Автоматизация коптильной камеры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Одесская национальная академия пищевых технологий

Кафедра АПП

РГЗ№1

Автоматизация коптильной камеры

Факультет ИТПРОиТБ

Группа ТОП34а

Студент: Кравченко А.Н.

Руководитель: Денисов В.Г.

Одесса 2011 г.

Содержание

Введение

1. Описание технологического процесса производства копченых мясных колбас

2.Разработать алгоритм функционирования выбранного объекта и представить в виде упрощенной блок схемы

3.Разработать параметрическую схему выбранного объекта

4.Разработать алгоритм управления

5.Дать краткую характеристику работы автоматизированного процесса

Литература

Введение

Копчение -- процесс обработки пищевых продуктов дымовоздушной смесью с целью достижения бактериального и антиокислительного эффектов. При этом их поверхности окрашиваются в золотисто-коричневые цвета, а сами продукты приобретают специфический приятный вкус и аромат копчения.

С давних времен люди используют копчение, как способ консервации продукта в аккорде с приданием ему особенно ароматного запаха и замечательного вкуса. Как впервые были получены копченое мясо или рыба никому неизвестно, но вместе с тем, это не было случайностью по той простой причине, что процесс этот продолжительный и требует наличия определенных знаний.

Положительные стороны копчения хорошо известны: с помощью этого широко распространенного технологического приема при изготовлении разнообразной продукции из рыбы и мяса получают не только продукты, обладающие особыми привлекательными вкусовыми свойствами, но и изделия (прежде всего холодного копчения), которым присуща повышенная устойчивость к окислительным и микробиальным изменениям при хранении.

Копчение можно рассматривать, как процесс динамической адсорбции компонентов коптильного дыма на поверхности продукта и естественной последующей диффузией их в массу продукта за счет разности концентраций на поверхности и в толще продукта. Процесс копчения - самопроизвольный, причем довольно длительный, трудо-энергоемкий. Длительность процесса приводит к необходимости использования коптильных камер.



1. Описание технологического процесса производства копченых мясных колбас

Мясоперерабатывающая промышленность выпускает свыше 1000 наименований колбасных изделий, относящихся к категории эмульгированных продуктов, в которую включаются гомогенные, гетерогенные, грубоизмельченные и крупноизмельченные изделия.

В зависимости от сырья и способов обработки различают копченовареные, полукопченые, варено-копченые, сырокопченые, копчено- запеченные и другие изделия. По характеру сырья в готовой продукции различают кровяные колбасы, сосиски и сардельки, зельцы и студни, ливерные колбасы, мясные хлебы, паштеты, диетические и лечебные колбасы и др.

Основным сырьем в технологии мясных колбас являются свинина, говядина, используется и нетрадиционное сырье -- баранина, конина, оленина, мясо птицы и др.

Для выработки колбасных изделий используют сырье от здоровых животных без признаков микробиальной порчи и прогоркания жира, подвергнутое ветеринарно-санитарной экспертизе.

Для изготовления вареных колбас применяют говядину и свинину в парном, остывшем, охлажденном и размороженном состоянии; при производстве других видов колбас -- охлажденное и размороженное сырье. Говядина должна быть 1-й и 2-й категорий упитанности, в охлажденном или размороженном состоянии.

Свиные полутуши должны быть беконной, мясной и жирной упитанности. После воздушной дефростации температура в толще мышц должна быть не ниже плюс 1 °С. После удаления шкуры и излишков шпика они направляются на разделку и обвалку.

При разделке полутуши сначала расчленяют на отдельные отрубы для облегчения последующей операции обвалки (отделение мяса от костей). Говяжьи полутуши предварительно делят на 7 частей, свиные полутуши расчленяют на 3 части. Обвалку проводят на конвейере или стационарных столах, дифференцированно, т. е. каждый рабочий специализируется на обработке определенной части. Одновременно проводят жиловку -- отделение соединительной ткани, кровеносных и лимфатических сосудов, мелких косточек, кровоподтеков. В процессе жиловки мясо разрезают на куски массой до 1 кг; шпик, грудинку, щековину -- на полосы. При этом выделяют жир-сырец.

