Технологическое оборудование производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Процессы и аппараты пищевых производств
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Автор:
Курочкин Анатолий Алексеевич
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 353
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-16-017231-6
ISBN-онлайн: 978-5-16-109769-4
DOI:
10.12737/1832088
Артикул: 760829.01.01
В учебнике рассмотрены классификация, принцип действия, устройство, а также основные технические данные оборудования производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий. Представлены основные технологические расчеты, необходимые для обоснования и выбора оборудования соответствующих производственных линий. Структура и содержание учебника рассчитаны на подготовку выпускников к решению задач профессиональной деятельности преимущественно технологического и проектного типов.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Предназначен для освоения дисциплины «Технологическое оборудование производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий» в процессе реализации программы бакалавриата направлений подготовки 19.03.02 «Продукты питания из растительного сырья» и 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции», а также для магистрантов направлений подготовки 19.04.02 «Продукты питания из растительного сырья» и 19.04.04 «Технология продукции и организация общественного питания».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 19.03.02: Продукты питания из растительного сырья
- 19.03.04: Технология продукции и организация общественного питания
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБА, КОНДИТЕРСКИХ И МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ А.А. КУРОЧКИН Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом профессионального образования в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 19.03.02 «Продукты питания из растительного сырья» (квалификация (степень) «бакалавр») (протокол № 6 от 08.06.2022) Москва ИНФРА-М 2023 УЧЕБНИК
УДК 664.6(075.8) ББК 36.81я73 К93 Р е ц е н з е н т : В.М. Зимняков, доктор экономических наук, кандидат технических наук, профессор, профессор кафедры переработки сельскохозяйственной продукции Пензенского государственного аграрного университета ISBN 978-5-16-017231-6 (print) ISBN 978-5-16-109769-4 (online) © Курочкин А.А., 2022 Курочкин А.А. К93 Технологическое оборудование производства хлеба, кондитер ских и макаронных изделий : учебник / А.А. Курочкин. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 353 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/1832088. ISBN 978-5-16-017231-6 (print) ISBN 978-5-16-109769-4 (online) В учебнике рассмотрены классификация, принцип действия, устрой ство, а также основные технические данные оборудования производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий. Представлены основные технологические расчеты, необходимые для обоснования и выбора оборудования соответствующих производственных линий. Структура и содержание учебника рассчитаны на подготовку выпускников к решению задач профессиональной деятельности преимущественно технологического и проектного типов. Соответствует требованиям федеральных государственных образова тельных стандартов высшего образования последнего поколения. Предназначен для освоения дисциплины «Технологическое оборудова ние производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий» в процессе реализации программы бакалавриата направлений подготовки 19.03.02 «Продукты питания из растительного сырья» и 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции», а также для магистрантов направлений подготовки 19.04.02 «Продукты питания из растительного сырья» и 19.04.04 «Технология продукции и организация общественного питания». УДК 664.6(075.8) ББК 36.81я73
Предисловие Основными задачами перерабатывающей промышленности являются комплексная переработка сельскохозяйственного сырья, улучшение качества и повышение объемов вырабатываемой продукции, а также расширение ее ассортимента. Одними из главных условий реализации этих задач для предприятий по производству хлебобулочных, кондитерских и макаронных изделий являются внедрение и эффективная эксплуатация высокотехнологичного оборудования. Рацио нальная эксплуатация такого оборудования предполагает повышеннные требования к квалификации технологов и инженеров этих предприятий. Немаловажную роль в решении указанных задач играют обучающие технологии, применяемые в процессе подготовки бакалавров соответствующих направлений. Они должны соответствовать уровню машинных технологий современных производств, а также формировать компетенции, позволяющие обучающимся самостоятельно адаптироваться к быстро меняющейся научно-технической среде в перерабатывающей отрасли. Учебник предназначен для освоения дисциплины «Технологическое оборудование производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий» в процессе реализации программы бакалавриата направления подготовки 19.03.02 «Продукты питания из растительного сырья». Его структура и содержание рассчитаны на подготовку выпускников к решению задач профессиональной деятельности преимущественно технологического и проектного типов. В учебнике рассмотрены классификация, принцип действия, устройство, а также основные технические данные оборудования производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий. Приведены методика основных технологических расчетов соответствующих производственных линий и необходимый справочный материал, позволяющие овладеть прогрессивными методами подбора и эксплуатации оборудования при производстве продуктов питания из растительного сырья. Информация, представленная в учебнике, позволит сформировать у обучающихся знания, умения и навыки, в общем случае относящиеся к общепрофессиональным и профессиональным компетенциям. В качестве общепрофессиональной компетенции федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования (ФГОС ВО) данного направления подготовки (приказ Минобр
науки России от 17.08.2020 № 1041) регламентирует общепрофессиональные компетенции (ОПК-3), которые относятся к категории (группе) «Инженерные процессы» и представлены в следующей редакции: «Способен использовать знания инженерных процессов при решении профессиональных задач и эксплуатации современного технологического оборудования и приборов». Профессиональные компетенции и требования к результатам их освоения ФГОС рекомендует разрабатывать образовательной организации, осуществляющей подготовку бакалавров по указанному направлению. Для решения этой задачи образовательной организации наряду с учебником следует учитывать требования профессионального стандарта «Специалист по технологии продуктов питания из растительного сырья» (приказ Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 28.10.2019 № 694н). В результате освоения материалов учебника обучающиеся будут: знать • классификацию оборудования, основные группы технологического оборудования, аппаратурно-технологические схемы производств; • оборудование складов и сырьевых цехов; • основное оборудование по производству хлеба, кондитерских и макаронных изделий; уметь • подбирать необходимое технологическое оборудование; владеть • навыками технологического расчета оборудования для производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий.
