Технология и оборудование пищевых производств 2 Московский Государственный университет технологий и управления Филиал г. Унеча Контрольная работа по дисциплине: "Технология и оборудование пищевых производств" Выполнил: студент 3 курса специальность 080502, П. Ф. О. Коровко П. Унеча, 2009 Технология производства карамели Карамель — это кондитерские изделия, изготовляемые из карамельной массы с начинкой и без нее. Карамельную массу готовят увариванием сахаропаточного сиропа. Патоку (или инверт) используют в качестве антикристаллизатора. Готовую карамельную массу охлаждают, добавляют' в нее красители, кислоты и ароматические эссенции, после чего проминают для равномерного распределения добавок, а затем подают в обкаточную машину для образования карамельного батона. При приготовлении карамели с начинкой в карамельный батон вводят начинку. Выходящий из машины карамельный жгут с начинкой внутри (или без нее) проходит через жгутовытяги-ватель, который вытягивает и калибрует его до нужного диаметра. В карамелештампующей машине жгут формуется и разрезается на отдельные изделия. Отформованную карамель подвергают глянцеванию, обсыпке или завертке, расфасовывают в ящики или короба и направляют в экспедицию. Карамельная масса содержит до 23% редуцирующих веществ, обладающих высокой гигроскопичностью. Чтобы карамель не намокала при хранении, ее поверхность обрабатывают. По способу защиты поверхности различают карамель завернутую и открытую. Открытая карамель для снижения гигроскопичности выпускается с глянцованной поверхностью, дражированной, обсыпной (сахаром-песком или смесью какао-порошка и сахарной пудры), глазированной шоколадной или жировой глазурью. Некоторые сорта карамели изготовляют без обработки поверхности, расфасованной в герметичную (воздухонепроницаемую) тару — жестяную, стеклянную, полиэтиленовую и др. Ассортимент карамели очень велик и включает более 400 наименований. Такое разнообразие достигается путем придания изделиям различного аромата, вкуса, цвета, формы, отделки, введения разнообразных начинок. Леденцовую карамель выпускают в виде батончиков или подушечек с заверткой каждой штуки (Дюшес, Мятная, Театральная, Барбарис и др.), таблеток с заверткой нескольких штук в тюбики (Спорт, Турист и др.), различных фигур с палочкой-держалкой или без нее (Фигурная, Тюльпанчики, Петушки и др.), а также в виде очень мелких изделий без завертки (Монпансье, Самоцвет, Цветной горошек и др.). Ассортимент карамели с наминками различается в основном по виду начинок, которые готовят двумя способами: увариванием сырья или растиранием и перемешиванием сырья. Характеристика начинок и ассортимент карамели с начинкой приведены в табл. 1. Качество карамели оценивают по состоянию упаковки и завертки, форме, цвету, количеству штук в 1 кг, состоянию поверхности, консистенции начинки, вкусу и аромату. Стандарт предусматривает нормы влажности, содержания редуцирующих веществ и золы, нерастворимой в 10%-ной соляной кислоте, содержания начинки (14—33% — в зависимости от размеров карамели) и глазури, количество осыпавшегося сахара и другого отделочного материала, а также мятой (битой) и полузавернутой карамели. Ограничивается также содержание солей тяжелых металлов, а в изделиях с фруктово-ягодными начинками— содержание сернистой кислоты. Недопустимыми дефектами карамели являются: наличие посторонних привкусов и запахов, пятен на