Производство детского питания

Обязательным требованием  при производстве продуктов детского питания является строгое соблюдение санитарно-гигиенического режима на всех стадиях производства.

 

 

РАЗДЕЛ 2 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА

 

 

 

2.1 Основные стадии  и операции

 

 

 

Производство мясных консервов для детского питания состоит из следующих стадий и основных операций:

1. подготовка мясного сырья (осмотр, мойка, обвалка, жиловка);
2. подготовка сливочного масла, крахмала, соли, лука (очистка, растапливание, фильтрование или просеивание);
3. приготовление бульона и пассирование лука;
4. получение и бланширование крупноизмельченного мясного сырья;
5. приготовление, тонкое измельчение и деаэрирование рецептурной смеси (дозирование рецептурных компонентов, смешивание, повторное измельчение, гомогенизация, деаэрирование);
6. мойка, санитарная обработка, накопление и подача порожних консервных банок;
7. пастеризация и упаковывание рецептурной смеси;
8. стерилизация продукта, упакованного в оформленные банки и контроль банок с продуктом, упаковывание банок в транспортную тару.

Подготовка говядины и субпродуктов осуществляется аналогично общепринятой в консервном производстве, однако схема разделки полутуш определяется содержанием в них жира. Содержание жировой ткани в жилованном мясе, используемом для изготовления консервов, должно составлять 3…9%.

При переработке от туши отделяют зарез, грудинку, пашину, рульки и голяшки (имеющие максимальную микробиальную обсемененность и наименьшую пищевую ценность). Замороженные блоки говядины выдерживают в помещениях при температуре 0 - 2°С в течение 24 - 36 часов до достижения температуры в их толще минус 5…минус 2°С, затем освобождают от упаковки, измельчают в блокорезках или волчках-дробилках и подают в волчок.

Муку рисовую, пшеничную, крахмал, молоко сухое, соль просеивают. Муку пшеничную пассируют до слабо-кремового цвета при непрерывном помешивании. Сахар-песок рафинированный просеивают через сито с диаметром отверстий решетки 3 - 3,5 мм. Перец душистый инспектируют и просеивают для удаления посторонних примесей.

Соль поваренную пищевую  растворяют в части подготовленного  бульона 1,5 - 2 л, предназначенного для выработки консервов или в воде, или используют в сухом виде.

Очищенный и вымытый  лук измельчают до размера частиц 3 - 5 мм. Подготовленную морковь и корни петрушки бланшируют в кипящей воде 15 - 20 минут, затем измельчают до размера частиц 2 - 3 мм. Крахмал вводят в продукт в виде сухого порошка или эмульсии. Количество бульона или воды, используемых для приготовления эмульсии, должно учитываться при составлении рецептуры консервов.

Экстракты пряностей (сельдерея, петрушки, укропа) смешивают с подготовленной солью в соотношении, определенном рецептурой с целью равномерного их распределения в массе продукта и удобства дозирования ввиду использования их в очень малых количествах. Продолжительность хранения смеси с момента приготовления – не более 2 часов в закрытой эмалированной емкости в сухом месте, так как возможны сильные потери ароматических веществ. Возможно добавление экстрактов пряностей вместе с маслом.

Каждую партию металлических банок и крышек, поступающих в технологический цех, проверяют на соответствие технической документации. Проверенные на герметичность металлические банки моют горячей водой при температуре не ниже 80°С и обрабатывают острым паром в течение 10 - 15 секунд (при условии подачи воды и пара на внутреннюю их поверхность).

Степень измельчения  рецептурной смеси зависит от вида вырабатываемых консервов. При  изготовлении крупноизмельченных консервов  бланшированное мясное сырье измельчают в волчке, имеющем решетку с диаметром отверстия 2...3 мм. Затем дозируют в смеситель необходимые порции рецептурных компонентов, включая измельченное мясное сырье, и после тщательного перемешивания получают готовую рецептурную смесь.

При изготовлении пюреобразных консервов массу, полученную при смешивании всех компонентов, вторично измельчают на волчке с диаметром отверстия решетки 1,5 мм или пропускают через дезинтегратор (микрокуттер), обеспечивающий получение частиц продукта размером 1...1,5 мм. При выработке гомогенизированных мясных консервов вторичное измельчение рецептурной смеси доводят до размера частиц 0,15...0,20 мм. После этого измельченную массу гомогенизируют с целью получения однородной устойчивой консистенции продукта без отделения жира и влаги.

