Автоматизация технологического процесса термообработки вареных колбас

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет

информационных технологий, механики и оптики»

ИНСТИТУТ ХОЛОДА И БИОТЕХНОЛОГИЙ

 

Кафедра автоматики и автоматизации производственных процессов

 

 

 

Курсовая работа

«Автоматизация технологического процесса термообработки вареных колбас»

 

 

 

Выполнила:

Студентка группы И4306

Светличная Виктория Дмитриевна

 

Проверил:

 Кириков Алексей Юрьевич

 

 

 

Санкт-Петербург

2014 год

 

Содержание

 

	Введение…………………………………………………………………..	3
1	Структурная схема технологического процесса производства вареных колбас …………………………………………………………..	4
2	Описание структурной схемы …………………………………………..	5
3	Автоматизация термической обработки ……………………………….	10
	Список литературы ……………………………………………………...	14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Производство вареной колбасы обладает целым рядом особенностей, с которыми связано особо серьезное отношение к процессу производства, а именно сложность технологического процесса, высокие требования к качеству мяса, необходимость повышения производительности.

Процесс производства вареных колбас требует обеспечения не только современными техническими средствами автоматизации, но и высококвалифицированными специалистами в сфере автоматизации.

Автоматизируя процесс изготовления вареных колбас, необходимо, в первую очередь, руководствоваться требованиями к качеству производимого продукта. Также, при введении в технологический процесс средств автоматизации все аппараты и сооружения должны работать в нормальном технологическом режиме.

Несмотря на все трудности, сопровождающие автоматизацию рассматриваемого технологического процесса, она (автоматизация) позволяет добиться увеличения производительности, улучшения качества и условий работы персонала (снижается трудоемкость и опасность производства).

Основной целью работы является разработка мероприятий по автоматизации технологического процесса термообработки вареных колбас.

Задачи курсовой работы: изучение основ организации производства на мясоперерабатывающих предприятиях; выбор схемы технологического процесса; подбор технологического оборудования для участка производства вареных колбас.

 

1.Структурная схема технологического процесса производства вареных колбас

2.Описание структурной  схемы

К вареным колбасам относят изделия, изготовленные из мяса, подвергнутые обжарке и варке или запеканию (мясные хлеба).

Вареные колбасы являются самым массовым и распространенным видом продукта. В основном они предназначены для потребления в местах их производства, поэтому при изготовлении не ставится задача дать потребителю продукт стойкий при длительном хранении. Кроме того, поскольку вареные колбасы являются продуктом массового потребления, при их изготовлении необходимо сохранить естественное соотношение между белками, жирами, а также влагой и сухими веществами, которые обычно бывают в мясе разных видов животных.

К группе вареных колбас относятся любительская, докторская, отдельная, ветчинно-рубленая, чайная, закусочная, диабетическая и др.

Основным сырьем для данной группы колбас является говядина и свинина. Мясные туши или полутуши, признанные по результатам ветеринарно-санитарной экспертизы доброкачественными, поступают в обвалочное отделение колбасного цеха (завода), где последовательно проводится ряд технологических операций: разделка туши, обвалка и жиловка мяса.

Разделка мяса — это технологическая операция по расчленению полутуши на определенное число частей с соблюдением анатомических границ, установленных технологической инструкцией.

Полутушу говядины расчленяют на восемь частей: вырезка (малый поясничный мускул), шея, лопатка, грудинка, спино-реберная часть, филей, крестцовая часть, задняя ножка. Свиные полутуши расчленяют на пять частей: лопатка, грудинка, корейка, шея и окорок.

Обвалка мяса — отделение мясной мякоти от костей. Эту операцию проводят острыми ножами вручную специалисты-обвальщики. Поскольку это физически тяжелая операция, в настоящее время разработаны машины с целью механизации процесса.

Жиловка мяса — удаление из мяса после обвалки сухожилий, фасций, кровеносных и лимфатических сосудов, лимфоузлов, кровоподтеков, мелких костей, хрящей, загрязнений.

