Оборудование для пастеризации и стерилизации

Для регулирования содержания влаги  в масле маслоизготови- тель снабжен  специальным аппаратом для дозирования  пахты или воды, который подсоединяется двумя гибкими шлангами к инъекционному блоку. Последний расположен после третьей камеры шнекового текстуратора. Производительность маслоизготовителя 800... 1000 кг/ч, мощность привода 31 кВт.

Маслообразователь барабанного типа (рисунок 11) состоит из трех цилиндров одинаковой конструкции, установленных на станине один над другим и соединенных планками. В состав цилиндра входят две обечайки, вытеснительный барабан, передняя и задняя крышки с редуктором и электродвигателем. Обечайки цилиндра образуют теплообменную рубашку, в которой проложена направляющая спираль. По спирали под давлением движется рассол или ледяная вода, охлаждая внутренний цилиндр и находящиеся в нем сливки.

Вытеснительный барабан сварен из листовой нержавеющей стали. Во внутреннюю полость его вварены ребра  жесткости. На его внешней стороне  закреплены два ножа с пластинками  из пластмассы (полиамид 68). Ножи свободно поворачиваются в отверстиях стенок, выступающих над плоскостями, и вытеснитель- ного барабана. При вращении последнего ножи отбрасываются и прижимаются лезвием к внутренней поверхности цилиндра, снимают охлажденный слой сливок и перемешивают его с остальной массой продукта. Полученная смесь уходит в щель между ножом и плоскостью вытеснительного барабана.

1- кронштейн, 2 – спускной кран, 3 – направляющая втулка, 4 – воздушный кран, 5 – передняя крышка, 6,16 – уплотнительные кольца, 7 – передний фланец цилиндра, 8 – вытеснительный барабан, 9 – обшивка цилиндра, 10 – наружная обечайка цилиндра, 11 – спираль, 12 – внутренняя обечайка цилиндра, 13 – задний фланец цилиндра, 15 – задняя крышка, 16 – редуктор, 17 – электродвигатель, 18 – нож, 19 – станина.

 

Рисунок 11 – Маслообразователь  барабанного типа

 

В верхней части крышек цилиндров  установлены краны для удаления из аппарата воздуха в момент его  пуска. В нижней части крышки верхнего цилиндра размещен спускной кран для  выпуска из маслообразователя готового продукта.

Высокожирные сливки температурой 60...70 °С подаются в нижний цилиндр  маслообразователя и, продвигаясь  последовательно через три цилиндра, преобразуются в результате тепловой и механической обработок в масло, которое при 12...16 ⁰ С выходит через спускной кран.

Описанный маслообразователь выпускают  под маркой Т1-ОМ-2Т. Его производительность 500...600 юг/ч при мощности привода 6,6 кВт. Несколько лучшие показатели имеет  маслообразователь Я7-ОМ-ЗТ, в котором  усовершенствована система механической обработки сливок. Для этого продукт  дополнительно обрабатывается двумя дисками с перфорированными лопастями, расположенными на выходе из цилиндров.

В основе дальнейшей модернизации маслообразователей заложена идея разделить процесс маслообразования на две стадии: охлаждение высокожирных сливок и механическая обработка промежуточного продукта, осуществляемые в двух различных аппаратах — маслоохладителе и обработнике.

В маслообразователе Т1-ОМ-2Т усовершенствованной конструкции изменено устройство вытеснительного барабана, вследствие чего охлаждение происходит в тонком слое — продуктовый зазор между охлаждающей поверхностью и барабаном уменьшен с 30 до 5...7 мм. Для лучшего прилегания к образующей цилиндра и полного снятия с его стенок охлажденного продукта ножи состоят из трех частей вместо одной.

Обработник в модернизированном  маслообразователе выполнен в виде цилиндра, в котором размещена мешалка лопастного типа. Мешалка представляет собой рамку, с внутренней стороны которой в шахматном порядке приварены лопасти под углом 60°.

Привод мешалки включает в себя электродвигатель и коробку скоростей, что позволяет обрабатывать продукт  с различной интенсивностью — с частотой вращения мешалки 3; 4 или 5,5 с^-1.

В некоторых маслообразователях механическая обработка промежуточного продукта осуществляется до его поступления в цилиндры аппарата. Так, в четырехцилиндровом маслообразователе Я5-ОМГ высокожирные сливки обрабатывают после предварительного охлаждения до 12...20 ⁰С в пластинчатом охладителе и прохождения специального аппарата — дестабилизатора. В последнем на них воздействует специальный рабочий орган, вращающийся с частотой 25 с^-'. Подготовленный таким образом продукт в маслообразователе подвергается окончательной термомеханической обработке.

В пластинчатых маслообразователях тенденция  дифференцирования процесса маслообразования на операции охлаждения и механической обработки получила дальнейшее развитие. Примером этому является маслообразователь РЗ-ОУА1, входящий в комплект автоматизированной линии производства сливочного масла П8-ОЛФ.

