Проектирование технологической линии производства рулета из бисквитного теста с начинкой

Введение.

Изделие из бисквитного теста (торты, пирожные, рулеты, буше и др.) имеют повышенный спрос на потребительском рынке. К сожалению, большинство технологических операций выполняются вручную, поэтому целью моей работы является наиболее точный подбор линейного оборудования для производства рулета из бисквитного теста с начинкой, для максимально возможной ликвидации ручного труда и сокращения, вследствие этого, времени на производство готовой продукции.

Основное сырье для производства рулета из бисквитного теста с фруктовой начинкой является яйца, сахар, мука и фруктовое повидло.

Яйца поставляются в виде меланжа, для доставки муки предполагается использовать автомуковоз, сахар будет использоваться в растворе, а  повидло  поставляется на предприятие в специальных мешках.

Продукция изготавливается для оптово-розничной сети, куда будет отправляться упакованная в коробках по 20 шт.

Функциональная схема производства рулета из бисквитного теста с фруктовой начинкой.

Структурная схема

1.  дозатор меланжа

2.  дозатор раствора сахара

3.  мукопросеиватель

4.  накопитель

5.  дозатор муки

6.  взбивальная машина МПВ100

7.  ленточный транспортёр

8.  печь туннельного типа

9.  форсунки подачи холодной воды

10.  нож продольной резки

11.   бункер начинки (фруктовое повидло)

12.  рифленые валки формирования рулета

13.  гильотина поперечной резки

14. холодильник интенсивного охлаждения  туннельного типа

15. бункер сахарной пудры

16. упаковочный аппарат

Технологический  процесс.

Технологическая карта

Наименование продукта	Масса в натуре, кг
	Один рулет	Одна порция в час
Мука пш в/с	0,043	38,62
Раствор сахара	0,043	38,62
Меланж	0,073	65,77
Фруктовое повидло	0,050	44,91
Сахарная пудра	0,005	4,49
Выход	0,175	157,20

Мука, из автомуковоза подается в ёмкость для муки (1), оттуда с помощью шлюзового нагнетателя (2) переходит в разделитель(3), где вакуумный насос (4) отделяет муку от воздуха. Затем через просеиватель(5) мука поступает в накопитель.

Меланж взбивается с сахаром во взбивальной машине, (7) сначала на малых оборотах, затем на больших  20 минут до увеличение массы в объеме в 3-4 раза. За 2 минуты до окончания взбивания по шнековому транспортеру (8) мука поступает в взбивальную машину, где тесто взбивается до однородности на малых оборотах. Затем работник перекатывает дежу и через дежаопракидыватель (9) выливает тесто на ленту транспортера (10).

На ленте, с помощью раскатывающего валика (11), тесту задается определенная толщина = 0,5 см. Выпечка  происходит в печи (12) туннельного типа при температуре 190-210 °С 25 минут, после чего бисквит охлаждают до 110°С с помощью подачи холодной воды под дном ленты транспортера. С помощью ножа (13) производится продольная нарезка бисквита. Из бункера подачи начинки (14) подается фруктовое повидло, закутывающим валиком (15) рулет приобретает характерную форму, проходит через шкаф интенсивного охлаждения(16), гильотиной (17) нарезается определенной длины, и  на последнем этапе посыпается сахарной пудрой из автомата  (18), упаковывается в аппарате (19) и отдается на реализацию.

Выбор оборудования

Взбивальные машина

	AR200	МПВ100	МТВК250С	МТВК150С	МТВК80С
Производительность,кг/ч	250	106	600	300	180
Мощность, кВт	4,4	2,2	7,5	4	3
Габариты, м2	1,930	0,958	1,837	1,206	0,730
Масса, кг	577	325	530	340	240

Перевод в безразмерную величину

	AR200	МПВ100	МТВК250С	МТВК150С	МТВК80С
Производительность,кг/ч	0,291	0	1	0,391	0,149
Мощность, кВт	0,581	1	0	0,660	0,849
Габариты, м2	0	0,810	0,077	0,603	1
Масса, кг	0	0,747	0,139	0,703	1

Определение комплексного показателя

	AR200	МПВ100	МТВК250С	МТВК150С	МТВК80С
Кij	0.267	0.596	0.359	0.568	0.605

По результатам расчета комплексного показателя выбираю машины с наилучшими показателями:

·  МПВ100 с производительностью 106кг/ч

·  МТВК150С с производительностью 300кг/ч

·  МТВК80С с производительностью 180кг/ч

Анализируя полученные данные, выбираю машину с наименьшей производительностью, МПВ100, так как бисквитные рулеты не входят список продуктов первой необходимости и выпускать их в большом количестве не целесообразно.

