Антипов С.Т. и др. Машины и аппараты пищевых производств. Книга 2. Том 2

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 24 Оборудование для брожения

пищевых сред

491

В этот же смеситель 12 через патрубки 13 и 14 поступают самотеком засевные

дрожжи или бродящая среда, подаваемая из резервуара 1. В инжекторе-смесителе 12

подаваемые компоненты перемешиваются в турбулентном потоке. Их смесь через

гнездо-стакан 21 подается в*гюлость перфорированного вала 7 перемешивающего

устройства и далее через перфорацию вала 7 и зазор 8 в полость резервуара 1, спо-

собствуя перемешиванию бродящей среды. Из полости перфорированного вала 7

часть смеси поступает в перфорированные патрубки 10 и далее через перфорацию

патрубков 10 и сопла 11, при вращении перемешивающего устройства выходит в

полость резервуара 1, в верхней части перемешивает бродящую среду и частично

гасит образующуюся при брожении пену. При этом смесь равномерно распределя-

ется по зеркалу жидкости с интенсивным выделением газов брожения из бродящей

среды. Образовавшиеся при сбраживании газы брожения выходят из резервуара 1 по

трубе Вентури при скорости 20 м/с, захватывают с собой пену и, выходя в после-

дующий резервуар бродильной батареи, дробят ее на мелкие частицы, которые при

резком уменьшении скорости оседают вниз. При резком возрастании давления в ре-

зервуаре открывается задвижка на патрубке 17 для отвода газов брожения в систему

трубопроводов углекислотного цеха или в атмосферу. При заполнении резервуара 1

до определенного уровня сбраживаемым сырьем последнее из нижней ее части по

тангенциально подсоединенной переливной трубе 5 отводится в верхнюю часть по-

следующего резервуара бродильной батареи, что позволяет при циркуляции бродя-

щей среды забирать ее с более зрелыми дрожжами.

Мойка и дезинфекция аппарата осуществляется путем подачи теплой воды и де-

зинфицирующего раствора в перемешивающее устройство через патрубок 18. Жид-

кость после мойки резервуара отводится через патрубок 19. Пропарка аппарата осу-

ществляется путем подачи пара через патрубок 20.

Аппарат для сбраживания крахмалосодержащего сырья при производстве спир-

та обеспечивает возможность интенсификации процесса брожения и улучшения ка-

чества конечного продукта, так как конструктивное выполнение аппарата позволяет

дрожжевым клеткам бродящей среды эффективно контактировать как со свежими

порциями сбраживаемого сырья, так и со всем его объемом, а также позволяет про-

водить процесс сбраживания при оптимальных условиях, зависящих от эффективно-

сти пеногашения и отвода газов брожения, оказывающих ингибирующее воздейст-

вие на дрожжевые клетки бродящей среды.

Аппарат для сбраживания крахмалосодержащего сырья при производстве спир-

та

отличается

тем, что, с целью улучшения качества конечного продукта путем ин-

тенсификации процесса брожения, патрубок подвода сбраживаемого сырья соеди-

нен с валом перемешивающего устройства снизу с образованием между ними зазо-

ра, на нем установлен инжектор-смеситель, а патрубок подвода бродящей среды

подсоединен к последнему, при этом пеногаситель выполнен в виде трубы Вентури

и укреплен на патрубке отвода пены.

Бродильно-купажный аппарат (Пат. № 1004468 РФ, С12 Ml/02) применяются

для приготовления хлебного и окрошечного кваса.

На рис. 24.28 изображен бродильно-купажный аппарат. Аппарат содержит кор-

пус 1 с рубашкой 2 для охлаждения, крышкой 3, коническим днищем 4 и ложным

дном, выполненным в виде поворотных заслонок 5, дрожжеотделитель 6, установ-

ленный под ложным дном и мешалку 7 с приводом 8.

