На главную страницу
Написать письмо
Карта сайта

МАТРИЦЫ

Наша очередная статья месяца посвящена матрицам для производства макаронных изделий. Необходимо заметить, что речь пойдет о крупных матрицах, предназначенных для промышленного производства, поскольку между итальянскими фирмами-лидерами и остальными мелкими производителями, которые, конечно также имеют свою нишу на рынке, имеется существенная разница в технологии производства, качестве и количестве выпускаемой продукции.

Матрицы являются относительно недорогостоящим компонентом производства (стоимость матрицы для линии средней производительности составляет около 0,1-0,3% от стоимости линии), но именно матрицы обеспечивают разнообразие ассортимента и в значительной степени влияют на качество продукта. Обычно на крупных российских макаронных фабриках ассортимент составляет 10-20 форматов (видов) макаронных изделий, при этом наибольшее разнообразие имеют виды короткорезанных макаронных изделий. Как показывает наш опыт, наиболее распространенными в России являются мелкие и средние, не слишком сложные в производстве форматы: "рожки", "витушки", "улитки", "гребешки", "вермишель". Более крупные форматы и изделия сложных форм предполагают повышенное внимание технологов при производстве и не имеют традиций потребления. Терминология названий является не вполне устоявшейся (некоторые фабрики объединяют все или большинство коротких макаронных изделий под названием "фигурные", отделами маркетинга изобретаются весьма причудливые названия для разных видов изделий) поэтому профессионалы обычно оперируют не названиями, а номерами форматов из каталога фирмы-производителя. В последнем каталоге фирмы "Монтони Трафиле", входящей в группу "Паван", имеется 30 страниц и несколько сотен форматов, которые иллюстрируются изображениями готового продукта в сухом виде с указанием размеров.

Фирма "Монтони Трафиле" является одной из трех фирм-лидеров, обеспечивающих до 90% мирового рынка матриц для промышленного производства (каждая делает около 500 матриц в год, не считая комплектов запасных вставок и иного оборудования). Три из четырех крупнейших фирм-производителей промышленного макаронного оборудования находятся в Италии. Неудивительно, что крупнейшие фирмы по производству матриц также расположены в Италии.

Ассортимент продукции фирмы "Монтони" включает следующие позиции:
- Круглые матрицы для производства коротких макаронных изделий,
- Прямоугольные матрицы для производства длинных макаронных изделий,
- Машины для резки макаронных изделий с косым срезом типа "Перья" (8 моделей для матриц разных диаметров и прессов с одним или двумя шнеками),
- Распределители давления и матричные фильтры,
- Матрицемоечные машины для мойки круглых и прямоугольных матриц (8 моделей для матриц разных форм и диаметров),
- Вспомогательное оборудование (ножи для резки, стеллажи для хранения, емкости для замачивания матриц и т.п.).

Сегодня фирма "Монтони Трафиле" производит матрицы для всех моделей промышленных макаронных прессов и экструдеров производства фирм "Паван", "Брайбанти", "Бюлер" и других, то есть практически всех типоразмеров.

Кроме серийного производства фирма осуществляет полномасштабные технологические исследования и выполняет нестандартные заказы. По специальному заказу могут разрабатываться новые формы вставок, в том числе и такие, которые позволяют производить макаронные изделия в виде, скажем, фирменного знака заказчика.

Следует заметить, что матрицы используются не только для производства длинных и коротких макаронных изделий, но и для производства пеллетов и снеков, то есть там, где по экструзионной технологии производятся продукты питания из муки зерновых.

