К молочным продуктам относят молочные консервы, сыры и коровье масло.

Сгущенное молоко ГОСТ 2903-78 получают путем уваривания молока преимущественно с сахаром. Для цельного сгущенного молока содержание сахарозы составляет не менее 43,5 %, массовая доля влаги не более 26,5 %, массовая доля жира не менее 8,5 %. Для молока обезжиренного сгущенного массовая доля влаги не более 30 %, содержание сахарозы не более 44 %. Перед подачей на производство молоко подогревают до температуры 40-45С и процеживают через сито с диаметром ячеек не более 2 мм. В кондитерской промышленности применяют также сгущенные, сухие сливки цельные и обезжиренные.

Шоколадная глазурь ОСТ 10-260-2000. Полуфабрикат шоколадная глазурь представляет собой тонкоизмельченную массу, состоящую из какаопродуктов (какао тертого и/или какао порошка), какао масла, и/или эквивалентов какао масла ( темперируемых жиров-заменителей ); сахара, молочных продуктов и других вкусовых и ароматических веществ.

Шоколадную глазурь выпускают в виде блоков, стружки, крошки, а также в жидком виде. В зависимости от рецептуры и способа обработки шоколадную массу для изготовления шоколада и шоколадных изделий, корпусов и начинок конфет, карамели и других кондитерских изделий и шоколадную глазурь подразделяют на: шоколадную массу обыкновенную без добавлений и с добавлениями; шоколадную массу десертную без добавлений и с добавлениями; белую шоколадную массу; шоколадную глазурь без добавлений и с добавлениями; белую глазурь без добавлений и с добавлениями.

По органолептическим показателям шоколадная масса для изготовления шоколада и шоколадных изделий, корпусов и начинок конфет, карамели и других кондитерских изделий и шоколадная глазурь должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.3.

Таблица 2.3- Органолептические показатели шоколадной массы

Наименование показателя

Характеристика

    Вкус и аромат

Характерные для данного вида шоколадной массы и шоколадной глазури, без посторонних привкусов и запахов

     Цвет:

в расплавленном состоянии

в застывшем состоянии

от белого до темно-коричневого

от белого до темно-коричневого, допускается поседение снаружи и внутри

     Консистенция при температуре:

          16-18 °С

40 °С

твердая

текучая

По физико-химическим показателям шоколадная масса для изготовления шоколада и шоколадных изделий, корпусов и начинок конфет, карамели и других кондитерских изделий и шоколадная глазурь должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Физико-химические показатели

Наименование показателя

Наименование

полуфабриката

Метод анализа

Шоколадная

глазурь

без добавлений

с добавлениями

Массовая доля влаги, %, не более

2,0

2,0

         по ГОСТ 5900

Массовая доля общего сахара (в пересчете на сахарозу), %

               25,0-52,0

         по ГОСТ 5903

Массовая доля жира, %

              28,0-38,0

         по ГОСТ 5899

Степень измельчения (по Реутову), %, не менее

          92

           92

         по ГОСТ 5902

Массовая доля золы, не растворимой в растворе соляной кислоты с массовой долей 10%, %, не более

0,1

0,1

         по ГОСТ 5901

По микробиологическим показателям шоколадная глазурь должна соответствовать гигиеническим требованиям к качеству и безопасности  продовольственного сырья и пищевых продуктов [4].

По содержанию токсичных элементов, микотоксинов и радионуклидов шоколадная глазурь должна соответствовать гигиеническим требованиям к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. Превышение верхнего предела массовой доли сахара и массовой доли жира в шоколадной глазури не является браковочным признаком.

Сырье, применяемое для изготовления  шоколадной глазури должно соответствовать требованиям нормативной документации и гигиеническим требованиям к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов.

Для приготовления шоколадной глазури применяют следующее основное сырье, соответствующее требованиям нормативной документации:

Сахар – песок                                                  ГОСТ 21-94

Какао тертое                                                     ОСТ 10-73

Какао масло                                                      ОСТ 10-76

Молоко сухое цельное                                    ГОСТ 4495

Молоко сухое обезжиренное                          ГОСТ 10970

Ванилин                                                           ГОСТ 16599

Какао порошок производственный                 ОСТ 10-94

Фосфатидные концентраты                             ТУ 9146-203-00Г34534

Ароматизаторы пищевые                               ОСТ 10-273

Красители пищевые                                        ОСТ 10-093

Жиры – заменители какао масла                    ГОСТ 28931

Пищевые добавки (ароматизирующие, красящие и поверхностно-активные вещества), применяемые для изготовления шоколадной глазури, должны быть разрешены к применению органами госсанэпидслужбы.

Допускается при изготовлении шоколадной глазури применять идентичное отечественное и импортное сырье с показателями качества и безопасности не ниже приведенных в действующей нормативной документации при условии наличия гигиенического заключения, выданного органами и учреждениями госсанэпидслужбы.

Допускается при производстве шоколадной глазури использовать жиры заменители какао масла нелауриновой группы не требующие темперирования.

Шоколадную глазурь упаковывают в ящики из гофрированного картона, фанерные ящики массой нетто не более 25 кг. Ящики должны быть выстланы внутри пергаментом, под пергаментом, целлофаном или полимерными пленками, разрешенными к применению органами и учреждениями госсанэпидслужбы для контакта с пищевыми продуктами.

Автоцистерны и тара, применяемая для упаковывания шоколадной массы и шоколадной глазури должна быть чистой, сухой и отвечать санитарным требованиям к таре, предназначенной для упаковывания пищевых продуктов. Не допускается использовать транспортные средства, в которых перевозились ядовитые или резкопахнущие грузы, а также транспортировать шоколадную массу и шоколадную глазурь совместно с продуктами, обладающими специфическим запахом.

Шоколадная глазурь должны храниться в сухих, чистых, хорошо вентилируемых помещениях, не имеющих постороннего запаха, не зараженных вредителями хлебных запасов, при температуре (18 ± 3)° С и относительной влажности воздуха не более 75 %.

Не допускается хранить шоколадную массу и шоколадную глазурь вместе с продуктами, обладающими специфическим запахом.

Срок хранение шоколадной глазури при указанных условиях хранения и транспортирования со дня изготовления:

6 мес. - шоколадной глазури без добавлений (в том числе белой);

3 мес. - шоколадной глазури с добавлениями (в том числе белой).

Какао-порошок ОСТ 10-94-87. Настоящий стандарт распространяется на полуфабрикат какао порошок производственный, получаемый путем измельчения какао жмыха [4].

Какао порошок производственный должен изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической инструкции с соблюдением санитарных, правил, утвержденных в установленном порядке. Какао жмых, применяемый для производства какао порошка производственного должен соответствовать требованиям ОСТ 18-2- 70. По органолептическим показателям какао порошок производственный должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.5.

Таблица 2.5 – Органолептические показатели какао – порошка

Наименование показателя

Характеристика

          Внешний вид Вкус и аромат

Порошок отсветло-коричневого до темно-коричневого цвета

Свойственные данному продукту, без посторонних привкусов и запахов

По физико-химическим показателям какао порошок производственный должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.6.

Таблица 2.6 – Физико – химические показатели какао – порошка

Наименование показателя

Значение

Метод анализа

Массовая доля влаги, более

Массовая доля жира, более

Степень остаток на шелковом 23 по ГОСТ 4403-77 или на № 0,315 по ГОСТ не более

Массовая доля нерастворимой в 10% растворе соленой, не более

7,5

12,0

                  

                      3

                    0,2

по ГОСТ 5900-78

по ГОСТ 5899-85

по ГОСТ 5902-80

по ГОСТ 5901-58 01.01.89 ГОСТ 5901-58

Наличие извлекаемых на 1 кг продукта отдельных частих, не более

          

        0,3

по ГОСТ 5901-58 01.01.89 ГОСТ 5901-58

Какао порошок производственный упаковывают в плотные не пропитанные бумажные мешки с последующей упаковкой в мешки массой нетто не более 25 кг. При внутригородских перевозках упаковку производят в бумажные мешки без последующей упаковки в тару. По согласованию с потребителем какао порошок производственный упаковывают в другие виды тары.

При перевозке, погрузке и выгрузке какао порошок производственный должен быть предохранен от атмосферных осадков и прямого воздействия солнечного света. Не допускается использовать транспортные средства, в которых перевозились ядовитые или резкопахнущие грузы, а также транспортировать какао порошок производственный совместно с продуктами, обладающими специфическим запахом.

Какао порошок производственный должен храниться в сухих, чистых, хорошо вентилируемых складах, не имеющих постороннего запаха, не зараженных вредителями хлебных запасов, при температуре (18 ± 3)0С и относительной влажности воздуха не более 75%.

Мешки с какао порошком производственным должны быть уложены на стеллажи штабелями. Между штабелями и стеной оставляют проходы менее 0.7 м.

Расстояние от источников тепла, водопроводных и канализационных груб должно быть не менее одного метра. При соблюдении условий, срок хранения какао порошка производственного со дня выработки - 6 месяцев.

     Крахмальная патока. Крахмальная патока предназначена для замены части сахарозы в кондитерских изделиях и изменения свойств кондитерских масс. Она представляет собой прозрачную бесцветную или бледно-желтую вязкую жидкость. Вкус патоки – сладкий, без посторонних привкусов, запах практически отсутствует. Высокое содержание патоки препятствует кристаллизации сахарозы. Одновременно патока влияет на гигроскопичность изделий и склонность их к высыханию при хранении.

Патока используется при выработке всех сахарных кондитерских изделий (карамели, конфет, ириса, мармелада, халвы), а также при выработке таких полуфабрикатов, как начинки.

Крахмальная патока вырабатывается в соответствии с ГОСТ Р 52060-2003 и представляет собой продукт неполного гидролиза полисахарида крахмала. При введении патоки в сахарные сиропы возрастает их вязкость, что препятствует кристаллизации сахарозы или замедляет этот процесс и рост кристаллов. Одним из основных показателей качества патоки является содержание редуцирующих веществ (глюкоза, фруктоза, лактозы).

В зависимости от вида кондитерского изделия целесообразно подбирать патоку определенной степени осахаривания. В производстве карамели рекомендуется использовать низкоосахаренную патоку с целью снижения гигроскопичности изделий, так как в низкоосахаренной патоке более низкое содержание гигроскопичной глюкозы (12%) и более высокое содержание декстринов (70%), повышающих вязкость патоки. В производстве быстровысыхающих изделий (помадные конфеты, пастильные изделия, пряничные изделия) следует применять глюкозную высокоосахаренную патоку с содержанием глюкозы до 40% и декстринов – до 30%.

Патока поступает на предприятие бестарным (в железножорожных или автоцистернах) или тарным (в металлических бочках, флягах, ведрах) способом, хранится на складах при температуре 8-12°С, при этом не допускается прямое попадание солнечных лучей, так как может произойти разжижение патоки с последующим ее сбраживанием. Такая патока начинает пениться, приобретает кисловато-спиртовой запах.

Дополнительные виды сырья.Вкусовые продукты, пряности, ароматизаторы, подкислители используются для придания кондитерским изделиям приятного вкуса и аромата.

Вкусовые продукты. Обладают приятным ароматом. Это шоколад, тертое какао, какао-порошок, кофе, спиртные напитки, спирт, коньяк, ликеры и т.д.

Коньяк – крепкий спиртной напиток, получаемый из коньячного спирта. По органолептическим показателям коньяк прозрачный, с блеском, без осадка и посторонних включений; цвет – от светло-коричневого; вкус и букет – характерными для коньяка данного типа, без посторонних запахов и привкусов.

Эссенции. Для придания кондитерским изделиям приятного аромата применяют различные ароматизаторы, которые бывают двух типов: натуральные, такие, как эфирные масла, которые получают при переработке эфиромасличных культур, и синтетические, получаемые в результате химических превращений различных органических соединений.

Эссенции представляют собой спиртовые или водно-спиртовые растворы различных ароматических веществ или их смесей (синтетических душистых веществ, эфирных масел, настоев или экстрактов натурального сырья) [5].

Качество эссенций должно соответствовать следующим требованиям. Внешний вид - прозрачная жидкость, запах - соответствие контрольному образцу. Кроме того, для каждого вида эссенции регламентируются цвет, показатель преломления и плотность. Во всех видах и наименованиях эссенций не допускается присутствие мышьяка, солей меди и свинца. Кроме того, в эссенциях нормируется крепость (концентрация) спирта - растворителя (в % по массе) и содержание композиции душистых веществ (также в % по массе).

Эссенции из-за их сравнительно невысокой температуры кипения (около 80° С) следует вводить в изделия и полуфабрикаты при возможно более низкой температуре. Введение эссенции при более высоких температурах, близких к температуре кипения, приводит к их значительным безвозвратным потерям. Эссенции изготавливают концентрацией различной кратности (одно- двух- и четырехкратные). При расчете рабочих рецептур надо учитывать их кратность. Эссенции поступают на кондитерские фабрики обычно в стеклянных бутылях вместимостью до 25л, помещенных в ящики или корзины. Эссенции следует хранить в закрытых, затемненных помещениях при температуре до 25°С. Склады должны иметь хорошую вентиляцию.

Вся пищевая продукция должна соответствовать требованиям стандартов. Стандартизация необходима для обеспечения выпуска качественной продукции.

Объектами стандартизации являются кондитерские изделия и полуфабрикаты для их производства, методы анализа кондитерских изделий, терминология кондитерских изделий.

Структуру нормативной документации, действующей в кондитерской промышленности, образуют:  

- государственные стандарты на группы однородной кондитерской продукции;

- государственные стандарты на методы анализа кондитерской продукции и полуфабрикатов для её производства;

- стандарты на термины и определения;

- отраслевые стандарты и технические условия на отдельные виды кондитерских изделий и полуфабрикатов продукции.

Для производства качественной продукции производителю необходимо руководствоваться не одним нормативным документом - стандартом на продукцию, а комплексом нормативных документов. Такой комплекс документов образуют: СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов»; ГОСТ Р 51074 «Продукты пищевые. Информация для потребителей»; ГОСТ Р 8579 «Требования к количеству фасованных товаров в упаковках любого вида при их производстве, расфасовке, продаже и импорте», Общероссийские классификаторы технико-экономической информации и ряд других.

Стандарты имеют общую для всех видов кондитерских изделий систему построения и изложения. Текст всех ГОСТов начинается с указания, на какие виды продукции он распространяется. В этом разделе иногда дается краткое пояснение того, что представляет собой данный вид продукции. Для некоторых видов изделий кроме этого приведено краткое описание технологии.

Далее в ГОСТах следует первый раздел «Технические требования», в котором наряду с перечислением органолептических показателей и их характеристик и физико-химических показателей с их нормами дается подробная классификация данного вида изделия.

Второй раздел «Методы испытаний» не предусматривает описания самих методов, а содержит только ссылки на соответствующие специальные ГОСТы.

В заключительном разделе ГОСТов на кондитерские изделия «Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение» подробно изложены требования к упаковке, перечислены все обязательные сведения, которые должны быть указаны на каждой пачке, коробке, плитке и т. п., а также на маркировках ящиков; указываются условия хранения, а также гарантийные сроки хранения.

Сертификация-действия, проводимые с целью подтверждения соответствия продукции конкретным стандартам или ТУ и выдачи соответствующего документа. Сертификация основана на проведении испытаний и оценке условий производства сертифицируемой продукции, контроле за выполнением этих процедур и надзоре за качеством продукции со стороны независимого органа.

На предприятиях пищевой промышленности используется обязательная сертификация, при которой определяется соответствие продукции и услуг требованиям безопасности. Для этого необходимо наличие утвержденной в установленном порядке нормативной документации, регламентирующей технические требования и методы испытания продукции.

Сертификация направлена на достижение следующих целей:

- создание  условий  для   деятельности   предприятий,  организаций  и  предпринимателей на едином товарном рынке РФ, а также для участия в

       - международном экономическом, научно-техническом сотрудничестве и международной торговле;

       - содействие экспорту и повышение конкурентоспособности продукции;

       - защита потребителей от недобросовестности изготовителей;

       - контроль безопасности продукции для окружающей среды, жизни, здоровья, имущества;

       -подтверждение показателей качества продукции, заявленных изготовителем.

Сертификацию продукции имеют право проводить территориальные органы Госстандарта России, аккредитованные в системе сертификации ГОСТ Р органы по сертификации продукции и услуг, Госстандарт России.

Сертификаты бывают четырех видов: сертификат соответствия, гигиенический сертификат, гарантийный сертификат и заявление-декларация изготовителя.

Сертификат соответствия выдается на продукцию, для которой по результатам сертификации подтверждено соответствие требованиям нормативных документов.

Гигиенический сертификат выдается органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической службы РФ [6].

Работы по сертификации партии продукции проводятся в определенном порядке. Сначала подается заявление-декларация на проведение сертификации продукции. Орган по сертификации определяет схему сертификации конкретной партии продукции. После проведения испытаний в орган по сертификации должны быть представлены следующие документы: протокол испытаний образцов продукции, акт отбора образцов продукции, гигиенический сертификат, ветеринарное свидетельство. Орган по сертификации производит анализ представленных документов, принимает решение о выдаче сертификата или об отказе. Оплата работ по сертификации продукции производится по утвержденным тарифам. Выдается сертификат и заносится в Государственный Реестр. Осуществляется инспекционный контроль над сертифицированной продукцией.

