Шаршунов_Кирик_Техоборудование мясокомбинатов. 1 Шаршунов В. А
 Скачать 17.49 Mb.
|
|
Мясопродукты – это мясные или мясоодержащие продукты в виде изделий, получаемых из различных частей туш животных в виде частей (отрубков) или отдельных мышц, а также в виде кусков мяса, подвергнутых посолу с последующим доведением до готовности к употреблению человеком в качестве продуктов питания с помощью термической обработки или без неѐ. В зависимости от технологии изготовления продукты из мяса могут быть соленые, вареные, запеченные, копченные, сырокопченые, вяленые, сыровяленые, варено- копченные, копчено-запеченые, варено-запеченные, жаренные и т.д. К ним, прежде всего, относятся все разновидности колбас. Они могут быть также в виде цельнокусковых изделий, к которым относятся буженина, карбонад, филей, грудинка, корейка, а также 8 фаршированные (рулет) и т.д. Следует выделить два вида мясопродуктов. Это – окорок, получаемый из свинины из тазобедренной части туши с костью и шкуркой или без них, а также ветчину, являющейся продуктом из бескускового мяса и получаемого путем посола с использованием массирования, созревания и варки с целью формирования монолитной структуры и упругой консистенции в готовом изделии. 1.2. Технологический поток как система процессов переработки мяса Совокупность разнообразных технологических процессов, выполняемых машинами и аппаратами, объединенных в поточные линии, представляет собой сложную систему операций в виде технологического потока, имеющего свою пространственно- временную структуру и обеспечивающего поточность производства из исходного сырья конечного продукта с заданными качественными и количественными параметрами. Основными признаками поточности производства являются следующие: - специализация технологических операций, заключающаяся в том, что каждый элемент поточных линий выполняет свою определенную часть переработки сырья в готовый продукт; - интеграция технологических операций, состоящая в том, что каждый составной элемент линии может совмещать выполнение группы технологических операций; - одновременное выполнение различных технологических операций всеми составными частями линии; - последовательное ритмичное перемещение объекта переработки от входа к выходу из линии; - синхронность выполнения технологических и транспортных операций в потоке за счет подбора производительности составных частей линии, равного или кратного общей производительности линии. Технологический поток реализуется через отдельные операции в линиях, состоящих из соответствующего набора машин, аппаратов и агрегатов, согласованных по производительности, а также из связывающих их транспортирующих устройств. Все операции технологического потока делятся на непосредственно технологические, транспортные и контрольные. К первым относятся все виды обработки и переработки исходного сырья и его промежуточных состояний. Ко вторым – транспортирующие устройства для перемещения материала внутри отдельных машин и от машины к машине. К третьим – ветеринарно-санитарные виды контроля, а также необходимый технохимический или другой вид контроля качества как исходного и промежуточного сырья, так и конечного продукта. При этом технология переработки молока должна учитывать все ограничения и допуски по составу и свойствам исходного сырья, промежуточных и конечного продукта, а также требования обеспечению режимов высокоэффективной и рациональной работы технологического оборудования. По видам технологические потоки делятся на одно- и многолинейные параллельные, а также на расходящиеся, сходящиеся и совмещенные. При однолинейных потоках из определенного вида сырья получают один вид однородной продукции, например, питьевое молоко. При многолинейных параллельных потоках производство продукции делят на несколько вспомогательных потоков, и применяется тогда, когда из недостаточной производительности отдельного технологического оборудования обеспечивается функционирование нескольких идентичных операций. Расходящиеся потоки применяют тогда, когда из одного вида сырья производят несколько видов полуфабрикатов или готовых к употреблению продуктов. Расходящиеся потоки используются там, где из одного вида сырья получают несколько видов полуфабрикатов или готовых к употреблению продуктов. Если несколько потоков по обработке или переработке полуфабрикатов сходятся для изготовления одного вида сложного продукта, то такой поток является сходящимся. К таким потокам можно отнести производство 9 продуктов детского питания. На предприятиях мясной промышленности технологические потоки включают традиционные для перерабатывающих отраслей механические, гидромеханические, тепловые, биохимические