КУРСАЧ ИСПРАВЛЕННЫЙ 2021. 1 Расчёт производственной мощности 2 Характеристика сырья и вспомогательных материалов
![]()
|
6 Использование отходов Проблема использования отходов фруктово-овощной продукции охватывает широкий круг вопросов, связанных с их переработкой. Но с расширением выпуска новых видов продукции, кормов и удобрений, снижением издержек производства, уменьшением водного дефицита и улучшением гигиенических условий многие технические вопросы решены. Использование отходов фруктово-овощной промышленности требует их вторичной и комплексной переработки. Сырье в консервной промышленности используется на 70-90 %. Таким образом, ежегодно образуются тысячи тонн отходов – ценного вторичного сырья. Наиболее целесообразным решением этой проблемы является значительное расширение возможностей предприятия в направлении переработки отходов на месте их образования. С рациональным использованием отходов связано развитие и претворение в жизнь новых направлений в переработке, что позволяет соответствующим образом моделировать профиль производства и сглаживать сезонность в плодоовощной промышленности. Отходы, образующиеся при переработке фруктов и овощей в большинстве своем характеризуются ценным химическим составом и пригодны для приготовления непищевой и пищевой продукции. При инспекции и транспортировке сырья отбраковывают отдельные дефектные экземпляры (битые, мятые, недозрелые, перезрелые, пораженные болезнями и сельскохозяйственными вредителями), которые идут на корм скоту или применяются в качестве удобрений. Фрукты, отбракованные по размерам, внешнему виду, зрелости, небольшим дефектам поверхности, в ряде случаев могут быть использованы при выработке продукции, для которой эти недостатки не имеют существенного значения. Например, свежие, незабродившие отходы от производства нектаров и джема могут идти на выработку пюре и повидла. 7 Контроль производства и готовой продукции Повышению качества выпускаемой продукции способствует правильная организация контроля, которая является неотъемлемой частью процессов производства и реализации консервов, и одним из условий средств обеспечения и соответствия продукции установленным требованиям. На плодоперерабатывающих предприятиях в борьбе за качество важная роль принадлежит техническому и микробиологическому контролю производства. Он способствует не только повышению качества продукции, но и более рациональному использованию сырья, повышает эффективность работы производства. Технохимический контроль проводит лаборатория перерабатывающего производства на всех этапах процесса. Объектами контроля являются используемое сырье и материалы, условия их хранения, оборудование и режимы его работы, готовая продукция, условия ее транспортирования и хранения. Производство консервов и готовой продукции контролируется в соответствии с Инструкцией о порядке санитарно-технологического контроля консервов на производственных предприятиях. Микробиологический контроль производства консервов включает: контроль бактериологических показателей качества сырья, полуфабрикатов, вспомогательных материалов и консервируемых продуктов перед стерилизацией или пастеризацией; рН консервируемого продукта с регулируемой кислотностью перед стерилизацией и после выдержки готового продукта; температуры консервируемых продуктов, фасуемых в горячем виде; стабильности консервов при термостатировании; промышленной стерильности (или) стерильности консервов; количества брака в партии консервов по видам дефектов; санитарного состояния тары и оборудования. Требования к водоснабжению. Подготовленная вода должна соответствовать требованиям СТБ 1188 и СанПиН 10-124 РБ, с массовой долей натрия не более 50 мг/л, нитратов не более 25 мг/л и общей жесткостью не более 3 ммоль/л. Исходя из этих требований используются следующие методы водоочистки: - очистка воды с помощью фильтров умягчения. Удаление солей жесткости осуществляется благодаря эффективной работе ионообменной смолы; - удаление железа с помощью фильтров обезжелезивания; - водоочистка с помощью сорбционных (угольных) фильтров. Активированный кокосовый уголь удаляет органические загрязняющие вещества, устраняет неприятный запах и