поверхности (неоднородная окраска), трещин, открытых швов; липкая поверхность; деформация; наличие сероватого налета (поседения) на карамели, глазированной шоколадом. Карамель выпускается завернутой и открытой, расфасованной, весовой или штучной. Карамель открытую упаковывают в тару, исключающую возможность ее увлажнения: жестяные, бумажно-литые или картонные ящики (банки); коробки и ящики, в которые вложены футляры из полимерной пленки; банки и пакеты из полимерных материалов. Карамель открытую с защитной обработкой поверхности, завернутую и расфасованную упаковывают в ящики дощатые, фанерные, из гофрированного картона по 5—22 кг в зависимости от вида карамели. Условия хранения карамели такие же, как и шоколада. Порча карамели при хранении чаще всего вызывается ее увлажнением. При этом образуются липкая поверхность, комки, карамель может потерять форму и растекаться, а карамель с начинками, содержащими жиры, может приобретать неприятный вкус вследствие прогоркания и осаливания жира. Гарантийные сроки хранения карамельных изделий в зависимости от их состава, обработки поверхности, наличия или отсутствия завертки и характера упаковки колеблются от 15 дней (для фигур) до года (для леденцовой карамели, упакованной для районов Крайнего Севера и Арктики). Таблица. Характеристика начинок и ассортимент карамели с начинкой. Вид начинки Характеристика начинок Ассортимент карамели Приготовленные путем уваривания сырья Фруктово-ягодная Протертую плодово-ягодную мякоть уваривают с сахаром и патокой до влажности 14—19% Абрикос, Апельсин, Брусника, Вишня, Десертная, Фруктово-ягодная смесь, Фрук-тово-ягодный букет, Яблоко и др. Помадная Уваренный сахаропаточный сироп сбивают с различными добавками. В качестве вкусовых добавок в начинку вводят фруктовые и ягодные заготовки, тертый орех, какао-порошок, молоко и др.. Лимонная, Бим-Бом, Мечта, Помадная и цр. Ликерная В уваренный сахаропаточный сироп добавляют после охлаждения смесь, состоящую из лимонной кислоты, красителя, вина или спирта, эссенции. Консистенция сиропообразная Арктика, Бенедектин, Ликерная, Ромовая, Спотыкач, Студенческая и др. Молочная Сахаропаточный сироп уваривают с молоком и различными добавками: кофе, какао тертым, орехом тертым, фруктово-ягодными заготовками и др. Консистенция жидкой тянучки Малина со сливками, Клубника со сливками, Му-му и др. Медовая Уваривают сахаропаточный сироп, в конце уваривания добавляют натуральный мед и различные добавки (протертые фрукты и ягоды и др.). Влажность — 14—18% Пчелка, Золотой улей, Медовая подушечка и Др. Приготовленные путем растирания и перемешивания сырья Марципановая Однородная мягкая масса, получаемая растиранием необжаренного орехового ядра или масличных семян с сахаром или горячим сиропом и жиром Золотая рыбка, Марципан и др. Ореховая Однородная масса, получаемая из растертого обжаренного орехового ядра или масличных семян, смешанная с сахаром и жиром. Иногда 10% орехов заменяют тертым какао и получают шоколадно-ореховую начинку Байкал, Кубанская, Крабы, Южная и др. Масляно-сахарная Прохладительная масса из сахарной пудры, смешанной с кокосовым маслом; обладает прохладительным вкусом, легко тает во рту Полярная, Прохладительная, Снежок, (Свежесть, Северное сияние, Молодежная и др. Сбивная Сахаропаточный сироп, взбитый с яичными белками или другими пенообразующими веществами. Для -некоторых сортов в сироп