Некоторые нормы планировки убойных цехов малой мощности

Наверное, не будет преувеличением сказать, что убой и переработка птицы являются наиболее сложным технологическим процессом во всей цепочке производства мяса бройлеров. Непосредственно убой и последующая за ним переработка мяса осуществляются на основе последовательно выполняемых технологических операций в условиях единого поточно-конвейерного процесса. Если учесть, что при переработке мясных продуктов необходимо удалять и утилизировать отходы убоя, а вырабатываемые мясные изделия необходимо упаковывать, маркировать, охлаждать, а в отдельных случаях и замораживать, с целью гарантированного их хранения, то очевидно, что задачи, которые приходится решать при проектировании перерабатывающих производств являются многосложными и требуют разносторонних знаний.

Отправными точками при проектировании технологии убоя и переработки являются показатели планируемой мощности производства. Еще лучше если маркетинговая служба предприятия (компании-собственника) может спрогнозировать по видам ассортиментного ряда наиболее востребуемые изделия в зависимости от спроса.

При расчете мощности цеха убоя в техническом задании на проектирование необходимо также учесть требования производственно-технологических этапов, предшествующих убою. А именно, требование цеха откорма, выбивать все поголовье, содержащееся в птичнике (зале) за одну рабочую смену. Оно обусловлено рядом технологических требований цеха откорма бройлеров, в частности необходимостью обеспечения голодной выдержки цыплят перед убоем, а ее, как известно, проще проводить, если полностью прекратить подачу корма в птичник. Кроме того, при отлове птица подвергается значительному стрессу. Если оставить часть поголовья для отлова на следующий день, последует снижение живой массы, дополнительный отход поголовья и как следствие этого ухудшение показателей выращивания.

При габаритных размерах 90 м Х 12 м полезная площадь птичника составляет 1080 кв. м., где возможно разместить до 21 тысячи голов суточных цыплят (19,5 голов на кв.м). При плановой сохранности поголовья (92 – 94%) ко времени забоя остается около 19 тысяч голов. Соответственно, минимально-достаточная мощность убойного оборудования должна составлять не менее 3 тыс. гол/час. Цеха такой мощности считаются небольшими, а скорость движения конвейерной линии позволяет обрабатывать птицу вручную. При необходимых навыках работающего персонала качество выпускаемой продукции при ручной обработке ни сколько не уступает, а иногда даже превосходит продукцию, обработанную механическим способом.

Надо признать, что сегодня, в условиях насыщенности рынка разнообразными мясными изделиями показатели качества выпускаемой продукции являются ключевыми для производителей. Поэтому при проектировании технологического процесса разработчик обязан ориентироваться на требования рынка, гарантируя переработчику конкурентные преимущества.

Сегодня минимальные требования к ассортименту продукции, с которым можно выходить на рынок, это целые тушки цыплят-бройлеров, маркируемые - ЦБЕЕ-1, (ГОСТ 52391-82) упакованные в фирменные пакеты из полимерной пленки и порционные части тушек, получаемые путем распиловки их на 6 – 12 частей, уложенные соответствующим образом на лотки из вспененного полистирола и обернутые стрейч-пленкой.

При убое 19 тыс. голов, средней живой массой 1,8 кг (самый востребованный на рынке стандарт гриль) и убойном выходе 70% производство мяса составит 23 940 кг. + 15% субпродукты, головы и ноги – 5 130 кг. Итого: выработка мясопродукции в смену составит в пределах – 29 тонн.

На практике из общего объема вырабатываемой продукции 15% нельзя отнести к стандарту отвечающему требованиям ГОСТа. Как правило, это тушки с прижизненными пороками и травмами, полученными в процессе отлова, транспортировки и переработки. Такую продукцию нельзя пускать в реализацию. Чтобы избежать финансовых потерь, нестандартную продукцию подвергают порционной разделке, отбраковывая поврежденные части тушки. По нашим расчетам – это составит 3 591 кг в смену.

Порционную разделку тушек в цехах малой мощности производят при помощи ручных дисковых пил. Квалифицированный оператор может порционировать до 2, 5 тонн мяса в смену. Чтобы распилить такой объем достаточно всего две дисковые пилы. Потери мяса при отбраковке (переломы, гематомы, намины и пр.) составляют - 5–8%.

После того, как определен объем производства в целом и по видам ассортиментного ряда, можно приступать к проектированию производственных процессов и пространственному размещению технологического оборудования. Как правило, фирмы-поставщики технологического оборудования предлагают собственные проектные решения по пространственному размещению конвейерных линий, и их можно успешно использовать в случае строительства нового здания.

