Система машин для производства колбасных изделий разработана с учетом пожеланий пользователей, а также новых технологий.

При выборе технологического оборудования исходили из таких критериев, как универсальность оборудования, необходимость в технологическом процессе, легкость в управлении, надежность, экономичность. Использование системы машин обеспечивает снижение затрат труда и эксплуатационных расходов, значительно увеличивается энерговооруженность и электровооруженность труда.

Так в процессе приготовления колбасы включен насос-компрессор или вакуум-насос. Ранее он не использовался. Это приводило к тому, что фарш подавался в оболочку неравномерно и было неполное заполнение колбасного батона. Вакуум-насос создает разряженность в корпусе шприца-машины, и фарш равномерно подается в оболочку.

2.2 Выбор и обоснование технологических схем производства

2.2.1 Технологическая схема производства вареных колбас, сосисок [3]

Для производства вареных колбас и сосисок используют мясо убойных животных в парном, остывшем, подмороженном и замороженном состояниях, отпрессованную мясную массу, субпродукты, а также белковые препараты - соевые белковые, кровь, плазму крови, молоко, крахмал, пшеничную муку, сливочное масло, яйца и яйцепродукты - меланж и яичный порошок.

При изготовлении фарша для понижения его температуры вода частично или полностью заменяется чешуйчатым льдом, при этом учитывается количество воды, используемой, например, при изготовлении эмульсии или для получения рассолов и т.п.

Для улучшения качества колбасных изделий и предупреждения образование бульонных и жировых отеков в колбасном производстве применяют различные фосфатные смеси. В результате действия фосфатов рН сдвигается в щелочную среду, что увеличивает буферность мяса и тем самым предотвращает образование бульонных отеков. Кроме того, фосфаты образуют стойкие жировые эмульсии, что способствует равномерному распределению жира в фарше.

Триполифосфат натрия в 10 % - ном водном растворе или в сухом виде равномерно распределяется в массе фарша в количестве 150 г на 100 кг фарша;

Нежирное пастеризованное молоко рекомендуется вводить в замороженном виде.

Для получения вареных колбас с однородной структурой процесс приготовления фарша заканчивается тонким его измельчением в машинах.

Тонкое измельчение мяса проводят в куттерах. При этом сырье перед куттерованием предварительно измельчают на волчке либо загружают крупнокусковое замороженное сырье. От правильного куттерования зависит структура и консистенция фарша, появление отеков бульона и жира, а также выход готовой продукции. Куттерование обеспечивает не только должную степень измельчения мяса, но и связывание добавляемой воды или льда в количестве, необходимом для получения высококачественного продукта при стандартном содержании влаги. Куттерование длится 8-12 мин в зависимости от конструктивных особенностей куттера, формы ножей, скорости их вращения. Оптимальной продолжительностью куттерования считается такая, когда такие показатели, как липкость, водосвязывающая способность фарша, консистенция и выход готовых колбас достигает максимума.

При куттеровании фарш нагревается и его температура увеличивается на 17…20°С, поэтому для предотвращения перегрева фарша в куттер добавляют расчетное количество чешуйчатого льда в начале куттерования, чтобы поддержать температуру 12…15°С.

При изготовлении вареных колбас с неоднородной структурой тонкоизмельченный фарш перемешивают в мешалках 5-8 мин и последовательно добавляют измельченный шпик, грудинку, полужирную свинину, язык, гемолит, говядину жилованную 1 сорта, фисташки, свиную обрезь, свиную щековину. При использовании несоленого шпика и свиной грудинки в мешалку добавляют соль из расчета 2,5 % от массы шпика.

Приготовление фарша может быть закончено на куттере без применения мешалки. В этом случае за 0,5-1 мин до окончания куттерования вводят предварительно охлажденный шпик, нарезанный на шпигорезке на полосы длиной 20-30 см и шириной 5-6 см. Готовый фарш подают к шприцам.

Наполнение колбасной оболочки фаршем производится в специальных машинах-шприцах. Фарш вареных колбас на пневматических шприцах рекомендуется шприцевать при давлении 0,4-0,5 МПа, на гидравлических - при 0,8-1,0 МПа, фарш для сосисок - при 0,4-0,8 МПа.

Наполнение фаршем искусственных оболочек производят с использованием цевок диаметром 40-60 мм.

