M82 - OVA PROIZVOD A LI IJA

(1)

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING UNIVERSITY OF BELGRADE

M82 - OVA PROIZVODA LIIJA

Industrijski prototip linije sa novim mašinama za sečenje duboko zamrznutih plodova koštičavog voća

2.1 2.2 2.3 2.4

2.5

2.7 2.7 2.7 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12

2.16 2.13 2.14

2.15

2.17

2.0

2.6

2.18 2.19 2.6a

Projekat: TR 14210

"Razvoj mašina i opreme za proizvodnju i preradu voća"

Rukovodilac projekta: Prof. dr Dragan Marković

Autori: D. Marković, M. Veljić, . Mladenović, M. Ristivojević, F. Kosi, Ž. Čebela, D. Krstić,

. Kosanić, V. Simonović,

Beograd 2009-2010.god.

(2)

Mašinski fakultet Univerzitet u Beogradu

Projekat: "Razvoj mašina i opreme za proizvodnju i preradu voća"-ТR 14210

2

1. UVODNE NAPOMENE

Voće u trenutku iznošenja na tržište, kao i za vreme upotrebe mora biti deklarisanog kvaliteta. Propisani kvalitet određuje količina šećera, organskih kiselina i suve materije koju plod mora imati. Nutritivna vrednost direktno zavisi od zrelosti plodova, tako da se oni moraju brati kada su optimalno zreli (za mašinski sečenu šljivu to stanje 80% tehnološke zrelosti šljive).

S obzirom na značaj koji ima, u projektu je kao referentno koštičavo voće uzeta šljiva, na bazi koje je projektovana i izvedena nova proizvodna linija sa novim prototipskim mašinama za sečenje duboko zamrznutih plodova koštičavog voća (prototip omogućava i sečenje drugih vrsta koštičavog voća).

Druga važna karakteristika je veličina plodova. Zbog toga su standardima definisane klase i obavezna kalibracija šljive i drugog voća. Veličina je određena maksimalnim prečnikom ekvatorijalnog preseka.Minimalne veličine plodova šljive po klasama se daju u sledećoj tabeli.

Karakteristike šljive "Extra" i I - klasa II - klasa

Krupne sorte 35 mm 30 mm

Ostale sorte 28 mm 25 mm

Dženerike i trnošljive 20 mm 17 mm

Treći važan tehnološki zahtev je da mašinski sečena šljiva mora imati pravilan rez, ujednačenu boju i da mora biti bez ostataka koštice.

Sve su to razlozi zbog kojih se i danas šljiva seče isključivo ručno, pri čemu je učešće troškova radne snage u strukturi cene koštanja cca 50%. Osim toga uslovi u kojima rade radnici, sa proizvodom koji se seče na -15°C do -18°C. Sve se to rešava novim tehničkim rešenjima opisanim u daljem tekstu.

2. Opis tehnološko - tehničkog postupka proizvodnje zamrznute šljive 2.1. Opis tehnološko postupka proizvodnje zamrznute šljive sa košticom Nakon dovoženja ubranih plodova do postrojenja za preradu započinje se sa preradom šljive. Prerada je definisana tehnologijom prerade i čuvanja šljive. Ona podrazumeva promenu stanja ploda, operaciju kojom će se ta promena izvršiti i redosled tih promena. Tehnologija prerade i čuvanja šljive u zamrznutom stanju ima cilj da očuva upotrebnu vrednost šljive, kako bi se postiglo stalno prisustvo na tržištu.

Tehnologija prerade i čuvanja šljive u zamrznutom stanju se sastoji iz sledećih operacija:

- Prijema plodova,

(3)

3

- Pranja,

- Inspekcije, odstranjivanje neadekvatnih plodova, - Kalibracije,

- Konzerviranja brzim dubokim zamrzavanjem, - Pakovanje,

- Skladištenje u rashladnim komorama.

Na slici 1. prikazana je tehnološka šema prerade plodova šljive sa košticom dubokim zamrzavanjem.

Slika1. Tehnološka šema prerade plodova šljive sa košticom zamrzavanjem

(4)

4

Linija za preradu plodova šljive sa košticom dubokim zamrzavanjem prikazana je na crtežu broj ITN 001.00.00.01. Plodovi koštičavog voća, šljive u fabriku se dovoze mobilnim transportnim sredstvima u PVC gajbama i istovaruju pored elektronske vage sa akvizicijom podataka, poz. 2.0, gde se vrši merenje i pakovanje PVC gajbica na boks palete koje elektroviljuškar odnosi u skladišne komore na 0⁰C. Boks palete sa sirovinom čuvaju se u skladišnim komorama do trenutka kada se prikupi dovoljno sirovine da bi se startovao kontinualni tunel za zamrzavanje, poz. 2.16. Sirovina se čuva do prerade u skladišnim komorama na 0⁰C kako bi se usporile hemijske reakcije (kvarenje) koje se javljaju na ambijentalnim temperaturama.

