Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО БЮДЖЕТНОГО
УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»
в г. Смоленске
РАСЧЁТНОЕ ЗАДАНИЕ
Тема: «Приготовление макаронного теста
Группа: ПИ-11
Студент : Новиков И.В.
Преподаватель: Баловнев Д.И.
Смоленск 2013г
Расчетное задание
Тема: «Приготовление и прессование макаронного теста»
Цель: 1. Изучить процесс приготовления макаронных изделий.
2. Получить навыки работы с системами автоматизированного проектирования.
Введение
Определить необходимое количество и температуру воды для замеса. Определить тип замеса. Исходные данные для расчетов взять из таблицы 1.
Построить технологическую схему установки для приготовления и дозирования добавок и пояснить основные элементы.
Произвести расчет рабочего диаметра, рабочей высоты и производительности шнека. Построить трехмерную модель технологической схемы шнекового макаронного пресса. Пояснить движение теста в шнековой камере.
Произвести расчет производительности матрицы. Построить трехмерную модель матрицы для формирования трубчатых изделий.
Описать процесс сушки макаронных изделий с построением выбранной технологической схемы.
Заключение
Введение
Исторически доказано, что родиной макаронных изделий является Италия. Век прессующие устройства (устройству этих агрегатов посвящена отдельная глава) приводились в действие посредством лошадиной силы или на водяных мельницах, а при появлении первых машин появились паровые агрегаты. Годом зарождения макаронной отрасли в России считается 1797, когда была открытия первая макаронная фабрика в Одессе. Макаронные изделия представляют собой продукты, отформованные из пшеничного теста в виде трубочек, нитей ленточек и фигурок и высушенные до влажности 13%. Они характеризуются хорошей сохраняемостью, транспортабельностью, быстротой и простотой приготовления из них пищи , а также высокой питательной ценностью и хорошей усвояемостью. Макаронные изделия имеют ряд преимуществ перед наиболее распространенными продуктами питания. При хранении макаронные изделия не черствеют, как хлеб, и менее гигроскопичны по сравнению с сухарями, хорошо транспортируются и сохраняются (до года и более) без ухудшения вкусовых и питательных свойств. Макаронные изделия по пищевой ценности превосходят пшеничный хлеб, так как изготовляют их из пшеничной муки с максимальным содержанием белковых веществ. В них содержится 9 - 13% белков, 75 -79 усвояемых углеводов, 0,9 жиров, 0,6 % минеральных веществ и витамины В1, В2, РР и др. Калорийность макаронных изделий составляет 360 ккал/100 г. Усвояемость их организмом человека выше усвояемости крупы. Белки макаронных изделий усваиваются на 85 %, углеводы - на 98 % и жиры на 95 %. Из них можно быстро приготовить блюдо, так как продолжительность их варки равна 5 - 15 мин.
Исходные данные:
Таблица 1
|
Замес |
Шнек |
Матрица |
||||||||||||
|
М, т |
Wт, % |
Wм, % |
α |
m |
n, мин-1 |
S, м |
R2, м |
R1, м |
D, мм |
C, мм |
n |
d, мм |
v, см/с |
|
|
70 |
32 |
13 |
29.5 |
1 |
50 |
0,09 |
0,09 |
0,04 |
210 |
32 |
64 |
18 |
7 |
1. РАСЧЕТ РЕЦЕПТУРЫ ТЕСТА
Определить необходимое количество и температуру воды для замеса. Определить тип замеса. Исходные данные для расчетов взять из таблицы 1.
1.1.Задают влажность теста. В зависимости от влажности различают три типа замеса:
Твердый - влажность теста
Средний – влажность теста
Мягкий – влажность теста
Тип замеса можно считать средним, так как влажность теста WT=31%.
1.2. По заданной влажности теста и известной влажности муки рассчитывают необходимое количество воды (л) для замеса:
B=M (WT - WM )/(100- WT)
B=70 (32% - 13% )/(100- 32%)
B=19558.8 л=19.6 т
где M- дозировка муки, кг;
WT и WM- влажность соответственно теста и муки, %.
1.3. Задают температуру теста, исходя из того предположения, что после замеса (на входе в шнековую камеру) она должна быть примерно равна 40°C. Такая температура обусловлена тем, что при традиционных режимах замеса и формирования макаронного теста температура его перед матрицей должна быть не более 50°C, а при прессовании в шнековой камере происходит разогрев теста в среднем на 10°C.
