CC BY
5
Список литературы
1. Ефремов Н.Ф., Лемешко Т. В., Чуркин А. В. Конструирование и дизайн тары и упаковки: учебник. М.: МГУП, 2004. 424 с.
2. ГОСТ 21140-88 Тара. Система размеров. М., 2004. 19 с.
3. Пантюхина Е.В., Котляров В. С., Пантюхин О.В. Перспективные технологии изготовления пищевой упаковки: учебник. Тула: Изд-во ТулГУ, 2018. 212 с.
4. Рожков А.М. Анализ фасовочно-упаковочного оборудования пищевых изделий в пакеты flow-pack// Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. № 10. С. 522-526.
Рожков Александр, Михайлович, магистрант, rojkov. am@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
TO ENSURE RA TIONAL PARAMETERS PLASTIC CONTAINERS IN THE FORM OF PACKAGES FOR BULK FOOD PRODUCTS
A.M. Rozhkov
The article analyzes the main parameters of the process of packaging of bulk food products in flat and volumetric polymer bags, and studies the influence of the main geometric parameters of packages on the consumption of packaging material by area using computer modeling methods.
Key words: polymer bags, bulk food packaging, polymer containers.
Rozhkov Alexander Mikhailovich, masters, rojkov.am@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.798; 664 (075.8)
ОЦЕНКА ПОТЕРЬ КОМПОНЕНТОВ ПОСЫПКИ ДЛЯ ЭСКИМО В ФАСОВОЧНО-УПАКОВОЧНОМ ОБОРУДОВАНИИ
М.Б. Иголкина
Проанализированы и выявлены проблемы в работе фасовочно-упаковочного оборудования при производстве эскимо с посыпкой из сухих пищевых продуктов. Представлены результаты экспериментального исследования и предложенная методика расчета потерь компонентов посыпки.
Ключевые слова: мороженое, эскимо, фасовочно-упаковочные линии, посыпка мороженого.
В настоящее время рынок мороженого стремительно развивается, появляются его новые виды, которые требуют разработки и создания высокоэффективного фасовочно-упаковочного оборудования.
438
Одним из наиболее распространённых видов мороженого является эскимо на палочке. Данный вид мороженого имеет по-разному оформленную поверхность. Всем известен традиционный вид эскимо в глазури, но производители мороженого постоянно пытаются разнообразить свою продукцию, привнося в нее новые способы оформления. Одним из таких видов эскимо на палочке является мороженое с посыпкой из различных видов продуктов в их сухом виде (орехи, шоколадная крошка, кукурузные хлопья, мармелад, кокосовая стружка и др.). Покрытие придает привлекательный внешний вид мороженому и неповторимый хруст [1].
Обзор ассортимента выпускаемой всемирными фабриками мороженого продукции позволил выделить несколько примеров эскимо с посыпкой (рис. 1).
Рис. 1. Примеры эскимо, декорированного посыпкой из сухих пищевых продуктов
Проанализируем этот один из сложнейших процессов в производстве эскимо на палочке - процесс посыпки мороженого сухими пищевыми изделиями в процессе его фасовки и упаковки. Фасовочно-упаковочная линия для реализации процесса должна быть скомпонована следующими элементами. Это наличие системы, осуществляющей перемещение мороженого и его опускание для покрытия (основной рабочий орган - ламели, осуществляющие захват мороженного за палочки его перемещение и окунание в различные станции), шоколадной ванны для покрытия мороженого слоем шоколада и станции посыпки для покрытия мороженого измельченными сухими пищевыми продуктами [2]. К декорированному сухой посыпкой эскимо предъявляются следующие требования: не допускается наличие мелкой фракции обсыпного материала более 50 % на поверхности мороженого, отсутствие обсыпного материала на глазури на расстоянии более 20 мм от палочки, наличие механических примесей [3].
Наблюдение за работой фасовочно-упаковочного оборудования в производственных условиях и за процессом посыпки, при котором эскимо на ламелях опускается сначала в шоколадную ванну, затем, чтобы шоколад не затвердел, сразу в станцию сухой посыпки, где обсыпается необходимой смесью, а потом удаляется из станции и направляется на упаковывание, показало наличие огромных потерь сухой посыпки и шоколадной глазури на этапе движения из станции посыпки к упаковочной машине.
В результате исследований было выявлено, что при производстве эскимо с посыпкой в течение рабочей смены при производстве конкретного вида эскимо с производительностью 12000 шт./ч потери сухой посыпки
и шоколада в фасовочно-упаковочной машине в среднем составляют 100...200 кг. При этом стоимость орехов значительно превышает стоимость других компонентов сухой смеси для посыпки.
Для определения процентного соотношения долей компонентов посыпки и шоколада в потерях были проведены экспериментальные исследования. Для этого в торговой сети было куплено несколько порций конкретного вида эскимо, с них был снят и взвешен шоколад с посыпкой, после чего шоколад был переложен в сито (рис. 2, а), промыт горячей водой (рис. 2, б). Полученная посыпка без частиц шоколада была высушена, разделена на компоненты и взвешена.
а б
Рис. 2. Этапы эксперимента по определению долевого состава компонентов мороженого: а - отделение шоколада с посыпкой; б - отделение посыпки от шоколада
Было выяснено, что в состав конкретного вида эскимо входят приблизительно 50 % кукурузных хлопьев, 25 % фундука и 25 % кешью.
Результаты анализа стоимости потерь конкретного вида эскимо с посыпкой по входящим в ее состав компонентам в зависимости от общей массы потерь в сутки приведены на рис. 3.