Для такой вида взбивальной машины подходить мукопросеиватель «Каскад».

Производительность, кг/г	150
Масса загружаемого продукта в бункер, кг	4
Мощность, кВт	0,18
Габариты, м2	0,195
Масса, кг	33

Так как  производительность мукопросеивателя 150кг/ч, а требуется только 38,62 кг/ч, устанавливаются дополнительно накопители.

Скорость ленты конвейера.

      V=П/ 3600*F*ρ,

Где: F-площадь сечения теста на линии, м²

      ρ-плотность бисквитного теста кг/ м³

     F=a*b

     a-ширина бисквитного теста, принимаю 600мм

     b-толщина бисквитного теста, принимаю 5 мм

     F= 0.6*0.005=0.003 м²

ρ=880 кг/ м³

    V= 106/3600*0.003*880= 0.011 м/с

производительность технологической линии:

Пл=3600(qт+qн)V *a° кг/ч

qт-  наливная       масса теста, кг/м

qн-   наливная       масса начинки, кг/м

a°-коэффициент, учитывающий технологические потери от упёка (6-12%)

qт=F* ρ= 0.003*880=2,064 кг/м

масса начинки составляем 30% от массы

qн=0,792 кг/м

Пл=3600(2,064+0,792)*0,0011*6=678,85 кг/ч

Оценку технологической эффективности линии выполняем по степени механизации труда «С» и уровню механизации технологических процессов «У».

У=Aм/А*100%,

где: Aм-кол-во механизированных операций на рассматриваемом участке или технологической линии

А- кол-во всего операций на этой линии

У=14/16*100%=87,5%

С=Чм/Ч*100%

где: Чм- кол-во работников, занятых механизируемым трудом

Ч-общее кол-во работников

 С=3/5*100%= 60%

Длина печи

      L=V*T

V-скорость ленты, м/с

T-время выпечки бисквита, сек

L=0,011*1500=16,5м.

Длина  холодильника интенсивного охлаждения

    L=V*T

L=0.011*300=3,3м

Общая длина конвейера составляет:

L=0,4+16,5+0,2+0,3+0,6+3,3+0,5+0,4+1=23,2 метра

      Где:

0,4-расстояние  до валика раскатки

16,5- длина печи

0,2-ширина механизма для продольной резки

0,3-ширина аппарата для нанесения начинки

0,6-длна механизма закрутки

3,3-длина холодильника интенсивного охлаждения

0,5 -расстояние до пуансона

0,4- ширина аппарата для нанесения пудры

1-длина упаковочного аппарата

Вывод.

В результате работы  мною  достигнуты поставленные цели, технологическая линия практически полностью механизированная. Для производства требуется 5 человек. 2человека для наблюдения процесса, один для перевоза дежи от взбивальной машины к дежаопракидывателю( 3 подхода за час) и два человека для упаковки готового изделия. Уровень механизации технологических процессов составляет 87,5%. В качестве тягового органа в ленточном транспортере используется конвейер с металлической лентой из коррозийно-стойкой стали 1Х18Н9. Благодаря печи и холодильнику интенсивного охлаждения туннельного типа, обеспечивается непрерывность всей топочной линии, что увеличивает производительность выпускаемой продукции.

1.  ёмкость для муки

2.  шлюзовый нагнетатель

3.  разделитель

4.  вакуумный насос

5.  мукопросеиватель

6.  бункер-дозатор

7.  взбивальная машина

8.  шнековый транспортер

9.  дежаопрокидыватель

10. ленточный транспортёр

11. укатывающий валик

12. печь

13. механизм продольной резки

14.  агрегат начинки

15. закруточный валик

16. холодильник интенсивного охлаждения

17. гильотина

18. бункер с сахарной пудрой

19. аппарат для упаковки