Оборудование для пастеризации и стерилизации

В более совершенной конструкции  стерилизатора молоко с помощью специального тефлонового диска разделяется на множество мелких потоков, которые в течение 1,5...2 с нагреваются паром до 125°С. Прямой нагрев продукта в сочетании с косвенным может быть осуществлен и в пластинчатом аппарате. Для этого в теплообменных пластинах имеется определенное число отверстий диаметром 0,8...1,2 мм. При подаче вместо теплоносителя пара давлением, превышающим давление продукта на 0,05...0,1 МПа, получают комбинированный нагрев молока.

 

1 — нижняя часть корпуса; 2—отверстие  для молока; 3— уплотнительное  кольцо; 4— кольцевой канал для молока; 5— верхняя часть корпуса; б— патрубок для входа молока; 7—центральный стержень; 8— регулировочная гайка; 9 — патрубок для входа пара; 10— канал для пара; 11— смесительная камера

 

Рисунок 8 - Пароконтактный нагреватель молока

 

Молочные консервы — сгущенные  молоко и сливки с сахаром, сгущенное  стерилизованное молоко и т. д. фасуют главным образом в жестяные банки № 7 (вместимостью 325 мл и загрузкой сгущенного молока 400 г). Реже применяют банки № 14 (вместимостью 3030 мл и загрузкой сгущенного молока 3,8...3,9 кг). Тепловая обработка таких консервов проводится без противодавления.

Стерилизация консервов как  с противодавлением, так и без  него может осуществляться в специальных  автоклавах периодического действия, а также в установках непрерывного действия — гидростатических стерилизаторах.

Автоклавы могут быть вертикальные для стерилизации консервов в жестяной и стеклянной таре паром или в воде и горизонтальные — для стерилизации консервов в жестяной таре паром. В зависимости от состояния стерилизуемого продукта различают обыкновенные и ротационные автоклавы. В последних продукт в процессе стерилизации непрерывно перемещается во вращающемся барабане, что значительно улучшает теплообмен, а следовательно, и эффективность всей операции.

В отличие  от автоклавов гидростатические стерилизаторы имеют законченный цикл тепловой обработки продукта, при котором он не только нагревается, но и охлаждается. Производительность таких аппаратов значительно увеличивается за счет совмещения в них всех операций обработки консервов — предварительного нагрева, стерилизации, предварительного и окончательного охлаждения [4].

2 Оборудование для производства сливочного масла

 

Существует два способа производства сливочного масла: сбивание сливок и  преобразование высокожирных сливок в  масло. При производстве масла методом сбивания используют маслоизготовители периодического (вальцовые и безвальцовые) и непрерывного действия. Масло методом преобразования высокожирных сливок вырабатывают на поточных линиях, основным элементом которых является маслообразователь[2].

В маслоизготовителях масло получают методом сбивания сливок жирностью 30...40 % путем механического воздействия на них рабочих органов аппарата.

Для получения масла методом  сбивания сливок нормальной жирности применяются маслоизготовители  периодического и непрерывного действия.

Преобразование высокожирных сливок в масло осуществляется с помощью  маслообразователей барабанного и  пластинчатого типов, а также вакуум-маслообразователей[4].

Для подготовки исходного сырья  при производстве масла применяют заквасочники и сливкосозревательные ванны, дезодорационные установки, для фасовки по 100 и 200 г и в короба или деревянные ящики — фасовочные автоматы, а также специальные гомогенизаторы[2].

Маслоизготовители периодического и  непрерывного действия различаются  между собой механизмом получения  масла, способом воздействия на сливки и конструкцией рабочих органов. Выработка сливочного масла в маслоизготовителях периодического действия происходит в два этапа: образование из жировых шариков масляного зерна и формирование из него пласта сливочного масла. В маслоизготовителях непрерывного действия образование масляного зерна и пласта осуществляется в потоке.

В маслоизготовителях периодического действия (безвальцовых) сливки сбиваются в результате их перемещения под действием силы тяжести. При вращении заполненной на 30...50 % рабочей емкости маслоизготовителя сливки сначала поднимаются на определенную высоту, а затем сбрасываются под действием силы тяжести, подвергаясь сильному механическому воздействию. Высота подъема сливок, возникающее давление, характер движения жидкости определяются размерами рабочей емкости и частотой ее вращения. Скорость перемещения сливок в этом случае составляет 5...7 м/с.

В маслоизготовителях непрерывного действия скорость движения сливок значительно выше (18...22 м/с). Интенсивное воздействие лопастей сбивателя приводит к турбулентному движению потока сливок в аппарате, интенсифицирует процессы агрегации (слипания) жировых шариков и образования масляного зерна.