и другие подобные операции. Перспективным направлением совершенствования организации технологических потоков является создание технологических линий в модульном исполнении с использованием вертикальной компоновки. Каждый модуль такой линии обеспечивает комплекс операций. Примером таких модулей могут служить модуль приема молока, его учета, очистки, охлаждения и хранения или модуль механической и тепловой обработки. Организация технологического потока в вертикальном направлении позволяет упростить линии за счет исключения частиц технологического потока, так как молоко может поступать самотеком из одного оборудования в другое. Уменьшение же количества машин и агрегатов в таких линиях способствует снижению контактов с различными материалами и положительно влияет на качество конечного продукта. Кроме того, использование модульной комплектации линий позволяет оперативно вносить изменения в их состав, что позволяет более эффективно решать вопросы перехода на выпуск новой продукции, что важно в условиях современных рыночных отношениях в обществе. Под технологическим процессом понимается внешнее механическое, тепловое или иное воздействие на объект переработки, в частности, на молоко, с помощью технических средств (машин, оборудования, аппаратов) с целью изменения или сохранения на длительное время его свойств, формы, размеров, состояния и т.д. Процессы переработки молока необходимо рассматривать как сложную технологическую систему воздействий на исходный объект переработки, включающую комплекс взаимосвязанных реологических, химических, физико-химических, биохимических, микробиологических и ферментных явлений, кинетика которых вместе с явлением переноса энергии и вещества определяет сам механизм этих процессов. 1.3. Классификация машин и аппаратов для осуществления технологического потока Совокупность машин, оборудования и аппаратов составляет техническую базу для реализации технологического потока по переработке продукции. Эта техническая база изображается в виде машинно-аппаратных схем, которые представляют собой условное изображение машин, аппаратов и транспортирующих устройств. По ним прослеживается выполнение отдельных операций в технологическом потоке и по поточным линиям, что важно для обеспечения выполнения требований по качеству готового продукта. Машиной называется техническое средство, состоящее из нескольких механизмов, обеспечивающих выполнение определенных действий для преобразования энергии, материалов или информации. В зависимости от назначения выделяют три вида машин: энергетические, рабочие и информационные. В свою очередь рабочие машины подразделяются на технологические и транспортные. К технологическим машинам относятся сепараторы, пастеризаторы, маслообразователи и т.д. В транспортных машинах под материалом понимается перемещаемые предметы, а их преобразование заключается только в изменении месторасположения в технологическом потоке. Любая технологическая машина состоит из двигателя, передаточного и исполняющего механизма. Большинство технологических машин перерабатывающих предприятий, в том числе, и молока, имеют входной питающий механизм (в технике принято его называть чаще питателем), исполнительный аппарат и выпускное устройство. Кроме того, технологическая машина снабжается механизмами управления, регулирования, защиты и блокирования отдельных составных частей. Технологические машины часто дополняются приспособлениями. Под ними понимаются устройства, которые не оказывают энергетического воздействия на сырье или 10 продукт. Их основное назначение состоит в обеспечении или повышении эффективности технологического оборудования, машины или агрегата. Технологические машины на перерабатывающих предприятиях принято классифицировать по следующим направлениям: - по характеру воздействия на обрабатываемый продукт; - по структуре рабочего цикла; - по степени механизации и автоматизации; - по принципу сочетания отдельных видов оборудования в технологическом потоке; - по функциональным признакам. В зависимости от характера воздействия на обрабатываемый материал технологические машины принято подразделять на аппараты и исполнительные машины (их чаще в технике называют оборудованием). В аппаратах осуществляются тепло-, массообменные, физико-химические, биохимические и другие процессы, с помощью которых изменяются физические и химические свойства обрабатываемого продукта или его агрегатное состояние. Характерным отличительным признаком аппарата является наличие реакционного пространства или камеры над рабочими органами, как исполнительными, так и выгрузными. К исполнительным органам можно отнести дополнительные механизмы, интенсифицирующие процессы в аппаратах, прежде всего, перемешивающие, измельчающие и т.