Проектирование ПТЛ процессов производства мороженного

     Стабилизаторы вносят в смесь до пастеризации, в процессе пастеризации или после охлаждения пастеризованной смеси. Желатин и агар вводят в смесь в виде 10%-ного водного раствора, метилцеллюлозу — в виде 1%-ного раствора, а другие стабилизаторы используют в сухом виде.

     Муку  можно применять в виде клейстера, для чего ее смешивают с холодной водой в соотношении 1:2, образовавшееся тесто заваривают 3—5-кратным количеством кипятка и нагревают до потери запаха и приобретения характерной стекловидности.

     Пектин  заливают холодной водой в соотношении 1:20 и нагревают до полного растворения при постоянном перемешивании, а затем кипятят в течение 1...2мин. Приготовленный раствор фильтруют и вводят в смесь до пастеризации.

     Пюре  из плодов получают в варочных котлах, а также в протирочной машине.

     Для приготовления смесей наиболее целесообразно  использовать поточные линии (рис. 1), которые объединяют указанные виды оборудования с автоматическими дозаторами в технологическую линию. Жидкие компоненты дозируются насосами-дозаторами, а сыпучие — специальными весовыми бункерами. Применение поточных линий позволяет значительно механизировать и автоматизировать процесс приготовления смесей для мороженого.

     Полученную  смесь фильтруют для удаления нерастворившихся частиц и примесей.

     После фильтрации смесь поступает на пастеризацию. В пластинчатых  пастеризационных установках смесь пастеризуется  при температуре 80...85°С с выдержкой 50...60 с, а в трубчатых — при  аналогичной температуре или при температуре 92...95 °С без выдержки.

     Чтобы улучшить структуру мороженого и  уменьшить отстаивание жира при фризеровании, проводят гомогенизацию жиросодержащих смесей при температуре, близкой к температуре пастеризации. При одноступенчатой гомогенизации применяют давление 12,5...15 МПа для молочной смеси, 10...12,5 МПа для сливочной смеси и 7...9 МПа для пломбира. 

     

     Рис. 1   Схема поточной технологической линии производства смесей для мороженого:

     1 — емкость для хранения жидких компонентов; 2— бункер для хранения твердых компонентов; 3 — бункеры весовые; 4 — емкость для смешения; 5— гомогенизатор; б— пластинчатая пастеризационная установка; 7— емкость для хранения и созревания смеси; 8— емкость для вкусовых веществ; 9— пластинчатый теплообменник 
 

     ВОПРОС 3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СМЕСЕЙ МОРОЖЕНОГО 

     Оборудование  для смешивания сырья

     Для смешивания сырьевых компонентов при  приготовлении смесей мороженого используют оборудование ОАО «ОСКОН»: ванны ВСМ с нагревом горячей водой вместимостью от 0,2 до 1,0 м³; ванны ВСМ с паровым обогревом вместимостью от 0,2 до 2,5 м³; ванны длительной пастеризации ВДП с паровым (вместимость от 0,2 до 1,0 м³) и электрообогревом (вместимость 0,1 и 0,2 м³); резервуары для приготовления смеси РСМ вместимостью 2,5 и 5 м³; змеевиковый пастеризатор ВСМ-3-2,0 вместимостью 2,0 м³; сыродельные ванны СВ вместимостью от 0,6 до 10,0 м³; сыроизготовители СИ вместимостью 5 и 10 м³. Используется также следующее оборудование: сыродельные ванны Чепецкого машиностроительного завода вместимостью от 2,5 до 10 м³; сыродельные ванны вместимостью 1,0 и 1,8 м³ и сыроизготовитель вместимостью 1,0 м³ других производителей оборудования; резервуары универсальные молочные РЖ-400 вместимостью 400 л; пастеризационно-заквасочные установки вместимостью 0,35 и 0,63 л. Кроме упомянутого оборудования для указанной цели используется и ранее выпускавшееся оборудование: сыродельные ванны (Д7-ОСА-1, П-663, СВ-1000, СВ-2000, ВС-2500), сливкосозревательные ванны (ВСГМ-400, ВСГМ-800, ВСГМ-1200, ВСГМ-2000), ванны длительной пастеризации (ВДП-300, ВДП-600, ВДП-1000, ВДП-1000М, ВДП-2500), универсальные резервуары (ТУМ-1200, Г2-ОТ2-А), пастеризаторы змеевикового типа (ОЗП-1000, ОЗП-2000, ВСМ-3-2,0) и другое оборудование.