Если производится реконструкция в существующем здании убойного цеха или иного производственного помещения, которое предполагается перепрофилировать под убой и переработку птицы, то оборудование вписывается в имеющиеся площади. В этом случае предлагаемые поставщиками решения необходимо адаптировать не только к имеющемуся пространству, в частности по высотам, но и приводить в соответствие с действующими нормами и правилами.

Если предстоит построить новые производственные помещения, то следует придерживаться следующих принципов:

• Уровень пола в производственных помещениях должен быть выше уровня планировочной отметки территории на 1,2 м. Преимущества следующие: простота складирования расходных материалов и отгрузки продукции в транспортные средства, возможность проложить некоторые коммуникации под уровнем пола и простота доступности к ним. Отсутствует необходимость во избежание промерзания грунта подогревать пол в низкотемпературных камерах холодильника, так как под ними будет продуваемое пространство.
• По возможности отказаться от расположения всякого рода агрегатов в помещениях ниже планировочной отметки территории и вообще отказаться от устройства подвальных помещений. Строительство их намного дороже, а эксплуатация не обеспечивает соответствия санитарным требованиям.
• Минимальная высота в производственных помещениях от уровня пола до балок перекрытия должна составлять не менее пяти метров. Это обусловлено тем, что большинство инженерных коммуникаций (конвейерная линия, вентиляционные короба, трубопроводы подачи воды и передувки отходов убоя, электрические кабели) крепятся к балкам перекрытий и прокладываются именно под ними.
• Полы в помещениях должны быть гладкими с минимально допустимыми уклонами, за исключением помещений, где технологией предусмотрен сток воды.

Данный список можно продолжить, но в данном случае речь идет о принципиально важных моментах.

При проектировании производственных процессов одновременно рассчитываются требуемые площади под них. Это особенно важно для помещений, где в производстве занято большое количество работников. К ним относятся отделение потрошения, и в особенности - фасовки, упаковки, взвешивания и маркировки готовой продукции.

Серьезного расчета требуют площади под порционную разделку тушек. Технологический процесс здесь включает в себя также зачистку порционных частей, укладку на лотки из вспененного полистирола, упаковку в пленку, маркировку и взвешивание лотков, укладку их в картонные коробки. Как правило здесь также устанавливают пресс мехобвалки. Для обслуживание его требуется от 8 до 20 кв.м в зависимости от производительности. Не лишним будет предусмотреть резервные площади под перспективное расширение ассортимента выпускаемой продукции.

Практика показывает, что под конвейерное оборудование производительностью 3 тыс. голов в час необходимо не менее 500 кв. м, под упаковку и фасовку продукции – 300 кв. м. В случае расширения ассортимента в перспективе резерв площади должен составлять не менее 300 кв.м.

При расчете численности персонала пользуются, как правило, существующими нормами, но и здесь детальный тщательный анализ каждой технологической операции и наличия средств механизации при ее выполнении позволит оптимизировать расчеты численности и площадей.

Определение численности работников, включая административно-технический персонал и инженерные службы, необходимо для расчета площадей под бытовые и санитарно-технические помещения. Здесь будет уместно знать, например, сколько из общего числа работников будет мужчин и женщин. Это позволит рассчитать площади, под раздевалки и количество санузлов для каждой. Расчет делается в соответствии с действующими санитарными норма для пищевых производств.

Необходимо отметить, что наряду с качественными характеристиками обработки, быстрое охлаждение мяса после убоя птицы – является гарантией его длительного хранения, как в охлажденном виде, так и замороженном.

Существует несколько способов охлаждения мяса. Среди них наиболее популярный и распространенный – метод контактного охлаждения в воде. Сегодня на перерабатывающих предприятиях США, стран Латинской Америки, Азии более 80% птицы охлаждается именно таким способом. Его преимущество - высокая эффективность теплообмена. Недостаток – увеличение риска взаимного обсеменения мяса патогенной микрофлорой что, впрочем, решается добавлением в воду дезинфицирующего раствора.

В странах ЕС, в результате законодательных инициатив в последнее время получил распространение метод предварительного охлаждения мяса в воздушных тоннелях, в том числе с аэрозольным распылением воды. Несомненным преимуществом его является соответствие санитарным требованиям безопасности, которым в Европе уделяется большое внимание. Однако с точки зрения эффективности теплообмена, он во многом уступает контактному (погружному), и является значительно более затратным как в стоимости оборудования, так и эксплуатационных издержках.

Видимо поэтому в нашей стране на многих предприятиях, занимающих лидирующее положение в отрасли, используется комбинированный способ, при котором мясо сначала охлаждают в воде, а затем в воздушных туннелях.

