Бестарная транспортировка и дозирование ингредиентов Бестарная транспортировка и дозирование ингредиентов

Бестарная транспортировка и дозирование ингредиентов

       Бестарная транспортировка и дозирование ингредиентов
  Необходимая точность дозирования ингредиентов — принципиальное требование для получения теста однородной консистенции с хороши­ми свойствами.  Независимо от объемов производства рано или поздно возникает вопрос хранения ингредиентов и их надежного дозирования.
Хорошее хранение и транспортировка ин­гредиентов — необходимая составная часть обеспечения эффективности производ­ства. В методах транспортировки достигнут большой прогресс, а использование бестар­ной транспортировки улучшает к тому же и гигиену производства. Высокая, а точнее, необходимая точность дозирования ингредиентов — принципиальное требование для получения теста однородной консистенции с хорошими свойствами. Если свойства теста не соответствуют требуемым показателям, обычно бывает трудно обеспечить соот­ветствующую его последующую обработку для получения печенья нужного качества. Ниже рассмотрены различные методы, применяемые для транспортировки ингредиентов, и указаны моменты, требующие особого внимания при разработке оборудования.
      Бестарная транспортировка
Бестарная транспортировка означает, что на некоторой стадии до дозирования ингре­диентов в тестомесильную машину они перемещаются из места бестарного хранения или крупного склада. Сырье может поступать на предприятие в больших объемах (на­пример, в автоцистерне), а затем перемещаться в бункер для хранения. Сырье может также поступать в обычных пакетах, бочках или ящиках, а затем перемещаться в боль­шие емкости для хранения перед поступлением на весы, а оттуда — в тестомесильную машину.
Бестарная транспортировка в значительной степени способствует повышению эф­фективности, снижению трудозатрат и улучшению гигиены на предприятии по про­изводству МКИ. Оборудование и системы управления довольно дороги и могут быть очень сложными, но перед принятием решения о бестарной транспортировке ин­гредиентов должны рассматриваться не только экономические вопросы. Внимания за­служивают также конкретные условия поставки и интенсивность использования сырья и материалов. Для экономичного использования специального авто- и железнодорож­ного транспорта бестарные поставки должны осуществляться в минимальных экономи­чески обоснованных количествах; к тому же важно знать, что данное количество будет использовано до порчи сырья в бункерах и резервуарах для хранения. Сроки поставок должны исключать истощение запасов. Для обеспечения регулярных поставок должны существовать хорошие связи с поставщиками, важно также обеспечить совместимость транспортных средств с оборудованием для приема материала на производстве.
Переход на бестарную транспортировку может привести к ограничениям относи­тельно поставщиков, что влияет на экономику закупок, в связи с чем может оказаться необходимым обеспечить средства приема грузов как в цистернах, так и в пакетах, мешках, бочках и т. д. Сырье, поступающее в таре, на фабрике может перемещаться в большие емкости — таким образом удается обеспечить максимальную гибкость заку­пок. Одна из основных причин внедрения бестарной транспортировки сырья — это то, что производительность современных установок требует определенного ритма замеса теста, что, в свою очередь, подразумевает весьма быструю загрузку тестомесильных машин, и ручные методы просто не могут обеспечить необходимую производительность.
      Виды бестарных поставок
Кроме хорошо известных автоцистерн и железнодорожных вагонов грузоподъемностью от 5 до 100 т, для транспортировки сырья в порошкообразном и жидком виде существу­ют специальные емкости, называемые Tote Bins или Big Bags. Tote Bin — это металличе­ский резервуар на раме, который можно перевозить на авто- или железнодорожном транспорте. Резервуар снимается и оставляется на предприятии. Когда содержимое необходимо использовать, он помещается на специальную раму, а отверстие в его осно­вании соединяется с клапаном системы бестарного транспортирования. Для облегче­ния выгрузки рама может наклоняться или вибрировать. Big Bags похожи на Tote Bins, но изготовлены из толстой текстильной ткани (обычно для прочности используют нейлон). Они не имеют рамы, и при использовании подвешиваются над клапаном сис­темы бестарного транспортирования и соединяются через отверстие в их основании. Big Bags опорожняются гораздо проще жестких резервуаров, к тому же их преимуществом является то, что после опорожнения они могут быть сложены или скручены. И те, и другие относятся к возвратной таре и могут содержать до 2 т материалов. К достоин­ствам подобных емкостей относится то, что не требуется специального оборудования для бункеров и опорожняются они только за счет силы тяжести. Очисткой этих емкос­тей обычно занимаются поставщики сырья.