привкус; - водоподготовка с помощью обратноосмотической системы. Тонкая очистка воды в непрерывном режиме осуществляется на высокоселективных мембранах в установках деминерализации воды; - обеззараживание и санация с помощью УФ-стерилизаторов; Требования к производственным помещениям. Производственные помещения подключаются к водопроводной сети и канализации, оборудуются вентиляцией, в холодное время года отапливаются. Помещения должны быть хорошо освещены, стены и потолки отштукатурены и побелены. Требования к технологическому оборудованию. Аппаратура, оборудование и инвентарь должны быть в хорошем состоянии. Ответственность за своевременную мойку и дезинфекцию несёт начальник цеха. Бактериологический контроль санитарного состояния технологического оборудования и инвентаря проводятся бактериологом перед началом работы технологических линий не реже 3-раз в месяц, визуальный контроль ежедневно с обязательной записью в журнал. После санитарной обработки обсеменённость 1 см3 поверхности оборудования, изготовленного из материала, стекла, дерева не должно превышать 300кл микроорганизмов. Требования к сырьевой площадке. Сырьевая площадка расположена непосредственно у производственного цеха. Площадка должна быть зацементирована, иметь навес, стоки для воды в канализацию.Требования к транспорту для перевозки сырья и готовой продукции. Сырьё перевозится в контейнерах, ящиках. Необходимо периодически отчищать и промывать средства. Схема технохимического контроля производственных процессов по производству «Нектар морковный с мякотью с сахаром» и «Джем клюквенный» представлены в приложении А. Необходимость контроля качества с целью получения данных об объекте управления отражена в ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции – установление, обеспечение и поддержание необходимого уровня качества продукции при ее разработке, производстве и эксплуатации или потреблении, осуществляемое путем систематического контроля качества и целенаправленного воздействия на условия и факторы, влияющие на качество продукции». Контроль является неотъемлемой частью процессов производства и реализации консервной продукции, одним из основных средств обеспечения соответствия продукции установленным требованиям. Главное требование к контролю, гарантирующее его эффективность - проверка соблюдения установленных требований на этапах производственного цикла продукции. Объектами контроля являются: техническая документация, используемое сырье и материалы, оборудование и режимы его работы, готовая продукция. Производство консервов и готовую продукцию контролируют в соответствии с Инструкцией о порядке санитарно-технического контроля консервов на производственных предприятиях. Микробиологический контроль производства консервов включает контроль: бактериологических показателей качества сырья, вспомогательных материалов и консервируемых продуктов перед стерилизацией или пастеризацией; рН заливки и консервируемого продукта с регулируемой кислотностью перед стерилизацией и после выдержки готового продукта; температуры консервируемых продуктов, фасуемых в горячем виде; стабильности консервов при промышленной стерильности консервов; количество брака в партии консервов по видам дефектов; санитарного состояния тары и оборудования. Также исследуются на микробиологическую обсемененность вода, воздух в помещениях, смывы с рук рабочих. Схема микробиологического контроля производства консервов «Нектар морковный с мякотью с сахаром» и «Джем клюквенный» представлена в приложении Б. 8 Расчет и подбор оборудования Для оборудования непрерывного действия количество единиц определяют по формуле (8.1): n ![]() где N–часовая производительность цеха на данной операции, кг/ч, шт/ч; М–часовая производительность одной машины (аппарата) согласно технической характеристике, кг/ч, шт/ч. Для расчета количества оборудования периодического действия используется формула (8.2): n= ![]() где n – количество необходимых машин, шт; N – производительность линии на данной операции, кг/ч; τ – время одного цикла аппарата (включает загрузку, обработку, выгрузку и подготовку машины к следующей операции), мин; V – рабочая вместимость аппарата, м3. Расчет машины