СОДЕРЖАНИЕ

Аннотация (на русском и иностранном языках)

Введение

1.      Анализ существующих технологий производства мясорастительных консервов.

1.1. Технология производства... (машинно-аппаратурная схема производства).

1.2. Описание (применяемых в данной линии машин или аппарата).

2. Патентные исследования

3. Обоснование темы и предложения по модернизации (линии, оборудования)

4. Описание предлагаемой технологической линии

5. Технологические расчеты (Расчеты, подтверждающие работоспособность конструкции, в зависимости от заданной производительности)

5.1. Расчет материально-технического баланса

5.2. Расчет необходимого количества оборудования

5.3. Определение геометрических параметров оборудования

5.4. Кинематические расчеты.

5.5. Энергетические расчеты *

5.6. Специальные расчеты * (теплотехнические, гидравлические и др.)

6. Механические расчеты (желательно использование ЭВМ, САПР)

6.1. Расчет передач (ременные, цепные, зубчатые)

6.2. Прочностные расчеты рабочих органов

6.3. Расчет разъемных соединений

6.4. Выбор и расчет подшипниковых узлов

7. Монтаж оборудования (Ремонт или изготовление разрабатываемой детали)

8. Автоматизация и КИП

9. Безопасность проекта

10. Экологическая безопасность проекта

11. Расчет экономической эффективности проекта

Заключение.

Список использованной литературы.

Приложения:

1. Задание на дипломный проект (на бланке).

2. Календарный план (на бланке)

3. Спецификации.

1. Литературный обзор и патентная проработка

 

1.1 Анализ существующих технологий производства мясорастительных консервов

У специалистов мясоперерабатывающих предприятий вызывает интерес появление новых ингредиентов с улучшенными функциональными свойствами, к числу которых относится ячменная текстурированная мука (ЯТМ). Проведены исследования мясорастительных паштетов, заключающиеся в изучении особенностей их структурообразования и изменений микроструктуры компонентов, возникающих при добавлении в паштетную массу ЯТМ и на ее основе белково-жировой эмульсии, а также под влиянием тепловых нагрузок. На основании исследований, проведенных методом гистологического анализа, установлено, что модифицированный в процессе термопластической экструзии углеводный компонент (ЯТМ) способствует формированию единой и компактной массы, скрепляет и объединяет отдельные частицы ее животных и растительных компонентов. Использование при выработке паштетов белков-жировой эмульсии на основе ЯТМ приводит к большей рыхлости готового продукта, но не вызывает ухудшения других органолептических свойств паштетов.[1]

В литературе [2] пишется о том, что выделяемый из гороха белковый изолят может использоваться для изготовления мясных изделий без применения модифицированных (соевых) или содержащих клейковину ингредиентов. Благодаря высокому содержанию белка (90%) и высокой способности к образованию эмульсии при небольшой склонности к желированию изолят обеспечивает необходимую устойчивость, хорошую консистенцию и высокий выход мясных изделий при невысоких затратах. Для минимального влияния на вкус и цвет продукта в рецептуру добавляют до 2% белкового изолята, либо вместе с другими сухими ингредиентами, либо в виде предварительно приготовленной эмульсии. При изготовлении гамбургеров, котлет по-киевски, ветчины из свинины или мяса птицы изолят белка гороха служит ценной заменой, которая обеспечивает получение продуктов с хорошей консистенцией.

Авторами работы [3] выяснено, что при разработке рецептур колбасных изделий первоочередной задачей является увеличение в них содержания белка и снижение количества жира. К перспективным источникам белков растительного происхождения относится нут. Внесение в фарш предварительно гидратированного продукта из нута изменяло функционально-технологическую систему модельных фаршей, которые готовили из охлажденных жирной свинины и говядины II сорта в соотношении 65:35. Наиболее высокое содержание белка в комбинированной варено-копченой колбасе отмечено при использовании смеси нутового белка с нутовой мукой. Количество белка в таком продукте достигало 25,22 г/100 г, а содержание жира снижалось до 15,15 г/100 г. Аминокислотный скор при использовании нутового сырья увеличился на 53% и повысился по изолейцину до 145%, лейцину — до 141%, по метионину + цистину — до 137%. При этом замещение жирного мясного сырья нутовым сырьем способствовало повышению органолептических, физико-химических и структурно-механических свойств. Продолжительность приготовления продукта сократилось на 43 ч по сравнению с контрольными образцами.