Достоинства и недостатки бестарного транспортирования
Достоинства:
  • потенциальная экономия затрат на закупку и транспортировку сырья на пред­приятии, поскольку требуется меньше упаковки;
  • снижение трудоемкости приема и транспортировки запасов на предприятии;
  • более единообразные и гигиенические условия хранения;
  • возможность повышения производительности тестомесильной машины периоди­ческого действия с автоматическим и более точным дозированием в сочетании с регистрацией данных и управлением запасами.
Недостатки:
  • значительные капитальные затраты;
  • невозможность длительной задержки выгрузки автоцистерн, в связи с чем воз­можность тщательных проверок качества сырья ограничена;
  • работа с нестандартными по результатам проверок качества запасами может ока­заться более сложной, чем с сырьем в мешках или коробках;
  • отказы оборудования могут вызвать серьезные срывы в работе установок;
  • чистка и обслуживание оборудования требует специальных методов и хороше­го управления.
     Некоторые технические аспекты бестарного транспортирования
Системы бестарного транспортирования очень разнообразны. Более полно они осве­щены в работе [ 1 ], но приведенных ниже сведений должно быть достаточно для пони­мания общих принципов. Кроме того, технические вопросы рассмотрены в разделах, посвященным разным ингредиентам.
     Мука
Мука без тары обычно поставляется в автоцистернах и железнодорожных вагонах. Из них по гибким трубопроводам она подается в бункеры с помощью воздуха (из установ­ки на цистерне или воздуходувки предприятия). Для разгрузки 20-30 т обычно требу­ется 20-30 мин.
Можно также наполнять бункер для муки мукой из бумажных или матерчатых мешков. Мешки открываются вручную, и содержимое переносится в бункер на специ­альной эстакаде (мешкоприемнике). Мешкоприемник имеет загрузочную воронку с вращающимся устройством и систему пневмотранспорта, которая подает муку в бун­кер. Веревки, куски бумаги и т. д. отсеиваются на установке, установленной на эстака­де. В идеале размер бункера должен соответствовать одной партии муки, но обычно они гораздо больше, и поэтому происходит смешивание разных партий. Хотя при кон­струировании бункеров для муки учитывается необходимость хорошей разгрузки, они никогда не позволяют осуществить при разгрузке принцип «первым вошел — первым вышел». Мука, остающаяся в бункере длительное время неподвижной, становится все более плотной и может стать местом скопления вредных насекомых. Значительные из­менения температуры вокруг резервуаров могут вызвать конденсацию влаги, из-за кото­рой мука еще больше затвердевает и оседает на стенках резервуара. В хороших условиях мука хорошо хранится в течение нескольких недель, но прогоркание и заражение вреди­телями хлебных запасов со временем ухудшают ее качество.
Для отделения комков и кусков веревки, бумаги и т. д., которые могли попасть в хранящуюся в бункере муку, она должна просеиваться. Затем мука проходит на весо­вое оборудование. Обычно предусматривается система возврата излишков муки от места взвешивания в бункер, из которого мука поступила (этим данная система отли­чается от системы транспортировки сахара — см. следующий раздел).
Как правило, несколько бункеров используют общую систему просеивания и транс­портирования муки. Это означает, что нецелесообразно помещать в один из этих бунке­ров только цельносмолотую муку, другие виды муки с отрубянистыми частицами или муку низких сортов. Свойства и размер частиц отрубей могут привести к нежелательно­му отделению при просеивании, и частицы отрубей могут задержаться в системе и заг­рязнить последующие партии сортовой муки. Поэтому рекомендуется получать муку с отрубянистыми частицами, смешивая в тестомесильной машине сортовую пшеничную муку и отруби с частицами нужного размера из мешков. Необходимое количество отру­бей относительно невелико, и может быть легко введено вручную. Пневматическая транспортировка муки обычно требует большого расхода воздуха, и для исключения значительной сушки муки следует уделять внимание его температуре и влажности.
Мука и другие порошкообразные органические материалы (включая сахар) могут образовать с воздухом взрывчатые смеси. При транспортировке они также приобрета­ют большой электрический заряд. Чтобы исключить возможность искрообразования, следует уделять большое внимание заземлению всех трубопроводов — особенно там, где для наблюдения используются непроводящие секции из стекла или пластика. Как на внутренней, так и на наружной стороне непроводящих частей неметаллических тру­бопроводов необходимо устанавливать заземляющие шины. Следует также заземлять авто- или железнодорожную цистерну при их разгрузке.