492

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

К крышке 3 корпуса 1 присоединены патрубок 9 для подбора сбраживаемого и

купажируемого продуктов, патрубок 10 для подвода воды и смотровой люк 11. Для

отвода готового продукта аппарат имеет патрубок 12, для отвода дрожжевого осадка -

патрубок 13. Бродильно-купажный аппарат снабжен сферическим рассекателем 14 с

отверстиями для распыления воды, соединенным с патрубком 10 для подвода воды, и

криволинейными отбойниками 15, установленными на нижних поверхностях пово-

ротных заслонок 5, обращенных к полости дрожжеотделителя 6. Поворотные заслон-

ки 5 размещены на осях 16, имеющих рукоятки 17 для поворота заслонок. В нижней

части корпуса 1 бродильно-купажного аппарата расположена рубашка 18 для обогре-

ва, заполненная жидким теплоносителем, например водой. В полости рубашки 18 ус-

тановлен электронагреватель 19, соединенный с сигнализирующе-регулирующим

Рис.

24.28 Бродильно-купажный аппарат

Глава 24 Оборудование для брожения

пищевых сред

493

термометром 20, который осуществляет управление работой электронагревателя 19 в

зависимости от температуры сбраживаемого сусла. Бродильно-купажный аппарат ус-

тановлен на опорах 21, для управления его работой служит пульт 22.

Аппарат бродильно-купажный является устройством циклического действия. В

начале цикла через рассекатель 14 производят заполнение аппарата водой при от-

крытом смотровом люке 11 и вертикальном положении поворотных заслонок 5. В

результате распыления воды в аппарате происходит ее насыщение воздухом, что

способствует активизации жизнедеятельности дрожжей и интенсификации процесса

брожения. При работающей мешалке 7 одновременно с подачей воды через патру-

бок 9 производят подачу в аппарат компонентов (концентрата квасного сусла, са-

харного сиропа и дрожжей). После заполнения аппарата водой и компонентами за-

крывают смотровой люк 11. Начинается процесс брожения, который протекает при

28...32 °С. Поддержание заданного температурного режима осуществляется перио-

дическим включением трубчатого электронагревателя 19, помещенного в жидкий

теплоноситель. При этом отсутствует непосредственный контакт сбраживаемого

сусла с электронагревателем 19, поверхность которого имеет температуру, превы-

шающую допустимую для сохранения жизнедеятельности дрожжей.

В процессе брожения тяжелые частицы, входящие в рецептуру кваса, оседают в

дрожжеотделителе б и не участвуют в процессе брожения. Для равномерного рас-

пределения этих частиц в сусле периодически включают мешалку 7. Создаваемый

ею поток жидкости, отражаясь от выпуклых поверхностей отбойников 15, направля-

ется в дрожжеотделитель 6 (показано стрелками) и производит вынос тяжелых час-

тиц в корпус 1 и их равномерное перемешивание с компонентами брожения, что

ускоряет процесс брожения.

После завершения процесса брожения отключают электронагреватель 19 и в

рубашку 2 для охлаждения подают хладоагент от холодильной установки, квас ох-

лаждают до 8... 10 °С. В процессе охлаждения кваса активность дрожжей падает.

Они оседают в дрожжеотделитель 6. После охлаждения поворотные заслонки 5 пе-

реводят в горизонтальное положение, в связи с чем отделяется дрожжевой осадок от

готового кваса. Затем включают мешалку 7, и в аппарат подают компоненты для

купажирования кваса. По окончании процесса купажирования квас разливают через

патрубок 12 в специальные емкости. Дрожжевой осадок, накопленный в дрожжеот-

делителе 6, используют в последующих циклах брожения, для чего в начале сле-

дующего цикла приготовления кваса поворотные заслонки 5 переводят в вертикаль-

ное положение, включают мешалку 7, и создаваемый ею поток жидкости, отражаясь

от выпуклых поверхностей отбойников 15, как описано, производит вынос в корпус

/ и перемешивание осевшего в дрожжеотделителе 6 осадка с целью повторного его

использования. Затем открывают смотровой люк И, через сферический рассекатель

14 подают воду, через патрубок 9 - остальные компоненты и цикл приготовления

кваса повторяется аналогично описанному.

Таким образом, конструкция бродильно-купажного аппарата позволяет интен-

сифицировать процесс брожения кваса за счет насыщения воды воздухом, компен-

сации потерь тепла в атмосферу и равномерного распределения компонентов в сусле

в процесс брожения.

