Проект машины для производства макарон (стр. 2 из 17)
Подготовку сырья осуществляют при помощи просеивателей, смесителей, магнитных уловителей, фильтров и вспомогательного оборудования.
Ведущий комплекс линии состоит из оборудования для дозирования, смешивания и вакуумирования рецептурных компонентов, макаронного пресса, режущего и обдувочного устройств.
Завершающие стадии производства выполняют при помощи сушильных аппаратов, накопителей-стабилизаторов, машин для фасования и групповой упаковки макаронных изделий.
На рисунке 1 приведена машинно-аппаратурная схема линии производства короткорезанных макаронных изделий.
Устройство и принцип действия линии. Автомуковоз подключают к мукоприемному щитку 1 и загружают муку в один из силосов 2 для ее хранения. С помощью шнековых питателей 3 муку выгружают из различных силосов 2 в нужных пропорциях и смешивают винтовым конвейером 4. Мучная смесь в виде аэрозоля роторным питателем 5 подается в циклон 6, расположенный в цехе.
В циклоне мука отделяется от воздуха и роторным дозатором 7 направляется в просеиватель 8. Просеянная мука проходит магнитный уловитель 9. Просеянная мука проходит магнитный уловитель 9, взвешивается на весах 10 и загружается в цеховой бункер 11.
Для приготовления теста кроме муки требуется эмульсия, которая представляет собой суспензию, состоящую из теплой воды и добавок. Ее готовят в сборнике 12. Готовая эмульсия поступает в расходный бак 13, снабженный мешалкой и рубашкой для теплой воды.
Мука и эмульсия роторным дозатором 15 и насосом-дозатором подаются в ворошитель макаронного пресса, а затем в тестосмеситель. В тестосмесителе тесто вакуумируется системой 17. Затем тесто поступает в макаронный пресс 16.
Ножи 18, вращаясь в плоскости выходных отверстий матриц, отрезают от тестового потока необходимые по длине тестовые заготовки, которые обдуваются воздухом из кольцевого сопла 19.
Сырые заготовки макаронных изделий направляются в секции вибрационного подсушивателя 20. В секции продукт проходит сверху вниз пяти вибрирующим ситам 21, обдувается воздухом от вентилятора 22 и подсушивается. Затем поток подсушенных тестовых заготовок объединяется в вибролотке 23 и элеватором 24 транспортируется к устройству 25, которое распределяет их равномерным по толщине слоем по всей площади верхнего яруса 27 сушилки 26. Тестовые заготовки проходя сверху вниз ленточные конвейеры, высушиваются.
После сушки нагретые заготовки элеватором 28 подвижным ленточным конвейером 29 направляется в бункера 30 накопителя-стабилизатора. В них заготовки постепенно остывают до температуры помещения цеха, в них происходит выравнивание влагосодержания.
Готовые изделия системой конвейеров 31 подают в фасовочную машину 32 и упаковываю в коробки из картона или пакеты из полимерной пленки. В машине 33 пакеты упаковывают в торговую тару и отправляют на склад.
2.2 Технология производства макаронных изделий
Взаимодействие химических соединений муки и воды является решающим фактором производства и потребления макаронных изделий. При приготовлении теста в макаронную муку влажностью 15 % добавляют такое количество воды, чтобы влажность смеси стала 29,5 . . . 31,0 %. Этот диапазон влажности соответствует применяемому наиболее часто среднему замесу макаронного теста. На первом этапе замеса производится предварительное смешивание компонентов до образования крошкообразной массы. В процессе замеса происходит диффузия воды во внутрь частиц муки, растворение водорастворимых веществ, набухание белков и углеводов, входящих в состав муки. Для протекания этих процессов необходим определенный промежуток времени - выдержка теста. На следующем этапе замеса проходит пластикация сухих, твердых химических соединений муки и образование коллоидной системы – теста. Оно является, по существу, твердожидким телом, и обладает одновременно упруго-эластичными и пластично-вязкими свойствами. Для проведения такого сложного преобразования рецептурной смеси в готовое тесто требуются значительные механические воздействия. В условиях механизированного производства макарон второй этап замеса осуществляется шнеками макаронного пресса за счет интенсивного сдвига слоев теста.
