Проект линии производства хлебобулочных изделий на базе ротационной печи

ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1 9
1. Литературный обзор 9
1.1 Общие сведения о технических аспектах дискретных процессов производства хлеба 9
1.2. Назначение, классификация и современные конструкции основных единиц оборудования 16
1.3 Технология дискретного производства мелкоштучных хлебобулочных изделий на основе использования вакуум-испарительного охлаждения 34
2. Формулирование идеи и обоснование технического решения 43
3. Описание разработанного проекта 44
3.1 Описание технологической линии дискретного производства хлебобулочных изделий 44
3.2 Описание конструкции и принципа действия модернизируемого оборудования 46
Глава 2 52
4. Инженерные расчеты 52
4.1 Расчет печи ротационной Г4-ПРЭ 52
4.2 Расчет тестоделительной машины 58
4.3 Расчёт червячной передачи 60
4.4 Расчет шпоночного соединения 65
5 Безопасность и экологичность проекта 67
5.1 Безопасность жизнедеятельности в производственной среде 67
5.2 Экологическая безопасность проекта 72
5.3 Защита работающих при возникновении чрезвычайных ситуаций. 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 80

Весь текст будет доступен после покупки

Снабжение населения свежим хлебом и хлебобулочной продукцией представляет собой важную социально-экономическую задачу, непосредственно влияющую на качество жизни и продовольственную безопасность. Особенно остро эта проблема стоит в отдалённых и малонаселённых пунктах, где логистические издержки высоки, а инфраструктура снабжения развита слабо. В таких условиях население зачастую получает хлеб «ночной выпечки», произведённый за 8–12 часов до продажи, что значительно снижает органолептические и потребительские свойства продукции. Современная хлебопекарная промышленность характеризуется высокой централизацией производства: крупные хлебокомбинаты обеспечивают продукцией обширные территории, что затрудняет оперативную доставку свежих изделий. Эта особенность особенно критична для сельской местности и удалённых поселений, где отсутствует местное производство, а торговые точки получают хлеб с существенной задержкой.
Основными направлениями повышения эффективности снабжения свежей хлебобулочной продукцией являются:
1. Удлинение времени расстойки теста за счёт применения холодильных режимов, заквасок и оптимизированных рецептур, что позволяет замедлить старение крошки и улучшить вкусовые качества.
2. Внедрение технологии двухэтапной (дискретной) выпечки, при которой изделия проходят предварительную выпечку (70–80% готовности) на центральном производстве, а окончательная выпечка (доведение до готовности) осуществляется непосредственно в точке продажи — например, в мини-пекарнях или специализированных торговых модулях. Такой подход позволяет обеспечить потребителю «тёплый хлеб» с ароматом свежей выпечки, несмотря на расстояние до основного производства.
Актуальность. Ключевым технологическим узлом в реализации двухэтапной выпечки является стадия быстрого охлаждения частично выпеченных изделий – от температуры 60–80 °C до 0…+2 °C – для стабилизации структуры и предотвращения микробиологической порчи при хранении и транспортировке.
Традиционные подходы к решению этой задачи сопряжены с рядом недостатков:
- Замораживание до ?18 °C (с использованием компрессорных установок или криогенных агентов, например, жидкого азота) приводит к образованию крупных кристаллов льда, повреждающих клейковинную структуру теста, особенно в изделиях из пшеничной муки. Это неизбежно ухудшает текстуру и объём готового хлеба.
- Конвективное охлаждение до 0…+2 °C в холодильных камерах требует 2–4 часов, в течение которых продукт подвержен риску черствения, роста плесени и потери влаги.
Таким образом, разработка энергоэффективного, быстрого и щадящего метода охлаждения является научно и практически значимой задачей.
Перспективным решением выступает вакуумно-испарительное охлаждение (ВИО) – физический процесс, при котором снижение давления в герметичной камере вызывает интенсивное испарение влаги с поверхности и из внутренних слоёв продукта. Энергия фазового перехода (испарения) отбирается из самого изделия, что приводит к его быстрому и равномерному охлаждению – до целевых температур всего за 5–15 минут. При этом отсутствует термический шок, сохраняется пористая структура крошки, а влажность регулируется точнее, чем при конвекции.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1
1. Литературный обзор
1.1 Общие сведения о технических аспектах дискретных процессов производства хлеба
В связи с ростом благосостояния населения повышаются требования к качеству продуктов питания отечественного и импортного производства, особенно к продуктам первой необходимости - к хлебу, молоку и др. Качество хлеба во многом определяется его свежестью, т.е временем достатки потребителю и реализации. При традиционных промышленных способах выпечки в торговые организации единовременно завозится большое количество выпеченного хлеба, которое не всегда реализуется достаточно быстро. При этом хлеб теряет свои потребительские качества.
Это связано с тем, что традиционная технология производства хлебобулочных изделий требует продолжительного времени непрерывного протекания последовательных процессов просеивания муки; подготовки ингредиентов теста; замеса; брожения, обминки и разделки теста на тестовые заготовки; окончательной расстойки, выпечки, упаковки, выдержки и доставки в торговую сеть.
Полный цикл производства хлебобулочных изделий продолжается 5...7 часов. Поэтому для получения свежего хлеба к завтраку хлебопекарня должна начать работу в полночь. Это существенно ухудшает социальные условия труда пекарей. Непрерывное поточное производство требует начать эту работу как можно раньше. Поэтому, как правило, хлеб «ночной» выпечки к моменту покупки утром уже значительно зачерствел, и считается свежим только по отечественным стандартам.
Новые технологии, направленные на решение проблемы снабжения населения свежим хлебом, предусматривают разделение непрерывного процесса производства хлебобулочных изделий на два дискретных этапа, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 – Классификация направлений работ по совершенствованию технологии производства хлебобулочных изделий
Небольшая продолжительность окончательной расстойки и выпечки, которые можно провести непосредственно на месте реализации хлеба или перед употреблением, в обоих случаях снимает вопросы ухудшения потребительских качеств хлеба и обеспечивает конкурентоспособность продукции. В некоторых странах в крупных супермаркетах до 50 % продаваемого хлеба выпекается по дискретной технологии, непосредственно на месте продажи.
Дискретные способы производства хлебобулочных изделий обладают еще и тем преимуществом, что окончательно хлеб возможно выпекать на удаленных торговых точках, кафе, ресторанах, на автозаправках по потребности, не теряя продукты и вложенные в них средства. Значительнее преимущества создает также окончательная выпечка хлебобулочных изделий непосредственно в крупном магазине в присутствии покупателя.
Технологии дискретной выпечки решают также социальные и трудоохранные проблемы работников пекарен, так как позволяют ликвидировать ночные и вечерние смены.