Испытательная лаборатория проводит испытания определенной продукции. При сертификации в системе сертификации ГОСТ Р должны проверяться характеристики продукции и использоваться методы испытаний, позволяющие: тут же провести идентификацию продукции, соответствие технической документации, происхождение принадлежности к данной партии; полно и достоверно подтвердить соответствие продукции требованиям, направленным на обеспечение ее безопасности для жизни, здоровья граждан, окружающей среды, установленных во всех нормативных документах для этой продукции.

Обязательная сертификация может проводиться по двум формам: по документам системы сертификации ГОСТ Р и системы сертификации соответствующих групп однородной продукции по «Правилам сертификации с использованием заявления-декларации изготовителя», основанным на документах европейского сообщества.

Государственный контроль над сертификацией, в том числе за органами по сертификации, осуществляется Госстандартом России.

       2.5 Описание принятой технологической схемы

       Рассмотрим  предложенную реконструкцию сиропного отделения на примере приготовления помадных конфет «Ромашка».

Очищенный на просеивателе Х105 сахар-песок через промежуточный бункер, норию ПТ106  и сборник-накопитель Е107 ленточным конвейером ПТ108 подается в автоматические весы Х104. Отвешенную согласно рецептуре дозу сахара загружают в смеситель Р110, куда предварительно через дозатор  Х112 подается 20% воды от всей массы сахара, с температурой не ниже 80 0С. В смесителе Х110 при перемешивании и подогревании в течение 2,0-3,0 мин происходит частичное растворение сахара, после чего  из емкости Е111 добавляется  необходимое количество патоки и процесс длится 15-20 мин. Температура рубашки смесителя 90-95 0С, число оборотов мешалки не менее 60-90 об/мин, рабочий объем не менее 450 л. Горячий сахаро-паточный сироп температурой 60-65 0С плунжерным насосом Н1091 перекачивается в приемную емкость Е113, а из нее вертикально-поршневым вакуум-насосом Н1092 подается на предварительно уваривание во внутрь змеевика варочной колонки К114. Избыточное давление греющего пара в колонке 0,4..0,6 МПа, избыточное давление внутри змеевика 0,17..0,2 МПа. Эти условия позволяют нагревать высококонцентрированный сахаро-паточный сироп до температуры 115-117 0С, обеспечивающей полное растворение кристаллов сахарозы в течение 1,0-1,5 мин. Действие высокой температуры в змеевиковой варочной колонке на сахарозу не продолжительно поэтому она практически не распадается на составные части и темноокрашенных продуктов не образуется в результате чего сироп получается бесцветным и прозрачным. Уваренный сахаро-паточный сироп проходя пароотделитель с вентилятором Т116, где происходит выделение влаги и снижение температуры на 8-10 0С, раскачивается на две цилиндрические темперирующие (смешивающие) машины-сборники Х115, куда согласно рецептуре дозируется сгущенное молоко из емкости Е117. Процесс темперирования (смешивание) осуществляется в течение 15-20 минут при температуре в рубашке машины 75-95 0С. В результате чего сгущенное молоко под действием высоких температур распадается на жир и сахарозу образуя при дальнейшем перемешивании однородный по своей структуре сахаро-паточно-молочный сироп. По окончанию процесса темперирования плунжерным насосом Н1093 сироп перекачивается в промежуточную емкость Е118, над которой находится вытяжной зонт Х119 с вентилятором, который всасывает воздух с большим количеством водяного пара и частичек жира. Затем сахаро-паточно-молочный сироп сливается в приемную емкость Е120, откуда подается с помощью вертикального поршневого мокровоздушного насоса Н1094 во внутрь змеевика варочной колонки для уваривания, при давлении греющего пара 0,4..0,6 Мпа, до массовой доли сухих веществ 87-90% в течение 1,0-1,5 минуты. Уваренный сироп температурой 115-117 0С проходит выпарную часть - пароотделитель  Т122, где его температура снижается до 107 0С, и поступает в загрузочную воронку помадосбивальной машины Р123. В рабочих секциях машины помадный сироп перемешивается в зазоре между коаксиальными цилиндрическими поверхностями неподвижного корпуса и быстровращающегося шнека. Эти поверхности выполнены из металла и снабжены охлаждающими водяными рубашками. Помадный сироп, соприкасаясь с холодными поверхностями, интенсивно охлаждается и превращается в пересыщенный сахарный раствор, в результате этого происходит процесс кристаллизации сахарозы. Чтобы обеспечить мелкокристаллическую структуру помадной массы, одновременно с охлаждением продукт подвергается интенсивному перемешиванию. Готовая помада выходит из машины с температурой 65-70 0С, и непрерывно поступает в темперирующую машину Х124. При ее непрерывном перемешивании из емкостей Е125 с помощью дозатора дозируют рецептурные добавления. Вначале добавляют красители, какао-порошок и сливочное масло, а в конце вымешивания лимонную кислоту, коньяк и ароматические эссенции. Конфетную массу вымешивают до равномерного распределения всех компонентов и доводят до жидкой текучей консистенции, в течение 15-20 минут до влажности 11,3% и содержании редуцирующих веществ не выше 14%, после чего плунжерным насосом Н1095 направляют на формование в отливочную головку агрегата фирмы «Винкегер и Дюннебир» Х126 для отливки конфет  в силиконовые формы. Агрегат состоит из цепного транспортера (из двух бесконечных цепей), на котором крепятся поликарбоновые формодержатели (каждая рама размером 920x280x40 мм включает 108 форм из силикона); отливочных головок (диаметры поршней 18 мм для отливки оболочки, 12 мм для отливки наполнителя); холодильного шкафа; пневматических выталкивателей; сетчатого транспортера, передвижной ванны для отливочных головок. Прерывистым движением конвейера формы подводятся к  отливочной головке, где происходит отливка массы в жесткие формы, затем выстойка корпусов конфет. После структурообразования конфетные корпуса специальным механизмом выталкиваются из форм, транспортером выводятся из установки и передаются  транспортером  ПТ127 в  глазировочную машину Х128 для покрытия корпусов конфет шоколадной глазурью. Глазирование корпусов конфет производится шоколадной глазурью на заменителе какао масла. Шоколадная глазурь с температурой 40-45 0С находится в танке для  ее хранения  Е129, имеющим пароводяную рубашку. С помощью насоса  Н1094,  предварительно пройдя через магниты и сито Ø 3 мм, шоколадная глазурь поступает в темперирующую машину Х130, где проходит небольшое охлаждение. Температура шоколадной глазури в воронке глазировочной машины 35-38 0С. Процент глазури регулируется потоком воздуха и должен соответствовать рецептурному значению. После застывания в охлаждающем шкафу Х131 происходит прочное сцепление между покрытием и корпусом, повышающее механическую прочность изделий, что позволяет производить завертывание конфет на машинах. Завертка конфет осуществляется на заверточных автоматах Х132. Завернутые конфеты скребковым транспортером ПТ134 подаются сначала в промежуточный бункер, затем на взвешивание и автоматические весы Х133, и упаковку в гофрокороба, которые оклеиваются на оклеивающем полуавтомате Х135.

     2.6 Нормы технологического режима

    Нормы технологического режима производства помадных конфет представлены в таблице 2.7.

Таблица 2.7 – Нормы технологического режима

Аппарат

Контролируемый параметр

Промежуточные сборники

Уровень, температура 80 - 85, расход 0,11 – 0,13 м3

Смеситель

Температура 60 – 65

Змеевиковый варочный аппарат

Давление греющего пара 0,4 – 0,6 Мпа, температура смеси на выходе 115 - 120

Пароотделитель

Влажность 8 – 12 %

Помадосбивальная машина

Температура 62 - 65

Темперирующая машина

Температура конфетной массы 68 – 75

Конфетоотливочная машина

Температура  конфетной массы 65 - 75, уровень расхода 0,25 – 0,3 м

Температурный сборник

Температура 40 - 45

Охлаждающий шкаф

Температура готовых конфет 8 - 10

2.7 Автоматизация производственного процесса

Автоматизация производственных процессов является в настоящее время одним из важнейших направлений в разработке современной техники, создающая возможность перехода к интенсивным, высокопроизводительным, автоматически контролируемым процессам.

Автоматизация предприятия является важнейшим средством повышения производительности труда, сокращения расхода материалов и энергии, улучшения качества продукции и введения прогрессивных методов управления производством.

Введение автоматизации на производстве позволяет значительно повысить производительность труда, сократить долю рабочих, занятых в различных сферах производства [7].

До внедрения средств автоматизации замещение физического труда происходило посредством механизации основных и вспомогательных операций производственного процесса.

2.7.1 Анализ технологического процесса и выбор контролируемых и регулируемых параметров

Технологическая схема производства помадных конфет является сложным объектом управления с большим числом параметров, характеризующих различные виды процессов, многочисленными взаимосвязями между ними и их распределенностью.

На каждом виде оборудования представленной технологической поточной линии производства помадных конфет закреплены, вследствие автоматизации процесса производства, приборы, датчики, сигнализаторы, которые выполняют свою функцию, в заданном месте со своими параметрами и режимами управления процесса производства.

Производства отливных глазированных конфет состоит из следующих основных стадий:

1. Подготовка сырья к производству.

2. Приготовление сиропа.

3. Приготовление помады.

4. Приготовление конфетной массы.

5. Формование.

6. Глазирование.

7. Охлаждение.

8. Завертка, маркировка, упаковка.

Подготовка сырья к производству

Производства помадных конфет начинается с подготовки сырья.

Сырье, применяемое для производства конфет должно соответствовать нормативной документации и гигиеническим требованиям к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов СанПиН 2.3.2.560 - 96.

В производстве помадных конфет используется сахарный песок, вода, патока, сгущенное молоко и различные добавки. Все компоненты изначально загружаются в промежуточные сборники. Сырье в промежуточные сборники закладывается строго по рецептуре, предусмотренной по технологии, а именно определенного вида, количества, определенной вязкости, консистенции и химического состава.

Промежуточные сборники, а именно сборники молока, воды, патоки и рецептурных добавок подобраны такого объема, чтобы соответствовать общей производительности в непрерывной технологической линии глазированных конфет. Так как процесс непрерывный, сырье в промежуточных сборниках должно быть в определенном количестве. Для поддержания заданного уровня в них установлены датчики для автоматического контроля уровня данного продукта в сборниках.

Чтобы сырье, поступающее в сборники, отвечало технологическим требованиям, а именно имело однородную массу, легко транспортировалось по трубопроводам в технологической линии, в сборниках должна поддерживается температура. В сборниках установлены датчики для регулирования температуры. Если температура не соответствует заданной, то это повлияет не только на состав продукта и его физико-химическое свойства, но и на весь технологический процесс в целом, не говоря уже о качестве получаемых конфет. Датчик подает сигнал на приборную панель для автоматического включения подогрева и доведение температуры до заданной.

Приготовление сиропа. Подготовленное сырье по трубопроводам поступает в смеситель, где происходит не только перемешивания сырья, но и получаемая смесь проходит тепловую обработку, чтобы получился сироп.

Так как получаемый сироп должен иметь определенный состав продуктов, и иметь определенные физико-химические свойства и отвечать технологическим требованиям: быть однородным и текучим, на трубопроводе установлены расходомеры для автоматического регулирования расходов поступающих продуктов в смеситель, а также для точности автоматического дозирования продуктов поступающих в смеситель.

Сироп уваривается при давлении греющего пара 3,5-4,5 кгс/см2 до влажности 18-20%, определенной вязкости и консистенции с заданной температурой в технологическом процессе. Соответственно в смесителе установлен датчик для регулирования требуемой температуры. Если температура в смесителе не соответствует заданной, то происходит засахаривание. Чтобы изменения физико-химических свойств сиропа не произошло, датчик подает сигнал на приборную панель для автоматического включения подогрева и доведения температуры до заданной [8].

Приготовление помады. Готовый сироп по трубопроводу перекачивается плунжерным насосом в змеевиковый варочный аппарат, где уваривается при давлении греющего пара 0,4-0,6 МПа до влажности 8-12 %, определенной вязкости и консистенции с заданной температурой. В змеевиковом варочном аппарате производится автоматическое регулирование давления греющего пара, путем изменения степени открытия клапана на линии подачи пара в аппарат. Процесс уваривания протекает при определенной температуре, которую необходимо контролировать. Для этого в змеевиковый варочный аппарат установлен датчик для регулирования требуемой температуры. Если не соблюдать температурный режим в змеевиковом варочном аппарате, то за счет интенсивного выделения влаги может начаться кристаллизация сахара из сиропа. В этом случае змеевик или полностью засахаривается, или внутренний диаметр уменьшается за счет образования плотно пригоревшего слоя сахара. Этот слой мешает увариваться сиропу, что приводит к получению некачественной помады. Чтобы этого не произошло, датчик регулирует требуемую температуру и при ее изменении подает сигнал на приборную панель для автоматического включения подогрева и доведения температуры до заданной. После змеевикового варочного аппарата сахаро-паточный сироп раскачивается на две темперирующие машины, куда дозируется сгущенное молоко. В процессе темперирования должна поддерживаться определенная температура. Соответственно в темперирующей машине установлен датчик для регулирования требуемой температуры. Если не соблюдать температурный режим, то при темперировании сахаро-паточного сиропа происходит резкое повышения вязкости –масса густеет и не перемешивается. Чтобы этого не произошло, датчик подает сигнал на приборную панель для автоматического открытия клапана подачи по трубопроводу в рубашку холодной и горячей воды таким образом, чтобы обеспечить в рубашках в темперирующей машине требуемую в технологическом процессе температуру. Далее сахаро-паточно-молочный сироп с помощью насоса попадает еще в один змеевиковый варочный аппарат, где уваривается при давлении греющего пара 0,4-0,6 Мпа до определенной вязкости и консистенции с заданной температурой. В змеевиковом варочном аппарате производится автоматическое регулирование давления греющего пара, путем изменения степени открытия клапана на линии подачи пара в аппарат. Процесс уваривания протекает при определенной температуре, которую необходимо контролировать. Для этого в змеевиковый варочный аппарат установлен датчик для контроля требуемой температуры. Далее в приготовлении помадной массы используется помадосбивальная машина. Взбивание уваренной массы происходит сложные физико-химические процессы. Готовая взбитая масса должна отвечать требованиям, а именно быть однородной по консистенции без кристалликов сахара. Для автоматизации процесса сбивания помады установлены датчики для автоматического регулирования температуры воды в рубашках. Если температура не соответствует, а именно высокая температура помадного сиропа или низкая температура охлаждения, то это приводит к массовой кристаллизации сахарозы из сиропа в виде крупных кристаллов более 20 мкм. В этом случае при сбивании помадного сиропа из помадосбивальной машины выходит грубодисперсная помада. Чтобы этого не произошло, датчик подает сигнал на приборную панель для автоматического открытия клапана подачи по трубопроводу в рубашку холодной и горячей воды, таким образом, чтобы обеспечить в рубашках в помадосбивальной машине требуемую в технологическом процессе температуру.

Приготовление конфетной массы. Готовая помада после помадосбивальной машины поступает в темперирующую машину, где происходит приготовление конфетной массы. Конфетная масса должна быть однородной по консистенции, влажность ее должна соответствовать величинам, указанным в рецептуре. Следовательно, при приготовлении конфетной массы должна быть определенная температура и влажность, заданная в технологическом процессе. Соответственно в темперирующей машине установлен  датчик для регулирования требуемой температуры. Если не соблюдать температурный режим, то при темперирования конфетной массы после внесения вкусовых и ароматических добавок происходит резкое повышения вязкости – масса густеет и не перемешивается. Чтобы этого не произошло, датчик подает сигнал на приборную панель для автоматического открытия клапана подачи по трубопроводу в рубашку холодной и горячей воды, таким образом, чтобы обеспечить в рубашках в темперирующей машине требуемую в технологическом процессе температуру. Кроме того, производится автоматический контроль влажности уваренной конфетной массы по температуре ее кипения. Для этого в пароотделителях установлены термометры, соединенные через переключатель с показывающим прибором, проградуированным в процентах влажности.

Формование. Формуются конфетные корпуса на конфетоотливочной машине в силиконовые ячейки. Лотки с отлитыми корпусами транспортером подаются в вертикальную шахту установки для непрерывной ускоренной выстойки. Продолжительность выстойки приблизительно 38-42 мин. Температура в охлаждающем шкафу 6-10 0С. В помадных массах, содержащих готовые кристаллы сахарозы, этот процесс протекает легко и быстро и зависит от скорости охлаждения массы. К структуре корпусов конфет предъявляются особые требования: поверхность этих конфет должна быть покрыта твердой кристаллической корочкой, а внутри масса должна иметь полужидкую консистенцию. Такую структуру при формовании удастся получить при соблюдении определенных условий процесса кристаллизации. При формовании должны контролироваться определенные параметры, а именно температура формующей массы, температура выстойки в охлаждающей камере и влажность. Если температура конфетной массы высокая и температура выстойки в охлаждающей камере низкая, то помадные корпуса по всему объему и на поверхности имеют пятна («зайцы»). Если влажность высокая, которая приводит к большому содержанию жидкой фазы, или высокое содержание редуцирующих веществ, то помадные корпуса не образуют структуру, достаточную для сохранения формы корпуса. Следовательно, в шахтах для ускоренной выстойки, где происходит охлаждения корпусов, установлены датчики для автоматического регулирования температуры. Основной задачей автоматизации технологического процесса отливки, является автоматическая стабилизация температурных режимов, уровня в отливочной машине и управления пуском и остановом электродвигателей. Уровень конфетной массы в отливочной машине измеряется датчиком, подключенным к сигнализатору уровня, воздействующему на электропривод насоса подачи конфетной массы. Если не соответствует уровень в отливочной машине, то корпуса конфет будут слишком крупные или мелкие, а точнее не будут соответствовать заданной форме. Чтобы этого не произошло, соответствующие датчики подают сигнал для автоматического регулирования параметров технологического процесса.