Деаэрацию выполняют  для удаления воздуха из измельченной рецептурной смеси. Он попадает в продукт при измельчении и других процессах переработки, кроме того, воздух содержится в межклеточных полостях сырья. Наличие воздуха может привести к нежелательным окислительным процессам в продукте при его хранении. Воздух удаляется при распылении продукта в вакуумной камере при разрежении 0,07 МПа.

Для пастеризации деаэрированной рецептурной смеси продукт нагревают до 80°С в течение 30...40 секунд. Нагревание продукта перед фасованием уничтожает большую часть вегетативной микрофлоры и облегчает последующую стерилизацию консервов в банках.

 

 

 

2.2 Схема линии производства

 

 

 

Линия производства пюреобразных мясных консервов для детского питания начинается с комплекса оборудования для подготовки мясного сырья, сливочного масла, крахмала и других компонентов, а также приготовления бульона (на рис. 1 этот комплекс не показан). Второй комплекс оборудования для получения и бланширования крупноизмельченного мясного сырья содержит волчок, эмульсатор, бланширователь и сепаратор.

В состав ведущего комплекса  входят дозаторы рецептурных компонентов, месильная машина (фаршемешалка), дезинтегратор, гомогенизатор, деаэратор, пастеризатор рецептурной смеси и фасовочная и закаточная машины, стерилизатор. Линия завершается комплексом оборудования, включающим маркировочную машину и инспекционный конвейер и машину для упаковки банок с консервами в транспортную тару (рис. 1).

Рис. 1. Схема линии производства пюреобразных мясных консервов для детского питания:
1 – волчок; 2 – конвейер; 3 – эмульсатор; 4 – аппарат для пароконтактного нагрева; 5 – вакуумный охладитель; 6 – сепаратор; 7 – рецептурно-смесительная  установка; 8 – дезинтегратор; 9 – деаэратор;	10 – теплообменный  аппарат; 11 – фасовочная машина; 12 – закаточная машина; 13 – стерилизатор; 14 – конвейер; 15 – маркировочная машина; 16 – инспекционный конвейер; 17 – машина для укладки в ящики; 18 – загрузочная машина.

 

Мясное сырье подвергают внешнему осмотру, туалету, обвалке  и жиловке. Замороженное мясо предварительно дефростируют на воздухе. Хранение жилованного  мяса свыше двух часов не допускается. Сливочное масло зачищают от бумаги и окисленного поверхностного слоя, растапливают и фильтруют через сита с диаметром отверстий 0,7...0,8 мм.

Соль пропускают через  просеиватель с магнитным уловителем с размером отверстий сит не более 3 мм. Жилованное мясное сырье, охлажденное  или замороженное в блоках, измельчают на волчке 1 с решетками, имеющими отверстия диаметром 5 - 6 мм, и направляют конвейером 2 в эмульсатор 3, куда добавляют воду с температурой 70...80°С в количестве 35...45% от массы мяса, и подают пар, чтобы нагреть массу до 60...75°С.

Полученную смесь мясного сырья с водой насосом подают для бланширования в аппарат непрерывного действия для пароконтактного нагрева 4, где масса разбрызгивается распределительным устройством, расположенным в верхней части аппарата, и нагревается острым паром под давлением 0,5...0,6 МПа. Пар проходит предварительную очистку от всех загрязнений на специальном фильтре. Температура нагревания, давление пара и масса продукта на входе и выходе из аппарата регулируются автоматически.

При пароконтактном способе  продолжительность бланширования ограничивается 45... 120 с, продукт входит в непосредственный контакт с очищенным паром, имеющим температуру 120... 140°С. При этом мясо быстро (мгновенно) нагревается по всему объему, значительно сокращаются потери экстрактивных и биологически активных веществ, качество продукта улучшается. Такой способа бланширования позволяет интенсифицировать процесс термической обработки и повысить биологическую ценность готового продукта.

Из аппарата 4 масса  выгружается через редукционный клапан насосом в вакуумный охладитель 5 для мгновенного охлаждения, где поддерживается давление ниже атмосферного. При этом происходит интенсивное самоиспарение и температура продукта понижается до 98... 100°С. Из охладителя 5 масса поступает в сепаратор 6, где отделяется жидкая фракция.

