Katarzyna Symonowicz marzec 2007
grupa: I
PROJEKT DLA ZAKŁADU: PIEKARNIA
Gospodarka wodno - ściekowa w przemyśle spożywczym
Podpis i ocena prowadzącego:
…………………………….
Informacje o zakładzie:
piekarnia
wydajność produkcji wynosi 20000 kg/ dobę, w tym:
- 12000 kg chleba pszennego
- 5000 kg bułek żytnich
- 3000 kg rogali maślanych
ilość pracowników wynosi: 180, na trzech ośmiogodzinnych zmianach, w tym:
- I zmiana wynosi: 60 pracowników,
z tego 12 korzysta z natrysków
- II zmiana wynosi: 90 pracowników,
z tego 25 korzysta z natrysków
- III zmiana wynosi: 30 pracowników,
z tego 5 korzysta z natrysków
powierzchnia zakładu wynosi: 3200 m2
liczba myjek pojemników plastikowych wynosi: 8
ilość maszyn i urządzeń wynosi: 15
Praca w opisywanym zakładzie piekarskim jest gorąca i brudna.
Obieg wody jest zamknięty.
Charakterystyka produkcji w piekarni
Ciasto pszenne można prowadzić metodą bezpośrednią lub metodą pośrednią. Metoda bezpośrednia polega na wytworzeniu ciasta ze wszystkich surowców przewidzianych przepisem i poddaniu ciasta fermentacji. Metoda pośrednia polega na wytworzeniu tzw. rozczynu i przerobienia rozczynu na ciasto właściwe(końcowe).
Warunki fermentacji ciasta pszennego
Do warunków określających fermentacje ciasta pszennego zalicza się: jakość surowca (mąki), temperaturę i czas fermentacji oraz składniki ciasta. Na przebieg fermentacji wpływa także wielkość ciasta.
Jakość surowca (mąki).W odniesieniu do jakości mąki istotne znaczenie dla przebiegu fermentacji ma rodzaj i ilość cukrów fermentujących. Niedostateczna ilość cukrów utrudnia znacznie pierwszą fazę fermentacji, kiedy drożdże wymagają pożywki, zanim nastąpi uruchomienie ich aparatu enzymatycznego. Wielkość siły scukrzania skrobi ma również duży wpływ na wygląd pieczywa. Pieczywo wyprodukowane z mąki o niedostatecznej sile scukrzania skrobi jest blade, szare i ma niepozorny wygląd. Mąka zawierająca dostateczną ilość cukrów oraz wytworzenie się tych cukrów w cieście, przy prawidłowo prowadzonej fermentacji, zapewnia wyprodukowanie okazałego i smacznego pieczywa.
Temperatura i czas fermentacji. Czas fermentacji zależy w dużym stopniu od temperatury ciasta. Na ogół stosuje się temperaturę fermentującego ciasta w granicach 25 - 30°C. Temperatura niższa niż 25°C zwalnia przebieg fermentacji. W temperaturze powyżej 30°C fermentacja może przebiegać niekorzystnie. Związane to jest zarówno z właściwościami drożdży jak i właściwościami pęcznienia mąki.