Глазирование. Глазирование корпусов конфет происходит в глазировочной машине «NET-820». Глазирование корпусов конфет производится шоколадной глазурью на заменителе какао масла. Шоколадная глазурь с температурой  40-45 0С находится в температурном сборнике, имеющим пароводяную рубашку. С помощью насоса, предварительно пройдя через магниты и сито  Ш 3 мм, шоколадная глазурь поступает в глазировочную машину. Если температуры шоколадной глазури отличается от требуемой, то это влияет не только на внешний вид, но на качество конфет в целом. Следовательно, в температурном сборнике установлен датчик для автоматического регулирования температуры в заданном  технологическом процессе. Далее готовые корпуса конфет идут на охлаждение.

Охлаждение. Охлаждают конфеты в охлаждающем шкафу 4-5 мин. с определенной температурой и влажностью. Несоблюдение температуры охлаждения готовых конфет влияет не только на внешний вид, но на качество конфет в целом, следовательно, в охлаждающем шкафу установлен датчик для автоматического регулирования температуры в заданном технологическом процессе.

Завертка, маркировка, упаковка. После всех основных процессов готовые конфеты направляются на завертку и упаковку.

Таблица 2.7 - Технологическая карта параметров процесса

Аппарат

Параметр

Функции системы автоматизации

Наименование и размерность

Номинальное значение

Предельное значение

1

2

3

4

5

Промежуточные сборники,

Е103, Х106, Е107, E114, Е122

Уровень, м

1,4

1,5

Показание, сигнализация, регулирование подачей исходной смеси

Температура,

0С

80

85

Показание, сигнализация, регулирование подачей пара

Расход, м3

0,11

0,13

Показание, регистрация, регулирование подачей исходной смеси в смеситель


Продолжение таблицы 2.7

Смеситель,

Х108

Температура, 0С

60

65

Показание, сигнализация, регулирование подачей пара

Змеевиковый варочный аппарат,

К112, К119

Давление, МПа

0,4

0,6

Показание, регистрация, сигнализация, регулирование подачей пара

Температура, 0С

115

120

Показание, сигнализация

Пароотделитель,

Т113, Т120

Влажность,

%

8

12

Показание, регистрация, сигнализация

Помадосбивальная машина,

Р121

Температура, 0С

62

65

Показание, сигнализация, регулирование подачей холодной воды в рубашку

Темперирующая машина,

Х115, Х123

Температура, 0С

68

75

Показание, сигнализация, регулирование подачей пара в рубашку

Конфетоотливочная машина,

Х126

Уровень,

м

0,25

0,3

Показание, сигнализация, регулирование включением/остановом насоса подачи конфетной массы

Конфетоотливочная машина,

Х126

Температурный сборник,

Е125

Температура, 0С

65

75

Показание, сигнализация, регулирование подачей пара

Температура, 0С

40

45

Показание, сигнализация, регулирование подачей пара

Охлаждающий шкаф,

Х129

Температура, 0С

8

10

Показание, сигнализация, регулирование подачей рассола

2.7.2 Характеристика выбранных технических средств автоматизации и описание схемы автоматизации

Схемой предусматривается автоматическое дозирование компонентов в смеситель, контроль и стабилизация основных параметров, оказывающих наибольшее влияние на ход технологического процесса.

Контроль уровней продуктов в промежуточных емкостях Е103, Х106, Е107, E114, Е122 осуществляется посредством емкостных бесконтактных датчиков уровня ЕПД-ЗОМ-W-P-EO, которые подают информацию на трехканальный сигнализатор уровня жидкости ОВЕН САУ-М6, управляющий регулирующими клапанами на линиях подачи этих продуктов в емкости [9].

Аналогичная система используется для регулирования уровня помадной массы в приемной воронке конфетоотливочной машины Х126.

Температура исходной смеси в промежуточных емкостях Е103, Х106, Е107, E114, Е122 контролируются с помощью датчика температуры ДТ-303, сигнал с которого поступает на двухканальный измеритель температуры ОВЕН 2ТРМО.

Автоматическое дозирование компонентов смеси обеспечивается путем стабилизации расходов компонентов из промежуточных емкостей Е103, Х106, Е107, E114 в смеситель Х108. Продукты из емкостей Е103, Х106, Е107, E114 через трубопроводы, в которых установлены электромагнитные расходомеры РЭН 1, поступают в смеситель Х108. Сигнал расходомера подается на одноканальный измеритель-регулятор с унифицированным входом ОВЕН ТРМ 201, который посредством электрического исполнительного механизма изменяет положение регулирующего органа на линии подачи продуктов в смеситель Х108.

Стабилизация давления греющего пара в змеевиковых варочных аппаратах К112, К119 осуществляется посредством датчика для измерения избыточного давления МЕТРАН-43-ВН-ДИ 3156, сигнал от которого поступает на одноканальный измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ 1, который установлен на линии подачи пара в аппарат. В помадосбивальной машине Р121 осуществляется стабилизация температуры воды в рубашке. Регулирование температуры осуществляется при помощи термометра сопротивления ТСПУ-205, сигнал с которого поступает на двухканальный измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ 200, а с него на регулирующий клапан СФК 60.09-01.000 с электромагнитным исполнительным механизмом, который установлен на линии подачи холодной воды в помадосбивальную машину Р121. Аналогичная система используется для регулирования температуры пара подаваемого в рубашку темперирующих машин Х115, Х123 и для контроля температуры в смесители Х108. Автоматический контроль влажности уваренной конфетной массы (по температуре ее кипения) осуществляется с помощью измерителе влажности ДВТ-03, установленного в пароотделителях Т113, Т120 и с помощью регулятора влажности МПР51-Щ4. Температура массы в приемной воронке конфетоотливочной машины Х126 и температура в температурном сборнике Е125 контролируются с помощью датчика температуры ДТ-303, сигнал с которого поступает на двухканальный измеритель температуры ОВЕН 2ТРМО. Автоматическое регулирование температуры воздуха в охлаждающем шкафу Х129 осуществляется термометром сопротивления ТСПУ-205, сигнал с которого поступает на двухканальный измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ 200, управляющим электромагнитным клапаном на линии подачи рассола в шкаф. Схема автоматизации обеспечивает пуск и останов электродвигателей машин и аппаратов. Для перехода с автоматического управления на ручное установлены ключи выбора режима.

Таблица 2.8 - Спецификация на приборы и средства автоматизации

Поз.

Измеряемый параметр и его номин. знач.

Наименование и краткая техническая характеристика прибора

Тип

Кол-во

1

2

3

4

5

1

Температура

62°С

Термометр сопротивления Pt100, выходной сигнал 4…20мА, напряжение питания = 12...36В, класс точности: 0,25; диапазоны температур: 0…100°C, 0…200°C, 0…300°C, 0…400°C

Измеритель-регулятор

двухканальный с универсальным

входом, класс точности-0,5/0,25,

Uвх ≈ 90…245В

Регулирующий клапан э/м, исполнение NO, Uвх = 24В, взрывозащита IExd IICT6, рабочее давление: 0,7-0,8 МПа

ТСПУ-205

ОВЕН

ТРМ 200

СФК

60.09.-01.000

1

1

1

2

3

Температура

40, 65°С

Датчик температуры:

максимальное отклонение: ± 0,5°С, диапазон рабочих температур: 50…150°С

Измеритель-регулятор двухканальный

Uвх ≈ 90…245В. Предел приведенной погрешности измерения: 
- для термоэл. преобразователей ±0,5% 
- для других датчиков ±0,25%

Регулирующий клапан э/м,  исполнение NO, Uвх = 24В, взрывозащита IExd IICT6, рабочее давление: 0,7-0,8 МПа

ДТ-303

ОВЕН

2ТРМО

СФК

60.09.-01.000

2

1

2

4

Температура

8°С

Термометр сопротивления Pt100, входной сигнал 4…20мА, напряжение питания = 12...36В, класс точности: 0,25; диапазоны температур: 0…100°C, 0…200°C,0…300°C, 0…400°C

Измеритель-регулятор

двухканальный с универсальным

входом, класс точности-0,5/0,25,

Uвх ≈ 90…245В

Регулирующий клапан э/м,  исполнение NO, Uвх = 24В, взрывозащита IExd IICT6, рабочее давление: 0,7-0,8 МПа

ТСПУ-205

ОВЕН

ТРМ 200

СФК

60.09.-01.000

1

1

1

5

14

15

16

17

28

29

Уровень

0,25, 1,4 м

Датчик емкостной бесконтактный, диаметр резьбы 30 мм, питание ~220 В переменного тока, расстояние срабатывания 10 мм

Сигнализатор уровня жидкости

трехканальный, степень защиты IP44,

Uвх ≈ 220В

Регулирующий клапан э/м,  исполнение NO, Uвх = 24В, взрывозащита IExd IICT6, рабочее давление: 0,7-0,8 МПа

ЕПД-

30M-W-РЕО

ОВЕН

САУ-М6

СФК

60.09.-01.000

7

3

5

6

7

8

Расход

0,11 м3

Расходомер э/м,  выходной сигнал: 0…5мА 0,063-12,5 м3/ч, Uвх ≈ 220В,

осн. относительная погрешность: 1,5%

Измеритель-регулятор

одноканальный с универсальным

входом, класс точности-0,5/0,25,

Uвх ≈ 90…245В,

РЭН 1

ОВЕН

ТРМ201

6

6

9

32

33

Регулирующий клапан э/м,  исполнение NO, Uвх = 24В, взрывозащита IExd IICT6, рабочее давление: 0,7-0,8 МПа

СФК

60.09.-01.000

   5

10

11

Влажность

8%

Датчик влажности и температуры, выходной сигнал 4…20мА, напряжение питания = 18...36В, исполнение Н1

Измеритель – регулятор температуры и влажности, Uвх ≈ 150…245В, предел основной приведенной погрешности: 0,5%, интерфейс RS-232, диапазон измерения:1-99%, степень защиты IP54

ДВТ-03

МПР51-Щ4

2

2

12

13

Давление

0,4 МПа

Датчик для измерения избыточного давления, выходной сигнал 4…20мА, напряжение питания = 15...42В, условия эксплуатации -42…+70 °C

Измеритель-регулятор

одноканальный с универсальным

входом, класс точности-0,5/0,25,

Uвх ≈ 90…245В

Регулирующий клапан э/м,  исполнение NO, Uвх = 24В, взрывозащита IExd IICT6, рабочее давление: 0,7-0,8 МПа

МЕТРАН-43-ВН-ДИ3156

ОВЕН

ТРМ 1

СФК

60.09.-01.000

2

2

2


Продолжение таблицы 2.8

18

19

20

21

30

31

Температура

80 °С

Датчик температуры:

максимальное отклонение: ± 0,5°С, диапазон рабочих температур: 50…150°С

Измеритель-регулятор двухканальный

Uвх ≈ 90…245В. Предел приведенной погрешности измерения: 
- для термоэл. преобразователей ±0,5% 
- для других датчиков ±0,25%

Регулирующий клапан э/м,  исполнение NO, Uвх = 24В, взрывозащита IExd IICT6, рабочее давление: 0,7-0,8 МПа

ДТ-303

ОВЕН

2ТРМО

СФК

60.09.-01.000

6

3

5

22

23

Температура

60, 68 °С

Термометр сопротивления Pt100, входной сигнал 4…20мА, напряжение питания = 12...36В, класс точности: 0,25; диапазоны температур: 0…100°C, 0…200°C,0…300°C, 0…400°C

Измеритель-регулятор

двухканальный с универсальным

входом, класс точности-0,5/0,25,

Uвх ≈ 90…245В

ТСПУ-205

ОВЕН

ТРМ 200

4

2

24

25

Регулирующий клапан э/м,  исполнение NO, Uвх = 24В, взрывозащита IExd IICT6, рабочее давление: 0,7-0,8 МПа

СФК

60.09.-01.000

4

26

27

Температура

115 °С

Датчик температуры:

максимальное отклонение: ± 0,5°С, диапазон рабочих температур: 50…150°С

Измеритель-регулятор двухканальный

Uвх ≈ 90…245В. Предел приведенной погрешности измерения: 
- для термоэл. преобразователей ±0,5% 
- для других датчиков ±0,25%

ДТ-303

ОВЕН

2ТРМО

2

1

В результате автоматизации линии производства помадных конфет уменьшаются затраты ручного труда, появляется возможность более точного контролирования параметров процесса.

2.8 Рецептуры и продуктовые расчеты

Существует многообразие рецептур на помадные конфеты, в качестве примера беру расчет конфет «Ромашка».

РЕЦЕПТУРА №44

Конфеты «РОМАШКА»

   Глазированные шоколадом конфеты продолговатой прямоугольной или овальной формы. Корпус – помада крем-брюле с добавлением порошка какао и коньяка. Конфеты завернуты.

В 1 кг содержится завернутых конфет не менее 65 штук. Влажность конфет 8,1±2,0%.

Таблица 2.9 – Рецептура конфет «Ромашка»

Наименование сырья и полуфабрикатов

Содержание сухих веществ, %

Расход сырья, кг

на 1 т фазы

на 1 т готовой продукции

в натуре

в сухих веществах

в натуре

в сухих веществах

1

2

3

4

5

6

Рецептура конфет

Корпус

Шоколадная глазурь

89,5

99,1

753,82

251,21

674,67

248,95

753,82

251,21

674,67

248,95

Итого

Выход

-

91,9

1005,03

1000,0

923,62

919,0

1005,03

1000,0

923,62

919,0

Рецептура корпуса                 На 753,82 кг  г

Помада крем-брюле

Порошок какао

Коньяк

Эссенция ромовая

Эссенция ванильная

90,0

95,0

-

-

-

973,68

26,32

15,78

0,99

0,33

876,31

25,00

-

-

-

733,98

19,84

11,90

0,75

0,25

660,58

18,85

-

-

-

Продолжение таблицы 2.9

1

2

3

4

5

6

Итого

Выход

Влажность 10,0±2,0%

-

89,5

1017,10

1000,0

901,31

895,0

766,72

753,82

679,43

674,67

Рецептура  помады крем-брюле На 733,98 кг  г

Сахарный песок

Молоко сгущенное

Масло сливочное

Патока

99,85

74,0

84,0

78,0

497,93

405,97

87,96

54,13

497,18

300,42

73,89

42,22

365,47

297,97

64,56

39,73

364,92

220,50

54,23

30,99

Итого

Выход

-

90,0

1045,99

1000,0

913,71

900,0

767,73

733,98

670,64

660,58

СВОДНАЯ РЕЦЕПТУРА

Таблица 2.10 – Сводная рецептура

Наименование сырья

Содержание сухих веществ, %

Расход сырья по сумме фаз, кг

Общий расход сырья на 1 т незавернутых конфет, кг

в натуре

в сухих веществах

в натуре

в сухих веществах

Шоколадная глазурь

Сахарный песок

Патока

Молоко сгущенное

Масло сливочное

Порошок какао

Коньяк

Эссенция ромовая

Эссенция ванильная

99,1

99,85

78,0

74,0

84,0

95,0

-

-

-

251,21

365,47

39,73

297,97

64,56

19,84

11,90

0,75

0,25

248,95

364,92

30,99

220,50

54,23

18,85

-

-

-

253,4

386,6

40,1

300,5

65,1

20,0

12,0

0,8

0,25

251,1

368,0

31,3

222,4

54,7

19,0

-

-

-

Итого

Выход

-

91,9

1051,68

1000,0

938,44

919,0

1060,75

1000,0

946,5

919,0

Продуктовые расчеты

Исходные данные

1. Фазы изготовления конфет (три фазы): формование конфет, изготовление конфетной массы, изготовление помады крем-брюле.

2. Расход (соотношение) сырья в каждой фазе (расход сырья на загрузку):

а) формование. Корпус 753,82 кг, шоколадная глазурь 251,21 кг;

б) изготовление конфетной массы. Помада крем-брюле 973,68 кг, порошок какао 26,32 кг, коньяк 15,78 кг, эссенция ромовая 0,99 кг, эссенция ванильная 0,33 кг;

в) приготовление помады крем-брюле. Сахарный песок 497,93 кг, молоко сгущенное 405,97 кг, масло сливочное 87,96 кг, патока 54,13 кг.

3. Планируемые потери сухих веществ по фазам, %. На фазе формования 0,50, на фазе изготовления конфетной массы 0,80, на фазе изготовления помады крем-брюле 0,90, общие потери 2,9%.