В [4] говорится о типе соевого белка, который оказывает существенное (Р<0,05) влияние на водопоглотительную способность и потери при кулинарной обработке мяса. Водопоглотительная способность увеличивается на 42%, а потери при кулинарной обработке снижаются на 69% при максимальной концентрации соевого белка 5%. На потери массы при кулинарной обработке существенное влияние оказывала температура и продолжительность обработки. Использование структурированного соевого белка и белковой соевой муки по-разному влияло на структуру и некоторые физические свойства готового продукта — клейкость поверхности, твердость и т. д. Использование соевого белка ухудшало пористость продукта.

Нативным сырьем для производства мясопродуктов является мясо говядины и свинины, обладающее высокой технологичностью по всем параметрам. Для снижения себестоимости готовой продукции производители используют более дешевое сырье, например, такое, как мясо механической добавки (в частности, птицы), а также другие составляющие, к числу которых относятся мука, манка, крупы, крахмал, белковые добавки – растительного (соевая мука, соевый концентрат и изолят), белки животного происхождения: коллаген и эластин, белки крови, яичные белки и молочные белки, а также камеди и каррагенаны. Каждый из перечисленных компонентов имеет свои технологические преимущества и недостатки, поэтому их использование должно носить рациональный характер с точки зрения соотношения цены и качества готовой продукции, поскольку именно она, в конечном итоге, определяет конкурентоспособность предприятия. [5]

Авторы работы из источника [6] рассматриваются перспективы применения текстурированной соевой муки, проектирование рецептур мясных продуктов с использованием соевых белков, разработки немясных продуктов; разработка нового ассортимента мясной продукции, внедрение новых технологий и др. Особое внимание уделено вопросам улучшения качества выпускаемой продукции.

В литературе [7] предложен способ, который предусматривает подготовку мясного и растительного сырья. В качестве растительного сырья используют чечевицу и манную крупу. При этом чечевицу предварительно измельчают до размера частиц 0,5—1,0 мм, в качестве мясного сырья использ­ют коллагеновую массу, полученную путем обработки вторичного коллагенсодержащего сырья мясной промышленности препаратами протеолитических ферментов, например мегатерином или протосубтилином, и мясо птицы механической обвалки. Мясное сырье обезвоживают методом сублимационной сушки до содержания влаги 14-18% и измельчают до размера частиц 0,5-1,0 мм. Дополнительно используют комбинированные пищевые добавки в виде порошкообразных молочно-овощных полуфабрикатов. Все компоненты дозируют, смешивают и проводят экструзию мясорастительной смеси при определенном соотношении компонентов в масс.%. После экструзии на поверхность продуктов наносят вкусообразователи (сахарную пудру, поваренную соль, специи).

Авторы работы из источника [8] оценивали органолептические и физико-химические характеристики колбасы при добавлении 0,3 и 5% растительного белка. Рекомендовано вводить в состав колбасы 3% растительного белка, т.к. такая добавка не оказывает вредного влияния на органолептические свойства продукта.

С целью расширения ассортимента изделий, вырабатываемых из нетрадиционного сырья — мяса кроликов — компанией "ВАРОМАРОС-М" совместно с МГУ прикладной биотехнологии и ОАО "Росмясомолпром" в 2006 г. была разработана, согласована и утверждена без ограничения срока действия новая нормативная документация на колбасы полукопченые из мяса кроликов (ТУ 9213-073-52924334-06). Согласно рецептурам при выработке полукопченых колбас авторами работы из [9] предусмотрено использование мяса кроликов после обвалки в количестве от 78% до 30%, а также свинины жилованной односортной или полужирной, жирной или колбасной, шпика свиного хребтового или бокового, грудинки свиной и др. Кроме того, в рецептуры колбас полукопченых из мяса кроликов включены следующие ингредиенты: белок соевый гидратированный, сыр сычужный твердый или полутвердый, крахмал или мука пшеничная и др.