Жилованную говядину сортируют на 3 сорта: высший (чистая мышечная ткань), 1-й и 2-й сорта (соответственно, не более 6 и 20% соединительной ткани). Разборку по сортам свинины ведут в зависимости от содержания в ней жира на нежирную, полужирную и жирную (соответственно, до 10, 50 и более 50% межмышечного жира).

Технология посола колбасного мяса включает его предварительное измельчение на волчке, смешивание с посолочными веществами и выдержку в посоле. В зависимости от вида и сорта колбас мясо измельчают до разной степени: на куски (до 25 мм) и до тонкоизмельченного состояния. В мешалку или куттер вводят 3--4% поваренной соли и перемешивают смесь 2--3 мин.

По фаршепроводу смесь подают в отделение для созревания, где ее выдерживают в различных емкостях при температуре 2--4 °С. Созревание соленого фарша заключается в распределении посолочных ингредиентов, взаимодействии соли с белками мышечной ткани, в результате чего повышается их' ВУС, изменяются реологические свойства. Продолжительность выдержки фарша в посоле зависит от степени его измельчения и вида колбасных изделий и составляет от 6 до 48 ч, а при производстве сырокопченых колбас -- до 5 сут.

При производстве копченых колбас соленое мясо подается в фаршемешалку, где проводится приготовление структурно неоднородного фарша (со шпиком). Большое значение имеет порядок загрузки: вначале загружают созревшие говядину и нежирную свинину. Затем, если нужно, добавляют холодную воду. Через 6--8 мин перемешивания вводят специи и нитрит натрия в виде раствора. После этого загружают жирную свинину, а за 2--3 мин до окончания -- шпик. При равномерном распределении составных частей фарша он должен быть однородным и достаточно клейким.

Шприцевание копченых колбас, в отличие от вареных, идет с наибольшей плотностью, так как объем батонов сильно уменьшается в результате последующей сушки. В процессе шприцевания в оболочки может попасть воздух. Для его удаления оболочки накалывают (штрикуют).

Наполненные оболочки вяжут кольцами, вручную, шпагатом, что способствует увеличению плотности батонов. По вязке различают вид и сорт колбасы. Батоны или кольца после вязки навешивают на палки и размещают на рамах, которые перемещаются по подвесным путям. Размещение идет без соприкосновения батонов во избежание образования слипов (необжаренных и непроваренных мест).

Необходимой операцией является осадка колбас -- выдержка их на рамах при температуре около 0°С и влажности 85%. При производстве сырокопченых колбас осадка идет-- от 5 до 7 сут. При кратковременной осадке происходит некоторое уплотнение фарша, подсушивание оболочки, стабилизация окраски. При длительной осадке, кроме того, протекают сложные ферментативные и микробиальные процессы, формирующие специфические свойства колбас.

Цель копчения заключается в приобретении изделиями специфических копченых свойств за счет насыщения органическими компонентами дыма, обезвоживания, биохимических изменений и структурообразования.

Сырокопченые колбасы коптят при 18--22 °С в течение 2--5 сут., относительной влажности воздуха 77 ± 3 % и скорости его движения 0,2 - 0,5 м/с. При таких режимах обеспечивается сохранение белковой и ферментной систем мяса, концентрированное насыщение органическими компонентами дыма, предохраняющими вместе с солью продукт при производстве и хранении, а также обезвоживание за счет удаления свободно удерживаемой влаги.

Заключительной стадией производства копченых колбас является их сушка, предназначенная для уменьшения влагосодержания изделий. Сушка идет при температуре 10--12 °С в специальных помещениях или камерах. Полукопченые колбасы сушат около 2 сут до содержания воды 40--50%, варено-копченые -- 5--10 сут до 30--40%, сырокопченые -- 25--30 сут (в отдельных случаях до 90 сут).

При сушке происходит созревание колбас, образование однородной монолитной структуры, увеличение концентрации сухих питательных веществ, повышение устойчивости к действию гнилостной микрофлоры.

Качество копченых колбас определяют в соответствии с требованиями нормативной документации: органолептически (по внешнему виду, виду фарша на разрезе батона, консистенции, запаху и вкусу) и химическими методами (по массовой доле воды, поваренной соли, крахмала и нитритов). Подозрительные по качеству колбасные изделия направляют на микробиологический анализ.

