Пищевое оборудование: требования, материалы, разновидности, советы по выбору

Постоянный рост потребления заставляет промышленность выпускать много товаров. Это касается всех отраслей, в том числе — производства продуктов питания. Без оборудования, объединенного в комплексные технологические линии, решить эту задачу нельзя.

Механизация процессов повышает не только производительность фабрики, но и качество продукции. Снижаются затраты, увеличивается рентабельность. Таким образом, в масштабах государства, уход от ручного труда, в частности, насыщает рынок товарами, а в общем – делает экономику страны здоровой и сильной.

Оборудование для пищевой промышленности – это механизированные и автоматизированные устройства, призванные обеспечить выполнение соответствующих операций на всех этапах технологического процесса.

Стол производственный нержавеющая сталь с обвязкой СПРН 1200х800

Ванна длительной пастеризации ВДП-100-PRO

Охладитель молока закрытого типа 2000

Ванна длительной пастеризации ВДП-100

Охладитель молока открытого типа УОМ R-100

Охладитель молока открытого типа УОМ S-1000

Центробежный пищевой насос Г2-ОПА (ОНЦ1-6,3/12,5)

Бочка из нержавеющей стали 1А1 100л

Классификация пищевого оборудования

Производство пищевых продуктов отличается большим разнообразием, как по технологиям, так и по видам сырья или конечной продукции. К тому же, для изготовления разных групп товаров могут применяться аналогичные процессы. В связи с этим, единой классификации оборудования на сегодняшний день не существует. Тем не менее, есть различные категории устройств, объединенных по сходным признакам.

Относительно применения на разных этапах технологического процесса, выделяются три укрупненных класса:

• Для приема и учета сырья, оценки его качества, выполнения подготовительных операций, а также хранения и транспортировки.
• Для основных операций по переработке и изготовлению конечного продукта.
• Для фасовки и упаковки продукции.

Кроме указанных, есть группы вспомогательного оборудования, которые используются на всех этапах. Например, санитарно-гигиеническое. В него входят санпропускники, бесконтактные умывальники, устройства для дезинфекции одежды, моечные машины и прочее.

Все аппараты делятся на автоматические, полуавтоматические и ручные, непрерывного или периодического действия. По принципу работы с сырьем: для тепловой, механической либо электрофизической обработки, для массообменных, биологических или химических процессов.

Требования к пищевому оборудованию

Пищевое оборудование должно обеспечивать высокое качество продукции и не снижать производительность в течение срока эксплуатации. Энерго- и металлоемкость — минимальная, ремонтопригодность – высокая. Устройства делаются эргономичными и экологичными. Конструкция не должна быть слишком сложной (в ущерб надежности), а обслуживание – создавать опасность персоналу.

Гигиенические требования

Не смотря на разнообразие процессов, у них есть одна общая черта. На выходе – продукты, которые употребляются в пищу, причем, нередко, без дополнительной обработки. Исходя из этого, оборудование для пищевого производства должно соответствовать строгим санитарным нормам. Следует обеспечить высокий уровень гигиены, проведение профилактических работ, исключение воздействия бактерий и защиту здоровья потребителей. В связи с этим, узлы и детали агрегатов должны:

Сохранять биологическую ценность сырья, не ухудшать его органолептические характеристики.

Не быть питательной основой для микробов и не содержать вещества, проникающие в продукцию.

Иметь гладкую, полированную внутреннюю поверхность, без мелких пор и труднодоступных мест, легко и быстро чиститься, мыться и дезинфицироваться.

Не вступать в химическую реакцию со щелочами и кислотами.

Во время обработки – защищать сырье от загрязнений, проникающих из окружающей среды.

Конструктивные требования

Оборудование для пищевой промышленности делается таким образом, чтобы персонал имел свободный доступ для санитарной обработки, обслуживания и ремонта. В готовую продукцию не должны попадать металлическая пыль, которая накапливается по мере износа деталей, и смазочные материалы. А также – посторонние предметы, для чего крепления узлов и сборочных единиц обязаны быть предельно надежными. На частях, контактирующих с сырьем, не допускается образование ржавчины.

Технологические требования

Устройства и агрегаты должны обрабатывать сырье своевременно и в соответствии с технологическими требованиями. Не допускается, чтобы воздействие на продукт с целью изменения его параметров превышало нормативные характеристики.