Бродильно-купажный аппарат отличается тем, что, с целью ускорения процес-

са брожения, он снабжен сферическим рассекателем, соединенным с патрубком для

подвода воды, и криволинейными отбойниками, установленными на обращенных к

494

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

полости дрожжеотделителя поверхностях поворотных заслонок; отличается тем,

что он снабжен расположенной в нижней части корпуса рубашкой для обогрева, в

полости которой установлен электронагреватель.

Тестоприготовительный агрегат для густой опары и теста (Пат. № 1554861

РФ,

А21 С13/00) применяется для улучшения качества опары и теста путем устране-

ния застойных зон, улучшения санитарной обработки и регулирования длительности

брожения.

На рис. 24.29 представлено устройство тестоприготовительного агрегата. Тес-

топриготовительный агрегат для густой опары и теста состоит из прямоугольной

бродильной емкости 7 с загрузочным отсеком 2, отделенным от бродильной емкости

перегородкой, состоящей из неподвижной 3 и подвижной нижней 4 частей. Емкость

снабжена разгрузочным отверстием 5. В загрузочном отсеке 2 и в зоне разгрузоч-

ного отверстия 5 установлены валы б и 7 с наклонными лопатками 8, расположен-

ными симметрично относительно продольной оси емкости 7. Бродильная емкость

установлена на шарнирных опорах 9 с возможностью изменения угла наклона дни-

ща посредством винтового подъемника 10. Разгрузочное отверстие 5 снабжено за-

слонкой 11, установленной с возможностью вертикального возвратно-

поступательного перемещения посредством зубчатой рейки 12 и шестерни 13.

Приготовленное тесто или густая опара самотеком поступают в загрузочный

отсек 2 и распределительным устройством, выполненным в виде вала б с наклонны-

ми лопатками 8, расположенными симметрично относительно продольной оси ем-

кости, равномерно распределяются по ширине загрузочного отсека. Через щель ме-

жду днищем емкости 1 и нижней подвижной частью 4 перегородки тесто равномер-

но по ширине заполняет бродильную емкость и доходит до разгрузочного отверстия

Когда емкость заполняется тестом, открывают заслонку 11 и тесто под действием

разгрузочного устройства, состоящего из вала 7 с установленными на нем лопатка-

ми 8, собирается к центру и выгружается из бродильной емкости. При разгрузке

бродильной емкости от теста и ее зачистке емкость 1 поднимают на максимальный

угол при помощи винтового подъемника 10, поднимают заслонку 77 в верхнее край-

нее положение, при этом разгрузочное устройство - вал 7 с установленными на нем

лопатками 8

—

вытягивает все тесто со дна бродильной емкости.

Рис.

24.29 Тестоприготовительный агрегат

Глава 24 Оборудование для брожения

пищевых сред

495

Тестоприготовительный агрегат для густой опары и теста отличается тем, что,

с целью улучшения качества опары и теста путем устранения застойных зон, бро-

дильная емкость установлена с возможностью изменения угла наклона днища.

Установка для производства молочной продукции (Пат. № 2083097 РФ, А01

J25/00).

Предназначена для получения молочной продукции: творога, сыра, а также

сметаны методом отстоя сквашенного молока.

На рис. 24.30. изображена установка для производства молочной продукции, ко-

торая состоит из следующих узлов: 7 - корпус; 2 - водяная рубашка; 3 - теплоизоля-

ция; 4 - корзина самопрессования творога; 5 - отверстие стока сыворотки; 6 - труба

для подвода пара, горячей и холодной воды; 7 - патрубок вытеснения; 8 - сливной

кран водяной рубашки; 9 - лоток разгрузки продукции; 10 - скребок подачи сметаны,

творога; 11 - ползун; 12 - маховик регулировки заглубления скребка; 13 - электрона-

сос центробежный для подачи вытеснительной жидкости (сыворотка, вода); 14 - ван-

на для самопрессования творога; 75 - секция поступления сыворотки; 16 - кран для

отвода сыворотки; 77 - тележка; 18 - кран; 19 - смотровое окно; 20 - крышка; 27 -

крышка с марлевой сеткой; 22 - мешалка; 23 - скребковая мешалка; 24 - ось лопасти;

25 - скребок; 26

—

лопасть мешалки; 27 - отверстие лопасти; 28 - кран для загрузки

сырья.

