Эскизный проект мясокомбината

Введение

Среди разнообразных видов мясных продуктов повышенным спросом у покупателей пользуются различные виды вареных колбас, вырабатываемых из говядины, свинины и другого мясного сырья. Вареные колбасы по-прежнему занимают значительное место в ассортименте продуктов, выпускаемых любым предприятием.

В последние годы в производстве все чаще используются вторичные ресурсы мясного сырья, более дешевые сорта мяса, а также растительные и животные белки.

Возникло новое поколение пищевых продуктов – комбинированные изделия, в которых сочетаются белки животного и растительного происхождения. В рецептурах используют различные добавки, которые способны корректировать функциональные свойства сырья и влиять на вкусовые характеристики готовых продуктов [14], [18].

Колбасные изделия – это продукты, изготовленные из мясного фарша с солью и специями, в оболочке и без нее подвергнутые термической обработке и ферментации, до готовности к употреблению.

К вареным колбасам относятся изделия, изготовленные из сырого мяса и подвергающиеся обжарке и варке, или только варке, или запеканию. Вареные колбасы являются самым массовым и распространенным видом колбасных изделий.

Вареные колбасы в основном предназначены для потребления в местах их производства, поэтому при их изготовлении не ставится задача дать потребителю продукт стойкий при длительном хранении. Кроме того, поскольку вареные колбасы являются продуктами массового потребления при их изготовлении необходимо сохранить естественное соотношение между белками, жирами, а также влагой и сухими веществами, которое обычно бывает в мясе разных видов и упитанностей.

Вареные колбасы изготавливают из смеси говяжьего, свиного мяса и шпика.

Говяжье мясо является основой фарша, его связывающим звеном, свиное мясо эластифицирует фарш, а шпик обогащает фарш и создает рисунок, украшающий колбасу и повышающий ее калорийность [13].

К вареным колбасам относят изделия, готовые к употреблению после обжарки и варки.

Сегодня российский рынок мясных изделий однозначно можно оценить как очень перспективный, что подтверждает и политика крупных международных участников рынка, и растущая конкурентоспособность, и рост производства продуктов из мяса российских предприятий.

Колбасные изделия занимают четвертую позицию в шкале продуктов, пользуются постоянным спросом россиян, уступая молочной продукции. В последние годы российский рынок колбасных изделий является динамичным и перспективно развивающимся. Здесь заметен более высокий уровень конкуренции, чем на других продовольственных рынках.

Наряду с известными крупнейшими мясоперерабатывающими предприятиями на рынке существуют мелкие и частные производства [17].

В связи с некоторым повышением уровня доходов населения наблюдается изменение потребительских предпочтений в сторону дорогостоящих мясных продуктов.

Рынок колбасной продукции можно разделить на две группы: товары частого потребления (вареные колбасы, сосиски, сардельки) и деликатесы.

Колбасные изделия, особенно вареные являются скоропортящимся продуктом, поэтому условия реализации колбасных изделий отличны, например от мясных консервов. Сбыт колбасных изделий ограничен местом производства и регионами к нему прилегающими.

Объем экспорта в 2007 г. также увеличился и по отношению к 2006 г. его рост составил 20%. Основную долю в объеме экспорта колбасных изделий занимают колбасы вареные.

Российский рынок колбасных изделий представлен в большей степени отечественной продукции и в меньшей импортной.

Совершенствование отечественной технологии производства продукции должно осуществляться с учетом трех основных показателей: обеспечение безопасности мясной продукции, улучшение ее качества и снижение себестоимости ее производства [12].

За последний период средняя розничная цена на все виды российских колбасных изделий значительно выросла. Это связано с ростом цен на основное сырье, т.к. для изготовления колбасных изделий используют преимущественно импортное мясо. За рассматриваемый период цены на говядину выросли на 17%, свинину на 15%, мясо птицы на 6,7%. Другой причиной повышения цен на колбасные изделия является рост инфляции.

В дальнейшем на рынке колбасных изделий будет наблюдаться повышение спроса на более качественную, а также более дорогую продукцию, в том числе импортного производства.