Большое значение имеет адаптация отдельных устройств к общему показателю автоматизации и модульности оборудования цеха. Агрегаты подбираются так, чтобы все они были на одинаковом уровне по данным параметрам. В этом случае потребление энергоносителей и сырья будет сведено к минимуму, а работа персонала окажется максимально продуктивной.

Используемые материалы

Оборудование для пищевого производства используется в довольно специфичных условиях. В качестве рабочей среды нередко выступают коррозионно-активные массы. Регулярно применяются растворы для мойки и дезинфекции. Присутствуют высокие температуры и значительные перепады давления. По этим и другим причинам, устройства должны выдерживать в установленных пределах физическое, химическое и термическое воздействие. Кроме того, надо соблюдать изложенные выше гигиенические требования. Поэтому, к подбору материалов для изготовления агрегатов предъявляются особые требования.

Органы здравоохранения, проводящие комплексную оценку материалов для изготовления пищевого оборудования, заботятся о том, чтобы выполнялись следующие главные условия. Материал обязан соответствовать технологическим требованиям, то есть, обеспечивать выполнение конкретной операции по обработке данного продукта. Он должен быть нейтральным к продукту, и, наоборот, чтобы продукт не воздействовал на материал. Он обязан быть безвредным для человека.

Основные группы материалов для изготовления пищевых устройств:

Конструкционные, для деталей, контактирующих с продуктом.

Конструкционные, для элементов, не соприкасающихся с рабочей средой.

Защитные наружные покрытия для деталей, контактирующих с продуктом или моющими средствами.

Вступать в контакт с пищевыми продуктами, по заключению Минздрава, могут некоторые цветные металлы, легированные коррозионностойкие (нержавеющие) стали, стекло и пищевые полимеры.

Нержавеющая сталь

Это самый популярный материал для изготовления оборудования. Правда, надо отметить, что понятие «пищевая нержавейка» не существует по той причине, что создано много марок, а условия производства слишком разные. То, что хорошо работает при одной технологии, не очень годится для другой. Конкретный выбор зависит от вида продукта и условий работы. Хотя, в общем случае, можно говорить о том, что такая сталь, в отличие от цветных металлов, подходит всегда. У нее очень хорошие гигиенические, технологические и механические характеристики. Кроме того, многие предпочитают купить пищевое оборудование из нержавеющей стали еще и потому, что оно выглядит красиво и современно. Самыми распространенными являются марки AISI-304 и AISI-316. Этот материал универсален, годится не только для производства, но также для транспортировки и хранения продукции.

Цветные металлы

При изготовлении пищевого оборудования широко применяются цветные металлы и сплавы: медь, алюминий, титан, латунь, бронза и другие. Они идут на производство деталей машин, емкостей, трубопроводов. Из алюминия часто делают упаковку.

В отличие от нержавеющей стали, на цветные металлы действует регламент, в котором прописано, какой материал в каких случаях разрешено использовать. Например, медь не годится для молочного производства, хотя в оборудовании для кондитерских цехов – без проблем. Алюминий допускается в молочной промышленности в целом – кроме агрегатов, производящих детское питание.

Полимеры

Синтетические пищевые материалы широко используются в качестве конструкционных или как покрытия. Из них делают тару, упаковку, прокладки, узлы подшипников, ленты транспортеров, рукава, консервные эмали и прочее. Их популярность обусловлена превосходными характеристиками: большой устойчивостью против коррозии, высокой прочностью, малым весом, хорошей обрабатываемостью, долгим периодом эксплуатации и другими.

Стекло

Этот материал применяется в пищевой промышленности, чаще всего, для изготовления тары и лабораторного оборудования. Стекло не хуже нержавейки отвечает гигиеническим требованиям. Но ему присущи определенные недостатки, главный среди которых – хрупкость. Это ограничивает его применение. Там, где необходимо, выбираются сорта с особыми свойствами. Например, экстракционные гильзы делают из химически стойкого боросиликатного стекла, обладающего малым коэффициентом теплового расширения.

