Современный хлебозавод, его проектирование и подбор ассортимента
1 Введение
Хлебопекарная промышленность относится к ведущим отраслям АПК. Производственная база хлебопекарной промышленности РФ включает в себя около 1500 предприятий большой, средней и малой мощности и свыше 10000 пекарен и обеспечивает ежегодную выработку около 20 млн. тонн продукции, в том числе около 12,5 млн. тонн вырабатывается на крупных хлебозаводах.
Современный хлебозавод является высокомеханизированным предприятием. В настоящее время практически решены проблемы механизации производственных процессов, начиная от приемки сырья и кончая погрузкой хлеба в автомашины.
Более 60% муки в хлебопекарной промышленности в странах СНГ транспортируется и хранится бестарно.
На многих хлебозаводах смонтированы установки бестарного приема и хранения жира, дрожжевого молока, соли и сахарного сиропа, молочной сыворотки.
Большое значение имеет внедрение более совершенных способов приготовления теста. Особенностью таких способов является уменьшение продолжительности брожения теста, что позволяет снизить затраты сухих веществ муки, сократить потребность в емкостях для брожения, снизить энергоемкость оборудования. Интенсификация процесса брожения теста достигается за счет увеличения дозировки прессованных дрожжей, применения инстантных дрожжей, повышения механической обработки теста при замесе.
В настоящее время около 60% всего хлеба вырабатывается на комплексно-механизированных линиях. Это линии для производства формового хлеба, круглого хлеба, батонов. Важную роль в механизации процессов на поточных линиях играют манипуляторы: делительно-посадочные автоматы, ленточные и другие. На передовых производствах один человек обслуживает 2-3 линии. В основном производстве уровень механизации труда составляет примерно 80% производительности труда 65,5 тонн на человека.
Хлеб – одна из важнейших составных частей рациона питания человека, обеспечивающая около 30%, его физиологической потребности в пищевых веществах, белках и энергии.
Создание ассортимента хлебных изделий группы «Здоровье» ведется по двум направлениям:
моделирование рационального питания ассортимента хлебной продукции для отдельных регионов с учетом их климатических, демографических и других особенностей;
разработка разнообразного ассортимента изделий для профилактического и лечебного питания.
Для выработки таких изделий используют специальные композитные смеси с отрубями, зародышевой мукой, витаминами и БАД.
Решение проблемы сбалансированного питания населения, имеющее государственное значение, возможно лишь при условии разработки и внедрения в производство технологий, с помощью которых будут реализованы:
обеспечение безопасности сельскохозяйственного и продовольственного сырья, пищевой продукции;
снижения уровня заболеваемости детей из-за неполноценного питания и загрязнения окружающей среды;
уменьшение продовольственной и сырьевой зависимости России от зарубежных стран;
экологически чистые продукты питания нового поколения массового и профилактического назначения с учетом гигиенических требований;
принципиально новые технологии, основанные на использовании нетрадиционных методов, способствующих ускорению процесса;
научные основы создания технологических процессов производства продуктов детского питания нового поколения.
Одно из важнейших направлений повышения эффективности производства и улучшения качества продукции хлебопекарной промышленности – создание рациональной структуры предприятия отрасли, механизация и автоматизация производственных процессов на базе новейших технологий. Также важна разработка современных технологий упаковки и автоматизированных приборов для контроля свойств сырья.
2 Технико-экономическое обоснование строительства хлебозавода
2.1 Обоснование производственной мощности проектируемого предприятия.
Производственная мощность определяется в зависимости от количества потребителей хлеба и нормы потребления продукции на душу населения.
Численность населения города учитывается по категориям потребителей (таблица 2.1).
Таблица 2.1 – Расчет численности потребителей
Категория потребителей хлеба | Численность (тыс. чел.) |
1. Коренное население города 2. Население пригородов, покупающие хлеб в данном городе (10% от коренного населения) 3. Транзитное население (5% от коренного населения) 4. Естественный прирост населения за 5 лет (из расчета 2% в год от коренного населения) 5. Прирост населения за счет экономического и культурного развития за 5 лет (из расчета 1% процент в год от коренного населения) |
150 15 7,5 3Ч5 = 15 1,5Ч5 = 7,5 |
Общее количество потребителей хлеба | 195 |
Потребность населения в хлебе определяется умножением общего количества потребителей на среднесуточную норму потребления хлеба одним человеком, которая составляет в настоящее время 0,35 кг.