6 7

Рис.

24.30 Установка для приготовления молочной продукции

496 Часть II Машины и аппараты-преобразователи

===

___

__ пищевых сред

Через патрубок вытеснения 7 с помощью электронасоса 13 заливается исходное

молочное сырье (пахта и обрат, кислое молоко или цельное молоко для производст-

ва сметаны и творога) до уровня, контролируемого через смотровое окно 19. Сква-

шивание производится путем подогрева исходного сырья при поступлении горячей

воды через трубу б в водяную рубашку 2 до температуры 36...40 °С. Вода при цир-

куляции отводится через сливной кран 8. При этом корпус 1 закрыт крышкой 20 или

крышкой-сеткой 21 через уплотнения 22.

После сквашивания производится отваривание. С этой целью сквашенный про-

дукт нагревают до соответствующей температуры, определяемой технологическим

процессом, например, в пределах 50...70 °С - для производства творога и сыра и

85...90 °С - для производства адыгейского сыра. В процессе отваривания периоди-

чески производится перемешивание сырья для получения однородной и качествен-

ной продукции с помощью скребковой мешалки 23, которая перемещается периоди-

чески вверх и вниз относительно каждой из стенок корпуса 1 вручную.

При движении лопасть 26 мешалки, закрепленная на оси 24, отклоняется на

30...35 °С. При этом скребок 25 скользит вдоль стенки, а лопасть перемещает сырье

от стенки к центру установки. Для турбулизации процесса в целях лучшего переме-

шивания в лопасти мешалки 26 выполнены отверстия 27. Операция перемешивания

производится периодически относительно каждой из четырех стенок установки при

открытой крышке 20 и крышке с сеткой 21. Разгрузка продуктов в виде сгустков

творога или исходного сырья - цигера для сыра производится методом вытеснения

через лоток 9.

Для этого подается в корпус 1 с помощью насоса 13 под давлением дополнитель-

ное количество сыворотки или воды. Для разгрузки творога используется скребок 10

или специальные ковши, с помощью которых творог подается к лотку 9 и по нему

стекает в корзину 4 ванны 14. Сыворотка при прессовании творога стекает через от-

верстие 5 в секцию 75, далее через кран 18 в поддон тележки 77 и через кран 16 по-

ступает к насосу 13, через патрубок 7 в корпус 7 или через кран 28 на слив. Получен-

ный продукт перемещается в тележке

7 7

к месту разгрузки или хранения в холодиль-

нике. При необходимости сыворотка сливается через кран 75 из тележки

Установка для производства молочной продукции отличается тем, что она вы-

полнена с отношением площади зеркала открытой поверхности установки к ее объ-

ему 0,5... 1,0; отличается тем, что она снабжена вытеснительной системой, вклю-

чающей лоток, насос, трубопроводы, краны; отличается тем, что она снабжена ло-

пастной мешалкой скребкового типа и скребком для разгрузки сметаны с поверхно-

сти отстоянного кислого молока.

Аппарат для изготовления сыра (Пат. № 2108031 РФ, А01 J25/00). Предна-

значен для оптимизации технологического процесса с получением одинаковых по

массе и по составу головок сыра, а также уменьшения габаритов и упрощения кон-

струкции путем сокращения количества исполнительных механизмов.

На рис. 24.31 изображен аппарат для изготовления сыра с поршнями в среднем

положении (образуемая при этом емкость находится на среднем ярусе): а - общий

вид; б - разрез А-А с тем же положением поршней; в - то же, с поршнями в верхнем

положении, когда образуемая емкость находится на верхнем ярусе; г - то же, с

поршнями в нижнем положении, соответствующем обработке сырной массы на

нижнем ярусе, т. е. прессование в формах.

Глава 24 Оборудование для брожения

пищевых сред

497

Рис.

