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

Подождите немного. Документ загружается.

Глава

Оборудование

для

созревания

пищевых

сред

551

Техническая характеристика контейнера Я1-ОСБ

Число

полок 7

Вместимость,

головок 180

Грузоподъемность,

кг 450

Габаритные

размеры,

мм 1200x890x1326

Масса,

кг 150

Инженерные расчеты. С помощью материального баланса определяют эконо-

мические показатели биотехнологических процессов и способов производства. При

этом уравнение баланса сырья и вырабатываемых из него продуктов имеет вид

пот

где т

, т

, т„

—

масса соответственно сырья, готового и побочного продуктов, кг;

т„

от

- производственные потери, кг.

После обработки масса получаемых продуктов меньше массы переработанного

сырья. Разницу между ними составляют производственные потери. Производственные

потери п (%) выражают также в процентах от количества переработанного сырья

= (

пот

/т

с Л 00,

откуда

пот

=т

(п/Ж).

Тогда первое уравнение примет вид

(и/100).

Второе уравнение материального баланса составляют по массе сухих веществ

молока или отдельных составных частей.

Если составные части молока не претерпевают химических изменений в ходе

технологических процессов, то количество их в сырье должно быть равно количест-

ву в готовом и побочном продуктах. Баланс составных частей молока при его пере-

работке можно составить так

/«,(-/.

ТОО) = т

{ч

1\Щ +

т„{ч

1Ш)

+ т

потм

или

= т

т„ч„

+ т

потч

-100,

где ч

, ч

- массовая доля составных частей молока, соответственно, в сырье, в

готовом и побочном продуктах, %; т

потм

- потери составных частей молока, кг.

Потери выражают в процентах от составных частей молока, содержащихся в

сырье,

потм

= т

[ч

/(100-100)],

где п

- потери составных частей молока, %.

После подстановки т

потм

в уравнение баланса составных частей молока при его

переработке второе уравнение материального баланса примет вид

552

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

(ч

/100) = т

(чД00) + т„(ч„1Ш) + т

[ч

/(100-100)]

или

= т

т„ч„

+ т

(п

/100).

Чтобы с пользой учить других, нужно,

прежде всего, учиться самому педагогу, учиться

до глубокой старости.

ПА ТОН ЕВГЕНИЙ ОСКАРОВИЧ (18

70-1953),

ученый в области сварки и мостостроения,

академик АН СССР

26.7 ТЕХНИКА БУДУЩЕГО: НОВЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Устройство для массирования мяса (Пат. № 95114757 РФ, А22 С9/00) может

быть использовано при производстве мясных соленых изделий на стадии посола.

На рис. 26.17 изображено устройство для массирования мяса, общий вид; на рис.

26.18 - положения вращения емкости при различных углах поворота: а - 0°, б - 90°,

в - 180°, г - 270°. Устройство для массирования мяса включает раму 1, емкость 2, за-

крепленную на горизонтальном валу 3, установленного в опорах вращения 4, герме-

тичную крышку 5 для загрузки и выгрузки сырья, привод и пульт управления 6.

Емкость 2 имеет форму правильного тетраэдра и закреплена гранями 7 и 8 на

горизонтальном валу 3, причем ось вращения тетраэдра проходит через его центр

тяжести параллельно одной из граней.

Рис.

26.17 Устройство для массирования мяса

б) в) 2)

Рис.

26.18 Положение вращения емкости при различных углах поворота

Глава 26 Оборудование для созревания

пищевых сред

553

Привод устройства состоит из электродвигателя 9, муфты 10, червячного редук-

тора 11, клиноременной передачи 12 и расположен внутри одной из стоек рамы 1.

Пульт управления 6 выполнен в виде отдельного блока, состоит из реле време-

ни,

кнопок управления, сигнальных ламп и пусковой аппаратуры (не показано) и

смонтирован на стойке рамы 1.

Продолжительность массирования мяса задается с помощью реле времени в

пределах 0...180 мин. Дополнительно устройство снабжено блоком конечных вы-

ключателей, с помощью которых обеспечивается остановка емкости 2 в требуемых

положениях, например в положении загрузки или выгрузки сырья.