добавляют фрукты и ягоды, пищевые кислоты, красители, спирт, вино Красный мак, Лакомка, Янтарь Шоколадно-ореховая Однородная масса, получаемая растиранием орехов и какао-бобов с сахаром и добавлением 10% какао-масла Атласные подушечки, Гусиные лапки, Раковые шейки, Рачки, Сибирь, Уральская, Дубок Кукурузная Получают путем растирания обжаренной кукурузной муки, сахара, патоки, жира и какао-продуктов Херсонская, Шахтерская . Двойная Шоколадно-ореховая и сбивная Шоколадно-ореховая и ликерная Шоколадно-ореховая и марципановая Прохладительная и фруктово-ягодная Птичье молоко Ереванская Петушок Кармен Мягкая карамель Начинка такой карамели имеет повышенную влажность; при хранении влага перераспределяется между начинкой и оболочкой и придает последней мягкую консистенцию. Мягкую карамель выпускают неглазированной и глазированной шоколадной глазурью Дружба, Цитрусовая, Московская, Львовская Задание 1 Выполнить технико – экономический расчет концентрирования томат – пасты в однокорпусной и двукорпусной выпарных установках. Выполнить блок – схему однокорпусной установки. Определить в обоих случаях капитальные затраты, расходы на амортизацию, обслуживания, стоимость греющего пара. Gн = 2800, хн = 6%, хк = 30%, Ргр =0,2 МПа, Рконд = 0,009МПа. Расход выпаренной воды: W=Gн (1 - хн /хк ), кг/ч W=2800(1 - 6/30)=2240 кг/ч где хн -начальная концентрация, % масс; хк - начальная концентрация, % масс. Расход упаренного раствора: Gк = Gн - W, кг/ч Gк = 2800-2240 = 560 кг/ч Общая разность температур ∆tобщ =tгр -tконд ∆t общ =119,6 – 45,4 = 74,2ºС Температуры греющего пара при Ргр и вторичного пара при Рконд МПа находим по таблице насыщенного водяного пара. Полезная разность температур: ∆t n =t общ - Σ∆ ∆t n =74,2 - 16,3 = 57,9º С Температурную депрессию∆ t принимаем равной 4,5°С; гидростатическую ∆гс = 10-12° С; ∆г = 1,8° С. Расход пара определяем по упрощенной формуле: Q=W*r, к Дж/час; Q=2240*2390*10ֿ³ = 5353,6 к Дж/час D=1,1 W * r / (i" - i '), кг/час; D=1,1 *2240 * 2,390 / (2,710 – 0,5024)= 2667,6 кг/час где r- теплота парообразования при Рконд i" и i' - энтальпии греющего пара и конденсата при Ргр находим по таблице насыщенного водяного пара. Определяем удельный расход греющего пара d= кг пара / кг вып. Воды , 1,1/1,2, d= 0,917 Коэффициент теплопередачи принимаем К= 800 - 1000 Вт/м2 град Площадь поверхности теплопередачи выпарного аппарата F=Q*103 / (К*∆t n *3600), м2 F=5353,6 *103 / (800* 57,9*3600)= 0,0321 м2 Количество труб в аппарате: n= F/π *d*l n= 0,0321/3,14*199,5*0,6=0,0049 d и l - диаметр и длина труб Принимаем d= 57*3,5 мм, l = 3:5 м Диаметр греющей камеры Dk =(1,3/1,5)*(в-1)t+4dвп Dk =(1,3/1,5)*( 0,578 v 4*0,0049 – 1)0,048+4*0,917 = 4,8 t-шаг разбивки труб, t=0,048 м, в=0,578 v 4n - 1 Принять диаметр сепаратора выпарного аппарата Dc =1,5Dk Dc =1,5*4,8= 7,2 Высота сепаратора Hc =(1/1,25) Dc Hc =(1/1,25) 7,2 = 5,76 S1 =M*Sc S1 =1383*15000=2074500 Плотность стали с=7850 кг/м3 . Толщину стенки греющих труб - 3,5мм . Амортизация - это планомерный процесс переноса стоимости средств труда по мере их износа на производимый с их помощью продукт. Амортизация является денежным выражением физического и морального износа основных средств. Сумма начисленной за время функционирования основных средств амортизации должна быть равна их первоначальной (восстановительной) стоимости Амортизационные затраты S2 = 373410 руб. Рассчитываем