Овсяные хлопья геркулес представляют собой приплюснутые зерна овса, который произрастает практически во всем мире. Особенно этот продукт ценится жителями Великобритании и Ирландии, так как в этих странах из-за короткого летнего периода другой вид злаков не созревает.
Процесс производства хлопьев достаточно долгий. Сначала отбирается овес высшего сорта. Затем с помощью специального аппарата его очищают от сора и различных примесей. После этого зерна сортируют по размеру, промывают и пропаривают. Последнюю процедуру проводят для того, чтобы упростить процесс отделения пленки от овса. Далее пропаренное сырье высушивают до влажности восемь процентов, охлаждают до температуры сорок градусов и окончательно очищают от пыли. После проведения всех необходимых манипуляций из овсяных зерен делают хлопья. Для этого подготовленное сырье пропускают через специальный вальцовой станок, который расплющивает ядра овса. В итоге получаются сплющенные хлопья кремового цвета, ширина которых составляет четыре миллиметра (см. фото).
Многие задаются вопросом, чем геркулес отличается от обычных овсяных хлопьев. Между этими продуктами отличие есть, и оно заключается в двух факторах:
- технология производства – обычная овсяная крупа представляет собой неочищенные цельные хлопья, геркулес – продукт, прошедший специальные стадии гидротермической обработки;
- продолжительность приготовления – варить овсянку нужно не менее часа, тогда как для геркулеса достаточно двадцати минут.
Разница между двумя этими продуктами заключается и в биологической ценности. Хлопья, прошедшие обработку, являются менее полезными, чем необработанные овсяные зерна.
Как выбрать и хранить овсяные хлопья геркулес?
Чтобы выбрать качественные овсяные хлопья геркулес, прежде всего нужно внимательно рассмотреть упаковку продукта. Она должна быть целой, без каких-либо повреждений и признаков влаги. Помните, что при повышенной влажности образуется плесень. Из составляющих геркулеса должны быть указаны только хлопья.
Обязательно посмотрите на приведенную ниже таблицу. В ней мы опишем все технические требования, которым, согласно действующему ГОСТу, должны соответствовать такие хлопья.
Срок годности геркулеса зависит от тары, в которую он запечатан. В целлофане продукт может храниться в течение одного года, а в картонной упаковке не более четырех месяцев.
Чтобы максимально продлить срок реализации хлопьев, их нужно хранить в сухом месте!
Использование в кулинарии
В кулинарии геркулес может использоваться в качестве отдельного вида каши и как дополнительный ингредиент ко многим блюдам. В первом случае продукт требуется довести до готовности. Это можно сделать двумя способами: путем варки и пропаривания. Чтобы хлопья отварить, их требуется лишь залить водой, поставить на огонь и довести до готовности. Приготовить геркулесовую кашу можно также в мультиварке на режиме «Каши». На это обычно уходит не более десяти минут. Вместо воды можно также использовать молоко.
Если не хотите геркулес варить, то просто залейте его какой-нибудь жидкостью (водой, молоком, простоквашей, кефиром и т. д.) и оставьте на двадцать минут. Спустя это время вы получите очень вкусную и сытную овсяную кашу, которая является идеальным завтраком для человека любой возрастной категории.
Из таких хлопьев в домашних условиях можно приготовить очень вкусное традиционное овсяное печенье с различными начинками, начиная от шоколада и заканчивая апельсиновым джемом. На территории Прибалтики принято готовить сладкие десерты с данным продуктом. Для приготовления одного из них возьмите сливочное масло и сахарный песок (по 150 г). Эти ингредиенты растопите, дополните стаканом геркулеса, тщательно перемешайте и выложите на тарелку в виде пирамиды. Когда лакомство застынет, подайте его к столу вместе с печеными яблочными дольками. Несмотря на простоту приготовления, десерт выходит очень вкусным и аппетитным!
С помощью переработанных овсяных хлопьев можно загустить любой вид супа (овощной, мясной и даже молочный). Некоторые кулинары данный продукт применяют в качестве необычной панировки для рыбных и мясных котлет. Также с использованием геркулеса делают различные сырные закуски, изумительные торты, диетические оладушки и не только.
Польза и вред
Польза таких овсяных хлопьев в первую очередь заключается в том, что в их составе присутствуют очень важные органические соединения, которые облегчают усвоению аминокислот. Именно поэтому геркулесовую кашу часто рекомендуют включать в рацион спортивного питания.
Стоит отметить, что геркулес богат витаминами В, Е, РР и Н, а также целым перечнем минеральных веществ, среди которых главенствуют селен, железо, йод и фосфор.
Овсяные хлопья невероятно полезны при острых заболеваниях ЖКТ, так как они имеют свойство обволакивать желудочные стенки.
Нанести вред организму геркулес может только при чрезмерном употреблении . В этом случае продукт плохо скажется на костях и ногтях. Они станут ломкими из-за плохо усвоения кальция.
Овсяные хлопья геркулес – очень вкусный и полезный продукт как для взрослых, так и для маленьких детей!
Овсяными хлопьями «Геркулес» называют овсяную крупу, очищенную от цветочных пленок, пропаренную и расплющенную в хлопья.
Существует две технологические схемы производства овсяных хлопьев «Геркулес»: так называемая полная схема, когда в качестве исходного сырья используют крупяной овес, и короткая схема, при которой в качестве сырья применяют овсяную крупу, получаемую со специальных крупозаводов.
Производство овсяных хлопьев «Геркулес» из крупы
На пищеконцентратных предприятиях, где, кроме хлопьев «Геркулес», другой продукции из овса не вырабатывают, целесообразно производство овсяных хлопьев организовать по короткой схеме прямо из крупы, получая ее с крупозаводов.
В этом случае резко сокращаются перевозки сырья и вывоз кормовых отходов с предприятий. Так, если при изготовлении хлопьев из овса необходимо на 1 т готовой продукции завезти около 2 г крупяного овса и вывезти почти около 1 т кормовых отходов, то при производстве хлопьев из крупы требуется завезти на 1 т готовой продукции немногим больше 1 т крупы и вывезти около 20 кг отходов.
Сокращаются также затраты на электроэнергию и топливо.
Однако при организации производства овсяных хлопьев из крупы нельзя механически отбросить все операции, связанные с производством крупы и начать схему с пропарки крупы.
В короткой схеме производства приходится предусматривать дополнительную очистку и сортировку крупы на сепараторе и отделение от нее на падди-машинах необруша, а также подсушку крупы перед отделением необрушенных зерен. Это объясняется тем, что наша крупяная промышленность вырабатывает овсяную крупу с допусками, которые не могут быть приняты в производстве овсяных хлопьев «Геркулес», особенно если учесть, что они являются продуктом, предназначенным для приготовления пищи без какой-либо подработки, и такой процесс, как мойка перед варкой, исключается.
Так, например, содержание нешелушеных зерен в овсяной крупе высшего сорта, поставляемой крупяной промышленностью, допускается 0,4%, а в крупе, поступающей на плющильный станок в производстве овсяных хлопьев, нешелушеных зерен должно быть не более 0,15%.
Кроме того, товарная овсяная крупа на крупозаводах затаривается в мешки и не исключена возможность попадания в нее посторонних предметов (обрывки шпагата, щепочки и т. п.), от которых надо освободиться. В связи с неоднородностью овсяной крупы по размеру необходимо также отделение мелкой крупы.
Овсяную крупу нужно подсушивать, чтобы в дальнейшем при пропарке содержание влаги в ней не поднималось выше норм, допустимых для хлопьев «Геркулес».
На некоторых предприятиях в технологическом процессе предусматривают подсушку не крупы, а готовых хлопьев, перед расфасовкой.