Iz skladišne komore kada se sakupi dovoljno sirovine, šljive, elektroviljuškarom se box paleta donosi do mašine za pranje sa barboterom, poz. 2.1, gde radnik uzima PVC gajbu i isipa je u prijemni deo mašine za pranje sa barboterom Izlazni segmentni elevator mašine za pranje sa barboterom, poz.2.1, iznosi oprane plodove šljive i prenosi ih do inspekcionog transportera, poz.2.2, gde radnici vrše vizuelnu inspekciju. Nakon pranja i inspekcije plodovi šljive dospevaju na univerzalni kalibrator za voće, poz. 2.3.

Univerzalni kalibrator za voće, poz. 2.3 je projektovan i konstruisan tako da vrši kalibraciju plodova voća koje ima približan oblik lopte i na njemu se izdvajaju četiri frakcije. Željena frakcija se usmerava u dalji proces prerade, a ostale frakcije vraćaju se u rashladne komore dok se ne oslobodi linija za zamrzavanje kako bi se i one duboko zamrzle. Elevator sa lopaticama, poz. 2.4, preuzima željenu frakciju plodova šljive i transportnim sistemom koji se sastoji od trakastog ztransportera sa sistemom za doziranje, poz. 25, trakastog transportera, poz.

2.6 i 2.6a, prenosi do trakastog elevatora sa lopaticama, poz. 2.14, koji plodove transportuje i prenosi do trakastog transportera, poz. 2.15, koji ih unosi u kontinualni tunel za zamrzavanje, poz. 2.16. Na izlazu iz kontinualnog tunela za zamrzavanje, poz. 2.16, zamrznute plodove šljive prihvata vibracioni dodavač sa dva izlaza, poz. 2.17, koji ih prenosi do trakastog transportera, poz. 2.18, na čijem se izlaznom delu nalazi prijemni koš sistema za odmeravanje i punjenje ambalaže, poz. 2.19. Sa sistemom za odmeravanje i punjenje ambalaže, poz. 2.19, rukuje radnik koji ujedno postavlja ambalažu koja se sastoji od kartonske kutije u kojoj se nalazi PVC kesa ispod ispusta sistema za odmeravanje daje komandu da se napuni ambalaža. Nakon punjenja ambalaže radnik zatvara kutiju i postavlja je na boks paletu, koju kad se napuni elektroviljuškar odnosi u rashladnu komoru za skladištenje u kojoj je temperatura -20⁰C.

(5)

5

2.2. Opis tehnološkog postupka proizvodnje sečene duboko zamrznute šljive bez koštice, mašinski sečena šljiva

Kod koštičavog voća, u koje spada šljiva, plod se može seći na polutke kada se i odvaja koštica ili se može izdvajati koštica bez sečenja voća samoprobijanjem ili probijanjem i sečenjem (iskoštičavanjem). U zavisnosti od veze koštice i mezokarpa plodovi ovih vrsta se dele na glođuše i cepače. To je njihova važna tehnološka osobina. Sa tehnološkog stanovišta su poželjnije cepače, jer se koštica odvaja bez delova tkiva.

Na slici 3.2. prikazana je tehnološka šema prerade plodova šljive bez koštice presecanjem i odstranjivanjem koštice iz zamrznutog ploda šljive.

Slika 3.2. Tehnološka šema prerade plodova šljive bez koštice

(6)

6

Najbolji kvalitet plodova šljive bez koštice postiže se ručnim sečenjem šljive i odstranjivanjem koštice nakon zamrzavanja. Ručno sečenje šljive zahteva veliki broj radnika (da bi se postigao kapacitet) i ekonomski je neisplativo.

Pri presecanju plodova šljive i odstranjivanju koštice u zamrznutom stanju gubici u masi i soku su manji u odnosu na odstranjivanje koštica šljive u svežem stanju ili u mašinama za iskoštičavanje. Kvalitet tz. ručno sečene šljive se ne može porediti sa mašinskim iskoštičavanjem koje oštečuje polutke šljive, lomi košticu, itd.

U okviru ovog projekta razvijen je prototip nove mašine za sečenje duboko zamrznutih plodova koštičavog voća koja obezbeđuje pravilno presecanje plodova šljive na polutke. Urađene su prototipske mašine (kom. 4) koje su smeštene u novoprojektovanu liniju za preradu šljive, koja se uklapa u postojeću liniju za preradu koštičavog voća u okviru Fabrike za preradu voća i povrća "ITN Eko Povlen"– Kosjerić (Dispozicioni crtež ITN 001.00.00.01 i fotografije date u prilogu).