Целью работы из литературы [10] является оценка функциональности ряда белковых добавок и сравнении их с аналогичными пищевыми ингредиентами, представленными сегодня на рынке. Исследовали белковые добавки: высокомолекулярный белок животного происхождения "Типро 601", полученный из коллагенсодержащего сырья — свиной шкурки с помощью теплового и ферментативного гидролиза; концентрат соединительнотканного белка "Гипро Порк" из свиного коллагена и плазмы крови; сухой белковый концентрат; гидролизат коллагена в смеси с витамином С и гиликозамином "Коллаген Ультра"; пептон из коллагена крупного рогатого скота "Белкол"; животный белок "Коллапро"; белково-полисахаридный гель, полученный по технологии ВНИИМПа. Данные белковые компоненты придают функциональные потребительские свойства мясным продуктам: способность оказывать лечебно-профилактическое воздействие на организм человека, улучшать состояние крови и суставов, выводить из организма вредные вещества.

В [11] приведена сравнительная характеристика функциональных смесей для производства мясопродуктов. По типу функциональной основы смеси можно разделить на три группы: первая — фосфатно-каррагинановые смеси, вторая — с включением животного белка, третья — с включением соевого белка. Подобное деление весьма условно, так как во всех смесях обязательно присутствуют фосфаты, очень часто животный белок, каррагинаны и камеди.

В [12] приведен способ производства мясорастительных продуктов, в частности, мясных полуфабрикатов с использованием ростков пророщенной чечевицы. Показано влияние их введения на улучшение качественных показателей и биологической ценности кнелей из говядины "Диетических".

В [13] говорится о производстве мясных продуктов с растительными ингредиентами содержащие сбалансированный комплекс белков, липидов, питательных веществ, витаминов и балластных веществ как об одном из способов решения проблемы дефицита и коррекции макро- и микро нутриентов в питании населения. Новые технологические решения, касающиеся состава и способа производства субпродуктовых паштетов для функционального питания, защищены патентами, которые использованы при подготовке технической документации. Технология внедрена на ООО "Мясокомбинат "Дубки". Комбинированный паштет "Пикантный" на основе бараньих субпродуктов получил высокую оценку на Всесоюзном смотреконкурсе (г. Волгоград 2006 г.) и удостоен серебряной модели и диплома.

Авторами работы из литературы [14] исследованы биохимический состав и функционально-технологические свойства фарша сосисок, в рецептуру которых были введены растительные высокобелковые ингредиенты: соя, нут, пшеница. Для изготовления сосисок куриных высшего сорта по ТУ 49906 использовали, кг на 100 кг продукции: мясо кур, цыплят и цыплят-бройлеров механической обвалки — 20, говядину жилованную 1 сорта — 40, свинину жилованную жирную — 40; а также пряности и материалы, г на 100 кг несоленой продукции: соль поваренную пищевую — 2000, сахар-песок — 100, нитрат натрия — 6,7, перец черный или белый. В опытных образцах мясное сырье заменяли соевой, нутовой модифицированной и пшеничной мукой в количестве 20% от его массы. Установлено, что использование в рецептуре сосисок растительных добавок не только способствует увеличению пищевой ценности, но и сохраняет высокие функционально-технологические свойства мясной эмульсии и приводит к существенному повышению выхода продукта.