4. Плановая массовая доля сухих веществ сырья, полуфабрикатов и готовых конфет, %. Шоколадная глазурь 99,1, сахарный песок 99,85, патока 78,0, молоко сгущенное 74,0, масло сливочное 84,0, порошок какао 95,0, коньяк 0,00, эссенция ромовая 0,00, эссенция ванильная 0,00, конфетная масса 89,5, помада крем-брюле 90,0, готовые конфеты 91,9.

Расчет рецептуры начинаем с последней фазы производства, в данном случае с фазы формования конфет. Расчет производим путем заполнения унифицированной таблицы 2.11 следующим образом.

Таблица 2.11 - Рецептура конфет «Ромашка»

Наименование сырья и полуфабрикатов

Содержание сухих веществ, %

Расход сырья, кг

на загрузку

на 1 т готовой продукции

в натуре

в сухих веществах

в натуре

в сухих веществах

А

Б

В

Г

Д

Е

Рецептура конфет

Корпус

Шоколадная глазурь

89,5

99,1

753,82

251,21

674,67

248,95

753,82

251,21

674,67

248,95

Потери 0,5%

-

-

-

-

4,62

А

Б

В

Г

Д

Е

Итого

Выход

-

91,9

-

-

923,62

-

1005,03

1000,00

923,62

919,0

Сначала заполняем исходными данными столбцы А, Б и В.

Определяем расход всех компонентов с сухих веществах на загрузку по формуле:

                                                 С = HA / 100,                                              (2.1)

где H – расход сырья в натуре, кг;

А – массовая доля сухих веществ, %.

Для корпуса:

                      =  / 100 = 753,82 · 89,5 / 100 = 674,67 кг.

Для шоколадной глазури:

                                =  / 100 = 251,21 · 99,1 / 100 = 248,95 кг

Полученные результаты заносим в соответствующие строки столбца Г таблицы 2.11.

Итог расхода сырья в сухом веществе определяем по формуле:

                          = С1 ,+ С2 , + … + Сn,                                 (2.2)

где С1, С2 и т.д. – расход сырья (отдельных компонентов) в сухом веществе.

                                        =  +  = 674,67 + 248,95 = 923,62 кг.

Полученный результат заносим в строку «Выход» столбца Г табл. 2.11.

Массу сухого вещества в 1000 кг готовых конфет определяем по формуле (2.1):

                                  =   / 100 = 1000,00 · 91,9 / 100 = 919,0 кг

Полученный результат заносим в строку «Выход» столбца Г табл. 2.11.

В эту же строку столбца Д заносим выход в натуре 1000,00 кг.

Итог расхода сырья в сухом веществе на 1 т конфет «Ромашка»  с учетом потерь определяем по формуле:

                   =   · 100 / (100 – П1),                               (2.3)

где П1 – потери сухого вещества, %.

                                           = 919,0 · 100 / (100 – 0,5) = 923,62 кг.

Полученный результат заносим в строку «Итого» столбца Е табл. 2.11.

Массу потерь сухого вещества при изготовлении 1 т конфет определяем по формуле:

                        ,                                             (2.4)

Полученный результат заносим в строку «Потери» столбца Е табл. 2.11.

Для определения расхода всех компонентов в сухом веществе на 1 т конфет находим коэффициент пересчета по формуле:

                                                   К =  /  ,                                                     (2.5)

                                         К = 923,62 / 923,62 = 1.

Расход сухого вещества каждого компонента рассчитываем по формуле:

                       ,                                                  (2.6)

Для корпуса:

                                            = = 674,67 · 1 = 674,67 кг.

Для шоколадной глазури:

                                            = = 248,95 · 1 = 248,95 кг.

Правильность расчета проверяем, сопоставляя суммы полученных значений с итогом расхода сырья на формование .

                                           674,67 + 248,95 = 923,62 кг.

Полученные результаты заносим в соответствующие строки столбца Е табл. 2.11.

Расход всех компонентов в натуре на 1 т конфет определяем по формуле:

                                                 · 100 / А,                                             (2.7)

Для корпуса:

                             · 100 /  = 674,67 · 100 / 89,5 = 753,82 кг.

Для шоколадной глазури:

                             · 100 /  = 248,95 · 100 / 99,1 = 251,21 кг.

Полученные результаты заносим в соответствующие строки столбца Д табл. 2.11.

Определяем итог расхода сырья в натуре на 1 т конфет:

                                     = 753,82 + 251,21 = 1005,03 кг.

Полученный результат заносим в строку «Итого» столбца Д табл. 2.11.

Расчет рецептуры для фазы изготовления конфетной массы

Унифицированная таблица при расчете этой и последующих фаз содержит не шесть столбцов, а восемь. Последние два столбца (Ж и Л) содержат данные о расходе сырья для изготовления в данном случае 753,82 кг корпусов.

Столбцы А, Б и В таблицы 2.12 заполняем исходными данными, предусмотренными для изготовления конфетной массы.

Таблица 2.12 - Расход сырья для изготовления конфетной массы

Сырье и полуфабрикаты

Массовая доля сухих веществ, %

На загрузку

На 1 т конфетной массы

На 753,82 кг (на 1 т конфет)

в натуре

в сухих веществах

в натуре

в сухих веществах

в натуре

в сухих веществах

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

Л

Рецептура полуфабриката – конфетной массы

Помада крем-брюле

90,0

973,68

876,31

974,66

877,19

734,72

661,24

Порошок какао

95,0

26,32

25,00

26,35

25,03

19,86

18,87

Коньяк

0,00

15,78

-

15,80

-

11,91

-

Эссенция ромовая

0,00

0,99

-

0,99

-

0,75

-

Эссенция ванильная

0,00

0,33

-

0,33

-

0,25

-

Итого

-

-

901,31

1018,13

902,22

767,49

680,11

Потери 0,8%

-

-

-

-

7,22

-

5,44

Выход

89,5

-

-

1000,00

895,00

753,82

674,67

Расход всех компонентов в сухих веществах на загрузку определяем по формуле (2.1).

Для помады крем-брюле:

                                 =  / 100 = 973,68 · 90,0 / 100 = 876,31 кг.

Для порошка какао:

                                 =  / 100 = 26,32 · 95,0 / 100 = 25,00 кг.

Полученные результаты заносим в соответствующие строки столбца Г табл. 2.12.

Итог расхода сырья в сухом веществе на загрузку определяем по формуле (2.2):

                                   =  + = 876,31 + 25,00 = 901,31 кг.

Полученный результат заносим в строку «Итого» столбца Г табл. 2.12.

Массу сухого вещества в 1000 кг (1 т) конфетной массы определяем по формуле (2.1):

                                  =   / 100 = 1000 · 89,5 / 100 = 895,00 кг.

Полученный результат заносим в строку «Выход» столбца Е табл. 2. В эту же строку столбца Д заносим выход в натуре 1000,00 кг.

Определяем суммарный итог расхода сырья в сухом веществе на 1 т конфетной массы  с учетом потерь по формуле (2.3):

                       =   · 100 / (100 – П2) = 895,00 · 100/ (100 – 0,80) = 902,22 кг.

Полученный результат заносим в строку «Итого» столбца Е табл. 2.12.

Массу потерь сухого вещества при изготовлении 1 т конфетной массы  определяем по формуле (2.4):

                                   = 902,22 – 895,00 = 7,22 кг.

Полученный результат заносим в строку «Потери» столбца Е табл. 2.12.

Для определения расхода всех компонентов в сухом веществе для изготовления 1 т конфетной массы находим коэффициент пересчета по формуле (2.5):

                                     К =  /  = 902,22 / 901,31 = 1,001

Расход сухого вещества каждого компонента рассчитываем по формуле (2.6).

Для помады крем-брюле:

                                    = = 876,31 · 1,00100 = 877,19 кг.

Для порошка какао:

                                   = = 25,00 · 1,00100 = 25,03 кг.

Полученные результаты заносим в соответствующие строки столбца Е табл. 2.12.

Правильность расчета проверяем, сопоставляя суммы полученных значений с итогом расхода сырья в сухом веществе на изготовление 1 т конфетной массы:

                                       877,19 + 25,03 = 902,22 кг.

Расход всех компонентов в натуре на 1 т конфетной массы определяем по формуле (2.7).

Для помады крем-брюле:

                              · 100 /  = 877,19 · 100 / 90,0 = 974,66 кг.

Для порошка какао:

                              · 100 /  = 25,03 · 100 / 95,0 = 26,35 кг.

Так как в коньяке и эссенциях массовая доля сухих веществ условно принята равной нулю, то расчет их расходов при изготовлении 1 т конфетной массы производят не по сухому веществу, а исходя из расхода в натуре на загрузку, с помощью коэффициента, вычисленного выше (формула 2.5).

Для коньяка:

                                       = = 15,78 · 1,00100 = 15,80 кг.

Для эссенции ромовой:

                                      = = 0,99 · 1,00100 = 0,99 кг.

Для эссенции ванильной:

                                     = = 0,33 · 1,00100 = 0,330 кг.

Полученные значения заносим в соответствующие строки столбца Д табл. 2.12.

Рассчитываем суммарный итог расхода всех компонентов сырья в натуре на изготовление 1 т конфетной массы:

                       = 974,66 + 26,35 + 15,80 + 0,99 + 0,33 = 1018,13 кг.

Полученный результат заносим в строку «Итого» столбца Д табл. 2.12.

Определяем расход сырья, необходимого на изготовление конфетной массы для 1 т конфет, т.е. на 753,82 кг конфетной массы. Для этого последовательно умножаем все значения столбцов Д и Е на коэффициент, равный 0,75382 (753,82:1000,00), и полученные результаты заносим в соответствующие строки столбцов Ж и Л табл. 2.12.

Для столбца Ж (в натуре):                         Для столбца Л (в сухих веществах)

974,66 · 0,75382 = 734,72                       877,19 · 0,75382 = 661,24

26,35 · 0,75382 = 19,86                                25,03 ·  0,75382 = 18,87

15,80 · 0,75382 = 11,91                           902,22 · 0,75382 = 680,11

0,99 · 0,75382 = 0,75                               7,22 · 0,75382 =  5,44

0,33 · 0,75382 = 0,25                                895,00 · 0,75382 = 674,67

1018,13 · 0,75382 = 767,49

1000,00 · 0,75382 = 753,82

Расчет рецептуры для фазы приготовления помады крем-брюле

Расчет производим путем заполнения унифицированной таблицы 2.12.

Таблица 2.12 - Расход сырья для приготовления помады крем-брюле.

Сырье и полуфабрикаты

Массовая доля сухих веществ, %

На загрузку

На 1 т помады крем-брюле

На 734,72 кг (на 1 т конфет)

в натуре

в сухих веществах

в натуре

в сухих веществах

в натуре

в сухих веществах

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

Л

Рецептура полуфабриката – помада крем-брюле

Сахарный песок

99,85

497,93

497,18

494,89

494,15

363,61

363,06

Молоко сгущенное

74,0

405,97

300,42

403,50

298,59

296,46

219,38

Масло сливочное

84,0

87,96

73,89

87,43

73,44

64,14

53,96

Патока

78,0

54,13

42,22

53,79

41,96

39,52

30,83

Итого

-

-

913,71

1039,61

908,17

763,82

667,25

Потери 0,9%

-

-

-

-

8,17

-

6,00

Выход

90,0

-

-

1000,00

900,00

734,72

661,25

Столбцы А, Б и В таблицы 2.12 заполняем исходными данными, предусмотренными для фазы приготовления помады крем-брюле.

Расход всех компонентов в сухом веществе на загрузку определяем по формуле (2.1).

Для сахарного песка:

                             =  / 100 = 497,93 · 99,85 / 100 = 497,18 кг.

Для молока сгущенного:

                             =  / 100 = 405,97 · 74,0 / 100 = 300,42 кг.

Для масла сливочного:

                             =  / 100 = 87,96 · 84,0 / 100 = 73,89 кг.

Для патоки:

                             =  / 100 = 54,13 · 78,0 / 100 = 42,22 кг.

Полученные результаты заносим в соответствующие строки столбца Г табл. 2.12.

Итог расхода сырья в сухом веществе  определяем по формуле (2.2):

                =  + +  + = 497,18 + 300,42 + 73,89 + 42,22 = 913,71 кг.

Полученный результат заносим в строку «Итого» столбца Г табл. 2.12

Массу сухого вещества в 1000 кг (1 т) помады крем-брюле определяем по формуле (2.1):.

                                  =   / 100 = 1000,00 · 90,0 / 100 = 900,00 кг.

Полученный результат заносим в строку «Выход» столбца Е табл. 2.12 В эту же строку столбца Д заносим выход в натуре 1000,00 кг.

Итог расхода сырья в сухом веществе на изготовление 1 т помады крем-брюле   с учетом потерь по формуле (2.3):

                    =   · 100 / (100 – П3) = 900,00 · 100 / (100 – 0,9) = 908,17 кг.

Полученный результат заносим в строку «Итого» столбца Е табл. 2.12.

Массу потерь сухого вещества при изготовлении 1 т помады крем-брюле  определяем по формуле (2.4):

                                 = 908,17 – 900,00 = 8,17 кг.

Полученный результат заносим в строку «Потери» столбца Е табл. 2.12.

Для определения расхода всех компонентов в сухом веществе на изготовления 1 т помады крем-брюле находим коэффициент пересчета по формуле (2.5):

                                        К =  /  = 908,17 / 913,71 = 0,9939

Расход сухого вещества каждого компонента на 1т рассчитываем по формуле (2.6).

Для сахарного песка:

                                        = = 497,18 · 0,9939 = 494,15 кг.

Для молока сгущенного:

                                        = = 300,42 · 0,9939 = 298,59 кг.

Для масла сливочного:

                                        = = 73,89 · 0,9939 = 73,44 кг.

Для патоки:

                                        = = 42,22 · 0,9939 = 41,96 кг.

Полученные результаты заносим в соответствующие строки столбца Е табл. 2.12.

Расход всех компонентов в натуре на изготовление 1 т помады крем-брюле  определяем по формуле (2.7).

Для сахарного песка:

                                 · 100 / = 494,15 · 100 / 99,85 = 494,89 кг.

Для молока сгущенного:

                                 · 100 / = 298,59 · 100 / 74,0 = 403,50 кг.

Для масла сливочного:

                                 · 100 / = 73,44 · 100 / 84,0 = 87,43 кг.

Для патоки:

                                 · 100 / = 41,96 · 100 / 78,0 = 53,79 кг.

Полученные значения заносим в соответствующие строки столбца Д табл. 2.12.

Итог расхода всех компонентов сырья в натуре на изготовление 1 т помады крем-брюле определяем суммированием данных по расходу каждого вида сырья в натуре:

                        = 494,89 + 403,50 + 87,43 + 53,79 = 1039,61 кг.

Полученный результат заносим в строку «Итого» столбца Д табл. 2.12.

Определяем расход сырья, необходимого для изготовление помады крем-брюле для 1 т конфет, т.е. на 734,72 кг помады. Для этого последовательно умножаем все значения столбцов Д и Е на коэффициент, равный 0,73472 (734,72:1000,00), и полученные результаты заносим в соответствующие строки столбцов Ж и Л табл. 2.12.

Для столбца Ж (в натуре)                      Для столбца Л (в сухих веществах)

494,89 · 0,73472 = 363,61                      494,15 · 0,73472 = 363,06

403,50 · 0,73472 = 296,46                      298,59 · 0,73472 = 219,38

87,43 · 0,73472 = 64,14                          73,44 · 0,73472 = 53,96

53,79 · 0,73472 = 39,52                          41,96 · 0,73472 = 30,83

1039,61 · 0,73472 = 763,82                    908,17 · 0,73472 = 667,25

1000,00 · 0,73472 = 734,72                     8,17 · 0,73472 = 6,00

                                                                     900,00 · 0,73472 = 661,25

Расчет общего расхода сырья на 1 т незавернутой продукции

Расчет производим на основе суммарного расхода сырья, подсчитанного по фазам для изготовления конфетной массы (табл. 2.12) и для изготовления помады крем-брюле (табл. 2.12) с учетом норм потерь сухого вещества, предусмотренным для всего изделия, включающим прочие потери, т.е. потери при завертывании, упаковывании, внутрицеховом транспортировании, других операциях, которые не учитывают по фазам (при изготовлении полуфабрикатов).

Расчет производим путем заполнения таблицы 2.12, форма которой несколько отличается от унифицированной.