Сушка хлопьев взамен крупы не может быть рекомендована по следующим соображениям. Хлопья - очень нежный продукт, поэтому при транспортировке их в сушилках получается много отходов в виде мучели и лома, в то время как при сушке крупы никаких отходов нет. Кроме того, технологический эффект работы падди-машины при обработке круп с меньшей влажностью повышается, поэтому для более полного отбора необрушенных зерен и случайной зерновой примеси целесообразно крупу подсушивать перед сортировкой.
В связи со сказанным технологическая схема производства хлопьев «Геркулес» непосредственно из овсяной крупы несколько осложняется.
Поступающую в цех овсяную крупу направляют на зерновой сепаратор 1 (рис. 63) для очистки от посторонних примесей, в том числе от ферропримесей, и отделения мелкой крупы и дроб-ленки. На сепараторе устанавливают металлические штампованные сита с отверстиями следующих размеров (в мм): приемное сито - 4 X 20, сортировочное сито - 2,5 X 20, подсевное сито - 1,5 X 15.
Рис. 63. Технологическая схема производства хлопьев «Геркулес» из овсяной крупы.
Сход с приемного сита, содержащий крупные примеси, направляют в отходы, проход с подсевного сита - мелкая крупа и сечка - также является отходом. Сходы с сортировочного и подсевного сит соединяют вместе и направляют на дальнейшую переработку.
Очищенную крупу подсушивают до содержания влаги 8%.
Сушку осуществляют на любых сушилках, используя в качестве агента нагретый воздух. Целесообразнее всего сушить крупу на ленточных конвейерных сушилках КСА и СПК.
Подсушенную на сушилке 2 крупу для отделения необрушенных зерен и зерновой примеси обрабатывают на крупоотдели-гельной машине 3 и затем пропаривают в пропаривателе 4 и выдерживают в бункере 5.
Пропаренную крупу плющат в хлопья на плющильном станке 6.
Хлопья охлаждают и отделяют от них свободную лузгу на аспирационной колонке 7, расфасовывают на развесочно-упаковочном автомате 8 и упаковывают в пачки на автомате 9.
Более подробно технологические операции производства овсяных хлопьев рассматриваются ниже.
После обработки овсяной крупы на крупоотделительной машине ее пропаривают в горизонтальном пропаривателе в течение 2-3 мин при давлении пара в пропаривателе 2-3 кГ/см 2 (196-294 кн/м 2).
Во время пропаривания крупа увлажняется до 12-12,5%, что облегчает дальнейший процесс ее плющения: крупа меньше дробится и крошится.
В крупе наблюдается частичная клейстеризация крахмала, это существенно изменяет физические и биохимические свойства крупы; крахмал становится более усвояемым.
Иногда пропаренную крупу для равномерного распределения влаги в ядре выдерживают в бункерах в течение 25-30 мин.
При такой выдержке, кроме уравновешивания влаги в ядре крупы, что очень важно для процесса плющения, наблюдается старение крахмала, характеризующееся снижением содержания в крупе водорастворимых веществ. В результате старения крахмала укрепляются стенки клеток его, что также способствует получению хлопьев с хорошей структурой.
Крупу после пропаривания и выдержки плющат на вальцовом станке в хлопья толщиной 0,4 мм. На вальцовом станке устанавливают гладкие валки с одинаковым числом оборотов. Следует иметь в виду, что мельничные вальцовые станки, имеющие разное число оборотов валков, непригодны для плющения, так как различное число оборотов валков создает сдвиг слоев крупинки, зажатой валками, в связи с опережением скорости одного валка относительно другого. Этот сдвиг приводит к дроблению ядра, и хлопьев не получается.
Овсяные хлопья после плющения пропускают через лузговейку для отделения свободной пленки (лузги). Одновременно хлопья охлаждаются и подсушиваются.
Лузговейка, или, как ее называют, аспирационная колонка, представляет собой прямоугольную камеру с каналами для прохода воздуха и продукта, в ней происходит разделение продукции по принципу пневматической сепарации с использованием различных аэродинамических свойств отдельных составных частей смеси продукта.
Промышленность использует аспирационные колонки с рабочей щелью (для поступления продукта) длиной 500 и 1000 мм.
Обычно аспирационные колонки выполняются из дерева.
Работа аспирационной колонки видна из рис. 64.
Воздух, поступающий в канал 1, встречается с продуктом, который подается в аппарат через отверстие 2. При соответствующей скорости воздуха лузга и другие легкие примеси уносятся воздушным потоком в осадочную камеру 3, где и оседают в связи с потерей воздухом скорости, а затем через отверстие, закрываемое клапаном 4, периодически выбрасываются в канал 5 и оттуда в приемник лузги. Очищенный продукт (хлопья), как более тяжелые, воздухом не захватываются и падают в приемник через отверстие 6.
Для регулировки скорости воздуха в канале 1 служит дроссельный клапан 7, меняя угол поворота которого, можно уменьшить или увеличить щель выхода воздуха из канала.
Производительность аспирационной колонки 1 кг продукта в час на 1 мм длины рабочей щели 2. Расход воздуха при очистке 1 т продукта в час около 60 м 3 в минуту. При таком большом количестве воздуха хлопья, проходя через лузговейку, достаточно охлаждаются и теряют часть влаги, т. е. подсыхают.
n1.doc
Содержание:Введение………………………………………………………………………….3
1. Технологическая часть…………………………………………………….….6
1.1.1 Характеристика овсяных хлопьев………………………………….…6
1.1.2 Характеристика сырья………………………………………………....9
1.1.3 Метод технохимического контроля…………………………….……10
1.2 Машинно-аппаратурная схема производства овсяных хлопьев…….…16
1.3 Технологическая схема изготовления овсяных хлопьев…………….…21
2. Расчет материального баланса……………………………………………....22
3.Описание машины используемые в составе технологической линии производства овсяных хлопьев………………………………………………...25
Заключение………………………………………………………………….…..32
Список использованной литературы………………………………………..…33
Введение
Хотя весь прогрессивный мир сегодня использует в питании овсяные продукты, применяя современные технологии их производства, у истоков их разработки стояли русские мастера. При выработке овсяной крупы зерно до шелушения замачивали в чанах или рогожных кулях, погружавшихся в водоемы, затем сушили («томили») в русских печах и трижды шелушили в самодельных деревянных жерновых поставах до полного удаления оболочек. Снятые в процессе шелушения оболочки удаляли в сеялке-сортировке.
За несколько столетий развития технологии переработки зерна овса в крупу появилось множество продуктов, которые, к сожалению, каждый раз оказывались менее ценными чем исходное зерно. Все дело в том, что в процессе шелушения зерна вместе с оболочками неизбежно удаляются верхние слоя ядра, содержащие наиболее ценные в пищевом отношении вещества: белки, витамины, макро- и микроэлементы. Кроме того, длительная варка крупы в процессе приготовления кулинарных блюд также приводит к значительным потерям питательных и биологически активных веществ овса. Современные тенденции переработки зерна овса отражают стремление предупредить такие потери. Произошли изменения и в технологии приготовления домашней пищи. Стремление рационально питаться с одной стороны, и, острая нехватка времени на приготовление пищи вместе с появлением новых кухонных «помощников» в виде микроволновых печей с другой стороны, преодолели появление продуктов быстрого приготовления. Среди них прочее первенство удерживают овсяные хлопья.
Основными достоинствами овсяных хлопьев являются: способность к длительному хранению без изменения свойств, быстрота и простота приготовления.
В состав овсяных «Геркулес» входят (%): крахмал – до 65, сахар – 2,5, белки – 14,5, жир – 6,5, зольные элементы – 1,8. Среди белков присутствуют альбумины (6… 8 %), глобулины (22 %) белки группы проламинов (около 35 %) и глютелинов (35 %). Белки по сравнению с другими крупами характеризуются высоким содержанием лизина, тирозина и цистина. Среди минеральных веществ сравнительно много соединений кальция.
