Пищевое оборудование

Оборудование для смешивания пищевых сред

В различных отраслях пищевой промышленности возникает необходимость в перемешивании жидких продуктов: для смешивания двух или нескольких жидкостей, сохранения определенного технологического состояния эмульсий и суспензий, растворения или равномерного распределения твердых продуктов в жидкости, интенсификации тепловых процессов или химических реакций, получения или поддержания определенной температуры или консистенции жидкостей и т. д.

Смешивание пищевых продуктов осуществляется в смесителях следующих типов: шнековых, лопастных, барабанных, пневматических (сжатым воздухом) и комбинированных.

Перемешивающие аппараты классифицируются (рисунок 1):

  • по назначению: доя смешивания, растворения, темперирования и т.д.;
  • по расположению аппарат а: вертикальные, горизонтальные, наклонные, специальные;
  • по характеру обработки рабочей среды: смешивание одновременно во всем объеме, в части объема и пленочное смешивание;
  • по характеру движения жидкости  в аппарате: радиальное, осевое, тангенциальное и смешанное;
  • по принципу дейст вия: механические, пневматические, эжекторные, циркуляционные и специальные;
  • по отношению к тепловым процессам : со стеночной поверхностью теплообмена, с погружной поверхностью теплообмена и без использования тепловых процессов.
Рисунок 1 - Классификация смесительных машин
Рисунок 1 — Классификация смесительных машин

Для тонкого измельчения и перемешивания мясного сырья используют куттер-мешалку. Кусковые вязкие и вязкопластичные продукты (муку, мясо, мясной фарш, творожно-сырковую массу) перемешивают шнеками, лопастями в барабанных и других смесителях. Жидкие продукты (молоко, сливки, сметана и др.) перемешивают в емкостях лопастными, пропеллерными и турбинными мешалками.

Тестомесильные машины разделяют на машины периодического и непрерывного действия.

Машины периодического действия

Машины периодического действия бывают с месильными емкостями (дежами) — стационарными (рисунок 2) и сменными (рисунок 3) (подкатными), а дежи — неподвижными, со свободным и принудительным вращением.

а — машины с горизонтальными и наклонными цилиндрическими месильными валами; б — машины со спаренными Z- образными лопастями, вращающимися в разные стороны вокруг горизонтальной оси; в — машины с шарнирной Z-образной месильной лопастью; г — машины с многоугольным ротором и витком шнека на дне емкости Рисунок 2 - Схемы тестомесильных машин периодического действия со стационарными дежами
а — машины с горизонтальными и наклонными цилиндрическими месильными валами; б — машины со спаренными Z- образными лопастями, вращающимися в разные стороны вокруг горизонтальной оси; в — машины с шарнирной Z-образной месильной лопастью; г — машины с многоугольным ротором и витком шнека на дне емкости
Рисунок 2 — Схемы тестомесильных машин периодического действия со стационарными дежами
а — машины с наклонной осью месильной лопасти и поступательным круговым движением ее; б — машины с наклонной осью вращения месильной лопасти, выполненной в виде трубы с пространственной конфигурацией; в — машины с месильной лопастью, рабочий конец которой совершает криволинейное плоское движение по замкнутой кривой; г — машины с месильной лопастью, совершающей криволинейное пространственное движение по замкнутой кривой в виде эллипса; д — машины со спиралеобразной месильной лопастью, вращающейся вокруг вертикальной оси; е — машины с четырехпалой месильной лопастью, вращающейся вокруг вертикальной оси, и одной неподвижной вертикальной лопастью; ж — машины с горизонтальной цилиндрической или плоской лопастью, вращающейся вокруг вертикальной оси; з — машины с горизонтальной лопастью, вращающейся вокруг вертикальной оси и наклонной осью дежи Рисунок 3 - Схемы тестомесильных машин периодического действия с подкативши дежами
а — машины с наклонной осью месильной лопасти и поступательным круговым движением ее; б — машины с наклонной осью вращения месильной лопасти, выполненной в виде трубы с пространственной конфигурацией; в — машины с месильной лопастью, рабочий конец которой совершает криволинейное плоское движение по замкнутой кривой; г — машины с месильной лопастью, совершающей криволинейное пространственное движение по замкнутой кривой в виде эллипса; д — машины со спиралеобразной месильной лопастью, вращающейся вокруг вертикальной оси; е — машины с четырехпалой месильной лопастью, вращающейся вокруг вертикальной оси, и одной неподвижной вертикальной лопастью; ж — машины с горизонтальной цилиндрической или плоской лопастью, вращающейся вокруг вертикальной оси; з — машины с горизонтальной лопастью, вращающейся вокруг вертикальной оси и наклонной осью дежи
Рисунок 3 — Схемы тестомесильных машин периодического действия с подкативши дежами

По интенсивности воздействия рабочего органа на тесто тестомесильные машины разделяются на три группы:

  • обычные тихоходные (рабочий процесс не сопровождается нагревом теста);
  • быстроходные (рабочий процесс сопровождается нагревом теста на 5…7 °С);
  • супербыстроходные (замес сопровождается нагревом теста на 10…20 °С и требуется специальное водяное охлаждение корпуса камеры).

По характеру движения месильного органа различают машины с круговым, вращательным, планетарным и сложным плоским и пространственным движением месильного органа.