    

Таблица 2.13 - Расход сырья для изготовления конфет

Сырье и готовые полуфабрикаты

Массовая доля сухих веществ, %

Расход сырья по фазам производства, кг

Расход сырья по сумме фаз на 1 т конфет, кг

Общий расход сырья на 1 т конфет, кг

Конфетная масса

Помада крем-брюле

в натуре

в сухих веществах

в натуре

в сухих веществах

в натуре

в сухих веществах

в натуре

в сухих веществах

А

Б

Ж1

Л1

Ж2

Л2

Жоб

Лоб

И

М

Шоколадная глазурь

99,1

-

-

-

-

251,21

248,95

254,30

252,01

Сахарный песок

99,85

-

-

363,61

363,06

363,61

363,06

368,08

367,53

Патока

78,0

-

-

39,52

30,83

39,52

30,83

40,01

31,21

Молоко сгущенное

74,0

-

-

296,46

219,38

296,46

219,38

300,11

222,08

Порошок какао

95,0

19,86

18,87

-

-

19,86

18,87

20,11

19,10

Коньяк

0,00

11,91

-

-

-

11,91

-

12,06

-

Эссенция ромовая

0,00

0,75

-

-

-

0,75

-

0,76

-

Эссенция ванильная

0,00

0,25

-

-

-

0,25

-

0,25

-

Итого

-

32,77

18,87

763,73

667,23

1047,71

935,05

1060,7

946,45

Потери 2,9%

-

-

-

-

-

-

-

-

27,45

Выход

91,9

-

-

-

-

1000,0

919,0

1000,0

919,0

Она включает несколько пар столбцов Ж и Л, в которые заносим расход сырья, предусмотренный для изготовления полуфабрикатов, входящих в готовое сложное кондитерское изделие. В таблицу 2 входят и столбцы Жоб и Лоб, в которые заносим суммарный расход всех видов сырья. При этом конфетная масса и помада крем-брюле не входят в перечень сырья и полуфабрикатов в табл. 2. Их фиксируют в виде сырья, затрачиваемого на их изготовление. Столбцы А и Б табл. 2 заполняем исходными данными: наименование сырья и массовая доля сухих веществ. Столбцы Ж1 и Ж2, а также столбцы Л1 и Л2 заполняем данными из соответствующих столбцов табл. 2 и 2 по строкам всех видов сырья и «Итого». В столбцах Жоб и Лоб проставляем суммарный расход каждого вида сырья соответственно в натуре Жоб и в сухих веществах Лоб. Данные по строкам сырья, которое расходуется в производстве только в одной из фаз, переносим из соответствующих столбцов без суммирования. В строке «Выход» проставляем в натуре 1000,0 кг, а в сухих веществах в соответствии с заданной их массовой долей 919,0 кг. Такими же значениями заполняем строку «Выход» в столбцах И и М. Итог затрат всего сырья в сухом веществе на изготовление 1 т незавернутых конфет с учетом допускаемых общих потерь сухого вещества определяем по формуле (2.3):

                      =   · 100 / (100 – Побщ) = 919,0 · 100 / (100 – 2,9) = 946,45 кг.

Полученный результат заносим в строку «Итого» столбца М табл. 2.13

Общую массу потерь сухого вещества при изготовлении 1 т конфет   определяем по формуле (2.4):

                                       = 946,45 – 919,0 = 27,45 кг

Полученный результат заносим в строку «Потери» столбца  М табл. 2.13.

Определяем расход всех компонентов сырья в сухом веществе на изготовление 1 т готовых конфет. Коэффициент для пересчета рассчитываем по формуле (2.5), при этом за  условно принимаем суммарный расход сырья по всем фазам производства в сухих веществах.

                                          К =  /  = 946,45 / 935,05 = 1,0123

Расход сухого вещества в килограммах каждого компонента сырья  рассчитываем по формуле (2.6).

Для шоколадной глазури:

                                            = = 248,95 · 1,0123 = 252,01 кг

Для сахарного песка:

                                           = = 363,06 · 1,0123 = 367,53 кг

Для патоки:

                                          = = 30,83 · 1,0123 = 31,21 кг

Для молока сгущенного:

                                          = = 219,38 · 1,0123 = 222,08 кг

Для масла сливочного:

                                         = = 53,96 · 1,0123 = 54,62 кг

Для порошка какао:

                                        = = 18,87 · 1,0123 = 19,10 кг

Полученные результаты заносим в соответствующие строки столбца М табл. 2.13.

Расход всех компонентов в натуре на изготовление 1 т готовых конфет  определяем по формуле (2.7).

Для шоколадной глазури:

                                 · 100 /  = 252,01 · 100 / 99,1 = 254,30 кг

Для сахарного песка:

                                 · 100 /  = 367,53 · 100 / 99,85 = 368,08 кг

Для патоки:

                                 · 100 /  = 31,21 · 100 / 78,0 = 40,01 кг

Для молока сгущенного:

                                · 100 /  = 222,08 · 100 / 74,0 = 300,11 кг

Для масла сливочного:

                                · 100 /  = 54,62 · 100 / 84,0 = 65,02 кг

Для порошка какао:

                                · 100 /  = 19,10 · 100 / 95,0 = 20,11 кг

Для коньяка и эссенций, массовая доля сухих веществ которых условно принята равной нулю, расход в натуре рассчитываем не по сухому веществу, а исходя из расхода их в натуре, с помощью коэффициента, вычисленного выше по формуле (2.5).

Этот расход составит:

Для коньяка:

                                            = 11,91 · 1,0123 = 12,06 кг

Для эссенции ромовой:

                                           = 0,75 · 1,0123 = 0,76 кг

Для эссенции ванильной:

                                           = 0,25 · 1,0123 = 0,25 кг.

Полученные значения заносим в соответствующие строки столбца И табл. 2.13.

Итог расхода сырья в натуре на изготовление 1 т конфет определяем путем суммирования.

= 254,30 + 368,08 + 40,01 + 300,11 + 65,02 + 20,11 + 12,06 + 0,76 + 0,25 = 1060,7 кг.

Полученный результат  заносим в строку «Итого» столбца И табл. 2.13.

Полученные и занесенные в столбец И значения являются расходом всех видов сырья на 1 т готовой не завернутых конфет в килограммах.

2.9 Технохимический и микробиологический контроль производства

Технохимический контроль производства на кондитерских фабриках осуществляется центральной (производственной) и цеховыми лабораториями.

В центральной лаборатории контролируют все поступающее на фабрику сырье и полуфабрикаты с выдачей заключения о соответствии их стандартам или техническим условиям и о возможности использования в производстве, а также качество вспомогательных материалов, тары и воды. Периодически проверяют качество сырья, материалов и готовой продукции, длительное время хранящихся на складах, и соблюдение действующих инструкций по хранению. Периодически (выборочно) контролируют качество полуфабрикатов и готовых изделий, соблюдение рецептур и технологических инструкций [10].

Работники центральной лаборатории следят за санитарным состоянием производства и за соблюдением инструкции по предупреждению попадания посторонних включений в продукцию. Они участвуют в подготовке материалов по содержанию сухих веществ в сырье и готовых изделиях однородного состава (ириса, печенья, пастилы и др.) для составления технологического отчета о расходе сырья, а также в анализе расходования и потерь сырья, материалов в производстве и разработке мероприятий по снижению потерь и отходов. Кроме того, сотрудники лаборатории помогают в организации органолептической оценки готовой продукции и полуфабрикатов, в подготовке к аттестации изделий на Знак качества, проводят работы и производственные испытания, направленные на совершенствование технологии, внедрение новых видов сырья, разработку новых ГОСТов и методов контроля. Они участвуют в разработке новых видов кондитерских изделий и в составлении рецептур. Также они ведут лабораторную документацию в соответствии с утвержденными инструкциями, готовят заявки на обеспечение всех лабораторий фабрики реактивами, посудой, приборами и т. д., руководят работой цеховых лабораторий и проверяют ее.

В цеховой лаборатории проводят органолептический контроль качества сырья, поступающего в цех, а также контроль качества вспомогательных материалов. В цеховой лаборатории контролируют ход технологических процессов, правильность рецептурных закладок и работы дозаторов непрерывного действия, а также качество готовых изделий и полуфабрикатов, выпускаемых цехом, с выдачей анализа на каждую партию. Кроме того следят за выполнением инструкции по предупреждению попадания посторонних предметов на всех производственных участках и складах цеха.

Технохимический контроль на производстве можно разделить на следующие стадии:

1 – технохимический контроль сырья;

2 – контроль в процессе варки помадной массы;

3 – контроль готовой продукции.

1.Технохимический контроль сырья [11]

Сахар. Сахар является основным видом сырья в кондитерском производстве. На фабрику поступает сахар-песок. Сырьем для производства сахара-песка в нашей стране служат сахарная свекла или сахар-сырец.

Сахар-песок представляет собой сыпучий сухой продукт сладкого вкуса, без комков, состоящий из однородных кристаллов с ярко выраженными гранями. По химическому составу сахар-песок почти целиком (99,75%) состоит из сахарозы С12Н22О11 и подразделяется на два типа: торговый и для промышленной переработки.

Сахар-песок необходимо хранить в складах, где относительная влажность воздуха должна быть на уровне нижних рядов штабеля для сахара-песка не выше 70%. При хранении сахара-песка в силосах относительная влажность воздуха не должна превышать 60%.

По органолептическим показателям сахар-песок должен удовлетворять требованиям, указанным в таблице 2.14.

Таблица 2.14- Требования по органолептическим показателям сахара

Показатель

Сахар-песок

Вкус

Сладкий без посторонних привкусов и запахов

Цвет

Белый с блеском

Растворимость в воде

Полная, раствор должен быть прозрачным, без каких-либо механических или других посторонних примесей

По физико-химическим показателям сахар-песок должен удовлетворять требованиям, указанным в таблице 2.15.

Таблица  2.15 - Требования по физико-химическим показателям сахара

Показатель

Сахар-песок

торговый

для промышленной переработки


Продолжнние таблицы 2.15

Массовая доля в пересчете на сухое вещество, %:

  сахарозы, не менее

  редуцирующих веществ, не более

  золы, не более

  влаги, не более

  металломагнитных примесей, не            более

Цветность, усл. ед., не более

99,75

0,050

0,03

0,14

0,0003

0,8

99,55

0,065

0,03

0,15

0,0003

1,5

Отбор проб для анализа. Среднюю пробу сахара отбирают от каждой партии (вагона), если их масса не превышает 60 т. При поступлении партии большей массы отбирают отдельные пробы от каждых 60 т партии. Средняя проба должна иметь массу для сахара-песка 0,8-1,3 кг, для сахара-рафинада 2 кг.

Для сахара-песка выделяют 5% всех мешков и от выделенных мешков отбирают щупом, длина металлической части которого равна 200 мм, равные количества сахара из двух различных мест каждого мешка.

Если партия сахара-песка меньше одного вагона, то процент мешков, от которых отбирают пробы, и количество отбираемого сахара увеличивают с таким расчетом, чтобы сохранить установленную массу средней пробы. Средние пробы тщательно перемешивают, делят на две равные части и помещают в чистые сухие полиэтиленовые мешочки или стеклянные банки, герметично закрывающиеся. На банки наклеивают этикетки, на которых указывают ассортиментное название сахара, завод-изготовитель, получателя, общую массу партии, число мест, дату и место отбора пробы, номер вагона, номер накладной, станцию и дата отправления, а также фамилии (подписи) лиц, отбиравших пробу. Одну из проб направляют на анализ, другую хранят для контроля.

Определение органолептических показателей. Внешний вид, вкус и запах определяют органолептически.

Определение вкуса проводят в растворе сахара. Готовят раствор и дегустируют его небольшими глотками, задерживая его некоторое время во рту. По полученным ощущениям судят о его качестве. В этом же растворе определяют чистоту и полноту растворимости сахара в воде. Запах определяют также в растворе сахара.

Определение массовой доли влаги. Метод основан на высушивании навески сахара до постоянной массы, для этого используют чистые, предварительно высушенные бюксы с притертой крышкой.

Определение массовой доли редуцирующих веществ. Метод основан на восстановлении двухвалентной меди, содержащейся в избытке реактива Мюллера, в одновалентную редуцирующим сахаром исследуемого объекта. Масса вступивших в реакцию редуцирующих сахаров фиксируется йодометрически. Одновалентная медь окисляется точно отмеренным избытком раствора йода, а его непрореагировавший остаток оттитровывается раствором тиосульфата натрия в присутствии индикатора – раствора крахмала.

Определение цветности сахара-песка. Метод основан на сопоставлении цвета профильтрованного раствора сахара со стандартным стеклом определенной интенсивности окраски. Цветность сахара определяют на специальном приборе – колориметре КСМ (колориметр сахарный модернизированный), в котором сопоставляется цветность раствора сахара со специальными стандартными колориметрическими стеклами, входящими в комплект прибора. Эти стекла принято называть нормальными. Их готовят разной степени интенсивности окраски.

Определение массовой доли металломагнитных примесей. Метод основан на извлечении металломагнитных примесей из сахара магнитом, определении их массы взвешиванием, а размеров по специальной измерительной сетке.

Определение массовой доли золы. Метод основан на определении массы минеральных веществ, оставшихся после сжигания и промывания навески сахара.

Таблица 2.16 – Технохимический контроль сырья

Объект контроля

Контролируемый параметр

Периодичность контроля

Методы контроля

1

2

3

4

Сахар-песок ГОСТ 21-94

Каждая партия

Вкус, запах, цвет

Органолептический ГОСТ 12576

Патока ГОСТ Р 52060-2003

Каждая партия

Вкус, запах, цвет, массовая доля сухих веществ, редуцирующих веществ, кислотность

Органолептический

ГОСТ Р 52060-2003

Молоко сгущенное ГОСТ 2903

Каждая партия

Вкус, запах, цвет, кислотность, массовая доля влаги, массовая доля жира

Органолептический

ГОСТ 8764

Продолжение таблицы 2.17

1

2

3

4

Какао-порошок ГОСТ 108-95

Каждая партия

Цвет, вкус, запах

Массовая доля влаги в %, не более

Массовая доля жира в %, не менее

Органолептический

Прибор Сарториус

Рефрактометр

Лимонная кислота ГОСТ 908

Каждая партия

Вкус, запах, цвет, внешний вид

Массовая доля лимонной кислоты в пересчете на моногидрат

Органолептический ГОСТ 908

ГОСТ 908

Эссенции

Каждая партия

Вкус, запах, цвет, внешний вид

Органолептический ГОСТ 908

Краситель ОСТ 10-093

Каждая партия

Вкус, запах, цвет, внешний вид

Органолептический ОСТ 10-093

2.Технохимический контроль в процессе варки помадной массы

Таблица 2.18– Технохимический контроль в процессе варки помадной массы [3]

Объект контроля

Место контроля

Контролируемый параметр

Периодичность контроля

Методы и средства контроля

1

2

3

4

5

Рецептурная смесь для сахаро-паточного сиропа

Смеситель

Давление греющего пара

Температура

Постоянно

Постоянно

Манометр МТП-100

От 0 до 16 кгс/см2, ц.д

0,2 кгс/см2, кл.т. 2,5

панель управления на линии

Сахаро-паточный сироп сироп

Змеевиковая варочная колонка 33-2А-5

Давление греющего пара

Время уваривания

Массовая доля влаги

Содержание редуцирующих веществ

Постоянно

Каждую варку

Каждую варку

Каждую варку

Манометр МТП-100 от

0 до 10 кгс/см2, ц.д.

0,2 кгс/см2, кл.т. 2,5

Часы

Рефрактометр

(0÷95)% погр 0,1%

Лабораторный метод-ферриционидный

Сахаро-паточно-молочный сироп

Темперирующая машина

Время темперирования

Температура

Массовая доля влаги

Содержание  редуцирующих веществ

Периодически

Периодически

не реже 2 раз в смену

не реже 2 раз в смену

Часы настенные

Термометр Raytek от -32 до 760 0С, ц.д. 0,1 0С

Метод высущивания сушильный шкаф

лабораторный метод-ферриционидный

Помадная масса

Змеевиковая варочная колонка 33-2А-10

На выходе из помадосбивальной машины

Давление греющего пара

Температура

постоянно

Периодически

манометр МТП-100 от

0 до 1 МПа, ц.д. 0,02 МПа, кл.т. 2,5

Термометр Raytek от -32 до 760 0С, ц.д. 0,1 0С

Конфетная масса

Темперирующая машина МТ-250

Время темперирования

Температура

Массовая доля влаги

Содержание  редуцирующих веществ

периодически

периодически

не реже 2 раз в смену

не реже 2 раз в смену

Часы настенныые

Термометр Raytek от -32 до 760 0С, ц.д. 0,1 0С

Метод высущивания сушильный шкаф

Лабораторный метод-ферриционидный

Конфетные массы

Корпуса конфет

Отливочная головка агрегата «Винкегер и Дюннебир»

Охлаждающий шкаф

Температура

Температура

Время охлаждения

Температура охлажденных корпусов

Постоянно

ПостоянноПериодически

Периодически

Термометр ТЦМ 9210 М1

От -50 до 200 0С , ц.д

0,1 0С, кл.т. 1

панель оператора

Термометр JUMO

От -20 до 80 0С , ц.д

1 0С, кл.т. 1

Секундомер

Термометр Raytek от -32 до 760 0С, ц.д. 0,1 0С

3.Технохимический контроль готовой продукции

Таблица 2.19 – Технохимический контроль готовой продукции по органолептическим показателям

Наименование показателя

Характеристика

Вкус и запах

Свойственные данному наименованию изделия

Форма

В соответствии с утвержденными рецептурами

Поверхность

Конфеты глазированные шоколадной глазурью должны иметь блестящую поверхность

 

Массовая доля влаги в корпусе и поверхности глазированных шоколадной глазурью конфетах должна быть в соответствии с рецептурами. Массовая доля золы, не растворимой в растворе соляной кислоты с массовой долей 10,0%, в конфетах не должна быть более 0,1%. Содержание токсичных элементов, пестицидов и микотоксинов не должно превышать допустимые уровни, установленные Медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов, утвержденными Министерством здравоохранения СССР 01.08.89 N 5061-89.   