Стандартную по качеству колбасу упаковывают с порционированием или без него и маркируют. Для местной реализации разрешается использовать металлические или деревянные ящики. Порционированную продукцию расфасовывают в мелкие пакеты из полимерных материалов, которые герметично укупориваются, как правило, с предварительным вакуумированием.

Продолжительность хранения различных видов колбас зависит от их вида и условий хранения и составляет от 10 сут до 4 месяцев.

копчение колбаса автоматизация технологический



Технологическая карта

№	Наименование операции	показатели
		Темпера-тура,T,C?	Время процесса,K	Влажность продукта, М,% прод.	Влажность атмосферного воздуха, Ма.в.%	Скорость движения воздуха, S,м/с
1	Первичная обработка
2	Посол сырья	8-12	120-168 ч
3	Созревание	2-4	5-7 сут.
4	Измельчение
5	Приготовление фарша	12-15	8-12мин
6	Перемешивание	8-10	2-3 мин.
7	Выдержка фарша	2-4	24 ч
8	Формовка батонов
9	Осадка	2-4	5-7 сут.	80-85	87±3	0,1
10	Копчение	18-22	2-3 сут.		77±3	0,2-0,5
11	Сушка	10-12	25-30 сут.	Не более 30		0,05-0,1
12	Хранение	12-15	4 мес		75-78



2.Алгоритм функционирования



3.Алгоритм управления



4. Точностные требования к параметрам коптильной камеры

Коптильные камеры должны обеспечивать не только оптимальное протекание процесса копчения по стадиям, но и просто поддерживать параметры процесса с необходимой точностью:

_ температуру дымовоздушной смеси -- в пределах ±1°С;

_ влажность дымовоздушной смеси --в пределах ±5%;

_ температуру дымообразования -- в пределах ±10°С;

_ скорость движения дымовоздушной смеси -- не ниже 2 м/с;

_ концентрацию дыма -- постоянной, что позволяет, с одной стороны, ускорить процесс получения готовой продукции, не снижая её качества, а с другой стороны, уменьшить расход электроэнергии и древесины на получение дыма.

Поддержание в ходе всего процесса оптимальных параметров копчения позволяет наиболее эффективно насытить сырье коптильными компонентами, придавая готовой продукции наилучшие вкус, аромат и цвет.

Дополнительные сложности для управления процессом копчения создают случайные, но при этом не менее существенные изменения параметров:

сырья, зависящие от вида, размера,

степени разделки;

древесины, зависящие от породы дерева, размера и влажности опилок;

окружающей среды.



Параметрическая схема

5. Автоматизация коптильной камеры

Коптильную камеру перед загрузкой подогревают. Затем загружаемый продукт подсушивают при высокой температуре в течение времени, заданного технологическим режимом. После подсушки температуру в коптильной камере повышают до значения, необходимого для протекания процесса копчения. Камера может работать в режимах горячего (50 °С) и холодного (20 ^сС) копчения. Продолжительность копчения определяется видом продукта. Температурный режим поддерживается дымовоздушной смесью, нагреваемой в калориферах, и холодной водой.

Комплекс приборов коптильной камеры обеспечивает автоматический контроль всех технологических параметров программное управление технологическим процессом.

Вариант автоматизации коптильной камеры, разработанный Укрниимясомолпромом и представленный ниже, обеспечивает возможность точного регулирования степени копчения, чем выгодно отличается от других вариантов автоматизации.

Функциональной схемой автоматизации коптильной камеры (рис. 17) предусматриваются контроль разрежения в камере, контроль и регулирование давления пара и воды в трубопроводах, плотности дыма в камере, температуры дымовоздушной смеси, программное управление циклом горячего и холодного копчения, местное и дистанционное управление..электродвигателями.

Контроль разжиженияния в коптильной камере осуществляется вакуумметром 4а типа ОБВ1-160.

Давление пара контролируется манометром 5а типа ОБМ1-100, а регулирование его осуществляется регулятором прямого действия типа «После себя» 25ч10нж, установленным на трубопроводе подачи пара в калорифер. Давление воды в трубопроводе контролируется манометром 6а типа ОБМ1-100, а регулирование осуществляется регулятором прямого действия типа РД-64 «После себя», устаиовленным на трубопроводе подачи воды в калорифер.

