Механизация технологических процессов на предприятиях макаронной промышленности

Сырые макаронные изделия являются удобной средой для протекания различных биохимических и микробиологических процессов. Для предотвращения развития этих процессов из делия подвергают консервированию обезвоживанием — сушке до влажности не более 13 %.

Сушка макаронных изделий является наиболее длительной стадией процесса их производства. От правильности ее проведения во многом зависят такие показатели качества готовой продукции, как прочность, стекловидность в изломе, кислотность. Очень интенсивная сушка может привести к растрескиванию изделий; чрезмерно длительная сушка, особенно на первой стадии удаления влаги,— к закисапию изделий; при сушке в слое—к образованию слитков, деформированию продукции.

Высушивание закапчивают по достижении изделиями  влажности 13,5—14%, чтобы после остывания, перед упаковкой, влажность их составляла не более 13 %.

Конвективный  способ сушки основан на тепло- и  влагооб- мене между высушиваемым материалом и нагретым сушильным воздухом, который обдувает изделия. Процесс сушки заключается в подводе влаги, находящейся внутри изделия, к его поверхности, превращении влаги в пар и удалении пара с поверхности изделия. При этом сушильный воздух выполняет следующие основные функции:

а) отдает материалу энергию (теплоту), необходимую для превращения воды в пар;

б) поглощает испаряющийся с поверхности изделий пар;

в) отводит от изделия испарившийся пар.

В связи с  этим чем выше температура сушильного воздуха, тем интенсивнее происходит испарение влаги с поверхности  изделий; чем ниже относительная влажность воздуха, т. е. чем он «суше», тем интенсивнее он будет поглощать испаряющуюся влагу, и чем выше скорость движения воздуха над изделиями, тем быстрее будет отводиться от них испарившаяся влага. Таким образом, основными параметрами сушильного воздуха, определяющими скорость высушивания изделий, являются температура, относительная влажность и скорость движения. Относительная влажность воздуха, пли просто влажность, представляет собой процентное отношение массы водяного пара, находящегося в 1 м¹ влажного воздуха, к максимально возможной массе водяного пара, которая может быть в том же объеме при тех же температуре и давлении. Обозначают влажность воздуха греческой буквой ср.

 

 

 

 

 

 

2.Технологическое оборудование макаронных предприятий

2.1Классификация технологического оборудования макаронных предприятий

Оборудование хлебопекарного и макаронного производств в  зависимости от назначения подразделяют на технологическое, транспортное, энергетическое, санитарно-техническое и вспомогательное. В данном учебнике рассмотрено только технологическое оборудование.

По характеру воздействия  на продукт оборудование может быть разделено на машины и аппараты. По характеру рабочего цикла машины и аппараты делятся на оборудование периодического и непрерывного действия. По степени механизации и автоматизации машины и аппараты делятся на оборудование неавтоматического, полуавтоматического и автоматического действия. [4]

К технологическому оборудованию относятся машины, аппараты и установки, в которых сырье или полуфабрикаты  претерпевают механические, тепловые, биохимические или микробиологические изменения, а также машины для дозирования исходных компонентов и упаковывания готовой продукции.

По стадиям процесса и функциональному назначению технологическое оборудование можно разделить на следующие основные группы.

1. Оборудование для хранения и подготовки основного и дополнительного сырья к производству.
2. Оборудование для дозирования и темперирования компонентов.
3. Оборудование для приготовления тестовых полуфабрикатов.
4. Оборудование для брожения тестовых полуфабрикатов.
5. Оборудование для деления теста.
6. Оборудование для формования тестовых полуфабрикатов.
7. Оборудование для расстойки, укладки и пересадки заготовок.
8. Агрегаты для выпечки и сушки.
9. Оборудование для выполнения заключительных операций (резание, упаковывание, выдержка, замораживание и др.).

Каждая классификационная  группа состоит из подгрупп, различаемых по принципу действия и конструктивным особенностям.

Технологическое оборудование по характеру воздействия на сырье  или полуфабрикат может быть разделено на машины и аппараты.[4]

В машине осуществляется механическая обработка сырья или полуфабрикатов путем воздействия на них рабочих органов машины за счет преобразования механической энергии.