Микробиологический анализ играет важную роль в оценке качества пищевых продуктов и представляет собой одну из частей их товарной и технологической характеристики [11]. Он может преследовать три основные цели:

- контроль производственных и технологических процессов с оценкой санитарно-гигиенических условий их проведения;

- контроль технологических условий хранения и оценка санитарных условий транспортировки и реализации;

- контроль обеспечения эпидемической безопасности пищевых продуктов.

Как и любые пищевые продукты, кондитерские изделия обладают высокой питательной ценностью и являются богатой питательной средой для размножения микроорганизмов. Эта особенность делает санитарно-микробиологическую оценку кондитерских изделий необходимой и эффек-тивной, так как она отражает динамику размножения микроорганизмов и

процессов, ими вызываемых.

Санитарно-микробиологическое нормирование преследует 3 основные

цели:

1. Санитарный контроль производства, который включает:

- контроль общего санитарного состояния всех звеньев технологическо-

го процесса;

- контроль правильности технологического режима и соблюдения обя-

зательных технологических условий производства продукта.

2. Контроль качества хранения продукта.

3. Обеспечение безопасности продукта: предотвращение возникнове-

ния пищевого отравления или пищевой токсикоинфекции микробной природы или передачи инфекционного заболевания.

Повседневный санитарно-микробиологический контроль производства

озволяет контролировать динамику общего санитарного режима и соб-людение технологических условий производства, выявлять его слабые звенья

(согласно системе НАССР) и устранять их. При контроле технологического

процесса рекомендуется использовать определение не только Escherichia coli,

но и всех представителей семейства Enterobacteriaceae.

Санитарно-микробиологические показатели продукта в момент его пос-тупления к потребителю позволяют контролировать качество хранения и ус-

танавливать сроки хранения продукта в зависимости от особенностей его

приготовления и условий последующего хранения.

Безопасность пищевых продуктов, в частности кондитерских изделий, в

настоящее время оценивается по 4 группам микроорганизмов:

1. санитарно-показательные, к которым относятся:

а) мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы;

б) бактерии группы кишечных палочек (БГКП);

2. условно-патогенные микроорганизмы:

(E,coli, S.aureus, B.cereus и др.). E,coli является показателем фекального загрязнения пищевых продуктов; S.aureus и B.cereus являются условно-патогенными бактериями; B.cereus являются спорообразующими палочковидными аэробными бактериями (САБ);

3. патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы;

4. микроорганизмы, характеризующие надежность продукта при хране-

нии, в основном это мицелиальные грибы (плесени) и дрожжи.

Для определения микробиологических критериев используют количественные и альтернативные методы.

Количественные методы показывают, какое истинное или наиболее вероятное число жизнеспособных клеток находится в 1 г продукта. Альтернативные методы определяют отсутствие жизнеспособных клеток микроорганизмов в определенной (нормируемой) массе продукта.

Микробиологические критерии, характеризующие безопасность и сани-

тарно-эпидемиологическое состояние продукта, как правило, выражают аль-

тернативными показателями. Например, патогенные микроорганизмы, нор-

мируются отсутствием их в 25 см3продукта, БГКП могут нормироваться от-

сутствием в 1г, или 0,1 г, или в 0,01 г в зависимости от вида кондитерского изделия. Микробиологические критерии, характеризующие технологические

режимы производства продукта и его надежность при хранении, выражают

числовым содержанием колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 г продукта. Таким методом определяют КМАФАнМ, САБ, плесени, дрожжи.

В кондитерском производстве источниками проникновения микроорганизмов порчи является сырье и оборудование, используемое в технологическом процессе.

Известны случаи порчи микроорганизмами помадных конфет. Уста-

новлено, что причиной порчи  является наличие осмотолерантных дрожжей и мицелиальных грибов, развивающихся при концентрации сахара, превышающей 60%.

Осмофильность дрожжей является устойчивой характеристикой. Пред-

полагают, что осмофильные дрожжи – это варианты обычных дрожжей, адаптированных к новым условиям осмотического давления.

В соответствии с рекомендациями Международной комиссии по микробиологическим спецификациям пищевых продуктов ICMSF оценка качества сырья по микробиологическим показателям должна проводиться не менее, чем по 5 партиям, из средней пробы каждой партии по 3 навески не менее, чем в 2 повторностях. Помимо показателей КМАФАнМ, БГКП, плесени, дрожжи, в производстве кондитерских изделий определяют спорообразующие аэробные бактерии (САБ). Необходимость определения САБ объясняет ся рядом причин:

* при повышенном содержании САБ в сырье и готовом продукте могут выявляться достаточные количества условно-патогенных бактерий B.cereus, что небезопасно для потребителя;

* САБ являются активными продуцентами разнообразных гидролити-

ческих ферментов и используют в качестве питательных веществ белки, жи-

ры, углеводы, глюкозиды, спирты и органические кислоты. Повышенное со-

держание САБ может быть причиной порчи изделий при длительном хране-

нии. Показатель КМАФАнМ, равный 1х103…1х104 и не превышающий 1х105 КОЕ/г продукта указывает на его свежесть и безопасность для потребителя, а также на (микробиологическую стойкость) устойчивость при хранении. КМАФАнМ в пределах 1х105…1х106 КОЕ/г указывает на нарушение технологических режимов, санитарного состояния производства продукта или его хранения; КМАФАнМ , превышающее 1х106  КОЕ/г указывает на потенциальную опасность продукта. Именно поэтому по требованиям СанПиН  2.3.2.1078-01 для всех пищевых продуктов КМАФАнМ не должно превышать 1,0х105 КОЕ/г.  Вся нормативная документация – МТБ и последняя редакция СанПин по микробиологическим показателям были разработаны после 1986 г в НИИ кондитерской промышленности при личном участии Л.И. Скокан. в целях создания конкурентоспособности отечественных кондитерских изделий.  

2.10 Санитарно-гигиенические требования к производству

На каждом предприятии должны соблюдаться основные санитарные нормы, обеспечивающие хорошее санитарное состояние предприятия, а также гарантирующие выпуск доброкачественной в санитарном отношении продукции.

Контроль за соблюдением работающими и администрацией санитарно-гигиенических требований на предприятии осуществляет санитарная инспекция.

Производственная санитария. [12] На территории предприятия не должно быть участков с застойными, сточными или атмосферными водами.

Проезды и пешеходные дорожки должны иметь необходимые уклоны для стоков атмосферных вод в сторону водосборников. Территория предприятия должна содержаться в чистоте, в летнее время ее необходимо поливать, а зимой очищать от снега и льда, посыпать песком.

Открытые склады угля и других распыляющихся материалов должны располагаться вдали от производственных помещений. Расстояние от складов до производственных помещений должно быть не менее 20 м, а до бытовых помещений 25 м. Приемники для отбросов и мусора можно располагать не ближе 25 м от входа в производственное помещение, приемники должны иметь плотно закрывающиеся крышки и устанавливаться на бетонированных или асфальтированных площадках. После очистки их дезинфицируют 10 %-ным раствором хлорной извести или 20 %-ной свежегашеной известью.

Автомобильный транспорт содержат и моют на расстоянии не менее 50 м от входа в производственное здание предприятия.

Размещение производственных помещений в подвалах и полуподвалах допускается в том случае, если это обусловливается технологическим процессом. Эти помещения должны иметь вентиляцию.

Полы во всех помещениях должны быть плотными, ровными, без выбоин, подметать их нужно мокрым способом. Побелку и окраску всех помещений производят не реже одного раза в год.

Вода, поступающая для хозяйственно-питьевых и технологических целей, должна удовлетворять требованиям ГОСТа. Источниками водоснабжения предприятия могут быть как водопровод, так и артезианские скважины, открытые водоемы и колодцы.

Для соблюдения санитарно-гигиенического режима в производственных цехах предприятия имеются умывальники с подводкой горячей и холодной воды из расчета один умывальник на 20 человек.

Обеспечение предприятия водой для хозяйственно-бытовых нужд ведется из следующего расчета: для хозяйственных нужд – 25 л на одного человека, для душевых производственных цехов – 80 л на каждого рабочего, пользующегося душем до и после работы, для умывальников – 5 л на одного рабочего, для столовых – 18-25 л в сутки на один обед или 8 л на одно блюдо.

Сточные, промывные, отработанные и фекально-хозяйственные воды должны спускаться в канализацию.

Во всех производственных и вспомогательных помещениях должна быть вентиляция, обеспечивающая необходимый воздухообмен. В производственных помещениях с кубатурой на одного рабочего менее 20 м3 устанавливается вентиляция, обеспечивающая воздухообмен в количестве не менее 30 м3/ч; а в помещениях объемом на одного работающего от 20 до 40 м3 – не менее 20 м3/ч.

Содержание углекислого газа в воздухе производственных помещений не должно превышать 0,02 мг/л при продолжительном пребывании людей в помещении и 0,05 мг/л – при кратковременном.

В летнее время оконные проемы производственных помещений предприятий должны быть затянуты металлическими сетками.

Измельчающие и просеивающие машины должны иметь аспирационные устройства с пылезадерживающими установками. Не реже одного раза в год на предприятиях производят анализ воздуха на содержание пыли и паров.

Гардеробные, умывальные, душевые, курительные и уборные следует отделить от производственного цеха. При гардеробных должны быть кладовые для хранения чистой и грязной рабочей одежды. Подъезд к кладовым для грязной одежды должен быть изолирован от бытовых помещений.

Уборные в производственных помещениях следует располагать равномерно по отношению к рабочим местам, на расстоянии не более 100 м от них. В уборных должны быть установлены умывальники. Душевые размещаются при гардеробных для рабочей одежды по типу санпропускника.

Рабочие всех смен должны быть обеспечены пунктами питания, площадь которых должна соответствовать санитарным нормам. Курительные комнаты или места для курения должны располагаться равномерно по отношению к рабочим местам, на расстоянии не более 100 м.

Помещения для обогревания предусматриваются для работающих на открытом воздухе или в неотапливаемых помещениях.

Большое внимание необходимо уделять проведению профилактических мероприятий, исключающих возможность попадания в изделия посторонних предметов. Они иногда встречаются в сырье и полуфабрикатах или могут попасть в них в процессе производства. Поэтому все поступающее сырье, полуфабрикаты и готовые изделия тщательно осматривают и исследуют в лаборатории.

Во избежание попадания посторонних предметов в продукцию на полу, рабочем месте или на оборудовании не должны находиться какие-либо детали от машин или инструменты, неисправный инвентарь, стеклянные предметы и одежда.

Личная гигиена. Все вновь поступающие на работу на пищевое предприятие должны пройти медицинский осмотр, исследования на бациллоносительство и глисты, рентгеноскопию легких, сделать прививки против инфекционных желудочно-кишечных заболеваний и прослушать санитарный инструктаж.

Производственные рабочие на предприятиях должны не реже одного раза в месяц проходить медицинский осмотр.

Рабочие должны стричь ногти, не покрывать их лаком, всегда быть в чистой санитарной одежде. При посещении уборных нужно снимать санитарную одежду, а после пользования уборной хорошо с мылом промыть и ополоснуть руки водным 1 %-ным раствором хлорной извести или водным раствором хлорамина, надеть санитарную одежду и приступить к работе.

На работе нельзя носить часы, кольца, серьги и другие ювелирные украшения. Волосы следует полностью убирать под колпачок или косынку.

3 Расчеты процессов и подбор оборудования

3.1 Расчет основного аппарата

В качестве основного аппарата выбираем змеевиковую варочную колонку для уваривания сахарно-паточного сиропа и сахаро-паточно-молочного сиропа Расчет ведется по [13].

Змеевиковая варочная колонка представляет собой цилиндрический стальной корпус с приваренным к нему штампованным стальным днищем в нижней части и отъемной крышкой. Внутри корпуса смонтирован медный змеевик, имеющий два ряда витков, соединенных между собой последовательно. Нижний конец змеевика присоединяется к трубопроводу от сиропного плунжерного насоса, питающего аппарат, а верхний – к соединительному трубопроводу, идущему в выпарную часть.

В верхней части корпуса греющей части аппарата имеется штуцер для подачи греющего пара; на крышке смонтированы предохранительный клапан и кран для выпуска воздуха. В днище аппарата имеются штуцер для подачи сиропа, штуцер для спуска конденсата и кран для продувки аппарата.

Часовая производительность  (кг/ч) линии по готовым изделиям

                                      ,                                              (3.1)

где   Псм – сменная производительность линии по готовой карамели, кг/смену (по заданию Псм = 9000 кг/смену);

        – длительность работы смены, ч ( = 8 ч).

                                     кг/ч = 0,3125 кг/с.

Часовой расход рецептурной смеси Gрс (кг/ч)

                                   ,                                           (3.2)

где   Wс – влажность помадного сиропа, % (Wс = 14 %);

       Wрс – влажность рецептурной смеси, % (Wрс = 18 %);

       Gс – часовой расход помадного сиропа, кг/ч (принимаем Gс = =1125 кг/ч=0,3125 кг/с).

                               кг/с = 1179,9 кг/ч.

Расход греющего пара и площадь поверхности теплообмена определим на основе уравнения теплового баланса, которое для змеевикового вакуум-варочного аппарата при уваривании рецептурной смеси имеет вид

                           ,                     (3.3)

где  срс и сс – удельная теплоёмкость рецептурной смеси и помадного сиропа, Дж/(кгК);

       tрс и tс – температура рецептурной смеси и помадного сиропа,  (принимаем tрс = 90  и tс = 120 );

        D1 – расход греющего пара, кг/с;

        D2 – количество выпаренной влаги, кг/с;

        и  – удельная энтальпия греющего пара и конденсата, Дж/кг;

        – удельная энтальпия вторичного пара, Дж/кг;

      Qп – потери теплоты аппаратом в окружающую среду, Дж/с (принимаем Qп = 2000 Дж/с).

Удельная теплоемкость рецептурной смеси или сиропа

                                       ,                                    (3.4)

где     с – удельная теплоемкость рецептурной смеси или помадного сиропа,

          t – температура рецептурной смеси или сиропа;

          а – концентрация сахара в растворе, кг/кг (принимаем а = 0,55 кг/кг).

Удельная теплоемкость рецептурной смеси

                  Дж/(кгК).

Удельная теплоемкость помадного сиропа

                             Дж/(кгК).

Количество выпаренной влаги

                                                ,                                       (3.5)            

где   а1 и а2 – содержание сухих веществ в рецептурной смеси и сиропе, кг/кг 1 = 0,82 кг/кг и а2 = 0,86 кг/кг).

                              .

Расход греющего пара для аппарата

                                 (3.6)

Принимаем температуру греющего пара равной 160  при давлении пара 0,6 МПа. Энтальпию греющего пара и конденсата определим по соответствующим таблицам для сухого насыщенного пара при указанном давлении и температуре. Энтальпию вторичного пара определим при остаточном давлении в вакуум-камере 0,02 МПа. Тогда энтальпии составят

    .

кг/с.

Площадь поверхности теплообмена F (м2) змеевиковой варочной колонки

                         ,                    (3.7)

Коэффициент теплопередачи

                                              ,                                                  (3.8)

Коэффициент теплоотдачи конденсирующего пара на пучке горизонтальных труб длиной L

                      ,                       (3.9)

где   ε – поправочный коэффициент, 0,7 при n ≤ 100;

       λ – теплопроводность конденсирующегося пара, 68,3 Вт/мК [14];

       ρ = 907 кг/м3 – плотность конденсирующего пара [14];

       μ = 0,74∙106 Па∙с – динамическая вязкость конденсирующегося пара [14] ;

       L = 25,5 м – длина трубы змеевика;

       n = 11 – число витков змеевика;

                      Вт/м2∙ К.

                 

                     ,                           (3.10)

где  λ2 = 0,456 Вт/мК – теплопроводность сахарного сиропа [15];         

     Pr = 34,98 -  критерий Прандтля для сахарного сиропа.                                            

Значение критерия Рейнольдса для сахарного сиропа при эквивалентном диаметре канала dэкв=0,02 м:

                                    ,                                           (3.11) где     µ1= 64 Па.с – динамическая вязкость сахарного сиропа [15];

         ρ = 1411 кг/м3 – плотность сахарного сиропа [15];

Примем (Pr/Prст)=1, тогда:

 Вт/м2 .К.

Коэффициент теплопередачи:

Вт/м2 .К.

Принимаем K = 310 Вт/м2 .К;

   tср – средний температурный напор между продуктом и греющим паром, оС.

Определим больший tб и меньший температурный напоры tм 

                         tб  = 160 – 90 = 70 ;

                        tм = 160– 120 = 40 .

Проверяем условие: (tб /tм) = 70/40 > 1,8, то tср определяем как среднелогарифмическую разность

                                ,                                (3.12)                              

                                .

м2.

Внутренний диаметр dв (м) трубы змеевика

                                   ,                                               (3.13)

где    – скорость движения сахарного сиропа, м/с ( = 0,5 м/с);

        – плотность сиропа, кг/м3 ( = 1300 кг/м3).