24.31 Аппарат для изготовления сыра

Аппарат для изготовления сыра выполнен в виде расположенных по вертикали

ярусов. На верхнем ярусе на раме 1 установлена приемная емкость 2, выполненная в

виде прямоугольной ванны, имеющая патрубок 3 для подвода молока, ингредиентов

и раскислителя, клапан для слива сыворотки 4 и отверстия в днище D\. К днищу

приемной емкости 2 соосно с отверстиями D\ пристыкованы цилиндрические обе-

чайки 5 среднего яруса. При этом внутренние диаметры D

обечаек расположены

соосно с отверстиями D\ в днище приемной емкости 2. Для создания необходимого

для сырной массы температурного режима каждая обечайка 5 снабжена рубашкой

обогрева (охлаждения) 6 (в представленном варианте - в виде приваренной к корпу-

498

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

су цилиндра наружной втулки с внутренней кольцевой проточкой с патрубками для

подвода и отвода теплоносителя, на чертеже не показаны). К цилиндрическим обе-

чайкам 5 снизу пристыкованы полые цилиндрические насадки 7 с внутренним диа-

метром Dj, большим, чем внутренний диаметр D

обечаек. Внутренняя поверхность

каждой обечайки 5 является направляющей для поршня 8, закрепленного на штоке 9

в сборе с прессующим инструментом 10. Поршень имеет уплотнения и компенси-

рующие неточности изготовления элементов (в представленной конструкции пор-

шень выполнен из армированной металлом резины с уплотняющими манжетами и

цилиндрическими компенсирующими участками).

Верхний конец штока, в свою очередь, жестко закреплен на подвижной плат-

форме 11. В верхней части штока 9 размещена втулка 12 с возможностью вращения,

к которой крепится режуще-вымешивающий инструмент 13. Вращение втулок 12, а

следовательно, и режуще-вымешивающих инструментов 13 осуществляется от раз-

мещенного на подвижной платформе общего реверсивного привода 14 посредством

цепной передачи через звездочки 75, жестко закрепленные на втулках 12. Во избе-

жание раскручивания сырной массы на штоках 9 в зоне расположения режуще-

вымешивающих инструментов закреплены лопатки 16.

Привод возвратно-поступательного перемещения подвижной платформы 77

выполнен в виде двух соосных силовых пневмоцилиндров 17 и 18 с усиленным об-

щим штоком 19, установленных вертикально один под другим по оси симметрии

аппарата. Корпус нижнего цилиндра 77 жестко соединен с рамой 7, а верхнего 18

—

с подвижной платформой

Для предотвращения поворота подвижной платформы

77 относительно приемной емкости 2 на раме 7 выполнены направляющие 20. Для

предохранения от проливов содержимого аппарата во время работы при внезапном

отключении сжатого воздуха предусмотрены аварийные упоры 21, установленные

на направляющих 20, приводимые в движение пневмоцилиндрами 22 и предотвра-

щающие опускание поршней 8 ниже среднего положения.

На нижнем ярусе размещается транспортирующее устройство, выполненное в

виде тележки 23 с установленной на ней емкостью для сбора сыворотки 24 с вытес-

нителями сыворотки 25, обеспечивающими формование сыра под слоем сыворотки,

клапаном слива сыворотки 26. Внутри емкости 24 соосно с насадками 7 размещены

сырные формы 27. Соосность сырных форм относительно насадок обеспечивается

установкой тележки 22 в определенном положении относительно рамы 7 с помощью

фиксаторов 28, приводимых в движение пневмоцилиндрами 29.