В аппаратах осуществляются тепловые, электрические, физико-хи- мические, биохимические и другие воздействия, которые вызывают изменения физических, химических свойств либо агрегатного состояния обрабатываемого продукта. Характерным признаком аппарата является наличие рабочей камеры.

Машины и аппараты бывают непрерывного и периодического действия. Машины и аппараты непрерывного действия характеризуются тем, что выполнение всех операций, необходимых для нормального течения процесса, осуществляется при непрерывном перемещении обрабатываемого продукта, без остановки оборудования.

В машинах и аппаратах  периодического действия основные операции выполняются с перерывами на загрузку сырья, выгрузку полуфабрикатов или обработанных материалов.

Как правило, машины и  аппараты непрерывного действия менее  металло- и энергоемки, отличаются простотой конструкции и высокой удельной производительностью. Основное достоинство оборудования периодического действия — большая технологическая гибкость, т.е. возможность быстрого перехода с сорта на сорт с минимальными затратами времени без снижения качества продукции.[4]

В машинах усилия на рабочие  органы в большинстве случаев  создаются за счет преобразования механической энергии в механическую работу. Взаимодействие между обрабатываемым объектом и рабочими органами характеризуется кинематическими (относительными скоростями движения) и силовыми (технологическими усилиями) параметрами.

Основные рабочие устройства аппаратов, как правило, неподвижны. Энергия в аппарате передается от ее источников к рабочим устройствам, с которыми взаимодействует обрабатываемый объект. Иногда аппараты включают вспомогательные механические устройства для транспортирования обрабатываемых материалов, интенсификации процессов и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Оборудования для просеивания муки

Просеиватели с плоским ситом. Имеют высокую производительность и поэтому получили большое распространение на предприятиях большой мощности. Их можно использовать как для просеивания муки, так и сахара-песка.

В просеивателях с  плоским ситом рабочий орган  совершает возвратно-поступательное движение в горизонтальной плоскости или колебательное  вертикальной с амплитудой колебания от 0,3 до 1мм и частотой колебания до 3000 в минуту. [4]

Просеиватель (рис. 1) состоит из цельнометаллического корпуса 9, внутри которого установлены горизонтальные сита 7 в виде ситовых рамок с поддонами. В наружных обшивках корпуса предусмотрены перепускные каналы. В нижней части корпуса к несущей раме крепится подшипник 6, в который вставлен кривошип 5 с балансиром 4. Кривошип жестко укреплен на вертикальном валу 2. Корпус просеивателя установлен на четырех упругих резинометаллических штангах 11. Просеиватель приводится в движение от электродвигателя 12, который через клиноременную передачу 13 вращает вал 2 с кривошипом. В результате кривошип приводит корпус в круговое возвратно-по- ступательное движение в горизонтальной плоскости. Мука подается через патрубок 10 и поступает на верхнюю ситовую раму, а затем последовательно проходит через все ситовые рамы. После просеивания проход направляется через выпускные рукава 3 в приемный ящик 1 и далее в производство, а сход по боковым каналам, расположенным в корпусе, поступает в сборник.[4]

Для удаления распыла  муки к корпусу прикреплен патрубок, соединенный с аспирационным каналом 8. Недостатками просеивателей данного типа являются повышенный уровень шума и значительный износ сита.

Рисунок 1 – просеиватель с плоским ситом

Просеиватели с барабанным ситом. Имеют две разновидности — с подвижным или неподвижным ситом.

Просеиватели с вращающимся  барабаном в виде усеченной пирамиды, называемые пирамидальными буратами, используются, в основном, на предприятиях средней мощности, просеиватели барабанного типа с неподвижными ситами — на предприятиях малой мощности.[4]

Просеиватель с барабанным вращающимся ситом (рис. 2) имеет рабочий орган в виде ситового шести- или пятигранного барабана 4, укрепленного спицами 6на горизонтальном валу 5, расположенном в подшипниках скольжения 1.