Тестомесильные машины непрерывного действия

Тестомесильные маш ины непрерывного действия (рисунок 4) разделяют на следующие группы:

  • однокамерные с горизонтальным валом и Т-образными месильными лопастями, например машина Х-12 (рисунок 4, а);
  • одновальные с горизонтальным валом, на котором в начале месильной емкости размещены трапецеидальные плоские лопасти, а в конце — винтовой шнек, заключенный в цилиндрический корпус, например тестомесильная машина системы Хренова (рисунок 4, б);
  • одновальные с горизонтальным валом, на котором вначале размещен смесительный шнек, а затем радиальные цилиндрические лопатки, например тестомесильная машина ФТК-1000 (рисунок 4, в);
  • одновальные с горизонтальным валом, вначале которого закреплен шнек и затем дисковая диафрагма и четырехлопастный пластификатор (рисунок 4, г);
  • одновальные с горизонтальной осью вращения, на которой в цилиндрической камере смешения размещен шнековый барабан с независимым приводом, в конической камере на валу закреплены месильные прямоугольные лопатки, а на ее стенках — неподвижные лопатки (рисунок 4, д);
  • двухвальные с горизонтальными валами, на которых закреплены Т-образные месильные лопасти (рисунок 4, е);
  • двухвальные с горизонтальными валами, вращающимися в разные стороны и закрепленными на них ленточными лопастями, например тестомесильная машина «Топос» (рисунок 4, ж);
  • двухкамерные двухвальные, на валах которых закреплены винтообразные лопасти, образующие зоны смешения и замеса, а зона пластификации оборудована двумя четырехугольными звездочками, например тестомесильные машины РЗ-ХТО (рисунок 4, з);
  • двухкамерные двухвальные, у которых имеется отдельная смесильная камера с приводом, а месильная камера с регулируемым приводом включает две зоны замеса: месильную, снабженную шнеками, и зону пластификации, рабочим органом которой являются кулаки (рисунок 4, м);
  • с трехлопастным ротором, например тестомесильная машина системы Прокопенко (рисунок 4, к);
  • с вертикальным цилиндрическим ротором, например тестомесильная машина РЗ-ХТН/1 (рисунок 4, л);
  • с дисковым ротором, на котором размещены кольцевые выступы, а в щели между ними входят с небольшим зазором кольцевые выступы корпуса (рис. 12.4, м).
Рисунок 4 - Схемы тестомесильных машин непрерывного действия
Рисунок 4 — Схемы тестомесильных машин непрерывного действия

Мешалки для жидких пищевых сред

Наиболее распространенным видом механических перемешивающих аппаратов являются аналогичные по устройству и принципу действия реакторы МЗС-316 и МЗС-210.

Реакторы МЗС-210 и МЗС-316 для перемешивания вязких и жидких пищевых продуктов

Реакторы МЗС-210 и МЗС-316 (рисунок 5) предназначены для перемешивания вязких и жидких пищевых продуктов из нескольких компонентов.

Перемешивание продукта осуществляется мешалкой 4, состоящей из вертикального вала с укрепленными на нем лопастями. В нижней части корпуса 5 имеются два патрубка для спуска конденсата и выгрузки готового продукта. Над реактором смонтирован привод, включающий электродвигатель 1 и редуктор 2. Для санитарной обработки верхней части имеется крышка 3.

Рисунок 5 - Реактор МЗС-316
Рисунок 5 — Реактор МЗС-316

Ванна нормализации ВН-600 для нормализации по жирности высокожирных сливок

Ванна нормализации ВН-600 (рисунок 6) предназначена для нормализации по жирности высокожирных сливок.

Рисунок 6 - Ванна нормализации ВН-600
Рисунок 6 — Ванна нормализации ВН-600

Ванна представляет собой двухстенный цилиндрический вертикальный сосуд с наклонным дном, снабженный лопастной мешалкой 1. Герметичная емкость между внутренней ванной и рубашкой 3 заполняется теплоносителем в тех случаях, когда по технологическому процессу необходимо подогреть продукт. В качестве теплоносителя может использоваться либо горячая вода, либо пар, который вводится в предварительно заполненную водой емкость. Для выхода воздуха и слива конденсата емкость снабжена переливной трубой.

Ванна устанавливается на трех регулируемых по высоте ножках. Крышка 2 ванны, выполненная в виде усеченного конуса, состоит из двух частей, соединенных между собой с помощью шарнирных петель. Одна часть крышки откидная, а другая прикреплена к верхней поверхности ванны. На неподвижной части крышки 2 имеется люк для подачи продукта в ванну и установлен конечный выключатель, который служит для обесточивания электродвигателя привода 4 мешалки при открывании крышки. Рамная лопастная мешалка, ось вращения которой расположена перпенди­кулярно наклонному дну ванны, надевается сверху на коническую шейку вала мешалки и крепится специальной гайкой.

Привод 4 вала мешалки расположен в нижней части ванны на наклонном днище. От электродвигателя вращение через упругую муфту передается на червячный редуктор. Тихоходный вал редуктора соединен с помощью жесткой муфты с валом мешалки. Нижнее расположение привода мешалки полностью исключает попадание масла из редуктора в продукт и уменьшает высоту ванны.

Наклон лопастей рамной мешалки и наклонное расположение ее оси вращения обеспечивает эффективное перемешивание продукта.

Для контроля температуры продукта в нижней части ванны имеется штуцер для присоединения датчика температуры.

Месильные машины для высоковязких пищевых сред

Для замеса теста применяют различные типы тестомесильных машин, которые в зависимости от вида муки, рецептурного состава и особенностей ассортимента оказывают различное механическое воздействие на тесто.

Тестомесильные машины периодического действия

Тестомесильные машины периодического действия «Стандарт» и Т1-ХТ2А (рисунок 3) применяются на хлебозаводах малой и средней мощности и предназначены для замеса опары и теста из пшеничной и ржаной муки в подкатных дежах вместимостью 330 л.

Машина «Стандарт»

Машина «Стандарт» состоит из станины 1 (рисунок 7), закрепленной на фундаментной плите 2. Внутри станины расположен приводной электродвигатель 3, а снаружи — червячный вал 5, служащий для вращения подкатной дежи 10. Она смонтирована на трехколесной каретке 7, которая накатывается на фундаментную плиту и закрепляется на ней с помощью упора и специального фиксатора 8. При этом имеющийся на деже зубчатый венец 9 входит в зацепление с червячным валом 5.