1.4.По данной температуре теста (после замеса) и измеренной температуре муки определяют температуру воды (°C) для замеса
где Т- масса теста, кг; tT - температура теста,°C; cT - удельная теплоемкость теста (зависит от влажности теста и определяется по табл. 21. [1], с. 59 ), ; tM - температура муки, °C, cM - удельная теплоемкость муки (зависит от влажности теста и определяется по табл. 22.[1], с. 60 ), ;cB - удельная теплоемкость воды, .
tT = 40°C
cT = 2466
tM = 25 °C
cM= 1990
cB = 4187
°C
В зависимости от температуры воды, поступающей на замес макаронного теста, различают три типа замеса:
Горячий – при температуре воды 75...85°C.
Теплый – при температуре воды 50…65°C.
Холодный – при температуре воды ниже 30°C.
При проведении необходимых расчетов выяснили, что тип замеса – теплый.
2. ДОЗИРОВАНИЕ И СМЕШИВАНИЕ ИНГРИДИЕНТОВ ТЕСТА
Смешивание ингредиентов, условно называемое замесом макаронного теста, осуществляется в тестосмесителях непрерывного действия, входящих в состав промышленных прессов. Муку и воду подают в тестосмеситель при помощи дозаторов непрерывного действия.
Перед началом замеса проводят контроль работы дозаторов. Для этого собирают в течение минут муку и воду, подаваемые дозаторами в корыто тестосмесителя, и определяют их массу. После этого по необходимости проводят регулировку дозатора.
Рис. 2. Технологическая схема установки Б6 – ЛОА для приготовления
и дозирования добавок:
1 – бак–смеситель; 2 – пропеллерная мешалка; 3 – насос; 4 – бак–сборник;
5 – дозировочный насос.
При изготовлении макаронных изделий с добавками их подают в корыто тестомесителя через дозатор воды после предварительного растворения в воде или приготовления водной эмульсии. Для этих целей на фабриках обычно используют установку для подготовки добавок Б6-ЛОА, технологическая схема которой приведена на рис. 1.
Все предусмотренные рецептурой добавки поступают в бак - смеситель 1 через загрузочное отверстие, после чего в бак через трубопровод подают воду не температурой не выше 45°C до отметки 200 литров и включают пропеллерную мешалку 2. Через пять минут мешалку отключают и доливают бак – смеситель водой до 500 литров. Вновь включают мешалку и после 12 минут интенсивного перемешивания жидкость из бака – смесителя перекачивают насосом 3 в бак-сборник 4. Из последнего раствор или водная эмульсия добавок перекачиваются насосом в коллектор к дозировочным насосам 5, которые установлены над тестомесителями каждого пресса. Давление в рабочих трубопроводах поддерживается на уровне 500 кПа и регулируется вентилем, установленным над баком-сборником.
После регулирования дозаторов муки и воды включают тестосмеситель. При этом для хорошего промеса первых порций теста задвижка выходного отверстия первого корыта должна быть закрыта до тех пор, пока корыто тестомесителя не заполнится тестом 1/2 – 1/3 объёма. После этого открывают задвижку, и тесто поступает либо в следующее корыто (в многокорытных тестосмесителях), где оно вновь перемешиваются, либо в шнековую камеру (в однокорытных прессах).
Подбор красителя
Кармин (карминовая кислота, экстракт кошенили). Получают из самок насекомых вида Dactylopius Coccus costa. Цвет –красный ,бледно красный.
3. УПЛОТНЕНИЕ И ФОРМОВАНИЕ ТЕСТА
На современных макаронных предприятиях уплотнение макаронного теста и формование из него сырых изделий осуществляют на шнековых прессах. В состав промышленных макаронных прессов кроме прессующего
устройства входят дозаторы муки и воды и тестосмесители.
Шнековые макаронные прессы классифицируют по числу корыт тестомесителя (одно-, двух-, трёх- и четырёхкорытные), по числу прессующих устройств или прессующих шнеков (одно-, двух- и четырёхшнековые), по форме матрицы (круглая или прямоугольная).
Макаронный пресс ЛПШ-500.
(Смотреть приложение1) представлен макаронный пресс ЛПШ-500.