Технология производства
Матрицы производятся из специальных сплавов на основе меди типа латуни, часто с добавлением олова и алюминия (такие сплавы обычно называются «алюминиевой бронзой» BRAL), режущая поверхность покрывается толстослойным хромированием (матрицы небольшого диаметра могут выпускаться нехромированными или хромируются по специальному заказу). Матрицы комплектуются взаимозаменяемыми вставками; вставки имеют формующие части, изготовленные из тефлона (фторопласта). Некоторые матрицы выпускаются со вставками без тефлона, что придает поверхности готовых макаронных изделий пористый, шероховатый и белесый вид. В Италии такие изделия пользуются определенным спросом, поскольку напоминают домашние макароны сделанные вручную или с применением старых "традиционных" технологий. В России, где современные технологии получили распространение относительно недавно, все производители напротив стараются избежать кустарного имиджа своих изделий, поэтому 95% матриц имеют тефлоновые вставки. Именно тефлон придает поверхности макарон гладкость, которая обеспечивает отражение света и особый блеск изделий. Стоит отметить, что матрицы без тефлона изнашиваются гораздо медленнее, поэтому их использование оправдано в том случае, если производитель ограничен в финансах и не придает большого значения внешнему виду продукта.
Довольно простая форма матриц предполагает, тем не менее, весьма сложный технологический процесс, которому предшествует проектирование, осуществляемое совместными усилиями инженеров и технологов.
В последние несколько лет наблюдается прогрессивный рост инвестиций в новые технологии проектирования, производства и контроля готовой продукции. Широкое применение компьютеров и станков с программным управлением позволило улучшить качество и увеличить производительность при некотором снижении стоимости матриц. С применением компьютеров стало возможным производить исследования разных комбинаций толщины и сечения различных форматов, типа и формы ребер на поверхности изделия и некоторых других параметров, которые позволяют добиться лучшей однородности макаронных изделий при варке и, что немаловажно, улучшить внешний вид изделий на тарелке.
Электронные системы контроля позволяют проверять качество и соответствие размеров отверстия во вставке размерам продукта.
Считается, что использование графических станций и станков с программным управлением сделало процесс изготовления более быстрым, точным и аккуратным, однако изучение и подготовка некоторых форматов к производству остается индивидуальным процессом, зависящим от потребностей разных клиентов.
Правильные отношения с клиентом являются залогом успеха в изготовлении правильной матрицы. В первую очередь при заказе определяются главные параметры: тип формата с соответствующей спецификацией, размеры матрицы, тип и производительность пресса; после этого осуществляется проектирование. При проектировании учитывается множество параметров, которые влияют не только на правильность экструзии и формирование изделия, но и затем на процесс сушки, упаковки и варки. На основе всех технических деталей, согласованных с клиентом, составляется компьютерная программа изготовления.
Производительность и надежность матрицы являются двумя основными параметрами, которые постоянно совершенствуются параллельно улучшению тех же параметров собственно производственной линии.
В том, что касается производительности, для каждого отдельного случая определяется оптимальное количество отверстий в матрице, которое зависит от производительности пресса и поверхности прессования, для того, чтобы гарантировать оптимальную скорость экструзии в зависимости от формата для коротких макаронных изделий или, в случае с длинными макаронными изделиями, заданный вес изделий на бастуне.
Вставки изготавливаются таким образом, чтобы обеспечить необходимую компрессию и правильное формирование продукта в зависимости от типа используемого сырья (мука твердых сортов пшеницы, мука мягких сортов пшеницы, смеси мягкой и твердой в разных пропорциях и использование различных добавок).
Размер суммарного сечения вставок рассчитывается с тем, чтобы скорость прохождения теста сквозь матрицу не превышала 4 метра в минуту. Если скорость экструзии окажется выше, то имеется риск повреждения тефлона вставок, а также изменения структуры крахмала в тесте.