Таким образом, следует отметить, что спрос на колбасные изделия растет и это связано с ростом покупательной способности населения, т.е. россияне стали больше потреблять мясных продуктов [15], [16].

1. Технико-экономическое обоснование

Проектируемый МК расположен в п.Торбеево, Торбеевского района. Поселок Торбеево один из районных центров Мордовии. Здесь имеется несколько крупных промышленных предприятий, газокомпрессорная станция газопровода Уренгой – Помара – Ужгород, колледж мясной и молочной промышленности, ПУ-3, общеобразовательные школы, музыкальная школа.

Население поселка составляет около 10 тысяч человек.

Проектируемый МК имеет цеховую структуру организации производства. Для лучшей организации работы и создания единого руководства производственные участки объединяют в цех. Цех – производно-административное обособление подразделение предприятия возглавляемое начальником. В цехе изготавливается готовая продукция или выполняется определенная стадия производственного процесса.

Цех и производственные участки специализируются на выполнении однородных, технологических процессах. При этом в цехах совмещаются различные технологические стадии, а производство продукции становится предметно замкнутым.

Проектируемый МК будет располагаться за чертой поселка. Рельеф местности на выбранном участке ровный, почва обладает хорошей способностью и способствует требованиям по обеспечению прочности, самоочищению и устойчивости сооружений. Для предотвращения неблагоприятного влияния предприятий на близлежащие населённые районы установлена санитарно-защитная зона, имеет зелёное насаждение. По отношению к зоне жилых массивов предприятие будет размещено с подветренной стороны, имеются подъездные пути. Предприятие ограждают сплошным забором.

Для осуществления производственно-хозяйственной деятельности предприятия снабжают сырьем, материалами, газом и т.д. Предприятие будет реализовывать продукцию, выполнять работы и оказывать услуги в соответствии с планом и договорами.

2. Выбор и обоснование ассортимента

В курсовом проекте я подобрала следующий ассортимент:

Колбаса «Докторская» высший сорт – 1300 кг

Колбаса «Московская» – 1 сорт – 1900 кг

Колбаса «Обыкновенная» – 1 сорт – 1800 кг

Колбаса «Чесночная» – 2 сорт – 1800 кг.

Выбранный ассортимент производят по следующим рецептурам:

Колбаса вареная докторская «Докторская» высшего сорта (ГОСТ 23670)

Сырье несоленое, кг на 100 кг:

говядина жилованная

высшего сорта 25

свинина жилованная полужирная 70

яйца куриные или меланж 3

молоко коровье, сухое цельное или обезжиренное 2

итого 100

Пряности и материалы, г. на 100кг несоленого сырья

соль поваренная пищевая 2090

натрий нитрит 7,1

сахар – песок или глюкоза 200

орех мускатный или кардамон молотый 50

Оболочки. Круга диаметром 50-55 мм. (№4) и свыше 55мм. (№5), искусственные оболочки диаметром 65-120мм.; пузыри говяжьи и свиные.

Форма, размер и вязка батонов. Прямая или овальная.

Прямые батоны длиной до 50см. с двумя поперечными перевязками на верхнем конце батона; батоны в пузырях перевязаны крестообразно, отрезок шпагата внизу.

Выход продукта 108 % от массы несоленого сырья [7].

Колбаса вареная «Московская» 1 сорта (ГОСТ 23670)

Сырье несоленое, кг на 100кг:

Говядина жилованная 1 сорт 81

шпик боковой 18

молоко коровье сухое цельное или обезжиренное 1

итого 100

Пряности и материалы, г. на 100кг. несоленого сырья:

соль поваренная пищевая 2475

натрия нитрит 6,1

сахар-песок или глюкоза 150

перец черный или белый молотый 100

перец душистый молотый 100

смесь пряностей №2 вместо сахара и отдельных пряностей 350

чеснок свежий или консервированный 120

чеснок сушеный 60

Оболочки синюги говяжьи и бараньи; проходники; искусственные диаметром 65-120 мм.

Форма размер и вязка батонов. Прямая или изогнутая, длина до 50 см. Прямые батоны с двумя поперечными перевязками на нижнем конце; батоны в синюгах и проходниках с поперечными перевязками через каждые 10 см.