В начале работы в емкость 2, установленную в положении загрузки (крышкой

вверх) и с открытой крышкой 5, загружают предварительно нашприцованное рассо-

лом мясо, добавляют в емкость 2 недостающее количество рассола (до 15 % к ис-

ходной массе сырья), закрывают герметично крышкой 5, с помощью реле времени

на пульте управления 6 задают необходимый интервал обработки, например 60 мин.

Затем нажатием кнопки «Пуск» на пульте управления 6 включают привод устройст-

ва. Вращение от электродвигателя 9 через муфту 10, червячный редуктор //, клино-

ременную передачу 12 и вал 3 передается емкости 2 с частотой вращения 12 об/мин.

Во время вращения емкости 2 относительно горизонтального вала 3 сырье, на-

пример куски мяса массой 0,5... 1,0 кг, поднимаются гранями вверх на высоту не-

сколько больше угла естественного откоса и далее падают или перекатываются

вниз,

соударяясь друг о друга и о стенки емкости 2, достигая нижнего положения,

затем вновь поднимаются вверх, и далее процесс повторяется и проводится непре-

рывно на протяжении всего цикла работы. В процессе обработки сырье одновре-

менно с вертикальным перемещением в объеме емкости 2 за счет вращения емкости

2 относительно горизонтального вала 3 совершает горизонтальное перемещение за

счет изменения наклона и расположения граней емкости 2 относительно собствен-

ной оси вращения. В результате совместного наложения вертикальных и горизон-

тальных перемещений сырье совершает сложное пространственное движение по

объему емкости 2, в результате которого обеспечивается интенсивность и равно-

мерность обработки сырья со всех сторон.

По окончании процесса обработки сырья, например 60 мин, автоматически про-

граммным устройством подается сигнал на остановку емкости 2 и далее с помощью

конечного выключателя фиксируется в положении загрузки. Затем открывают

крышку 5 и сырье самотеком из емкости 2 выгружается в напольную тележку (не

показана), которая предварительно устанавливается под ней.

После выгрузки сырья нажатием соответствующей кнопки на пульте управле-

ния б емкость 2 возвращается в положение загрузки.

Далее цикл работы устройства повторяется.

Устройство для массирования мяса отличается тем, что емкость выполнена в

форме тетраэдра, а ось вращения проходит через его центр тяжести.

Устройство для массирования костных отрубов (Пат. № 5055192/13 РФ, А22

С9/00) может быть использовано в мясной промышленности, а именно при произ-

водстве мясных соленых продуктов на стадии посола.

На рис. 26.19 изображено устройство для массирования костных отрубов; на

рис.

26.20 - положения вращающегося барабана при 5 различных углах поворота; а

- 0°, б - 90°, в - 180°; на рис. 26.21 - траектория движения костных отрубов в ходе

массирования. Устройство для массирования костных отрубов включает раму 7,

554

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

10 11 12

Рис.

26.19 Устройство для массирования костных отрубов

Рис.

26.20 Положения вращающегося барабана Рис. 26.21 Траектория движения костных отрубов

вращающийся полый барабан 2, имеющий форму призмы, закрепленный торцовыми

гранями 3 и 4 на валу 5, установленном в подшипниках 6, крышку 7 для загрузки и

выгрузки продукта, привод и пульт управления 8, вращающийся полый барабан 2,

имеющий форму призмы, выполнен в виде неравнобокой призмы, у которой боко-

вые грани 9 расположены под углом

15..

.20° к оси вращения вала 5. Торцовые грани

3 и 4 барабана 2, имеющие вид неравносторонних многоугольников, закреплены на

валу 5 асимметрично одна относительно другой, причем ось вращения вала 5 со-

вмещена с центрами симметрии этих граней.

Привод устройства состоит из электродвигателя 10, муфты 11, червячного ре-

дуктора 12 и цепной передачи 13.

Пульт управления 8 устройства включает реле времени, кнопки управления,

сигнальные лампы и пусковую аппаратуру (не показан). Реле времени позволяет

задавать продолжительность массирования в пределах 0...180 мин. Кроме того, уст-

ройство снабжено блоком конечных выключателей, с помощью которых обеспечи-

вается остановка вращения барабана 2 в требуемых положениях, например в поло-

жении загрузки или выгрузки. Привод и пульт управления устройства смонтирова-

ны на раме 1.