Składniki ciasta. Składniki ciasta wpływają w decydujący sposób na przebieg fermentacji ciasta pszennego. Zwiększenie ilości drożdży powoduje szybsze fermentowanie ciasta, natomiast zmniejszenie ilości drożdży poniżej odpowiedniej normy przedłuża czas fermentacji. Ciasta rzadsze fermentują szybciej niż ciasta gęściejsze. Tak zwane ciasta ciężkie, a więc zawierające większe ilości tłuszczu, również fermentują dłużej niż ciasta nie zawierające tłuszczu lub minimalne jego ilości. Im większa jest ilość soli w cieście, tym fermentacja takiego ciasta trwa dłużej. Dodatek kwasów organicznych w zasadniczy sposób nie wpływa na przebieg fermentacji, ponieważ drożdże są dobrze przystosowane do środowiska lekko kwaśnego. Ilość kwasów organicznych może też zwiększyć się w czasie fermentacji, zwłaszcza gdy czas fermentacji ulega znacznemu przedłużeniu. Kwasy te wytwarzają się wskutek rozwoju w cieście mikroflory powodującej rozkład cukru w kwasy oraz wskutek utlenienia alkoholu. W normalnych warunkach prowadzenia fermentacji kwasowość ciasta pszennego wzrasta niewiele. Dodatek kwasu mlekowego do ciasta pszennego, w celu zapobieżenia rozwojowi Bac. mesentericus w okresie letnim, zasadniczo nie wpływa w sposób decydujący na przebieg fermentacji. Spośród innych czynników na przebieg fermentacji może mieć wpływ wielkość ciasta, jednakże zasadniczy wpływ wywiera metoda prowadzenia fermentacji. Ciasta wytworzone w małych ilościach, jeżeli nie są właściwie zabezpieczone, mogą ulec wyziębieniu. W tych samych warunkach ciasta wytworzone w dużych ilościach nie są tak narażone na wyziębienie jak ciasta małe.
Leżakowanie ciasta. Bezpośrednio po wytworzeniu ciasto nie nadaje się do dalszego przerobu, tzn. dzielenia, ważenia i formowania. Wytworzone ciasto pozostawia się na 0,5 godziny. Jest to tzw. krótkoterminowe leżakowanie ciasta. Podczas leżakowania ciasta odbywają się w nim procesy fermentacyjne. Regulowanie przebiegu tych procesów oraz poprawianie właściwości elasto-plastycznych, a także zapachowo-smakowych ciasta, odbywa się za pomocą tzw.przebijania i zdobienia ciasta.
Przebijanie ciasta. Przebijanie polega na częściowym uwolnieniu ciasta od produktów fermentacji i wprowadzeniu do masy ciasta powietrza. Dawniej przebijanie odbywało się ręcznie, lecz obecnie, prawie we wszystkich typach piekarń, przebijanie wykonuje się za pomocą miesiarek. Na ogól stosuje się 2 - 3-minutowe przebijanie ciasta w miesiarce.
Dzielenie i kształtowanie ciasta. W małych piekarniach ciasto dzieli się i kształtuje ręcznie. W piekarniach większych odbywa się to za pomocą maszyn. Niektóre maszyny dokonują jednocześnie dzielenia i kształtowania ciasta. Maszyny dzielą całą masę przefermentowanego ciasta na kęsy o jednakowej odpowiedniej masie, co zapewnia, że wszystkie kęsy mają identyczny kształt. Na każdy gatunek pieczywa może być ustalona inna masa kęsów ciasta i jest ona zawsze większa od gotowego pieczywa. Ta nadwyżka w masie ciasta jest przeznaczona na tzw. ubytek wypiekowy powstający podczas wypieku. Masa kęsów zależy od rodzaju pieczywa i konsystencji ciasta. Ciasto o rzadszej konsystencji traci więcej masy podczas wypieku niż ciasto sztywniejsze.
Kształtowanie kęsów ciasta. Ciasto podzielone na kęsy jest poddawane obróbce mechanicznej w celu nadania mu określonego kształtu decydującego o zewnętrznym wyglądzie pieczywa, a także zapewnienia odpowiednich strukturotwórczych właściwości, w tym m.in. zdolności zatrzymywania gazu i utrzymywania kształtu kęsów podczas rozrostu i wypieku. Na powierzchni ciasta powstaje błonka - warstwa zatrzymująca gaz (CO2) podczas rozrostu. Kształtowanie kęsów ciasta może być wykonane ręcznie lub mechanicznie.
Rozrost końcowy ciasta. Ukształtowane kęsy ciasta poddaje się spulchnianiu zwanym rozrostem końcowym. Proces ten polega na fermentacji ciasta, które powiększa swą objętość a więc ulega spulchnieniu. W odróżnieniu od rozrostu wstępnego rozrost końcowy odbywa się bezpośrednio przed wypiekiem ciasta. Do rozrostu końcowego kęsy ciasta chlebowego układa się na deskach rozrostowych w specjalnych koszyczkach lub foremkach. Kęsy ciasta bułkowego poddaje się rozrostowi na deskach rozrostowych wyłożonych białą tkaniną i cienko posypanych mąką a niektóre rodzaje pieczywa pszennego wyborowego i półcukierniczego poddaje się rozrostowi na metalowych płaskich blachach.