Овсяные хлопья всегда были и остаются на столе российских потребителей в качестве быстрого, полезного и вкусного блюда. Несмотря на то, что технологии изготовления постоянно совершенствуется, изменяются, последовательность производства овсяных хлопьев остаются практически неизменными на протяжении многих лет.
Для большинства этих предприятий в настоящее время характерен низкий уровень технологии производства. Использование несовершенных технологий, помимо потерь сырья и готовой продукции, увеличивает трудоемкость производства, влияет на экологию. Только разработка и внедрение конкурентноспособных технологий позволит вывести производство овсяных хлопьев на необходимый уровень развития.
Актуальность настоящей работы обусловлена необходимостью внедрения новых прогрессивных технологий, основанных на интенсификации производственных процессов, повышении качества и пищевой ценности вырабатываемой продукции, снижении потерь и затрат сырья.
Основной целью данного курсового проекта является совершенствование технологии изготовления овсяных хлопьев высокого качества в условиях малого предприятия на основе безотходной технологии, с использованием более дешевого сырья.
В соответствии с поставленной целью выдвигаются следующие задачи:
Представить характеристику готового продукта, сырья, используемого для его производства и методы технологического контроля;
Разобрать технологию изготовления овсяных хлопьев;
Выбрать машинно-аппаратурную схему производства;
Предложить технологическую схему производства;
Провести расчет материального баланса:
Произвести выбор основного оборудования и дать его описание.
Внедрение данного проекта позволит обеспечить выпуск овсяных хлопьев с высокими органолептическими показателями.
1. Технологическая часть
1.1.1 Характеристика овсяных хлопьев
Овсяные хлопья представляют собой овсяную крупу, очищенную от примесей, пропаренную и расплющенную в хлопья.
По пищевой ценности овсяные хлопья превосходят многие крупяные. Белки овса содержат все незаменимые аминокислоты, которые человеческий организм не может синтезировать сам и должен получать с пищей. Углеводы овсяного ядра в основном представлены крахмалом, зерна которого в отличие от других видов крахмала очень мелкие, имеющие веретенообразную форму, хорошо усваиваются организмом человека.
Химический состав зерна овса колеблется в зависимости от района произрастания и сорта. В среднем овес содержит (в % на сухое вещество) белковых веществ до 12,5, жиров до 6, углеводов до 66,5, золы до 4,0, клетчатки до 12,2.
В отличие от других культур (просо, кукуруза) жир в овсе распределен равномерно по всему зерну, поэтому удаление зародыша не обедняет овсяные хлопья жиром. В жире овса найден лецитин, очень важный в физиологическом отношении фосфатид. Белковые вещества в овсе представлены глобулинами - авенином и авеналином.
Пищевые вещества овсяных хлопьев обладают высокой усвояемостью. Например, усвояемость белков овсяных хлопьев равна 85%, углеводов - 96%, жиров - 94%. В связи с этим овсяные продукты играют важную роль в питании человека.
В зависимости от способа обработки сырья овсяные хлопья подразделяют на три вида: «Геркулес», лепестковые и «Экстра». Овсяные хлопья «Геркулес» и лепестковые вырабатывают из овсяной крупы высшего сорта по ГОСТ 3034. Для выработки овсяных хлопьев «Экстра» используют овес 1-го класса по ГОСТ 28673. В зависимости от времени варки овсяные хлопья «Экстра» вырабатывают трех номеров: №1 – из целой овсяной крупы; № 2 – мелкие из резаной крупы; № 3 – быстроразваривающиеся из резаной крупы.
Качество круп регламентируется стандартами и оценивается по органолептическим и физико-химическим показателям.
Цвет крупы определяется природными свойствами исходного зерна и должен быть от кремового до желтого.
Вкус и запах должны быть свойственные крупе, без посторонних привкусов и запахов, допускается слабый привкус горечи в овсяной крупе.
Допустимая влажность круп составляет 12,5-15,5 %.
Зараженность вредителями крупы не допускается.
Наличие примесей и недоброкачественного ядра снижают потребительские свойства крупы. В крупах могут содержаться минеральная и органическая примеси, семена сорных растений, вредная примесь (головня, спорынья, вазель, горчак), испорченные ядра, нешелушеные зерна, битые ядра, мучка. Стандартами нормируется содержание примесей для каждого вида круп в процентах.
Наиболее важным показателем качества крупы является содержание в ней доброкачественного ядра. В различных крупах его должно быть не менее 98-99 %. В зависимости от этого показателя и наличия примесей устанавливается товарный сорт круп.
Для овсяных хлопьев стандартом регламентируется кислотность, которая должна быть не более 5 град. Накопление кислот при хранении происходит за счет распада жиров.
Зольность характеризует содержание минеральных веществ в крупе и нормируется стандартами только для овсяных хлопьев.
Требования и нормы для овсяных хлопьев приведены в таблице 1
| Наименование показателей | Характеристики и нормы для видов хлопьев |
||||
| Экстра | “Геркулес ” | Лепестковые |
|||
| №1 | №2 | №3 |
|||
| 1.Цвет | Белый с оттенками от кремового до желтого |
||||
| 2. Запах | Свойственный овсяной крупе без плесневелого, затхлого и других посторонних запахов |
||||
| 3. Вкус | Свойственный овсяной крупе без привкуса горечи и посторонних привкусов |
||||
| 4. Влажность, %, не более | 12,5 | 12,0 | 12,0 | 12,0 | 12,0 |
| 5. Зольность (в пересчете на сухое вещество, %, не более) | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 1,9 |
| 6. Кислотность в градусах, не более | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 |
| 7. Сорная примесь, %, не более | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 0,35 | 0,25 |
| В числе сорной примеси: а) минеральной примеси,не более | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 |
| б) цветковых пленок (свободных и полученных в результате отделения от ядра) | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
| в) вредной примеси и куколя, не более | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
| В числе вредной примеси: софоры лисохвостной и вязеля разноцветного, не более | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| 8. Развариваемость | 15 | 10 | 5 | 20 | 10 |
| 9. Зараженность вредителями | Не допускается |
||||
| 10. Загрязненность вредителями | То же |
||||
| 11. Металломагнитная примесь, мг в 1 кг крупы: размером отдельных частиц в наибольшем линейном измерении не более 0,3 мм и (или) массой не более 0,4 мг Размером и массой отдельных частиц более указанных выше значений | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| Не допускается |
|||||
1.1.2. Характеристика сырья
Основные посевы овса сосредоточены в центральных нечерноземных и черноземных областях, Белоруссии, Прибалтике, Приуралье и Западной Сибири.
Овес - культура пленчатая, количество цветковых пленок у низкопленчатых сортов достигает 24 %, у высокопленчатых - более 33 %. Окраска цветковых пленок положена в основу деления овса на типы. Она может быть белой (светло-кремовой или слегка розоватой) и желтой разной интенсивности. Очень редко встречается овес с коричневой цветковой пленкой. Окраска легко изменяется, темнеет при неблагоприятных условиях уборки и хранения, что учитывается при оценке зерна. Цветковые пленки с ядром не срастаются, поэтому сравнительно легко удаляются при шелушении. Плодовые и семенные оболочки почти бесцветные, тонкие; их доля составляет 4-5 %, причем около 1,5 % приходится на волоски опушения, образуемые наружным слоем плодовой оболочки и покрывающие всю поверхность ядра. Алейроновый слой состоит из одного ряда клеток и составляет 6-8 % зерновки. Зародыш у овса довольно крупный - 3-4 % зерна. На долю эндосперма приходится 50-55 % массы зерновки. Эндосперм у овса рыхлый, мучнистый, белого цвета.