Существенное повышение производительности прессов (на выставке Ipack Ima 2000 фирма «Паван С.п.А.» представила пресс PMP260 с головкой диаметром 670 мм, который в версии с 1 шнеком обеспечивает производительность 3000 кг/ч, а в версии с 2 шнеками – 6000 кг/ч) привело к разработке и изготовлению вставок новой конструкции, которые имеют лучшую устойчивость к износу (увеличение толщины самой вставки и части, через которую проходит продукт, внедрение новой технологии запрессовки тефлонового вкладыша и применение новых материалов); для некоторых форматов разработаны матрицы специального исполнения, которые имеют на 30 - 50% больше отверстий и при этом сохраняют принцип взаимозаменяемости вставок.
Материал для изготовления матриц должен характеризоваться хорошей устойчивостью к давлению и определенной теплопроводностью; однородность температуры матрицы является фундаментальным условием правильной экструзии и обуславливает равномерный износ вставок.
В настоящее время использование бронзо-алюминиевого сплава гарантирует правильное распределение тепла в толще матрицы, в частности благодаря высокому содержанию меди в сплаве, и в то же время достаточную механическую прочность.

Срок изготовления матриц и комплектов запасных вставок составляет около 60 рабочих дней. Объясняется это тем, что три крупнейшие итальянские фирмы обеспечивают потребности макаронных фабрик во всем мире, поэтому поступающие заказы не принимаются в производство немедленно, а встают в очередь и изготавливаются по мере ее продвижения. В отдельных случаях на складах оказываются готовые матрицы или вставки, но это скорее исключение, поскольку вся подобная продукция изготавливается под заказ для каждого конкретного клиента. Исходя из вышесказанного, рекомендуется планировать приобретение матриц заранее и размещать заказы с расчетом на то, что с момента оплаты до получения товара макаронной фабрикой проходит около 75 рабочих дней.

Организация производства
Для обеспечения эффективной работы на макаронной фабрике должно быть организовано отделение, имеющее магистрали с холодной и горячей водой, включающее следующее оборудование и приспособления:
- стеллажи для хранения матриц,
- стеллаж для хранения матричных фильтров и распределителей давления,
- матрицемоечная машина,
- ванна для замачивания матриц после использования,
- стол с подсветкой для инспекции матриц,
- верстак для замены вставок,
- таль с направляющей для подъема и перемещения матриц,
- тележка для транспортировки матриц в цех и обратно.
Если на предприятии имеются линии для производства длинных и коротких макаронных изделий, то указанное отделение должно быть приспособлено для обслуживания как круглых, так и прямоугольных матриц, а также оснащено машиной для чистки бастунов.

Как и все остальное оборудование, матрицы изнашиваются с течением времени. Срок действия матрицы является весьма условной величиной и зависит от множества параметров: формат изделий (матрицы с прямыми отверстиями во вставках изнашиваются медленнее, чем матрицы со вставками сложных форм), качество сырья (мука твердых сортов пшеницы с высокой гранулометрией обладает повышенными абразивными свойствами), давление на головке (даже кратковременные скачки давления могут привести к выдавливанию тефлона вставок), правильность применения матричных фильтров, соблюдение параметров мойки матриц и т.п., включая жесткость и степень очищенности воды. Фирмы-производители заявляют, что примерное значение срока службы матрицы может колебаться в пределах 500-2000 часов работы в зависимости от вышеуказанных условий. Специально обученный человек (обычно эту работу выполняет технолог) должен периодически замерять степень износа отверстий во вставках. При достижении износа, который невозможно компенсировать подстройкой параметров сушки (значительное увеличение толщины стенки изделий), необходимо заменить вставки матрицы. Комплект вставок стоит примерно 50-70% от стоимости новой матрицы (в зависимости от формата), поэтому обычно меняется не вся матрица, а только вставки, которые устанавливаются в старый корпус матрицы. Собственно корпус (особенно с хромированной режущей поверхностью) практически не подвержен износу, за исключением случаев механического повреждения в результате неосторожного обращения. Замена вставок должна производиться квалифицированным специалистом; при этом должны использоваться специальные инструменты, имеющиеся в комплекте; в случае с фигурными несимметричными изделиями следует соблюдать порядок размещения вставок в корпусе матрицы в зависимости от направления вращения ножа по матрице.