Для уплотнения, повышения механической прочности и товарной отметки колбасные батоны после шприцевания перевязывают шпагатом по специальным утвержденным схемам вязки. При выпуске батонов в искусственной оболочке, где напечатаны наименование и сорт колбасы, поперечные перевязки не обязательны.

Перевязанные и проштрикованные батоны навешивают за петли шпагата на палки так, чтобы они не соприкасались между собой, так как вся их поверхность должна быть доступна для теплого воздуха и дымовых газах в обжарочных камерах, иначе возможно образование слипов - необжаренных, увлажненных мест на ободочке, снижающий товарный вид и стоимость колбасы.

Сосиски навешивают на более тонкие палки, т.к. в местах соприкосновения с палкой также могут образоваться слипы.

Для навешивания используют деревянные палки диаметром 25-30 мм, их длина соответствует размеру рам или рамных тележек. Количество батонов, навешиваемых на одну палку, зависит от их диаметра, веса и формы.

Необходимо следить, чтобы на раме был только один сорт колбасы. В зависимости от вида колбасных изделий на одну раму навешивают 100-250 кг колбасы.

Длина батонов вареных колбас должна иметь не менее 150 мм, длина свободных концов шпагата и оболочки диаметром до 80 мм должна быть не более 20 мм, диаметром свыше 80 мм - не более 30 мм, при товарной отметке - не более 70 мм.

Термическая обработка вареных колбас состоит из нескольких процессов: осадки, варки, копчения, охлаждения и сушки. Назначение их - доведение колбасных изделий до готовности, придание им стойкости и товарного вида. При термической обработке происходит коагуляция белков, уничтожение микроорганизмов, образование корочки подсыхания. Осадка колбасных батонов осуществляется для уплотнения, дальнейшего созревания фарша и подсушивания оболочки. При получении вареных колбас осадка продолжается 2ч при 0…4°С.

Для всех вареных колбас обязательным является процесс обжарки, которая производится в стационарных обжарочных камерах с контролем температуры или в комбинированных камерах и термоагрегатах непрерывного действия с постоянным контролем температуры и относительной влажности.

В зависимости от диаметра оболочки батоны обжаривают при 90…100°С в течении 60-140 мин до достижения температуры в середине батона 40…50°С.

Далее следует варка. При этом перерыв между обжаркой и варкой не должен превышать 30 мин.

Тепловая обработка вареных колбас осуществляется с целью доведения продуктов до кулинарной готовности для употребления в пищу без дополнительного нагревания и уничтожения основного количества микроорганизмов, присутствующих в сырье.

Колбасные изделия варят в универсальных и паровых камерах, а также в водяных котлах. При этом батоны в белкозиновой оболочке варят при температуре 73…76°С, а другие - при 75…85°С с контролем достижения температуры в центре батона 701°С.

Батоны в целлофановой оболочке варят только в пароварочных камерах. Время варки зависит от вида и диаметра оболочек. Время варки колбас составляет 40-60 мин, и кругах, проходниках и пузырях 90-180 мин, в целлофановых оболочках диаметром 80-90 и 100-120 мм соответственно 65-75 и 110-150 мин, а в белкозиновых оболочках диаметром 75, 85 и 100 мм, 80-85, 100-110 и 125-150 мин соответственно.

Далее производят подсушку и обжарку при 100°С и относительной влажности воздуха 10-20 %. Подсушку производят в течение 10 мин, обжарку 50-100 мин, в зависимости от диаметра оболочки, но с контролем достижения температуры в центре батона 40…50°С, а для батонов в черевах-60°С. Батоны в широкой оболочке обжаривают до температуры в центре 40°С.

После обжарки батоны варят паром или циркулирующим влажным воздухом при температуре 75-85°С и относительной влажности 90-100 % в течение 40-150 мин в зависимости от диаметра оболочки до достижения 701°С в центре батона.

После варки колбасные изделия охлаждают. Охлаждение необходимо потому, что после термообработки в готовых изделиях остается жизнеспособная часть микроорганизмов, которая может развиваться при температуре 35…38°С. Вначале охлаждение производится холодной водой в течение 10-15 мин, а затем холодным воздухом с температурой в помещении 0…8°С, где они охлаждаются до температуры не выше 15°С.

Разработана технология быстрого охлаждения вареных колбас сначала водой, затем в туннелях интенсивного охлаждения воздухом температурой - 5…-10°С.

