23.9. Аппараты для получения заквасок и производства кисломолочных напитков

Для приготовления закваски на предприятиях отрасли применяют специальные заквасочники. Основным техническим параметром их является вместимость. Заквасочники вместимостью 12 и 40 л применяют для приготовления лабораторной и производственной заквасок, а заквасочники вместимостью 150, 350, 630 л и более используют для получения производственной закваски.

Заквасочник Г6-03-12 (рис. 23.24, а) состоит из термоизолированной ванны 1 с подставкой, термоизолированной крышки 2, четырех ушатов с крышками 3, электрошкафа с пультом управления, комплекта принадлежностей. Ванна заквасочника представляет собой сварную конструкцию из наружной и внутренней ванн, пространство между которыми заполнено теплоизоляцией. Ванна имеет крышку, прикрепленную шарнирно. Со стороны электрошкафа в ванну вмонтированы три электронагревательных элемента и датчик блоков регулирования и измерения температуры.

В верхней части ванны установлена решетка, в которую вставляют ушаты (сосуды цилиндрической формы с крышкой и ручками). Ушаты с молоком помещают в ванну, заполненную водой до верха переливной трубы. Нагрев молока до температуры пастеризации и выдержка при этой температуре происходят в автоматическом режиме. Затем в ванну поступает холодная вода, молоко охлаждается до температуры сквашивания, после чего в ушаты вносят культуры молочнокислых бактерий. Сквашивание молока происходит при заданной температуре. Готовая закваска охлаждается хладоносителем и хранится в камерах до употребления. Хладоносителем служит ледяная вода температурой 2…3 С.

Заквасочник Г6-03-40 по конструкции аналогичен заквасочнику Гб-03-12. Внутри ванны в нижней части смонтирована парораспределительная головка, представляющая собой цилиндр, на боковой поверхности которого имеются 144 отверстия диаметром 3 мм.

Рис. 23.24. Заквасочники:

а – Г6-ОЗ-12; б – Л5-ОЗУ-0,35 (Л5-ОЗУ-0,63)

Поворачивая рукоятки на электрошкафу, подают напряжение и устанавливают режим пастеризации. В ванну поступает пар для пастеризации молока. По достижении температуры пастеризации молоко выдерживают в течение 50…60 мин. Затем в ванну подают холодную воду, и молоко охлаждается до температуры сквашивания, после чего в ушаты вносят культуры молочнокислых бактерий. Рукоятку режима работ на панели электрошкафа устанавливают в положение «Сквашивание». Сквашивание молока происходит при температуре, автоматически поддерживаемой в течение времени, определяемого технологическими инструкциями по производству заквасок.

Заквасочник Л5-ОЗУ-0,35 (Л5-ОЗУ-0.63) (рис. 23.24, б) представляет собой термоизолированную емкость со следующими устройствами: для залива и слива продукта, перемешивающим 4, для мойки внутренней поверхности 5, змеевиками 3, датчиком контроля температуры пастеризации и сквашивания и др. В электрошкафу смонтированы электрические приборы, управляющие работой привода мешалки, вентилей с электромагнитным приводом и контролирующие температуру продукта.

Заквасочник состоит из внутренней 1 и наружной 2 ванн и облицовки. Пространство между наружной ванной и облицовкой заполнено теплоизоляцией, в пространстве между внутренней и наружной ваннами (в рубашке) находятся змеевики 3 и переливная труба. Внутренняя и наружная ванны состоят из обечайки и днища. К днищу внутренней ванны приварен патрубок для вывода продукта. Для полного слива продукта днище имеет уклон в сторону выпускного патрубка.

По образующей обечайки, в ее верхней части, приварен змеевик для подачи ледяной воды. К днищу наружной ванны приварены переливная труба, патрубок для слива воды из рубашки и змеевик для подачи пара при пастеризации продукта. На выходных концах змеевиков подачи пара и ледяной воды установлены обратные клапаны. Через патрубок, приваренный ко дну наружной ванны, заполняется водой межстенное пространство (рубашка). Для контроля за уровнем воды в рубашке служит сигнальная лампочка, установленная на лицевой части электрошкафа. При отсутствии сигнала о заполнении необходимо открыть вентиль и заполнить рубашку водой. Переливная труба ограничивает заполнение водой межстенного пространства.

По достижении продуктом температуры 75…90 С вода в межстенном пространстве начинает кипеть и через переливную трубу выходит пар. При монтаже необходимо предусмотреть трубопровод отвода пара за пределы помещения. Запрещается соединять переливную трубу с закрытой емкостью, так как в этом случае в межстенном пространстве может создаваться избыточное давление. Для наполнения молоком внутренней ванны заквасочника имеется патрубок с условным проходом 35 мм, для слива – клапан с условным проходом 50 мм. Молоко перемешивается фиксируемой на валу привода с помощью пальца и закрепляемой гайкой мешалкой. Заквасочник сверху закрывается крышкой, состоящей из двух частей: подвижной и неподвижной. На подвижной крышке находится упор, который нажимает на конечный выключатель и отключает электродвигатель при открытой крышке. На неподвижной части смонтированы датчики верхнего уровня продукта, моющее устройство, патрубок для заливки молока, датчик блока регулирования и контроля температуры, который погружен в продукт. Для подачи моющих растворов внутрь заквасочника служит моющая головка, представляющая собой шар с отверстиями.