стоимость греющего пара S3 =D*Sп S3 =3,7 *8000=29600 руб. Общая стоимость Sобщ = S1 + S2 + S3 Sобщ =2074500 + 373410 +29600 =2477510 руб. Общая поверхность теплопередачи в двухкорпусной выпарной установке F2 =2*F1 F2 =76,8 м2 Удельный расход греющего пара в 2-х корпусной выпарной установке d= 0,55 (кг пара/кг воды) d= 0,55 *0,917 = 0,504 Расход греющего пара D= W1 * r ; 4000 * 2390 = D= 9560000Дж/час где W1 - количество выпаренной воды водном корпусе. Задача 2 Выполнить расчет производственных рецептур и оборудования для выпечки формового ржано –пшеничного хлеба массой Mx =1,7 кг. Суточная производительность Pc , кг/сутки. Выход хлеба составляет 150 кг из 100 кг муки. Выполнить схему боксовой печи по своим расчетам. Рс = 2600 кг/сутки. Рецептура на 100 кг: мука ржаная 60 кг, соль 1,4 кг, дрожжи 0,5 кг, лактобактерии 4 г. Порядок расчета . Суточная производительность Pс , кг/сутки. 1. Часовая производительность, кг /ч ; Рч = 2600/24 = 108,3 кг /ч 2. Расход муки, кг/ч где Вхл – выход хлеба. Мч = 100*108,3/ 150 = 72,2 кг /ч 3. Потребность в ржаной муке, если выпекают с валкой муки 60%, кг/ч = 72,2*60/ 100 = 43,3 кг /ч где Р - количество муки по рецептуре, кг. 4. Потребность в муке 1ого сорта, кг/ч Мч¹ = Мч – Мч рж ; Мч¹ = 72,2 - 43,3=28,9 кг /ч 5. Количество муки на закваску, кг/ч. Принимаем количество закваски 30%. ; Мз = 72,2*30/ 100 = 21,7 кг/ч 6. Выход закваски, кг/ч где ωм - влажность муки; ωз - влажность закваски, принимаем согласно ТУ предприятия. Gз =21,7* (100-10)/(100-50) = 39,1 кг/ч 7. Объем емкости для брожения закваски необходимой для замеса теста на часовую выработку, л где K- коэффициент увеличения объема, K =2,5 τБ.З - продолжительность брожения, τБ.З =1,1 ч; ρз - плотность закваски после брожения, ρз =800 кг/м 3 Vоб = ( 39,1* 1,1*2500) / 800 = 122,2л 8. Объем емкости для приготовления закваски с учетом ее возобновления, л ; Vоб.о = 122,2*2 = 244,4 л. 9. Объем емкости для брожения теста, л где ρф - плотность полуфабрикатов, ρф =400 кг/м; К- коэффициент, учитывающий изменение объема, примем К=1; τ б -продолжительность брожения, τ б =1 ч. Vт = ( 72,2*10³*1*1) / 400 = 180,5 л 10. Геометрическая емкость тестомесильной машины, л , кг где τ в – продолжительность выпечки, τ в =70 мин. Мзам = (72,2*70)/ 60 = 84,2 кг ; Vт .м = (84,2*1000)/ 400 = 210,5 л 11. Расчет емкости и размеров пекарной камеры боксовой печи. Размеры формы для выпечки хлеба: высота – 120 мм, ширина – 250 мм, длина 278 мм. Зазор между формами примем 30 мм. Расчетное количество заготовок, загружаемых одновременно в печь , шт. ; n = (2600*70)/(24*60*1,7) = 74 шт. В пекарную камеру укладываются в глубину 3 заготовки, а по длине n3 ´. Итого 3 n3 ´ заготовок в одной секции пекарной камеры. Примем три пекарных камеры в печи. Тогда в печь одновременно загружается ; ; n= 74/9 = 8 шт Масса хлеба составит ; М = 1,7 *74 = 125,8 кг Глубина пекарной камеры с учетом зазоров между формами стенками составит мм, где 30 мм это зазор между формами и стенками. Принимаем глубину пекарной камеры b=1000 мм. Длина пекарной камеры , мм. L = 250*8+ 30(8+1) = 2270мм Рабочий объем пекарной камеры печи в данном случае ; Vр = 0,28*3*2270*1 = 1906,8 м Высота одной пекарной камеры 0,28 м. Общая высота печи не должна превышать 2,1 м. Пересчитываем производительность печи. Производительность печи в сутки будет равна, кг/ сут . ; Рс = 125,8*24*60/70 = 2587,9 кг/ сут.