15.2. Классификация оборудования

Среди большого многообразия аппаратов для темперирования и повышения концентрации пищевых сред можно выделить следующие виды (рис. 15.1): аппараты для нагревания, уваривания и варки; выпарные аппараты и установки; разварива-

Рис. 15.1. Классификация аппаратов для темперирования, повышения концентрации и экструдирования пищевых сред

тели крахмалосодержащего сырья; заторные и сусловарочные аппараты; ошпариватели и бланширователи для фруктов и овощей; автоклавы, пастеризаторы и стерилизаторы, а также экструдеры.

Рассматриваемое оборудование предназначено для осуществления таких тепло-массообменных процессов, которые вызывают сложные физико-химические и структурно-механические изменения, связанные с поверхностным или объемным проникновением теплоты в продукт. Все это вызывает изменение агрегатного и структурного состояний продукта, размягчение растительных тканей, что способствует их разрушению и экстрагированию необходимых веществ, а также приводит к гибели микроорганизмов с предотвращением их развития.

Тепломассообменное оборудование по способу передачи теплоты можно разделить на аппараты смешения и поверхностные. В аппаратах смешения продукт вступает во взаимодействие с теплоносителем и нагревается. В поверхностных аппаратах теплота передается через стенку аппарата (рекуперативные теплообменники) или через насадку аппарата (регенеративные теплообменники).

В производстве пищевых продуктов из используемых теплоносителей преимущественно применение водяного насыщенного пара, что обусловлено удобством его транспортирования, легкостью регулирования количества и температуры, большой теплотой конденсации, невысокой стоимостью.

По типу основного рабочего органа экструдеры подразделяют на одношнековые и двухшнековые. В одношнековых экструдерах, вследствие того, что продукт может оставаться в витках и накапливаться, создавая разрывы потока, колебания давления бывают чаще. В результате продукт из экструдера выпускается неравномерно.

В двухшнековых самоочищающихся экструдерах обеспечиваются более быстрый пуск шнека и работа на повышенной скорости. В них реже возникают колебания давления, так как не происходит накопление продукта.

При переработке пищевых продуктов наибольшее распространение получили экструдеры со шнеками полного зацепления, вращающимися в одном направлении, когда вершины одного шнека взаимодействуют с впадинами другого.

По частоте вращения экструдеры подразделяют на нормальные и быстроходные с окружной скоростью соответственно до 0,008 и 0,12 м/с, а по конструктивному исполнению – на стационарные и с вращающимся корпусом, с горизонтальным и вертикальным расположением шнека.

Расходно-напорная характеристика (РНХ) нагнетателя – зависимость создаваемого им расхода материала Q от противодавления р на выходе. РНХ формующего органа (матрицы) – это функция расхода через отверстия матрицы от давления в предматричной камере.

Анализ РНХ шнекового нагнетателя и формующей головки позволяет определить производительность экструдера и развиваемого при этом давления на входе в матрицу для конкретного сечения шнек-матрицы при заданной частоте вращения шнека.

Когда природа оставляет прореху в чьем-нибудь уме, она обычно замазывает ее толстым слоем самовольства. Лонгфелло Генри Уодсуорт (1807–1882), американский поэт