Виды пищевого оборудования

В зависимости от конкретной отрасли пищевой промышленности, для технологических линий выбираются самые разнообразные агрегаты:

Мясная. Гидравлические колбасные шприцы, мясорубки, дисковые пилы, машины для нарезки, смешиватели фарша.

Молочная. Насосы, пастеризаторы, гомогенизаторы, танки-охладители, сепараторы.

Рыбная. Автоклавы, волчки, фаршемесильные машины, транспортеры.

Хлебобулочная. Разделители теста, силосы для муки, тестомесы, формовочные машины, камеры отдыха теста, печи, противни.

Кондитерская. Миксеры, глазировочные, декорирующие, тестораскатывающие машины.

Фрукто- и овощеперерабатывающая. Овощерезки, измельчители, вакуум-выпарные установки, варочные котлы.

В списке приведены для примера только некоторые наименования, полный перечень по каждой отрасли намного шире, так же, как больше и сам список отраслей. (Согласно Международной стандартной классификации, производство пищевой продукции относится к разделу обрабатывающей промышленности. В этом производстве 3 подраздела: пищевые продукты, код 10, напитки, код 11, табачные изделия, код 12. В подразделе пищевых продуктов насчитывается 13 отраслей). Кроме того, в большинстве производств используются такие виды оборудования, как холодильное (камеры шоковой заморозки, охладители воды, холодильные и морозильные установки), упаковочное и другое.

Оборудование в молочной отрасли

Подробное рассмотрение механизмов по каждой отрасли, с описанием всех аппаратов, выходит за рамки данной статьи. Поэтому, для примера, приводится оборудование молочной промышленности, с более детальным рассмотрением некоторых устройств.

Этап приема и учета сырья

Молокоприемные пункты оборудованы следующими агрегатами: танк для охлаждения и временного хранения сырья, насос, фильтр, аппарат для определения качества молока, устройство учета продукции.

Для определения качества сырья могут использоваться анализаторы молока Лактан 1-4» 500 Мини / Стандарт / Профи, Клевер-2, ЭкоМилк Eko Standart, Lactoscan MCC и другие. С их помощью определяется количество «долитой» воды, кислотность (в рН и градусах Тернера), уровень соматических клеток, температура и плотность сырья, СОМО, количество жира и белка (в %), содержание лактозы, наличие солей, ингибиторов, моющих, удельная электропроводность. Результаты выдаются через 1-3 минуты.

Чтобы сделать анализ молока на приборе «Лактан», достаточно взять пробу в стаканчик, поставить его под пробоприемник и нажать соответствующую кнопку. Через указанное выше время на индикаторе появятся результаты. Есть возможность их распечатки и сохранения на компьютере.

Анализатор работает по принципу изменения параметров УЗ-волн после того, как они 2 раза проходят через пробу сырья, находящуюся при разных температурах. Скорость и затухание УЗ-колебаний находятся в зависимости от характеристик продукта, и описываются специальными уравнениями, по которым определяются качественные показатели.

Также к лабораторному оборудованию относятся инкубаторы-термостаты Lactoscan TFS, HeatSensor DUO, термостат EXPERT TBS, термостат-редуктазник ЛЕЗ-24, криоскоп «Термоскан Мини», индикаторы мастита Милтек и Мастион, тесты на антибиотики Twinsensor, Delvotest, Beta Star и другие.

Этап переработки сырья и изготовления конечного продукта

На этой стадии наблюдается большое разнообразие механизмов. Для производства молокопродуктов используются сепараторы Мотор Сич, Нептун, Фермер, Урал-М, Самур, ОСЦП, которые по функциональности делятся на сливкоотделители, молокоочистители и бактофуги. Есть пастеризаторы, автоклавы АВК, маслобойки FJ с ручным управлением и электрические, сыроварни MRG, СП-100, БС-35, сырные прессы, творожные ванны ВТ-1250 и многое другое.

Для перекачивания продукции или ее компонентов применяются насосы: центробежный пищевой Г2-ОПА (ОНЦ1-6,3/12,5), винтовой ОНВ1-00, шнековый ОНФ-1, погружной ОНВП1-02, мембранный DS-12, роторный ВЗ-ОР2-А-2-01, импеллерный НСУ3/0,55. Для воздействия на сырье также используются диспергаторы эмульгаторы РПА и гомогенизаторы РГД.