В полый барабан 2, установленный в положении крышкой 7 вверх, загружают

предварительно нашприцованные рассолом костные отруба, например окорока, до-

бавляют недостающее количество рассола (до 15 % к исходной массе), закрывают

герметично крышкой 7 и задают с помощью реле времени необходимый интервал

продолжительности обработки, например 30 мин. Затем нажатием кнопки «Пуск» на

Глава 26 Оборудование для созревания

пищевых сред

555

пульте управления 8 включают привод устройства. Вращение от электродвигателя

10 через муфту И, червячный редуктор 12, цепную передачу 13 и вал 5 передается

барабану 2 с частотой вращения 12 об/мин.

В ходе вращении барабана 2 продукт, например окорока, находящийся внутри,

поднимается боковыми гранями 9 вверх на высоту несколько выше угла естествен-

ного откоса, затем падает или перекатывается вниз, попадая на одну из нижних бо-

ковых граней 9 барабана 2, расположенную относительно горизонтальной оси под

углом 15...20°, и далее, скользя и перекатываясь по ней, перемещается вдоль бара-

бана 2 до упора о торцовую грань 3 или 4 или близкому к этому положению. Затем

вновь поднимается боковыми гранями 9 вверх, падает или перекатывается вниз, по-

падает на наклонную боковую грань 9 и, скользя по ней, вновь перемещается вдоль

барабана 2 в направлении, обратном первоначальному, осуществляя таким образом

сложное пространственное движение, траектория которого показана на рисунке. В

результате такого движения продукту обеспечивается равномерность обработки со

всех сторон и одновременно повышается интенсивность процесса массирования.

В устройстве траектория сложного движения продукта достигается: во-первых,

благодаря перемещениям в вертикальном направлении за счет вращения барабана 2

относительно горизонтального вала 5; во-вторых, благодаря попеременным пере-

мещениям влево и вправо вдоль барабана 2 за счет наклонно расположенных боко-

вых граней 9 относительно оси вращения вала 5, угол наклона которых составляет

15...20°.

Изменение их наклона на противоположное обеспечивается торцевыми

гранями 3 и 4, имеющими форму неравносторонних многоугольников, закреплен-

ных на валу 5 асимметрично один относительно другого, причем ось вращения вала

5 совмещена с центрами симметрии этих граней. За время одного оборота барабана

2 наклон боковых граней 9 меняется на противоположный кратно количеству сторон

торцевой грани многоугольника. По окончании времени обработки продукта, на-

пример 30 мин, программным устройством подается сигнал на остановку барабана

в результате которого производится его фиксация в положении выгрузки, осуще-

ствляемая с помощью одного из конечных выключателей блока управления. Далее

открывают крышку 7 и продукт самотеком под действием силы тяжести выгру-

жается в заранее установленную под барабан 2 емкость, например напольную те-

лежку (не показана).

После выгрузки продукта нажатием соответствующей кнопки на пульте управ-

ления 8 барабан 1 устанавливается в положение загрузки.

Далее цикл работы устройства повторяется.

Устройство для массирования костных отрубов отличается тем, что торцевые

грани барабана выполнены в виде неравносторонних многоугольников и располо-

жены асимметрично одна относительно другой, причем ось вращения вала совме-

щена с центрами симметрии этих граней.

Способ смешивания пищевых продуктов и устройство для его осуществле-

ния (Пат. № 4895449/13 РФ, А22 С5/00) предназначено для смешивания пищевых

продуктов, преимущественно мяса, в процессе посола или массирования.

На рис. 26.22 изображен барабан и соответствующие узлы по изобретению.

Устройство для переработки пищевых продуктов содержит вращающийся барабан

/, установленный на опорах 2 и 3, приклепленных к раме 4. Продольная ось бараба-

на / наклонена преимущественно под углом в диапазоне 10... 15° относительно го-

ризонтали.

556

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

Рис.

26.22 Барабан

Глава 26 Оборудование для созревания

пищевых сред

557

Рис.