Рисунок 7 - Тестомесильные машины "Стандарт"
Рисунок 7 — Тестомесильные машины «Стандарт»

Дежа закрывается крышкой 6. Сверху на станине расположен червячный редуктор 13, приводимый в движение от электродвигателя через клиноременную передачу 11 и фрикционную муфту 12. Месильный рычаг 4 на нижнем конце имеет лопасть, которая и осуществляет замес теста в деже.

Верхний конец месильного рычага с помощью подшипника шарнирно соединен с колесом червячного редуктора и благодаря промежуточной шаровой опоре совершает поступательное круговое движение. Аналогичное движение совершает и месильная лопасть.

Во время работы машины месильная лопасть в нижнем положении проходит плотно возле днища дежи, а в верхнем выходит за плоскость обреза нижней кромки дежи. При этом в начале замеса происходит интенсивное распыление муки. Перемешивание и замес происходят не на всей траектории движения месильной лопасти, а лишь на 20 %, что существенно снижает КПД машины. Замес осуществляется при постоянной частоте вращения месильного рычага (п = 23,5 об/мин), поэтому на машине невозможно обеспечить различную интенсивность замеса на отдельных стадиях процесса.

Поскольку на хлебозаводах в настоящее время эксплуатируется большое число таких машин, следует обратить внимание на возможность реконструкции месильной лопасти и приводной части машины с целью интенсификации замеса. Модернизация машин «Стандарт», проводимая в течение нескольких лет, не коснулась изменения самого принципа замеса, а заключалась в совершенствовании конструкции отдельных узлов и улучшении их эксплуатационной надежности.

Тестомесильная машина Т1-ХТ2А

Тестомесильная машина Т1-ХТ2А (рисунок 8) отличается от тестомесильной машины «Стандарт» тем, что вместо червячного привода дежи с помощью червячного венца осуществляется привод плиты, на которой закрепляется дежа. При разработке конструкции достигнуто улучшение санитарных условий работы, некоторое уменьшение массы дежи и удешевление ее изготовления, повышена надежность.

Рисунок 8 - Тестомесильная машина Т1-ХТ2А
Рисунок 8 — Тестомесильная машина Т1-ХТ2А

Станина 2 тестомесильной машины Т1-ХТ2А с приводным устройством 3, месильной лопастью 4, маховиком 5 смонтирована на фундаментной плите 1. Дежа имеет откидную крышку 6. В фундаментной плите смонтированы два червячных редуктора. На выходном валу редуктора 8 насажен поворотный стол 9, на котором имеются направляющие 11 для дежи, стойка и фиксатор с педалью 10, упорный кронштейн 7.

При работе дежу накатывают на поворотный стол, центрируют и фиксируют с помощью защелки. Затем закрывают крышку, загружают дежу и включают привод.

По окончании замеса крышку поднимают. При этом выключается фрикционная муфта на валу привода месильного органа и затормаживается ее привод, а стол с дежой продолжает вращаться до тех пор, пока специальный упор на плите не коснется конечного выключателя, который отключает электродвигатель. При этом дежа останавливается в положении, удобном для откатывания. С помощью ножной педали освобождают фиксатор и откатывают дежу.

Повысить интенсивность замеса можно за счет изменения конфигурации месильной лопасти, например в виде спирали, Ф- или Г-образного рычага, а также соответствующей реконструкции приводной станции.

Тестомесильная машина ТМ-63М

Тестомесильная машина ТМ-63М (рисунок 9) предназначена для замеса специального крутого теста для бараночных и некоторых мучных кондитерских изделий. Относится к тихоходным машинам с двумя 2-образными лопастями, которые при замесе периодически подвергают усиленному механическому воздействию отдельные порции теста.

Рисунок 9 - Тестомесильная машина ТМ-63М
Рисунок 9 — Тестомесильная машина ТМ-63М

Тестомесильная машина ТМ-63М состоит из месильной камеры 7, выполненной в виде соединенных двух полуцилиндрических днищ с наращенными крайними стенками. На торцовых стенках месильной камеры в цапфах закреплены подшипники месильных лопастей 6.

Подшипник передней месильной лопасти опирается через корпус и цапфу на станину 2 тестомесильной машины. Цапфы второго вала свободно опираются на станину. Сверху месильная камера закрыта крышкой 3 с откидной дверкой 5. В первой вмонтированы патрубки 4 для загрузки муки и жидких компонентов. Привод валов месильных лопастей осуществляется от электродвигателя 13 с помощью клиноременной 12, цепной 10 и зубчатых передач 8 и 9.

По окончании замеса привод отключают и включают механизм поворота дежи. Тесто под действием собственного веса выгружается в тестоспуск или на транспортер. Для разгрузки дежи путем опрокидывания служит система механизмов, включающая поводок 14, ходовую гайку с пальцем 16, винт 15, клиноременную передачу 11 и электродвигатель 1.

Рабочий процесс характеризуется однотипностью воздействия на всех трех стадиях замеса. По этой причине хуже всего обстоит дело с организацией смешивания, т. е. первой стадии замеса, которая накладывается по времени на вторую стадию и удлиняет замес. Не совсем удобна выгрузка теста и зачистка от него месильной емкости. В конструктивном отношении применение открытых цепных и зубчатых передач на тестомесильной машине также нельзя признать удачным.

Машина РЗ-ХТИ-З

Машина РЗ-ХТИ-З предназначена для интенсивного замеса пшеничного теста с переменным режимом замеса, который обеспечивается путем применения трехскоростного электродвигателя. Машина имеет стационарную корытообразную месильную емкость, которая при разгрузке поворачивается вокруг горизонтальной оси.

