Оборудование хлебопекарного производства. Практикум
Анализ и применение оборудования хлебопекарного производства: практическое руководство
Данное учебное пособие, рекомендованное для студентов высших учебных заведений, специализирующихся на продуктах питания из растительного сырья, представляет собой практическое руководство по изучению и применению оборудования хлебопекарного производства. Пособие охватывает широкий спектр тем, от классификации оборудования до методик расчета его производительности, что позволяет студентам получить комплексное представление о технологических процессах и оборудовании, используемых в хлебопекарной промышленности.
Классификация и особенности оборудования
Первые разделы пособия посвящены классификации технологического оборудования пищевых производств. Рассматриваются различные классификационные признаки, такие как характер воздействия на продукт, структура рабочего цикла, степень механизации и автоматизации, принцип сочетания в производственном потоке и функциональный принцип. Особое внимание уделяется классификации оборудования хлебопекарных производств, где выделяются основные группы: оборудование для подготовки сырья, дозирования, приготовления теста, деления, формования и расстойки, печи, оборудование хлебохранилищ и экспедиций, а также оборудование для производства специальных сортов хлебобулочных изделий.
Перемещение сырья и жидких сред
Значительное внимание уделяется изучению оборудования для перемещения сырья и пищевых продуктов. Рассматриваются различные виды механического транспортирующего оборудования, включая ленточные, скребковые, винтовые транспортеры и элеваторы. Подробно описываются их устройство, принцип работы и методика расчета производительности. Отдельное внимание уделяется пневматическому транспорту, его классификации, устройству и принципу работы, а также сравнительному анализу пневмовинтовых и пневмокамерных насосов. Также рассматривается оборудование для перекачивания жидких пищевых сред, включая насосы различных типов, таких как шланговые, мембранные, плунжерные, роторные и центробежные.
Дозирование и формование
В пособии подробно рассматриваются дозаторы, их классификация, устройство и принцип работы. Особое внимание уделяется объемному и весовому дозированию, а также расчету тарельчатого дозатора. Далее следует изучение мукопросеивающих машин, их классификации, устройства, принципа работы и методики расчета. Рассматриваются различные типы мукопросеивателей, включая машины с плоскими и барабанными ситами. Отдельный раздел посвящен оборудованию для смешивания сырья, его классификации, устройству и принципу работы, а также расчету лопастной мешалки. Рассматриваются смесители для сыпучих материалов, а также особенности их применения.
Приготовление теста и выпечка
В пособии также рассматривается оборудование для приготовления теста, включая тестомесильные машины. Дается классификация тестомесильных машин, описываются их устройство, принцип работы и конструктивно-технологические схемы. Особое внимание уделяется тестомесильной машине «Прима-300Р». Рассматриваются тестоделительные машины, их классификация, устройство и принцип работы. Подробно описываются принципиальные схемы тестоделительных машин нагнетательного типа. Также рассматриваются машины для формования тестовых заготовок, их классификация, способы формования и принципиальные схемы. Отдельное внимание уделяется тестоокруглительным и тестозакаточным машинам. Завершает пособие изучение хлебопекарных печей, их классификации, устройства, принципа работы и методик расчета. Рассматриваются различные типы печей, включая подовые, туннельные, ротационные, конвекционные и комбинированные.
Текст подготовлен языковой моделью и может содержать неточности.