Бункер периодически необходимо очищать. Чтобы избежать попадания в муку по­сторонних предметов, оператор должен быть одет в полный закрытый комбинезон. Соблюдая технику безопасности, оператор должен с максимальными предосторожно­стями войти в бункер и удалить материал, приставший к его стенкам. Пока оператор находится внутри, мука из бункера не должна отбираться, так как в обычной системе транспортирующий муку воздух возвращается обратно в бункер, создавая очень высо­кую запыленность. В ходе опорожнения бункера может оказаться необходимым войти в него несколько раз, пока все количество муки не будет убрано со дна (заранее опреде­лить интервалы такой чистки невозможно — они полностью зависят от того, задержи­вается ли мука на стенках или в углах).
      Сахар и сиропы
Сахар (сахароза) может храниться в виде гранул, пудры или раствора (сиропа). Хранение сахара в виде раствора имеет много практических технических преимуществ, но на предприятиях, где производятся МКИ, для многих рецептур, приготовления начинки и отделки необходим также сахарный песок. Как и мука, кристаллический сахар может поставляться в цистернах или в мешках и аналогично переноситься в бункер. В некоторых рецептурах МКИ очень важен размер кристаллов сахара, а транс­портировка сахара может вызвать значительное увеличение доли мелких частиц. По­этому лучше не транспортировать сахар из цистерны быстро, так как это способствует измельчению частиц, и всегда существует опасность образования в бункере партий сахара различной дисперсности. Если сахар, поступающий в тестомесильную машину, имеет различный размер частиц, могут возникнуть проблемы с качеством изделий. В некоторых установках во избежание разрушения частиц сахара он транспортируется механически цепными ковшовыми конвейерами, но чаще на фабриках по производ­ству МКИ идут на некоторое уменьшение среднего размера частиц сахара и исполь­зуют системы пневматической транспортировки. Пыль, образуемая при пневматиче­ском транспортировании, должна собираться отдельно и не возвращаться в резервуар (в противном случае усиливается образование корок и комков).
Сахар при хранении очень подвержен слеживанию и образованию комков, и чем меньше частицы, тем эти процессы протекают интенсивнее, но, с другой стороны, при этом не происходит ухудшения качества. Слеживание вызывается изменениями в со­держании влаги в результате изменений температуры. Хотя содержание влаги в крис­таллической сахарозе очень мало, фактически каждый кристалл имеет на своей повер­хности тонкую пленку сиропа. При наличии градиента температур часть сахарозы при удалении влаги кристаллизуется и связывает кристалл с его соседями. Следует при­нять все меры для поддержания сахара при постоянной температуре. Какой должна быть эта температура, определяется главным образом температурой при поставке. Бун­керы для сахара должны быть хорошо изолированы, и зачастую их помещают в поме­щение, пропуская воздух при температуре около 20 °С для уменьшения влияния эф­фекта суточных изменений температуры. Слежавшийся сахар может быть очень твердым, трудно отделяемым от стен бункера, а комки могут блокировать устрой­ство подачи и т. д. Сахарная пудра (сахар для глазури) слеживается наиболее сильно, и поэтому ее обычно не хранят в бункерах, уделяя особое внимание методу ее транс­портировки. Сахар для глазури в насыпном виде должен храниться минимально воз­можное время. Приобретенный в пакетах, такой сахар обычно содержит добавку для предотвращения слеживания. Чистка бункера с сахаром ставит те же проблемы, что и описанные выше в разделе о муке.
Насыщенный раствор, содержащий около 66% сухих веществ, известный как жид­кий сахар, можно хранить и транспортировать при температуре помещения. Неболь­шие добавления инвертного сахара увеличивают концентрацию, которую можно полу­чить без риска кристаллизации или микробиологической порчи, но инвертный сахар при выпечке влияет на интенсивность окраски поверхности изделий. Сиропы инверт­ного сахара, глюкозы, мелассы и солодового экстракта с содержанием СВ около 80% обычно хранят и транспортируют теплыми при температуре около 27 °С для сниже­ния их вязкости. Для них требуются изолированные и подогреваемые резервуары и трубопроводы. Хранение этих сиропов требует защиты их от насекомых (особенно ос) и микроорганизмов (таких, как дрожжи), вызывающих брожение или рост плесе­ни. Должно быть обеспечено наличие фильтров для вытесняющего воздуха, поскольку основные проблемы возникают вверху над продуктом, где конденсация приводит к локальным снижениям концентраций растворов, делая их более пригодными для роста микробов. Резервуары с сиропом следует регулярно опорожнять и мыть горячей во­дой, обращая особое внимание на верхние части резервуара и крышки.