Весьма важным в обеспечении качества макаронных изделий является состояние режущих ножей (для коротких макарон). Нож должен быть правильно заточен, а также должен находиться под определенным углом к матрице. Плохое состояние ножей ведет к повышенному износу самих ножей и режущей поверхности матрицы; также заминаются края изделий, после сушки на них образуются заусенцы и белые полоски. Выпускаются специальные устройства для заточки ножей и регулировки их расположения.

Прилагаем инструкции по эксплуатации матриц, составленные специалистами фирмы «Монтони».

Монтони Трафиле С.п.А.

ИНСТРУКЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МАТРИЦ ДЛЯ
ПРОИЗВОДСТВА МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

1) Обращаться с матрицами следует таким образом, чтобы избежать любых возможных контактов поверхности резки матриц с любыми твердыми инородными телами, а тем более избегать ударов и царапин, сделанных другими поверхностями, такими, например, как стойки стеллажей для хранения матриц, тележки для их перевозки и т.д. В особенности следует защищать фторопласт (“тефлон”) вставок, и избегать смещения в сторону центрального стержня вставки (в противном случае толщина стенок макаронных изделий не будет равномерной).

2) Перед установкой матриц на пресс их следует предварительно разогреть при температуре около 40C, для того, чтобы избежать повреждения вставок повышенным давлением теста в начале производства. Существует весьма значительная разница в коэффициентах трения между холодной матрицей и матрицей, вышедшей на режим (при температуре 50-55C). Подогревать матрицу до более высокой температуры ошибочно, т.к. это может повлечь за собой аномальное термическое расширение фторопласта вставок и как следствие уменьшение толщины зазора.

3) Рекомендуется выполнять предварительный разогрев матриц путем погружения их в ванную с теплой водой (40-50C). Для некоторых видов макаронных изделий эта фаза должна длиться не менее 2 часов, т.к. ввиду очень сложной формы некоторых вставок матрицемоечная машина не может полностью удалить остатки теста из вставок, поэтому длительное время замачивания необходимо для того, чтобы вновь размягчить остатки теста. Таким образом, старое тесто размягчается и легче выталкивается наружу в начале производства. В противном случае присутствие сухих частиц теста может вызвать неправильное формообразование макаронных изделий и повредить фторопласт вставок в момент, когда под давлением нового теста засохшие кусочки начнут перемещаться.

4) Просвет (размер ячейки сетки) сетчатых фильтров, используемых для защиты перед матрицей должен быть всегда меньше толщины стенки макаронных изделий данного вида, в противном случае инородные примеси в муке могут повредить фторопласт вставок.

5) Перед тем, как устанавливать нож, следует проверить степень заточенности лезвий и отсутствие на них зазубрин. Лезвия с зазубринами или плохо заточенные могут повредить как вставки, так и основную поверхность матриц, а также ухудшить форму макаронных изделий.

6) Перед запуском ножа в автоматическом режиме следует проверить вручную, что нож свободно вращается по матрице не встречая препятствий. Иногда поверхность матриц имеет впадины или вставки не находятся правильным образом в своих гнездах, что может повредить нож, особенно если он сделан из тонкой стали.

7) Рекомендуется промывать матрицы сразу после снятия с пресса. Если это по каким либо причинам невозможно, матрицы должны быть погружены в воду на все время до того момента когда будет осуществлена мойка.

8) При мойке матриц обычно используется давление воды не выше 25-30 атмосфер, для того, чтобы избежать проблем, которые могут проявиться в том случае, если вода проникает в зазор между фторопластом вставок и латунной стенкой.

9) Температура воды при мойке матриц не должна превышать 40С в связи с вышеуказанными проблемами термического расширения фторопласта. Насос лучше всего работает при температуре всасываемой воды, не превышающей 24C. При температуре 70C и выше возможны повреждения внутренних уплотнений насосов и изменение структуры фторопластовых вставок.

10) При замене вставок необходимо пользоваться специальными инструментами, входящими в комплект и устанавливать новые вставки в определенном порядке.

 

Rambler's Top100
О фирме | Оборудование | Цены | Новости | Статьи | Контакты | F.A.Q.
Pavan S.r.L. ©2004