для калибровки моркови Количество моечных машин n, шт, определяем по формуле (8.2) ![]() Принимаем одну машину для калибровки марки МКД-318 с технической характеристикой: Производительность, кг/ч 4500 Рабочая ширина, мм 1800 Количество фракций 3 Расчет роликового транспортера для дочистки и ополаскивания моркови Длину роликового транспортера L, м, вычислим по формуле ![]() где 0,5 – коэффициент, учитывающий, что транспортер обслуживается с двух сторон; а – ширина рабочего места, м; G – количество обрабатываемого сырья, кг/ч; g – норма выработки на одного рабочего, кг/ч; l – общая длина участка ополаскивания сырья и неиспользуемых участков в начале и конце транспортера, м (от 1,5 до 4 м). Подставляя значения в формулу (8.3), получим: ![]() Длину роликов b, м, определяют из формулы: ![]() где G – производительность, т/ч; h – средняя высота слоя сырья на ленте, м (сырьё должно быть расположено на ленте в один слой, 0,07); 𝜑 – коэффициент заполнения транспортера (0,6-0,8); v – скорость движения роликов, м/с (0,2 м/с для инспекционных транспортеров); ρ – насыпная плотность сырья, т/м3. Подставляя значения в формулу (8.5), получим: ![]() Полная длина роликов В, м, вычисляют по формуле ![]() Подставляя значения в формулу (8.6), получим: ![]() Определив длину, подбираем ролики, имеющие необходимую длину или ближайшую большую длину по ГОСТ 22646 «Конвейеры ленточные. Ролики. Типы и основные размеры». Принимаем стандартную длину роликов: 500 мм. Принимаем один роликовый транспортер А-9-К2-0.5,0 для сортировки моркови и роликовый транспортер А9-К2-1.5,0 с душирующим устройством для инспекции и ополаскивания моркови с технической характеристикой: Производительность, т/ч – 5; Скорость движения рабочего полотна, м/с – 0,15; Ширина рабочего полотна, мм – 1000; Габаритные размеры, мм – 5000х1300х2100; Масса, кг – 800. Расчёт моечных машин для моркови Определим количество моечных машин n, шт, для мойки моркови по формуле (8.2): ![]() Принимаем 1 лопастную машину марки А9-КЛА/1 с технической характеристикой: Производительность, кг/ч – 3000; Гразмеры 4635x1060x1915 мм; Установленная мощность, кВт/ч: 3,0; Расход воды, м3/ч – 3,0; Масса, кг – 1085. ![]() Принимаем 1 барабанную моечную машину марки А9–КМ2 с технической характеристикой: Производительность, кг/ч – 4000; Мощность электродвигателя, кВт – 1,1; Расход воды, м3/ч – 2; Масса, кг – 840. Расчёт машин для дробления моркови Количество дробилок определим по формуле (8.2) ![]() К установке принимаем одну дробилку марки Д1-7,5 с технической характеристикой: Габаритные размеры: 810x485x920 мм. Расход электроэнергии: 7,5 кВт. Производительность: 2500 кг/ч. Расчёт машины для протирания моркови Количество машин рассчитываем по формуле (8.2) ![]() Принимаем 1 машину для протирания марки А9- КИГ-3,5Д с технической характеристикой: Производительность, кг/ч 2500 Габаритные размеры, мм 1380х570х1310 Масса, кг 385 Расход воды, кг/ч 200 Расчет гомогенизатора Количество машин рассчитываем по формуле: n= ![]() Принимаем 1 машину для гомогенизации нектара морковного с мякотью марки А1-ОГМ с технической характеристикой: Производительность, л/ч 5000 Установленная мощность, кВт 37 Габаритные размеры, мм 1480x1130x1640 Масса, кг 1400 Расчёт аппарата для паротермической очистки Количество машин для паротермической очистки для моркови определим по формуле (8.2) ![]() К установке принимаем 1 паротермический аппарат А9-КЧЯ с техническими характеристиками: Производительность техническая, кг/ч: морковь – 2500. Габаритные размеры, мм: 5450x2525x3600 Масса, кг: 3320 Потребляемая электроэнергия, кВт/ч: 3,2 Вместимость резервуара, л: 355. Расчёт деаэратора Количество машин рассчитываем по формуле (8.2): ![]() Принимаем 1 машину для деаэрации марки П8-ОДУ-А10 с технической характеристикой: Производительность, л/ч 6000 Установленная мощность, кВт 7,8 Габаритные размеры, мм 2460 x1000 x4110 Масса, кг 750 Расход воды, м³/ч 1 Расчет рационального поршневого дозатора На наполнение поступает 3516 упаковок в час . 