Зачастую при хранении сиропов, особенно темных, происходит небольшое осажде­ние органических и неорганических веществ. Продуманная конструкция основания резервуара и положения выпускной трубы должны обеспечивать задержку любых осадков в резервуаре и удаление их с соблюдением всех гигиенических норм после опорожнения и мойки резервуара.
      Жиры и масла
Большинство применяемых для изготовления МКИ жиров при окружающей темпера­туре полутвердые. Если они поставляются без тары, их температура должна быть по меньшей мере на 5 °С выше скользящей точки плавления, и поэтому обычно составля­ет от 40 до 45 °С. При той же температуре их следует и хранить. Жиры, поставляемые при температуре окружающей среды, находятся в ящиках или бочках. Для перемеще­ния их в жидком виде в резервуар бестарного хранения необходимо расплавить жир при температуре, не вызывающей его порчи. Обычно для этого используется котел с решеткой. Горячая решетка для ограничения максимальной температуры нагревается водой или паром. Жир в коробках, который может быть легко извлечен из тары, раз­мягчается или растапливается каким-либо способом электронного нагрева (например, высокочастотным).
При хранении жир портится из-за окисления, и поэтому его следует использовать как можно более свежим (во всяком случае, в пределах двух-трех недель). Прогорк­лость может быть задержана применением антиоксидантов, но они должны быть по­ставщиком смешаны с жиром. Важно избегать ненужной аэрации (например, из-за разбрызгивания при загрузке резервуара или интенсивного перемешивания). Для до­полнительной защиты свободное пространство в верхней части бункера с жиром для вытеснения кислорода может быть заполнено азотом. Емкости перед наполнением но­вым жиром следует всегда полностью опустошать и периодически, не реже одного раза в полгода, внутренняя поверхность должна быть тщательно вымыта очень горячей во­дой (без детергента). Как и резервуары для сиропа, основания резервуаров для жира должны быть сконструированы так, чтобы собирать осажденные вещества. Вода, кото­рая тяжелее жира, также будет собираться внизу.
В трубах и клапанах, применяемых в оборудовании для работы с жиром, не должны использоваться медь и медьсодержащие сплавы, поскольку медь является очень эф­фективным катализатором окислительных реакций. Непосредственно из хранилища, где жир находится в жидком виде, его используют при замесе теста довольно редко. Обычно имеются промежуточные стадии, когда готовятся смеси или добавляется эмульгатор, происходит охлаждение, пластификация и, возможно, аэрация. Более под­робно этот вопрос изложен в главе 11. Обычно пластифицированный жир выдержива­ют перед использованием около суток, так как скорость охлаждения жира гораздо выше скорости его использования.
По вопросу о необходимости темперирования охлажденного жира для формирова­ния кристаллов определенной формы существуют различные мнения. Информации по этому вопросу довольно мало, и, возможно, охлажденный и пластифицированный жир для теста может успешно использоваться через несколько минут, а обработка его служит в основном для получения жира нужной температуры и в состоянии, которое позволяет перекачивать его из резервуара хранения. Это состояние характеризуется мелким разме­ром кристаллов (что, возможно, является важным, см. раздел 11.6), и поэтому они образуют матрицу, уменьшающую вероятность отделения жидких фракций от твер­дых. Температура хранения зависит от типа жира и его консистенции, пригодной для дозирующего оборудования. Обычно температура жира для внесения в тесто состав­ляет около 25 °С. Жир перекачивается по стальным трубам с рубашкой и дозируется обычно поршневыми (объемными) насосами.
      Шоколад и шоколадные глазури
Шоколад может поставляться в жидком виде в изолированных резервуарах, но обыч­но он поступает в твердом виде при температуре окружающей среды. Затем шоколад плавят и хранят без тары в подогреваемых резервуарах. Шоколад без тары необходимо постоянно медленно перемешивать. Поскольку в шоколад не должна попадать влага, резервуары для шоколада моют редко. Шоколадную стружку или гранулы обычно транспортируют в сыпучем виде в Big Bags, и хранить их следует в холодном или прохладном месте.