Глава 1. МАШИННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ, КОНДИТЕРСКИХ И МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 1.1. ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В машинных технологиях производства хлебобулочных, кондитерских и макаронных изделий часто применяется термин «технологическое оборудование», под которым обыч но подразумеваются «средства технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического процесса размещаются материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическая оснастка» (Межгосударственный стандарт ГОСТ 3.1109–82 «Единая система технологической документации. Термины и определения основных понятий»). В более кратком изложении и ближе по смыслу для отраслевых пищевых технологий значение данного термина представлено в ГОСТ 31987–2012 «Услуги общественного питания. Технологические докумен ты на продукцию общественного питания. Общие требования к оформлению, построению и содержанию». Этот государственный стандарт разъясняет, что под термином «технологическое оборудование» следует понимать «технические средства для реализации технологического процесса, его части или технологической операции». В производствах по переработке растительного сырья применяется разнообразное технологическое оборудование, которое принято классифицировать по следующим признакам: • по характеру воздействия на обрабатываемый продукт; • структуре рабочего цикла; • степени механизации и автоматизации; • принципу сочетания в производственном потоке; • функцио нальному признаку. В зависимости от характера воздействия на обрабатываемый продукт технологическое оборудование делится на машины и аппараты.
В машинах, как правило, осуществляется механическое воздействие на сырье, вследствие чего изменяются его форма и размеры. Конструктивной особенностью машин является наличие движущихся исполнительных (рабочих) органов. В аппаратах осуществляются тепло-, массообменные, физикохимические, биохимические и другие процессы, в результате чего меняются физические и (или) химические свойства, а также агрегатное состояние обрабатываемых пищевых сред. Характерным признаком аппаратов является наличие рабочей камеры (реакционного пространства). При этом для реализации рабочих процессов многих аппаратов требуется наличие теплоносителей, хладагентов и т.д. В некоторых случаях технологическое оборудование представляет собой комбинацию машины и аппарата, поскольку в нем одновременно осуществляется механическое, физико-химическое и тепловое воздействие на обрабатываемый материал. В зависимости от структуры рабочего цикла оборудование может быть периодического, полунепрерывного и непрерывного действия. В первом типе оборудования сырье подвергается воздействию в течение определенного времени, после которого оно выгружается. В оборудовании полунепрерывного (циклического) действия загрузка обрабатываемого продукта и воздействие на него осуществляются непрерывно в течение всего рабочего цикла, а выгрузка — через определенные промежутки времени. В оборудовании непрерывного действия загрузка, обработка и выгрузка сырья осуществляются одновременно. В процессе работы технологическое оборудование выполняет не только основные (измельчение, перемешивание, варка, и т.п.), но и вспомогательные (загрузка, перемещение, контроль, выгрузка и т.п.) операции. В зависимости от степени механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций оборудование делится на неавтоматическое, полуавтоматическое и автоматическое. Частным случаем оборудования автоматического действия являются кибернетические машины (роботы). В неавтоматическом (простом) оборудовании вспомогательные, а также часть основных операций выполняются вручную. В полуавтоматических машинах все основные и большинство вспомогательных операций выполняются без участия рабочего. Ручными остаются транспортные и контрольные операции, а также пуск и останов машины.