                              м.

Длину трубки змеевика определяем по формуле:

                                                    ,                                                    (3.14)

где   dн – стандартный диаметр трубы змеевика, м. При принимаемом dн = 50 мм = 0,05 м.

Диаметр змеевика

                                        Dзм = Dк – (3,5…4)d,                                      (3.15)

где   Dк – внутренний диаметр корпуса аппарата, м, принимаем 0,975м.

                                      Dзм = 0,975 – 3,75∙0,05 = 0,77 м.

Шаг витков змеевика

                                          S = (1,5…2) d,                                              (3.16)

                                     S = 1,75∙0,05 = 0,08.

Длина одного витка змеевика  l, м

                                               l= πDзм ,                                                 (3.17)

                                               l = 3,14 ∙ 0,77 = 2,42 м.

Число витков змеевика

                                                   ,                                                  (3.18)

                                     n = 25,5 / 2,42 = 10,53 = 11.

Диаметр корпуса греющей части определяется по формуле

                                           Dк = Dзм + dн + 0,1,                                              (3.19)

                         Dк = 0,77 + 0,05 + 0,1 = 0,92 м.

Принимаем диаметр по ближайшему диаметру стандартных штампованных днищ 0,9 (900 мм).

Высота змеевика Нзм составит

                                Нзм = Sn + hк,                                                         (3.20)

где     hк – конструктивная добавка с учётом высоты штампованных днищ

(hк = 300 мм).

При наличии двуспирального змеевика

                                                                                                (3.25)                                     

                          Нзм =  м = 740 мм.

Толщина стенки корпуса определяется по формуле

                                                 ,                                        (3.21)

где     р – давление в аппарате, МПа (р = 0,6 МПа);

Dв – внутренний диаметр сосуда, м (Dв = 0,8 м);

д – допускаемое напряжение на растяжение, МПа (для стали Ст.5 принимаем равным 150 МПа);

φ – коэффициент прочности сварного шва (φ = 0,7 ÷0,8);

с – прибавка на коррозию,м (c = 0,0015 м).

                               

Принимаем толщину стенки 0,004 м (4 мм).

Толщину эллиптического днища  определяем по формуле

                                       м                                          (3.22)

где     hв – высота выпуклой части днища (hс0,2 Dв). Принимаем hв = 0,16 м.

                                 

  •  д = 0,004 м (4 мм).

Рисунок 1 – Эскиз днища

Болтовое соединение рассчитываем исходя из условия герметичности (плотности). Усилие, действующее на один болт (Р0) определяется по формуле

                                                                                                          (3.23)

где     k – коэффициент затяжки болта,

         Q – усилие, отрывающее крышку от фланца;

                                                                                           (3.24)

где      z – число болтов на фланце,

 Dв – внутренний диаметр корпуса,

 р – давление в корпусе.

Принимаем

                      k = 2,0; Dв = 0,8 м; z = 32; р = 0,6 МПа

           

Номинальный диаметр болта определяется по формуле

                                                                            (3.25)

где     в – предел прочности материала болта на растяжение, МПа;

 nв – запас прочности.

Принимаем: nв = 6,5; в = 500МПа

                          

Принимаем болты М24 по ГОСТу 9150 – 59.

Определяем толщину () кругового приварного фланца

Расчёт проводится по формуле

                                                             (3.26)

где     – коэффициент, зависящий от конструкции фланца и вида прокладки; принимаем равным 0,43;

          R0 – радиус окружности центров болтовых отверстий, м;

 Rв – внутренний радиус корпуса, м;

 d – диаметр болтового отверстия, м;

 S – расстояние между болтами (шаг болтов), м.

Остальные обозначения те же, что и в предыдущих формулах.

Принимаем

             R0 = 0,45 м,   Rв = = 0,4 м;  d = 0,025 м;  S = ;

                  S = ;

                    

В соответствии с требуемой производительностью аппарата  и площадью поверхности теплообмена (F = 2,21 м2) для уваривания сиропа выбираем 2 змеевиковых аппарата марки 33-2А-5 производительностью 500 кг/ч для уваривания сахаро-паточного сиропа и змеевиковый варочный аппарат марки 33-2А-10 производительность 1000 кг/ч для уваривания сахаро-паточно-молочного сиропа[16].

Таблица 3.1-  Техническая характеристика унифицированных змеевиковых вакуум-аппаратов 33-2А-5, 33-2А-10

Показатели

Вакуум аппарат производительностью

500 кг/ч

1000 кг/ч

Греющая часть (Змеевиковая варочная колонка)

Поверхность нагрева змеевика, м2

4,2

      7,5

Диаметр медных труб змеевика, мм

55*2

55*2

Избыточное давление сиропа в змеевике

ат

кн/м2

До  4

До 390

До 4

До 390

Избыточное рабочее давление пара

ат

кн/м2

До 6

До 590

До 6

До 590

Давление при гидравлическом испытании

ат

кн/м2

До 9

До 880

До 9

До 880

Примерный расход пара, кг/ч

            175

     220

Объем парового пространства, л

            330

     570

Габариты, мм

Длина

Ширина

высота

996

975

         1325

     996

     975

    1775

Масса, кг

377

     502

Выпарная часть (Пароотделитель)

Рекомендуемое рабочее разряжение, мм.рт.ст

680

Объем верхней вакуум-камеры, л

          140

Объем нижнего копильника, л

           90

Периодичность выгрузки массы, мин

            2

Габариты, мм

990*910*1438

Масса,кг

        176

 

3.2 Расчет помадосбивальной машины

Количество теплоты Qс (Вт), которое отдаёт помадный сироп при его сбивании в помадную массу [17]

                       ,                                     (3.27)

где  сп – удельная теплоёмкость помады, Дж/(кг К) (сп = 2500 Дж/(кг К);

      tп – температура помады, С (tп = 60 С);

     Gтф – количество сахарозы в твёрдой фазе, кг/с (Gтф = 80%);

      q – скрытая удельная теплота кристаллизации сахарозы, Дж/кг

     (q = 4190 Дж/кг).

Количество сахарозы в твердой фазе

                                      кг/с.

Вт.

Расход охлаждающей воды Gв (кг/с)

                                              ,                                       (3.28)

где  Qв- количество теплоты, передаваемое водой при помадообразовании, Вт;               

св – удельная теплоёмкость воды, Дж/(кг К) (св = 4190 Дж/(кг К));

         ,  – конечная и начальная температура охлаждающей воды, С

( = 15 С,  = 20 С).

Теплота, выделяемая сиропом, в основном воспринимается водой. Поэтому пренебрегая потерями теплоты на нагревание конструктивных элементов машины и в окружающую среду, можно принять Qс = Qв.

                                  кг/с.

Площадь общей поверхности теплообмена F2)

                                         ,                                                 (3.29)

где   K – коэффициент теплопередачи через стенку рубашки, Вт/(м2 К) (K = 400 Вт/(м2 К));

     tср – средний температурный напор между охлаждаемой массой и охлаждающей водой, оС.

Средний температурный напор определяется как среднеарифметическая величина

                                          ,                                        (3.30)

где больший tб и tм - больший и меньший температурный напоры между помадной массой и охлаждающей водой в начале и конце поверхности теплообмена (tб = 120-20 = 100 С и tм = 60-15 = 45 С)

                           С;

                            м2.

Длина рабочей части машины L (м)

                                 ,                                          (3.31)

где    D – внутренний диаметр корпуса, м (D = 0,3 м);

d – средний диаметр шнека, м; (d = 0,26 м).

м.

В соответствии с требуемой производительностью аппарата  и площадью поверхности теплообмена (F = 0,52 м2) для сбивания помадной массы выбираю помадосбивальную машину ШАЕ-800.

Таблица 3.2 -  Технические характеристики помадосбивальной машины ШАЕ-800

Характеристики

Значения

Производительность, кг/час

800

Время прохождения сиропа (помады) через машину, сек

34

Температура помады,

62…65

Установленная мощность электродвигателя, кВт

10

Число оборотов ротора, об/мин

320

Температура охлаждающей воды,

16

Расход охлаждающей воды, л/мин

60

Габариты, мм: длина

                        ширина

                        высота

3350

920

3000

Масса, кг

1380

  

3.3 Подбор технологического оборудования

Необходимое количество оборудования для конфетного цеха рассчитываю в зависимости от заданной производительности машин. Производительность одной смены составляет 1125 кг/ч или 27000 кг/сут.

Число машин, принятых по технологической схеме рассчитываю по формуле [18]

                                              ,                                                    (3.32)

где      Q - производительность конфетного цеха, т/сут;

 q - производительность одной машины, т /сут.

Просеиватель сахара – песка

Предназначен для просеивания  сахара-песка и других более сложных по дисперсному составу сыпучих продуктов.

                                         ,  .

Таблица 3.3 - Технические характеристики просеивателя Бурат ПБ-1,5

Характеристики

Значения

Производительность, т/ч

1,5 ....3

Площадь ситовой поверхности,м2  

1,5

Установленная мощность, кВт      

1,1

Габаритные размеры, мм

                                    Длина         

                                   Ширина               

                                    Высота  

2600

860

1850

Масса нетто, кг

495

Сборник-накопитель сахара-песка Е107

В нем хранится все рецептурное количество сахара, рассчитанное на 8 ч для всех технологических операций.

Рабочий объем бункера определяется по формуле

                                 ,                                                                (3.33)

где  ν – массовый расход, кг/ч;

      τ – время запаса, ч.

                                м3.

Номинальный объем определяется по формуле

                                   ,                                                                 (3.34)

где   φ – коэффициент заполнения.

                             м3.

ГОСТ 13372-78 ближайший стандартный объем емкости V=1м3.

Если диаметр аппарата равен его высоте, то диаметр определяется по формуле:

                          ,                                                                 (3.35)

тогда               .

Стандартный диаметр по ГОСТ 9617-76 составляем D=1,5 м.

Емкость-дозатор для патоки Е111

Рабочий объем емкости определяется по формуле (3.32)

                                  

                              м3.

Номинальный объем определяется по формуле (3.33)

        

                                 м3.

ГОСТ 13372-78 ближайший стандартный объем емкости V=0,16м3.

При диаметре емкости D=0,6 м его высоту можно определить  

                              м.

Емкость-дозатор для воды Е112 и емкость-дозатор для сгущённого молока Е117 аналогична емкости для патоки, поэтому объем принимаю V = 0,135 м3.

Смеситель непрерывного действия Е110

Смеситель предназначен для перемешивания различных густых кондитерских масс. Устанавливается в линию по производству помадных конфет [19].

                                         ,  .

Таблица 3.4 - Технические характеристики смесителя непрерывного действия

Характеристики

Значения

Вместимость рабочая , л

500

Частота вращения, об/мин

1 вала

2 вала

75

50

Установленная мощность, кВт

12,6

Размеры габаритные, мм, не более

Длина

Ширина

Высота

1380

870

1500

Масса, кг

850

Приемная емкость для сахаро-паточного сиропа Е113

Применяется для временного хранения сахаро-паточного сиропа до его уваривания. Рабочий объем емкости определяется по формуле (3.32)

Рабочий объем емкости составляет

                                  м3.

Номинальный объем определяется по формуле (3.33)

                                 м3.

По ГОСТ 13372-78 ближайший стандартный объем емкости V=1,25 м3.

При диаметре емкости D=1,1 м ее высоту можно определить по формуле

                                    ;                                                  (3.36)

                              м.

Емкость для сахаро-паточно-молочного сиропа Е120 аналогична емкости сахаро-паточного сиропа. Принимаю объем V = 1,25 м3.

Цилиндрическая темперирующая машина-сборник  Х115

Предназначена для темперирования и перемешивания сахаро-паточно-молочного сиропа                                 

,  .

Производительность машины составляет 8760 т/сут. Часовая производительность рассчитывается по формуле

                                                   (3.37)

где  τ – время работы машины, ч.

Единовременная загрузка

                                              (3.38)

где  ρ – плотность загруженного вещества.

Плотность массы сиропа ρ=1300 кг/м3.

Полный объем аппарата определяется по формуле:

                                               (3.39)

где η – коэффициент использования объема, обычно принимается равным 0,8…0,75.

                              

Количество требуемых машин

                                ,  .

Таблица 3.5 - Технические характеристики

Характеристики

Значения

Рабочая емкость, л

250

Число оборотов мешального механизма в мин. (соответственно для начинок и шоколадных масс)

25

Электродвигатель

4,5

Габаритные размеры, мм

Длина

Ширина

Высота

1326

1150

1475

Масса, кг

830

Реконструкции подвергалось лишь сиропо-варочное отделение, в соответствие с этим остальное технологическое оборудование остается неизменным и соответствует по техническим требованиям заданной производительности.

Машина помадосбивальная Р123

Предназначена для сбивания сахаро-паточно-молочного сиропа в помадную массу.

                              ,  .

Темперирующая машина Х124

Предназначена для вымешивания помадной массы. Максимальная скорость перемешивания – 60 оборотов в минуту. Температура подогрева +100°С. Трехслойная емкость объемом 500 л (рабочая), выполненная их нержавеющей стали AISI304. Рубашка для обогрева с помощью пара. Промежуточный теплоноситель (глицерин) со змеевиком. Для выхода и впуска пара – электромагнитный клапан. Отводчик для конденсата. Контур охлаждения с тем же змеевиком. Выход и вход хладагента обеспечивается электромагнитным клапаном. Циркуляционный насос ускоряет процессы теплообмена. 1/3 часть крышки – подъемная. Дисковый затвор Ду50 из нержавеющего материала. Датчик ТСМ для продукта. Устройство для перемешивания продукта рамного типа. Фторопластовые скребки. Мотор-редуктор содержит донный опорный узел (2,2кВт). Два одноканальных измерителя пульта регулируют автоматическое управление клапанами в процессе нагревания и охлаждения, также контролируют перемешивающее устройство и циркуляционный насос.

                                ,  .

Таблица 3.6 - Технические характеристики темперирующей машины ТМ-250

Характеристики

Значения

Производительность, кг/час

250

Напряжение питания, В

380/3+N

Максимальная потребляемая мощность, кВт

не более 11

Максимальное потребление воды при Т=15°С

не более 600 л/ч

Максимальное расчетное давление воды машины, Бар

3.5

Вес нетто машины, кг

700

Габаритные размеры, мм

1250 ×800 × 1700

Темперирующая машина для шоколадной глазури Х130

,  .

Таблица 3.7 - Технические характеристики темперирующей машины ТМК-500

Характеристики

Значения

Рабочая емкость, л

500

Число оборотов мешального механизма в мин. (соответственно для шоколадных масс)

50

Электродвигатель

4,5


Продолжение таблицы 3.7

Габаритные размеры, мм

Длина

Ширина

Высота

1326

1150

1475

Масса, кг

830

      Поточно-механизированная линия производства отливных конфет в жесткие формы  Х136.

Производительность данной линии составляет 1200 кг/ч

Таблица 3.8 - Технические характеристики поточно-механизированной линии производства отливных конфет в жесткие формы «Винклер и Дюннебир»

Характеристики

Значения

Производительность, форм/мин

360…430

Размер форм, мм

28

Установленная мощность, кВт

21305

10200

2000

Габаритные размеры, мм

Длина

Ширина

Высота

С механизарованной выстойкой

Примечание

Глазировочная машина Х128

Глазировочные агрегаты предназначены для покрытия корпусов конфет шоколадной глазурью.

Таблица 3.9 - Технические характеристики глазировочной машины «NEТ -820»

Характеристики

Значения

Производительность, кг/час

820

Мощность, кВт

5

Ширина конвейерной сетки, мм

400

Скорость движения сетки, м/мин

5,5

Габариты, мм

1300×1400×1550

Масса, кг

95

    Охлаждающий шкаф Х131

   Таблица 3.10 - Технические характеристики охлаждающего шкафа 

Характеристики

Значения

Средняя температура воздуха, °С

8

Скорость воздуха, м/сек

3

Расход воздуха, м /час

2000

Количество охлаждающих батарей

4

Охлаждение батарей

рассольное

Скорость рассола в трубах, м/сек

1

Время охлаждения пластов и конфет, мин

3-10

Габариты, мм:

3000x870x2030

 

Автомат для завертки конфет Х132

Предназначен для завертки конфет круглой, овальной, продолговатой формы [20].

    Таблица 3.11- Технические характеристики автомата для завертки конфет

«Nagema EU-7»

Характеристики

Значения

Производительность, шт/мин

450

Мощность, кВт

3

Габаритные размеры, мм

2500x1520x1480

Масса, кг

4

Для нашей производительности необходимо 3 автомата.

Плунжерный насос

Используется для подачи сахаро-инвертного сиропа на уваривание в змеевиковую варочную колонку.

Производительность плунжерного насоса (кг/мин) определяется по формуле

                    ,                                                               (3.39)

где    d – диаметр плунжера, м;

h – ход плунжера, мм;

n – число оборотов в минуту;

γ – удельный вес жидкости.

Максимальная производительность насоса составляет

.

Регулируя ход плунжера, можно добиться требуемой производительности.