ОБОРУДОВАНИЕ ХЛЕБОПЕКАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА А.А. КУРОЧКИН Г.В. ШАБУРОВА Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом профессионального образования в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 19.03.02 «Продукты питания из растительного сырья» (квалификация (степень) «бакалавр») (протокол № 11 от 09.11.2020) ПРАКТИКУМ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Москва ИНФРА-М 202
УДК 664.61(075.8) ББК 36.83-5я73 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 978-5-16-019960-3 (print) ISBN 978-5-16-108074-0 (online) © Курочкин А.А., Шабурова Г.В., 2021 Курочкин А.А. К93 Оборудование хлебопекарного производства. Практикум : учеб ное пособие / А.А. Курочкин, Г.В. Шабурова. — Москва : ИНФРА-М, 2024. — 231 с. — (Высшее образование). — DOI 10.12737/ 1045703. ISBN 978-5-16-019960-3 (print) ISBN 978-5-16-108074-0 (online) В практикуме представлены методика и необходимый материал для вы полнения практических занятий по разделу «Оборудование хлебопекарного производства» дисциплины «Технологическое оборудование производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий». Соответствует требованиям федеральных государственных образова тельных стандартов высшего образования последнего поколения. Для бакалавров направления подготовки 19.03.02 «Продукты питания из растительного сырья», профиль «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий» с производственно-технологическим и расчетно-проектным видами профессиональной деятельности. УДК 664.61(075.8) ББК 36.83-5я73
Предисловие Основными задачами перерабатывающей промышленности Российской Федерации являются комплексная переработка сельскохозяйственного сырья, повышение качества и объемов вырабатываемой продукции, а также расширение ее ассортимента. Одними из главных условий решения этих задач для предприятий по производству хлебобулочных, кондитерских и макаронных изделий являются внедрение и эффективная эксплуатация современного высокотехнологичного оборудования. Рацио нальная эксплуатация такого оборудования предполагает значительное повышение требований к инженерной службе и технологам перерабатывающих производств. С целью реализации указанных задач в части обучающих технологий в учебном пособии приводится информация о современных машинах и аппаратах, применяемых в перерабатывающей промышленности России для подготовки, переработки и получения готовой продукции из пищевого сырья растительного происхождения. В нем изложены основы рабочих процессов, принцип действия, устройство, а также основные технические характеристики оборудования хлебопекарного производства. Приведена в виде практических занятий методика технологического расчета оборудования хлебопекарного производства. Учебное пособие предназначено для освоения раздела «Оборудование хлебопекарного производства» дисциплины «Технологическое оборудование производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий» при подготовке студентов бакалавриата по направлению 19.03.02 «Продукты питания из растительного сырья» с производственно-технологической и расчетно-проектной видами профессио нальной деятельности. В результате освоения дисциплины 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 • прогрессивными методами подбора и эксплуатации технологического оборудования при производстве продуктов питания из растительного сырья; • навыками технологического расчета оборудования для производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий.
Практическое занятие № 1. ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОИЗВОДСТВА ОСНОВНЫХ ВИДОВ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Цель работы: ознакомиться с аппаратурно-технологическими схемами производства основных видов пищевых продуктов из растительного сырья. Содержание отчета 1. Изучить аппаратурно-технологические схемы производства основных видов пищевых продуктов из растительного сырья. 2. Начертить аппаратурно-технологическую схему производства хлеба. 3. Заполнить спецификацию технологического оборудования мини-пекарни и определить размеры ее помещения. 4. Ответы на тестовые задания. Теоретические сведения 1. Аппаратурно-технологические схемы производства некоторых видов пищевых продуктов из растительного сырья Технологические схемы производства пищевых продуктов обыч но включают большое количество операций. Из них можно выделить важнейшие, в процессе которых происходит существенное изменение сырья или полуфабрикатов. Совокупность машин и аппаратов, применяемых для осуществления основной и вспомогательных операций и представленных в графическом виде, называется аппаратурно-технологической схемой. Аппаратурно-технологическую схему любого перерабатывающего производства можно условно разделить на три стадии: подготовка сырья к производству, приготовление полуфабрикатов, получение готовой продукции.