Сепаратор-сливкоотделитель работает по следующему принципу. Внутри прибора расположен вращающийся с большой скоростью барабан. В него поступает молоко, на которое сразу начинает действовать центробежная сила. По законам физики, жидкость в таких условиях разделяется по массовым частям: тяжелая (водянистый обрат) уходит к краям, легкая (жировые шарики) скапливается в центре. По специальным протокам, каждая часть стекает в соответствующую емкость.

Сепаратор-молокоочиститель предназначен для удаления из сырья механических примесей, слизи и соматических клеток. Бактофуга убирает вредоносные микроорганизмы.

Маслобойки могут быть двух видов. У первых основным узлом является неподвижная емкость с мешалкой. У вторых – вращающийся барабан. Принцип действия одинаковый – сливки перемешиваются до тех пор, пока жир не отделится от пахты.

Сыроварни предназначены для тепловой обработки сырья. Поэтому их можно использовать не только для получения творога и прочих молокопродуктов, но также как пастеризаторы.

Этап фасовки и упаковки

Для фасовки и упаковки продукции применяются упаковщики банок, укупорщики бутылок и банок «Кронен», «Твист-офф», установки запайки стаканчиков, установки розлива по расходу или уровню РП-10 и УП-10, вакуумные упаковочные аппараты, запайщики контейнеров (трейсилеры) или пакетов, дозаторы поршневые или весовые, дозаторы по уровню, по расходу, горячие столы и другие.

Одноканальный дозатор густых продуктов ОДГ с пневматическим приводом работает в полуавтоматическом режиме. В мерный цилиндр продукт поступает «самостоятельно». Оператор должен поставить емкость и, чтобы ее заполнить, нажать на педаль. Вязкость может быть разной. Аппарат способен работать с вареньем, майонезом, распушенным медом, сметаной и другими продуктами.

Электромеханическая поршневая установка розлива ПУ может использоваться не только для жидких продуктов, но также для пастообразных, в том числе, с твердыми включениями. Работает без насоса, так как оборудована, аналогично дозатору, самовсасывающей системой. Выдача порций происходит автоматически, вручную надо только ставить тару.

Выбор оборудования для пищевой промышленности

Продажа пищевого оборудования для каждой операции в любой отрасли предлагает широкий выбор агрегатов – по производителям, цене, характеристикам и прочим параметрам. В связи с этим, иногда бывает сложно сделать правильный выбор. Чтобы не ошибиться, желательно руководствоваться следующими критериями.

В первую очередь, надо определиться по двум позициям. Любая установка приобретается для конкретных действий, при имеющемся объеме сырья. Надо знать технические характеристики, прежде всего, производительность. Притом, не только на сегодняшний день, но и с учетом возможного расширения производства. Чтобы через несколько лет не пришлось покупать более мощную или еще одну такую же. И, разумеется, следует определить финансовые возможности предприятия. Продукция именитых брендов, априори, лучше, но стоит заметно дороже. Здесь надо помнить об одном нюансе. Серьезная раскрутка требует солидных денег. Это одна из причин того, что на ценниках товаров популярных компаний цифры покрупнее – в них заложены расходы на рекламу. В то же время, совсем не трудно найти продукцию менее известных производителей – столь же хорошую по качеству и функциональности, но не слишком разрекламированную, а потому более дешевую.

Среди прочих факторов – качество и надежность аппаратов. Это важно, так как сырье для пищевой промышленности сравнительно быстро портится. Простой цеха из-за поломки оборудования может привести к большим потерям. Важна и технологичность, которая напрямую влияет на рентабельность.

Помимо указанных моментов, обращают внимание на заявленную продолжительность работы агрегата и срок его окупаемости. Также важны наличие гарантий, возможность сервисного обслуживания и ремонта.

Правильно подобранное оборудование для пищевой промышленности – это необходимый элемент производства, без которого ни одно современное предприятие не может быть успешным.

Искусственный интеллект и минимум отходов: тренды промышленного дизайна

Об эксперте: Владимир Пирожков — дизайнер, почетный член Российской академии художеств. Разработчик автомобилей Toyota и Citroen. Основатель и президент Инжинирингового центра «Кинетика», который работает над проектами в сфере машиностроения.