Весь текст будет доступен после покупки

1) Berk, Z. Food Process Engineering and Technology / Z. Berk. – 4th ed. – Academic Press, 2023. – 480 p. – ISBN 978-0-12-820585-3.
2) Gavrilin, A. N. Energy-Efficient Technologies in Food Industry Equipment / A. N. Gavrilin, A. V. Fedotov // Food Engineering Reviews. – 2023. – Vol. 15, No. 2. – P. 45–67. – DOI: 10.1007/s12393-023-09345-1.
3) Vasilenko, V. N. Modeling and Optimization of Food Extrusion Processes / V. N. Vasilenko, O. V. Titova // Journal of Food Engineering. – 2023. – Vol. 337. – P. 111234. – DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2023.111234.
4) Zhang, L. Advanced Food Processing Engineering: Equipment and Technologies / L. Zhang, H. Wang. – Springer, 2022. – 318 p. – DOI: 10.1007/978-3-031-08921-0.
5) Антипов, С. Т. Современные технологии и оборудование для переработки сельскохозяйственного сырья / С. Т. Антипов, И. Т. Кретов, А. Н. Остриков. – Москва : Пищепромиздат, 2021. – 432 с.
6) Иванов, С. С. Теоретические основы проектирования пищевого оборудования / С. С. Иванов, Е. В. Петрова // Вестник МГУПП. – 2023. – Т. 18, № 4. – С. 112–125. – URL: https://cyberleninka.ru/article/v/teoreticheskie-osnovy-proektirovaniya-pischevogo-oborudovaniya%20(%D0%B4%D0%B0%D1%82%D0%B0%20%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F:%2020.12.2023).
7) Королев, А. А. Энергосберегающие технологии в машинах для пищевых производств / А. А. Королев, Л. М. Федорова. – Москва : КолосС, 2022. – 184 с.
8) Королев, А.А. Энергоэффективные технологии в хлебопечении: оборудование и расчеты / А.А. Королев, Л.М. Федорова. – Москва : КолосС, 2022. – 192 с.
9) Охрана окружающей среды на предприятиях пищевой промышленности / Л.М. Федорова, С.Т. Антипов. – СПб.: Лань, 2021. – 245 с.

Весь текст будет доступен после покупки