Расчет вентиляции производственного здания

     Хлебопекарное производство

     

     

     Хлебопекарное производство, технологический процесс  изготовления хлебных изделий из теста. Основным сырьём в х. п. служат пшеничная и ржаная мука различных  сортов, вода, хлебопекарные дрожжи и поваренная соль. В качестве дополнительного сырья употребляются сахар, патока, жиры, натуральное или сухое молоко, молочная сыворотка, яйца, мак, пряности и др. Основные этапы Х. п.: приём и хранение сырья; приготовление, разделка и расстойка (выдержка) теста; выпечка и охлаждение хлеба, иногда его упаковка.

   Мука на хлебозаводы в основном доставляется в цистернах муковозов, откуда под давлением перекачивается по трубам в бункеры, расположенные в складах. Перед поступлением в переработку она просеивается и очищается с помощью магнитов от ферромагнитных примесей. В процессе хранения в муке происходят различные биохимические превращения, улучшающие её хлебопекарные свойства.

   Приготовление теста состоит в перемешивании муки, воды, соли, дрожжей, опары либо заквасок и др. видов сырья. Соль, сахар дозируются в виде профильтрованных водных растворов, дрожжи — в виде водной суспензии, жиры — в растопленном состоянии. В процессе приготовления теста происходит набухание частиц муки (за счёт связывания воды главным образом белковыми веществами, крахмалом и пентозанами), накопление молочной и др. органических кислот в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий, активация (увеличение бродильной активности) и размножение дрожжевых клеток. Под влиянием гидролитического действия ферментов в тесте несколько увеличивается содержание сахаров и водорастворимых белков. Набухание частиц муки обусловливает формо- и газоудерживающую способность теста. Органические кислоты придают хлебу кисловатый вкус. Дрожжевые клетки в тесте вызывают спиртовое брожение с образованием этилового спирта и углекислого газа, пузырьки которого, разрыхляя тесто, обеспечивают пористую структуру мякиша хлеба.

       Традиционные способы приготовления  пшеничного теста — опарный  и безопарный. При безопарном  способе всё сырьё замешивается сразу и тесто готово через 2—3 ч; при опорном — сначала замешивается опара (более жидкое тесто из 50—70% общего количества муки с добавлением всего количества дрожжей), затем через 4—5 ч в выброженную опару добавляются остальная часть муки, вода и др. сырьё и замешивается тесто нормальной консистенции, длительность брожения которого 1—2 ч. При опарном способе требуется несколько меньше дрожжей (~ 1%), чем при безопарном (1,5—3%). Новым способом, сокращающим цикл получения хлеба и облегчающим механизацию и автоматизацию этого производственного процесса, является приготовление теста на жидкой опаре (замешивается примерно из 30% муки). В результате процессы молочнокислого брожения, активации и размножения дрожжей происходят в жидкой опаре, текучесть которой ускоряет брожение, облегчает транспортирование и дозирование опары. Эффект ускорения достигается и при раздельном изготовлении из 5—15% муки молочнокислой закваски и полуфабриката для активации дрожжей.

     Метод позволяет оптимизировать основные процессы созревания теста и уменьшить объём необходимой аппаратуры. Приготовление теста (замешивается сразу всё сырьё) с применением пищевых кислот (молочная, лимонная, яблочная и т.д.) или молочной сыворотки (жидкой, сгущенной, сухой) в количествах, обусловливающих необходимую кислотность хлеба, позволяет в ещё большей степени ускорить этот процесс. Все ускоренные способы экономически эффективны и характеризуются интенсификацией биохимических, микробиологических и коллоидных процессов в тесте (например, время брожения не превышает 30—40 мин).

   Форсирование процесса приготовления теста может осуществляться также добавлением в тесто амилолитических и протеолитических ферментных препаратов, улучшителей окислительных (аскорбиновая кислота, бромат калия, йодат калия) и восстановительных (цистеин, тиосульфат натрия) процессов, поверхностно-активных веществ (моно- и диглицериды, лецитин, гликолипиды и др.).

   Ржаное тесто и тесто из смеси ржаной и пшеничной муки готовятся как на густых, так и на жидких заквасках. Технологические свойства ржаной муки обусловливают более высокие кислотность и влажность теста и хлеба по сравнению с пшеничным.

   Готовность опар, заквасок и теста определяется по конечной кислотности или водородному показателю pH среды и по бродильной активности. Кислотность и содержание влаги в тесте и соответственно в хлебе зависят от сорта пшеничной или ржаной муки, а также от рецептуры и вида хлебных изделий.

   Разделка теста при выработке изделий из пшеничной муки состоит из операций деления, кругления, промежуточной расстойки в течение нескольких мин (происходят рассасывание внутреннего напряжении в тесте и частичное восстановление его структуры), формовки и окончательной расстойки. Для теста из ржаной муки разделка ограничивается делением, формовкой и окончательной расстойкой. Окончательная расстойка кусков теста сопровождается бродильным процессом (что позволяет получить хлеб с хорошо разрыхлённым мякишем). Её длительность колеблется в широких пределах (от 25 до 120 мин). О готовности кусков теста судят по увеличению их объёма, разрыхлённости и упругости.