На трубопроводе подачи пара в нижний змеевик при пастеризации продукта установлены фильтр, два параллельно соединенных вентиля с электромагнитным приводом, манометр и байпасная линия; на трубопроводе подачи ледяной воды – фильтр, вентиль с электромагнитным приводом и байпасная линия.

Установки работают в автоматическом режиме, подача сырого молока прекращается по достижении верхнего уровня заполнения. Управление процессами нагрева и перемешивания, подача тепло- и хладоносителя, а также сигнализация при достижении заданной кислотности сквашивания молока производятся автоматически. Технические характеристики заквасочников приведены в табл. 23.4.

Таблица 23.4. Техническая характеристика заквасочников

Показатель	Гб-03-12	Г6-03-40	Л5-ОЗУ-0,35	Л5-ОЗУ-0,63
Вместимость, дм3:
общая	12	40	35	63
одного ушата	3	2	–	–
Частота вращения мешалки, с-1	–	–	0,47	0,47
Потребный объем ледяной воды, м3	0,8	1,36	2,2	2,3
Расход пара, кг/ч	–	–	100	130
Установленная мощность, кВт	7,5	2,5	0,55	0,55
Габаритные размеры, мм	8556201080	8556201080	140010201750	1600l 2202000
Масса, кг	160	180	360	410

Аппарат Я1-ОСВ (рис. 23.25) состоит из корпуса 10, мешалки 8, привода 4, моечного устройства 5, крышки люка 16, датчиков верхнего 20 и нижнего 13 уровней, крана отбора проб 3, термометра сопротивления 2, термометра 1 и регулируемых опор 15. Корпус представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с днищем 11 и крышкой 6, теплообменной рубашкой в виде змеевика и патрубками подвода 7 и отвода 12 тепло- и хладоносителя. Корпус термоизолирован фенолформальдегидным пенопластом 9 и облицован тонколистовой сталью. Для обслуживания предусмотрена лестница 17, установлено смотровое окно 18 и светильник 19.

Мешалка 8, установленная вертикально, имеет форму трубчатого контура с диагональной лопастью. Нижней частью мешалка опирается на подшипник скольжения. Привод 4 представляет собой мотор-редуктор, установленный на плите.

Моечное устройство 5 состоит из двух головок, вращающихся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Головки имеют изогнутые трубки, создающие при вытекании жидкости реактивную силу вра­щающую головки.

Рис. 23.25. Аппарат Я1-ОСВ

Заполнение и опорожнение аппарата продуктом осуществляются через патрубок 14, установленный в нижней части корпуса. Для контроля температуры продукта в нижней части корпуса установлены термометр 1 и термометр сопротивления 2. Для определения верхнего уровня продукта служат датчики уровня 20, для сигнализации опорожнения – датчик уровня 13. Пробу продукта для определения кислотности берут через пробный кран 3, расположенный в цилиндрической части резервуара. В резервуаре имеется люк, закрываемый крышкой с защелкой. У крышки люка установлен конечный выключатель. На крышке резервуара расположен патрубок для подсоединения к внешней охладительной установке. Система охлаждения в виде замкнутой спиралевидной рубашки позволяет прокачивать теплоносители под избыточным давлением, что повышает эффективность теплообмена и упрощает проектные решения по обвязке резервуаров трубопроводами. В верхней части аппарата установлен воздушный клапан 21.

В аппарате осуществляются следующие операции: заполнение продуктом до определенного уровня, введение закваски (при необходимости), перемешивание, сквашивание или созревание продукта, охлаждение. Резервуары оснащены средствами контроля автоматического и дистанционного управления процессами, что позволяет обеспечить минимальную трудоемкость эксплуатации и высокое качество вырабатываемых продуктов. Технические характеристики аппаратов приведены в табл. 23.5.

Таблица 23.5. Техническая характеристика аппаратов для производства кисломолочных продуктов

Показатель	Я1-ОВС-2	Я1-ОВС-3	Я1-ОВС-4	Я1-ОВС-5	Я1-ОВС-6
Рабочая вместимость, м3	1	2,5	4	6,3	10
Внутренний диаметр, мм	1200	1400	1600	2000	2400
Условный диаметр патрубков наполнения-опорожнения, мм	50 (для всех моделей)
Установленная мощность, кВт	0,75 (для всех моделей)
Занимаемая площадь, м2	2,12	2,7	3,7	5,4	7,33
Масса, кг	535	900	1070	1500	2000

Инженерные расчеты. Оборудование с периодическим циклом работы подбирают, исходя из сменной объемной производительности ванн П_см (м³/ч)

,

где V – рабочая вместимость ванн, м³; _см – продолжительность смены, ч; _ц.т. – продолжительность одного цикла переработки молока в творог, включающего в себя операции наполнения ванны, нагревания нормализованной смеси до температуры сквашивания (32 С), сквашивания, выгрузки из ванны сгустка с сывороткой и ее мойки, ч.

Расход холода, необходимого для охлаждения творога Ф_х (Дж/ч), находят по формуле

,

где k_х – коэффициент, учитывающий потери холода в окружающую среду (для открытых охладителей k_х = 1,3, закрытых k_х = 1,2); G_п – массовый расход продукта, кг/ч; с_п – удельная теплоемкость продукта, Дж/(кгС); t₁ и t₂ – температура творога на входе в охладитель (t₁ = 25…30 С) и выходе из него (t₂ = 8…14 С).

Решись стать разумным, начни! Гораций Флакк Квинт (65–8 до н.э.), римский поэт