Маслоизготовители периодического действия условно можно разделить на три  типа.

К первому относят маслоизготовители  с емкостью в качестве рабочего органа. Ее форма может быть цилиндрической, конической, грушевидной, кубической и т. д. Внутри емкость не имеет ка- ких-либо перемешивающих приспособлений.

Ко второму типу относят маслоизготовители  с вращающейся емкостью и неподвижно закрепленными в ней спиралями, лопастями, струнами и т. д. Эти маслоизготовители применяют наиболее часто.

К третьему можно отнести маслоизготовители  с неподвижной емкостью и вращающимися в ней какими-либо рабочими органами. Последний тип чаще применяют в виде маслобоек небольшой производительности.

Устройство и принцип работы выпускаемых промышленностью безвальцовых маслоизготовителей периодического действия практически одинаковы и отличаются лишь некоторыми деталями.

Маслоизготовителъ РЗ-ОБЭ состоит из следующих основных узлов (рисунок 9): емкости, станины с коробкой передач и органами управления, опорной стойки, ограждения, орошающего устройства, тележки и шкафа управления.

 

1— опорная стойка; 2— емкость; 3 - орошающее устройство (душ); 4— ограждение; 5— станина с коробкой скоростей; 6— тележка

 

Рисунок 9 - Маслоизготовитель периодического действия РЗ-ОБЭ

 

Емкость представляет собой два  конуса из листовой нержавеющей стали, сваренные по основанию. На вершине одного из конусов смонтирован люк для выгрузки масла. Емкость снабжена смотровым окном и двумя кранами для спуска воздуха и пахты. С одной стороны она соединена с опорной стойкой, а с другой — с выходным валом привода. Внутри емкости имеются наклонно сваренные лопасти для сбивания сливок и обработки масляного зерна. Внутренняя поверхность маслоизготовителя специально обработана во избежание прилипания масла.

Вращение емкости осуществляется от двухскоростного электродвигателя посредством клиноременной передачи и коробки передач. Привод обеспечивает вращение емкости и ее остановку с помощью тормозного устройства и фрикционной муфты сцепления. Переключение скоростей выполняют с помощью рукоятки, выведенной на переднюю сторону коробки передач, и пусковых кнопок управления двухскоростным электродвигателем.

Тормозное устройство состоит из барабана с натянутой стальной лентой и рукоятки, выведенной на переднюю сторону коробки передач, поворот которой в нижнее положение выключает тормоз и одновременно включает фрикционную муфту, через которую крутящий момент передается от электродвигателя коробке передач и емкости. Верхнее положение рукоятки обеспечивает выключение муфты с одновременным включением тормоза. Электродвигатель установлен в станине на поворотной плите, позволяющей регулировать натяжение ремней.

Маслоизготовитель имеет ограждение из изогнутой трубы с рычагами для противовесов. Оно прикреплено к кронштейнам, установленным на корпусе коробки передач, и к крышке опорной стойки. Благодаря шарнирам ограждение может поворачиваться вокруг горизонтальной оси. Ограждение сблокировано с концевым выключателем и в поднятом положении не позволяет запустить электродвигатель.

Орошающее устройство представляет собой  перфорированную трубу, расположенную  над емкостью между опорной стойкой  и крышкой коробки передач. На входе устройства имеется вентиль, с помощью которого регулируют подачу горячей и холодной воды. При необходимости  стальную емкость орошают холодной или горячей водой для поддержания заданной температуры сбиваемых сливок.

Сливки, предназначенные для сбивания, заливают в маслоиз- готовитель на 40...50 % его вместимости, закрывают люк  и опускают дугу ограждения в нижнее положение. С помощью реле времени устанавливают продолжительность сбивания сливок и на пульте управления включают пакетный выключатель. После этого включают электродвигатель привода на требуемую скорость, выключают тормоз и одновременно включают фрикционную муфту, т. е. запускают в работу маслоизготовитель.

Периодически емкость останавливают  и через кран в верхнем положении  спускают воздух.

По истечении установленного времени  сбивания сливок и получения масляного зерна реле времени отключает электродвигатель и включает звуковой сигнал. Удаляют пахту, обрабатывают масляное зерно и готовое масло выгружают в тележку. Вместимость маслоизготовителя РЗ-ОБЭ 2 м-, частота вращения емкости 0,4 и 0,6 с^-1. Мощность электродвигателя 6 кВт.

Маслоизготовители непрерывного действия эффективны при использовании в  составе поточных технологических  линий.