Стандартом предусмотрено деление овса на два типа: I - продовольственный, II - кормовой. В I типе различают два подтипа- белый и желтый; II тип на подтипы не делят. Кондиции устанавливаются так же, как и у других культур.
В крупяную и пищеконцентратную промышленность поступает овес только I типа. Дополнительными показателями его качества являются: содержание чистого ядра (не менее 63%), мелких зерен (не более 5 %); более строго ограничивается наличие примесей (сорной - до 2,5 %, зерновой - до 3 %).
1.1.3 Метод технохимического контроля овсяной крупы
Значительная часть технологических процессов в пищевой промышленности осуществляется в водной среде, и, соответственно, в составе многих полуфабрикатов и пищевых продуктов присутствует то или иное количество влаги. В связи с этим массовая доля влаги является одним из важнейших показателей при оценке качества овсяной крупы. С массовой долей влаги непосредственно связан срок хранения продуктов, так как избыток влаги способствует протеканию химических и ферментативных реакций и развитию микроорганизмов, вызывающих плесневение и разложения продуктов.
Массовая доля влаги оказывает непосредственное влияние на технико-экономические показатели предприятий. Избыток влаги с одной стороны может повысить выход годной продукции, а с другой понизить его. Увеличение влагосодержания в овсяной крупе может приводить к увеличению энергозатрат.
В нормативно-технической документации, учитывая большую важность этого показателя устанавливаются предельные нормы массовой доли влаги в овсяной крупе, а также методы её определения.
Влажность овсяной крупы определяется воздушно-тепловым методом. Сущность метода заключается в обезвоживании крупы в воздушно-тепловом шкафу при фиксированных параметрах температуры и продолжительности сушки и определении убыли ее массы.
Данный метод даёт наиболее точные результаты. Это обусловлено тем, что процесс удаления влаги протекает длительное время за которое влага полностью успевает продиффундировать из глубинных слоёв исследуемого объекта к его поверхности и испариться. Окончательный результат будет определяться только физико-химическими свойствами объекта и влагосодержанием окружающего воздуха.
В пищевой промышленности наибольшее распространение для определения массовой доли влаги овсяной крупы получил сушильный шкаф СЭШ-3МЭ.
Сушильный шкаф представляет собой сборную металлическую несущую конструкцию цилиндрической формы (защитный кожух) с опорными ножками и дверкой для загрузки бюкс с исследуемыми образцами (рис.1.1).
Рис. 1.1 Внешний вид сушильного шкафа СЭШ-3МЭ
Защитный кожух отделён от рабочего пространства сушильной камеры теплоизолирующим материалом. Внутри сушильной камеры встроен вращающийся столик с отверстиями для размещения бюкс с образцами продукции, подлежащей высушиванию. Вращающийся столик размещён на одной оси с электрическим двигателем мотор-редуктора, установленным на верхней крышке кожуха сушильной камеры. Мотор-редуктор закрыт защитным кожухом.
В верхней части защитного кожуха сушильной камеры предусмотрены технологические отверстия (гнёзда), предназначенные для прохождения нагретого воздуха из рабочей камеры. Технологические отверстия по мере необходимости закрываются заглушками из теплостойкого материала.
К нижней части (днищу) защитного корпуса сушильной камеры крепится блок нагревательных элементов (электрический нагреватель) с вентилятором и панель управления работой сушильного шкафа. В конструкции шкафа предусмотрено автоматическое поддержание температуры воздуха в опорной точке сушильной камеры. Обмен воздуха сушильной камеры обеспечивается воздушным потоком, создаваемым электровентилятором. Нагревание воздуха осуществляется электронагревателем. Нагреватель состоит из двух параллельных секций: основной – мощностью около 700Вт и дополнительной – 700Вт. Основная секция включена постоянно. Дополнительная секция включается и выключается по мере необходимости. На панели управления расположены кнопка включения сушильного шкафа, кнопка включения вращения сушильного стола и кнопка толчкового вращения стола (рис.1.2).
Рис. 1.2. Внешний вид панели управления сушильным шкафом
При включении сушильного шкафа загорается соответствующая индикаторная лампочка. На панели управления находится также блок поддержания температуры (одноканальный микропроцессорный измеритель – регулятор ТРМ-1 «Овен»). Блок позволяет установить требуемую для высушивания температуру и поддерживать её в необходимых пределах и, кроме того, на передней панели можно видеть значение температуры в сушильной камере.
Экспериментальная часть
Приборы, реактивы, оборудование
Весы лабораторные, класс точности по ГОСТ 24104-2001: 1 специальный (например, типа «Acom JW-1»);
Шкаф сушильный СЭШ-3МЭ;
Щипцы тигельные;
Бюксы СН 34/12, СН 45/13, СН 60/14;
Эксикатор, заряженный силикагелем или насыщенным раствором СаСℓ 2 .
В зависимости от вида исследуемого продукта выбирают тип бюкса (рис.1.3), (без отверстий для мелкодисперсных продуктов, сетчатый для зерна и крупнодисперсных продуктов).
Бюкс, используемый для высушивания исследуемого образца, предварительно выдерживают в сушильном шкафу до постоянной массы (температура 100-105 0 С, время выдерживания, ориентировочно, 20 минут) и взвешивают с точностью до 0,01г.
Рис. 1.3 Бюксы, используемые для высушивания.
Образец исследуемого вещества измельчают, помещают в высушенный бюкс и также взвешивают на лабораторных весах (рис.1.4) с точностью до 0,01 г. Взвешивание осуществляют с крышкой.
Рис. 1.4 .Лабораторные весы « Acom JW -1».
Перед началом взвешивания необходимо при помощи винтовых ножек правильно установить весы по уровню, расположенному на левой части корпуса весов, так от этого зависит точность и воспроизводимость измерений.
Следует отметить, что при взвешивании на весах этой конструкции вес тары (бюкса) можно компенсировать нажатием кнопки «ТАРА». Указанное действие в этом случае необходимо учесть при проведении вычислений.
Затем бюкс помещают в сушильный шкаф, имеющий температуру 100-105 0 С.
Высушивание исследуемого образца осуществляют без крышки бюкса до тех пор пока не установится постоянная масса. То есть до тех пор пока два последующих взвешивания не покажут одинаковый результат (одинаковую или практически одинаковую массу). Понятно, что в период высушивания время от времени бюкс необходимо закрывать крышкой, вынимать из сушильного шкафа и взвешивать.
Практически одинаковой массой, при определении массовой доли влаги, считается та разница в массе между двумя последовательными взвешиваниями, которая отличается не более чем на 0,01 г.
Обычно первое взвешивание бюкса с исследуемым образцом осуществляют через 3-4 часа после начала взвешивания.
Каждое последующее взвешивание осуществляют через 0,5-2,0 часа в зависимости от свойств исследуемого объекта.
В целях снижения ошибки определения массовой доли влаги эксперимент проводят с одной, а в ответственных случаях с двумя повторностями. Расхождение между повторными определениями по этому методу не должны быть более 1%.
Среднюю величину из двух повторных определений принимают за массовую долю влаги исследуемого объекта.
При проведении эксперимента следует обратить внимание на то, что при высушивании бюкс должен быть открыт, а при взвешивании его необходимо накрывать крышкой.
Обработка результатов, записи в журнале
Масса пустого бюкса, (М 1) - г
Масса бюкса с исследуемым образцом (М 2) - г
Масса исследуемого образца (М 2 – М 1 = М 3) - г
Масса бюкса с исследуемым образцом после высушивания (М 4) - г
Масса высушенного образца (М 4 – М 1 = М 5) - г
Масса испарившейся влаги (М 3 – М 5)
Массовая доля влаги рассчитывается по формуле:
%
(1)
Заключение
Массовая доля влаги в исследуемом продукте составляет
= процентов. (2)
1.2 Машинно-аппаратурная схема производства овсяных хлопьев
На пищевых предприятиях, где, кроме хлопьев «Геркулес», другой продукции из овса не вырабатывают, целесообразно производство овсяных хлопьев организовать по короткой схеме прямо из крупы, получая ее с крупозаводов.