1.1. Аппаратурно-технологическая схема производства муки В общем виде производство муки состоит из двух этапов: • подготовка зерна к помолу; • помол зерна. Процесс подготовки зерна к помолу включает: • очистку зерновой массы от различных примесей; • обработку поверхности зерна сухим или мокрым способом; • гидротермическую обработку зерна; • формирование помольной партии из нескольких потоков зерна с различными технологическими свойствами. Процесс помола включает: • измельчение; • сепарирование; • выделение крупок; • отделение частиц эндосперма от оболочек зерна. При разовых помолах муку получают в результате однократного пропуска зерна через измельчающую машину. Более качественно процесс идет при применении так называемых повторительных помолов, когда муку получают в результате многократного и последовательного пропуска зерна и его частей через ряд измельчающих, сепарирующих, вымольных и ситовеечных машин. На рис. 1.1 приведена аппаратурно-технологическая схема переработки зерна пшеницы в муку. Из бункера 1 через весы 2 и бункер 3 зерно поступает в сепаратор 4. Здесь оно очищается от крупных, мелких и легких примесей, затем, проходя через магнитную колонку 5, освобождается от металломагнитных частиц и подается последовательно в триеры: куколеотборник 8 и овсюгоотборник 9, где отделяются примеси, отличающиеся от зерен основной культуры длиной. Очищенное от примесей зерно поступает в обоечную машину 10 для очистки поверхности зерен от пыли, частичного отделения плодовых оболочек и зародыша. В увлажнителе 11 производится увлажнение зерна, после чего оно транспортируется в бункеры для отволаживания 12 и 13. После отволаживания, пройдя еще раз через магнитную колонку 14, зерно поступает в вальцовый станок 15. Продукты размола из вальцового станка подаются на сита рассева 18, где разделяются на фракции по крупности — от муки до крупных частиц зерна.
1 2 3 4 5 8 9 6 7 10 11 15 14 13 12 23 25 26 16 24 20 Участок помола Участок подготовки 21 17 22 19 18 Рис. 1.1. Аппаратурно-технологическая схема переработки зерна пшеницы в муку: 1, 3, 12, 13 — бункеры; 2 — автоматические весы; 4 — зерноочистительный сепаратор; 5, 14 — магнитные колонки; 6, 7, 25, 26 — циклоны; 8, 9 — триеры; 10 — обоечная машина; 11 — увлажнитель; 15, 16, 17 — вальцовые станки; 18, 20 — рассевы; 19 — ситовеечная машина; 21, 22 — вымольные машины; 23, 24 — вентиляторы Крупные частицы (верхний сход) поступают в вальцовый станок 16 второй ступени, крупки направляются в ситовеечную машину 19. Мука и дунсты выводятся из процесса. В ситовеечной машине происходит обогащение крупок и их сепарирование, после чего чистые крупки идут в вальцовый станок 17, а крупки с неотделившимися оболочками — в вымольную машину 21, где отделяются от оболочек и также направляются в вальцовый станок. Число ступеней размола, сепарирования, обогащения зависит от вида зерна, требуемого сорта муки, ее выхода и т.д. 1.2. Аппаратурно-технологическая схема переработки зерна в крупу Процесс переработки зерна в крупу состоит из трех основных этапов: • подготовки зерна к переработке; • переработки зерна в крупу; • затаривания и отпуска готовой продукции. Подготовка зерна к переработке включает выделение примесей и гидротермическую обработку. Процесс переработки зерна охватывает: • шелушение зерна;
• сортирование продуктов шелушения; • контроль готовой продукции. В качестве примера на рис. 1.2 представлена схема переработки проса в пшено. Для основной очистки зерно из бункера 1 через автоматические весы 2 направляется на трехкратную последовательную очистку в воздушно-ситовых сепараторах 3. На первой системе сепарирования отделяют крупные, мелкие и легкие примеси. После сепарирования зерно поступает на вторую систему сепарирования, а затем на третью, где выделяют мелкую, крупную фракции и примеси. Крупную фракцию проса сортируют в рассеве 7 для дополнительного отбора мелкого зерна проса. Контроль отходов осуществляют с помощью бурата 4 и воздушных сепараторов 6. Крупное и мелкое зерно раздельно направляют в воздушные сепараторы 6 для отвеивания воздухом недоразвитых зерен проса. I II II 4 5 3 2 1 7 6 8 9 II II II III IV VI VII V Рис. 1.2. Аппаратурно-технологическая схема производства пшена: 1 — бункер для неочищенного зерна; 2 — автоматические весы; 3 — воздушно-ситовые сепараторы; 4 — бурат; 5 — камнеотделительная машина; 6, 9 — воздушные сепараторы; 7 — рассев; 8 — вальцедековый станок; I — исходное зерно; II — отходы; III — минеральные примеси; IV — очищенное зерно; V — лузга; VI — мучка; VII — крупа на контроль Для отделения минеральной примеси зерно обрабатывается в камнеотделительной машине 5, затем очищенное зерно подвергается шелушению. Просо шелушат в двух- или однодековых вальцедековых станках 8, последовательно пропуская продукты через две или четыре системы станков. После каждой системы шелушения продукт дважды провеивается в воздушных сепараторах 9 для отделения лузги, мучки и дроб леного ядра.