Положительные результаты применения модифицированной муки бобовых и белковых паст на основе бобовых и комбинированных растительно-белковых наполнителей в производстве комбинированных колбасных изделий вареной группы, мясных паштетах и рубленых полуфабрикатов получили возможность разработать на кафедре технологии мяса, мясных и масложировых продуктов НУПТ, широкий ассортимент комбинированных мясопродуктов и нормативную документацию на их производство. Данные эффективные опыт расширения использования отечественного сырья в производстве мясопродуктов может быть интересен для производителей, которые не используют в своем производстве растительные препараты на основе генномодифицированной сои. [15]

Результаты исследований приведенных в литературе [16] свидетельствует о том, что положительная роль плодового пюре заключается в обогащении мясных фаршей пищевыми волокнами, витаминами (каротин, токоферол, аскорбиновая и никотиновая кислоты). Для стабилизации функционально-технологических свойств мясного фарша с добавлением плодового пюре, рекомендуют использовать биологические жидкости с высоким рН или его стабилизаторы. Это следует учитывать при разработке рецептур мясопродуктов с выходом >100%. Оптимально использовать плодовое пюре при изготовлении рубленых полуфабрикатов — котлет, биточков.

Авторы из [17] исследовали микрофлору колбасы, содержащей в качестве добавок 0,3 или 5% растительного белка. Установлено, что микробиологические характеристики готового продукта зависят от качества исходного сырья, вида и количества добавок и режимов тепловой обработки продукта.

В [18] говорится об одном из основных путей рационализации структуры белкового питания населения - разработка новых или модифицированных технологий с использованием нетрадиционного сырья отечественного производства, и, в первую очередь, соевых продуктов. Соевый белково-жировой обогатитель (СБЖО) в сухом восстановленном виде применяется при производстве различных пищевых продуктов: вареных (ТУ У 013903778-69-98), полукопченых (ТУ У 013903778-68-98) колбас, сосисок (ТУ У 3778-70-98) в качестве заменителя мяса (преимущественно свинины), в котлетных фаршах, в паштетах. Сухой СБЖО используется при производстве майонезов. Разработана нормативная документация (ТУ У 569а-013.903.778-17-95) на соус томатно-соевый "Бессарабский" с вводом сухого СБЖО.

В [19] говорится о том, что исследовано 288 образцов консервированных заменителей мяса, состоящих из пшеничной клейковины, текстурированного соевого белка, гидрогенизированного растительного жира и приправ. Исследования проводились в течение 24 месяцев. Изучалась зараженность исходного сырья микроорганизмами до обработки в автоклавах, проводилась критическая оценка стадий технологического процесса с точки зрения роста микроорганизмов. Наибольшее количество аэробных лизофильных бактерий, обнаруженных в исходном соевом белке, составляло 4,96 log КОЕ/г; в размолотом соевом белке 6,76 log КОЕ/г; для продукта в консервных банках перед обработкой в автоклаве 7,15 log КОЕ/г. Обработка проводилась при 121°С. После автоклавирования обнаружено, что продукт является стерильным. 

 В [20] рассказывается о случае, когда высокое содержание влаги в мясных изделиях нежелательно и требуется усиление связи между его компонента­ми, предлагается в мясном сырье вводить добавку — рисовую му­ку "экстра". Мука "экстра" из рисовой крупы обладает высокими и стабильными функциональными свойствами (влагоудерживающая, жироудерживающая, гелеобразующая способность), необходимыми при производстве вареных колбасных изделий. Обладает высокой влагоудерживающей способностью (600%), проявляющейся при нагревании до 72°С. Рекомендуется гидратация муки "экстра" из рисовой крупы: при производстве колбасных изделий 1:4; при производстве рубленых полуфабрикатов 1:1.

Функциональные пищевые продукты приобрели существенное значение среди хлебобулочных изделий, молочных продуктов и напитков. Напротив, в отношении изделий из мяса и колбас наблюдается недостаточность развития с точки зрения функциональных продуктов. Чтобы воздать должное измененным пищевым продуктам, нужно в будущем предложить потребителям гораздо больше модифицированных изделий из мяса со способствующими здоровью добавками. Рассмотрены возможности применения пробиотических культур, балластных веществ и вторичных ра­стительных веществ для получения функциональных изделий из мяса, способствующих здоровью потребителей. [21]

В [22] представлены данные о функциональных свойствах белков семян нута, технологии приготовления мясорастительных консервов и их качественная оценка.