Плотность дыма в коптильной камере контролируется фотоэлектрическим прибором 7г типа ПВ10.1Э со станцией управления в комплекте с датчиком 7а, нормирующим преобразователем 76 типа НП-СЛ1М, электропневматическим преобразователем типа ЭПП-63 с сигнализацией. Сигналы с помощью преобразователя 7е типа ПЭСУ-4 подаются на световые табло HL5 и НL6.

Плотность дыма в коптильной камере регулируется устройством 7д типа ПР2.5. В контур регулирования входят все ранее перечисленные устройства контроля, за исключением 7е, а также регулирующий клапан с мембранным I приводом 7з типа 25ч30нж. Байпасная панель 7ж служит для дистанционного управления приводом 7з.

Температура дымовоздушной смеси контролируется манометрическим термометром За типа ТПГ-4-V с термобаллоном, установленным в камере. Прибор За передает пневматический сигнал вторичному прибору 36 типа ПВ4.2Э.

Регулирование температуры осуществляется позиционным пневматическим регулятором 3в типа ПР1.5. В контур регулирования входят приборы 3а и преобразователи Зг, Зж и регулирующие клапаны с мембранным приводом Зз и Зи, установленные на трубопроводе подачи воды.

Программное управление циклом горячего копчения осуществляется командным прибором 2а типа КЭП-12У, управляющим исполнительными механизмами Зз и Зи.

Переключатель управления SA1 служит для подключения приборов 1а или 2а при выборе цикла копчения. Байпасные панели Зд, Зе типа БПДУ-А предназначены для дистанционного управления исполнительными механизмами Зз и Зи.

Световые табло НL1 и НL2 сигнализируют о достижении предельных значений температур.

Местное управление электродвигателями вентилятора выброса отработанной дымовоздушной смеси в атмосферу и вентилятора подачи дыма и рециркуляционной смеси производится кнопками управления SB1 и SВ2, а дистанционное управление-- кнопками SВЗ и SВ4.

Лампы НLЗ н HL4 сигнализируют о работе электродвигателей. Опробование сигнала производится кнопкой SВ5, а снятие его - кнопкой SВ6. Работа электродвигателей вентиляторов олокируется переключателем SA2. Звуковой сигнализатор НА1 оповещает о предельном значении технологического параметра. В результате автоматизации коптильной камеры улучшаются санитарные условия в производственных помещениях, снижается себестоимость продукции, на 8 % повышается производительность труда.

На Севастопольском мясоперерабатывающем заводе внедрен технологический процесс бездымного копчения, который заключается в поверхностной обработке мясных продуктов коптильным препаратом «Вахтоль». Этот процесс контролируется и регулируется автоматической системой. Распыленный «Вахтоль» по трубопроводу подается в систему рециркуляции термокамеры. Автоматическая система регулирует содержание коптильного препарата в воздухе термокамеры, управляет работой вентиляторов отсоса, заслонками воздуха и дыма.

Годовой экономический эффект от внедрения составил 6,5 тыс. р. Использование бездымного копчения позволяет получить продукт, не содержащий канцерогенных веществ.



Литература

1. Автоматизация технологических процессов в мясной промышленности / И. И. Гармаш 121 с. . Киев Технiка 1985

2. Воробьева Н.И. Основы автоматизации технологических процессов в мясной и молочной промышленности,1983.

3. Технология, экология и оценка качества копченых продуктов: учебное пособие/Мезенова О.Я.,Ким И.Н.,2009.-488с



Gпара- расход пара

Gо.в. -расход охлажденной воды

Gпр - расход продукта

Мд.с. -владность дымовоздушной смеси

t_{дым -} темпаратура дыма

с_д плотность дыма

Sд.с -скорость дымовоздушной смеси

Мпр -влажность продукта

Q- показатели качества

t^к -температура конечная

t^к_{о.в. -} температура охложденной воды

Рпара - давление пара

К - конструктивные особенности камеры

Tок.ср- темпаратура окружающей среды

Размещено на Allbest.ru