Tehnologija presecanja plodova šljive na polutke i odstranjivanja koštice u zamrznutom stanju se sastoji iz sledećeg:

• Defrostacije duboko zamrznutih plodova šljive do temperature do -10⁰C,

• Mašinskog sečenja zamrznutih plodova šljive,

• Odvajanja koštica iz jedne polutke šljive,

• Ispiranja polutki šljive vodom u mašini za pranje sa barboterom,

• Duboko zamrzavanje,

• Kalibriranje,

• Optičko kolor sortiranje,

• Pakovanje.

2.3. Opis postrojenja prerade sečene duboko zamrznute šljive bez koštice Duboko zamrznuta šljiva sa košticom doprema se elektroviljuškarima iz skladišnih komora i ostavlja se da se defrostrira do temperature od -10⁰C.

Defrostracija se može obaviti skladištenjem boks paleta na ambijentalnoj temperaturi, propuštanjem kroz kontinualni tunel za zamrzavanje kroz koji ne protiče rashladni fluid već takozvani topli gas amonijačnih para ili u posebnim mašinama u kojima se vrši zagrevanje do željene temperature.

Kartonske kutije sa defrostriranim plodovima šljive se postavljaju na prototipsko rešenje mašine za sečenje zamrznutih plodova koštičavog voća na za to predviđeno mesto, poz. 2.7. Plodove šljive radnik postavlja ručno u specijalno dizajnirane nosače plodova koji se nalaze na segmentima segmentnog transportera (na mašini su dva takva transportera). Prototipska

(7)

7

mašina je projektovana tako da su na parovima segmentnih trakastih transportera postavljeni nosači plodova u koje su postavljeni i orijentisani plodovi šljive. Ovim transporterima se plodovi dovode do rotacionih noževa od kojih je jedan prinudno a drugi slobodno rotira. Noževi prolaze kroz prostor između segmentnih transportera i nosača koštičavog voća i ako se u nosaču nalazi plod dolazi do njegovog presecanja na približno dve polovine. Princip rada mašine za sečenje duboko zamrznutih plodova koštičavog voća prikazan je na slici 3.3. Sa crteža se uočava da se sečenje ne vrši po osnovnim pravilima za rezanje već da se rotacioni nož obrće u pravcu suprotnom od normalnog za teoriju rezanja. Rotacioni nož se okreće suprotno od pravca kretanja ploda koštičavog voća da bi se obezbedilo da se plod pomera i omogući da rotacioni nož sklizne sa koštice i preseče plod pored koštice, tako da koštica najčešće ispada ili redje ostaje u jednoj polovini ploda.

Slika 3.3. Šematski prikaz rada prototipske mašine za sečenje duboko zamrznutih plodova koštičavog voća

Presečeni plodovi duboko zamrznutih plodova koštičavog voća, šljive, na kraju segmentnih transportera mašine bivaju predati sabirnom trakastom transporteru, poz. 2.8, koji polutke plodova predaje segmentnom elevatoru sa lopaticama, poz. 2.9, koji plodove podiže na visinu i donosi ih do vibracionog kalibratora, poz. 2.10, gde se plodovi rastresaju i dolazi do delimičnog propadanja koštica kroz otvore na kalibratoru. Sa vibracionog kalibratora, poz.

2.10, presečeni plodovi sa košticom i bez koštice dolaze do inspekcionog transportera, poz. 2.11, gde se radnici vrše vizuelnu inspekciju i ručno ukoliko je potrebno iz polutki izdvajaju zaostale koštice. Sa inspekcionog transportera, poz. 2.11, polutke ploda preko segmentnog elevatora sa lopaticama, poz. 2.12, donose se do mašine za pranje sa barboterom i žičanim transporterom,

(8)

8

poz.213, gde se vrši ponovo pranje i u struji vode vazduha izdvajaju delovi koštica iz polutki plodova koji se iznose na žičani transporter gde se završna kontrolna vizuelna inspekcija i ručno izdvajanje koštica ako su još negde zaostale. Na žičanom transporteru se ujedno i vrši ceđenje polutki plodova koštičavog voća, šljive, tj. odstranjuje se višak vode kako bi polutke ploda preko trakastog elevatora sa lopaticama, poz. 2.14, trakastog transportera, poz. 2.15, bile unete u protočni tunel za zamrzavanje, poz. 2.16. Na izlasku iz kontinualnog tunela za zamrzavanje zamrznute polutke plodova voća prihvata vibracioni transporter sa dva izlaza, poz. 2.17, i upućuje ih na pakovanje ili na kolor sortiranje ukoliko je potrebno.