д. Следует отметить, что для работы аппаратов обычно необходимы различные рабочие жидкости (холодная и горячая вода), газ, пар, дым и т.д., которые принято называть тепло- и хладоагентами. Их взаимодействие с обрабатываемым сырьем в аппарате осуществляется непосредственно камерах аппаратов или же через разделяющую поверхность в виде стенки камеры. В исполнительных машинах (оборудовании) происходит механическое воздействие на обрабатываемый продукт, в результате которого изменяются его форма, размеры и другие показатели физико-механических свойств. Характерная конструктивная особенность оборудования состоит в наличие движущихся или вращающихся рабочих органов, назначение которых обеспечивает механическое воздействие на продукт. Форма, размеры, материал и характер перемещения рабочих органов в пространстве камер оборудования зависит от назначения. Рабочие или исполняющие органы приводятся во вращательное движение или в возвратно-поступательное плоскопараллельное перемещение в пространстве от специального двигателя, как источника энергии через совокупность механических передач, которые бывают зубчатыми, червяными, цепными, ременными и другими. При возвратно-поступательном движении исполнительных органов применяется гидро- или пневмопривод, а также электропривод, включающий электродвигатель в сочетании с кривошипно-шатунным, кулачковым и другими подобными механизмами. В качестве первичных двигателей оборудования для переработки молока в настоящее время используют электродвигатели переменного или постоянного тока, а также весьма редко двигатели внутреннего сгорания. Технологическое оборудование может представлять собой и достаточно сложную комбинацию машины и аппарата. При этом с его помощью продукт подвергается раздельному или же одновременному механическому, физико-химическому и тепловому воздействию. Технологическое оборудование обеспечивает выполнение основных и вспомогательных операций. Среди первых – это те операции, которые связаны с непосредственным воздействием на продукт (измельчение, разделение, перемешивание, пастеризация и т.д.), а среди вторых – загрузка, выгрузка, транспортирование, контроль и т.д. По структуре рабочего цикла принято выделять оборудование периодического, полунепрерывного и непрерывного действия. В оборудовании периодического действия продукт подвергается воздействию в течение определенного периода времени после 11 загрузки в рабочую камеру с последующей выгрузкой после обработки. В оборудовании полунепрерывного действия продукт загружается на переработку непрерывно и подвергается обработке в течение всего рабочего цикла, а выгрузка его осуществляется через определенные промежутки времени. В оборудовании непрерывного действия загрузка, обработка и выгрузка осуществляются одновременно. В зависимости от степени механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций выделяют оборудование неавтоматическое (простое по конструкции и управлению), полуавтоматическое (когда часть операций автоматизирована) и автоматическое. В настоящее время на отдельных операциях всѐ чаще стали применяться роботы. Пуск и остановка оборудования, а также часть транспортных работ и контрольных операций остается для ручного управления полуавтоматического технологического оборудования обслуживающим персоналом. При применении автоматов и тем более роботов все основные и вспомогательные операции выполняются без участия человека. По принципу сочетания оборудования в технологическом потоке принято выделять следующие группы: - отдельные единицы оборудования, которые выполняют только одну операцию; - агрегаты или комплексы, последовательно выполняющие несколько отдельных операций по переработке продукции из технологического потока; - комбинированные виды оборудования, выполняющие полный цикл операций по переработке исходного сырья в конечный продукт; - поточные автоматизированные системы оборудования, выполняющие все операции в непрерывном технологическом потоке по переработке сырья в конечный продукт. 1.4.Требования к технологическим процессам и оборудованию для переработки мяса Вредные воздействия окружающей среды на наружную поверхность продукта могут вызвать, например, его высыхание или увлажнение; разложение веществ под воздействием кислорода воздуха или света; попадание посторонних примесей в виде пыли, ароматических веществ, микроорганизмов и др.; механические повреждения изделий и другие дефекты. Требования к технологическим процессам, оборудованию и его комплексам обусловливаются целью создания машинной технологии. Эта работа должна основываться на решении ряда принципиальных вопросов: определении оптимального варианта технологического процесса и разделения линии на участки, вычислении количества потоков и подборе машин, выборе транспортных и перегружающих устройств, пространственном размещении оборудования линии и т.