Wypiek pieczywa. Wypiek pieczywa ma na celu przetworzeniu trudno przyswajalnego ciasta w smaczne i łatwo przyswajalne pieczywo.
Podczas wypieku pod wpływem ciepła zachodzą w cieście różne przemiany fizyczne i chemiczne:
· Utrwala się kształt nadany kęsowi podczas formowania i rozrostu oraz tworzy się porowata struktura rozrośniętego kęsa ciasta.
· Pieczywo uzyskuje odpowiedni wygląd, barwę oraz przyjemny aromat i smak.
Ładowanie kęsów ciasta do komory wypiekowej zwie się obsadzaniem trzona.
Natychmiast po załadowaniu kęsów, do komory wypiekowej, zostaje doprowadzona para wodna, która ułatwia przyjmowanie ciepła a także powstawanie gładkiej i błyszczącej skórki na powierzchni pieczywa.
Ilość doprowadzonej do komory pary wodnej ma duży wpływ na jakość pieczywa.
Po nasyceniu komory wypiekowej parą wodną wypuszcza się ją do przewodu kominowego lub specjalnego szybu wentylacyjnego.
Zbyt krótkie lub zbyt długie przetrzymywanie pary wodnej w komorze wypiekowej obniża jakość pieczywa i powoduje szereg wad.
Wypiek ciasta dzieli się na dwie fazy:
· Zapiekanie - w tej fazie następuje powiększenie objętości kęsa, po czym wytwarza się na jego powierzchni cienka skórka.
· Dopiekanie - utrwala się objętość i kształt pieczywa, następuje odwodnienie skórki i wytwarzają się substancje zapachowe, smakowe i barwne a wewnątrz tworzy się miękisz.
Przejście z jednej fazy do drugiej można dokonać poprzez przemieszczanie (w ramach jednej komory) lub przesadzania (z komory cieplejszej do chłodniejszej).
OBLICZENIA
I. Zapotrzebowanie na wodę w celach bytowo - gospodarczych
przeznaczenie: |
produkcja: |
wskaźnik średniego zużycia wody Wq: |
współczynnik nierównomierności godzinowej Ns: |
cele sanitarne: |
zimna |
0,0031 |
3 |
|
gorąca |
0,044 |
2 |
natryski: |
czysta |
0,0075 |
10,65 |
|
brudna |
0,0113 |
10,65 |
1. Natryski - ilość zużytej wody:
czas kąpieli jednego pracownika wynosi średnio 7 minut.
obliczam n - ilość osób korzystających z jednego natrysku:
n = T / t
gdzie:
T - czas kąpieli wszystkich pracowników podany w minutach
t - czas kąpieli jednego pracownika podany w minutach
n = 42 / 7 = 6
obliczam m - ilość niezbędnych natrysków:
m = Mn / n
gdzie:
Mn - ilość pracowników korzystających z natrysków podczas jednej zmiany
zmiana I: m I = 12 / 6 = 2
zmiana II: m II = 25 / 6 = 4,17
zmiana III: m III = 5 / 6 = 8,3
średnie godzinowe zapotrzebowanie na wodę, w pierwszej godzinie:
Q śr = M * Wq [m 3 / h]
gdzie:
M - ilość pracowników pracujących na danej zmianie
Wq - wskaźnik średniego zapotrzebowania na wodę
zmiana I: Q śr I = 60 * 0,0044 + 12 * 0,0113 = 0,3996 [m 3 / h]
zmiana II: Q śr II = 90 * 0,0044 + 25 * 0,0113 = 0,6785 [m 3 / h]