Общая производственная мощность хлебозавода определяется в соответствии с показателями, представленными в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Расчет производственной мощности завода
Показатели | Тонн в сутки |
1. Потребность населения в хлебе 2. Резерв производственной мощности (10%) 3. Необходимая производственная мощность 4. Производственная мощность действующих хлебопекарных предприятий 5. Мощность предприятий, предназначенных к закрытию 6. Дефицит производственной мощности 7. Покрытие дефицита за счет строительства нового завода |
68,3 6,8 75,1 40,0 10,0 45,1 39,9 |
2.2 Обоснование ассортимента вырабатываемой продукции
Ассортимент выбора на хлебозаводе пользующийся спросом населения, в соответствии с местными вкусами и национальными традициями, с использованием разных сортов муки.
Хлеб Столичный формовой из смеси муки ржаной обдирной и пшеничного первого сорта массой 0,9 кг. по ГОСТ 26984-86.
Хлеб Подмосковный формой из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной второго сорта массой 0,85 кг. по ГОСТ 2077-84.
Хлеб Пшеничный из муки первого сорта, формовой, массой 0,7 кг. по ГОСТ 27842-88.
Хлеб Горчичный из муки высшего сорта, формовой, массой 0,5 кг. по ГОСТ 27842-88.
2.3 Выбор места для строительной площадки
Хлебозавод располагается в месте, отвечающем санитарным правилам, требованиям, вдали от химического завода, местной свалки. Строительная площадка имеет благоприятный рельеф, не затопляется паводковыми водами.
2.4 Обоснование источников получения топлива, электроэнергии и воды
Хлебозавод пользуется городской ТЭЦ, на территории находится собственная котельная. Предприятие присоединено к городским электропередачам, водопроводу.
Электроснабжение – от городской высоковольтной сети через трансформаторную станцию. Теплоснабжение, горячее водоснабжение – от собственной котельной.
Снабжение газом от городского газопровода.
3 Описание хлебозавода
В настоящее время на современных хлебозаводах различают три основные участка: мучной склад и отделения для хранения подготовки основного и дополнительного сырья; основное хлебопекарное производство; остывочное отделение.
Для проектируемого хлебозавода производительностью 25-30 тонн в сутки отведен участок площадью 1,2 га, где размещены производственный и административно-бытовой корпус, склад бестарного хранения (сырья) муки, проходная и автовесы. На территории имеется асфальтированная дорога.
Склад бестарного хранения муки располагается отдельно от производственного помещения, в нем размещены силоса А2-Х3Е-160Б емкостью 30 тонн каждый. Здесь мука просеивается в просеивателях «Бурат» и подается в производственные бункера ХЕ-63В.
Сухая соль из самосвала загружается в воронку железобетонной емкости установки Т1-ХСБ-10. Сюда подается вода и происходит растворение соли. Приготовление дрожжевой (неналки) суспензии. Осуществляется в растворном узле в дрожжемешалке РД, откуда насосом подается сборник.
Раствор сахара готовится в растворенном узле в СР, после чего подается в сборник и затем на производство.
Растительное масло транспортируется в алюминиевых флягах. Горчичное масло хранят в закрытых помещениях при t = 1920С.
В производственном помещении находятся производственные бункера муки и дозаторы сырья дополнительного. Непрерывный способ приготовления теста осуществляется в агрегатах И8-ХТА-6 для теста на большой густой опаре и густой закваске.
Также в производственном помещении осуществляется расстойка и выпечка изделий в расстойно-печном агрегате П6-ХРМ. Далее изделия поступают на циркуляционный стол, где их отбраковывают и укладывают в лотки контейнера ХКЛ-18.
