Лекция № 4
Тема: Технологическое оборудование для механической переработки сельскохозяйственного сырья и полуфабрикатов соединением и формованием
Содержание лекции:
1. Основные виды и классификация, технологического оборудования перерабатывающих производств для механической переработки сельскохозяйственного сырья и полуфабрикатов путем формования и соединения.
2. Цели и способы перемешивания
ЦЕЛИ И СПОСОБЫПЕРЕМЕШИВАНИЯ
Потребность в выполнении технологической операции соединения может возникать:
⇒при смешивании различных компонентов;
⇒ для вымешивания сырья до нужной консистенции;
⇒ в процессе приготовления эмульсий и растворов;
⇒ для достижения однородности продукции в течение определенного времени;
⇒ в случае, когда необходимо интенсифицировать тепло- и массообменные процессы.
Выбор способа перемешивания и оборудования для выполнения этой операции определяется его целью и агрегатным состоянием обрабатываемых сред.
Существуют следующие виды перемешивания:
⇒ механическое с помощью мешалок различной конструкции;
⇒ пневматическое сжатым воздухом, паром или инертным газом;
⇒ циркуляционное с помощью насосов и сопел;
⇒ поточное непрерывное перемешивание в результате взаимодействия в потоке двух или более разнородных жидкостей и др.
В перерабатывающих производствах наибольшее распространение получило механическое перемешивание.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ
Для обеспечения однородного состояния продукции в течение определенного времени служат гомогенизаторы. Жидкие продукты, такие, как молоко и сливки, обрабатывают в гомогенизаторах клапанного типа. Принцип действия гомогенизаторов этого типа заключается в следующем.
Гомогенизаторы предназначены для дробления жировых шариков путем воздействия на молоко или сливки значительных внешних усилий.
Гомогенизатор с двухступенчатой гомогенизирующей головкой А1-ОГМ-5 Состоит из станины, корпуса, плунжерного блока, гомогенизирующей головки, привода и кривошипного-шатунного механизма. Станины изготовлена из швеллеров и снаружи обшита листовой сталью. Внутри ее установлен электродвигатель на плите, которая крепится к станине шарнирно на двух кронштейнах. При работе одной плунжерной пары жидкость поступает к гомогенизирующей головке пульсирующем потоком. С целью его выравнивания в гомогенизаторах обычно применяют трехплунжерные насосы, приводимые в действие коленчатым валом, у которого колена смещены на 120 градусов относительно друг от друга.
Гомогенизация - это раздробление (диспергирование) жировых шариков путем воздействия на молоко или сливки значительных внешних усилий. В процессе обработки уменьшаются размеры жировых шариков и скорость всплывания. Происходит перераспределение оболочечного вещества жирового шарика, стабилизируется жировая эмульсия, и гомогенизированное молоко не отстаивается.
Гомогенизация сырья способствует:
- при производстве пастеризованного молока и сливок - приобретению однородности (вкуса, цвета, жирности);
- стерилизованного молока и сливок - повышению стойкости при хранении;
- кисломолочных продуктов (сметаны, кефира, йогурта и т.п.) -повышению прочности и улучшение консистенции белковых сгустков и исключению образования жировой пробки на поверхности продукта;
- сгущенных молочных консервов - предотвращению выделения жировой фазы при длительном хранении;
- сухого цельного молока - снижению количества свободного молочного жира, не защищенного белковыми оболочками, что приводит к быстрому его окислению под действием кислорода атмосферного воздуха;
- восстановленных молока, сливок и кисломолочных продуктов созданию наполненности вкуса продукта и предупреждению появления водянистого привкуса;
- молока с наполнителями (какао и др.) - улучшение вкуса, повышение вязкости и снижению вероятности образования осадка [3].
Виды гомогенизаторов
Гомогенизаторы подразделяются на
⇨ клапанные,
⇨ дисковые или центробежные
⇨ и ультразвуковые.
Основным фактором, определяющим конструкцию гомогенизаторов, является количество плунжеров. По этому признаку выпускаемые гомогенизаторы можно разделить на
⇨ одно-,
⇨ трех-
⇨ и пятиплунжерные.
Схемы конструкций гомогенизирующих головок, используемых в различных типах гомогенизаторов, приведены на рис.1.
Основными рабочими органами гомогенизирующей головки являются седло и клапан, от конструкции которых в известной мере зависит степень дисперсности частиц при гомогенизации. Разнообразие конструкций гомогенизирующих устройств обусловлено стремлением повысить гомогенизирующий эффект за счет повышения турбулентности потока гомогенизируемой жидкости, усиления явлений кавитации, повышения скорости движения жидкости на входе в клапанную щель. Клапанная щель может быть гладкой и волнообразной с постоянным или переменным сечением.
Гомогенизатор высоконапорный клапанный с плунжером серии НГД-ВК
| 
1 – канал, 2 – пружина, 3 – стержень; 4 – клапан; 5 – седло; 6 – регулировочный винт
Рисунок 1 – Гомогенизирующая головка
|
| 1 – насос; 2 – кривошипно-шатунный механизм; 3 – всасывающий клапан; 4 – нагнетательный клапан; 5 – гомогенизирующая головка; 6 – седло; 7 – клапан; 8 – пружина; 9 – предохранительный клапан; 10 – манометр; 11 – регулировочный винт Рисунок 2 – Схема клапанного гомогенизатора |
На рис. 3 станина 1 литая, чугунная, снабжена съемными крышками. На ней расположен электродвигатель 2, от которого движение передается на шкив 5 тремя клиновыми ремнями 3. Для натягивания ремней по мере их вытяжки служит натяжной винт 4, посредством которого электродвигатель перемещают по пазам. Шкив 5 насажен на конец коленчатого вала 6, который приводит в движение три шатуна 7 и соединенные с ними ползуны 8, передающие движение плунжерам 9.