Следующая стадия взаимодействия химических соединений муки и воды происходит при сушке отформованных тестовых заготовок макаронных изданий. Непосредственно на выходе из матрицы макаронного пресса пряди заготовок обдувают воздухом для быстрой подсушки поверхности, что снижает пластичность заготовок и придает им упругость и устойчивость к деформациям, слипанию и искривлению. Затем заготовки в течение 0,5 ч подвергают предварительной сушке и удаляют от одной трети до половины влаги от того количества, которое должно быть удалено из заготовок. Такое интенсивное обезвоживание за сравнительно короткое время возможно только на первом этапе сушки, когда заготовки еще пластичный не возникает опасности растрескивания. В результате предварительной сушки происходит стабилизация формы заготовок, предотвращается их закисание, плесневение и вытягивание.
На последующих этапах сушки тестовые заготовки приобретают свойства твердообразных тел и находятся в области упругих деформаций. Чтобы избежать растрескивания и искривления заготовок, требуется болт длительный период сушки, снижение скорости испарения влаги с поверхности заготовок до скорости ее диффузии из внутренних слоев к наружным.
При охлаждении высушенных тестовых заготовок условием сохранения к правильной формы являются продолжительные процессы перераспределения температуры и влаги в их объеме. Для этого применяют операции выстаивания или стабилизации макаронных изделий в соответствующих устройствах.
Готовые макаронные изделия очень гигроскопичны и обладают повышенной адсорбционной активностью. Изделия, предназначенные для длительного хранения, не должны иметь влажность выше 11 %. Влажность выше 16 % уже становится опасной в отношении плесневения. Поэтому при хранении макарон требуется соблюдение определенных климатических условий. При них упакованные изделия могут храниться в течение года.
Взаимодействие между составными веществами макарон и водой происходит также при их кулинарной обработке - варке. Поведение при варке – важнейший показатель качества макаронных изделий. Он характеризуется увеличением объема и сохранностью объема должно быть не менее двукратного. Чем меньше экстрактивных веществ переходит в варочную воду, тем выше ценятся макаронные изделия. Мука из твердой пшеницы меньше набухает и лучше удерживает экстрактивные вещества, чем мука из мягкой пшеницы.
Расчет рецептуры производства короткорезанных макаронных изделий и расчет выхода готовой продукции. Макаронные изделия приготовляются из особых сортов муки, питьевой воды и меланжа.
1) Расчет количества воды производим по формуле (1).
, (1)где Мм – масса муки, кг; Мм = 100 кг;
Wм – влажность муки, %; Wм = 14,5 %;
WT – влажность теста, %; WT = 30 %;
Ммел – масса меланжа, кг; Ммел = 10 кг;
Wмел – влажность меланжа, %; Wмел = 75 %.
л.Расчет количества эмульсии определим по формуле (2).
Э = В + Ммел, (2)
Э = 15,7 + 10 = 25,7 л.
Расчет количества теста определим по формуле (3).
Т = М+Э, (3)
Т = 100 + 25,7 = 125,7 кг.
2) Температуру эмульсии для замеса теста рассчитываем по формуле (4)
, (4)где сТ – удельная теплоемкость теста, Дж/кг∙К; сТ = 2440 Дж/кг∙К;
tТ – температура теста, ˚С; tТ = 40 ˚С;
см – удельная теплоемкость муки, Дж/кг∙К; см = 1960 Дж/кг∙К;
tм – температура муки, ˚С; tм = 20 ˚С;
сЭ – удельная теплоемкость эмульсии, Дж/кг∙К; см = 3840 Дж/кг∙К;
˚С.3) Удаляемая влага рассчитывается по формулам (5) и (6).
, (5)где - Вл′ - удаляемая влага при подсушивании макаронных изделий, кг;
W′n – влажность продукта после подсушивания, %; W′n = 24 %.
кг. 
, (6)где - Вл″ - удаляемая влага при подсушивании макаронных изделий, кг;
W″n – влажность продукта после высушивания, %; W″n= 13 %.
кг.4) Выход продукции рассчитывается по формуле (7).
m = М - Вл′ - Вл″, (7)
m = 125,7 – 7,542 – 13 = 105,2 кг.
5) Потери на линии составляют 0,3 % от массы готовых изделий, т.е.
П = 105,2∙0,3/100 = 0,32 кг.
2.3 Расчеты макаронного цеха
Определение суточной производственной мощности цеха в ассортименте
Годовую производственную мощность фабрики Ргод, т/сут, определяем по формуле (8).
, (8)