      Прочие материалы
Прочие ингредиенты хранят и транспортируют без тары довольно редко, за исключе­нием тех случаев, когда расход их очень велик. Такие продукты, как молоко и свежие яйца, должны использоваться свежими, причем много внимания уделяется тщатель­ной очистке систем для предотвращения роста микроорганизмов. Оборудование для таких продуктов должно быть сконструировано с системой безразборной мойки (■CIP).
Разработаны специальные системы для хранения таких ингредиентов, как сухое молоко, какао, крахмал, декстроза, соль и разрыхлители, в небольших или среднего размера емкостях или ларях, так что необходимые количества можно легко и часто извлекать и отвешивать в переносную тару для каждого замеса. Эти бункеры пополня­ются из пакетов или ящиков, то есть фактически не относятся к системам бестарного хранения и транспортировки. Поскольку многие из этих твердых материалов не обла­дают хорошей текучестью или гигроскопичны, они очень легко становятся комковаты­ми, в результате чего возникают специфические проблемы поддержания систем в ра­бочем состоянии.
      Управление запасами в бункерах и резервуарах
Если при строительстве бункеров и резервуаров датчики нагрузки встроены в конст­рукцию основания, можно непрерывно получать передаваемые и регистрируемые дан­ные о массе сырья в хранилище. Зачастую, однако, такие средства отсутствуют, и объем запасов приходится оценивать визуально. В бункерах для сухих веществ, содержащих, например, муку или сахар, количество может быть непостоянным, и бывают очень трудно определить массу присутствующего компонента простым наблюдением. Могут иметься датчики высокого и низкого уровня, но для точного измерения запасов они не очень эффективны. Ультразвуковые датчики уровня могут быть полезны для измере­ния положения поверхности материала в бункере, но даже они не могут учесть поправ­ку на неровную поверхность. Для резервуаров с расплавленным жиром могут оказать­ся достаточно точными поплавки, соединенные с внешними индикаторами, но они не дают приемлемых результатов для более вязких жидкостей (сиропов и пластифици­рованных жиров).
      Контроль процессов в складе бестарного хранения
Очень полезно иметь температурные датчики во всех контейнерах для насыпных гру­зов, так как температуры ингредиентов могут оказывать существенное влияние на свойства теста. Изменить температуры твердых материалов, таких как мука или сахар, сложно, но записи потенциально полезны. Некоторое управление температурой исполь­зуемого для пневматической транспортировки воздуха с помощью водяных охладите­лей, установленных после воздуходувок, будет означать наличие довольно постоянной связи между температурой хранящегося ингредиента и ингредиента, подаваемого в тес­томесильную машину. Для дистанционной индикации и регистрации датчики темпера­туры должны быть электронными. К другим параметрам, которые обычно не измеряют, но которые полезно непрерывно контролировать, относятся:
  • содержание влаги в муке, поступающей в тестомесильную машину;
  • размер частиц сахара, поступающего в тестомесильную машину;
  • значения перекисного числа жира в хранилище.
      Дозирование ингредиентов при замесе теста
Дозирование, по всей вероятности, — наиболее важный аспект управления технологи­ческим процессом, так как ошибки при дозировании могут повлиять на весь остальной производственный процесс. В большинстве установок данные о правильности дозиро­вания и отклонениях от стандарта систематически не регистрируются, поэтому сопо­ставить их с качеством изделий трудно или невозможно. Различные системы дозирова­ния с программируемыми логическими контроллерами и электронным взвешиванием делают возможным научный подход к управлению процессом замеса и выявлению тех­нологических проблем. Совсем не обязательно, чтобы проблемы при замесе возникали в результате нестабильного качества муки! На большинстве предприятий ингредиенты дозируют в тестомесильные машины, комбинируя автоматические и ручные методы (первые — для сырья бестарной транспортировки, а вторые — для ингредиентов, добав­ляемых в небольших количествах).