Рабочая емкость машины 5 (рисунок 10) установлена на двух поворотных цапфах 4, которые вмонтированы в поворотные опоры 3, закрепленные на станине 1. Внутри цапф пропущены приводные валы 2, на концах которых в месильной емкости закреплены Г-образные рычаги 6 месильного органа, соединенные между собой вилкообразным рычагом и штангой 7. Привод месильного органа осуществляется от двух приводных электродвигателей 9 через зубчатые редукторы 10. Конструкция месильного органа благодаря применению различных скоростей правого и левого Г-образных рычагов позволяет изменять свое пространственное положение относительно опор.

Рисунок 10 - Тестомесильная машина РЗ-ХТИ-З
Рисунок 10 — Тестомесильная машина РЗ-ХТИ-З

Загрузка компонентов осуществляется через патрубки, вмонтированные в неподвижной крышке 8. Выгрузка теста осуществляется путем поворота корыта с помощью индивидуального привода. Управление машиной осуществляется автоматически по заданной программе.

Замес теста в машине осуществляется следующим образом. Г-образные рычаги попеременно в течение половины оборота перемещаются параллельно цилиндрической части месильной емкости на небольшом расстоянии от нее, за один оборот прорабатывается сравнительно небольшая масса теста, но при этом возникают большие нагрузки на валу месильной лопасти. В последующие пол-оборота над цилиндрической частью днища проходит углом соединение штанги с шарнирным рычагом и перемешивает массу иным образом, однако воздействие самой цилиндрической штанги на тесто менее значительно даже при дифференциальной скорости ее концов.

К достоинствам машины следует отнести интенсивное воздействие на тесто при замесе, способствующее сокращению брожения теста, автоматическое управление процессом замеса, устройство механизированной разгрузки при периодическом замесе.

Тестомесильные машины непрерывного действия

Тестомесильные машины непрерывного действия обычно имеют стационарную месильную емкость и расположенные в ней вращающиеся или совершающие круговое движение месильные органы. Интенсивность замеса в них может быть повышена за счет применения тормозных лопастей или выступов на стенках месильной камеры.

Тестомесильная машина Х-12Д

Тестомесильная машина Х-12Д (рисунок 11) относится к тихоходным однокамерным машинам и предназначена для замеса пшеничного и ржаного теста.

Рисунок 11 - Тестомесильная машина Х-12Д
Рисунок 11 — Тестомесильная машина Х-12Д

Машина состоит из полуцилиндрической месильной емкости 5, в центре которой расположен месильный вал 4 с лопатками 3. Сверху корпус закрывается откидной крышкой. Мука подается в машину через прямоугольный патрубок 1, оборудованный двумя емкостными датчиками уровня 7. Дозируется мука роторным питателем, приводимым в движение от главного вала кривошипно-шатунным механизмом 10 и клиновым фрикционным храповиком 9. Над питателем установлен ворошитель 8, совершающий качательное движение через систему рычагов. Для наблюдения за работой дозатора муки служит окно 2. Выходит тесто из машины через патрубок 6. Привод машины осуществляется от электродвигателя 13 через редуктор 12 и зубчатую передачу 11. На передней панели расположены четыре качающихся крановых дозатора жидких компонентов.

Работает машина следующим образом. Все компоненты малыми дозами от дозаторов подаются непрерывно в переднюю часть корыта, отделенного порогом, перемешиваются лопатками 3 с наклонной поверхностью и проталкиваются вдоль корыта. По мере продвижения массы до патрубка 6 она перемешивается и пластифицируется.

Очистка машины производится без разборки, что весьма неудобно. Недостатками машины являются слабый промес теста, значительные колебания состава из-за ненадежной работы дозирующих систем и отсутствие устройств для регулирования скорости вращения месильного вала и длительности замеса.

Предельная частота вращения месильного вала ограничена 48 об/мин, а интенсивность механического воздействия — усилием, которое образуется в результате трения теста о стенки месильной камеры. Поэтому в данном случае невозможно повысить интенсивность замеса путем увеличения частоты вращения. Однако если уменьшить рабочую площадь месильных лопаток или на стенке месильной емкости установить тормозные лопатки или штыри, то можно повысить частоту вращения и интенсивность замеса.

Машина непрерывного действия марки ШМ-1М

Машина непрерывного действия марки ШМ-1М (рисунок 12) со стационарной емкостью и горизонтальной осью вращения месильного органа предназначена для получения пластичного теста из муки и.эмульсии. В патрубок 8 камеры 7 предварительного смешивания дозаторами подается мука и эмульсия. В камере вращается вал 5 с секторными месильными лопастями 6. Цепь 3 сообщает вращение валу 5 от вала 2.

Рисунок 12 - Месильная машина марки ШМ-1М
Рисунок 12 — Месильная машина марки ШМ-1М

Благодаря развороту месильных лопастей смесь в камере продвигается к патрубку 4 и поступает в камеру 13 окончательного смешения на виток шнека 14. Камера 13 имеет рубашку 12 из двух частей. Это позволяет создавать нужный температурный режим в начале и конце замеса. Лопасти 10 образуют две винтовые линии с углами (0,2…0,25) π рад к оси вала. Каждая пара лопастей повернута по отношению к соседней на угол 90°. Вал 2 приводится в движение от электродвигателя 1. В камере окончательного смешивания получается готовое тесто.

Продолжительность замеса регулируется шибером 11. При прикрытии шибером выпускного отверстия продолжительность замеса теста увеличивается. Через отверстия с крышками 9 производится очистка камер по окончании работы. При их открывании обесточивается приводной электродвигатель. В рассмотренной машине смешиваются два компонента сахарного теста: эмульсия и мука. Эти компоненты подаются объемными дозаторами.

Лопастной вибросмеситель марки ШВС

Лопастной вибросмеситель марки ШВС (рисунок 13, а) предназначен для смешивания компонентов рецептурной смеси в кондитерском производстве.