Контейнера с хлебом отправляют в хлебохранилище, экспедицию после остывочного отделения, а затем в торговую сеть.
4 Технологическая часть
4.1 Описание ассортимента изделий
Таблица 4.1 – Характеристика ассортимента изделий
№ | Ассортимент изделий | Номер ГОСТа | Норма выхода, % | Физико-химические показатели | ||||
влажность | кислотность | пористось | Массовая доля в пересчете на сухое вещество, % | |||||
сахара | жира | |||||||
1 | Хлеб Столичный из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной первого сорта массой 0,9 кг. |
ГОСТ 26984-86 |
146,5 | 47,0 | 8,0 | 65,0 | - | - |
2 | Хлеб Подмосковный из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной второго сорта массой 0,85 кг. | ГОСТ 2077-84 | 150,0 | 48,0 | 9,0 | 88,0 | - | - |
3 | Хлеб Пшеничный из муки первого сорта, массой 0,7 кг. | ГОСТ 27842-88 | 137,5 | 45,0 | 3,0 | 68,0 | - | - |
4 | Хлеб Горчичный из муки высшего сорта, массой 0,5 кг. | ГОСТ 27842-88 | 139,0 | 43,0 | 3,0 | 68,0 | 5,9 | 5,9 |
Таблица 4.2 – Рецептура на хлебобулочные изделия из ржаной и пшеничной муки (в кг. на 100 кг. муки)
Наименование сырья | Хлеб Столичный, массой 0,9 кг. | Хлеб Подмосковный, массой 0,7 кг. | Хлеб Пшеничный, массой 0,7 кг. | Хлеб Горчичный, массой 0,5 кг. |
Мука пшеничная высшего сорта | - | - | - | 100,0 |
Мука пшеничная первого сорта | 50,0 | - | 100,0 | - |
Мука пшеничная второго сорта | - | 30 | - | - |
Мука ржаная обдирная | 50 | 70 | - | - |
Соль поваренная пищевая | 1,5 | 1,5 | 1,3 | 1,5 |
Дрожжи хлебопекарные, прессованные | 0,5 | 0,1 | 1,0 | 2,0 |
Сахар-песок | 3,0 | 3,0 | - | 6,0 |
Масло горчичное | - | - | - | 6,0 |
Масло растительное | - | - | 0,15 | - |
Итого | 105,0 | 104,6 | 102,45 | 115,5 |
4.3 Выбор и расчет печей
Для расчета производительности печей составляется таблица исходных данных (таблица 4.3).
Таблица 4.3 – Исходные данные для расчета производительности печей
Наименование изделий | Сорт муки | Масса штуки | Размер изделий, мм | Продолжительность выпечки, мин. | ||
длина | ширина | диаметр | ||||
1. Хлеб Столичнй формовой | рж. обд., пш. I с. | 0,9 | 210-220 | 95-105 | - | 48 |
2. Хлеб Подмосковный формовой | рж. обд. пш. II с. | 0,85 | 210-220 | 95-105 | - | 57 |
3. Хлеб Пшеничный формовой | Пш. I с. | 0,7 | 210-220 | 95-105 | - | 44 |
4. Хлеб Горчичный формовой | пш. в/с | 0,5 | 210-220 | 95-105 | - | 40 |
Расчет производительности конвейерных хлебопекарных печей при выработке одного вида изделий осуществляется по формуле (кг/час):
, (4.1)
где А – количество люлек в печи;
n – количество хлеба на одной люльке;
D – масса штуки хлеба, кг;
60 – количество минут в часе;
Т – продолжительность выпечки, мин.
Суточная производительность печи для данного вида изделий рассчитывается по формуле:
,
где 23 – число часов работы печи в сутки;
1000 – количество в тонне.
На основании часовой производительности печи по каждому наименованию изделий определяют количество пече-часов, необходимых для выработки заданного ассортимента, по формуле:
, (4.3)
где – производительность по заданию, кг.
Количество печей, необходимых для обеспечения заданной производительности, определяется по формуле:
, (4.4)
Хлеб Столичный из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной хлебопекарной первого сорта массой 0,9 кг.