В этом случае резко сокращаются перевозки сырья и вывоз кормовых отходов с предприятий. Так, если при изготовлении хлопьев из овса необходимо на 1 г готовой продукции завезти около 2 г крупяного овса и вывезти почти около 1 т кормовых отходов, то при производстве хлопьев из крупы требуется завезти на 1 г готовой продукции немногим больше 1 т крупы и вывезти около 20 кг отходов.
Сокращаются также затраты на электроэнергию и топливо.
Однако при организации производства овсяных хлопьев из крупы нельзя механически отбросить все операции, связанные с производством крупы и начать схему с пропарки крупы.
В короткой схеме производства приходится предусматривать дополнительную очистку и сортировку крупы на сепараторе и отделение от нее на падди-машинах необруша, а также подсушку крупы перед отделением необрушенных зерен. Это объясняется тем, что наша крупяная промышленность вырабатывает овсяную крупу с допусками, которые не могут быть приняты в производстве овсяных хлопьев «Геркулес», особенно если учесть, что они являются продуктом, предназначенным для приготовления пищи без какой-либо подработки, и такой процесс, как мойка перед варкой, исключается.
Так, например, содержание нешелушеных зерен в овсяной крупе высшего сорта, поставляемой крупяной промышленностью, допускается 0,4%, а в крупе, поступающей на плющильный станок в производстве овсяных хлопьев, нешелушеных зерен должно быть не более 0,15%.
Кроме того, товарная овсяная крупа на крупозаводах затаривается в мешки и не исключена возможность попадания в нее посторонних предметов (обрывки шпагата, щепочки и т. п.), от которых надо освободиться. В связи с неоднородностью овсяной крупы по размеру необходимо также отделение мелкой крупы.
Овсяную крупу нужно подсушивать, чтобы в дальнейшем при пропарке содержание влаги в ней не поднималось выше норм, допустимых для хлопьев «Геркулес».
На некоторых предприятиях в технологическом процессе предусматривают подсушку не крупы, а готовых хлопьев, перед расфасовкой.
Сушка хлопьев взамен крупы не может быть рекомендована по следующим соображениям. Хлопья - очень нежный продукт, поэтому при транспортировке их в сушилках получается много отходов в виде мучели и лома, в то время как при сушке крупы никаких отходов нет. Кроме того, технологический эффект работы падди-машины при обработке круп с меньшей влажностью повышается, поэтому для более полного отбора необрушенных зерен и случайной зерновой примеси целесообразно крупу подсушивать перед сортировкой.
Современная технология производства овсяных хлопьев позволяет получать более высокий выход готовой продукции за счет предупреждения потерь в виде мучки и дробленки.
В связи со сказанным технологическая схема производства хлопьев «Геркулес» непосредственно из овсяной крупы несколько осложняется.
Поступающую в производств овсяную крупу направляют на зерновой сепаратор (рис.1)1 для очистки от посторонних примесей в том числе от ферропримесей, и отделения мелкой крупы и дробленки. На сепараторе устанавливают металлические штампованные сита с отверстиями следующих размеров (в мм): приемочное сито – 4 * 20, сортировочное сито- 2,5 * 20, подсевное сито – 1,3 * 15.
Сход с приемочного сита, содержащий крупные примеси, направляют в отходы, с подсевного сита – мелкая крупа и сечка – также является отходом. Сходы с сортировочного и подсевного сит соединяют вместе и направляют на дальнейшую переработку. Очищенную крупу подсушивают в сушилке 2 до содержания влаги 8 %.
Рис.1 Машинно-аппаратурная схема производства овсяных хлопьев
Сушку осуществляют на любых сушилках, используя в качестве агента нагретый воздух. Целесообразнее всего сушить крупу на ленточных конвейерных сушилках КСА и СПК
Подсушенную крупу пропускают через дуаспиратор 3 для отделения лузги и обрабатывают на крупноотделительных машинах (рабочей 4 и контрольной 5 ) для отделения необрушенных зерен и зерновой примеси.
Обрушенную крупу вторично обрабатывают на дуаспираторе 6 и резервируют в бункере 7 . Необрушення крупа поступает в бункер 8 , ее можно обрабатывать на шелушильном поставе 9 для снятия оболочки и в дальнейшем очищать вторично на крупоотделильной машине 10 , после чего соединять с основной массой.
Подработанную крупу пропаривают в шнековом пропаривателе 11 при давлении пара 0,2…0,3 МПа до влажности не более 14%, что облегчаетдальнейший процесс ее плющение: крупа меньше дробится и крошится.
В крупе наблюдается частичная клейстеризация крахмала, это существенно изменяет физические и биохимические свойства крупы; крахмал становится более усвояемым.
Пропаренная крупа темперуется в бункере 12 в течение 25…30 мин для равномерного распределения влаги в ядре.
При такой выдержке, кроме уравновешивания влаги в ядре крупы, что очень важно для процесса плющения, наблюдается старение крахмала, характеризующееся снижением содержания в крупе водорастворимых веществ. В результате старения крахмала укрепляются стенки клеток его, что также способствует получению хлопьев с хорошей структурой.
Крупа после пропаривания и выдержки поступает на плющильные станки 13 и с отношением скоростей 1:1, ее плющат в хлопья тольщиной не более 0,5 мм.
На вальцовом станке устанавливают гладкие валки с одинаковым числом оборотов. Следует иметь в виду, что мельничные вальцовые станки, имеющие разное число оборотов валков, непригодны для плющения, так как различное число оборотов валков создает сдвиг слоев крупинки, зажатой валками, в связи с опережением скорости одного валка относительно другого. Этот сдвиг приводит к дроблению ядра, и хлопьев не получается.
Полученные хлопья ленточными транспортерами 14 подают на сортировочное дно 15 с диаметром ячеек от 8 до 12 мм, где от них отделяется мелочь.
Затем хлопья ленточными транспортерами 16 передаются в аспирационную колонку 17 для отделения лузги. Одновременно они охлаждаются и подсушиваются до влажности 8 %.
Затем овсяные хлопья фасуются на машине 18 в картонные коробки по 0,5- 1 кг. Коробки штабелируют на устройстве 19 и упаковывают в крафт-бумагу на машине 20 .
Овсяные хлопья «Геркулес» содержат нестойкий, легко окисляемый жир, поэтому их хранение в негерметичной таре долгое время не рекомендуется. Кроме того, хлопья являются хорошей средой для развития зерновых вредителей, в связи с этим целесообразно применять такую упаковку, которая обеспечивала бы их защиту от проникновения вредителей.
Целесообразно для упаковки овсяных хлопьев использовать прогрессивные полимерные упаковочные материалы, обеспечивающие лучшую сохраняемость продукта.
1.3 Технологическая схема изготовления овсяных хлопьев
Резервация в бункере
Вторичное очищение
Вторичное отделение лузги обрушенной крупы
Отделение необрушенных и зерновой примеси
Отделение лузги
Подсушивание
Очистка от посторонних примесей
Отделение мелочи
Плющение в хлопья
Темперование
Пропаривание
Соединение с основной массой
Снятие оболочки необрушенной крупы
Отделение лузги
Охлаждение и подсушивание
Упаковка
2. Расчет материального баланса
Технологическая схема получения овсяных хлопьев состоит из следующих технологических операций (стадий):
Очистка и сушка крупы;
Отделение свободных пленок и необрушенных зерен;
Пропарка и отлежка крупы;
Плющение;
Просеивание и охлаждение хлопьев;
Фасование хлопьев.
На каждой стадии возможно возникновение технологических потерь.