дозировочное устройство - 1, тестосмеситель - 2 с приводом - 3, прессующий шнек - 4, головка - 5 для круглых матриц с механизмом их смены, обдувочное устройство - 6, станина -7, привод – 8
Принцип действия. Вакуумирование полуфабриката в нем происходит не в корпусе шнека, а после первой камеры смесителя. Дозировочное устройство 1 состоит из шнекового дозатора муки и черпакового дозатора воды, совмещенных на одном полом валу. Дозирование муки осуществляется изменением частоты поворотов шнека-дозатора. Регулирование расхода воды осуществляется изменением уровня в емкости дозатора поворотом регулятора и частотой вращения вала посредством храпового механизма.Три камеры тестосмесителя 2 расположены вдоль продольной оси прессующего шнека 4. В первой камере происходит интенсивный предварительный замес и подача теста с помощью лопаток через роторный вакуумный затвор во вторую и третью камеры, которые работают под разрежением. Вторая и третья камеры соединены между собой по направлению движения теста перегрузочным окном. Привод валов тестосмесителя осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу, редуктор и систему цепных передач. Привод дозаторов производится от вала первой камеры тестосмесителя с помощью цепной передачи. Корпус прессующего шнека выполнен из стальной трубы, на концах которой установлены два фланца для крепления прессующей головки и редуктора шнека. В зоне наибольшего давления, ближе к головке, корпус имеет охлаждающую рубашку. В противоположной части корпуса расположено отверстие для поступления полуфабриката из третьей камеры смесителя. Тесто, поступающее в шнековую зону, в начальной ее части дополнительно перемешивается за счет интенсивного сдвига слоев. Проходя дальше, оно все больше уплотняется и становится равномерным по плотности.
Техническая характеристика
Производительность, кг/ч от 500 до 700
Частота вращения вала, с-1 (об/мин): от 80 до 90
Электродвигатель:
мощность, кВт 37
Габариты, мм:
длина 3920
ширина 2420
высота 3980
Масса, кг, не более 4910
Рабочий диаметр шнека
Понятие «рабочий диаметр» введено для учёта особенностей работы лопасти по перемещению теста и в качестве характеристики геометрических параметров шнека. Определяют из выражения:
d P = S / ·(tg ) ,
где S – шаг шнека, м, α – угол подъёма винтовой линии лопасти по среднему диаметру шнека, град.
d P = 0,09 / 3,14· (tg30 )=0,05м
d P = 0,05 м
Рабочая высота поверхности винтовой лопасти
Высоту поверхности лопасти, по которой тесто перемещается вперёд, называют рабочей высотой hp. Этот параметр используют также для характеристики шнека. Рабочая высота представляет собой полуразность между наружным и рабочим диаметрами шнека.
hP = (D2 – dP)/ 2
где D2 – наружный диаметр шнека (2 R2), м.
hP = (0,18 – 0,05)/ 2=0.065
hP = 0,065м
Производительность шнека
Если предположить, что тестовая масса плотно заполняет межвитковый объём в шнековой камере и перемещается при вращении шнека только поступательно, подобно перемещению твёрдой гайки по винту без вращения, можно рассчитать теоретическую производительность шнека (кг/ч), которая равна сумме объёмов винтовой полости по длине шага S (м), заполненных тестом в единицу времени,
ПТ = 60·π· m·n· (R2 2 – R2 1) · [S – (b2 + b1) / (2 ·cosα)] ·
где m – число заходов шнека; n – частота вращения шнека; мин -1; - объёмная масса теста, кг/ м3, она лежит в пределах от 1330 до 1447; принимаем = 1400; R 1- внутренний радиус шнека (радиус вала шнека), м; R2- наружный радиус шнека (радиус вала шнека), м; b1 и b2 - ширина винтовой лопасти в её нормальном сечении по внутреннему и наружному радиусам шнека, м; - угол подъёма винтовой линии лопасти по среднему диаметру шнека, град.
ПТ = 60·3,14·1·50·(0,092-0,042) ·[0,09-(0,006+0,008)/2·соs30] · γ
ПТ =7.1 ·103 кг/ч.
Матрица (смотреть приложение3) наряду с прессующим устройством – основной рабочий орган макаронного пресса. Она обуславливает производительность пресса, вид изделий ( форму и размеры поперечного сечения ), в значительной степени влияет на качество продукта (степень шероховатости поверхности, прочность склеивания макаронных трубок и др.).
Матрицы изготавливают из металлов, не поддающихся коррозии, обладающих достаточной прочностью и износостойкостью. Такими металлами являются фосфористая бронза, латунь, нержавеющая сталь.
Матрицы бывают двух типов: круглые (дисковые) и прямоугольные. При помощи круглых матриц формируют все виды длинных и короткорезаных изделий. Прямоугольные матрицы используют для формирования длинных макаронных изделий (макароны, вермишель, лапша), вырабатываемых на автоматизированных линиях с подвесной сушкой изделий.