zmiana III: Q śr III = 30 * 0,0044 + 5 * 0,0113 = 0,1885 [m 3 / h]
średnie godzinowe zapotrzebowanie na wodę, w kolejnych godzinach:
zmiana I: Q śr I = 60 * 0,0044 = 0,264 [m 3 / h]
zmiana II: Q śr II = 90 * 0,0044 = 0,396 [m 3 / h]
zmiana III: Q śr III = 30 * 0,0044 = 0,132 [m 3 / h]
maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę:
Q h max = Q śr * Nh
gdzie:
Nh - współczynnik nierównomierności godzinowej
zmiana I: Q h max I = 0,264 * 2 + 0,14* 10,65 = 2,01900 [m 3 / h]
zmiana II: Q h max II = 0,396 * 2 + 0,28* 10,65 = 3,77400 [m 3 / h] --> do tego
zapotrzebowania dobiera się grubość rury doprowadząjacej wodę
zmiana III: Q h max III = 0,132* 2 + 0,06* 10,65 = 0,903 [m 3 / h]
ilość odprowadzanych ścieków:
to średnie godzinowe zapotrzebowanie na wodę pomniejszone o straty wynoszące 10%
zmiana I: Q śr ścieków I = 0,3996 - (0,3996 * 0,1) = 0,35964 [m 3 / h]
zmiana II: Q śr ścieków II = 0,6785 - (0,6785 * 0,1) = 0,61065 [m 3 / h]
zmiana III: Q śr ścieków III = 0,1885 - (0,1885 * 0,1) = 0,16965 [m 3 / h]
2. Woda zużyta na mycie maszyn i urządzeń [0,2 m 3 / h]:
15 * 0,2 = 3 [m 3 / h]
3. Woda zużyta na mycie hali produkcyjnych [ 0,005 m 3 / h]:
3200 * 0,005 = 160 [m 3]
a ponieważ hale są myte po każdej z trzech zmian, to:
160 * 3 = 480 [m 3 / dobę]
4. Woda zużyta przez myjkę pojemników plastikowych
[ 5,82 m 3 / h]:
8 * 5,82 = 46,56 [m 3 / h]
II. Zapotrzebowanie na wodę technologiczną
Zapotrzebowanie na wodę technologiczną wynosi w zakładach piekarskich wynosi średnio 2 m 3 na produkcję 1000 kg pieczywa
I zmiana
a) chleb pszenny: (2500 * 2) / 1000 = 5 [m 3]
b) bułki żytnie: (1500 * 2) / 1000 = 3 [m 3]
c) rogale maślane: ( 1000 * 2) / 1000 = 2 [m 3]
razem: 10 [m 3]
II zmiana
a) chleb pszenny: (8000 * 2) / 1000 = 16 [m 3]
b) bułki żytnie: (2000 * 2) / 1000 = 4 [m 3]
c) rogale maślane: ( 1200 * 2) / 1000 = 2,4 [m 3]
razem: 22,4 [m 3]
III zmiana
a) chleb pszenny: (1500 * 2) / 1000 = 3 [m 3]
b) bułki żytnie: (1500 * 2) / 1000 = 3 [m 3]
c) rogale maślane: ( 800 * 2) / 1000 = 1,6 [m 3]
razem: 7,6 [m 3]
łączne zużycie: 40 [m 3 / dobę]
woda technologiczna jest pobierana przez 9 godzin w ciągu doby ( przez trzy godziny w ciągu jednej zmiany), więc średnie jej zużycie w ciągu godziny wynosi:
40 / 9 = 4.44 [m 3 / h]
TABELA ZBIORCZA
obejmująca średnie oraz dobowe zapotrzebowanie na wodę w zakładzie piekarniczym:
CEL: |
[m 3 / h] |
[m 3 / dobę] |
przeznaczenie higieniczne:
I zmiana: II zmiana: III zmiana:
|
0,3996 0,6785 0,1885 |
6,7428 10,3515 3,3375 |
mycie maszyn: |
3 |
3 |
mycie hali produkcyjnych: |
160 |
480 |
myjka pojemników plastikowych: |
5,82 |
46,56 |
woda technologiczna |
4,44 |
40 |
Suma: |
174,53 |
589,99 |
10