Для хранения и транспортировки колбасные изделия упаковывают в чистые металлические, пластмассовые, деревянные ящики или ящики из картона, в контейнеры.

Масса нетто продукции в оборотной таре не должна превышать 40 кг, в гофрированной - не более 20 кг.

Температура вареных колбас перед укладкой в тару должна быть 0…15°С.

Тару маркируют этикеткой с указанием предприятия-изготовителя, его товарного знака и сорта колбас, масса нетто и брутто, даты и часа изготовления.

Вареные колбасы высшего сорта рекомендуется хранить в подвешенном состоянии при температуре при температуре от 0 до 8°С и при относительной влажности воздуха 75-85% не более 3 сут., а 1,2 и 3-го сортов-2 сут. с момента их изготовления, в т. ч. хранение на предприятии - изготовителя не более 12 ч.

В готовых изделиях не допускается наличие бактерий группы кишечной палочки в 1 г продукта, сальмонелл - в 25 г, сульфитредуцирующих клостридий - в 0,01 г.

2.2.2 Технологическая схема производства полукопченых колбас [3]

Мясное сырьё из камеры размораживания и накопления поступает на стол обвалки и жиловки говядины и свинины. Здесь мясо обваливают, жилуют. Сырьё в кусках направляют в камеру посола и выдерживают в концентрированном рассоле в течение 5-7сут. После посола мясное сырье измельчают на волчке диаметром отверстия 2-3 мм.

Шпик и грудинку направляют в камеру охлаждения, затем нарезают на пластины на шпигорезке в машинно-шприцовочном отделении. Подготовленное сырьё закладывается в фаршемешалку. Далее происходит формование батонов в соответствии с рецептурой. Дальше батоны сырокопченых колбас направляют на осадку, где они осаждаются при t = 2-4°С в течение 5-7сут. После осадки колбасу коптят, при t = 20-22°С в течении 2-3 сут. Затем колбасы направляют на сушку. Далее колбасы проходят контроль качества, их упаковывают, маркируют и направляют на реализацию.

Рисунок.2.2.2 Технологическая схема производства сырокопченых колб

2.2.3 Технологическая схема производства варено-копченых колбас [3]

К варено-копченым колбасным изделиям относятся колбасы, выработанные из сырого мяса и шпика и подготовленные к употреблению в пищу путем обжарки, варки, копчения и сушки.

Сырье. Для производства варено-копченых колбас используют говядину от взрослого скота, свинину, баранину в остывшем, охлажденном и размороженном состояниях, шпик хребтовый и боковой, грудинку свиную с массовой долей мышечной ткани не более 25%, жир-сырец бараний подкожный и курдючный.

Подготовка сырья. Подготовка сырья аналогична подготовке сырья для производства полукопченых колбас.

Посол сырья. Жилованные говядину, баранину и свинину солят в кусках или в виде шрота, добавляя на каждые 100 кг сырья 3 кг поваренной соли и 10 г нитрита натрия в виде 2,5 % -ного раствора (рисунок 4). Нитрит натрия разрешается добавлять при составлении фарша. Посоленное сырье в кусках выдерживают при 3± 1°С в течение 2.4 сут, сырье в виде шрота 1.2 сут.

Приготовление фарша. Выдержанные в посоле говядину, баранину и нежирную свинину измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2.3 мм. Полужирную свинину измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки не более 9 мм, жирную свинину и бараний жир-сырец на волчке или куттере на кусочки размером не более 4 мм. Грудинку и шпик измельчают на шпигорезке различных конструкций, в куттере или другом оборудовании на кусочки определенного размера, предусмотренного для каждого наименования колбасы.

Измельченные говядину, баранину и нежирную свинину перемешивают в мешалке 3.5 мин с добавлением пряностей, чеснока и нитрита натрия (если он не был добавлен при посоле сырья). Затем небольшими порциями вносят измельченную на кусочки полужирную и жирную свинину и перемешивают еще 2 мин. В последнюю очередь добавляют грудинку, шпик и жир-сырец бараний, постепенно рассыпая их по поверхности фарша, и перемешивают в течение 3 мин. При использовании несоленых грудинки, жира-сырца или шпика одновременно добавляют соль из расчета 3% от массы несоленого сырья.

Перемешивание проводят до получения вязкого фарша и равномерного распределения в нем кусочков шпика, жирной свинины, жира-сырца бараньего и грудинки.