2490х2110х2200 Производительность 30-160 банок в минуту. Количество клапанов от 6 до 24 Масса 1900 кг n=3516/(160⋅60)=0,4 шт Принимаем один дозировочно-наполнительный автомат марки FL-DRP с технический характеристикой: Производительность, уп/мин – 30-160; Установленная мощность, кВт – 1,1; Диапазон дозирования, мл – 250-1000; Габаритные размеры, мм – 2490х2110х2200; Масса автомата, кг – 1900. Расчет машин для укупоривания. Количество наполнителей рассчитывается по следующей формуле (8.2) n=3516/4000=0,88 шт Принимаем один аппарат укупорочный паровакуумный марки Twist off с производительностью 4000 упаковок/час. Расчёт ленточного конвейера для клюквы Рассчитаем длину ленточного конвейера L, м, по формуле (8.3) ![]() Рассчитаем ширину ленты b, м, по формуле (12) ![]() Полную ширину ленты определим по формуле (8.6) ![]() Принимаем ширину ленты 0,1 м. Принимаем один ленточный транспортёр А9-КТФ с технической характеристикой: Производительность, т/ч – 3; Ширина ленты, м – 0,08; Скорость движения ленты, м/с – 0,1. Расчёт смесителя Для расчета производительности линии на данном участке рассчитаем плотность ![]() ![]() где n – это сухие вещества готового продукта, которые определим по формуле (15) ![]() где А1, А2, …, Аn – масса каждого составного компонента продукта, кг; m1, m2, ..., mi – сухие вещества каждого составного компонента продукта, %; А – масса готового продукта взятое за основу расчета баланса сухих веществ, кг; ![]() ![]() На смешивание поступает: -Клюква-1513,12кг/ч; -Сахар – 754,31 кг/ч; Продолжительность загрузки – 5 мин Продолжительность смешивания и подогрева – 3 мин Продолжительность выгрузки – 5 мин Количество машин рассчитываем по формуле : n= ![]() Принимаем один вакуум-выпарной аппарат марки МЗС-320 с техническими характеристиками: Скорость вращения мешалки, об/мин – 30; Объём рабочей камеры, л – 1000; Поверхность нагрева, ![]() Рабочее давление паровой рубашки, МПа – 0,4; Установленная мощность, кВт – 2,7. Расчет автоклавов Производительность 33 туб/смену; Стерилизуются упаковки III-43-1000, Мн=1000 г; Режим стерилизации: ![]() Высота автоклавной корзины hк=0,93 м; Длинна автоклавной корзины lк=0,99 м; Ширина автоклавной корзины ак=0,99 м; Высота упаковки hб= 0,150 м Диаметр упаковки dб= 0,09 м, Количество поступающих упаковок в час: 1457. Определим количество упаковок, загружаемых в одну автоклавную корзину, шт, по формуле (8.9) ![]() где а – количество упаковок, загружаемых в автоклавную корзину по длине, шт; с – количество упаковок, загружаемых в автоклавную корзину по ширине, шт; h – количество упаковок, загружаемых в автоклавную корзину по высоте, шт. Количество упаковок, загружаемых в автоклавную корзину по длине а, шт, рассчитывается по формуле (17) ![]() где l – длина автоклавной корзины, м; d – наружный диаметр упаковки, м. ![]() Количество упаковок, загружаемых в автоклавную корзину по ширине с, шт, рассчитывается по формуле (18) ![]() где b – ширина автоклавной корзины, м. ![]() Количество упаковок, загружаемых в автоклавную корзину по высоте h, шт, рассчитывается по формуле (19) ![]() где hк – высота автоклавной корзины, м; hу – высота упаковки, м. ![]() Подставляя значения в формулу (8.9), получим ![]() Определим время наполнения одной корзины τ0, мин, по формуле (8.13) ![]() где G – производительность линии, упаковок в минуту. Подставляя значения в формулу (8.13), получим ![]() Принимаем 30 мин. Определим количество корзин в автоклаве по формуле (8.14) ![]() ![]() Принимаем две автоклавные корзины. Определим количество упаковок, единовременно загружаемых в автоклав n’у, шт, по формуле (8.15) ![]() ![]() Определим время полного цикла работы автоклава, мин, по формуле (8.16) ![]() где τ1 – время загрузки корзин в автоклав, мин (принимаем 10 минут); τ2 – время повышения температуры в автоклаве, мин; τ3 – время собственно стерилизации, мин; τ4 – время охлаждения, мин; τ5 – время выгрузки корзин из автоклава, мин (принимаем 10 минут). ![]() Определим количество автоклавов n, шт, по формуле (8.17) ![]() ![]() Принимаем 2 автоклава. Определяем интервал загрузки Δτ, мин, по формуле (8.18) ![]() ![]() Из микробиологических соображений принимаем интервал загрузки 30 минут. ![]() ![]() ![]() Принимаем 4 автоклава. График работы автоклавов представлен в таблице 9. Таблица 9 – График работы автоклава
Продолжение таблицы 9
|