д. Все эти задачи должны быть решены так, чтобы при соблюдении всех требований к качеству продукции издержки производства были наименьшими и линия имела высокие технико-экономические показатели. Требования к технологическим процессам.Технологические процессы пищевых производств характеризуются многообразием, что вызывает большие трудности в комплексной механизации и автоматизации. Выбранный технологический процесс должен обеспечивать возможность меха- низации основных и вспомогательных технологических операций наиболее простыми способами, синхронизации операций на отдельных участках и удобство транспортирования полуфабрикатов. Выбор оптимального варианта технологического процесса - сложный этап проектирования поточной линии, поэтому она должна создаваться на основе заранее отработанных процессов в машинах и аппаратах. Технологический процесс для поточной линии следует рассматривать таким, чтобы в линии было наименьшее возможное число рабочих позиций и машин. Это позволит 12 разместить линию на наименьшей площади и сократить затраты на оборудование, так как один сложный агрегат часто стоит меньше, чем несколько более простых видов оборудования. В большинстве случаев для рационального решения вопросов необходимо не только оснастить линии механизмами и приборами, но и подготовить сам объект автоматизации технологических процессов к условиям механизации и автоматизации. Форму, размеры и другие показатели изделия следует внимательно исследовать с точки зрения возможности упрощения его изготовления (без ухудшения качества) и приведения этих показателей в соответствии с требованиями современной техники и возможностями автоматизации. Возникают ситуации, когда для удобства механизации принятые ранее параметры изделий изменяют. При изготовлении продукции вручную на немеханизированных линиях различию форм, их типоразмерам и отклонениям в размерах особого значения не придавали. При создании же механизированных и автоматизированных поточных линий унификация и стандартизация изделий и полуфабрикатов, а также ограничение отклонений в размерах или других параметрах приобретают первостепенное значение. Нельзя, например, представить себе четкую работу заверточного автомата, если конфеты будут иметь значительные отклонения от номинальных размеров. Следовательно, системообразующим фактором линии является стабильность входных и выходных параметров процессов в машинах и аппаратах. Создавая поточную линию, разработчики должны предусматривать применение наиболее интенсивных технологических режимов. Это позволит, с одной стороны, сократить размеры технологических линий, а с другой - повысить скорость обработки полуфабриката и увеличить объем продукции. Однако следует заметить, что при значительном форсировании режимов возможен и обратный результат. Например, повышение скоростей может привести к быстрому износу рабочих органов и частым простоям линии для их замены или регулирования, а также к ухудшению качества изделий, так как выбранный режим не будет соответствовать физико-химическим свойствам обрабатываемого материала, в частности его реологическим свойствам. Таким образом, при чрезмерном увеличении скорости может снизиться надежность работы линии, возрасти простои для замены рабочих органов и ухудшиться качество изделий. Увеличивая скорость, можно, с одной стороны, уменьшить продолжительность обработки изделия, но, с другой стороны, это вызовет увеличение расходов на амортизацию, содержание и обновление рабочих органов ввиду уменьшения их износостойкости. Полуфабрикаты и изделия имеют ряд специфических свойств (липкость, текучесть и сыпучесть, непрочность поверхностных слоев и т.д.), которые следует учитывать при выборе транспортирующих устройств. Необходимо обеспечить удобство транспортирования, наименьшую возможность относительного движения (скольжения) изделий по рабочим поверхностям транспортирующих устройств и наименьшее число перемен положения и перевалок изделий. Как структура технологического потока, так и свойства и форма полуфабрикатов обусловливают иногда необходимость использования для транспортирования специальных приспособлений-спутников в виде форм, лотков, противней и т.д., которые обычно имеют гладкую поверхность. Применение приспособлений-спутников значительно влияет на компоновку линии, так как появляются дополнительные конвейеры для возвращения освободившихся спутников к исходным позициям. |