Не менее важно при проектировании технологических процессов разработать систему транспортировки отходов из зоны убоя в цех утилизации. От того насколько эффективно будет действовать данная система зависит санитарно-гигиеническая обстановка в цеху.

Отходы из отделения потрошения удаляют как правило двумя способами: гидротранспортировкой, с последующим сепарированием воды и методом передувки сжатым воздухом по системе трубопроводов, откуда отходы поступают в промежуточные накопительные емкости или напрямую в котлы для переработки. Система передувки отходов является оптимальной с точки зрения санитарных норм, так как продукт перемещается и хранится в закрытых контурах, где исключается его контакт с окружающей средой и с продуктом переработки – мясокостной мукой.

Перо из зоны первичной обработки птицы удаляется гидросмывом, с последующей перекачкой перо-водяной пульпы к сепаратору, который располагается в зоне переработки отходов. Из сепаратора перо поступает в накопительные емкости (передувочные баки) где хранится до подачи на переработку или утилизацию.

Сегодня описаны новые технологии утилизации отходов пищевого производства. Среди них большой интерес представляет метод сухой экструзии. Однако мы не смогли найти ни одной птицефабрики в России, где бы успешно, в промышленных масштабах применялись альтернативные технологии переработки отходов. За рубежом, в том числе и в европейских странах на бойнях отходы так же утилизируются в котлах, где продукт обеззараживается путем варки при высокой температуре и давлении.

В целом, необходимо отметить, что цех утилизации, с точки зрения поддержания необходимых санитарных норм необходим не только для обслуживания убойного цеха, но и для всего птицеводческого предприятия, так как его задача утилизировать не только отходы убойного производства, но и падеж с промышленной зоны, а также отходы инкубации. Поэтому, при расчете количества котлов, необходимо учитывать не только объем отходов убойного производства, но и отходы из зоны выращивания и инкубации.

Отходы только убойного производства при переработке 19 тыс. голов в смену составят 5,5 – 6 тонн. К ним необходимо прибавить падеж и отходы инкубации, которые рассчитываются отдельно.

Как отмечалось выше, скорейшее охлаждение мяса после убоя птицы является ключевым требованием процесса переработки, поэтому рассчитывать потребности в холоде и площадей для хранения готовой продукции необходимо так же тщательно. Сегодня отсутствуют какие-либо нормативы, регламентирующие минимально необходимые площади холодильников для птицеперерабатывающих предприятий. Поэтому логика расчета для производителя должна быть следующая: ориентируясь на скорейшую реализацию продукции в охлажденном виде надо помнить о рисках, связанных с возможной утратой продукции при хранении ее в условиях дефицита холодильных мощностей. Чтобы невостребованную охлажденную продукцию сохранить, ее необходимо быстро заморозить. Для этого нужно иметь мощности, позволяющие замораживать всю вырабатываемую в смену продукцию, то есть – 29-30 тонн. Полное замораживание ее до минус 8 - 20°С должно проходить максимум за 18 часов, чтобы в первой половине следующей смены можно было переместить продукцию в камеры хранения, освободив морозильник для новой партии.

Емкость камер хранения должна позволять размещать не менее трех - пятидневного объем вырабатываемой продукции.

Рассчитывая площади камер заморозки и охлаждения для типовых помещений, высотой до 4 м, необходимо помнить, что объем размещения продукции в них в расчете на 1 м кв. площади пола меньше по сравнению с камерами хранения и составляет примерно 350 и 600 кг соответственно. Это объясняется тем, что для эффективного замораживания и охлаждения упакованной продукции, ее необходимо помещать в камеры специальным образом, обеспечивая свободную циркуляцию воздуха между коробками. Лучший вариант - использование специальных контейнеров или стеллажей, обеспечивающих эффективный теплообмен в камере. После замораживания коробки с продукцией перекладывают на паллеты и перемещают в камеры хранения.

Таким образом, зная структуру производства, а она состоит из отделения убоя и переработки птицы, отделения утилизации отходов и холодильника можно рассчитать его потребности в энергетических, тепловых ресурсах, воде, а также объемы стоков.

По электропотреблению, расчеты производятся суммированием установленных мощностей различных модулей выбранного технологического оборудования.

В качестве примера можно привести примерные установленные мощности в электроэнергии для цеха производительностью 3 тыс. голов в час, с отделением утилизации отходов (три котла Лапса) и холодильником.