Osnova nove proizvodne linije je industrijski prototip mašine za sečenje duboko zamrznutih plodova koštičavog voća. Industrijski prototip (kom. 4) je izrađen u ITN Beograd, na osnovu tehničke dokumentacije i u toku je zaštita ovog rešenja u Zavodu za intelektualnu svojinu Srbije. Linija sa novim mašinama je ispitana u radu sa sortama šljive čačanka i čačanska rodna, u pogonima „ITN EKO POVLEN“–Kosjerić i pokazala je zadovoljavajuće rezultate naročito u tome što se odstranjivanje koštice iz koštičavog voća odvija kontinualno pa ne dolazi do promene boje (oksidacije) na mestu preseka jer plodovi se seku na niskoj temperaturi, a ubrzo nakon sečenja ponovo se zamrzavaju na temperaturu -20⁰C pa se sačuvane boja i organoleptičke osobine ploda koštičavog voća. Kapacite jedne mašine u zavisnosti od sorte i kalibracije kreće se cca 700-800 kg/h.

(9)

9

P R I L O G

1. Dispozicioni crtež broj ITN 001.00.00.01,

2. Fotografije industrijskog prototipa LINIJE sa novim mašinama za sečenje duboko zamrznutih plodova koštičavog voća.

(10)

10

2.16 2.15 2.12

2.18 2.171 1

1 11 Sabirni trakasti transporter Mašina za secenje duboko zamrznutih plodova košticavog voca Elektronska vaga sa akvizicijom podataka Elevator sa lopaticama Mašina za pranje sa barboteromInspekcioni trakasti transporter 2.0

2.7 2.6 2.22.5 2.4 2.3 2.1

2.92.10 2.81 4 1

1 1 1 111 1 1

2.131 NOVA PROIZVODNA LINIJA Izvorni dokumenatZamena za

Kontrola Datum

Overio

Odg.proj. Projektant OZNAKARAZMERA

NAZIV

PRIPADA SKLOPUFABRIKAKOPIJA l1 Izmena

List1

2.141 2.6a

2.11 Trakasti transporter sa sistemom za doziranjeTrakasti transporter1

1 Univerzalni kalibrator za voce

Segmentni elevator sa lopaticamaVibracioni kalibrator

Trakasti elevator sa lopaticama

Kontinualni tunel za zamrzavanjeVibracioni dodavc sa dva izlaza

2.191Sistem za odmeravanje i punjenje ambalaže ITN 001.00.00.00 2009-2010. ??????? ???????? ??????????? ? ????????

Prof. dr Dragan Markovic Žarko Cebela Dragan Krstic ITN 001.00.00.01

ITN EKO Povlen- Kosjeric

? ? ? ? ????.???.

Inspekcioni trakasti transporter

Mašina za pranje sa barboterom i žicanim transporterom

+1° Kod uglo

va iznad 10+2 do 10 ±0,2 x R ±1,5500-1000

Ko

d p

olupre

cn

ika z

aoblje

nja 100 - 250±0,55 40 - 100 ±0,40 K O D M E R A do 10±0,15±0,2510 - 40 KOTA MAŠINSKI

NE

TO

LE

RIS

AN

IH

OD

ST

UP

ANJA

K

OD OB RÐ

EN

IH P

OV RŠ

INA

250 -

500

±0

,80

1:1

Industrijski prototip linije sa novim mašinama za

2.12.22.32.4

2.5

2.72.72.72.72.82.92.102.112.12 2.16

2.132.14 2.15 2.17 2.0

2.6 2.18

2.19

2.6a Trakasti transporter

Segmentni elevator sa lopaticama

Trakasti transporter

Trakasti transporter secenje duboko zamrznutih plodova košticavog vocaProf. dr Dragan Markovic

(11)

11

2. FOTOGRAFIJE INDUSTRIJSKOG PROTOTIPA LINIJE SA MAŠINAMA ZA SEČENJE DUBOKO ZAMRZNUTIH PLODOVA KOŠTIČAVOG VOĆA

Slika 1. Industrijski prototip linije sa mašinama za sečenje duboko zamrznutih plodova koštičavog voća, ITN Eko Povlen-Kosjerić, 2010.

Slika 2. Industrijski prototip četiri mašine za sečenje duboko zamrznutih plodova koštičavog voća ITN Eko Povlen-Kosjerić, 2010.,

Slika 3.Elementi linije: Inspekcioni transporter, segmentni elevator sa lopaticama, elevator sa lopaticama, kontinualni tunel za zamrzavanje i mašina za pranje sa barboterom i žičanim

transporterom, ITN Eko Povlen-Kosjerić, 2010.

M82 - OVA PROIZVOD A LI IJA