Величины потерь определяются опытным путем или путем анализа результата работы аналогичных производств.
Технологические потери при производстве овсяных хлопьев
Произведем расчет материального баланса на производство 1000 кг овсяных хлопьев.
Фасование готовых хлопьев
Просеивание и охлаждение
Плющение крупы
Пропарка и отлежка крупы
Отделение свободных пленок и необрушенных зерен
| Расход | Приход |
|||||||
| Продукция на выходе | кг | % | Потери | кг | % | Продукция на входе | кг | % |
| Очищенная крупа | 1061 | 98 | На очистку | 22 | 2 | Очищенная и просушен-ная крупа | 1082 | 100 |
Очистка и сушка крупы
| Расход | Приход |
|||||||
| Продукция на выходе | кг | % | Потери | кг | % | Продукция на входе | кг | % |
| Очищенная и просушенная крупа | 1082 | 99,0 | Сорность и испарение | 10 | 1,0 | Крупа овса (сырье) | 1092 | 100 |
Вывод: для производства 1000кг овсяных хлопьев необходимо переработать 1092 кг сырья (овсяной крупы).
3. Описание машин используемые в составе технологической линии производства овсяных хлопьев
Камнеотборник вибропневматический А1-БКР (рис.3.1) предназначен для очистки зерна-риса и дробленого риса - от минеральных примесей, а также для подработки отходов основных камнеотборочных машин.
Камнеотборник представляет собой разборную конструкцию и состоит из станины 7, привода 2, зонта вытяжного 3, рамы 4, вибростола 5, коробки фильтра 6 У диф фузора 7, ограждения 5, вентилятора 9, колебателя 10.
Основным рабочим органом машины является вибростол, который представляет собой металлический каркас со съемной деревянной рамкой, покрытой сверху металлотканым ситом с размерами ячеек 1,0 х 1,1мм, толщина проволки 0,7 мм.
Рис.3.1Камнеотборник вибропневматический А1-БКР
Рамка вставляется и выдвигается по направляющим вибростола, фиксация осуществляется поджимными болтами. В нижнем конце вибростола установлена регулируемая заслонка, служащая порогом при сходе зерна с сита. В верхней части вибростола имеются суженные выпускные отверстия для выхода камней.
Вибростол шарнирно соединен с рамой, которая установлена на плоских пружинных стойках на станине под углом 30° к горизонтали.
Рама с вибростолом приводится в поступательно-возвратное движение электродвигателем через клиноременную передачу и эксцентриковый колебатель. Частота колебаний изменяется при помощи раздвижного шкива, установленного на валу электродвигателя, а угол наклона вибростола регулируется винтовым механизмом через гибкий вал.
Для равномерного распределения воздушного потока по всей рабочей ситовой поверхности вибростола служит диффузор, в верхней части которого установлена съемная распределительная рамка с решетным полотном и капроновой тканью. Воздух в диффузор нагнетается центробежным вентилятором, установленным на станине. С всасывающей стороны вентилятор переходником соединяется с ячейковым фильтром, который служит для очистки поступающего воздушного потока от пыли и представляет собою металлический каркас с набором различной плотности сит. Для регулирования поступающего количества воздуха в коробке фильтра установлена щелевидная заслонка. Сверху на станине установлен вытяжной зонт, внутри которого размещен приемный бункер. К нижнему фланцу приемного бункера крепится питатель, имеющий подвижную заслонку для регулирования количества продукта, поступающего на рабочую рамку.
Вывод продукта и минеральных примесей из машины осуществляется через лотки, которые расположены на противоположных сторонах вибростола.
Для удобства обслуживания и эксплуатации машина имеет откидные фортки, все движущиеся механизмы ограждены, в целях предотвращения разбрызгивания зерна на выходе из лотка предусмотрен специальный фартук.
Камнеотборник работает следующим образом. Работа вибропневматического камнеотборника (рис. 3.2) основана на принципе сортирования смеси на фракции, которые отличаются плотностью, коэффициентом трения и скоростью витания частиц.
Продукт из приемного бункера через питатель поступает на наклонную ситовую поверхность вибростола, совершающего поступательно-возвратное движение.
В процессе самосортирования зерно, имеющее относительно меньший удельный вес, под действием восходящего воздушного потока приобретает свойства текучести и перемещается по наклонной ситовой поверхности в сторону наклона вниз. Минеральные примеси, имеющие относительно больший удельный вес, проходят через слой зерна и, достигнув ситовой поверхности, под действием инерционных сил, возникающих от поступательно-возвратного движения, перемещаются по наклонной ситовой поверхности вверх.
Таким образом, происходит транспортирование частиц с разными физическими свойствами в противоположных направлениях.
Рис.3.2 Технологическая схема процесса камнеотборника
Высота слоя зерна на поверхности сита регулируется при помощи порога на нижнем сходовом конце рабочей рамки, высота которого может меняться в зависимости от
вида обрабатываемого продукта.
Техническая характеристика камнеотборника А1-БКР
Производительность техническая, т/ч:
На зерне пшеницы…………………………1,5
На зерне риса……………………………….j ^
Эффективность отбора минеральных примесей, %:
От зерна пшеницы……………………………..99
От зерна риса………………………………..75...95
От дробленки риса…………………………..75...90
Частота колебаний вибростола, Гц:
Для пшеницы…………………………………10,8
Для риса……………………………………….9,1
Амплитуда колебаний вибростола, мм……..5,5
Угол наклона к горизонтали, град:
Плоскости колебаний…………………………30
Вибростола…………………………………..8... 15
Площадь ситовой рабочей поверхности вибростола, м 2 . . 0,4
Мощность установленных электродвигателей, кВт. . . 2,05
Расход воздуха, м 3 /ч:
На поддув зерна……………………………………. 2300...2700
На аспирацию……………………………………….2500...3000
Габаритные размеры, мм………………………..1890х940х 1940
Масса, кг…………………………………………….540
Инженерные расчеты.
Расчет камнеотборников включает определение производительности, потребляемой мощности привода, габаритных размеров деталей рабочих органов.
Частота вращения эксцентрика п (с* 1), приводящего просеивающие сита в возвратно-поступательное движение:
п = (35...40) Vtg ( q >- a )/ r ,
Где ф - угол трения частицы о поверхность сита, град,
ср = arctg Ј T ,
Здесь К т - коэффициент трения; а - угол наклона сита, град; г - эксцентриситет (радиус кривошипа), м.
Производительность камнеотборника П т (кг/с) с прямоугольной просеивающей поверхностью
77 т = hbvp ,
Где h - толщина слоя материала в начале просеивающей поверхности, м; Ь - ширина просеивающей поверхности, м; v - скорость движения материала по поверхности, м/с; р - плотность материала, кг/м 3 .
Мощность N (кВт), потребная для приведения в движение сит:
N = knV (m c - m n )/ 25Х),
Где к - коэффициент (к = 2,0.. .2,5); п - частота вращения эксцентрика, с" 1 ; г - эксцентриситет, м; т с - масса качающихся частей сита, кг; т п - масса слоя продукта на сите, кг;
т„ = Shpg y
Здесь S -площадь сита, м 2 ; h -толщина слоя продукта, м; р - насыпная плотность продукта, кг/м; g - ускорение свободного падения, м/с.
На эффективность работы скальператора влияют частота вращения ситового цилиндра, размеры ячеек сита и степень очистки сит.
Отличительной особенностью скальператора А1 -БЗО являются высокая эффективность очистки от крупных примесей, простота замены сит и высокая надежность работы.
При эксплуатации скальператора А1-БЗО могут возникнуть следующие неисправности: из-за чрезмерной подачи зерна и засорения отверстий ситового барабана вместе с грубыми примесями выделяется зерно. В случае неподжатия щетки и износа эластичных прутков забиваются отверстия ситового барабана, а при ослаблении приводных ремней барабан не вращается. Перегрев корпусов подшипников и червячного редуктора свидетельствует об отсутствии смазки.
