Автоматизация приготовления сиропа в производстве безалкогольных напитков

ВВЕДЕНИЕ 3
1 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 5
1.1 Производственная технология безалкогольных напитков 5
1.2 Аппаратурно-технологическая схема изготовления газированных безалкогольных напитков 25
1.3 Характеристика технологического процесса производства 44
1.3.1 Основное оборудование, используемое в технологическом процессе 45
2 ВЫБОР И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ 52
2.1 Подбор технических средств измерения и их сравнительный анализ 52
2.2 Первичные преобразователи измерительных сигналов 61
2.3 Вторичные измерительные приборы 65
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И ВЫПОЛНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ 69
3.1 Описание схемы автоматического контроля технологических параметров 69
3.2 Расчёт измерительного устройства и определение его ключевых характеристик 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 78
ПРИЛОЖЕНИЕ А 80
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 81
ПРИЛОЖЕНИЕ В 82
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 83

Весь текст будет доступен после покупки

Современное производство безалкогольных напитков предъявляет высокие требования к точности соблюдения рецептур, стабильности качества продукции и эффективности технологических процессов. Одним из наиболее ответственных этапов является приготовление сиропа – концентрированной основы напитка, от состава и параметров которой напрямую зависят вкус, аромат и безопасность конечного продукта. Традиционные ручные методы контроля за процессом варки сиропа, основанные на визуальной оценке и периодических замерах, не обеспечивают необходимой точности и воспроизводимости, что может приводить к браку, перерасходу сырья и снижению конкурентоспособности предприятия. В этих условиях автоматизация процесса приготовления сиропа становится не просто желательной, а необходимой мерой для обеспечения устойчивого и рентабельного производства.
Актуальность данной работы обусловлена стремлением предприятий пищевой промышленности к внедрению современных систем управления, позволяющих минимизировать человеческий фактор, повысить точность дозирования компонентов и обеспечить постоянное качество выпускаемой продукции.
Целью выпускной квалификационной работы является проектирование системы автоматизации процесса приготовления сиропа в производстве безалкогольных напитков.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
– изучить технологию производства безалкогольных напитков и выделить особенности этапа приготовления сиропа;
– проанализировать существующее оборудование и определить ключевые контролируемые параметры (температура, концентрация, уровень);
– выбрать подходящие технические средства измерения и выполнить их сравнительный анализ;
– разработать схему автоматического контроля указанных параметров;
– провести необходимые технические расчёты для проектируемой системы;
– предложить решения по монтажу и интеграции системы на действующем оборудовании.
Объектом исследования выступает технологический процесс приготовления сиропа. Предметом исследования – система автоматического контроля параметров этого процесса.
В работе использованы методы анализа технологических схем, инженерного проектирования, сравнительной оценки технических средств и расчётно-аналитические методы.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
1.1 Производственная технология безалкогольных напитков
Газированные напитки общего назначения – это водные растворы, насыщенные диоксидом углерода, в состав которых входят сахарный сироп и различные компоненты: плодово-ягодные или спиртованные соки, натуральные экстракты, концентрированные соки, пряно-ароматические растительные экстракты, цитрусовые настои, ароматические эссенции, красители и прочие добавки.
Напитки специального назначения разрабатываются с учётом потребностей определённых групп населения. К ним относятся витаминизированные, тонизирующие, низкокалорийные напитки, а также продукция, предназначенная для людей с сахарным диабетом, спортсменов, детей и лиц, подверженных повышенным умственным или физическим нагрузкам.
Так, например, напитки для диабетиков представляют собой газированные водные растворы ксилита или сорбита с добавлением различных ингредиентов, тогда как в низкокалорийных напитках сахар заменяется на смесь сахара и сахарина, чистый сахарин либо другие подсластители.
Негазированные напитки – это водные растворы, содержащие сахар, вино, сок, цитрусовые настои, лимонную кислоту и колер.
Сухие шипучие и нешипучие напитки производятся в виде порошковых смесей, включающих сахар, виннокаменную или лимонную кислоту, ароматизаторы и красители; в шипучих версиях дополнительно присутствует двууглекислый натрий.
Искусственные минерализованные воды представляют собой водные растворы солей – гидрокарбоната натрия, хлорида натрия, хлорида кальция, сульфата магния. Выпускаются в двух вариантах: с насыщением диоксидом углерода и без него.
Характеристика безалкогольных напитков
Все безалкогольные напитки отличаются по вкусовым качествам и составу, однако объединены общими свойствами – способностью утолять жажду и обеспечивать питательную ценность. Одним из ключевых компонентов является сахар, который быстро усваивается организмом и эффективно восстанавливает энергетические ресурсы.
По внешнему виду такие напитки делятся на жидкие (прозрачные и мутные) и концентраты, расфасованные в потребительскую тару.
Прозрачные жидкие напитки должны быть кристально чистыми, без осадка и посторонних включений.

Весь текст будет доступен после покупки

1) ГОСТ 34792-2021. Продукция слабоалкогольного и безалкогольного производства. Термины и определения. – Введ. 2022-07-01. – М.: Стандартинформ, 2021. – 24 с.
2) ГОСТ 34975-2023. Напитки безалкогольные тонизирующие, в том числе энергетические. Технические условия. – Введ. 2024-07-01. – М.: Стандартинформ, 2023. – 16 с.
3) ГОСТ Р 70644–2023/ISO/TS 22002-5:2019. Программы предварительных условий для пищевой промышленности. Часть 5. Производство кормов и кормовых добавок. – М.: Стандартинформ, 2023. – 48 с.
4) ГОСТ Р 702.1.001-2020. Российская система качества. Безалкогольные газированные напитки на растительном сырье. Опережающие требования. – Введ. 2021-01-01. – М.: Стандартинформ, 2020. – 12 с.
5) ПНСТ 870-2023. Системы искусственного интеллекта для управления процессами в переработке сельскохозяйственной продукции и пищевой промышленности. Общие требования. – М.: Стандартинформ, 2023. – 28 с.
6) Агеев С.Е., Петров А.В. Современные системы автоматизации пищевых производств: учебное пособие. – М.: ДеЛи принт, 2022. – 256 с.
7) Беляев М.И., Соколов В.А. Автоматизация технологических процессов в пищевой промышленности: монография. – СПб.: Лань, 2023. – 320 с.
8) Васильев А.А., Кузнецов Д.С. Применение промышленных контроллеров в системах управления производством напитков // Пищевая промышленность. – 2023. – № 4. – С. 45–52.
9) Григорьев А.Н., Титов С.В. Интеллектуальные датчики для контроля параметров технологических процессов в пищевой промышленности // Автоматизация и современные технологии. – 2022. – Т. 76, № 8. – С. 387–394.
10) Зайчик Ц.Р. Технологическое оборудование предприятий напитковой промышленности: учебник. – 6-е изд. – М.: ИНФРА-М, 2023. – 512 с.

Весь текст будет доступен после покупки