В автоматах все основные и вспомогательные операции выполняются оборудованием без участия человека. По принципу сочетания технологического оборудования в производственном потоке различают: • отдельные единицы (выполняют одну операцию); • агрегаты или комплексы (реализуют последовательно различные операции); • комбинированное оборудование (осуществляет законченный цикл операций); • поточные автоматические системы (выполняют все технологические операции в непрерывном потоке). По функцио нальному признаку все оборудование для переработки растительного сырья делят на группы и подгруппы, в которые входят машины и аппараты, отличающиеся назначением и, соответственно, выполняемыми операциями: 1. Оборудование для подготовки растительного сырья к переработке с помощью: 1.1 — очистки и сортировки; 1.2 — мойки и увлажнения; 1.3 — шелушения (зерна). 2. Оборудование для механической обработки растительного сырья разделением путем: 2.1 — дробления и измельчения; 2.2 — сепарирования продуктов измельчения зерна; 2.3 — выделения из жидких гетерогенных систем взвешенных твердых и коллоидных частиц; 2.4 — отделения жидкой фазы. 3. Оборудование для механической обработки соединением: 3.1 — для перемешивания с целью получения жидких, сыпучих, тестообразных полуфабрикатов и готовых продуктов; 3.2 — формования путем выдавливания, штампования. 4. Оборудование для проведения тепло- и массообменных процессов с помощью: 4.1 — тепловых процессов; 4.2 — массообменных процессов; 4.3 — сушки и обезвоживания; 4.4 — разваривания и варки; 4.5 — выпечки и обжарки; 4.6 — охлаждения и замораживания. 5. Оборудование для микробиологических процессов методом: 5.1 — солодоращения;
5.2 — получения биомассы; 5.3 — получения вторичных метаболитов; 6. Оборудование для выполнения финишных операций: 6.1 — для санитарной обработки тары; 6.2 — дозирования и укупоривания; 6.3 — инспекции и этикетировки. Эти типовые процессы могут быть как частью, так и целой технологической операцией, границы которой, как правило, совпадают с границами конкретного вида оборудования (машины или аппарата). Объединение как минимум двух технологических операций обеспечивает образование технологической подсистемы, соответствующей определенному комплексу технологического оборудования (агрегату, установке) или набору оборудования в границах производственного участка. Совокупность подсистем, реализующих все стадии переработки сырья и выпуска готовой продукции, формирует технологическую систему в целом. По существу, такая система соответствует всему набору оборудования, входящего в состав технологической линии. 1.2. СТРУКТУРА МАШИН И АППАРАТОВ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Машины и аппараты перерабатывающих производств состоят из деталей, механизмов, узлов, сборочных единиц, агрегатов и элемен тов, обеспечивающих соединение составных частей в многофункцио нальное изделие. При этом следует учитывать, что согласно ГОСТ 2.101–2016 «Единая система конструкторской документации. Виды изделий» под изделием понимается предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению в организации (на предприятии) по конструкторской документации. К таким изделиям могут быть отнесены различные устройства, средства, машины, агрегаты, аппараты, приспособления, оборудование, установки, инструмен ты, механизмы, системы, а также завершенные и незавершенные предметы производства, в том числе заготовки. В качестве составной части изделия (СЧ) согласно ГОСТ 2.101–2016 понимается изделие, выполняющее определенные функции в составе другого изделия.
Все изделия подразделяют на виды по следующим признакам классификации: • конструктивно-функцио нальным; • назначению; • разработке; • структуре; • стандартизации. В зависимости от первого классификационного признака изделия делятся на детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты. Деталь — изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций. Сборочная единица — изделие, составные части (СЧ) которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сочленением, клепкой, сваркой, пайкой, запрессовкой, развальцовкой, склеиванием, сшиванием, укладкой и т.п.). Комплекс — два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Комплект — два и более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например: комплект запасных частей, комплект инструмента и принадлежностей, комплект измерительной аппаратуры, комплект упаковочной тары и т.п. Согласно классификационному признаку назначения изделия относятся к основному или вспомогательному производству. В зависимости от вида разработки изделия могут быть собственного производства, покупные, кооперированные или заимствованные. Изделия в зависимости от наличия или отсутствия в них составных частей делятся на специфированные — состоящие из двух или более СЧ — и неспецифированные — не имеющие составных частей. По уровню стандартизации различают оригинальное, унифицированное и стандартное изделия. Оригинальное изделие — изделие, примененное в конструкторской документации только одного изделия. Унифицированное изделие — изделие, использующееся в конструкторской документации нескольких изделий.
Стандартное изделие — изделие, примененное по стандарту, полностью и однозначно определяющему его конструкцию, показатели качества, методы контроля, правила приемки и поставки. 1.3. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОБОРУДОВАНИЮ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, И ЕГО ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ Следует сразу отметить, что требования к оборудованию для переработки растительного сырья весьма многообразны и в силу различных причин часто противоречивы. При этом значимость отдельных требований зависит от функцио нального назначения той или иной группы оборудования, а также приоритета задач, решаемых конструкторами на стадии разработки машины или аппарата, а потребителями — в процессе их эксплуатации. Тем не менее с достаточной долей условности такие требования можно разделить на следующие основные взаимосвязанные группы: • эксплуатационные; • конструктивные; • по безопасности и гигиене; • экономические; • экологические. Существует и еще целый ряд требований, которые можно систематизировать в группы с весьма размытыми границами, однако проще все эти группы и отдельные требования рассматривать через призму общих правил конструирования, требований нормативных докумен тов, а также просто здравого смысла. В качестве примера требований, которые необходимо учитывать специалистам по конструированию оборудования перерабатывающих производств, можно привести следующие: высокие — производительность, экономичность, прочность, надежность, технический ресурс и степень автоматизации; малые — масса, металлоемкость, габариты, энергоемкость, объем и стоимость ремонтных работ, расходы на оплату труда операторов; простота и безопасность обслуживания; удобство управления, сборки и разборки. Кроме этого, конструкция машины должна отвечать требованиям технической эстетики и иметь красивый внешний вид, а также изящ ную, строгую отделку. Сформулированные выше требования с той или иной степенью полноты решаются посредством реализации общих правил кон