Маслоизготовитель А1-ОЛО/1 входит в линию для производства масла методом непрерывного сбивания Al-OЛO или в установку для производства масла А1-ОМИ. Он состоит из собственно маслоизготовителя, в котором происходят непрерывное сбивание сливок, отделение и обработка масляного зерна и удаление пахты; уравнительного бака с поплавковым регулятором уровня, соединенного с винтовым насосом-дозатором для подачи сливок в маслоизготовитель; бака с насосом для сбора и транспортирования пахты; аппарата для дозирования воды (пахты) в масло при его нормализации по содержанию влаги; вакуум-насоса для удаления воздуха из масла, центробежного насоса для подачи ледяной воды; ленточного конвейера или V-образной трубопроводной насадки для масла; тележки, щита управления и трубопроводов.

Собственно маслоизготовитель  состоит из станины, привода сбивателя, сбивателя, привода текстуратора, шнекового  текстуратора и пульта управления (рисунок 10). Станина сварной конструкции выполнена из швеллеров и снаружи обшита листами из нержавеющей стали. Внутри размещены приводы сбивателя и текстуратора.

1— тахогенератор; 2 — вентилятор; 3 — сбиватель; 4— рубашка охлаждения; 5—мешалка с лопастными билами; 6— переходная насадка; 7— устройство для промывки масляного зерна; 8— подъемный переходник; 9— вакуум-камера; 10— ножи; 11—насадка; 12, 13 — решетки; 14— текстуратор; 15—шнеки; 16— рубашка охлаждения; 17—устройство для промывки фильтра-сита; 18— раздаточная коробка; 19— редуктор; 20— электродвигатель текстуратора; 21— вариатор текстуратора; 22— вариатор сбивателя; 23 — электродвигатель сбивателя

Рисунок 10 - Маслоизготовитель A1-OJIO/1

Привод сбивателя осуществляется от электродвигателя через вариатор с широким клиновым ремнем. Вариатор позволяет плавно изменять частоту вращения мешалки сбивателя с помощью маховичка, выведенного на лицевую сторону станины. Сбиватель — один из основных рабочих органов маслоизготовителя. Он состоит из корпуса, цилиндра и мешалки. Корпус выполнен литым и крепится к станине болтами. В нем установлен съемный цилиндр с наружной рубашкой охлаждения и патрубком для подачи сливок тангенциально поверхности цилиндра. Внутри корпуса цилиндра проходит вал, на котором крепится мешалка с четырьмя регулируемыми билами. Вал вращается в подшипниках, в корпусах подшипников имеются патрубки для входа и выхода охлаждающей воды.

Привод текстуратора осуществляется от электродвигателя через вариатор, клиноременную передачу, цилиндрический редуктор и раздаточную коробку.

Текстуратор состоит из трех последовательно  расположенных камер, внутри которых  в противоположных направлениях вращаются два шнека.

Подготовленные к сбиванию сливки через уравнительный бак насосом-дозатором  подаются в сбиватель маслоизготовителя. Попадая вначале тангенциально на распределительный вращающийся конус лопастной мешалки, сливки приобретают некоторое ускорение и на рабочий орган мешалки поступают со скоростью, примерно равной частоте его вращения. Это интенсифицирует процесс образования масляного зерна без резкого механического воздействия на сливки и дробления их жировых шариков. Далее образовавшееся масляное зерно с пахтой поступает в бункер первой камеры шнекового текстуратора, где подвергается промывке и механической обработке шнеками. При этом сливки, а затем и масляное зерно охлаждаются, так как специальный центробежный насос высокого давления подает ледяную воду по трубопроводам в водяную рубашку текстуратора, наружный цилиндр сбивателя и корпус вала сбивателя. Каждый из перечисленных трубопроводов имеет запорный соленоидный вентиль, что в зависимости от условий работы маслоизготовителя позволяет отключить воду от того или иного узла. Охлаждающая жидкость является оборотной и после использования идет на повторное охлаждение.

Пахта вместе с промывочной водой  удаляется из камеры через сифон  в бак и далее насосом подается на сепарирование для дальнейшего использования. Во второй камере происходят окончательная промывка масляного зерна и его дальнейшая обработка. В третьей — вакуум-насосом создается разрежение для удаления из пласта масла воздуха.

Для окончательной механической обработки  масло продавливается через решетки, находящиеся на выходах второй и третьей камер. Между решетками установлены ножи, которые дополнительно воздействуют на масло и улучшают его структуру. Готовый пласт масла выходит из маслоизготовителя через насадку, поступает на конвейер или тележку и далее на упаковку.