Техническая характеристика барабанного скальператора А1-БЗО
Производительность, т/ч……………………. 100
Размеры ситового цилиндра, мм:
Длина…………………………………….1078
Диаметр……………………………………950
Частота вращения ситового цилиндра, мин"" . .21
Расход воздуха на аспирацию, м /мин……………12
Мощность электродвигателя, кВт………………0,37
Габаритные размеры, мм…………..2150х 1130х 1665
Масса, кг……………………………………………400
Камнеотделительные машины.
Зерновая смесь после очистки в сепараторах, как правило, содержит органические и минеральные примеси, которые могут быть легче или тяжелее зерна, но практически не отличаются по размерам и аэродинамическим свойствам. Поэтому такие примеси не выделяются на ситах и воздушным потоком. Эти примеси в практике очистки зерна считают трудноотделимыми. Состав минеральных примесей разнообразен: мелкая галька; кусочки угля, руды, земли; крупный песок и т.п.
Для высокоэффективного выделения минеральных примесей применяются вибропневматические камнеотделительные машины типа РЗ-БКТ, которые устанавливают после сепараторов.
Основным свойством, по которому возможно выделить минеральные примеси из зерна, является плотность, составляющая 1900...2700 кг/м 3 , т.е. примерно вдвое выше, чем у зерна (1300... 1400 кг/м 3). Различие этих компонентов по коэффициенту трения также способствует их разделению.
Процесс выделения из зерна минеральных примесей на рабочем органе - наклонной сортирующей поверхности (деке) - в условиях восходящего воздушного потока (без просеивания) можно условно рассматривать как три одновременно протекающих явления. При совместном воздействии вибраций сортирующей поверхности и потока воздуха происходит разрыхление слоя зерна, при этом снижается коэффициент внутреннего трения и зерновая смесь переходит в состояние псевдоожижения. В таком слое создаются условия для эффективного самосортирования разнородных компонентов: тяжелые частицы опускаются в нижние слои, достигая сортирующей поверхности, а частицы с меньшей плотностью стремятся в верхние слои. В расслоенной смеси происходит процесс вибрационного перемещения разнородных компонентов в противоположных направлениях.
Транспортирование вверх создается в результате определенного сочетания: кинематических параметров, угла наклона и коэффициента трения сортирующей поверхности, нагрузки. При отсутствии воздушного потока все компоненты смеси движутся вверх по сортирующей поверхности. При наличии аэрирующего воздействия воздуха псевдоожиженный слой зерна, практически не подверженный транспортирующему воздействию деки, «течет» как жидкость под уклон и разгружается в нижней широкой части деки. Тяжелые минеральные частицы, находящиеся в нижнем слое и имеющие наибольшее сцепление с шероховатой сортирующей поверхностью, транспортируются вверх против наклона деки и выводятся через верхнюю суженную ее часть.
На эффективность и производительность камнеотделительных машин вибропневматического принципа действия оказывают существенное влияние следующие факторы: частота, амплитуда и направление колебаний, скорость воздушного потока, угол наклона деки и коэффициент трения ее поверхности, различие в плотности зерна и минеральных примесей, нагрузка и влажность зерна. Эффективность очистки зерна от минеральных примесей должна быть не ниже 95 %. Содержание годного зерна в отходах не более 1 %.
Заключение
Изучено, обобщено и проанализировано состояние производства овсяных хлопьев.
Рассмотрены характеристики готовой продукции, особенности применения и хранения, а также исходного сырья, используемого для ее приготовления.
Изучена и обобщена информация по технологии изготовления овсяных хлопьев.
На основе всестороннего изучения и анализа технической и патентных данных произведена разработка технологии изготовления овсяных хлопьев.
Подробно рассмотрена технологическая схема, выбрана технология, отвечающая современному уровню производства и гарантирующая выпуск высококачественной продукции.
Разработана технологическая схема производства овсяных хлопьев.
Проведены расчеты материального баланса на единицу продукции. Положительной стороной данного проекта является то, что он основан на современных достижениях техники, науки и технологии и гарантирует стабильный выпуск продукции высокого качества при низких энергозатратах.
Внедрение такого проекта позволит обеспечить население республики Татарстан качественными овсяными хлопьями по приемлемой цене.
Список использованной литературы:
Технохимический контроль пищевых производств, Сидоров Ю.Д., Давлетбаева Д.З., Поливанов М.А., Казань, 2008 - 181 с.
Технологическое оборудование пищевой промышленности. (Под ред. Б.М. Азарова). - М.: Агропромиздат, 1988 - 463 с.
Технологии пищевых производств, Нечаев ATI. М. Высшая школа, 2001.
Машины и аппараты пищевых производств, том 1 и том 2(под ред Панфилова В.А.).-М.:»Высшая школа», 2001 - 1381 с.
Технология и оборудование пищевых производств (Под ред. Н.И. Назарова), - «Пищев. пром.» - М. 1977 - 352 с.
Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Овсяные хлопья «Геркулес» представляют собой овсяную крупу, очищенную от примесей, пропаренную и расплющенную в хлопья.
По пищевой ценности овсяные хлопья превосходят многие крупяные. Белки овса содержат все незаменимые аминокислоты, которые человеческий организм не может синтезировать сам и должен получать с пищей. Углеводы овсяного ядра в основном представлены крахмалом, зерна которого в отличие от других видов крахмала очень мелкие, имеющие веретенообразную форму, хорошо усваиваются организмом человека.
Особенности производства и потребления готового продукта. Различают две технологические схемы производства овсяных хлопьев «Геркулес» в зависимости от применяемого сырья: полную, если в качестве исходного сырья используют овес, и сокращенную, если в качестве сырья применяют овсяную крупу.
Основными процессами этого производства являются подготовка сырья, пропаривание и отлежка, плющение, просеивание, охлаждение и упаковывание. При подготовке сырья происходит сепарация зерна, т.е. отделение металлопримесей, отделение свободных цветочных пленок и необрушенных зерен. При пропаривании и отлежке происходит гидротермическое воздействие влаги на сухие компоненты продукта, приводящие к изменениям белково-углеводного комплекса.
При плющении формируется структура продукта, которая определяет его товарный вид. Просеянные и охлажденные хлопья фасуют в тару.
Для транспортирования их укладывают в картонные короба, размещают на поддонах в несколько рядов и перевозят в специализированных железнодорожных вагонах или автомобилях.
Стадии технологического процесса. Производство овсяных хлопьев «Геркулес» состоит из следующих основных операций:
– подготовка сырья (сепарация и отделение металлопримесей, подсушка, отделение свободных цветочных пленок и необрушенных зерен);
– пропаривание;
– отлежка крупы;
– плющение;
– просеивание и охлаждение хлопьев;
– фасование и упаковывание.
Характеристика комплексов оборудования. Начальные стадии технологического процесса производства овсяных хлопьев «Геркулес» выполняются при помощи комплексов оборудования для хранения, очистки, сепарации и транспортирования сырья. Приемку сырья осуществляют при помощи весов, сепараторов и вспомогательного оборудования.
Ведущий комплекс линии состоит из пропаривателей, темперирующих сборников, плющилок, оборудования для просеивания и охлаждения хлопьев.
Завершающий комплекс оборудования линии обеспечивает упаковывание, хранение и транспортирование готовых изделий. Он содержит фасовочно-упаковочные машины и оборудование экспедиций и складов готовой продукции.
Машинно-аппаратурная схема линии производства овсяных хлопьев «Геркулес» из крупы приведена на рис. 2.4.