Месильная камера 7 с кронштейнами 8 и противовесом 11 образует жесткую конструкцию с вибратором 10 посередине. Основу вибратора составляет вал с дисбалансами. Вся система покоится на пружинах 9. Частота колебания месилки равна частоте вращения вала с дисбалансами. Спиральные пружины смягченную вибрацию передают на станину 12. Внутри камеры 7 в противоположные стороны вращаются валы с лопастями, которые приводятся от электродвигателя 2 через редуктор 3.

Привод вибратора осуществлен от электродвигателя 1. Валы с лопастями и вибратор с приводами соединены муфтами, представляющими собой резинотканевый шланг 4, зажатый с двух сторон хомутами. Камера снабжена крышкой 6 и воронкой 5.

Схема вибросмесителя приведена на рисунке 13, б, а конструкция месильной камеры — на рисунке 13, в. Валы 1 и 2, расположенные в месильной камере 7, имеют лопасти 6, установленные под углом к валам. Для устранения попадания масла в камеру из подшипникового узла 3 установлены сальники 5 с нажимной втулкой 4. В этой смесильной машине амплитуда колебаний изменяется путем изменения дисбаланса.

а — общий вид; б — схема; в — месильная камера Рисунок 13 - Лопастной вибросмеситель типа ШВС
а — общий вид; б — схема; в — месильная камера
Рисунок 13 — Лопастной вибросмеситель типа ШВС

Машина РЗ-ХТО

Машина РЗ-ХТО (рисунок 14) относится к двухкамерным тестомесильным машинам с повышенным механическим воздействием на тесто в зоне пластификации.

Машина имеет две раздельные камеры: смешения и пластификации. В камере смешения 4 расположены две месильные лопасти 6, на концах которых установлены винтовые шнеки, а между ними — спиральная образующая. Подача муки в камеру смешения производится через патрубок 2, жидких компонентов — через патрубок 1. Патрубок 3 служит для возврата в машину дефектного теста. Привод валов смесителя осуществлен от мотора-редуктора 5 мощностью 2,2 кВт. В конце камеры смешения тесто поступает в переходный патрубок 8 и далее в пластификатор 9, или камеру интенсивной проработки месильными валами (конфигурация валов показана на разрезе А-А), приводимыми во вращение от электродвигателя 11 через редуктор 7. На выходе из камеры установлен термометр 10 для контроля температуры теста.

1 — патрубок для подачи жидких компонентов, 2 — патрубок для муки, 3 — патрубок для густых компонентов, 4 — камера смешения, 5 — мотор-редуктор, 6 — месильная лопасть, 7 — редуктор, 8 — переходный патрубок, 9 — пластификатор, 10 — термометр, 11 — электродвигатель Рисунок 14 - Схема тестомесильной машины РЗ-ХТО
1 — патрубок для подачи жидких компонентов, 2 — патрубок для муки, 3 — патрубок для густых компонентов, 4 — камера смешения, 5 — мотор-редуктор, 6 — месильная лопасть, 7 — редуктор, 8 — переходный патрубок, 9 — пластификатор, 10 — термометр, 11 — электродвигатель
Рисунок 14 — Схема тестомесильной машины РЗ-ХТО

В камере пластификации осуществляется интенсивная механическая обработка теста путем продавливания его между звездообразными валками, вращающимися в разные стороны и работающими по принципу шестеренчатого насоса. В зоне сжатия (на рисунке 14 заштрихована) давление теста повышается до 3·105 Па, а температура теста — на 10… 15°С. Для изменения степени проработки теста в пластификаторе в схеме машины предусмотрена установка тиристорного преобразователя частоты, позволяющая плавно изменять обороты вала пластификатора.

Общий вид машины приведен на рисунке 15. Станина машины собрана из чугунных плит 1, 3, 4, 15, которые скреплены с чугунными корпусами редуктора 5 и смесительной камеры 9. На плите 1 укреплен электродвигатель 2, а на плите 3 — мотор-редуктор 5, натяжной ролик 16 и редуктор 14. Для удобства очистки камера предварительного смешения снабжена откидной крышкой 7 с петлями и винтовыми зажимами 8. Для облегчения открывания крышки ее петли снабжены устройством, компенсирующим массу крышки. Загрузочная воронка имеет боковые дверки 6, открытие которых облегчают доступ для очистки смесительной камеры. Крышки и дверки снабжены резиновыми уплотнителями, герметизирующими место разъема.

Рисунок 16 - Тестомесильная машина РЗ-ХТО
Рисунок 16 — Тестомесильная машина РЗ-ХТО

Подобную откидную крышку имеет и камера пластификатора 10. Помимо этого имеется винтовое устройство 12, позволяющее выводить рабочие органы пластификатора из камеры 11. Для удобства очистки и промывки смонтирован лоток 13.

Тестомесильная машина РЗ-ХТО обеспечивает интенсивный замес теста, улучшающий качественные показатели готовых изделий, и открывает широкие возможности применения новых прогрессивных технологических схем, сокращающих длительность цикла брожения теста перед разделкой.

Следует, однако, обратить внимание на то, что в настоящей машине процесс смешения объединен со второй фазой замеса, поэтому требует значительного расхода энергии. Пластификация теста за счет сжатия до 3·105 Па нуждается в уточнении, поскольку сжатие между параллельными ребрами валков для придания продольного перемещения сопровождается повышенным нагревом теста и является нежелательным.

Машины и аппараты для образования пенообразных масс

Взбивальная машина периодического действия марки МВ-35

Взбивальная машина периодического действия марки МВ-35 с вертикальной осью вращения взбивального органа (рисунок 16) применяется для взбивания сливок, яиц, кремов и других кондитерских масс, а также для замешивания сахарных сортов теста для венских изделий и бисквита.