Наполнение оболочек фаршем. Наполнение оболочек фаршем проводят гидравлическими шприцами. Рекомендуется применять цевки диаметром на 10 мм меньше диаметра оболочки. Оболочку наполняют плотно, особо уплотняя фарш при завязывании свободного конца оболочки. Батоны перевязывают шпагатом или нитками, нанося товарные отметки. Воздух, попавший в фарш при шприцевание, удаляют путем прокалывания оболочки.

При наличии специального оборудования и маркированной оболочки проводятся наполнение оболочек фаршем, наложение скрепок на концы батонов с одновременным изготовлением и вводом петли под скрепку, разрезание перемычки между батонами.

Осадка. Перевязанные батоны навешивают на палки или рамы и подвергают осадке в течение 1.2 сут при 6 ± 2°С. Батоны не должны соприкасаться друг с другом во избежание слипов.

Термическая обработка колбас. После осадки колбасу направляют на термообработку, которую можно выполнять двумя способами.

1. Сначала проводят первичное копчение. Колбасу коптят дымом, получаемым от сжигания древесных опилок твердых лиственных пород (бука, дуба, ольхи и др.) при 75±5°С в течение 1.2 ч (в зависимости от диаметра оболочки).

После копчения батоны варят паром в пароварочных камерах при 74±1°С в течение 45.90 мин. Варить колбасу при более высокой температуре не следует во избежание получения рыхлой консистенции. Готовность колбасы определяют по достижении температуры в центре батона 71 ± 2°С.

После варки колбасу охлаждают в течение 5.7 ч при температуре не выше 20 С и затем осуществляют вторичное копчение в течение 24 ч при 42±3°С или 48 ч при 33± 2°С. Колбасу сушат в течение 3.7 сут при 11±1С и относительной влажности воздуха 76±2 % до приобретения плотной консистенции и стандартной массовой доли влаги.

2. Первичное копчение не производят, варят аналогично описанному выше способу. После варки колбасу охлаждают в течение 2.3 ч при температуре не выше 20°С. Затем колбасу коптят в течение 48 ч при 45±5°С и сушат в течение 2.3 сут при 11±1°С и относительной влажности воздуха 76±2% до приобретения плотной консистенции и стандартной массовой доли влаги.

Упаковывание, хранение и контроль качества. Варено-копченые колбасы упаковывают в деревянные, полимерные или алюминиевые многооборотные ящики, в тару из других материалов, а также специальные контейнеры или тару-оборудование. Тара для колбас должна быть чистой, сухой, без плесени и постороннего запаха. Многооборотная тара должна иметь крышку.

Варено-копченые колбасы выпускают также упакованными под вакуумом в прозрачные газонепроницаемые пленки, разрешенные к применению органами здравоохранения. При сервировочной нарезке (ломтиками) масса нетто упаковок 50±6, 100±4, 150±4, 200 ± 6 и 250±6 г или масса нетто от 50 до 270 г; при порционной нарезке (целым куском) масса нетто от 200 до 500 г.

Пакеты с фасованными варено-копчеными колбасами одного наименования, сорта и даты изготовления укладывают в ящики из гофрированного картона, многооборотную тару, специализированные контейнеры или тару-оборудование. Масса нетто упакованных колбасных изделий в ящиках не более 20 кг.

Допускается реализация фасованных варено-копченых колбас в полимерных многооборотных ящиках массой брутто не более 30 кг, а также в специализированных контейнерах и таре-оборудовании массой не более 250 кг.

Варено-копченые колбасы транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта.

Варено-копченые колбасы хранят в подвешенном состоянии при температуре 12.15°С и относительной влажности воздуха 75.78% не более 15сут. Упакованные колбасы хранят при 0.4°С не более 1 месяца, при температуре - 7. - 9°С не более 4 мес.

Колбасы, нарезанные ломтиками и упакованные под вакуумом в полимерную пленку, хранят при 5.8°С 8 сут, при 15.18°С 6 сут.

Выбор и последующий расчет числа единиц оборудования является наиболее важным этапом проектирования, т.к. от этого зависит качество выпускаемой продукции, производительность труда и экономическая эффективность предприятия [4].

Разнообразие технологического оборудования можно разделить на три основные группы:

непрерывного действия;

периодического (циклического) действия;

для транспортировки и обработки сырья (подвесные пути, столы, чаны конвейерные и бесконвейерные).