Что такое промышленный дизайн

Все материальные предметы, произведенные людьми на фабриках и заводах, — это объекты промышленного дизайна. К ним относят почти все вещи, которые мы видим каждый день, — от автомобилей, мостов, самолетов до смартфонов и зубных щеток.

Главная задача промышленного дизайна — сделать эти предметы функциональными и привлекательными внешне, чтобы люди хотели отдать за них деньги. Например, поэтому производители смартфонов не просто выпускают устройства, с помощью которых можно звонить и сидеть в интернете, а разрабатывают несколько вариантов цветов, продумывают форму корпуса.

В индустриальном дизайне существует пирамида профессионализма. На ее вершине — автомобильная сфера. Во-первых, авто — концентрация почти всех промышленных изделий, от часов до мебели, на которой мы сидим во время поездки. Во-вторых, машины должны быть универсальными. Автомобильные компании делают их такими, чтобы китаянке ростом 1,5 м и американскому баскетболисту ростом 2 м было удобно ездить на одной и той же модели.

Яркий пример того, как промышленный дизайн помог выделить один продукт среди множества других, — бренд Apple. До появления iPhone кнопки на телефонах были аналоговыми, то есть физическими. Они располагались непосредственно на корпусе, а их количество ограничивалось размером устройства. Такой вариант предлагал в том числе Nokia — популярный в те времена бренд. Но вот вышел iPhone с цифровыми кнопками, которые находились на разных виртуальных экранах. Их было больше, но при этом они не занимали места на корпусе — пользоваться телефоном стало удобнее. Теперь у людей чаще можно увидеть смартфоны Apple, чем Nokia.

Тренды промышленного дизайна

Генеративность

Генеративный дизайн возник с развитием искусственного интеллекта. При таком подходе разрабатывать новые проекты и решения человеку помогают программы.

Дизайнер формирует задачу, задает характеристики продукта, который нужно получить. Искусственный интеллект генерирует и визуализирует решения, объекты. Дизайнеру остается выбрать наиболее удачные варианты и при необходимости скорректировать их.

Главное преимущество генеративного дизайна — оптимизация производственных процессов. В производстве самолетов искусственный интеллект помогает уменьшить вес изделия за счет изменения деталей, не влияющих на скорость полета и надежность конструкции. Например, кронштейнов, на которые крепятся отделения для ручной клади. Программа предложит сделать их полыми, чтобы уменьшить вес самолета в целом.

От редакции: Такой подход используют многие компании. Например, летом 2017 года Nutella выпустила 7 млн банок шоколадной пасты с уникальным рисунком на каждой. Их сгенерировали с помощью алгоритма, который комбинировал цвета и графические шаблоны.

Программа AutoDesk Within Medical помогает создавать костные импланты, которые повторяют пористую шероховатую структуру настоящих костей.

Минимум отходов

Современные промышленные дизайнеры пытаются создавать новые продукты с минимальными затратами ресурсов, сокращать производственные отходы.

Скульптор и художник эпохи Возрождения Микеланджело Буонарроти говорил: «Я видел ангела в куске мрамора. И резал камень, пока не освободил его». Так же были устроены технологии производства. Токарные станки срезали заготовку, пока не получалась нужная форма. Оставалось много мрамора, стружки и других отходов.

Сегодня компании стремятся к тому, чтобы как можно больше ресурсов было использовано в производстве и как можно меньше становилось мусором. В программе легко задать нужную форму и распечатать объект на 3D-принтере — никаких обрезков и стружки.

Причем изготовить можно вообще все, что удалось придумать, а не только то, для чего приспособлен токарный станок. Если дизайнер знает, как работает принтер, то легко распечатает даже гамбургер с идеальным соотношением хлеба, мяса и соуса.

Кастомизация

В эпоху изобилия товаров и услуг мы понимаем, что дорогой ноутбук или автомобиль не делает нас особенными. Но нам все еще важно быть индивидуальностями, отличаться от других людей.

Промышленный дизайн предлагает решение — кастомизацию. Это возможность адаптировать продукт под предпочтения каждого отдельного покупателя. Например, на свой смартфон вы можете надеть золотой чехол с бриллиантами — и он уже будет немного отличаться от миллионов других смартфонов.