26.22 (Продолжение)

Барабан 7 имеет стенку 5 из нержавеющей стали, отделанной обработанными стек-

лянными шариками. Стенка 5 барабана состоит из четырех сегментов 5а, 5Ь, 5с и 5d.

Сегмент 5а имеет форму расширяющегося наружу конуса от закрытого торца 6

барабана, переходя в центральный сегмент 5Ъ большего, относительно постоянного,

диаметра. Сегменты 5с и 5d постепенно суживаются от сегмента 5 к меньшему диа-

метру у открытого конца 7 барабана. Закрытый торец 6 барабана 7 имеет прикреп-

ленную 40 к нему изнутри коническую стенку 8. Внутренняя камера 9 образована

конической стенкой 8 и закрытым торцом 6. Цилиндрическое отклоняющее кольцо

или муфта 10, описанные подробно ниже, расположены в центре конической стенки

8. В отклоняющее кольцо 10 входит вал И, установленный в подшипниковом узле

12 на опоре 3. Двигатель 13, описанный в патенте США № 4657771, может быть

гидростатического типа, он непосредственно вращает вал 11.

На другом конце барабана 7 имеется дорожка 14, проходящая по окружности

наружной поверхности сегмента 5d стенки барабана, которой он опирается на роли-

ки 75, установленные в верхней части опоры 2. Экран 16 закрывает дорожку 14. При

включении двигателя 13 вал 11 вращается в подшипниковом узле 12, а дорожка 14

бежит по роликам 75, при этом барабан 7 вращается, осуществляя заданную перера-

ботку пищевых продуктов.

Открытый конец 7 барабана 7 уплотняется дверцей 17, выполненной в виде

круглой плиты. Круглый усиленный фланец 18 вокруг наружной части дверцы 77

примыкает к конической кромке (не показана), выполненной на фланце (не показан),

приваренном к открытому торцу 7 барабана.

558

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

Труба 19, выступающая из прохода (не показана) в центре дверцы, имеет переднюю

секцию 20, к которой крепится рычаг 21. Рычаг 21 проходит над поверхностью дверцы

17 и вокруг фланца 18 до шарнира вокруг подвески на монтажной конструкции (не по-

казана), расположенной сбоку барабана у стенки сегмента 5d. Таким образом, дверцу 17

можно открывать, используя рычаг 21, обеспечивая при этом доступ внутрь барабана 1,

или дверцу можно закрывать, уплотняя барабан. Бункер 22 расположен непосредствен-

но под дверцей. При необходимости в качестве привода рычага 21 можно использовать

поршневой механизм с пневмосистемой, который монтируется на конструкции, на ко-

торой установлен рычаг управления дверцей. Конструктивные особенности и принцип

действия дверцы 17, включая устройство усиливающего фланца 18 на дверце, арми-

рующего фланца вокруг открытого конца 7 барабана и рычага дверцы, а также его мон-

тажную конструкцию, описаны в патенте США№ 4657771.

Вакуумный насос 23, установленный на раме 4 под барабаном 1, используется

для создания разрежения внутри барабана с помощью гибкой вакуумной трубки 24.

Гибкая вакуумная трубка 24 подсоединена одним концом к всасывающему концу на-

соса 23, а другим концом через угольник 25 - к вращающейся муфте 26, установлен-

ной на конце трубы 19. Наличие муфты 26 позволяет барабану 1 вращаться относи-

тельно вакуумной трубки 24. При необходимости клапан (не показан) можно устано-

вить в трубе 19 для регулирования прохода через трубу при создании разрежения в

барабане, а также для изоляции внутренней части барабана от вакуумного насоса.