Аппарат для изготовления сыра отличается тем, что выполненные в виде

сквозных полых обечаек постоянного сечения корпуса емкостей среднего яруса

пристыкованы к днищу приемной емкости соосно выполненным в нем сливным от-

верстиям. Внутренняя поверхность каждой обечайки является направляющей порш-

ня,

закрепленного в сборе с прессующими инструментами на штоке, в свою очередь

закрепленном на подвижной платформе и являющимся в своей верхней части осью

вращения режуще-вымешивающего инструмента, связанного силовой передачей с

приводом вращения, размещенным на той же подвижной платформе, снабженной

приводом возвратно-поступательного движения; отличается тем, что арматура для

отвода сыворотки находится в нижней части приемной емкости; отличается тем,

что на штоках поршней в зоне действия режуще-вымешивающих инструментов за-

креплены лопатки, при этом внутренние контуры режуще-вымешивающих инстру-

ментов в указанной зоне повторяют контуры лопаток; отличается тем, что привод

Глава 24 Оборудование для брожения

пищевых сред

499

возвратно-поступательного движения подвижной платформы выполнен в виде двух

связанных общим штоком и установленных вертикально один над другим по оси

симметрии аппарата силовых цилиндров, причем корпус верхнего цилиндра жестко

связан с платформой, а нижнего - с рамой; отличается тем, что в нижнем ярусе

размещено транспортирующее устройство с установленной на нем емкостью для

сбора сыворотки, внутри которой в фиксированном положении установлены сырные

формы; отличается тем, что устройства для перелива сырного зерна с сывороткой в

сырные формы выполнены в виде пристыкованных снизу обечайкам среднего яруса

полых, сквозных насадок с внутренним сечением, большим, чем внутреннее сечение

обечаек среднего яруса, при этом сырные формы установлены соосно насадкам.

Сырная ванна (Пат. № 4939545/13 РФ, А01 J25/00) предназначена для произ-

водства сыров с чеддеризацией и плавлением сырной массы.

На рис. 24.32. изображена сырная ванна: а - общий вид, б - общий вид каретки

с режуще-вымешивающим устройством, в - общий вид решетки, совершающей вер-

тикальные колебания и решетки, используемой как для резки и вымешивания сыр-

ного зерна, так и для сталкивания пласта, г - этапы использования устройства. Сыр-

ная ванна содержит резервуар 1, каретку 2, перемещающуюся по направляющим 3 с

помощью ходовых роликов 4, рейки 5 и шестерни 6. На каретке 2 расположены две

подвижные решетки 7, на которых натянуты горизонтально струны 8, установлен

ролик 9, опирающийся на рычаг 10. Рычаг 10 имеет ось качания 11, установленную

на перемещаемом кронштейне 12, и опорный ролик 13, входящий в контакт с кулач-

ком 14, смонтированным на валу 15 и приводе 16. Для выемки решетки 7 имеются

рукоятки 17. Решетка 7 имеет направляющие 18, удерживающие ее при вертикаль-

ных перемещениях.

На каретке 2 жестко закреплена решетка 19, которая имеет вертикальные ножи

20, рейку 21, ось 22 поворота рейки 21 и рукоятку 23 поворота оси 22 и ножей 20.

Резервуар 1 оборудован люком 24 для выгрузки сырного пласта, шарниром 25,

служащим для наклона резервуара, механизмом наклона 26.

Ванна оборудована столом 27 для приема сырного пласта, механизмом фикса-

ции 28 пласта, механизмом разрезки 29 пласта и транспортным устройством 30.

Резервуар 1 выставляется горизонтально. Люк 24 закрыт. Каретка 2 передвинута

в любое из крайних положений. На каретку 2 надеты обе подвижные решетки 7. Ре-

зервуар 1 заполняется молочной смесью, которая обрабатывается в соответствии с

технологической инструкцией.

Если в резервуар 1 наливается неподогретая молочная смесь, то подогрев ее

производится непосредственно в резервуаре с помощью пара, который подается в

подогреватель, смонтированный в зарубашечном пространстве резервуара 1, запол-

ненном водой. Перемешивание смеси производится кареткой 2, которая совершает

движения от одной торцевой стенки к другой. Ножи 20 решетки 19 развернуты под

углом к продольной оси резервуара. Переключение хода каретки 2 производится

выключателями 31, при этом привод кулачка 14 отключен и решетка 7 не совершает

вертикальных перемещений. В молоко вносятся бактериальная закваска, хлористый

кальций и коагулирующий фермент.

Полученный после коагуляции молока гель разрезается решетками 7 к 19, для

чего включается привод каретки 2, при этом шестерня 6, входящая в зацепление с

рейкой 5, перемещает каретку вдоль резервуара 1.

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

^ пищевых сред