Обычно можно запрограммировать порядок, в котором ингредиенты поступают в тестомесильную машину, и задать необходимые количества. Так как сырье для несколь­ких тестомесильных машин может поступать из общих резервуаров или бункеров, можно задать очереди или приоритетные программы, и последовательность за-грузки сырья будет включать удовлетворение запроса на какой-либо ингредиент. Если требует­ся вмешательство оператора, могут подаваться соответствующие сигналы, появляющие­ся, когда ожидание превысило заданное время или количество сырья не соответствует заданным пределам. В идеальном случае данные о количестве сырья или длительности его подачи для каждого замеса должны регистрироваться, чтобы их можно было при необходимости проверить. Дозирование жидкости с помощью насоса программирует­ся по заданному времени или количеству оборотов, которые определяют периодиче­ской калибровкой. Для добавления ингредиентов, необходимых в малом количестве и дозируемых вручную, могут отображаться сигналы-напоминания, а оператор отменяет сигнал, подтверждая тем самым выполнение операции. Дозирование может также вы­полняться с помощью систем ручного взвешивания, предварительного взвешивания, учета убыли массы или взвешиванием тестомесильной машины. Каждый из этих тер­минов будет пояснен ниже.
      Ручное взвешивание
Оператор тестомесильной машины взвешивает ингредиент и помещает его в тестоме­сильную машину. На большинстве установок так дозируют ингредиенты, необходимые в малых количествах (соль, вкусовые добавки и ароматизаторы, химические разрых­лители, сухое молоко и т. д.). Полезно иметь вспомогательное помещение, где заранее централизованно готовятся необходимые количества ингредиентов для внесения при замесе теста в несколько тестомесильных машин, и оператор отвечает за использова­ние одного набора сырья для замеса. Это увеличивает правильность дозирования, ус­коряет работу оператора и уменьшает количество пропусков ингредиентов. Это также означает более эффективную работу с сырьем, поступающим в таре, использование которой затруднено. На некоторых предприятиях так поступают со всеми ингредиен­тами. Многие из компонентов, необходимые в небольших количествах, — это порош­кообразные или кристаллические вещества белого цвета. Для облегчения их распозна­вания предлагается использовать цветную тару (например, гидрокарбонат натрия всегда помещается в желтую пластмассовую банку).
      Предварительное взвешивание
На рис. 32.1 приведена схема автоматической системы, которая в нужный момент вво­дит в тестомесильную машину заранее взвешенные порции ингредиентов. Весовой бун­кер-дозатор или насосы-дозаторы могут быть расположены непосредственно над тесто­месильной машиной или на некотором расстоянии от нее. Если весовой бункер-дозатор находится непосредственно над тестомесильной машиной, он специально предназначен для данной тестомесильной машины и должен получать материал из бункеров бестарно­го хранения, которые обычно являются общими для дозаторов над другими машинами. Независимо от способа определения массы (с помощью рычажных (коромысловых) ве­сов или тензодатчиков), необходимо иметь систему задвижек (клапанов), закрываю­щую вход в дозатор при достижении нужного количества, а любой избыток материала на конвейере должен быть возвращен в бункер или в другую тару. Правильность взвеши­вания зависит от точного определения времени закрытия задвижки, которое основыва­ется на стандартном количестве материала «в движении» в течение периода между по­ступлением сигнала закрытия и завершением закрытия. Поступление сырья из бункеров всегда бывает несколько неравномерным, что отрицательно влияет на точность, если только скорость подачи не мала. Тем не менее обычно используют максимально возмож­ную скорость подачи от бункеров, чтобы любым дозаторам, требующим порции сырья, не приходилось прерывать работу на продолжительный период времени.
Обычно весовой дозатор над тестомесильной машиной используется для взвеши­вания как сахара, так и муки, в связи с чем взвешенный сахар немедленно опускается в загрузочный бункер непосредственно под дозатором, чтобы быть в готовности, пока взвешивается мука. При поступлении сигнала от тестомесильной машины оба вида сырья (или только находящийся в загрузочном резервуаре) могут быть добавлены в требуемое время.
Особый вариант системы предварительного взвешивания представлен системой цен­трализованного взвешивания (рис. 32.2). Система включает один весовой бункер-доза­тор для приема сырья от бункеров и систему конвейеров, которая транспортирует взве­шенные порции в любую нужную точку, тестомесильную машину или в загрузочный бункер над тестомесильной машиной. При пневматической транспортировке расстоя­ние между дозатором и тестомесильной машиной не принципиально. Тем не менее чем дальше дозатор расположен от тестомесильной машины, тем больше вероятность задер­жки сырья и неравномерной его доставки к машине.