На внутренней поверхности барабана 1 имеется пара спиральных лопастей 27 и

28, проходящих внутри барабана по длине от закрытого торца 6 через сегменты

5а...5d до открытого конца 7 барабана, Когда барабан функционирует, отдельные

куски пищевого продукта 29, например куски мяса, загружают в барабан вместе с

определенным количеством солящего агента, такого как рассол. При вращении ба-

рабана 1 лопасти 27 и 28 перемещаются таким образом, чтобы осуществить необхо-

димое перерабатывающее продукт действие. Лопасти, расположенные одна против

другой, имеют скошенную переднюю кромку под определенным углом относитель-

но сегментов 5а...5Ь стенки барабана, которая при вращении барабана в первом на-

правлении заставляет куски пищевого продукта внутри барабана стремиться к за-

крытому концу 6 барабана, а вращение барабана в противоположном направлении

заставляет продукты перемещаться в сторону открытого конца 7 барабана. Когда

дверца /7 на конце 7 барабана открыта, то вращение барабана в направлении, при

котором пищевые продукты перемещаются в сторону открытого конца барабана,

приведет к выгрузке продуктов через открытый конец барабана в бункер 22, откуда

пищевой продукт можно подать в соответствующее устройство для его удаления.

Основной особенностью изобретения является наличие средства, предназначен-

ного для регулирования температуры внутри барабана / во время переработки про-

дукта. Для этого лопасти 27 и 28 имеют двустенную конструкцию с полой внутрен-

ней частью, по которой проходит жидкость, регулирующая температуру. Любой

температурный перепад между жидкостью и внутренней частью барабана является

результатом теплопередачи через ребра, обеспечивая при этом регулирование тем-

пературы во время переработки пищевых продукт'ов за счет изменения температуры

жидкости.

Двойная стенка лопасти 27 показана на рис. 26.22. Лопасть 27 выполнена из

двух пластин 31 и 32, приваренных к стенке 5 барабана на расстоянии друг от друга

параллельно. Трубчатый элемент 33 прикреплен к верхней части двух пластин 31 и

Глава 26 Оборудование для созревания

пищевых сред

559

32,

образуя камеру между двумя пластинами. Трубчатый элемент 33 выполняет роль

подающей трубы для жидкости, регулирующей температуру, которая поступает из

резервуара 34 у приводного конца барабана 1 и проходит к открытому концу 7 бара-

бана, где эта жидкость возвращается через камеру между пластинами 31 и 32 в ре-

зервуар 34.

Для того, чтобы в максимальной степени использовать теплообменные свойства

лопасти 27 (а также лопасти 28) имеются ряды перегородок 35, приваренных точеч-

ной сваркой в местах 36 к пластинам 31 и 32. Перегородки 35 воздействуют на по-

ток регулирующей температуру жидкости, протекающей внутри лопасти, создавая

вихревые зоны, равномерно распределяющие жидкость на внутренней поверхности

пластин 31 и 32, тем самым обеспечивая более равномерную теплопередачу к на-

ружным поверхностям пластин. На рис. 26.23 видно устройство перегородок 35.

Трубчатый элемент 33 расположен в верхней части лопасти 27, а стенка 5 барабана -

в нижней ее части. Как легко представить, в местах 37 имеет место вихревое движе-

ние жидкости. Лопасть 28 имеет аналогичную конструкцию.

На рис.

26.23.

(Продолжение) представлено соединение тракта подвода жидко-

сти,

регулирующей температуру, выполненного в виде трубчатого элемента, с трак-

том возвратного течения, образованным перегородками 35, прикрепленными к пла-

стинам 31 и 32. Подающий тракт 33 суживается в сторону стенки 5 у открытого

конца 7 барабана. Эта суживающая конфигурация показана на рис. Как показано на

рис.

в месте перед пересечением патрубка 33 со стенкой 5 барабана 1 имеется не-

сколько отверстий 38, расположенных между внутренней полостью тракта и про-

странством между пластинами 31 и 32. Перегородки отодвинуты от этой небольшой

секции ребер для образования камеры 39, в которой собирается жидкость, выходя-

щая из подающего тракта 33. От этого места жидкость возвращается по ребру в ре-

зервуар 34. На рис.

26.23.