Основные узлы пластинчатого маслообразователя РЗ-ОУА1 (рисунок 12) — станина, охладитель, маслообработник и электропривод.

Станина — основа для крепления  всех составных частей маслообразователя.

Охладитель представляет собой  сжатый пакет пластин в комплекте  с ножами, надетыми на приводной  вал редуктора. Уплотнение пластин между собой осуществляется резиновыми прокладками, сжатие пластин в пакет — с помощью нажимной плиты и специальных гаек. По каналам, образованным распорными втулками продуктовых пластин, хладоноситель поступает во внутреннюю полость охлаждающих пластин, омывает торцевые стенки этих пластин изнутри и через такие же каналы выводится наружу. Хладоноситель движется параллельным потоком по группам пластин.

1— винт; 2, 4, 6, 21 — шкивы; 3— ремень; 5—ролик натяжной; 7, 24— трубопроводы; 8— опора; 9— шарнир;10— плита; 11, 13, 25— облицовка; 12 — редуктор; 14— тройник; 15— кран для спуска воздуха; 16— маслообработник; 17—охладитель; 18— трехходовой 'кран; 19— вал маслообработника; 20— станина; 22— нажимная плита; 23— вал редуктора; 26— электродвигатель; 27— крепежная доска

 

Рисунок 12 - Маслообразователь РЗ-ОУА1

 

Движение охлаждаемых сливок обеспечивается иным способом. В первой части охладителя сливки поступают в полость, образуемую продуктовой пластиной, через центральное отверстие охлаждающей пластины, откуда по щели, образуемой охлаждающей пластиной и вращающимся диском, — к периферии диска. Продукт огибает диск и движется в зазоре между ним и стенкой следующей охлаждающей пластины от периферии диска к центру, после чего направляется в следующую секцию через центральное отверстие охлаждающей пластины.

Во второй части охладителя в  зоне температуры, где вязкость продукта существенно повышается, с целью  уменьшения гидравлического сопротивления пластинчатого аппарата движение продукта между каждой парой охлаждающих пластин осуществляется в одном направлении — либо от центра к периферии, либо наоборот. Для этого в охлаждающих пластинах выполнены сквозные отверстия для прохода продукта. Они расположены по окружности в зоне, прилегающей к продуктовой пластине. Зазоры по центральной части между этими пластинами и вращающимся валом уплотнены с помощью специальных втулок, которые прижимаются к пластине за счет создаваемого давления. В данной части охладителя вместо дисков на валу установлены лопастные турбулизаторы (крестовины) со скребковыми ножами. Ножи, непрерывно вращаясь, перемешивают продукт и счищают его с торцевых поверхностей охлаждающих пластин, чем интенсифицируют процесс теплообмена.

Маслообработник (рисунок 13) представляет собой цилиндр с отражателем и трехлопастной мешалкой. Отражатель имеет неподвижные лопатки и текстурационную решетку, расположенную между фланцем цилиндра и конусной частью маслообработника. Мешалка закреплена на валу, который установлен в стакане на двух подшипниках качения. Снаружи к стакану приварены отражательные лопатки. В верхней части маслообработника установлен кран для спуска воздуха, в нижней — кран для спуска жидкости после мойки маслообразователя.

1 — конус; 2—текстурационная решетка; 3 — цилиндр; 4 — мешалка; 5—отражатель; 6, 8— лопатки отражателя; 7, 9—подшипники качения; 10, 11 — полумуфты; 12— крышка; 13— вал; 14— стакан; 15, 16—уплотнения; 17— пружина; 18— втулка; 19— гайка; 20— патрубок пробно-спускного крана; 21 — уплотнительное кольцо; 22— цапфа; 23— патрубок для выхода

готового продукта

 

Рисунок 13 - Маслообработник маслообразователя РЗ-ОУА1

 

Электродвигатель маслообразователя  через клиноременную передачу и редуктор приводит во вращение вал охладителя. Привод вала маслообработника осуществляется через двухступенчатую клиноременную передачу от того же электродвигателя. Ведомый ащения валов охладителя и маслообработника. На конце приводного вала редуктора имеется паз для рукоятки, с помощью котшкив первой ступени клиноременной передачи является сменным. При замене его другим, входящим в комплект маслообразователя, меняется частота вророй рабочие органы маслообразователя проворачивают вручную.

В вакуум-маслообразователях преобразование высокожирных сливок в масло осуществляется по такому же принципу, что и в  других маслообразователях. Однако в  отличие от вышеописанного оборудования охлаждение сливок в этих установках происходит другим способом.

Вакуум-маслообразователъ состоит из вакуум-камеры, шнекового текстуратора, пароструйного вакуумного насоса, ловушки, площадки для обслуживания и щита управления.