Устройство и принцип действия линии. Поступающую в цех овсяную крупу направляют на зерновой сепаратор 1 для очистки от посторонних примесей, в том числе от ферропримесей, и отделения мелкой крупы и дробленки. На сепараторе устанавливают металлические штампованные сита с отверстиями следующих размеров (в мм): приемное сито – 4´20, сортировочное сито – 2,5´20, подсевное сито – 1,3´15. Очищенную крупу подсушивают в сушилке 2 до содержания влаги не более 10 %.
Рис. 2.4. Машинно-аппаратурная схема линии производства овсяных хлопьев «Геркулес»
Подсушенную крупу пропускают через дуаспиратор 3 для отделения лузги и обрабатывают на крупоотделительных машинах (рабочей 4 и контрольной 5 ) для отделения необрушенных зерен и зерновой примеси.
Обрушенную крупу вторично обрабатывают на дуаспираторе 6 и резервируют в бункере 7 . Необрушенная крупа поступает в бункер 8 , ее можно обрабатывать на шелушильном поставе 9 для снятия оболочки и в дальнейшем очищать вторично на крупоотделительной машине 10 , после чего соединять с основной массой.
Подработанную крупу пропаривают в шнековом пропаривателе 11 в течение 2…3 мин при давлении пара 0,2…0,3 МПа до влажности не более 14 %. Пропаренная крупа темперируется в бункере 12 в течение 25…30 мин, после чего поступает на плющильные станки 13 с гладкими валками и с отношением скоростей 1: 1, где плющат в хлопья толщиной не более 0,5 мм.
Полученные хлопья ленточными конвейерами 14 подают на сортировочное сито 15 с диаметром ячеек от 8 до 12 мм, где от них отделяется мелочь. Затем хлопья ленточными конвейерами 16 передаются в аспирационную колонку 17 для отделения лузги. Одновременно они охлаждаются и подсушиваются до влажности 12 %. Затем овсяные хлопья фасуются на машине 18 в картонные коробки по 0,5 или 1 кг. Коробки штабелируют на устройстве 19 и упаковывают в крафт-бумагу на машине 20 .
2. Короткая схема производства овсяных хлопьев.
|
Оборудование |
Стадии производства |
Назначение |
|
На зерновом сепараторе, состоящий из 3 металлических штампованных сит: 1- приемное (верхнее) - 4×20 мм; 2- сортировочное - 2,5×20 мм; 3- подсевное - 1,5×15 мм. Сход с приемного сита и проход с подсевного сита направляют в отходы, а сход с сортировочного и подсевного сит соединяют вместе и направляют на дальнейшую переработку. |
Очистка крупы |
Для очистки от посторонней примеси, в том числе ферропримесей, отделение мелкой крупы и дробленки. |
|
Перед плющением крупу подсушивают на сушилках любого типа (ленточные, конвейерные) до содержания влаги не более 10% (что 1-2% ниже исходной) с температурой агента сушки t=80-100°C |
Подсушка |
Для придания ей технологических свойств и для того, чтобы в дальнейшем содержание влаги в ней не превышало установленного, в результате чего крупа приобретает оптимальную для переработки влажность. |
|
Крупоотделительная машина. |
Очистка |
Для отделения от необрушенных зерен и зерновой примеси. |
|
В горизонтальном пропаривателе в течение 2-3 мин при давлении пара 2-3 кГ/см 2 , при этом крупа увлажняется до 12-12,5%. |
Пропаривание |
Для облегчения последующего процесса (плющения) и снижение потерь связанных с ее дроблением и крошением. Также в крупе наблюдается частичная клейстеризация крахмала, что существенно изменяет физические и биохимические свойства крупы и крахмал становится более усвояемым. |
|
Крупа поступает в бункер (температура крупы не больше 100˚С, время отлежки 25-30 мин). |
Отлежка |
Равномерное распределение влаги; Старение крахмала (снижение содержания в крупе водорастворимых веществ), за счет чего, укрепляются стенки клеток крахмала, что способствует получению хлопьев с хорошей структурой. |
|
Вальцовый станок представляющий собой 2 гладких валка с одинаковой частотой вращения по отношению друг к другу (2-2,5м/с), величина зазор между ними 0,4-0,6 мм (мельничные вальцовые станки не пригодны). |
Плющение |
Для получения хлопьев толщиной 0,4 мм. |
|
Применяется лузговейка или аспирационная колонка, представляющая собой прямоугольную камеру с каналами под разными углами. |
Отделение мезги |
Хлопья охлаждаются и подсушиваются. |
|
По 250, 500, 1 кг в картонные коробки с внутренним пакетом из пергамента. Упаковывают в бумагу и целлофан, покрытые полиэтиленом. |
Расфасовка |
Для реализации и сохранности полученного продукта. Так как, овсяные хлопья содержат довольно нестойкий, легко окисляемый жир, а сами хлопья являются хорошей средой для развития зерновых вредителей. |
3. Овсяные хлопья «Геркулес» по органолептическим и физико-химическим показателям должны соответствовать следующим требованиям и нормам.
Нормы зольности, кислотности и развариваемости являются гарантийными и определяются по требованию потребителя.
При определении содержания цветочных пленок необрушенные зерна обязательно должны освобождаться от оболочки.
Величина отдельных частиц металлопримесей в наибольшем линейном измерении не должна превышать 0,3 мм, а масса отдельных частиц - 0,4 мг.
В овсяных хлопьях допускается сорная примесь следующего состава: минеральная (песок, галька, частицы земли, руды, наждака и шлака), органическая (цветочные пленки, частицы стеблей),семена всех дикорастущих и культурных растений, испорченные хлопья (загнившие, заплесневевшие, обуглившиеся - все с явно изменившимся цветом эндосперма), вредная примесь (головня, спорынья, вязель разноцветный, софора лисохвостая).
Обработанные сплющенные зерна пшеницы, полбы и ржи в числе примесей не учитывают. Сплющенные обрушенные зерна ячменя (более 1 %) относят к сорной примеси.
Токсичные элементы и радионуклиды должны иметь допустимые уровни в пересчете на исходный продукт.
Гарантийный срок хранения овсяных хлопьев составляет 4 мес со дня выработки.
Способ приготовления. Информация для потребителей о способах приготовления овсяных хлопьев «Геркулес», указанная на упаковке, следующая: «Стакан овсяных хлопьев залить тремя стаканами воды или молока и варить при помешивании 15...20 мин. В готовый продукт добавить соль и сахар по вкусу».
4. Различают две технологические схемы производства овсяных хлопьев геркулес в зависимости от применяемого сырья: полную, если в качестве исходного сырья используют овес, и короткую, если в качестве сырья применяют овсяную крупу, получаемую с крупозаводов.
С точки зрения специализации производства более прогрессивной является вторая схема. Однако следует учитывать, что при использовании в качестве сырья овса получают продукцию более высокого качества, так как жир овса меньше подвержен порче при длительном хранении, чем жир овсяной крупы.
По полной схеме овес очищают от сорной примеси в зерновом сепараторе, затем от зерновых примесей на триере. Очищенный овес сортируют по фракциям на крупяном рассеве. Овес крупной фракции, предназначенный для производства хлопьев геркулес, промывают в зерномоечной машине, пропаривают в пропаривателе, сушат в сушильном аппарате и охлаждают на охладительной колонке.
Сушеный овес вторично обрабатывают на триере и крупяном рассеве, после чего подвергают обрушиванию на рушильном поставе. Образовавшуюся лузгу и мучель отделяют на циклоне-глобусе. Очищенную крупу направляют в зерновой сепаратор, где ее сортируют по величине. Для отделения необрушенных зерен крупу обрабатывают на падди-машине, после чего пропаривают в пропаривателе. Пропаренную крупу собирают в бункер, а затем расплющивают в хлопья на вальцовом станке. Далее хлопья пропускают через лузговейку и фасуют на автомате. Готовые коробки упаковывают в пачки на упаковочном автомате.