После этого мясная масса  поступает в рецептурно-смесительную установку 7, в месильную емкость – фаршемешалку, которой дозируют все предварительно подготовленные компоненты в соответствии с рецептурой. Фаршемешалки имеют два режима работы: перемешивание и выгрузка. После окончания перемешивания масса выгружается через открытый люк фаршемешалки. Система управления дозаторами мясного сырья, а также жидких компонентов и выгрузкой приготовленной массы из фаршемешалок - электропневматическая. Фаршемешалки установлены с разворотом на 90° одна относительно другой и обращены люками выгрузки к дезинтегратору 8. Из фаршемешалок масса подается в дезинтегратор для тонкого измельчения до размеров частиц продукта 1,0... 1,5 мм, затем на дезинтеграцию.

Деаэратор 9 состоит из вакуумной камеры, имеющей цилиндрическую и коническую части и крышки. Для эффективного удаления газовой фазы из мясной массы в деаэраторе использован конусный распределитель, обеспечивающий тонкопленочный гидродинамический режим течения мясной массы. Деаэратор снабжен водокольцевым вакуумным и роторным насосами. Роторный насос сблокирован с датчиком верхнего и нижнего уровня массы в деаэраторе: при достижении верхнего уровня насос включается, при понижении уровня до нижнего - отключается. Роторный насос выгружает деаэрированную массу в продуктовую зону теплообменного аппарата 10 с очищаемой поверхностью.

В теплообменном аппарате 10 происходит нагрев мясной массы при интенсивном ее перемешивании с помощью скребков ротора, которые очищают поверхность нагрева и способствуют интенсивному нагреву продукта. Аппарат имеет два контура автоматизации: дистанционный контроль и автоматическое регулирование температуры массы на выходе из теплообменника.

Из теплообменного аппарата 10 пастеризованная масса немедленно поступает в фасовочную машину 11 и дозируется в банке вместимостью 90 или 100 г из лакированной белой жести или алюминия. Наполненные банки укупоривают на вакуум- закаточной машине 12, обеспечивающей создание вакуума в верхнем незаполненном пространстве банки, и передают в стерилизатор 13. Разрыв во времени между наполнением банок и началом стерилизации не должен превышать 30 мин. Общая продолжительность процесса переработки от окончания бланширования мяса до подачи банок на стерилизацию не должна превышать 1,5 ч. Стерилизуют мясные консервы для детского питания при температуре 120 или 125°С. Из стерилизатора 13 банки конвейером 14 подаются в маркировочную машину 15, затем подвергаются контролю на инспекционном конвейере 16 и укладываются в ящики на машине 17. С помощью машины 18 ящики с консервами загружают на поддоны для перевозки на склад.

 

 

 

2.3 Расчет технологического оборудования

 

 

 

2.3.1 Расчет производительности и мощности привода волчка

 

 

 

Производительность волчка по режущей способности измельчающего механизма (кг/с) рассчитывается по формуле (1):

 

,                                                 (1)

 

где F₀ - суммарная площадь отверстий в ножевой решетке, м²;

V₀ - скорость продвижения продукта через отверстие решетки, м/с;

φ - коэффициент использования  площади отверстия решетки (φ = 0,7-0,8);

ρ - плотность продукта, кг/м³_, ρ = 1000 кг/м³.

Суммарная площадь отверстий  в ножевой решетке рассчитывается по формуле (2):

,                                                  (2)

 

где d₀ - диаметр одного отверстия, м;

Z₀ - число отверстий ножевой решетки.

Скорость продвижения  продукта через отверстие решетки  рассчитывается по формуле (3):

,                                  (3)

 

где n - частота вращения шнека, об/сек;

r_Н и r_B -наружный и внутренний радиусы последнего витка шнека, м;

β_H - угол между плоскостями последнего витка шнека и ножевой решетки;

К_B - коэффициент проворачивания продукта относительно оси шнека (К_B = 0,35-0,4).

Производительность волчка по пропускной способности шнека (кг/ч) рассчитывается по формуле (4):

 

,                                 (4)

 

где β - коэффициент использования шнека (β = 0,25 ... 0,35);

D - диаметр шнека, м;

d - диаметр вала шнека, м;

n - частота вращения  шнека, мин^-1;

s - средний шаг шнека, м;

φ - коэффициент, учитывающий  неравномерность загрузки сырья (φ = 0,2);

ρ - плотность продукта, кг/м³.

Мощность электродвигателя для привода волчка (кВт) рассчитывается по формуле (5):

,                                                   (5)

 

где G - производительность волчка, кг/ч;

α - удельный расход энергии  при измельчении, кВт·ч/кг (для сырого мяса значения приведены в табл. 3, а для вареного мяса они уменьшаются примерно в 2 раза);

η - КПД привода (η = 0,85 ... 0,90).

Таблица 3

Удельный расход энергии при измельчении для сырого мяса