Структура и содержание дипломной работы по теме «Технология производства вареников»

Введение

В условиях современного ритма жизни замороженные полуфабрикаты занимают все более значимое место в рационе потребителей. Их популярность обусловлена удобством, быстротой приготовления и длительным сроком хранения. Среди всего ассортимента особое место занимают вареники — продукт, глубоко укоренившийся в культуре питания и пользующийся стабильно высоким спросом. Сочетание традиционного вкуса и современных технологий производства делает эту категорию привлекательной как для потребителей, так и для производителей. Актуальность данной работы заключается в необходимости совершенствования существующих технологий с целью улучшения органолептических свойств, повышения пищевой ценности и обеспечения стабильности качества готовой продукции.

Целью настоящей дипломной работы является разработка и научное обоснование технологии производства вареников с натуральным ягодным наполнителем, обеспечивающей высокие потребительские свойства и показатели безопасности.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи исследования:

1. Изучить и систематизировать научно-техническую литературу по теме исследования, включая классификацию продукции, требования к сырью и существующие технологии производства.
2. Проанализировать основные виды сырья, используемые для производства вареников, и обосновать их выбор.
3. Разработать и оптимизировать рецептуру теста и начинки для вареников с ягодным наполнителем.
4. Составить и описать аппаратурно-технологическую схему производства.
5. Подобрать необходимое технологическое оборудование и рассчитать его производительность.
6. Разработать систему контроля качества на основе принципов HACCP.
7. Рассчитать экономическую эффективность предложенного проекта.

Объектом исследования выступает технология производства замороженных вареников. Предметом исследования является влияние выбранных рецептурных компонентов и технологических режимов, в частности способа заморозки, на качественные и органолептические показатели готового продукта.

Глава 1. Аналитический обзор литературы и состояние вопроса

Исторические корни вареников уходят вглубь веков, и хотя их часто ассоциируют с восточноевропейской кухней, аналогичные блюда из теста с начинкой существуют во многих культурах, например, китайские цзяоцзы, упоминания о которых датируются XIII веком. Классификация вареников обширна и может проводиться по нескольким признакам: по виду начинки (сытные: мясные, творожные, картофельные; сладкие: ягодные, фруктовые), по форме (полумесяц, треугольник) и по способу финального приготовления (варка, приготовление на пару, жарка).

Анализ основного и дополнительного сырья

Качество готового продукта напрямую зависит от качества используемого сырья. К основным компонентам предъявляются строгие требования.

• Мука пшеничная: Для получения эластичного, прочного и одновременно нежного теста используется мука высшего сорта с содержанием белка в диапазоне 10-12%. Оптимальное количество и качество клейковины обеспечивают каркас теста, который удерживает начинку при варке.
• Вода: Должна соответствовать санитарным нормам для питьевой воды, быть прозрачной, без посторонних запахов и привкусов.
• Сырье для начинок: Требования варьируются в зависимости от вида. Мясной фарш (свинина, говядина) должен быть свежим, с определенным содержанием жира. Творог — свежим, не кислым. Ягоды (например, вишня) — спелыми, без повреждений и посторонних примесей. Все сырье для начинок проходит строгий входной контроль на органолептические и микробиологические показатели.

Обзор существующих технологий производства

Технологический процесс производства вареников включает несколько ключевых стадий, каждая из которых влияет на конечный результат.

Приготовление теста: Ключевым параметром является уровень гидратации, который для оптимальной эластичности должен составлять 45-55%. Недостаток влаги сделает тесто крошливым, а избыток — липким и слабым. Замес производится в тестомесильных машинах до получения однородной, упругой консистенции.

Формование: Может осуществляться как вручную, что характерно для малых производств, так и на автоматизированных линиях. Современное оборудование позволяет с высокой точностью дозировать начинку и обеспечивать стандартный вес и форму каждого изделия.

Термическая обработка: Классический метод — варка в воде при температуре 95-100°C в течение 5-8 минут в зависимости от размера вареника и вида начинки.

Замораживание: Наиболее прогрессивным методом является индивидуальная быстрая заморозка (IQF). Эта технология позволяет заморозить каждый вареник отдельно, предотвращая их слипание и максимально сохраняя структуру и вкусовые качества продукта после разморозки.