Рисунок 16 - Взбивальная машина периодического действия марки МВ-35
Рисунок 16 — Взбивальная машина периодического действия марки МВ-35

В литой чугунной станине находится привод взбивателя и механизм подъема бачка. Привод взбивателя состоит из электродвигателя 2, ременного вариатора, зубчатой передачи и планетарного механизма. Электродвигатель установлен на кронштейне, который может перемещаться относительно станины, что обеспечивает возможность регулирования натяжения ремня вариатора при изменении частоты вращения взбивателя.

Вариатор состоит из двух шкивов с раздвижными конусными дисками, специального вариаторного ремня 3 и механизма регулировки. Нижний диск ведущего шкива 4 укреплен на валу электродвигателя неподвижно, а верхний (поджатый пружиной) может перемещаться относительно нижнего. В ведомом шкиве 5 верхний диск неподвижно закреплен на валу 6 зубчатой передачи, а нижний может перемещаться под действием вилки 7 и винта с маховиком 8 механизма регулировки. При вращении маховика по часовой стрелке диски ведомого шкива сближаются и диаметр рабочей поверхности шкива увеличивается. Одновременно ремень, преодолевая давление пружины, раздвигает диски ведущего шкива, благодаря чему диаметр его рабочей поверхности уменьшается. Частота вращения взбивателя при этом уменьшается. При вращении маховика против хода часовой стрелки частота вращения взбивателя увеличивается. Вращение от ведомого шкива через вал-шестерню и зубчатое колесо 9 передается на вал 10 планетарного механизма 12, ось которого совпадает с осью бачка 16. В корпусе 13 планетарного механизма находится вал 15 взбивателя 17 с шестерней. При вращении корпуса шестерня обкатывается по неподвижному зубчатому колесу 11 с внутренними зубьями и взбиватель совершает сложное движение: вращается е большой частотой вокруг своей оси и медленно вокруг оси бачка. Вал взбивателя уплотнен на выходе каркасным сальником и войлочным кольцом.

В зависимости от вида взбиваемого продукта применяется один из четырех венчиков: замкнутый, крючкообразный, четырехлопастный и прутковый (рисунок 17).

а - замкнутый; б — крючкообразный; в — четырехлопастный; г — прутковый Рисунок 17 - Взбиватели машины МВ-35
а — замкнутый; б — крючкообразный; в — четырехлопастный; г — прутковый
Рисунок 17 — Взбиватели машины МВ-35

Взбиватель (венчики) 17 крепится на конце вала штифтом. На бачке устанавливается обечайка 14, предотвращающая разбрызгивание взбиваемых продуктов. Бачок крепится на кронштейне, который может перемещаться по вертикальным направляющим станины 1 при помощи червячной пары, шестерни и рейки. Подъем и опускание бачка осуществляется вручную маховичком (см. рисунок 16).

Кремовзбивальная машина

Кремовзбивальная машина (рисунок 18) предназначена для взбивания сливок, яиц, кремов и других кондитерских масс, а также для замешивания сахарных сортов теста.

Рисунок 18 - Кремовзбивальная машина
Рисунок 18 — Кремовзбивальная машина

Она отличается от машины МВ-35 приводным механизмом, траекторией движения взбивальной лопасти и размерами.

Электродвигатель 1 присоединен непосредственно к вариатору скоростей 2. С ведомого вала вариатора движение передается через коническую передачу 4 валику 5, связанному тягой 6 с качающимся валиком 7 в шаровой опоре 8. К нижнему концу качающегося валика при помощи накидного кольца 9 присоединяется взбивальная лопасть 10.

Емкость устанавливается на кольцо 12 подъемного приспособления и закрепляется двумя захватами 11. Кольцо может подниматься или опускаться при помощи ручки 13, которая катит шестерню по зубчатой рейке 14.

Взбивальная лопасть вращается вокруг своей оси, а для воздействия на все точки продукта, находящегося в емкости, лопасть отклоняют от вертикальной оси. Для изменения наклона лопасти служит рычаг 3. При повороте рычага вправо наклон валика 7, а следовательно, и лопасти уменьшается, а при повороте влево — увеличивается. Маховиком 16 регулируют при помощи вариатора 2 угловую скорость лопасти от 8 до 40рад/с. Для включения электродвигателя служит пусковая кнопка 15.

Взбивальный агрегат непрерывного действия ШЗД

Взбивальный агрегат непрерывного действия ШЗД (рисунок 19) предназначен для приготовления зефирной массы на крупных кондитерских фабриках. Он состоит из двухкорпусного смесителя и роторной взбивальной машины.

Рисунок 19 - Взбивальный агрегат непрерывного действия для пастилы ШЗД
Рисунок 19 — Взбивальный агрегат непрерывного действия для пастилы ШЗД

Вначале непрерывным способом готовится рецептурная смесь. Для этого в воронку верхней камеры 5 смесителя из сборника 2 при помощи плунжерного насоса-дозатора 3 подается уплотненное яблочное пюре с содержанием сухих веществ 15 % и температурой 15…20 °С. В эту же камеру ленточным дозатором 4 непрерывно подается сахар-песок в пропорции 1:1 к пюре. В верхней камере происходит растворение сахара в пюре.

Сахаро-яблочная смесь из верхней секции смесителя самотеком поступает в нижнюю секцию 6. В нижнюю секцию при помощи плунжерных насосов-дозаторов непрерывно подается сахаро-агаро-паточный сироп в пропорции 1:1 (агаровый сироп к сахаро-яблочной смеси) из сборника 1 с водяным обогревом; температура сиропа около 80 °С, содержание сухих веществ 84…85 %. В эту камеру малогабаритным насосом-дозатором непрерывно подается белок, а дозатором 7 — суспензия из эссенции, красителя и кристаллической кислоты. Готовая рецептурная смесь с содержанием сухих веществ 71… 73 % при температуре 50… 53 °С самотеком поступает в сборник 8, а оттуда при помощи шестеренного насоса 9 подается в роторную взбивальную машину 10 непрерывного действия. Сюда же подается сжатый воздух под давлением 0,4 МПа, предварительно очищенный от механических примесей и масла.