кг/ч.
т/сут.
пече-часов.
, принимаем 1 печь
Принимаем П6-ХРМ расстойно-печной агрегат, работающий в одну смену.
Хлеб Подмосковный из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной второго сорта массой 0,85 кг.
кг/ч.
т/сут.
пече-часов.
, принимаем 1 печь
Принимаем один расстойно-печной агрегат П6-ХРМ, работающий на данном сорте в две смены.
Хлеб Пшеничный из муки первого сорта массой 0,7 кг:
кг/ч.
т/сут.
пече-часов.
, принимаем 1 печь
Принимаем один расстойно-печной агрегат П6-ХРМ, работающий в две смены.
Хлеб Горчичный из муки высшего сорта массой 0,5 кг:
кг/ч.
т/сут.
пече-часов.
, принимаем 1 печь
Принимаем один расстойно-печной агрегат П6-ХРМ, работающий в одну смену на данном сорте.
По результатам расчета составляется таблица производительности предприятия (таблица 4.4) и графика работы печей (таблица 4.5) с указанием занятости ассортиментом и простоем.
Таблица 4.4 – Производительность предприятия
Наименование изделий | Часовая производительность печи, т | Продолжительность работы печи, ч | Фактическая выработка изделий, т/сут |
1. Хлеб Пшеничный формовой | 0,718 | 15,34 | 11,01 |
2. Хлеб Горчичный формовой | 0,564 | 7,67 | 4,32 |
3. Хлеб Подмосковный | 0,6728 | 15,34 | 9,22 |
4. Хлеб Столичный | 0,846 | 7,67 | 5,48 |
Итого | 30,0 |
Таблица 4.5 – График работы печей
Марка печи |
I смена 23-7 ч |
II смена 7-15 ч |
III смена 15-23 ч |
|||
ФТЛ-2-81 в П6-ХРМ | ||||||
ФТЛ-2-81 в П6-ХРМ |
– хлеб Горчичный
– хлеб Пшеничный
– хлеб Столичный
– хлеб Подмосковный
4.4 Расчет выхода готовых изделий
Выход хлебобулочных изделий рассчитывается отдельно по каждому наименованию изделий по формулу:
, (4.7)
где – весовой выход остывшего хлеба в кг на 100 кг муки или в %;
– суммарная масса сырья пошедшего на приготовление теста (кроме воды), кг;
– средневзвешанная влажность сырья, %;
– влажность мякиша хлеба, установленная стандартом для данного сорта хлеба, %;
n – разность между допустимой влажностью теста и влажностью мякиша хлеба, %;
– потери и затраты в массе теста, с момента замеса до момента посадки в печь, % к массе теста в момент замеса;
– упек хлеба, % к массе теста в момент посадки в печь;
– усадка хлеба, % к массе хлеба в момент его выхода из печи.
Средневзвешанная влажность сырья в % определяется по формуле:
, (4.8)
где М, Д, С – масса муки, дрожжей, соли и другого сырья, кг;
, , – соответственно, влажность муки, дрожжей, соли и другого сырья, %.
Выход теста из 100 кг муки определяется по формуле (кг):
, (4.9)
Количество воды (в кг) для приготовления теста из 100 кг муки найдем, если из массы теста вычтем массу сырья:
, (4.10)
Содержание сухих веществ и суммарная масса сырья определяется по рецептуре изделий (таблица 46)
Наименование сырья | Кол-во сырья, кг | Влажность сырья, % | Кол-во влаги, кг | Содержание сухих веществ, т |
Мука пшеничная обдирная | 50,0 | 14,5 | 85,5 | 42,75 |
Мука пшеничная первого сорта | 50,0 | 14,5 | 85,5 | 42,75 |
Дрожжи, прессованные хлебопекарные | 0,5 | 75,0 | 25,0 | 0,125 |
Соль поваренная пищевая | 1,5 | 3,5 | 96,5 | 1,4 |
Сахар-песок | 3,0 | 0,14 | 99,86 | 2,9 |
Итого | 105,0 | 89,9 |
%
кг.
В = 171,6 – 105,0 = 66,6 кг.