показано устройство элементов системы регулирования

температуры, определяющей подачу жидкости от приводного конца барабана 1 к

лопастям 27 и 28. В приводном конце имеется вал //, на который опирается бара-

бан, также имеется подшипник 12, закрепленный на опоре 3, в котором вращается

вал. Для вращения вала имеется двигатель 13. Конец вала 11 соединен с трубопро-

водом 40 через вращающуюся муфту 41. Эта муфта позволяет валу // вращаться

соосно трубопроводу, который остается неподвижным. В центральной части трубо-

провода 40 имеется полость 42, через которую проходит труба 43. Эта подающая

труба 43 вставлена в Г-образный канал 44 в задней части трубопровода. Канал 44

заканчивается входным проходом 45, который соединен с впускной трубой 46, от-

ходящей от резервуара 34. Внутренняя поверхность полости 42 и наружная поверх-

ность подающей трубы 43 образует кольцевой канал 47, который предназначен для

возвратного потока. Кольцевой канал 47 соединен каналом 48 с выходной трубой

49, которая введена в резервуар 34.

Способ смешивания пищевых продуктов, преимущественно мяса, отличается

тем, что подачу осуществляют в барабан, снабженный средством для подвода и от-

вода теплоносителя и полыми спиральными лопастями для его циркуляции, при

этом в процессе смешивания поддерживают заданную температуру путем контакти-

рования с этими лопастями. Устройство для смешивания пищевых продуктов отли-

чается тем, что оно снабжено средством подачи и удаления теплоносителя, вклю-

чающим средство контроля температуры, служащее для поддержания заданной тем-

пературы теплоносителя, спиральные лопасти соединены со средством контроля

560

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

температуры и выполнены полыми, по меньшей мере, из двух сообщающихся сек-

ций для циркуляции теплоносителя, причем одна из секций служит для непрерыв-

ной подачи теплоносителя, а другая - для его возврата.

Устройство отличается тем, что секция лопасти, служащая для возврата тепло-

носителя снабжена перегородками и приспособлением для соединения со средством

контроля температуры; отличается тем, что оно снабжено датчиками температуры,

взаимосвязанными со средством контроля температуры.

* * *

В этой главе наиболее важными являются следующие моменты:

В фазе созревания пива, кроме дображивания, присутствуют еще два

процесса: насыщение пива диоксидом углерода под избыточным давлением и ос-

ветление пива, т.е. отделение его от всех образующих муть веществ.

В основе процесса созревания мяса лежат механизмы автолитических

превращений биохимических веществ, результатом которых являются поло-

жительные изменения потребительских свойств мяса: консистенция, соч-

ность,

аромат и вкус.

Движущей силой процессов созревания молочных продуктов являются

ферменты молока, сычужный фермент, а также ферменты микроорганизмов.

4. В основу машинной технологии сыров положены закономерности ком-

плекса биохимических, микробиологических и физико-химических процессов со-

зревания молока сливок и сыров.

5. Классификация оборудования для созревания пищевых сред и методика

инженерных расчетов есть основа для разработки прогрессивных конструкций,

обеспечивающих оптимальные технологические параметры процессов обра-

ботки растительного и животного сырья.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Какие закономерности лежат в основе процесса созревания мяса?

Почему процессы созревания мяса протекают интенсивнее под влиянием препаратов протеаз?

От каких факторов зависят сроки созревания мяса?

Какие способы обработки мяса протеолитическими ферментами вам известны?

Какова классификация оборудования для созревания мяса?

6. Каков принцип действия и каково устройство машин для массирования мясного сырья?

От каких параметров зависит производительность машин для массирования?

8. Какие устройства используют для выдержки мяса в посоле в камерах созревания?

9. Что представляет собой унифицированная тележка Я2-ФИЦ1В?

10.

С какой целью используется механический стеллаж РЗ-ФВН в камерах созревания?

11.

Какие конструкции камер созревания вам известны?

12.

Из каких основных узлов состоят среднетемпературные камеры созревания?

13.

Какова температура воздуха в камере созревания мяса?

14.

От каких факторов зависит продолжительность охлаждения при созревании мяса?

15.

Что представляет собой «кратность воздухообмена»?

16.

Какие факторы обусловливают эксплуатационные теплопритоки?

17.

С какой частотой вращается рабочий орган машины для массирования мяса Я2-ФММ?

18.

Как определяется условная средняя температура в камере созревания мяса?

19.

Каким образом происходит созревание сливок и что представляет собой сливкосозревательный

резервуар?

20.

Каков принцип работы и каково устройство парафинера карусельного типа?