Работает вакуум-маслообразователь  следующим образом. Подогретые до 75...85 "С высокожирные сливки с помощью многосоплового распыляющего устройства подаются в вакуум-камеру. Превращаясь в мельчайшие капли, в условиях достаточно сильного разрежения они мгновенно охлаждаются до 6...8 °С. При этом испаряется до 6...8 % влаги, молочный жир кристаллизуется и дестабилизируется, а дальнейшая его механическая обработка на шнековом текстураторе приводит к образованию готового пласта масла.

Пароструйный вакуумный насос  служит для конденсации вторичных паров, образующихся в вакуум-камере, и удаления из системы воздуха. Насос поддерживает в вакуум-камере остаточное давление 0,8...1,5 кПа.

Ловушка предназначена для улавливания  частиц продукта, уносимых из вакуум-камеры вместе со вторичным паром.

Основным преимуществом вакуум-маслообразователя  перед другими аппаратами для  получения масла является возможность  устранения в нем некоторых пороков  сливок в процессе получения готового продукта.

При получении масла с помощью  других маслоизготовителей или маслообразователей удаление посторонних привкусов  и запахов сливок осуществляется обработкой их в вакуум-дезодорационных установках [4].

 

 

3 Оборудование  для производства мороженного

 

При производстве мороженого применяют оборудование для приготовления  смеси, частичного замораживания влаги  в смеси, для закалки, фасовки  и упаковки мороженого, а также  оборудование для выпечки вафель.

Оборудование для приготовления  смеси (гомогенизаторы, охладители, пастеризационные установки, емкости) рассмотрены ранее [3].

Фризеры и морозильные  аппараты являются основным оборудованием в производстве мороженого. Фризеры предназначены для частичного замораживания воды в подготовленных молочных смесях и насыщения их мелкодиспергированным воздухом, морозильные аппараты — для дальнейшего вымораживания воды из смеси мороженого и придания молочной смеси требуемой структуры. В морозильных аппаратах завершается процесс замораживания частично замороженной смеси после выхода ее из фризера.

В зависимости от вида мороженого и конструкции фризера в лед  переходит 25 —60% воды. Объем молочной смеси вследствие аэрации увеличивается  примерно в 2 раза (размер воздушных  ячеек 50— 60 мкм). В морозильных аппаратах  вымораживается примерно 85— 90% смеси (размер кристаллов льда 50—100 мкм).

При выработке мороженого с наполнителями в систему  машин включают фруктопитатель, который  устанавливается непосредственно за фризерами, перед морозильными аппаратами [1].

 

3.1 Оборудование для частичного замораживания влаги

 

При частичном замораживании влаги в смеси применяют главным образом фризеры, которые можно классифицировать по следующим признакам: по принципу действия — периодического и непрерывного; по системе охлаждения—с рассольным, аммиачным и фреоновым; по расположению систем охлаждения— с нижним расположением системы охлаждения.

Фризер периодического действия с  аммиачным охлаждением (рисунок 14, а) конструктивно аналогичен фризеру с рассольным охлаждением. Различие состоит только в системе охлаждения. На рисуноке 14, б представлена аммиачная система охлаждения, которая состоит из аккумулятора 14, ряда вентилей и фильтров, инжектора 16, манометра 13, трехходового крана 4 и др. Аммиак подается в рубашку 5 принудительным путем, т. е. инжектором. Жидкий аммиак поступает через запорный вентиль 17, фильтр 10, поплавковый регулирующий вентиль 18 и аккумулятор. Часть жидкого аммиака, направляясь в поплавковый редукционный вентиль 1 с давлением (2-2,5) 10⁵ Па, заходит в инжектор 16.

На линии отсоса парообразного  аммиака из аккумулятора установлен предохранительный клапан 12, который отрегулировал на давление 8-10⁵ Па. Аккумулятор расположен ниже цилиндра. Это имеет большое практическое значение, так как позволяет мгновенно освободить рубашку фризера от аммиака, чем можно избежать перемерзания мороженого. Фризеры также могут быть и с фреоновым охлаждением. В этом случае применяют фреоновую холодильную установку.

а — устройство; 1 — поплавковый  регулирующий нентиль; 2 — аниумулитор. 3 — редукционный вентиль; 4— цилиндр; 5 — мешалка; 6 — мерная ванна; 7— рубашка; 8 — предохранительный клапвв; б — аммиачная система охлаждения фризера: 1 — релук- цвонный нентиль; 2 — подающая труба; 3— сливная труба; 4 — трехходовой кран: 5 — ннутренняя полость рубашки;6 — переливное окно; 7—внешняя полость рубашки; 8 —цилиндр; 9 — перегородка; 10 — фильтр;11 — бародросеелирующнй вентиль; 12 — предохранительный клапав: 13 — манонетр; 14 — аккумулятор; 15 — мдслоспускиой вентиль; 16 - инжектор; 17 — запорный вентиль; 18 — поплавковый регулирующий вентиль