Выход продукта: 119% от массы несоленого сырья [6].

Колбаса вареная «Обыкновенная» 1 сорт (ГОСТ 23670)

Сырье несоленое, кг. на 100кг:

говядина жилованная жирная 35

свинина жилованная полужирная 60

молоко коровье сухое цельное или обезжиренное 2

крахмал или мука пшеничная 3

итого 100

Пряности и материалы, г. на 100 кг. несоленого сырья:

соль поваренная пищевая 2375

натрия нитрит 7,1

сахар-песок или глюкоза 150

перец черный или белый молотый 100

перец душистый молотый 100

смесь пряностей №2 вместо сахара и отдельных пряностей 350

чеснок свежий или консервированный 120

чеснок сушеный 60

Оболочки. Синюги говяжьи и бараньи; круга говяжьи диаметром50-55 мм. (№4) свыше 55 мм. (№3), искусственные оболочки диаметром 65-120 мм.

Форма, размер и вязка батонов. Прямая или изогнутая, длина до 50 см.

Прямая или изогнутая, длина до 50 см. Прямые батоны с тремя поперечными перевязками на нижнем конце. Отрезок шпагата внизу. Батоны в синюгах с поперечными перевязками через каждые 10 см.

Выход продукта:110% от массы несоленого сырья [7].

Колбаса «Чесночная» 2 сорт (ТУ 10РФСР-1009)

Сырье несоленое, кг. на 100 кг.:

мясо говяжьих голов или мясная обрезь говяжья 60

мясо свиных голов илиобрезь свиная 25

вымя говяжье 10

мука пшеничная или крахмал 5

Пряности и материалы, г.на 100 кг. несоленого сырья:

соль поваренная пищевая 2375

сахар-песок 100

перец черный или белый молотый 130

кориандр молотый 70

смесь пряностей №3 вместо сахара и отдельных пряностей 300

чеснок свежий или консервированный 400

или чеснок сушеный 200

нитрит натрия 6,4

Оболочки. Синюги бараньи, проходники и гузенки бараньи и свиные, пищеводы, искусственные диаметром 65-120мм.

Форма, размер и вязка батонов. Прямая или изогнутая, длина до 50см.

Прямые батоны с двумя поперечными перевязками посередине с отрезом шпагата внизу; батоны в синюгах, проходниках и гузенках без поперечных перевязок.

Выход продукта: 113% от массы несоленого сырья [6].

Сырье. Для выработки вареных колбас используют говядину. Свинину, баранину и другие виды мяса в парном, охлажденном, подмороженном и замороженном состояниях, субпродукты 1 и 2 категории, отпрессованную мясную массу, белковые препараты (кровь, плазму крови, казеинаты), а также пшеничную муку, крахмал, яйцепродукты. Ингредиенты для посола: соль, сахар, нитрит натрия, пряности, лук, чеснок. Колбасные оболочки. Кроме того применяют перевязочные и упаковочные материалы.

Молоко и молочные продукты используются в производстве вареных колбас с целью улучшения вкуса и частичной замены мясного сырья.

Яйца и продукты из них применяются для производства колбасных изделий как вяжущее вещество. Кровь сельскохозяйственных животных источник полноценных белков. Пряности добавляют к вареным колбасным изделиям для придания им специфического аромата и вкуса. К пряностям относят черный, белый, душистый перец, кориандр, корица.

Чеснок и лук содержат эфирные масла, применяются для создания запаха и вкуса колбасных изделий. К ним относят чеснок свежий, консервированный в сухом или сушеном виде [27].

3. Технологическая схема производства вареных колбас показана на рисунке 1

Приемка сырья

Разделка, обвалка, жиловка

Измельчение сырья

Посол мяса

Созревание (2-4ºС, 6-12 часов)

Тонкое измельчение и приготовление фарша (8-15 минут)

Шприцивание

Вязка батонов

Обжарка (дымовыми газами (90º-100ºС, 60-180 минут)

Варка (75º-85ºС, 60-180 минут) до достижения t в центре батона 70º-72ºС)

Охлаждение (до 8º-15ºС, 4-8 часов)

Хранение (8ºС в (с-72 часа,1с-48 часов)

Рис. 1

Технологический процесс производства вареных колбасных изделий начинается с подготовки основного сырья и вспомогательных материалов.

Подготовка сырья включает размораживание, разделку, обвалку, жиловку мясного сырья.

Разделка – это операция расчленения мясной полутуши на более мелкие отруба в соответствии со схемой стандартной разделки.

Обвалка – это процесс отделения мышечной, жировой и соединительной тканей.

Обвалку производят ножом на конвейерном столе дифференцированным способом, т.е. когда каждый рабочий обваливает определенную часть туши.

Жиловка мяса – это процесс отделения от мяса мелких костей, остающихся после обвалки, сухожилий хрящей, кровяных сосудов. При этом сортируют мясо по сортам (говядина на 3 сорта – высший, I-й сорт, II-й сорт; свинину на 3 сорта – жирный, полужирный, нежирный). Жиловку осуществляют вручную ножом.

Измельчение мяса и посол. Мясо перед посолом измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2-6 мм., 8-12 мм., или 16-25 мм. Мелко измельченное мясо перемешивают с солью или рассолом 2-5 минут. Цель посола – введение в мясо посолочных веществ, для придания продукту определенного вкуса, повышение его влагоудерживающей способности при термической обработке, липкости. Смешивают измельченное мясо с солью в мешалке, затем помещают в емкости и направляют на выдержку при t 0º-4ºС. Мясо, измельченное на волчке с диаметром отверстий решетки 2-6 мм. При посоле рассолом выдерживают 6-24 часа, сухой солью 12-24 часов [28].

Составление фарша. Колбасное изделие готовят по рецептуре – это точное количественное соотношение составных частей фарша. В зависимости от вида колбас согласно технологии измельчение сырья проводят на куттере. Порядок загрузки: сначала загружают говядину и нежирную свинину, затем добавляют лед или холодную воду, соль, фосфат. После тщательного измельчения добавляют специи, крахмал, сухое молоко. Затем добавляют нежирную свинину или жирную. Нитрит натрия добавляют в виде раствора 2,5%. Общее время куттерования 8-12 минут, t фарша 12º-15ºС.Воду или лед вносят вначале куттерования для предотвращения перегревания фарша.

Формовка батонов. Цель формовки придание формы и предохранение от внешнего влияния. Формовка включает в себя: подготовка колбасной оболочки, шприцевание фарша в оболочку, вязку и штриховку колбасных батонов, их навешивание на полку и рамы.

Шприцевание, т.е. наполнение колбасной оболочки фаршем осуществляют под давлением в специализированных машинах- шприцах. Вязка батонов осуществляется для уплотнения, повышения механической прочности и товарной отметки батона. Вяжут батоны вручную шпагатом.

Термическая обработка – это заключительная стадия производства колбасных изделий. Она включает в себя осадку, обжарку, варку, охлаждение и сушку.

Обжарка – это разновидность копчения, ее проводят дымовыми газами при t до 110ºС. Ей подвергаются все вареные колбасы. В зависимости от вида колбасной оболочки, ее газопроницаемости, размеров и диаметра батона обжарка длится от 30 минут до 2,5 часов. При этом батоны подогревают до 45º-50ºС. Оболочка упрочняется и становится золотисто – коричневого цвета, а фарш розово – красным. Обжарку проводят в обжарочных камерах. Цель обжарки: придание хорошего товарного вида и испарение из фарша части влаги, что способствует получению монолитного продукта [27], [28].

Варка – это доведение продукта до состояния готовности к употреблению. Варят при t 75º-80ºС до t в центре батона 72ºС. Варят колбасные изделия в универсальных и парных камерах острым паром, продолжительность варки зависит от вида и диаметра колбасных изделий и составляет 15-90 минут.

Охлаждение. Острой варки изделия охлаждают до t в центре батона 0º-15ºС. Охлаждают сначала водой под душем 10-15минут. При этом t внутри батона снижается до 30º-35ºС, а затем охлаждают воздухом, t воздуха 10º-15ºС.

Упаковка и хранение. Для хранения и транспортировки колбасные изделия упаковывают в чистые металлические, пластмассовые, деревянные и картонные ящики. В каждый ящик упаковывают колбасы одного наименования. При маркировке тары указывают вид продукта, предприятие – изготовитель, дату изготовления, стандарт. Для каждого вида колбасных изделий установлены соответствующие темпера турно – влажностные параметры воздуха и предварительный срок хранения [23].

4. Расчет сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов

4.1 Расчет сырья и готовой продукции

Расчет основного и производственного сырья ведут отдельно для каждого вида колбас, исходя из рецептуры и выхода готовой продукции, в следующей последовательности.

1 Общее количество основного сырья:

А= (кг/смену)(1)

Б – количество колбасы, вырабатываемой в смену, кг. с выходом готовой продукции к весу несоленого сырья, %

2 Количество основного сырья по видам

В= (кг/смену)(2)

К – норма расхода сырья согласно рецептуре, кг 100 кг. основного сырья.

3 Количество соли, специй и других вспомогательных материалов.

М= (3)

Р – норма расхода, кг. 100 кг. основного сырья.

Нахожу общее количество основного сырья в смену

А= =1204 кг.

Нахожу количество основного сырья по видам

В= =301 кг.

Нахожу количество соли, специй и других вспомогательных материалов

М= =25 кг.

Расчеты сырья сводим в таблицу 1

Таблица 1

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Рассчитываю нормативное количество мяса говядины

кг

Определяю количество говядины I сорта

кг

Остальные расчеты произвожу аналогично.

Нахожу отклонение для говядины в/с

829,46-301=528,46

Остальные расчеты произвожу аналогично.

Расчет количества мяса на костях ведется исходя из количества жилованного мяса. На производство колбасных изделий направляют говядину I-й и II-й категории. Для определения количества мяса по сортам на основании таблицы 1 заполним таблицу 2

Таблица 2

Принимаю, что в колбасный цех поступает говядина I категории упитанности.

Расчет ведут на основании количества мяса, полученного при жиловке:

61,9 – 4147,29

100 – Х

Х= =6699,98(кг)

Нахожу вырезку зачищенную:

кг

Остальные расчеты веду аналогично и свожу в таблицу 3

Таблица 3

На производство колбасных изделий направляется свинина мясной или жирной упитанности.

Нормы выхода при комбинированной разделке свинины приведены в таблице 4.

Таблица 4

Принимаю, что в колбасный цех поступает свинина мясной категории упитанности. Расчет ведут на основании качества мяса, полученного при жиловке

45,3 – 4562,5

100% – Х

Х= =10071,74 кг

Нахожу количество вырезки зачищенной:

10071,74 0,5/100=50,36 (кг)

Остальные расчеты веду аналогично.

4.2 Расчет вспомогательных материалов

В качестве вспомогательных материалов используют оболочки естественные или искусственные, шпагаты.

Вспомогательные материалы рассчитывают по нормам расхода и фаршеёмкости. Результаты расчета свожу в таблицу 5.

Таблица 5

Расчет оболочки и шпагата произвожу по формуле

n=p N,(4)

где P – норма расхода на 1т. колбас

N – количество колбасных изделий

n=383 1,3=498 (м)

Остальные расчеты произвожу аналогично.

5. Направление использования вторичного сырья

Рациональное и максимальное использование малоценных и вторичных ресурсов мясной промышленности тесно связано с обеспечением животных белков физиологических норм питания человека, природно-охранными мероприятиями, необходимость улучшения экономического состояния производств, их эффективностью сохранением и наращиванием производственного потенциала агропромышленного комплекса со специальными свойствами.

К числу вторичных коллагенсодержащих ресурсов относится свиная шкурка, выделяемая при пластовании шпика в колбасном производстве при нормальном выходе в 6,5% от массы шпика. По данным (7), свиная шкурка имеет следующий химический состав (% масс); влага 60; жир – 10,2; белок – 29,0; минеральные вещества – 0,7. Несколько отличаются сведения о химическом составе свиной шкурки, полученные авторами для не обезжиренной и обезжиренной свиной шкурки. Соответственно (% масс): влага – 58-61 и 72-75; белок – 8-9 и10-11; жир – до 30 и 14-16; зола – 1,1-1,6 [8].

Использование вторичного сырья колбасного производства представлено на рисунке 2.

Рисунок 2

6. Расчет и подбор технологического оборудования

Расчет необходимого числа единиц технологического оборудования производится по формуле:

Т= , шт.(5)

Оборудование периодического действия:

Т= , шт., (6)

где А – количество сырья, кг

Т – длительность смены, час

Т₁ – время обработки одной порции сырья в аппарате, час

р – часовая производительность, кг/час

D – вместимость оборудования

Желательно перед началом подбора оборудования определить желаемую производительность каждой единицы оборудования по формуле:

П_ж = (7)

где А – количество сырья, кг

Т – длительность смены, час

Произвожу расчет количества оборудования.

1 Расчет количества волчков.

Необходимое количество волчков определяется отдельно для цехов посола мяса и приготовления фарша [21].

Рассчитываю количество волчков для посола мяса. Результаты расчета количества волчков для посола мяса свожу в таблицу 6.

Таблица 6

говядина=2167,28 кг

свинина=1825 кг

2167,28+1825=3992,28 кг

П_ж =3992,28/8=499,04 (кг/ч);

8 – количество часов работы в смену

N= =0,83 1 волчок

Рассчитываю количество волчков для приготовления фарша. Расчет свожу в таблицу 7.

Таблица 7

2 Расчет количества мешалок.

Потребное количество мешалок рассчитываю отдельно для цеха посола и отделения приготовления фарша.

Рассчитываю количества мешалок для посола. Расчет свожу в таблицу 8

Таблица 8

3992,28+100,5=4092,7

N= =1,5 2 мешалки

3 Расчет количества шприцев.

Количество шприцев рассчитываю и свожу в таблицу 9

Таблица 9

П_ж = 7821/8=977,6 кг

N= =0,97 1 шприц.

4 Расчет количества куттеров.

Рассчитываю количество куттеров и свожу в таблицу 10

Таблица 10

П_ж = 7821/8=977,6кг

N= =0,81

Расчет количества конвейеров для обвалки и жиловки свожу в таблицу 11

Таблица 11

Количество конвейеров для говядины:

N=6,7/8=0,8 1 конвейер

Количество конвейеров для свинины: N=10/8=1,25 1 конвейер

Принимаю стол для вязки колбас Р₃ ФПЯ-6=2 штуки

Весы монорельсовые тензометрические – для сырьевого отделения. Примем весы ВМ=100 НПВ=100кг

Весы платформенные широкопрофильные тензометрические (для взвешивания готовой продукции). Принимаю весы ВПН₁ -1010

Расчет количества камер для термической обработки колбасных изделий.

Для термообработки колбасных изделий практикуют стационарные универсальные камеры. Количество камер определяют исходя из рам, занятых в одном цикле или сменной производительности камеры. При расчете универсальных камер исходят из продолжительности тепловой обработки [4], [20]. Результаты расчетов свожу в таблицу 12

Таблица 12

Норма погрузки на 1 раму размерами 1200х1000 для вареных колбас составляет 220 кг.

Определяю число рам, на которые необходимо навесить колбасные изделия. Для этого количество колбасных изделий делим на норму нагрузки на раму:

6800/220=31рам

Определяю сколько раз за смену используется каждая рама

=3,7 4

Рассчитываю необходимое число рам:

31/4=7,75 8 рам

При проектировании 4-камерных обжарочных камер для колбас, необходимо найти отношение между требуемым количеством рам и числом использования каждой рамы за смену:

8/4=2 камеры

Общее количество оборудования свожу в таблицу 13

Таблица 13

7. Инженерное обеспечение цеха

Количество энергоносителей в колбасном цехе рассчитывают по формуле:

М=А*р (8)

где А – приведенные тонны (6)

р- норма расхода

Рассчитываю расход энергоносителей и свожу в таблицу 14

Таблица 14