• технологическое оборудование (убой и переработка птицы): 250 - 270 кВт;
• морозильное и холодильное оборудование: 500 - 600 кВт;
• оборудование цеха утилизации (3 котла Лапса): 140 - 160 кВт;
• вентиляция и внутреннее освещение: 130 - 150 кВт;

В сумме нагрузки установленной мощности составили 1180 кВт, а расчетной (потребляемой) мощности 1180 х 0,75 = 885 кВт.

Из приведенных выше цифр обращают на себя внимание высокие установленные мощности морозильного и холодильного оборудования.

Для гарантированного замораживания 29 тонн мяса до температуры минус 8…18°С за 18 часов необходима холодильная установка, обеспечивающая не менее 200 кВт холодопроизводительности. К ней необходимо добавить мощность установки для производства «ледяной» воды, производительностью не менее 10 куб.м в час. Мощность ее составит примерно 150 – 170 кВт холодопроизводительности. При охлаждении мяса в воздушном туннеле, установленные мощности холодильных агрегатов могут возрасти в 1,5 – 2 раза.

Затраты воды на производственные и бытовые нужды рассчитывается на основе нормативов для мясоперерабатывающих и холодильных цехов. Однако ориентироваться только на параметры, указанные в СНиПах не совсем верно, да и практика показывает существенное различие в цифрах.

Проведенные исследования показали, что при оснащении современным оборудованием цеха мощностью 3 тыс. голов бройлеров в час на технологические нужды достаточно 200 – 250 м куб воды в смену. Из указанного объема 90 – 100 м куб воды расходуется на предварительное охлаждение мяса и субпродуктов.

К сожалению, на большинстве предприятий аналогичной мощности расход воды только на технологические нужды иногда превышает 500 м куб. в смену, что говорит об изношенности оборудования или о не внимании персонала к проблеме экономии воды.

Что касается норм расхода воды на мойку производственных помещений и технологического оборудования то говорить о них просто абсурдно, ибо цель одна – обеспечение идеально чистых, стерильных условий производства.

Сегодня в средствах информации регулярно мелькают сообщения о массовых отравлениях людей, как молочными, так и мясными продуктами, изготовленными в промышленных условиях. К сожалению, некоторые птицеперерабатывающие цеха в нашей стране, работающие не одно десятилетие, здесь не являются исключением. Сегодня, когда перед производителями стоит задача наращивания объемов производства мяса, качественным показателям не всегда уделяется достаточное внимание. Известны предприятия, где не только имеет место вопиющее нарушение элементарных норм производственной гигиены, но так же недопустимым образом нарушается технология переработки и охлаждения мяса. Охлаждают мясо и субпродукты, в лучшем случае, обычной водой из скважины температурой +13…15°С. В результате, температура в глубине мышц тушки, поступающей на упаковку после такого охлаждения, составляет 25°С, что недопустимо. Мощность холодильных установок позволяет в лучшем случае охладить продукцию до + 4 …5 °С за сутки. О подаче кондиционированного воздуха в помещения разделки и упаковки и речи нет. К условно отвечающему требованиям для пищевого производства можно отнести и оборудование, выпускаемое некоторыми отечественными производителями и, в частности АО «Полтавамаш». Редукторные приводы, дисковые автоматы, направляющие пути и роликовые каретки конвейерных линий, ленточные транспортеры, передувочные баки и прочие агрегаты полтавского завода выполнены из обычного металла, в то время как у зарубежных аналогов все детали как минимум оцинкованы, а непосредственно соприкасающиеся с продукцией выполнены из нержавеющей стали.

Подводя итог сказанному, хотелось бы еще раз отметить, что проектирование убойного производства процесс уникальный. Здесь приходится рассчитывать мощность холодильных установок и паровых котлов, проектировать вентиляцию и систему отопления, рассчитывать потребности электроэнергии и воды, проектировать логистику выполнения технологических операций в их последовательности и многое другое. Такую работу могут выполнить только профильные проектные организации, имеющие специальные лицензии. Однако даже при наличии специалистов по проектированию мясоперерабатывающих производств, в некоторых случаях не лишним будет привлечь профильных специалистов из других организаций. В частности, это касается проектирования отделения переработки отходов, так как котлы Лапса это сосуды, работающие под давлением, а проектная документация до передачи ее в работу подлежит обязательной экспертизе в надзорных органах.

Но ключевая роль в решении поставленных задач все же принадлежит заказчику, так как именно он излагает в техническом задании требования для проектантов. И от того насколько полно и детально изложены эти требования, и как тщательно заказчик анализирует и принимает те или иные технические решения, предлагаемые проектантами, зависит успех в решении поставленных задач.

Дмитрий Бахтин, кандидат с/х наук,

Журнал “ПТИЦА и птицеПРОДУКТЫ” №1/2005.