НО Масса потерь, кг
Рис. 3. Экспериментальные графики зависимости стоимости потерь, входящих в состав эскимо компонентов сухой посыпки, от общей массы потерь в сутки
На графике показано, что в смену при производстве конкретного вида эскимо будет потерянно на компоненты сухой посыпки и шоколад в среднем от 28 до 42 тыс. руб., что отразится на себестоимости мороженного и спросе покупателей.
Данные теоретические и экспериментальные исследования представлены для конкретного вида эскимо. Далее рассмотрим разработанную методику оценки потерь на этапах фасовки и упаковки при производстве эскимо с посыпкой.
На первом этапе необходимо определить общее количество пэс произведенного эскимо с посыпкой за смену, которое определяется суммой количества мороженого требуемого качества пкач и количества бракованного мороженого Пбр по формуле
пэс _ пкач + пбр,
в которой количество бракованного эскимо в сутки можно определить по выражению
тбр
пбр =-,
т-[
где тбр - масса брака; т\ - масса одного эскимо.
Масса сырья, ушедшего на производство пэс эскимо,
тс = тсм + тш + тобс,
где тсм, тш, тобс - массы смеси для мороженого, шоколада и сухой смеси для посыпки соответственно, выданные на производство.
Массу израсходованных компонентов мороженого на производство пэс эскимо по отдельности определим по формулам
из _
тсм _ пэстсм! ;
тшз = пэс тш{; (!)
из
тоб = пэс mоб1,
где тсм1, тш1, тоб1 - масса смеси, масса шоколада и масса посыпки, необходимые для приготовления одного эскимо соответственно.
Приведенные в формуле (1) показатели определяются рецептурой того или иного вида эскимо.
Определяем массу потерь шоколада и сухой посыпки за одну рабочую смену на этапе посыпки в станции по формулам
из.
(2)
т = т — т
пот.ш "'ш "'ш '
тпот.об _ тоб — то(5. Выразим долю потерь шоколада и сухой посыпки от их общих расходов, получим
5 По,ш =---100%;
тпот.ш + тпот.об
5пот.об =-тл+т--100%.
тпот.ш + тпот.об 441
Сухая посыпка представляет собой смесь различных компонентов, определяемых рецептурой конкретного вида эскимо. Для получения массы потерь по каждому г-му компоненту сухой посыпки предлагается формула
Чот.об = тпот.об , (3)
где у г -доля г-го компонента в сухой посыпке.
Тогда стоимости потерь шоколада и посыпки по каждому г-му компоненту будут определяться соответственно по формулам
$пот.ш тпот.ш ■ ;
г г г
$ х = т х ■ s пот. об пот. об об
(4)
„г
где $об, - рыночная стоимость шоколада и г-го компонента в сухой посыпке соответственно.
С учетом формул (1 - 3) выражение (4) для определения стоимости потерь шоколада и посыпки по каждому г-му компоненту запишем в виде
$пот.ш _ (тш — пэстш1 ) ■ ;
(5)
< от. об = (тоб - пэс тоб1) ■У i ■ $о б.
На рис. 4 представлены графики стоимости потерь шоколада и посыпки по каждому г-му компоненту в зависимости от входящих в формулу (5) параметров при производительности фасовочно-упаковочного оборудования 100...300 тыс. шт. в смену, массе шоколада в порции 0,025 кг, массе сухой посыпки 0,01 кг. Графики построены для актуальной на сегодня рыночной стоимости шоколада от 150 руб./кг (дешевые сорта) до 650 руб./кг (бельгийский) и сухой обсыпки от 250 руб./кг (воздушный рис, хлопья) до 750 руб./кг (кешью) [4].
а б
Рис. 4. Графики зависимости стоимости потерь шоколада (а) и компонентов посыпки (б) от производительности фасовочно-упаковочного оборудования и стоимости сырья
Графики показывают стоимость потерь шоколада и посыпки по каждому i-му компоненту. Например, при трёхкомпонентной смеси посыпки и выработке 300000 штук в смену при стоимости кешью = 750 руб./кг потери его в смену составят 33000 руб., потери грецких орехов при их стоимости = 450 руб./кг составят 22000 руб., а потери воздушного риса - 65000 руб. Тогда общие потери - 120000 руб.
Потери шоколада и компонентов сухой смеси для посыпки обусловлены некорректной настройкой фасовочно-упаковочной линии. Для минимизации потерь сухой посыпки необходима математическая модель процесса, учитывающая взаимосвязанное влияние на процесс обсыпки параметров обсыпаемых компонентов и параметров станции сухой обсыпки. Она позволит подобрать оптимальные параметры ее работы при производстве любого вида эскимо с посыпкой из различных видов компонентов.
Список литературы
1. Давыдова Е.В., Пантюхин О.В., Пронина Е.В. Сравнительный анализ работы эскимогенератора при производстве различных видов мороженого эскимо // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. Вып. 4. С. 181-188.
2. Маршалл Р.Т., Гофф Г.Д., Гартел Р.У. Мороженое и замороженные десерты. СПб.: Профессия, 2005. 376 с.
3. ГОСТ 31457-2012 Мороженое молочное, сливочное и пломбир. Технические условия. М., 2014. 24 с.
4. Российский агропромышленный сервер [Электронный ресурс]. URL: https://agroserver.ru (дата обращения: 21.02.2020).
Иголкина Мария Борисовна, магистрант, maria. igolkina@,mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ESTIMA TION OF LOSS COMPONENTS IN ORDER TO ESKIMO IN FILLING AND PACKAGING EQUIPMENT
M.B. Igolkina
The article analyzes and identifies problems in the operation offilling and packaging equipment in the production of Popsicle with sprinkling from dry food products, presents the results of an experimental study and a proposed method for calculating the loss of sprinkling components.
Key words: ice cream, Popsicle, filling and packaging lines, ice cream topping.
Igolkina Maria Borisovna, master, maria. igolkina@,mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