Говяжий и бараний жир удаляют из колбасного мяса, так как он имеет высокую температуру плавления и в готовой колбасе будет в твердом состоянии, что ухудшает качество продукта. Качество жиловки определяет в значительной мере органолептические показатели, питательную и биологическую ценность колбасных изделий. Выделенная при жиловке соединительная ткань используется при изготовлении студней.

В процессе жиловки мясо сортируют в зависимости от количества в нем соединительной ткани и жира. Говядину подразделяют на три сорта: высший, первый и второй. К высшему сорту относят мясо, в котором нет видимых остатков соединительной и жировой тканей; к первому сорту относят мясо, в котором имеется до 6% тонких пленок; ко второму сорту—с содержанием видимых пленок и жира до 20%.

Свинину жилуют и подразделяют на нежирную — до 10% жира; полужирную — 30-50% жира и жирную — не менее 50% жира.

Измельчение

После жиловки мясо подвергают измельчению. Предварительно нарезанное кусочками 400-500 г, оно поступает в специальные машины-волчки (большие мясорубки). В зависимости от вида и термического состояния измельчают по-разному. Парную говядину измельчают с диаметром отверстий решетки 2-3 мм. Это тонкое измельчение. Охлажденное и размороженное мясо измельчают на волчке с диаметром отверстий в решетке 16-20 мм. Получают крупнозернистый фарш — шрот. Однако предпочтение отдают тонкому измельчению, поскольку сокращается время для получения готовой продукции.

Посол и созревание мяса

После измельчения мясо раскладывают в емкости из нержавеющей стали или алюминия по 20 кг, либо 70-80 кг, и подвергают посолу. В мясо вносят поваренную соль, сахар и нитрит натрия, ставят в камеры созревания температурой 2-4°С, выдерживают парное мясо 24 часа, а охлажденное или размороженное — 48-72 часа. При посоле расходуют на 100 кг мяса 1,5-3 кг поваренной соли, 100 г сахара и 7,5 г нитрита в виде 2,5%-ного водного раствора, приготовленного непосредственно в лаборатории. В процессе созревания мясной фарш приобретает клейкость, нежность, специфический запах, повышается его влагоемкость, что обеспечивает сочность колбас и высокий их выход.

Вторичное измельчение

После созревания мясо подвергают вторичному измельчению на волчках и куттерах. Если мясо подвергалось посолу и созреванию в виде шрота, то его сначала пропускают через волчок с диаметром решетки 2-3 мм, а затем куттеруют. Если мясо подвергалось созреванию после тонкого измельчения, его сразу передают на куттер. Куттер представляет собой чашу, внутри которой вмонтированы ножи с тонкими и широкими лезвиями. При обработке мяса в куттере оно измельчается более тонко.

В куттере мясо нагревается, что может вызвать снижение качества, увеличить его бактериальную загрязненность. Чтобы избежать этого, при куттерировании к мясу добавляют холодную воду или пищевой чешуйчатый лед (10-20% к массе мяса), что позволяет поддерживать в толще обрабатываемого мяса температуру 8-10°С. При снижении температуры повышается влагоемкость мяса и увеличивается сочность колбасных изделий.

Приготовление фарша

После вторичного измельчения мяса к нему добавляют все остальные составные компоненты: шпик, специи, пряности, тщательно перемешивают, добавляют к указанной смеси необходимое количество воды или льда. Для одноструктурных колбасных изделий (сосиски, сардельки, докторская колбаса) фарш готовят в куттерах, а для колбас, содержащих кусочки шпика, — в фаршемешалках, представляющих собой ванны с конусообразным дном. Фарш в них перемешивается вмонтированными двумя S-образными лопастями, вращающимися в противоположные стороны с разной скоростью. Фарш перемешивают 10-15 минут. Современные фаршемешалки работают с созданием вакуума. Отсутствие воздуха в мешалках улучшает качество фарша. Высокой производительностью отличаются ротационные машины, в которых совмещены узлы для измельчения, куттерования и смешивания колбасного фарша.

Независимо от способов смешивания компонентов фарша цель операции одна:

1) получить однородную по составу  смесь;

2) перемешать частицы мяса с  водой;

3) распределить равномерно в  фарше кусочки шпика.

Готовый фарш перемещают по трубам в шприцовочное отделение, где проводится шприцевание его в оболочку.