   Выпечка хлеба производится в хлебопекарных печах. Тесто выпекается в металлических формах (формовый хлеб) или на поду печи (подовый хлеб). В результате прогрева на поверхности теста формируется корка, а внутри куска происходят денатурация белковых веществ и частичная клейстеризация крахмала, вызывающие образование мякиша хлеба. температура середины мякиша хлеба при выпечке поднимается до 92—98°C, корки — до 140—175°C. Под воздействием ферментов в тесте (хлебе) в процессе выпечки протекают также процессы гидролитического расщепления крахмала с увеличением количества водорастворимых углеводов. В ржаном хлебе, кроме этого, наблюдается частичный кислотный гидролиз крахмала. В корке под влиянием более высокой температуры происходит почти полное удаление влаги, а также тепловая декстринизация (частичное разрушение) крахмала и процессы окислительно-восстановительного взаимодействия несброженных сахаров и содержащихся в тесте продуктов протеолиза белков — реакция образования меланоидинов, которые обусловливают цвет корки от золотистого до коричневого. При этом в качестве промежуточных и побочных продуктов образуется комплекс главным образом летучих веществ (свыше 200), совокупность которых обеспечивает специфический аромат хлеба. Значительное увлажнение паро-воздушной среды пекарной камеры в начальный период выпечки увеличивает объём хлеба и обусловливает глянцевитую поверхность корки. В процессе выпечки тесто теряет часть воды, спирта и летучих веществ. Разница между массой теста, посаженного в печь, и массой хлеба в момент выборки его из печи называется упёком. В зависимости от массы и формы хлеба упёк составляет от 6 до 14%.

   Охлаждение хлеба после выпечки происходит на лотках, установленных в хлебохранилищах и экспедициях, после чего его отправляют в торговую сеть. В процессе охлаждения и хранения хлеб (главным образом из-за потери влаги) теряет в массе от 1,5 до 5% (усушка).

         Дальнейшее развитие Х. п. связано с улучшением ассортимента, а также вкуса, аромата, внешнего вида выпускаемой продукции, увеличением выпуска хлебобулочных изделий повышенной биологической ценности, богатых прежде всего белковыми веществами, незаменимыми аминокислотами и витаминами. Повышение эффективности Х. п. может быть достигнуто благодаря интенсификации и совершенствованию методов регулирования технологических процессов, разработке и внедрению дальнейшей комплексной механизации и автоматизации хлебопекарных предприятий (см. Хлебозавод-автомат). 
 

     Вентиляционные  системы

     Вентиляционные  системы предназначены для создания комфортных условий в помещениях различного назначения.

     Вентиляция  помогает создавать и контролировать благоприятные условия для человека (поддержание температуры, влажности, скорости движения воздуха).

     

     Установка и эксплуатация систем вентиляции - важнейший элемент в создании благоприятного климата в помещении.

     Вентиляционная  система бавает следующих видов:

• естественная вентиляция;
• механическая вентиляция;
• приточная вентиляция;
• вытяжная вентиляция;
• приточно-вытяжная вентиляция;
• общеобменная вентиляция;
• местная вентиляция;
• канальная и бесканальная вентиляция.

     Естественная  вентиляция

     Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит:

• вследствие разности температур наружного и воздуха в помещении;
• от разности давлений "воздушного столба" между нижним уровнем (помещением) и верхним уровнем (вытяжным устройством, установленным на кровле здания);

     в результате воздействия так называемого  ветрового давления.

     В помещениях с большими избытками  тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее  плотный теплый воздух.

     При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор.

     В системах естественной вентиляции, в  которых перемещение воздуха  создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах - не превышать 1 м/с.

     

     Воздействие ветрового давления выражается в  том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле, - пониженное давление (разрежение).  

     Если  в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной - выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и соответственно от величин возникающих разностей давлений.

     Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии. Однако зависимость эффективности  этих систем от переменных факторов (температуры  воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.

     Механическая  вентиляция

     В механических системах используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния.

     Аппараты  искусственной вентиляции могут  подавать и удалять воздух в требуемых  количествах из локальных зон  помещения независимо от изменяющихся условий окружающей среды. Но затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими.

     По  способу подачи воздуха и его  удаления из помещения вентиляционные системы делятся на приточные, вытяжные или приточно-вытяжные.

     Выбор необходимой системы зависит от назначения, объёма и конкретных особенностей помещения (наличия и характера источника загрязнений, количества людей, планировки и т.д.).

     Приточная вентиляция

     Приточная вентиляция предназначена для подачи воздуха в помещение. Свежий воздух подаётся, как правило, после предварительной подготовки, которая может включать очистку, подогрев, охлаждение и увлажнение.

     Приточная вентиляция может размещаться в  одном корпусе или набираться из отдельных элементов: вентиляторов, фильтров, калориферов, охладителей, клапанов, необходимым элементом является система воздуховодов и распределителей воздуха (решёток, диффузоров и др.).

       

     Производительность  приточных установок может изменяться от нескольких десятков (мини-приточки) до нескольких десятков тысяч (центральные приточные установки) кубических метров воздуха в час.

     

     Нагревающий элемент (калорифер) обеспечивает в  зимнее время подогрев свежего воздуха  до температуры подачи в помещение (от 18-20 градусов до 27-29 градусов).

     Управление  приточной вентиляцией

     Для вентиляции квартир и небольших офисов сегодня активно используются небольшие вентиляционные системы: сеть воздуховодов с приточной установкой. Управлять современным оборудованием удобно и просто. При помощи выносного пульта управления можно осуществить пятиступенчатую регулировку подачи воздуха, в зимнее время плавно регулировать температуру от 5 до 28 градусов. Кроме того, некоторые приборы имеют таймер, осуществляющий включение установки в определённый день недели или время суток.

     Предусмотрена также возможность подключения внешнего вытяжного вентилятора. Автоматика обеспечит синхронное включение и выключение приточного и вытяжного вентилятора. На случай аварии управление оснащено системой защиты. Агрегат надёжно защищён от перегрева. В обмотку электродвигателя встроена тепловая защита. При срабатывании она останавливает вентилятор, сигнализируя аварийной лампой. Нагревательные элементы калорифера оборудованы термостатами, предохраняющими от перегрева и пожара.