Расчёт производительности матрицы
Производительность матрицы выражает количество сырых изделий, впрессовываемых через её отверстия в единицу времени. Она зависит от скорости выпрессовывания и площади живого сечения матрицы.
Скорость выпрессовывания изделий зависит от вязкости теста, величины давления прессования и степени сопротивления отверстий матрицы, которое тем выше, чем больше высота формующей щели и чем сильнее величина адгезии теста с её поверхностью. При этом скорость выпрессовывания изделий крайне неравномерна по площади матрицы.
Площадь живого сечения матрицы
Площадь матрицы «в свету» зависит от формы и числа отверстий матрицы.
Площадь живого сечения матрицы для вермишели ( см 2)
4
=3,14·1.82·64 / 4=162.8 см 2
где - диаметр формующего отверстия, см.
Часовая производительность матрицы по сырым изделиям (кг/ч)
5333 кг/ч
где v – средняя скорость выпрессовывания, см /с; γ - удельная масса теста, кг/м3; в зависимости от температуры и влажности теста составляет от 1300 до 1430 кг/м3, принимаем γ = 1300; 0.0036 – коэффициент перевода секунд в часы и сантиметров в метры.
Сушилка 2ЦАГИ – 700
(Представляет собой приложение2) открытую с двух проти воположных сторон сушильную камеру 3, разделенную по высоте на две секции полкой 1, в которых установлено по одному осе вому реверсивному вентилятору ЦАГИ № 7 5 с электродвигателе
(приложение2)
1- полка; 2- гнездо; 3 – сушильная камера; 4 -сетка; 5- вентилятор; 6- вагонетка с изделиями
С каждой открытой стороны шкафа имеются гнезда 2 для загрузки кассет.
Электродвигатели и вентиляторы с обеих сторон ограждены ме таллическими сетками 4, которые служат ограничителями для кассет при установке их в гнезда сушилок.
Каркас сушилки изготовляют из деревянных брусков и обшивают фанерой.
Подставки для установки электродвигателей сварены из метал лических уголков.
Сушилки могут использоваться как нестационарные, в этом случае к вентиляторной головке с каждой стороны ставят 1—2 подкатные ваго нетки 6 с изделиями. В каждой вагонетке размещается 156 одинарных или 78 двойных кассет.
Сушилка 2ЦАГИ-700 отличается от ВВП повышенной скоростью воздуха на входе в изделия (4—5 м/с) и 1,5—1,8 м/с на выходе из них, благодаря наличию двух вентиляторов при почти одинаковом попереч ном сечении гнезда. Повышенная скорость воздуха и меньшая площадь обдувки изделий каждым вентилятором обеспечивают более равномерное подсушивание изделий в слое, сокращают продолжительность сушки и соответственно увеличивают съём продукции с 1м 2 площади, занимаемой сушилкой.
Производительность сушилки 1,0-1,2 т/сут. при продолжительности процесса 12-14ч.
Заключениие
В данном расчетном задание определить необходимое количество и температуру воды для замеса. Определили тип замеса. Исходные данные для расчетов взяли из таблицы 1.
Построили технологическую схему установки для приготовления и дозирования добавок и пояснили основные элементы. Произвели расчет рабочего диаметра, рабочей высоты и производительности шнека. Построили чертеж шнекового макаронного пресса. Пояснили движение теста в шнековой камере. Произвели расчет производительности матрицы. Построили чертеж матрицы для формирования трубчатых изделий. Описали процесс сушки макаронных изделий с построением выбранной технологической схемы.
При выполнении данного расчетного задания освоили процесс приготовления макаронных изделий, а также приобрели навыки работы с автоматизированными системами проектирования.
Для заданного количества муки М=70 т необходимое количество воды В=19,6 т. Тип замеса получили мягкий, так как влажность теста 32 %. По заданной температуре теста определили tв=53.6 о и массу теста Т=89.6 т. По этим данным выяснил, что тип замеса- теплый.
Цвет готовых макарон определяется добавками и составом теста. Для бледно-красного цвета теста принимаем карминовые добавки.
Для уплотнения и формирования использовали шнековый пресс. Производительность шнека равна 7.1 ·103 кг/ч. Сушка макаронных изделий производилась в туннельной сушилке.
Список используемой литературы
1. Медведев Г.М Технология макаронного производства - М.: Колос, 2000. - 272 с.: ил.: - (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).
PAGE \* MERGEFORMAT 11