Глава 12. Системы автоматизации кондитерского производства

1. Технологические процессы кондитерского производства как объекты автоматизации

Кондитерская промышленность включает крупные высокоме­ханизированные предприятия, отвечающие по своей технической оснащенности и поточности производства требованиям автома­тизации. Особенностью процессов кондитерского производства, определяющей актуальность и экономическую эффективность их автоматизации, является наличие большого числа разных физи­ко-химических. физических, биохимических, тепловых и др. ме­тодов воздействия на сырье, полуфабрикаты и готовую продук­цию, требующих особой четкости ведения процессов и оптнмаль-. ного режима управления. Неблагоприятные условия автоматиза­ции процессов приготовления кондитерских изделий определяют­ся многостаднйностью и сложностью ТП, большим числом фак­торов. влияющих на состояние приготавливаемых кондитерских изделий, их сложной взаимосвязью и наличием возмущающих воздействий, не поддающихся контролю и изучению; нсстацио- нарностью по ассортименту и качеству перерабатываемого сырья; многообразием и нестабильностью режимов на разных стадиях ТП, создающих трудности для оптимизации этих про­цессов.

Кондитерские изделия можно разделить на две большие группы: мучные и сахарные. К числу наиболее крупных ТП при­готовления мучных кондитерских изделий относятся производст­во печенья, крекера, галет, пряников, вафель, кексов, рулетов, пирожных и тортов; сахарных производство карамели, конфет, шоколада, какао порошка, ириса, халвы, мармелада, пастилы. При всем разнообразии процессы в каждой из этих групп имеют много общего, например в последовательности проведения опе­раций, в аппаратурном оформлении и т. д. Процессы приготов­ления как мучных, так и сахарных изделий включают набор ти­повых процессов, нз которых состоят производства.

Производство мучных кондитерских изделий состоит нз сле­дующих основных стадий: приема, хранения и выдачи в произ­водство муки и других видов сырья, замеса теста, его штампов­ки, выпечки, охлаждения и упаковки готовой продукции Типич­ным примером может служить производство печенья.

Первым по ходу процессом в этом производстве является подготовка сырья. Для приготовления печенья используют пше­ничную муку высшего, 1 и II сортов. Перед подачей в производ­ство отдельные партии муки смешивают в разных соотношениях в целях получения муки оптимального качества. Одновременно в муку вводят предусмотренное рецептурами количество крахма­ла, соевой и кукурузной муки. Муку, сахар и другое сыпучее сырье просеивают для удаления случайных примесей и обрабаты­вают в магнитном поле для удаления металлопрнмесей. Жиры, молоко цельное, сгущенное и сухое восстановленное пропускают через сита. Фруктовое сырье (подварки. пюре) протирают на протирочной машине. Основными задачами автоматизации этого отделения являются контроль и учет количества сырья, храня­щегося на складах и направляемых в производство, а также управление транспортными операциями.

Следующим по ходу процессом является приготовление тес­та. Тесто для кондитерских изделий представляет собой слож­ную по составу систему, в которую обычно наряду с мукой и водой входят сахар, жир, яйцепродукты, молоко и т. д. В ка­честве разрыхлителя цспользуют в основном не дрожжи, а соду или карбонат аммония, которые способны выделять газообразные продукты, разрыхляющие тесто. Основной задачей автоматиза­ции на этой стадии является приготовление теста за,тайной ре­цептуры.

После замеса теста следует его формование, для чего исполь­зуют штампмашины ударного действия либо ротационные фор­мующие машины. После формования тесто поступает на выпеч­ку. Процесс выпечкн сопровождается сложными физико-хими­ческими явлениями, происходящими под действием высокой тем­пературы пекарной камеры, в результате чего из тестовых загото­вок получается готовый продукт. От правильного ведения выпеч­кн в значительной степени зависит качество готовых изделий. Главной задачей автоматизации на этой стадии является автома­тическое регулирование основных параметров процесса.

Заключительными в рассматриваемом производстве-являются охлаждение и упаковка готовой продукции. Таким образом, про­изводство мучных кондитерских изделий имеет преимущественно последовательную структуру, в которой продукты, вырабатывае­мые на предыдущей стадии, поступают для переработки на по­следующую стадию.

Приготовление сахарных изделий в отличие от мучных вклю­чает некоторые специфические процессы, характерные лишь для данного производства, например обжарку и дробление какао бобов, получение из них крупки, масла, порошка и т. д., увари­вание сиропа для приготовления карамельной массы и др. Для проведения данных процессов широко используются машины и аппараты для тепловой обработки сырья, полуфабрикатов и изделии (темперирующие, помадосбнвальные машины, холоднль-

Рис. 12.1. Схема автоматизации процесса приготовления геста для затяжных сортов печенья

ные камеры н др.), машины н агрегаты для механической обра­ботки сырья, полуфабрикатов и готового продукта (очиститель­но-сортировочные, измельчающие, жгутовытягинаюшне машины, конш.чашнны и др.).

Анализ процессов приготовления сахарных кондитерских изделий показал, что эти производства, так же как и производ­ство мучных кондитерских изделий, имеют в основном последо­вательную структуру. Во многом совпадают и важнейшие зада­чи автоматического управления на основных стадиях ТП, таких как подготовка компонентов заданного состава и в нужном ко­личестве, обеспечение заданных технологических режимов за счет автоматического регулирования основных параметров про­цесса и т. д.

Технологические процессы кондитерского производства как объекты автоматизации можно объединить в небольшое чис­ло групп с аналогичными динамическими свойствами: одноем­костные объекты (статические и астатические), многоемкостные объекты (статические и астатические), объекты с транспортным запаздыванием н с распределенными параметрами. Примерами астатических одноемкостных объектов являются промежуточные емкости для какао масла, шоколадных масс и т. д., на выходе которых установлены насосы постоянной производительности. Одноемкостными статическими объектами являются сборники эссенции, раствора соли и т. д., двухъемкостными теплооб­

менники со змеевиковыми подогревателями, различные смесите­ли, коишмашнны, очистительно-сортировочные машины н т. д. К объектам с транспортным запаздыванием относятся трубопро­воды, разного рода транспортеры и т. п.. перемещающие сырье, полуфабрикаты, готовый продукт и разного роди материалы. Па кондитерских предприятиях внедрены как локальные систе­мы автоматизации аппаратов, машин, агрегатов, так и АСУ ТП.