Роторная взбивальная машина

Роторная взбивальная машина (рисунок 20) состоит из ротора 7, герметичной взбивальной камеры 5, двух неподвижных статоров 9. Ротор 7 диаметром 348 мм получает вращение от шкива 1 через вал 2. В герметичную взбивальную камеру 5 с водяной рубашкой 11 и патрубками для воды 6 и 12 через боковой штуцер 3 (показан пунктиром) подается готовая рецептурная смесь. Туда же через патрубок 4 поступает воздух. Рецептурная смесь и воздух попадают в пространство между ротором 7 и двумя неподвижными статорами 9, укрепленными на стенках 8 взбивальной камеры. На внутренней стороне каждого статора имеются зубья, расположенные концентрическими кругами. Между зубьями статоров расположены зубья ротора. Размеры зубьев выполнены такими, что образуется кольцевой канал извилистой формы шириной 1 мм. Насыщенная воздухом масса выходит через отверстие 10. Оказавшись при атмосферном давлении, пузырьки воздуха расширяются, в результате плотность массы значительно уменьшается. Ротор вращается с частотой 300.. .450 об/мин.

Рисунок 20 - Роторная взбивальная машина
Рисунок 20 — Роторная взбивальная машина

Тянульные машины

Тянульные машины насыщают карамельную массу воздухом так, что воздух в карамельной массе находится в мельчайших воздушных пузырьках. При этом процессе карамельная масса теряет прозрачность и приобретает красивый шелковистый вид.

Тянульная машина является составной частью линии, производящей непрозрачную карамель. В последнее время она в дополнение к прежним функциям применяется для смешивания карамельной массы с красящими и ароматизирующими веществами в поточной линии производства непрозрачной карамели.

Тянульная машина с вращательным движением пальцев марки Ж7-ШТП

Тянульная машина с вращательным движением пальцев марки Ж7-ШТП (рисунок 21 ) предназначена для интенсивного насыщения карамельной массы пузырьками воздуха и смешивания ее с рецептурными добавками.

Рисунок 21 - Тянульная машина типа Ж7-ШТП
Рисунок 21 — Тянульная машина типа Ж7-ШТП

Машина состоит из станины 1, на которой закреплены мотор-редуктор 2, коробка зубчатых передач, поддон 4, неподвижный палец 5 со съемником 6 и два подвижных кольца 9. Мотор-редуктор соединен с коробкой зубчатых передач цепной передачей 11. Подвижные пальцы закреплены на рычагах 10, смонтированных на горизонтальных выходных валах 8 коробки зубчатых передач (рисунок 21, а).

Машина снабжена натяжным устройством 7 для монтажа подающего конвейера и роликом 12 для установки ленты отводящего конвейера. Валы машины вращаются в противоположные стороны с одинаковой угловой скоростью.

Тянульная машина работает следующим образом. Карамельная масса загружается в машину конвейером 6 (рисунок 21, б). Вращающиеся пальцы 1 и 4 и неподвижный 5 растягивают и складывают карамельную массу в виде прядей, насыщая ее воздухом при складывании. При этом благодаря расположению пальцев под углом происходит смещение массы вдоль пальцев к съемнику 3. Насыщенная воздухом масса со свободных концов пальцев 1 и 4 накладывается на съемник 3, а затем с помощью разгрузочного устройства выгружается на отводящий конвейер 2.

Одновременно масса образуется между неподвижным пальцем 3 (рисунок 21, в) и подвижными пальцами 1 и 2 пряди, которые растягиваются и складываются.

Преимуществом этой машины является отсутствие ручных операций, стабильность качества массы, полное ограждение рабочих органов и наличие блокировки на ограждении.

Помадосбивальная машина с неохлаждаемым валом ПСМ-250

Помадосбивальная машина с неохлаждаемым валом ПСМ-250 (рисунок 22) предназначена для получения помады из горячего высококонцентрированного сахаро-водно-паточного сиропа.

Рисунок 22 - Помадосбивальная машина с неохлаждаемым валом ПСМ-250
Рисунок 22 — Помадосбивальная машина с неохлаждаемым валом ПСМ-250

В воронке 15 имеется сетка 16, на которую поступает сироп. Температура сиропа близка к температуре его кипения. Сироп стекает через отверстия сетки цилиндрическими струйками в корпус 13. При свободном падении струики или капельки охлаждаются воздухом. Вентилятор 18 нагнетает воздух но трубе 17 в канал 14 воронки. Только при низкой температуре воздуха и хорошей работе вентилятора можно получить высококачественную помаду.

Помада — сложный продукт, составные части которого находятся в твердой и жидкой фазах. Составными частями помады могут быть: сахар, патока, вода, молоко и т. д.

Твердая фаза — мелкокристаллический сахар, а жидкая фаза — насыщенный раствор сахара в водном, водно-паточном или другом более сложном растворителе.

Соотношение фаз определяет консистенцию помады. Качество помады определяется не только ее консистенцией, но и размерами кристаллов сахара в твердой фазе.

Охлажденный сироп попадает в корпус 13 на сбивальные лопасти 10. Они интенсивно сбивают сироп. Это вызывает быстрое образование большого количества центров кристаллизации. В результате образуются мелкие кристаллы. При этом выделяется скрытая теплота кристаллизации, пропорциональная количеству твердой фазы. Кроме того, выделяется теплота при трении лопастей о сироп и сиропа о стенки цилиндра. Для лучшего отвода теплоты стенка 12 камеры сбивания сделана из меди и окружена чугунной охлаждающей рубашкой 11.