1.3. Аппаратурно-технологическая схема производства макаронных изделий Технологический процесс изготовления макарон включает следующие этапы: подготовку основного и дополнительного сырья, дозирование ингредиентов и приготовление теста, прессование теста, разделку сырых изделий, сушку, охлаждение высушенных изделий, отбраковку и упаковывание готовой продукции. На рис. 1.3 приведена аппаратурно-технологическая схема производства макарон. Мука из силосов 1 с помощью дозаторов смешивается в нужном соотношении шнеком 2. Мучная смесь в виде аэрозоля роторным питателем 3 подается в циклон 4. В циклоне мука отделяется от воздуха и роторным дозатором 5 направляется в просеиватель 6. Просеянная мука проходит магнитный уловитель 7, взвешивается на весах 8 и загружается в бункер 9. Для приготовления теста кроме муки требуется дополнительное сырье, которое готовится в виде эмульсии в сборнике 13 и представляет собой суспензию, состоящую из теплой воды и добавок. Готовая эмульсия поступает в расходный бак 12, снабженный мешалкой и рубашкой для теплой воды. 8 7 6 5 1 9 10 12 14 15 16 13 17 18 19 11 2 3 4 Рис. 1.3. Аппаратурно-технологическая схема производства макарон: 1 — силосы; 2 — шнек; 3 — роторный питатель; 4 — циклон; 5, 10 — роторные дозаторы; 6 — просеиватель; 7 — магнитный уловитель; 8 — весы; 9 — бункер; 11 — насос-дозатор; 12 — расходный бак; 13 — промежуточный сборник; 14 — тестомеситель; 15 — пресс; 16 — камера предварительной сушки; 17 — камера окончательной сушки; 18 — накопители-стабилизаторы; 19 — упаковочная машина Мука и эмульсия роторным дозатором 10 и насосом-дозатором 11 подаются в тестомеситель 14. Затем тесто поступает в пресс 15.
Отформированные сырые макаронные изделия при выходе из матрицы пресса обдуваются воздухом для предотвращения слипания. Специальное устройство режет изделия, и они насыпью поступают в камеру предварительной сушки 16, затем в камеру окончательной сушки 17, где поддерживается определенный режим. После сушки нагретые изделия выдерживают в накопителяхстабилизаторах 18, где они постепенно остывают до комнатной температуры и происходит выравнивание влагосодержания. Готовые изделия подаются в упаковочную машину 19, снабженную весовым устройством, и фасуются в коробки, целлофановые или полиэтиленовые пакеты. После укладки в короба и маркировки готовая продукция отправляется на склад. 1.4. Аппаратурно-технологическая схема производства хлебобулочных изделий В пекарне, работающей с полным циклом производства, различают три основных производственных участка: • хранение и подготовка сырья к производству; • приготовление и разделка теста; • выпечка хлеба. На рис. 1.4 приведена общая аппаратурно-технологическая схема поточного производства хлеба на хлебозаводе. Муку доставляют на хлебозавод автомуковозами 2, а дополнительное сырье — автомашинами 1. По трубопроводу 3 мука через дисковые переключатели 5 поступает в силосы (бункеры) 4 для хранения. Фильтры 6, 10, 14 служат для очистки транспортирующего воздуха от мучной пыли. Затем роторными питателями 7 мука направляется в промежуточную емкость 8, которая находится над просеивателем 9, и далее в промежуточную емкость 11. После взвешивания на весах 12 мука ссыпается в бункер 13, а затем по трубопроводу поступает в производственный бункер 15. Вода подготавливается в водомерных бачках 16, а дополнительное сырье в виде раство ров — в сборниках 17…20. Для опарного способа приготовления теста в тестомесильную машину 26 бункерного тестоприготовительного агрегата 28 дозатором 25 отмеривается мука, а из бачков постоянного уровня 21…24 дозатором подаются раство ры дополнительного сырья. После брожения в тестоприготовительном агрегате опару дозируют во вторую тестомесильную машину с одновременной по