Шприцевание — это наполнение готовым фаршем натуральных или искусственных оболочек. В результате шприцовки колбасы приобретают присущую им форму цилиндрических батонов или колец. Диаметр оболочек может быть различным и зависит от вида изготовляемой колбасы. Оболочка обеспечивает не только форму колбасных изделий, но также предохраняет их от загрязнения и усушки. Оболочки должны обладать прочностью при наполнении фаршем, стойкостью при тепловой обработке и способностью к усадке и расширению. Этим требованиям лучше соответствуют натуральные оболочки, т. е. кишки животных. Из искусственных оболочек в колбасном производстве применяют кутизиновые, вискозные, целлофановые, бумажные. Все эти оболочки соответствуют необходимым требованиям. Они калиброваны и большая часть их имеет маркировку, т. е. название колбасного изделия.

Наполняют оболочку фаршем с помощью машины - шприца. Внутри шприца находится поршень или шнек, который при необходимости приводится в движение. На шприце имеется трубка — цевка, через которую при движении поршня или шнека выходит фарш и наполняет оболочку, одним концом натянутую на цевку. Поршень или шнек приводится в движение нажатием на педаль. В настоящее время для шприцовки применяют шприцы-автоматы, которые наполняют оболочку фаршем и на концы батона накладывают металлические клипсы, одновременно разъединяя батоны. Такие шприцы функционируют под контролем рабочего. Шприцовка фарша для вареных колбас проводится под давлением 8-10 атм.

Вязка колбас

Батоны колбас большого диаметра перевязывают поперечно через каждые 3-5 см. Такая перевязка способствует прочности оболочки. Наряду с перевязкой батонов те же работницы проводят штриковку, т. е. прокалывают оболочку батона в местах, где скопился воздух. Фонари необходимо удалить, так как они ухудшают качество продукта. Фарш в этих местах обесцвечивается, портит товарный вид и снижает стойкость колбасы.

Батоны колбас, изготовленные в искусственной оболочке, вязке не подвергаются. На одном конце батона завязывается навесная петля. В дальнейшем их отправляют на осадку и обжарку.

Осадка

Навешивание колбасных батонов проводится на рейки рам по 4-12 штук, в зависимости от диаметра батона, с таким расчетом, чтобы они не соприкасались друг с другом. Рамы затем перемещают в отделение для осадки колбасных батонов. При надлежащей вентиляции и температуре 3-7°С батоны выдерживают 2-4 часа,

Термическая обработка

Обжарка. После осадки батоны направляют в обжарочные камеры, где их обрабатывают дымом из опилок несмолистых пород древесины в течение 40-60 минут при температуре 75-80°С. Температура фарша к концу обжарки не должна превышать 40-45°С. В процессе обжарки оболочка батонов уплотняется, подсушивается, приобретает специфический запах. Дым действует бактерицидно, инактивируя вегетативные формы микроорганизмов оболочки и фарша.

Варка

Заключительной операцией является варка в ваннах с водой, либо в паровых камерах при температуре 75-80°С. Продолжительность варки находится в прямой зависимости от диаметра батона. Сосиски варят 10-15 минут, батоны большого диаметра — около 2 часов. О готовности колбасного изделия судят по температуре в толще батона, она должна быть 70-72°С. Перевар батонов нежелателен, так как при этом происходит разрыв оболочки, а фарш становится сухим и рыхлым. Поэтому к концу варки проводят замер температуры в контрольных батонах.

В настоящее время применяются универсальные термокамеры, в которых процессы обжарки и варки совмещены и нет надобности перегонять рамы после обжарки в печи для варки.

Охлаждение

После варки колбасу охлаждают под холодным душем до температуры 20-35°С 10-15 минут, либо в помещениях при температуре 10-12°С в течение 10-12 часов. После душирования еще теплые батоны обсыхают в термическом отделении, а затем направляются в холодильные камеры для дальнейшего охлаждения и хранения.

Хранение

Большинство вареных колбас не выдерживают длительного хранения и подлежат быстрой реализации. Хранят вареные колбасы на производстве и в торговой сети при температуре 0-6°С.