    Достоинства предварительного взвешивания
Если весовой бункер-дозатор находится над тестомесильной машиной, порции, го­товые к транспортированию в тестомесильную машину, хорошо видны оператору, и ошибки или величина отклонения могут быть легко замечены. Кроме того, взвеши­вание для следующего замеса может происходить при выполнении предыдущего заме­
са. Это позволяет при необходимости быстро перезагрузить тестомесильную машину, так как большинство ингредиентов может быть сразу помещено в тестомесильную ма­шину на замес полуфабриката.
32.1                                              Рис. 32.1. Система предварительного взвешивания [3]
32.2                                           Рис. 32.2. Централизованное взвешивание [3]
    Недостатки предварительного взвешивания
Высокие скорости подачи от резервуара влияют на точность взвешивания из-за мо­мента закрытия задвижки. Подача от дозатора или загрузочного резервуара к тестоме­
сильной машине может быть неточной, что ведет к небольшой, но непостоянной задерж­ке сырья в дозаторе. Оператор должен уделять особое внимание обеспечению полной выгрузки. Устройство взвешивания может быть оборудовано специальными датчика­ми, показывающими неполную разгрузку дозатора.
Достоинства централизованного взвешивания
Это значительно более дешевая система, поскольку требует только одного комплекта дозаторов. Она работает наилучшим образом, если для каждой из нескольких тестоме­сильных машин требуется одинаковое количество компонентов, но можно задать от­правление порций различной массы в разные машины.
Недостатки централизованного взвешивания
Неизвестно точно, поступили ли все централизованно взвешенные порции в тестоме­шалки. Этому могут воспрепятствовать разные обстоятельства (задержка, например, может произойти в дозаторе, разгрузочных резервуарах или на конвейере). Перепуск­ные клапаны в конвейерной системе могут протекать или работать неисправно. Неисп­равности взвешивающей системы влияют на все тестомесильные машины.
      Система взвешивания по убыли массы
Термин «убыль массы» относится к ситуации, когда предварительно заданное количе­ство сырья доставляется от бункера или резервуара, содержащих избыточное количе­ство сырья (рис. 32.3). Дозирование осуществляется по убыли массы контейнера. До­зирование, управляемое электронными устройствами с тензодатчиками и таймерами, гораздо совершеннее объемного дозирования с помощью устройства шнековой или ро­торной подачи. Над тестомесильной машиной размещается по одному резервуару для каждого дозируемого ингредиента. При необходимости нового наполнения каждый ре­зервуар загружается из резервуара бестарного хранения или вручную. По сигналу от тестомесильной машины ингредиент подается или вытекает непосредственно в тестоме­сильную машину до тех пор, пока не поступают сигналы от взвешивающей системы о том, что внесено определенное количество сырья. Сырье, выходящее из промежуточного бункера, попадает в тестомесильную машину.
Достоинства системы взвешивания по убыли массы
Все ингредиенты могут быть взвешены, некоторые из них могут быть загружены в тес­томесильную машину одновременно, что ускоряет загрузку. Устройства подачи от про­межуточных бункеров могут быть любого типа, и поэтому можно работать с трудно транспортируемыми или дозируемыми материалами. Возле тестомесильной машины всегда имеется достаточное количество ингредиента любого вида, что обеспечивает минимальную длительность перезагрузки. Как малые, так и большие количества ин­гредиентов путем соответствующей калибровки систем взвешивания можно дозиро­вать более точно.
Недостатки системы взвешивания по убыли массы
Данная система очень дорогая, так как для каждого ингредиента необходимы отдель­ные промежуточные бункеры или резервуары, и каждый требует отдельной системы
32.3                                              Рис. 32.3. Система взвешивания по убыли массы [3]
взвешивания. Система приводит к скоплению сырья над тестомесильной машиной. Количество бункеров может быть уменьшено, если используется система премиксов, что предполагает приготовление смесей некоторых видов сырья (возможно, с «напол­нителями» для их загрузки). Резервуары для некоторых ингредиентов могут требо­вать изоляции, нагрева или постоянного перемешивания, причем все резервуары тре­буют обслуживания.
      Взвешивание тестомесильной машины
Тестомесильная машина (рис. 32.4) смонтирована на датчиках нагрузки (тензодатчи- ках) или на весовой раме. Ингредиенты добавляются из промежуточных бункеров или насосами до момента загрузки заданных количеств.
Достоинства
Регистрацию массы и времени введения в тестомесильную машину можно вести для всех ингредиентов, независимо от того, вводятся они автоматически или вручную. Можно также определять, сколько теста выгружено из тестомесильной машины после завершения замеса. Никаких других систем дозирования не требуется.