Контроль качества и методы продления сроков годности

Контроль качества осуществляется на всех этапах производства. Ключевые показатели включают текстуру теста (упругость), влажность начинки, равномерность веса и внешний вид. Особое внимание уделяется микробиологической безопасности, в частности контролю на наличие сальмонеллы и листерий. Помимо заморозки, для продления сроков годности может использоваться упаковка в модифицированной газовой среде (МГС).

По результатам анализа литературы можно сделать вывод, что, несмотря на широкую изученность базовых технологий, остаются «белые пятна». Например, недостаточно исследовано влияние введения в рецептуру теста функциональных добавок, таких как клетчатка (псиллиум), на реологические свойства теста и пищевую ценность готового продукта. Это и станет одним из фокусов практической части данной работы.

Глава 2. Организация и методы проведения исследований

Экспериментальная часть дипломной работы выполнялась на базе производственно-технологической лаборатории и производственных мощностей ОАО ПХК «Созвездие». Данное предприятие специализируется на выпуске замороженных полуфабрикатов и обладает необходимым оборудованием для реализации поставленных задач.

Схема исследования была выстроена в логической последовательности для достижения цели работы:

1. Обоснование и выбор сырья на основе лабораторных анализов.
2. Проведение пробных замесов теста с варьированием рецептурных компонентов.
3. Отработка технологии приготовления начинки.
4. Производство опытных партий вареников.
5. Оценка качества готовой продукции по стандартизированным методикам.

Для оценки качества сырья и готовой продукции применялись стандартные и общепринятые методики. Физико-химические показатели (влажность, кислотность) определялись согласно действующим ГОСТам. Органолептическая оценка проводилась дегустационной комиссией по 5-балльной шкале по следующим критериям: вкус, текстура, аромат и внешний вид. Микробиологические исследования проводились в аккредитованной лаборатории. Для подтверждения достоверности полученных экспериментальных данных все опыты проводились в трехкратной повторности с последующей статистической обработкой результатов.

Глава 3. Разработка и обоснование технологического процесса

Центральным этапом работы стала разработка усовершенствованной технологии производства вареников, направленной на улучшение их потребительских свойств. Была предложена рецептура с ягодным наполнителем (вишня) и обогащением теста растительной клетчаткой (псиллиум) для повышения пищевой ценности.

Разработка рецептуры

Базовая рецептура теста включает муку пшеничную высшего сорта, воду питьевую, соль и яйца. В улучшенной рецептуре часть муки (до 5%) заменяется псиллиумом, что позволяет улучшить эластичность теста и обогатить продукт пищевыми волокнами. Начинка состоит из свежемороженой вишни без косточки с добавлением сахара и натурального загустителя для предотвращения вытекания сока при варке. Все компоненты были рассчитаны для обеспечения оптимального соотношения начинки к тесту (50/50).

Аппаратурно-технологическая схема производства

Технологический процесс представляет собой последовательность взаимосвязанных операций, начиная от подготовки сырья и заканчивая упаковкой готового продукта.

1. Подготовка сырья: Мука просеивается для удаления примесей и аэрации. Вода охлаждается до заданной температуры. Вишня инспектируется и размораживается до необходимой консистенции.
2. Приготовление теста: В тестомес загружаются компоненты согласно рецептуре. Осуществляется замес в течение 10-15 минут до получения однородного, пластичного теста. Далее тесто «отдыхает» в течение 20-30 минут для созревания клейковины.
3. Формование изделий: Тесто раскатывается в пласт заданной толщины (1.5-2.0 мм) на автоматической раскаточной машине. Далее происходит дозирование начинки и формование вареников на пельменном автомате.
4. Термическая обработка: Сформованные вареники бланшируются паром или кратковременно отвариваются для предотвращения растрескивания при заморозке.
5. Замораживание и упаковка: Продукт поступает в скороморозильный туннель, где подвергается шоковой заморозке по технологии IQF при температуре -35°C. Замороженные вареники фасуются в пакеты из полипропилена или полиэтилена и упаковываются в гофрокороба.