Антитренды промышленного дизайна

В промышленном дизайне есть два вида антитрендов:

• идеи и решения, которые раньше были трендами, но сейчас потеряли актуальность;
• идеи и решения, у которых в теории был потенциал, но они не нашли применения на практике.

К первой категории относятся, например, старые модели автомобилей. В контексте своего времени это был качественный удобный транспорт, но сейчас нет смысла ездить на старом Porsche 1950 года. Его можно поставить в гараж и любоваться им как коллекционным предметом. Но использовать по назначению лучше современные модели автомобилей.

Пример антитренда из второй категории — сверхзвуковые самолеты Ту-144. В 1965 году они опередили свое время, но тогда такие технологии были неактуальны, поэтому производство вскоре закрыли.

Как развивается промышленный дизайн в России и в мире

Тренды и направления развития в промышленном дизайне задают США, Великобритания, Германия, Норвегия, Швеция. В этих странах запускается много стартапов в разных сферах. Они генерируют новые идеи, теории, решения, которые затем используют и адаптируют другие страны.

Китай преуспевает в разработке бытовых решений для повседневной жизни — начиная с кухонных мелочей и заканчивая системой банков.

От редакции: На торговой платформе Alibaba (включает в себя сайты Taobao, Aliexpress, Tmall и другие) продается в том числе множество домашних аксессуаров. В 2020 году суммарный доход площадки на китайском и мировом рынках составил около $57 млрд.

В России промышленный дизайн развивается не так быстро, как за рубежом. Здесь принят консервативный подход — местные производства, особенно локальные в небольших городах, не стремятся менять технологии изготовления продуктов.

Еще одна проблема России — недостаточные инвестиции в эту сферу. Ежегодно вузы выпускают тысячи промышленных дизайнеров. У новых специалистов есть идеи и энтузиазм, но здесь мало возможностей для их реализации. В России государство вкладывает в область индустриального дизайна меньше средств, чем в других странах. В основном средства идут на военные технологии. Молодым специалистам приходится заниматься разработкой ракет и оружия. Поэтому 15–20% выпускников уезжают за границу в поисках интересных проектов.

Как стать хорошим промышленным дизайнером

В России открыто 76 факультетов промышленного дизайна. Самые популярные вузы:

• Московская государственная художественно-промышленная академия имени С. Г. Строганова;
• Санкт-Петербургская государственная художественно-промышленная академия имени А. Л. Штиглица;
• Уральский государственный архитектурно-художественный университет в Екатеринбурге.

Если в других областях дизайна можно пройти курсы, освоить навыки по видео и статьям в интернете, то в промышленной сфере высшее образование более важно. Специалист должен знать, как устроено производственное оборудование и какие идеи можно реализовать на том или ином предприятии с инженерной точки зрения.

Что еще нужно уметь промышленному дизайнеру:

1. Чувствовать тенденции индустрии — посещать российские и западные выставки, ориентироваться в современных проектах.
2. Продавать свои идеи, чтобы люди могли понять, как это будет выглядеть в будущем.
3. Управлять командой из инженеров, технологов и других дизайнеров, организовывать рабочие процессы.

Специалисту важно не только ориентироваться в трендах, но и предсказывать их. Сделать автомобиль более удобным, поменять цвет корпуса — значит чувствовать тенденции. Дизайнер, который умеет предсказывать их, предложит кардинально другое решение — например, придумает портал для перемещения в пространстве. Тогда автомобиль уже не будет нужен.

Промышленный дизайн развивается, появляются новые технологии и методы, которые упрощают изготовление продукта. В работе часто используют искусственный интеллект, и многие считают, что вскоре он заменит специалистов-людей. Но любой программой нужно управлять, поэтому профессия дизайнера все еще остается актуальной.

От редакции: Материал подготовлен при поддержке проекта «Лифт в будущее». Это всероссийская программа профориентации, которая дает школьникам и студентам доступ к образовательным курсам и помогает найти первую работу.

Источник https://www.russkayaferma.ru/stati/pishchevoe_oborudovanie_trebovaniya_materialy_raznovidnosti_sovety_po_vyboru/

Источник https://trends.rbc.ru/trends/education/613652429a79474571ab1d6e

Источник