     Смесительные  ванны и резервуары. В последние годы ОАО «ОСКОН» разработало и выпускает целую серию ванн ВСМ из нержавеющей стали для смешивания и растворения компонентов смесей мороженого с использованием разных способов подогрева - горячей воды (рис. 2.) либо парового барботера и водяной рубашки (рис. 3). Частота вращения мешалки 1500 об/мин. Технические характеристики этих ванн приводятся в табл. 1    и 2. 
 

     

Рис. 2. Схема ванны для приготовления смеси ВСМ с обогревом горячей водой 
 

1. Технические характеристики смесительных ванн ВСМ с водяным подогревом 

     

 

     

Рис.3. Схема ванны для приготовления смеси ВСМ с паровым обогревом 
 

2. Технические характеристики смесительных ванн ВСМ с паровым барботером и водяной рубашкой 

       Ниже приводятся технические характеристики резервуаров вертикального типа РСМ (рис. 4 ) для приготовления смесей мороженого. 

3. Технические характеристики теплоизолированных резервуаров РСМ для приготовления смеси мороженого

       

     

 

     Рис. 4 . Резервуар для приготовления смеси марки РСМ 

     Сыродельные ванны и сыроизготовители. Для смешивания и растворения сырья при составлении смесей мороженого могут быть использованы разработанные и выпускаемые ОАО «ОСКОН» сыродельные ванны СВ и сыроизготовители СИ. 

4. Технические характеристики сыродельных  ванн СВ

 

5. Технические характеристики сыроизготовителей СИ

 

     Производственное  объединение «Чепецкий механический завод» раз работало и изготовляет  сыродельные ванны ГЗ-ОСВ-2,5, ГЗ-ОСВ-5 ГЗ-ОСВ-10, которые также могут  быть использованы для смешивания растворения  компонентов смесей мороженого. Технические характеристику этих ванн приведены в табл. 6. 

6 Технические характеристики сыродельных ванн

 

     В помещенной ниже табл. 7 приводятся технические  характеристику еще двух сыродельных  ванн и сыроизготовителя, которые  могут быть использованы для смешивания и растворения компонентов смесей мороженого. 

7. Технические характеристики сыродельных ванн ЯЧ-ОЭЮ, ГТЧ.ПСЛ-1Я и сыроизготовителя Я5-ОСЖ-1 (рис 5)

 

     Из  ранее выпускавшихся сыродельных  ванн следует упомянуть о ваннах Д7-ОСА-1 иСВ-1000. 
 

       

Рис. 5    Сыроизготовитель Я5-0СЖ-1:

     1 - пульт управления; 2 - режуще-вымешивающий  инструмент; 3 - траверса; 4 - привод; 5 —  трубопровод для подачи теплоносителя; 6 - трубопровод для отвода теплоносителя; 7 - патрубок для выгрузки сырного зерна; 8 - регулируемые опоры; 9 — днище; 10 - ванна; 11 — теплообменная рубашка; 12 - коллектор для подачи теплоносителя; 13 - внутренний резервуар 
 

     Ванны эти открытого типа, имеют овальную форму. Ванна заключена в тепловую рубашку. Подогрев производится острым паром через барботер. Это простейшее устройство изготавливается из труб, по поверхности которых рассверливаются отверстия для прохода пара. Вода из рубашки сливается через штуцер. Над ванной располагаются швеллерные балки, по которым перемещается каретка с двумя мешалками в форме лиры. Мешалки вращаются вокруг оси и одновременно совершают возвратно-поступательное движение. Они приводятся в действие от электродвигателя через систему передач. Изменение частоты вращения производится с помощью вариатора. Давление греющего пара 0,08 МПа. Техническая характеристика сыродельных ванн приводится в табл. 8 

     8 Технические характеристики сыродельных ванн

     

     На  многих предприятиях громоздкие механизмы перемешивания этих аппаратов заменены облегченными пропеллерными мешалками. Площадку с приводом мешалки устанавливают на кронштейне с торца аппарата под углом около 30° к днищу и стенке. Электродвигатель мощностью 0,6 кВт с частотой вращения 24,2 с^-1.