Обоснование нововведения заключается в том, что введение псиллиума не только повышает содержание клетчатки, но и действует как гидроколлоид, улучшая влагоудерживающую способность теста. Это делает его более устойчивым к растрескиванию в цикле «заморозка-разморозка» и обеспечивает более нежную консистенцию после варки.

Глава 4. Расчет и подбор технологического оборудования

Для реализации разработанного технологического процесса был произведен расчет продуктового баланса и осуществлен подбор необходимого оборудования исходя из плановой производительности цеха — 500 кг готовой продукции в смену.

Расчет продуктового баланса

На основе утвержденной рецептуры был выполнен расчет расхода сырья на заданный объем выпуска. При расчете учитывались технологические потери на каждой стадии производства: при замесе теста, формовании, заморозке и упаковке. Это позволило точно определить потребность в сырьевых компонентах и спланировать производственный цикл.

Обоснование выбора и спецификация оборудования

Выбор оборудования производился на основе сравнения технических характеристик, производительности, энергопотребления и надежности различных моделей, представленных на рынке.

• Мукопросеиватель: Выбрана модель вибрационного типа, обеспечивающая высокую степень очистки и аэрации муки.
• Тестомесильная машина: Спиральный тестомес с двумя скоростями замеса, позволяющий контролировать процесс образования клейковины.
• Автомат для производства вареников: Линия, совмещающая функции раскатки теста, дозирования начинки и формования, производительностью до 600 кг/ч.
• Скороморозильный аппарат: Флюидизационный туннель (IQF), обеспечивающий быструю и равномерную заморозку продукции.
• Упаковочный автомат: Вертикальный фасовочно-упаковочный комплекс с мультиголовочным дозатором для точной фасовки продукции в полимерные пакеты.

Итоговый перечень оборудования был сведен в спецификацию с указанием марок, ключевых технических параметров и необходимого количества единиц для обеспечения бесперебойной работы производственной линии.

Глава 5. Организация контроля качества и безопасности продукции

Для обеспечения выпуска безопасной и качественной продукции была разработана система контроля, основанная на принципах HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points). Эта система позволяет выявлять, оценивать и контролировать опасные факторы на всех этапах производства.

Входной контроль сырья

Любая партия сырья, поступающая на производство (мука, ягоды, сахар, соль), проходит строгий входной контроль. Проверяется сопроводительная документация (сертификаты качества, декларации соответствия), а также проводятся лабораторные исследования на соответствие органолептических и физико-химических показателей установленным нормативам.

Контроль технологического процесса и ККТ

В ходе анализа технологической цепочки были определены следующие критические контрольные точки (ККТ):

1. Температура и время термической обработки (бланширования): Несоблюдение режимов может привести к микробиологической опасности. Установлены предельные значения и процедуры мониторинга.
2. Температура и время заморозки: От этих параметров зависит как безопасность, так и качество продукта. Медленная заморозка приводит к образованию крупных кристаллов льда, повреждающих структуру теста и начинки.
3. Контроль работы металлодетектора: Обязательная точка контроля для предотвращения попадания в готовый продукт металлических включений.

Контроль готовой продукции

Каждая партия готовой продукции проходит приемо-сдаточные испытания. Отбираются пробы для оценки органолептических показателей (вкус, цвет, консистенция после варки), физико-химических (массовая доля начинки, влажность) и микробиологических (контроль на сальмонеллы, листерии, кишечную палочку) характеристик. Продукция допускается к реализации только при полном соответствии требованиям нормативной документации.

Глава 6. Обеспечение безопасности жизнедеятельности и экологии

Организация безопасных условий труда и минимизация воздействия на окружающую среду являются неотъемлемой частью современного производства. В рамках дипломной работы был проведен анализ потенциальных рисков и предложены меры по их предотвращению.

Анализ опасных и вредных производственных факторов

На производстве вареников были идентифицированы следующие основные риски для персонала:

• Механические опасности: Наличие движущихся и вращающихся частей оборудования (тестомес, формовочный автомат, конвейеры).
• Термические опасности: Риск получения ожогов от горячей воды или пара на участке бланширования.
• Повышенный уровень шума: Работа компрессорного оборудования морозильных установок.