Оборудование подбираем так, чтобы число машин в цехе было наименьшим, а коэффициент их использования - максимальным (по времени и загрузке был не ниже 0,8).

Необходимое число единиц технологического оборудования (m, шт) рассчитываем по формуле:

m= или m=A / Q, (2.3.1)

где А-количество сырья, перерабатываемое на данном аппарате (машине), кг/смену;

Т-продолжительность смены, ч;

т - средняя часовая производительность аппарата (машины), кг;

Q-сменная производительность аппарата (машины), кг/смену;

Расчеты по технологическому оборудованию сводим в таблицу 2.3.1

Таблица 2.3.1 Расчет необходимого количества оборудования

Рис 2.3.1 Установка коптильная

Таблица 2.3.2 Характеристика установок коптильных

Термокамера выполнена из материалов, соответствующих требованиям СЭС.

Установка (см. рисунок 2.3.1) позволяет выполнять все виды финишных операций по получению готового продукта: подсушку, обжарку, варку, запекание, холодное и горячее копчение.

Установка выполнена блочно-разборной и состоит из панелей и блоков. Легко монтируемых (демонтируемых) в любом помещении. Включает в себя термокамеру, парогенератор, дымогенератор, щит управления и выкатную тележку. Для перемещения конструктивных блоков к месту монтажа внутри здания не требуется специальных дверных проемов.

Благодаря специальной системе распределения воздушного потока продукты обрабатываются качественно и равномерно во всех точках внутреннего объема термокамеры.

Перечень типовых продуктов, получаемых в установке, содержит более 100 наименований колбас, свинокопченостей, рыбы холодного и горячего копчения, варено-копченой птицы, крольчатины и др.

Первое помещение - цех переработки площадью 71,5 м². Стены помещения бетонные, штукатуренные, побеленные. Потолок - бетонные побеленные плиты, высота данного помещения 5 м. Характеристика: коэффициенты отражения п=30%; Рс=10%; Ррп=10%; класс по среде с повышенной опасностью, разряд VI, коэффициент запаса - 1,7. Минимальная нормируемая освещенность - 150 Лк. Размеры помещения 13х5,5х5 м.

Второе помещение - разделочная. Стены данного помещения кирпичные, штукатуренные, побеленные. Потолок - побеленные бетонные плиты. Площадь данного помещения 29 м². высота помещения 5 м. Коэффициенты отражения Рп=30%; Рс=10%; Ррп=10%; класс по среде с повышенной опасностью, разряд VI, коэффициент запаса - 1,7. минимальная нормируемая освещенность 150 лк. Размеры помещения 6,5х4,5х5 м.

Третье помещение - комната отдыха. Стены данного помещения кирпичные, штукатуренные, побеленные,. Потолок - побеленные бетонные плиты. Площадь данного помещения 19 м², высота помещения 5 м. Коэффициенты отражения Рп=50%; Рс=30%; Ррп=10%; класс по среде со средней опасностью, разряд IV, коэффициент запаса - 1,5. минимальная нормируемая освещенность 80 лк.

Четвертое помещение - склад сырья. Стены данного помещения кирпичные, покрытые нержавеющей стальной жестью. Потолок - бетонные плиты. Площадь данного помещения 55 м² высота помещения 5 м. Коэффициенты отражения Рп=50%; Рс=30%; Ррп=10%; класс по среде с повышенной опасностью, разряд V, коэффициент запаса - 1,5. минимальная нормируемая освещенность 80 лк. Размеры площадки 6,5х8,5х5

Площадка перед входом. Стены кирпичные. высота 5 м. Минимальная нормируемая освещенность 2 лк. Размеры площадки 5х2х5м. Коэффициент запаса равен 1,7.

Пятое помещение - склад готовой продукции. Стены данного помещения кирпичные, покрытые нержавеющей стальной жестью. Потолок - бетонные плиты. Площадь данного помещения30 м² высота помещения 5 м. Коэффициенты отражения Рп=50%; Рс=30%; Ррп=10%; класс по среде с повышенной опасностью, разряд V, коэффициент запаса - 1,5. минимальная нормируемая освещенность 80 лк. Размеры площадки 5х6х5

3.2 Расчет освещения, определение числа ламп их расстановка

Расчет освещения цеха переработки

Светотехническая ведомость

3.3 Выбор конструктивного выполнения внутренних сетей, формирование групп, определение сечения проводов и кабелей