Таблица 3.12 - Технические характеристики плунжерного насоса марки МН-193

Характеристики

Значения

Производительность, кг/ч                                           

450-750

Ход плунжера, мм                                                         

42-85

Диаметр входного и выходного отверстий, мм           

35

Общий вес (с двигателем), кг                                         

245

Напор, м вод ст                                                                

40

Мощность двигателя, кВт                                               

1

Чтобы обеспечить нашу производительность принимаем 4 плунжерных насоса.

         4 АРХИТЕКТУРНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ

4.1. Климатические условия расположения предприятия

Предприятие ЗАО «Сормовская кондитерская фабрика» расположено в Н. Новгороде. Производство расположено в черте города, что возможно, так как в производстве не задействованы вредные вещества.

Климат Нижегородской области умеренно-континентальный с холодной зимой и теплым коротким летом [20]. Среднегодовая и средняя сезонная  температура в  Нижегородской области представлена в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Среднегодовые показатели  

Показатель

Величина

Средняя скорость ветра,

8

Среднегодовая температура,

+3,1

Средняя температура июля,

+18,1

Средняя температура января,

-11

Средняя летняя температура,

+19

Средняя зимняя температура,

-15

Среднегодовое количество осадков 678 . Отопительный период 218 суток. Относительная влажность воздуха – летом 68 %, зимой 89 %.

Грунт представляет собой песок. Грунтовые воды залегают на глубине 6 метров.

Преобладающее направление  ветра в городе – западное. Повторяемость ветра представлена в таблице 4.2 [20, 21].

Таблица 4.2 – Роза ветров г. Нижний Новогород

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

Σ

13

10

16

8

8

14

17

14

100

4.2 Объемно — планировочные решения

На территории предприятия располагаются бисквитный, конфетный, шоколадный, транспортный, тарный цеха, котельная, склады, административно-бытовое здание, гаражи, строительный отдел, очистные сооружения, центральная лаборатория и другие службы предприятия.

Все оборудование производства конфет расположено в одном корпусе. Производственное здание одноэтажное, IV степени огнестойкости.

Ширина производственного здания в осях Б÷Ж – 30 м, длина в осях 1÷7 – 36 м. Основная сетка колонн - 6×6 м.

4.3 Конструктивные решения

Сормовская кондитерская фабрика расположена в жилой зоне г. Нижнего Новгорода. Производственное здание одноэтажное. Ширина в осях Б-Ж - 30 м, длина в осях 1-7 - 36 м. Сетка колонн - 6x6 м.

Фундамент производственного здания железобетонный, монолитный стаканного типа, марки 2Ф 15.9 - 2 серии 1.020 - 1/83. Размеры L = 1500, Н = 900, С = 550 [22].

Фундамент для крайних колонн железобетонный, монолитный стаканного типа, марки 1Ф 21 9 - 1. Размеры L = 2100, Н = 900, С =450 [22].

Балки фундаментные марки ФБН 2. Размеры: L = 10700, Н = 600, В = 400. Колонный бескрановые К60-21. Размеры: Н = 6900, А = 400, В = 400.

Марка бетона - Бетон-300 [22].

Ригель марка Р3.56. Размеры: L = 5600, Н = 300, В = 180 [22].

Плиты покрытий марки 2ПЛ6-1А1УТ. Размеры: L = 5970, В = 1490, Н = 300. Марка бетона - Бетон-250 [23].

Перегородки марки ПГ 60.6-1-Т. Размеры: L = 5980, В = 80, Н = 6100, марки ПГ 60.30-1-Т-Д1. Размеры: L = 5980, В = 80, Н = 6100 [22].

Номинальные размеры дверных проемов по ширине - 2,5 м - для двухстворчатых дверей, и 0,7 м для одностворчатых, высота - 2,65 м.

Пол главного производственного здания состоит из нескольких слоев. Первый слой представляет собой насыпной уплотненный грунт, который заливается бетоном марки М-200. Верхний слой пола - цементная стяжка и керамическая плитка.

4.4 Показатели генерального планирования

Технико-экономическими показателями генерального плана  (ТЭП ГП) являются [24]: площадь строительной площадки (), застройки (), площадь используемой территории (), коэффициент застройке территории () и коэффициент используемой территории ().

Площадь строительной площадки составляет .

Площадь застройки в соответствии с генеральным планом составляет .

Площадь используемой территории определяется по формуле [24]

                                                     ,                           (4.1)

где   - площадь дорог, .

Площадь дорог, проходящих по территории фабрики:

     .

Площадь используемой территории определяется по формуле (4.1)

                                             .

Коэффициент застройки территории определяется по формуле

                                                      ;                                    (4.2)

                                                 .

Коэффициент используемой территории определяется по формуле

                                                    ;                         (4.3)

                                                .

4.5 Объемно-планировочные показатели

Основное технологическое оборудование линии по производству помадных конфет, представленное на плане на отметке 0.000 размещено в следующих осях:

- сиропо-варочное отделение расположено в осях Ж-Г, 1-6;

- линия производства помадных конфет расположена в осях Б-Ж, 3-7

Число этаже в здании: 1.

– площадь поперечного сечения [24]

                    (4.4)

– объем цеха

                 (4.5)

– площадь здания

площадь рабочая

– площадь подсобная

– площадь полезная

                 (4.6)

– коэффициенты

                 (4.7)

                 (4.8)

– площадь наружных стен

               (4.9)

4.6 Размещение оборудования

Основное технологическое оборудование, используемое для производства помадных конфет, представлено на плане производственного здания на отметке ± 0.000 и размещено в следующих осях:  Б-Ж, 1-7.

Оборудование для приготовления сахаро-паточного сиропа (бункер ждля хранения сахара Е101, танк для хранения воды  Е102, танк для хранения патоки Е103, сборник-накопитель сахар-песка Е107, смеситель непрерывного действия Х110, приемная емкость для сахаро-паточного сиропа Е113, ЗВК К114,пароотделитель Т116) располагается в осях Д-Ж, 2-6. Оборудование для приготовления сахаро-паточно-молочного сиропа (танк для хранения сгущенного молока Е104, темперирующая машина Х115, емкость для сгущенного молока Е117, приемная емкость для сахаро-паточно-молочного сиропа Е120, ЗВК К121, пароотделитель Т122) располагается в осях Г-Ж, 1-4. Оборудование для приготовления конфетной массы (помадосбивальная машина Р123, темперирующая машина Х124, емкость для добавок Е125) располагается в осях Г-Д, 4-6. Оборудование для формования помадных конфет (отливочная головка агрегата «Винклер и Дюннебир» Х126, агрегат для отливки конфет «Винклер и Дюннебир» Х136,  ленточный конвейер  ПТ127, глазировочная машина Х128, танк для хранения шоколадной глазури Е129, темперирующая машина Х130, охлаждающий шкаф Х131) располагается в осях Б-Ж, 5-7. Оборудование для завертки и упаковки помадных конфет (заверточный автомат Х132, автоматические весы Х133, скребковый транспортер ПТ134, заверточный полуавтомат Х135) располагаются в осях Б-В, 3-5 [25].  

5 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

Целью данного раздела является разработка мероприятий, направленных на снижение риска производственного травматизма, профессиональных и производственно обусловленных заболеваний работающих, возникновения взрывов, пожаров и аварийных ситуаций, загрязнения окружающей среды при эксплуатации разработанного в проекте технологического процесса, а также на обеспечение устойчивой работы объекта в условиях чрезвычайных ситуаций и организацию ликвидации их последствий.

5.1 Вредные и опасные производственные факторы, присущие данному производству

Безопасные условия труда - условия труда, при которых  воздействие вредных или опасных производственных факторов исключено или воздействие не  превышает установленные нормативы.

Производственные факторы делят на вредные и опасные.

Вредный производственный фактор - производственный фактор, воздействие которого на работника может принести к его заболеванию или резкому снижению работоспособности.

Опасный производственный фактор - производственный фактор. воздействие которого на работника может привести к его травме.

По характеру воздействия и источникам возникновения опасные и вредные производственные факторы, присущие производству кондитерских изделий, можно подразделить на группы: физические, химические, биологические и психофизиологические[26,27].

К числу вредных физических факторов относятся: движущиеся машины и механизмы (конвейеры); подвижные  части  производственного оборудования (передачи, муфты, мешалки и др.); падающие с высоты предметы (при выполнении погрузочно-разгрузочных работ); повышенная  запыленность  и загазованность воздуха рабочей зоны (при  приеме,  хранении  и  подготовке  сырья); повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов,  моющих жидкостей (при обслуживании варочных аппаратов, приготовлении моющих и дезинфицирующих растворов и их применении); повышенная  температура  воздуха рабочей зоны (варочный участок); повышенные температура и влажность воздуха рабочей зоны (при приготовлении жидких полуфабрикатов); повышенная подвижность воздуха рабочей зоны (в складских помещениях, топочных отделениях); повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; повышенный уровень статического электричества; повышенные  уровень  шума  на  рабочем  месте  и   вибрационная нагрузка на работника (при обслуживании технологического оборудования); отсутствие или недостаток естественного света; недостаточная освещенность рабочей зоны; расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола).

К химически опасным веществам относится каустическая сода, которая используется на предприятии для мойки и дезинфекции оборудования. На организм человека она может оказывать раздражающее, токсическое воздействие. Пути возможного попадания в организм человека: через органы дыхания, кожные покровы и слизистые оболочки.

К числу биологических факторов можно отнести развитие посторонней микрофлоры на стенках оборудования и возможность ее попадание в готовый продукт.

Из психофизиологических факторов можно выделить физические перегрузки, а также нервно - психические перегрузки (монотонность труда, эмоциональные перегрузки).

Основное производственное оборудование располагается в одноэтажном производственном здании, размеры которого высота 6,1 м, длина 36, ширина 30 м, общей площадью 972 м2. Оборудование для приготовления сахаро-паточного сиропа (бункер для хранения сахара Е101, танк для хранения воды  Е102, танк для хранения патоки Е103, сборник-накопитель сахар-песка Е107, смеситель непрерывного действия Х110, приемная емкость для сахаро-паточного сиропа Е113, ЗВК К114,пароотделитель Т116). Оборудование для приготовления сахаро-паточно-молочного сиропа (танк для хранения сгущенного молока Е104, темперирующая машина Х115, емкость для сгущенного молока Е117, приемная емкость для сахаро-паточно-молочного сиропа Е120, ЗВК К121, пароотделитель Т122). Оборудование для приготовления конфетной массы (помадосбивальная машина Р123, темперирующая машина Х124, емкость для добавок Е125). Оборудование для формования помадных конфет (отливочная головка агрегата «Винклер и Дюннебир» Х126, агрегат для отливки конфет «Винклер и Дюннебир» Х136,  ленточный конвейер  ПТ127, глазировочная машина Х128, танк для хранения шоколадной глазури Е129, темперирующая машина Х130, охлаждающий шкаф Х131). Оборудование для завертки и упаковки помадных конфет (заверточный автомат Х132, автоматические весы Х133, скребковый транспортер ПТ134, заверточный полуавтомат Х135) [3].

На открытых площадках оборудование не размещается.

5.2 Санитарно-гигиенические мероприятия

5.2.1 Токсические свойства обращающихся в производстве веществ.

Меры и средства, обеспечивающие безопасную работу. В данном производстве применяются опасные вещества приведенные в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Характеристика токсических свойств сырья, полупродуктов, готового продукта и отходов производства

Свойства и характеристики вещества

Вещества

Литература

Аммиак

(NH3)

Каустическая сода (NaOH)

Кальциниро-ванная сода (Na2CO3)

Агрегатное состояние

газ

твердое кристалличес-кое вещество

твердое кристалличес-кое вещество

[3,28]

Плотность паров или газов по воздуху

0,5862

-

-

[28]

Класс опасности вещества

IV

II

III

[29]

Предельно допустимая

концентрация вещества в

воздухе рабочей зоны, мг/м3

20

0,5

2

[29]

Класс опасности вещества

II – вещество высоко опасное; III – вещество умеренно опасное, IV – вещество малоопасное.

Для мойки и дезинфекции оборудования применяется каустическая сода (едкий натр) и кальцинированная сода (Na2CO3). Каустическая сода в твердом виде содержит 94-98,5 % NaOH, 0,8-1,9 % Na2CO3 и 0,05-3,5 % NaCl. При попадании на кожу и, особенно, на слизистые образует мягкий струп. Возможно появление язв на пальцах рук, узелковых дерматитов. Попадание в глаза даже небольших количеств едкого натра может привести к слепоте[3, 6,7]. При попадании на кожу едкого натра необходимо промыть пораженный участок струей воды в течение 10 минут, затем приложить примочки из 5%-го раствора уксусной или лимонной кислот. При попадании в глаза – немедленно промыть струей воды или физиологическим раствором в течение 10-30 минут, затем закапать 2%-ный раствор новокаина. Промывание следует проводить несколько раз в день. Необходимые средства оказания первой помощи должны содержаться в аптечках, находящихся в данном помещении.

Кальцинированная сода (Na2CO3) представляет собой мелкокристаллический порошок. Водные растворы соды имеют щелочную реакцию. При работе с ней иногда наблюдаются изъязвления слизистой носа; описаны случаи атрофии слизистой оболочки носа и перфорации носовой перегородки. Вдыхание пыли может вызывать раздражение дыхательных путей, конъюктивит. Возникновение желудочно-кишечных заболеваний объясняется влиянием примесей цианидов, арсенатов и сульфидов [3,30-32].

Аммиак используется в охлаждающих шкафах. Аммиак легче воздуха в два раза. При содержании в воздухе раздражает слизистые оболочки глаз, носа и рта человека. Высокие концентрации вызывают обильное слезотечение и боль в глазах, удушье, головокружение, боли в желудке. Наблюдаются резкие расстройства дыхания и кровообращения. Жидкий аммиак вызывает сильные ожоги кожи. При большой концентрации может вызвать паралич сердца и смерть [3,31,32]. При отравлении аммиаком через дыхательные пути необходимо выйти на свежий воздух, пить теплое молоко с боржомом или содой. Для защиты органов дыхания в случае утечки аммиака используются противогазы марки КД и М [3,31,32].

В конфетном цехе предусматривается периодический контроль наличия аммиака в воздухе рабочей зоны. Контроль проводится с помощью колориметрического определения в растворе, который основан на образовании окрашенного в желто-бурый цвет йодидодимеркураммония при взаимодействии с аммиаком реактива Нестлера. Периодичность контроля – 1 раз в сутки.

Рабочие цеха в обязательном порядке согласно правилам обеспечения работников спецодеждой обеспечиваютя: чистыми халатами, фартуками, костюмами, защищающими от общих производственных загрязнений, резиновыми перчатками, специальной обувью, предохраняющей от скольжения по зажиренной поверхности [33,34].

Класс промышленного предприятия: VI - для кондитерских фабрик. Минимальный размер санитарно-защитной зоны не должен быть менее 100 м [34].

Производственное здание одноэтажное. Ширина здания 30 м, длина 36- м. Все оборудование производства конфет расположено в одном корпусе. Высота потолков в технологическом цехе 6,1 м. Основное оборудование производства (варочные колонки, температурные машины, помадосбивательная машина, охлаждающий шкаф) расположено внутри здания на одном этаже.

Основное выделение вредных веществ в воздух рабочей зоны - это выделение аммиака.  На предприятии установлена система вентиляции. Она служит для решения трех основных задач:

1. Удаление вредных веществ из воздуха рабочей зоны;

2. Удаление избыточного тепла из воздуха рабочей зоны;

3. Удаление избыточной влаги из воздуха рабочей зоны.

Как правило, наибольшая производительность требуется для удаления вредных веществ из воздуха рабочей зоны, поэтому рассчитываем количество выделений из аппаратов вредных и токсичных веществ на основании коэффициента негерметичности и коэффициента учитывающий ухудшение герметичности.

Скорость выделения аммиака составит [35]

,     (5.1)

где  - скорость выделения вредных веществ в воздух рабочей зоны, кг/ч;

- коэффициент, учитывающий ухудшение герметичности оборудования при его эксплуатации;

ч-1 – коэффициент негерметичности;

МПа – давление в аппарате;

м3 – объем аппарата;

- плотность паров или газов по воздуху;

ºК – абсолютная температура.

кг/ч.

Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий в цехе предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция. Подаваемый воздух подвергается очистке от пыли в пылеулавливающих фильтрах. Удаляемый воздух также предварительно очищается.

Произведем расчет общеобменной вентиляции для этого необходимо оценить производительность вентиляционной установки для решения каждой из трех перечисленных выше задач.

Производительность вентиляционной установки определяем по формуле

                                      = ,                                  (5.2)

где  - скорость выделения вредных веществ в воздух рабочей зоны, кг/ч;

мг/м3 - предельно допустимая концентрация вредного вещества;

                                  =0,1

 

В соответствии с таблицей 5.1 ( NH3) =  мг/м3.

мг/м3- концентрация вредного вещества в воздухе, подаваемом в помещение.

                                   =  м3/ч.

Кратность воздуха обмена определяем по формуле

                                      = ,                                    (5.3)

     где – кратность вентиляции, ч;

     – производительность вентиляционной установки, м3/ч;

    – объем помещения, м3.

Объем помещения рассчитываем по формуле

                                                                                             (5.4)

где  м - ширина помещения;

м - длина помещения;  

м - высота помещения.