Выход готовых изделий отличается от ориентировочного (146,5%) отличается на 0,4%.
Содержание сухих веществ для хлеба Подмосковного формового из смеси ржаной обдирной и пшеничной второго сорта массой 0,85 кг (таблица 4.7)
Таблица 4.7 – Содержание сухих веществ
Наименование сырья | Кол-во сырья, кг | Влажность сырья, % | Кол-во влаги, кг | Содержание сухих веществ, т |
Мука пшеничная обдирная | 70,0 | 14,5 | 85,5 | 59,85 |
Мука пшеничная второго сорта | 30,0 | 14,5 | 85,5 | 25,65 |
Дрожжи хлебопекарные прессованные | 0,1 | 75,0 | 25,0 | 0,025 |
Соль поваренная пищевая | 1,5 | 3,5 | 96,5 | 1,4 |
Сахар-песок | 3,0 | 0,14 | 99,86 | 2,9 |
Итого | 104,6 | 89,9 |
%
кг.
В = 174,7 – 104,6 = 70,1 кг.
Выход готовых изделий отличается от ориентирововчного (150,0) на 0,2%.
Таблица 4.8 – Содержание сухих веществ для хлеба Пшеничного из муки первого сорта, массой 0,7 кг.
Наименование сырья | Кол-во сырья, кг | Влажность сырья, % | Кол-во влаги, кг | Содержание сухих веществ, т |
Мука пшеничная первого сорта | 100,0 | 14,5 | 14,5 | 85,5 |
Соль пищевая поваренная | 1,3 | 3,5 | 0,046 | 1,254 |
Дрожжи прессованные хлебопекарные | 1,0 | 75,0 | 0,525 | 0,175 |
Масло растительное | 0,15 | 0 | 0,000 | 0,15 |
Итого | 102,45 | 87,079 |
%
кг.
В = 161,5 – 102,45 = 59,1 кг.
Выход готовых изделий отличается от ориентировочного на 0,5% (137,5%).
Таблица 4.9 – Содержание сухих веществ для хлеба Горчичного из муки высшего сорта
Наименование сырья | Кол-во сырья, кг | Влажность сырья, % | Кол-во влаги, кг | Содержание сухих веществ, т |
Мука пшеничная высшего сорта | 100,0 | 14,5 | 14,5 | 85,5 |
Дрожжи прессованные хлебопекарные | 2,0 | 75,0 | 1,5 | 0,5 |
Соль пищевая поваренная | 1,5 | 3,5 | 0,0525 | 1,4475 |
Сахар-песок | 6,0 | 0,14 | 0,0084 | 5,9916 |
Масло горчичное | 6,0 | 0,1 | 0,006 | 5,994 |
Итого | 115,5 | 99,4331 |
%
кг.
В = 175,9 – 115,5 = 60,49 кг.
Выход готовых изделий отличается от ориентирововчного (139%) на 0,3%.
4.5 Расчет необходимого количества сырья
Количество расходуемой в сутки муки в кг для каждого сорта изделий определяется по формуле:
, (4.11)
где – суточная выработка отдельного сорта хлеба, кг;
– выход изделий в кг, соответствующий данному сорту и полученный при расчете.
Запас муки на складе в тоннах определяется:
, (4.12)
где n – срок хранения (запаса) муки, сут.
Потребное количество сырья (кг), входящего в рецептуру сорта (в сутки) определяется:
, (4.13)
где – количество сырья по рецептуре сорта в кг на 100 кг муки.
Запас сырья определяется по формуле:
, (4.14)
где n – срок хранения сырья в сутках.
Расчетные данные по расходу сырья в сутки и потребному запасу его приводятся в (таблице 4.10).
Количество сырья в сутки для хлеба Пшеничного формового:
кг.
кг.
кг.
кг.
Количество сырья в сутки для хлеба Столичного:
кг.
кг.
кг.
кг.
Количество сырья в сутки для хлеба Подмосковного:
кг.
кг.
кг.
кг.
Количество сырья в сутки для хлеба Горчичного:
кг.
кг.