Грани барабана представляют собой съемные рамки, на которых  натянуты плоские сита общей площадью 1,5 м². Рамки крепят на каркасе барабана с помощью болтов. Барабан и все элементы бурата размещены в металлическом корпусе 9. Вал приводится во вращение от электродвигателя через червячный редуктор и ременную передачу.[4]

Мука поступает в  просеиватель через отверстие 2 и шнеком 3 перемещается внутрь барабана, который вращается с частотой 40...60 мин^-'. Просеянная мука рассекается на два потока щитками 10 и проходит мимо полюсов магнитов 11, которые очищают ее от металлопримесей. Далее мука шнеком 8 направляется в производство. Сход, перемещаясь вдоль барабана, поступает через канал 7в сборник. Магниты имеют двустороннее расположение и помещены в коробках, которые с помощью шарниров могут поворачиваться на 90° для очистки. Очистка магнитов производится не реже одного раза в смену. Очистка и замена сит осуществляется путем снятия рамок с каждой грани барабана. Производительность бурата 1,3...3 т/ч.

Недостатки буратов: неполное использование ситовой поверхности  барабана (рабочей является только 1/6 часть всей поверхности барабана), попадание муки в сход при перегрузке, забивание сит и низкая удельная производительность.

Рисунок 2  - просеиватель с барабанным вращающимся ситом

Недостатки буратов: неполное использование ситовой поверхности барабана (рабочей является только 1/6 часть всей поверхности барабана), попадание муки в сход при перегрузке, забивание сит и низкая удельная производительность.[4]

В просеивателях барабанного типа с неподвижными ситами движение сырья, необходимое для эффективного просеивания, обеспечивается механическими побудителями. Рабочий орган такого просеивателя (рис. 3) выполнен в виде двух неподвижных барабанных сит.

Внутреннее сито 5 по всей цилиндрической поверхности имеет  круглые отверстия диаметром 1Ю5мм и предназначено для задержания более крупных примесей, а наружное сито 6 имеет отверстие только на съемной полуцилиндрической поверхности , которая закрыта сплошным кожухом 16. Задняя полуцилиндрическая стенка 17 наружного сита выполнена из сплошного металлического листа. В верхней части вала 8 вертикального шнека 3 укреплен конус 7, к которому приварено шесть вертикальных пластин 11 с укрепленными на них по винтовой линии лопатками 12 и двумя винтовыми лопастями.[4]

Мука поступает в приемный бункер 75 через предохранительную решетку 14. Спиральные лопасти, захватывая и перемешивая муку, направляют ее к вертикальному шнеку, который поднимает ее вверх и просеивает через внутреннее сито. Вал вертикального шнека приводится в движение от электродвигателя 10 через клиноременную передачу. От вала шнека через зубчатую передачу 7 приводятся в движение спиральные лопасти 2. Затем лопатки вторично просеивают муку через наружное сито. Окончательно просеянная мука проходит через полюса магнитов 4 для удаления металлопримесей и направляется на дальнейшие операции. Крупные примеси, не прошедшие через внутреннее сито, выталкиваются шнеком через отверстие 9на поверхность вращающегося конуса и центробежной силой сбрасываются в вертикальный канал, откуда поступают в сборник 13. Примеси, задержанные внешним ситом, поднимаются вверх лопатками и выбрасываются через тот же канал в сборник.[4]

Для обеспечения безопасного  обслуживания просеивателя предусмотрена электроблокировка, размыкающая контакты, установленные под предохранительной решеткой и кожухом 16, при снятии которых размыкается цепь электродвигателя и машина останавливается.

Достоинствами просеивателя такого типа являются компактность и  высокая производительность. Недостаток этой машины заключается втом, что в результате протирания муки через сита не исключена возможность дробления и проход вместе с мукой частиц схода.

На предприятиях малой  мощности используются более простые  конструкции просеивателей с одним барабанным неподвижным ситом и удалением частиц схода вручную.[4]

 

Рисунок 3 – просеиватель с неподвижным ситом

 

 

 

 

 

 

2.3 Оборудования для замеса и формования макаронных изделий

Шнековые прессы классифицируют по числу корыт тестосме- сителя (одно-, двух-, трех- и четырехкорытные), по числу прессующих устройств или прессующих шнеков (одно-, двух- и че- тырехшпековые), по наличию и месту вакуумирования теста (в тестосмесителе пли в шнековой камере), по форме матрицы и по конструкции тубуса.