     Сливкосозревательные  ванны. Ванна (рис.6) имеет полуцилиндрическую форму, снаружи окружена рубашкой. Рубашка заполняется водой и подогревается паром через барботер 1. Давление пара 0,05 МПа. Переливная труба 2 поддерживает постоянный уровень воды в рубашке. Сливкосозревательная ванна имеет крышку 18, которая закрывается с помощью червячного механизма 15 ручного действия. Ванну устанавливают на фундамент с уклоном в сторону сливного крана 8. 

     

Рис.6.   Сливкосозревательная ванна ВСГМ:

     1 - трубчатый перфорированный барботер; 2 - переливная труба; 3 — корпус; 4 - фланец; 5 - отводы; б - подшипники; 7 - отводы; 8 - сливной кран; 9 - рабочая ванна; 10 — мешалка; 11 - спускной патрубок; 12 - электродвигатель; 13 - клиноременная передача; 14 - редуктор; 15 - червячный механизм; 16 -тяга; 17 - кривошипно-шатунный механизм; 18 - крышка; 19 - рукоятка; 20 -патрубок для подачи воды; 21 - ножки; 22 – плита 

     Расположенная внутри ванны 9 мешалка 10 из труб одновременно является и теплообменником. Концы труб мешалки соединены с коллекторами, через которые подается и отводится теплоноситель или хладоноситель. Патрубки от подающего и отводящего коллекторов являются полуосями -цапфами, которые размещаются в самоустанавливающихся подшипниках 6. К качающимся в подшипниках цапфам присоединены изогнутые отводы с сальниковыми устройствами. Отводы фланцами 4 с другой стороны подсоединены к неподвижным магистралям, по которым подается и отводится тепло- или хладоноситель.

     Мешалка совершает маятниковое движение, отклоняясь от вертикальной оси на 60-100°. Число качаний мешалки 12 в минуту. Качательные движения мешалке сообщает кривошипно-шатунный механизм 17, который приводится от электродвигателя 12 через клиноременную передачу и редуктор. Мощность электродвигателя 0,6 кВт. Угол качания мешалки регулируется специальным пальцем.

     Технические характеристики сливкосозревательных ванн приведены в  табл.9. 

     9 Технические характеристики сливкосозревательных ванн

       

     ООО НПК «Прогрессивные технологии»  совместно о заводом «Про-дтехмаш» разработала и серийно изготавливает емкости для приготовления смесей мороженого. Емкости изготавливаются двух принципиально отличных типов - с паровой рубашкой/змеевиком и без нагрева.

     Емкости без непосредственного нагрева  применяются в линиях непрерывного производства смесей мороженого, где технологические операции нагрева и пастеризации выполняются с использованием другого оборудования - пластинчатых нагревателей и пластинчатых пастеризационно-охла-дительных установок. Используются емкости типа ОСВ с измененной конструкцией мешалки, без рубашки, объемом 1000-10000 л. Основной материал пишевая нержавеющая сталь марки AISI321. 

     Фильтры

     Для фильтрования смеси применяется  фильтр А1-ОШФ (рис.7). Он состоит из двух взаимозаменяемых камер, работающих поочередно. По мере засорения одну камеру отключают на очистку, а в работу включают вторую. Камеры имеют форму цилиндра и расположены горизонтально по обе стороны распределительного устройства 1, укрепленного на опорной стойке 7. Каждая камера состоит из корпуса 5 и сетчатого фильтровального цилиндра 6. Распределительное устройство / включает в себя корпус и пробковый кран 2.

     Смесь для фильтрования подается в верхнее  отверстие распределительного устройства и переходит в корпус фильтровальной камеры. Обтекая сверху фильтровальный сетчатый цилиндр, смесь выходит из камеры и поступает в нижнюю часть распределительного устройства. Из нижнего патрубка распределительного устройства смесь направляется в трубопровод для дальнейшей обработки. Производительность фильтра меняется от 2500 до 4600 кг/ч в зависимости от вида смеси. Смесь подается под давлением 0,2-0,25МПа. Занимаемая фильтром площадь 0,4 м², масса его 62 кг.