В [23] говорится о том, что проведены исследования характеристик мясных полуфабрикатов, приготовленных с добавлением соевых белковых продуктов (СБП). Использование СБП и СВЧ-нагрева для производства мясных продуктов, особенно полуфабрикатов, имеет большие перспективы, так как позволяет не только снижать себестоимость выпускаемой продукции, но и улучшать качество и повышать питательность этих изделий.

Обзор [24]. Белковые добавки, применяемые в мясной промышленности в качестве ингредиентов, делятся, в основном, на три группы: наполнители — нерастворимые белковые продукты (соя, крупы); связующие вещества — добавки, хорошо растворимые в воде (модифицированный крахмал); эмульгаторы — связующие вещества, содержащие растворимые белки. Перечислены проблемы мясного производства и пути их решения путем использования белковых препаратов.

В [25] изложен способ производства вареной колбасы с использованием биохимически модифицированной формы нута нового сорта Приво-1. Использование пророщенного зерна нута в рецептуре вареной колбасы приводит к увеличению выхода колбасы, сохранению органолептических показателей и химического состава.

В литературе [26] предложен способ получения мясных формованных продуктов, который включает приготовление фарша, внесение структурообразующей добавки, специй, воды, формование и термообработку. В качестве структурообразующей добавки используют добавку, содержащую муку нутовую экструдированную, горчичный порошок, измельченный шпинат. Способ и соотношение компонентов структурообразующей добавки позволяют получить формованное изделие профилактического действия, имеющее хорошую структуру, а также повысить выход готовых формованных изделий.

ЗАО "Могунция-Украина" предлагает на украинском рынке каррагинаны фирмы CEAMSA S. А. (Испания) марки Гум-Гель — натуральные структурообразователи, получаемые из красных морских водорослей класса Rhodophyseae, добываемых на Филлипинах и в Ливане. Существуют три типа каррагинанов — Йота, Лямбда и Каппа, различающиеся по степени растворимости. Каррагинаны, используемые в мясной промышленности, существенно увеличивают выход готовой продукции при низких нормах дозировки, снижают потери при термообработке, улучшают консистенцию готового продукта и его способность к сервировочной нарезке. [27]

В литературе [28] говорится о фирме Karl Schnell GmbH & Co. KG (Германия), которая больше 50 лет является партнером пищевой промышленности, изготавливает смесители для переработки мяса и деликатесов. Ее производственная программа включает смесители типа 740-790 размером 200-600 л, оснащенные различными специальными при­способлениями, что обеспечивает универсальность применения. Принцип предварительного измельчения, вакуумирования, смешения и тонкого измельчения фирма реализовала в автомате FD, который можно использовать при выработке тонкого фарша и плавленого сыра. Его отличает короткий и непрерывный производственный цикл, охватывающий в одной операции все процессы, автоматическая загрузка или дозирование жидких компонентов и возможность приспособления к различным областям применения. Эти автоматы располагают режущей системой из 2 перфорированных пластинок и 2 вращающихся ножевых головок, каждая из которых имеет по 3 заменяемых лезвия.

В [29] сообщается, что основными устройствами для измельчения мясного сыр являются волчки, куттеры, блокорезки, эмульситаторы, микроизмельчители и т.д. Правильный выбор мясоизмельчающего оборудования и его режущего инструмента положительно влияет качество фарша, его консистенцию, цвет и зернистость. Для понижения уровня износа и удешевления стоимости ножевых блоков специалисты ВНИИ мясной промышленности рекомендуют применять более дешевые углеродистые инструментальные стали обработанные импульсивными электронными пучками (ЭЛИС- технология). Новая технология упрочнения режущего инструмента заключается в быстром разогреве поверхности металла под воздействием импульсного пучка и последующим быстрым его остыванием. Образуется перекристаллизированный поверхностный слой с новыми физическими свойствами. Образование прочного поверхностного слоя при сохранении объемных свойств позволяет существенно улучшать эксплуатационные характеристики узлов, работающих при циклических нагрузках, в агрессивных средах, значительно снизить металлоемкость и повысить износостойкость деталей.

1.2 Патентные исследования

Задача патентного исследования:

Исследовать тенденции применения нута в мясной промышленности. Поиск проведен по следующим материалам: