Дацишин О.В. Механізація переробки і зберігання плодоовочевої продукції

Подождите немного. Документ загружается.

Київ

«Мета»

2003

Допущено

Міністерством аграрної політики України

як навчальний посібник для підготовки

бакалаврів в аграрних вищих навчальних

закладах ІІ – IV рівнів акредитації

з напряму «Механізація та електрифікація сіль-

ського господарства» (спеціальність

«Механізація сільського господарства»)

УДК 631.36(075.8)

ББК

36.91я73

Рецензенти:

О. В. Богомолов

, зав. каф. переробки та зберігання

с.-г. продукції Харк. держ. техн. ун-ту сільського го-

сподарства, канд. техн. наук, доц.;

І. І. Мельник

, зав.

каф. експлуатації техніки та інженерного менедж-

менту Нац. аргар. ун-ту, канд. техн. наук, проф.

Редактор

З. А. Городиська

Механізація переробки і зберігання плодоовочевої продукції:

Навч. посібник / О. В. Дацишин, О. В. Гвоздєв, Ф. Ю. Ялпачик,

Ю. П. Рогач; За ред. О. В. Дацишина — К.: Мета, 2003. — 288

с.: іл.

ISBN

966-7947-07-6

Описано засоби механізації переробки та зберігання плодів і овочів з

урахуванням найновіших досягнень науки і техніки. Розглянуто кон-

струкції і принципи дії машин, апаратів та обладнання потоково-техно-

логічних ліній переробки плодоовочевої продукції.

Для підготовки бакалаврів в аграрних вищих навчальних закладах

ІІ – IV рівнів акредитації з напряму «Механізація та електрифікація

сільського господарства» (спеціальність «Механізація сільського госпо-

дарства»).

ББК

36.91я73

ISBN

966-7947-07-6  О. В. Дацишин, О. В. Гвоздєв,

Ф. Ю. Ялпачик, Ю. П. Рогач,

2003

М55

Гриф надано Міністерством аг

ної

політики України (лист № 18-2-1-13/265

від 27.03.03 р.)

ВСТУП

Перспективи розвитку обладнання для

консервного виробництва. За результатами

досліджень, при консервуванні плодів та

овочів втрати ними аскорбінової кислоти

(вітаміну С) становлять: при подрібненні

13 – 48 %; змішуванні 8 – 34 %; варінні,

бланшуванні — до 50 %. Запобігти втратам

сировиною вітамінів та інших цінних речо-

вин і створювати нові, сучасні види комбі-

нованих і повноцінних консервованих про-

дуктів дають змогу: застосування безвідход-

них технологій; правильний спосіб обробки

продуктів; швидке їх заморожування; засто-

сування мембранних технологій, інфрачер-

воного випромінювання, СВЧ-енергії, ваку-

умування, вібрації, методів біотехнології та

ін.

Одним з найперспективніших виробни-

чих напрямів у консервуванні плодоовоче-

вої сировини є

швидке заморожування

її,

завдяки чому у ній найбільшою мірою збері-

гаються структура, поживна цінність і сма-

кові якості, значно скорочуються втрати си-

ровини, знижується потреба в дефіцитній

тарі, раціональніше використовується тран-

спорт.

Перспективним у консервному виробництві вважається і

асептичний спосіб консервування рідких і пюреподібних про-

дуктів.

При цьому значно скорочуються потреби в трудових

ресурсах, транспортні витрати, сезонність виробництва. Нині

на консервних заводах уже діють технологічні лінії вітчизня-

ного виробництва для асептичного консервування і зберігання

у великих резервуарах фруктових соків, томатної пасти, яблу-

чного пюре. Для застосування цього способу консервування

потрібна певна інфраструктура: пункти приймання у місцях

вирощування плодів і овочів з необхідними для їх зберігання

місткостями, а також спеціальні машини (для розфасовування

і упаковування продуктів, їх доставки) — спеціальні автомобі-

лі і залізничні цистерни тощо.

Нині активно проводиться робота із створення обладнання

для

асептичного консервування напівфабрикатів

з цілих і на-

різаних плодів та овочів і для розфасовування стерильних на-

півфабрикатів у дрібну тару.

Ефективним є обладнання, яке працює за

мембранною тех-

нологією

(ультрафільтрування, зворотний осмос), забезпечую-

чи «м’який» температурний режим, завдяки якому не відбува-

ються денатурація, інактивація та інші небажані зміни якості

таких термолабільних речовин, як вітаміни, ферменти, білки

та ін. Мембранна технологія успішно застосовується для осві-

тлення і концентрації плодових та овочевих соків, очищення

речовин, що містять пектини, від сторонніх домішок тощо.

Розробляється нове прогресивне

обладнання для сушіння

плодів, овочів, фруктових кісточок.

При його проектуванні

принциповим є питання використання

відновлюваних джерел

енергії.

Зокрема, вже конструюються і випробовуються сушар-

ки, що використовують сонячну енергію, наприклад, сушарка-

теплиця камерного типу з акумулятором теплової енергії для

сушіння абрикосів, яблук, винограду.

Розробляються нові установки безперервної дії для обробки,

наприклад, соків ферментними речовинами.

На часі

використання консервної тари з нових комбінова-

них матеріалів

(на основі алюмінієвої фольги та поліпропіле-

ну). Для цього необхідні нові комплексні технологічні лінії з

виробництва консервів і упаковок. До складу таких ліній має

входити обладнання: для автоматичного дозування продукту,

виготовлення тари і термо-електропакувальних наповнених

форм; механізованої стерилізації готових упаковок (тари) та

укладання їх у транспортувальну тару.

Комплексна механізація виробничих процесів у консервно-

му виробництві, крім зазначеного вище, сприятиме значному

зменшенню обсягів ручної праці. Уже нині освоєно виробниц-

тво технологічних ліній з механізації операції оформлення

готової продукції в жерстяну і скляну тару місткістю від 0,25

до 3 л; розробляються комплекси і окремі машини, на яких

здійснюватиметься повний технологічний цикл — від при-

ймання сировини до упаковування готової консервованої про-

дукції.

Відомо, що при транспортуванні на далекі відстані і у ве-

ликих кількостях, а також при тривалому зберіганні до почат-

ку переробки втрати овочів і картоплі становлять близько

40 %, плодів 15 – 20 %. Ці втрати значно менші на консервних

заводах малої потужності, розміщених недалеко від місць ви-

робництва сировини, яка надходить на переробку практично

відразу після збирання.

Для обслуговування сучасного обладнання в консервному

виробництві необхідні

спеціалісти високого технічного рівня,

тим більше що сучасні машини оснащуються складною авто-

матикою і мікропроцесорною технікою.

Класифікація технологічного обладнання

Майже всі вироб-

ничі процеси у консервному виробництві пов’язані з обробкою

сировини і матеріалів рослинного і тваринного походження,

зміною їх властивостей механічними, фізичними, хімічними

та іншими способами. Процеси обробки сировини і матеріалів,

здійснювані штучним впливом на них для досягнення їх пев-

них якісних і кількісних змін (форми, розмірів, властивостей

тощо), називаються

технологічними

. Є різні способи штучного

впливу на об’єкти, що обробляються, але кожний технологіч-

ний процес здійснюється за рахунок затрат і перетворення

енергії, що надходить від її джерела.

Технологічні процеси, що ґрунтуються на механічній роботі,

пов’язаній зі зміною форми, розмірів, структури та властивос-

тей об’єктів, що обробляються, називаються

механічними

, а

якщо вони здійснюються за допомогою машин —

машинними

Технологічні процеси, що протікають у силовому полі (елект-

ричному, тепловому та ін.) без затрат механічної енергії, на-

зиваються

апаратними

Отже, залежно від виду і затрачуваної і перетворюваної в

технологічних процесах енергії технологічне обладнання може

бути віднесене або до машин, або до апаратів. Такий поділ йо-

го є умовним, оскільки є обладнання, в якому механічна обро-

бка супроводжується нагріванням, охолодженням, масообмі-

ном тощо.

За допомогою машин здійснюють механічну обробку

об’єкта, яка супроводжується затратами кінетичної енергії і

перетворенням її в роботу, а за допомогою апаратів — немеха-

нічну обробку об’єкта певним видом енергії.

Загальні властивості технологічного обладнання, що відо-

бражують його принципові особливості, покладені в основу йо-

го класифікації.

Технологічне обладнання можна класифікувати за двома

ознаками: відносним рухом об’єкта, що обробляється, та за рі-

внем і видом системи автоматизації. За першою ознакою хар-

чове технологічне обладнання можна поділити на три класи:

І — циклічні, однопозиційні, непрохідні машини; в них

продукт впродовж обробки займає одну позицію або в її межах

відбувається незначне його переміщення;

ІІ — машини багатопозиційні, розривно-потокові, зазвичай

з циклічними механізмами; в них об’єкт обробки періодично

переноситься від позиції до позиції, а під час зупинок зазнає

обробки;

ІІІ — машини безперервно-потокові; принцип їх дії полягає

в поєднанні технологічних операцій з безперервним і рівномі-

рним просуванням об’єктів переробки.

За рівнем і видом автоматизації розрізняють прості, напів-

автоматичні, прості автоматичні та рефлексні автоматичні

(кібернетичні) машини.

Якщо основні технологічні операції здійснюються органами

машини за активною участю людини, то машина називається

пристроєм

Прогрес у розвитку сучасних машин полягає в тому, що де-

далі більша кількість фізичних і розумових, тобто логічних та

обчислювальних, функцій людини передається технічним за-

собам, завдяки чому людина звільняється від безпосередньої

участі в технологічному процесі. Машина, в якій основні тех-

нологічні операції механізовані, а людина здійснює тільки

процеси подавання, установки і знімання об’єкта, що обробля-

ється, називається

напівавтоматом

. Машина, в якій усі робочі

операції відбуваються за заданою програмою без участі люди-

ни, є

автоматом

. Машина-автомат, яка може виконувати логі-

чні операції і сама визначає програму дій з урахуванням

змінних умов протікання технологічного процесу, називається

рефлексною

, або

самоналагоджувальною

Система машин, у якій окремі машини розміщені у послі-

довності виконання технологічних процесів і продукція пере-

дається від однієї машини до іншої, називається

потоковою

механізованою лінією

Потокова лінія, що складається з машин і автоматів, з’єд-

наних між собою міжопераційними транспортними механізма-

ми, що працюють синхронно, називається

автоматичною

Технологічне обладнання консервних заводів за призна-

ченням можна поділити на такі групи:

³ транспортні засоби для переміщення сировини, готової

продукції і допоміжних матеріалів;

³ обладнання для миття сировини, тари і санітарної оброб-

ки машин, апаратів і приміщень;

³ обладнання для калібрування, сортування та інспекту-

вання сировини;

³ обладнання для видалення неїстівних частин сировини;

³ обладнання для різання та подрібнення сировини;

³ машини для розділення складних харчових систем на

складові частини;

³ машини для фасування харчових продуктів;

³ машини для герметизації консервної тари;

³ машини для оформлення, упаковування і укладання та-

ри з готовою продукцією;

³ апарати для підігрівання, бланшування та розварюван-

ня сировини;

³ обжарювальні апарати;

³ стерилізатори й пастеризатори;

³ сушильні апарати й установки;

³ апарати для охолодження і заморожування;

³ допоміжні пристрої теплового обладнання; потокові тех-

нологічні лінії.

Надійність технологічного обладнання. При проектуванні

машин і апаратів необхідно забезпечити безвідмовну роботу їх

упродовж заданого часу. Несправність і вихід машини з ладу

спричинюють втрати робочого часу, зростання витрат на запа-

сні частини, зміну технічного персоналу та ін.

Надійність

— це складна властивість обладнання, що поєд-

нує такі його окремі властивості: безвідмовність, довговічність,

ремонтопридатність, збереженість. У процесі роботи будь-якої

машини може статися поломка деталі, вузла тощо, внаслідок

чого втрачається її працездатність. Повну або часткову втрату

працездатності машини називають

відмовою

За характером усі відмови можна поділити на два класи:

1) випадкові, що виникають раптово; 2) ті, що є наслідком

природного старіння машини. Існують певні закономірності

виникнення відмов.

Безвідмовність

— це властивість механізму безперервно

зберігати працездатність упродовж певного часу або певного

напрацювання (наробітку) без вимушених перерв.

Довговічність

— працездатність машини до граничного

стану з необхідними перервами для технічного обслуговуван-

ня і ремонтів, тобто властивість її виконувати задані функції з

можливими перервами на ремонт до руйнування, за якого

відновлення втраченої працездатності стає неможливим і еко-

номічно недоцільним.

Ремонтоздатність

— пристосованість обладнання до запобі-

гання відмовам, виявлення та усунення відмов та несправнос-

тей під час проведення технічного обслуговування і ремонтів.

Збереженість

— властивість машини не змінювати експлу-

атаційні показники впродовж строку зберігання і транспорту-

вання, визначеного в технічній документації.

Для забезпечення надійності обладнання загалом кон-

структор-проектувальник повинен дотримувати таких загаль-

них вимог:

³ раціональний вибір схемних рішень;

³ раціональний вибір елементів, матеріалів і режимів їх

роботи;

³ вибір оптимальних конструктивних рішень;

³ врахування умов роботи і досвіду експлуатації аналогіч-

них машин;

³ розробка заходів щодо зручності технічного обслугову-

вання і експлуатації;

³ врахування вимог ергономіки;

³ технологічність конструкції машин, рівень автоматиза-

ції, вартість виготовлення та економічна ефективність.

Основною і принципово важливою у зниженні вартості ма-

шини є

технологічність конструкції

. Властивості конструкції,

що забезпечують її відповідність прогресивній технології, за-

даним умовам виробництва, найменші строк освоєння і трива-

лість виробничого циклу, невеликі витрати, і визначають її

технологічність.

При розробці і проектуванні нових конструкцій машин не-

обхідно керуватись принципами технологічної і конструктив-

ної спадкоємності та конструктивної повторюваності.

Принцип

технологічної спадкоємності

полягає в тому, що при проекту-

ванні нової конструкції машини передбачають такі її деталі,

обробка яких аналогічна обробці інших деталей, що вже випу-

скаються даним підприємством. Повне оновлення конструкції

виправдане тільки тоді, коли всі старі моделі морально заста-

ріли і були замінені принципово новими. Технологічність кон-

струкції залежить від її відповідності технологічним можливо-

стям виробництва, рівня використання стандартних, нормалі-

зованих і уніфікованих деталей та складальних одиниць.