Недостатки
Для каждого ингредиента требуются отдельные бункеры и резервуары над тестоме­сильной машиной (аналогично системе на основе убыли массы). Система взвешива­ния должна быть прочной, чтобы выдержать большую массу самой тестомесильной машины и вибрацию при работе, но достаточно чувствительной для точной регистра­ции добавок компонентов, вводимых в небольших количествах. Операторы при взве­
32.4                                             Рис. 32.4. Система с взвешиванием тестомесильной машины [3]
шивании не должны дотрагиваться до тестомесильной машины. Существуют пробле­мы вещества «в движении», описанные для системы предварительного взвешивания. Нельзя взвешивать одновременно несколько компонентов, что увеличивает общее вре­мя, необходимое для загрузки тестомесильной машины.
      Дозирование по убыли массы для тестомесильных машин непрерывного действия
Система, необходимая для тестомесильной машины непрерывного действия, по сути та же, что и система дозирования по убыли массы для тестомесильных машин перио­дического действия, за исключением необходимости непрерывного взвешивания и регулировки. Требования к системе очень высоки, особенно для ингредиентов, вводи­мых в малых дозах. Для таких ингредиентов иногда более целесообразно использовать систему повторяющихся взвешиваний небольших порций с соответственно выбран­ным интервалом. Попытки использования объемной подачи делались многократно, но погрешности и изменяющаяся точность делают ее неудовлетворительной там, где тре­буется высокая точность.
      Дозирование воды
Дозирование воды представляет собой особую проблему, поскольку необходимо регу­лировать не только ее количество, но и температуру. Выпускается несколько програм­мируемых дозаторов для воды, которые могут смешивать теплую и холодную воду для получения необходимой температуры. Необходимое количество воды иногда немного изменяют. Вносить эти изменения должны только ответственные операторы, причем величина изменений и время их внесения должны регистрироваться для дальнейшего анализа.
Для дозаторов воды важно обслуживание, поскольку небольшие количества накипи в воде могут нарушить точность дозирования. Следует уделить внимание регулированию трубопроводов, чтобы после остановки дозаторов сток воды был быстрым и одинако­вым. Некоторые компоненты зачастую разводят непосредственно перед добавлением в тестомесильную машину [2]. К таким ингредиентам относятся, например, гидрокарбо­нат аммония и различные молочные порошки. Можно использовать премиксы, но если процедура размешивания (разведения) выполняется вручную, следует обратить внима­ние на то, чтобы объем воды каждый раз был точно отмерен.
Полная автоматизация дозирования дорога и сложна, поэтому в этой области обыч­ны компромиссы и сочетания различных методов дозирования. Большинство проблем связано с ингредиентами, используемыми в малых или очень малых количествах, с обрезками теста или повторно используемыми полуфабрикатами. Работа с ними рас­сматривается в главе 33 «Замес и премиксы».
Общая задача заключается в уменьшении трудоемкости дозирования, смешивания ингредиентов и в использовании операторов, занятых процессом замеса. Необходимость решения этой задачи и проблемы управления автоматической регистрацией данных уве­личила значение электронного мониторинга бестарной транспортировки и работы отде­лений замеса. Необходимо знать не только достигаемую, но и необходимую точность взвешивания. Нет смысла тратить деньги на дорогую систему, если достаточно более простой и дешевой. Решение этих проблем является частью построения модели техно­логического процесса (см. раздел 4.7.1). Технический уровень производства меняется, и следует сопоставлять разработки конструкторов оборудования и систем с приведен­ными здесь данными и задачами определенных производственных установок.
     Литература
  • ALMOND, N. (1989) Biscuits, Crackers and Cookies, vol. 2. The biscuit making process. Elsevier Applied Science, London.
  • MANLEY, D. J. R. (1998) Biscuit, Cookie and Cracker Manufacturing Manuals, 2. Biscuit Doughs, Woodliead Publishing, Cambridge.
  • CABATEC (1992) Biscuit mixing. An audio visual open learning module Ref. S10, The Biscuit, Cake, Chocolate and Confectionery Alliance, London.
Владимир Заниздра

Основатель сайта Baker-Group.net. Более 25-ти лет опыта в кондитерском производстве. Более 20-ти лет опыта управления. Опыт в организации и проектирования производства с нуля. Сайт: baker-group.net/contacts.html Эл. почта Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Оставить комментарий

Календарь

« Декабрь 2016 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31  

Рекомендуемые материалы