По трубе 9 подводится холодная вода, а нагретая отводится по трубам 5 и 8 из верхних точек всех рубашек. Короткая камера 6 не имеет охлаждения. В ее верхней части сделано прямоугольное окно, прикрытое крышкой 7 с отверстиями. Через них может удаляться часть пара, если охлаждение в воронке и камере 12 было недостаточное. При наличии автоматических дозаторов через окно можно вводить красящие и ароматизирующие вещества. В настоящее время автоматические дозаторы отсутствуют, поэтому красители и ароматизирующие вещества добавляют в помаду вручную в отдельных котлах.

В камере 4 от помады отнимается меньше теплоты. Она нагревается. Скорость кристаллизации уменьшается. Часть корпуса 1 не имеет рубашки. В ней кристаллизация идет очень медленно. Левый конец сбивального вала 3 находится в рамке 2. Рамка с валом вынимается из машины. В машине рамку удерживает крышка 20. Готовая помада выходит из нижней части торца корпуса машины. Краны 19 служат для взятия проб воды и спуска воды из рубашек.

Четырехлопастные крыльчатки 6 расположены на валу с поворотом на угол 28°30′ через одну крыльчатку. Шаг крыльчаток 40 мм, ширина лопасти 25 мм. Крепление крыльчаток на валу производится шпонками и стопорными винтами на крыльчатках.

Помадосбивальная машина с охлаждаемым валом ШАЕ-800

Высококонцентрированный сахаро-водно-паточный сироп стекает из пароотделителя варочной колонки в невысокую воронку 3 и, не охлаждаясь в ней, попадает в составной четырехсекционный корпус. Каждая секция снабжена медной трубой 4 диаметром 310 мм и толщиной стенки 5 мм, развальцованную в чугунной рубашке 8. Рубашка имеет ребро 7, образующее спиральный канал. Благодаря такой конструкции обеспечивается равномерное омывание трубы водой и более эффективное охлаждение. В начале канала расположен штуцер 13 для ввода воды в рубашку.

Охлаждающая вода поступает к штуцерам 13 по трубе 14. В конце канала через верхний штуцер 9 вода поступает в сливную трубу 12.

Пустотелым сбивальным валом 5 служит труба диаметром 219 мм, к поверхности которой приварены стальные зубчатые полосы б, образующие четырехзаходный зубчатый шнек. В самом начале, т. е. на участке приема, спиральная полоса не имеет зубцов, что позволяет лучше захватывать сироп и продвигать его вдоль машины. В пустотелый вал охлаждающая вода поступает по трубе 1, а вытекает через сливную воронку 2.

В последней (на рисунке правой) секции для повышения интенсивности сбивания на боковой стенке имеются неподвижные штыри 11. Они входят во впадины зубчатой полосы. Готовая помада выходит через патрубок 10.

Рисунок 23 - Помадосбивальная машина с охлаждаемым валом ШАЕ-800
Рисунок 23 — Помадосбивальная машина с охлаждаемым валом ШАЕ-800

Смесители для сыпучих пищевых сред

Фаршемешалки Л5-ФМ2-150, Л5-ФМ2-М-340

Фаршемешалки Л5-ФМ2-150, Л5-ФМ2-М-340 (рисунок 24) предназначены для перемешивания составных компонентов мясного или овощного фарша.

Рисунок 24 - Фаршемешалка Л5-ФМ2-150
Рисунок 24 — Фаршемешалка Л5-ФМ2-150

Фаршемешалки состоят из станины 2, корыта 3, месильных винтов 4, крышки 5, привода 1 месильных винтов, привода 6 опрокидывания корыта и электрооборудования.

Станина представляет собой сварную раму, закрытую со всех сторон быстросъемными облицовочными листами.

Корыто для перемешивания фарша выполнено из нержавеющей стали. Внутри корыта расположены месильные винты с лопастями шнекового типа. Винты установлены на конусах и жестко зажаты стяжками.

Крышка выполнена в виде решетки из нержавеющей стали. Она сблокирована с электродвигателем привода винтов. При открывании крышки электродвигатель выключается.

Фарш вручную или самотеком загружается в корыто. После этого крышка закрывается и включается привод месильных винтов. По предусмотренному технологическому процессу в определенное время через окна крышки в корыто загружаются необходимые компоненты. Перемешивание производится до равномерного распределения составных частей фарша. Фарш выгружается путем опрокидывания корыта.

Смеситель непрерывного действия Б2-КСН

Смеситель непрерывного действия Б2-КСН (рисунок 25) предназначен для смешивания сыпучих компонентов, дозируемых универсальными дозаторами, и может быть использован в линиях производства сладких блюд, мучных полуфабрикатов, продуктов детского питания и др.

Рисунок 25 - Смеситель Б2-КСН
Рисунок 25 — Смеситель Б2-КСН

Смеситель состоит из сварной рамы 1, на которой смонтированы корпус 2, шнековый питатель 3 с приемным бункером 6, лопастного смесителя 5 и привода. Привод включает в себя электродвигатель и редуктор.

Дозируемые компоненты поступают через приемный бункер в шнековый питатель, а из него — в загрузочную горловину лопастного смесителя. Лопастные валы смесителя вращаются в противоположные стороны с разной частотой, что обеспечивает хорошее перемешивание смеси. В процессе перемешивания смесь лопастями перемещается к разгрузочной горловине. Выходное отверстие горловины регулируется специальной заслонкой 4.

Смеситель экстракта и лимонной кислоты

Смеситель экстракта и лимонной кислоты (рисунок 26) предназначен для получения смеси экстракта и лимонной кислоты и устанавливается в линиях производства киселей.

Рисунок 26 - Смеситель экстракта и лимонной кислоты
Рисунок 26 — Смеситель экстракта и лимонной кислоты

Смеситель представляет собой цилиндрический сосуд 2 с ножками 1, на верхней крышке 3 которого установлен электродвигатель 5 привода мешалки 4.