Мероприятия по охране труда

Для минимизации рисков разработан комплекс мероприятий. Все оборудование оснащено защитными кожухами и системами аварийной остановки. Для персонала разработаны и утверждены инструкции по технике безопасности при работе с каждым видом оборудования. Работники обеспечиваются необходимыми средствами индивидуальной защиты (спецодежда, перчатки, защитные очки, средства защиты органов слуха).

Экологическая безопасность

Проанализировано воздействие производства на окружающую среду. Основными источниками являются сточные воды, образующиеся при мойке оборудования, и твердые бытовые отходы (упаковка от сырья). Предложены меры по рациональному использованию водных ресурсов, а также заключение договоров со специализированными компаниями на утилизацию и переработку производственных отходов, что обеспечивает соответствие предприятия экологическим нормам.

Глава 7. Расчет экономической эффективности проекта

Финальным этапом дипломной работы является экономическое обоснование, доказывающее целесообразность внедрения разработанной технологии. Расчеты проводились на основе плановой производительности, текущих цен на сырье, оборудование и энергоносители.

Расчет капитальных вложений и себестоимости

Капитальные вложения включают затраты на приобретение, доставку, монтаж и пусконаладку основного технологического оборудования. Сумма первоначальных инвестиций является базой для расчета срока окупаемости.

Расчет себестоимости 1 кг продукции был произведен путем суммирования всех производственных затрат. В структуру себестоимости вошли:

• Затраты на основное сырье и материалы (мука, вишня, сахар и т.д.).
• Расходы на вспомогательные материалы (упаковка).
• Затраты на топливо и электроэнергию на технологические цели.
• Расходы на оплату труда основного производственного персонала.
• Общепроизводственные и общехозяйственные расходы.

Определение рентабельности и срока окупаемости

Отпускная цена на продукцию была установлена на основе анализа рыночных цен на аналогичные продукты и рассчитанной себестоимости. Разница между отпускной ценой и себестоимостью позволила определить ожидаемую прибыль. На основе этого показателя был рассчитан уровень рентабельности производства, который показывает эффективность использования производственных фондов.

Срок окупаемости проекта — ключевой показатель для инвесторов — был рассчитан путем деления суммы первоначальных капитальных вложений на величину чистой годовой прибыли. Полученный результат показал период, за который проект полностью вернет вложенные средства и начнет приносить чистый доход.

Итоговые расчеты продемонстрировали высокую экономическую привлекательность проекта. Оптимизация рецептуры и автоматизация процесса позволяют достичь конкурентоспособной себестоимости, а стабильный спрос на продукцию обеспечивает быструю окупаемость инвестиций. Это подтверждает, что внедрение предложенной технологии является экономически целесообразным.

Заключение

В ходе выполнения дипломной работы была достигнута поставленная цель — разработана и научно обоснована усовершенствованная технология производства вареников с ягодным наполнителем.

На основе полученных результатов можно сформулировать следующие основные выводы:

1. В результате анализа научно-т��хнической литературы были систематизированы данные о требованиях к сырью и ключевых аспектах технологии производства вареников, что позволило выявить перспективные направления для ее усовершенствования.
2. Разработана и обоснована рецептура теста с введением псиллиума, что позволило не только обогатить продукт пищевыми волокнами, но и улучшить его структурно-механические свойства, повысив устойчивость к растрескиванию при заморозке и варке.
3. Составлена детальная аппаратурно-технологическая схема производства, подобран комплект современного оборудования и разработана система контроля качества на основе принципов HACCP, обеспечивающая стабильный выпуск безопасной продукции.
4. Экономические расчеты подтвердили высокую рентабельность и быструю окупаемость проекта, что доказывает целесообразность его внедрения на предприятиях пищевой промышленности.

Практические рекомендации для производства включают внедрение предложенной рецептуры для расширения ассортимента функциональных продуктов и использование технологии шоковой заморозки IQF как ключевого фактора сохранения качества. Перспективы дальнейших исследований могут быть направлены на изучение других видов функциональных добавок (например, белковых обогатителей) и разработку технологий производства вареников для специализированного диетического питания.