Аппаратурное оформление технологических процессов производства молочных консервов. Учебное пособие

Вода Вода

Рис. 22. Автоклав Б6-КАВ-2: 1 - цилиндрический корпус автоклава из листовой стали толщиной 6 мм на обечайке и 8 мм на днище; 2 - крышка автоклава; 3 - противовес для облегчения подъема крышки; 4 - быстродействующий поясной зажим для запирания крышки; 5 - перфорированные цилиндрические корзины со стерилизованными банками; 6 - кольцевой барботер охлаждающей воды; 7 - кольцевой барботер подачи пара; 8 - манометрическая коробка; 9 - термометр; 10 - манометр; 11 - воздушный кран

41

Фланцы крышки и корпуса прижимаются один к другому с помощью быстродействующего зажима 2, состоящего из пятнадцати секторных захватов, укрепленных на кольце из пружинной полосовой стали, и рычажной системы для стягивания и разведения поясного зажима. На крышке имеются штуцера для предохранительного клапана 5 и пробно-спускного крана 6.

Крышка имеет уравновешивающее устройство 1, облегчающее открывание и закрывание ее.

Сварной корпус автоклава состоит из цилиндрических обечаек толщиной 6 мм и днища толщиной 8 мм. На корпусе установлены манометр 8, термометр 7 и датчики регулятора. Внизу корпуса расположены паровой барботер 11 и сливной патрубок со стаканом.

Фланцы крышки и корпуса прижимаются один к другому с помощью быстродействующего зажима 2, состоящего из пятнадцати секторных захватов, укрепленных на кольце из пружинной полосовой стали, и рычажной системы для стягивания и разведения поясного зажима. На крышке имеются штуцера для предохранительного клапана 5 и пробно-спускного крана 6.

Крышка имеет уравновешивающее устройство 1, облегчающее открывание и закрывание ее.

Наполненные банками корзины устанавливаются в автоклаве одна на другую, после чего крышка закрывается. Сосуд заполняется водой, а через барботер подается пар. Воздушным компрессором создается и поддерживается в системе постоянное давление. По истечении времени, необходимого для стерилизации, пар и горячая вода постепенно вытесняются из аппарата поступающей холодной водой. После охлаждения корзины с банками выгружаются из аппарата.

Техническая характеристика автоклава Б6-КАВ-2

Вместимость, м3 ………………………………………………..1,57 Внутренний диаметр, мм ……………………………………..1000

Рабочее избыточное давление, МПа ………………………….0,35

Число загружаемых корзин, шт. ……………………….…………2

Габаритные размеры, мм ………………………..1350×2200×2750 Масса, кг ………………………..……………………….……..2370

42

Горизонтальные автоклавы

Горизонтальные автоклавы представляют собой горизонтальный цилиндрический корпус с откидными полусферическими крышками с обоих торцов. Банки размещаются на тележках, которые закатываются в корпус автоклава.

Например, горизонтальный автоклав А9-КСТ имеет 2,43 м3, 4 корзины диаметром 1,3 м. А9-КСЗ 1,2 м3, 2 корзины, диаметром

1 м.

Достоинства:

1)упрощаются погрузочно-разгрузочные операции;

2)возможность обеспечения перемешивания за счет вращения горизонтальной корзины - ротора.

Недостатки:

1)большая занимаемая площадь;

2)затруднительно производить стерилизацию в воде;

3)меньшая степень использования объема.

Стерилизаторы непрерывного действия

Бывают гидростатические (вертикального или башенного типа) и роторные (горизонтального или барабанного типа).

Гидростатический стерилизатор А9-ФСА предназначен для стерилизации консервов в жестяной таре (рис. 23).

Загрузочным устройством 6 банки загружаются на держателе 8 транспортера 7 и подаются в камеру 1 с горячей водой, являющейся одновременно гидрозатвором.

После прогрева банки попадают в камеру 2, где нагреваясь паром, стерилизуются.

В камере 3 консервы немного охлаждаются, а затем орошаются холодной водой из форсунок 4. Пройдя полный цикл, банки разгружаются в механизме 6 и поступают на транспортер.

43

Загрузка

Выгрузка

5

Рис. 23. Схема гидростатического стерилизатора А9-ФСА: 1 - камера подогрева; 2 - камера стерилизации; 3 - камера предварительного охлаждения; 4 - устройство оросительного охлаждения; 5 - бассейн для воды, подаваемой на охлаждение консервов; 6 – держатель банок; 7 – цепной транспортер

Техническая характеристика автоклава

Производительность …………….………….123000 банок в смену Расход пара …………………………………..………….1800 кг/час Расход воды ……………………………………….…….8,45 м3/час Установочная мощность ……………………………..…....20,6 кВт Габариты …………………………………….6515x6545x18320 мм

44

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЦЕССАХ КОНСЕРВИРОВАНИЯ

МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Сублимационная сушка

Сублимационной сушкой называется процесс сушки вещества в замороженном состоянии при глубоком вакууме и подводе тепла непосредственно к высушиваемому продукту.

Сублимационная сушка - удаление влаги из замороженных материалов путем возгонки (сублимации) льда, т.е. путем его перехода в парообразное состояние, минуя жидкую фазу.

Сущность сублимационной сушки состоит в следующем. Высушиваемый материал помещают в сушильную камеру (сублиматор), в которой создан глубокий вакуум. Влага, содержащаяся в исходном продукте, начинает интенсивно испаряться. При испарении из материала выделяется тепло, продукт охлаждается и

внем замерзает свободная влага.

Квысушиваемому материалу подводят тепло, а конденсационные поверхности охлаждают. Температура материала выше температуры поверхности конденсации, поэтому начинается сублимация, т.е. переход льда в пар, который немедленно отводится

вконденсатор.

Сублимационные сушильные установки работают при остаточном давлении 0,1-0,3 кПа. Процесс сушки осуществляется при отрицательных температурах, и вода в продукте находится в виде льда. При этом испарение влаги происходит без его плавления, т.е. сублимацией. Аппарат относится к сушилкам периодического действия, состоит из сублиматора (сушильной камеры), десублиматора (конденсатора-вымораживателя) и вакуум-насоса

(рис. 24).

Сублимационные сушки квалифицируются на три типа:

1)периодического действия (в основном все камерного типа);

2)поточного циклического действия (туннельного типа);

3)непрерывного действия (барабанные, ленточные, вибрационные, шнековые и др.).

45

УСТАНОВКИ ДЛЯ КРИОКОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МОЛОКА И ДРУГИХ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ

Криоконцентрирование – метод холодильной обработки жидких многокомпонентных продуктов, заключающийся в вымораживании растворителя, т.е. в переводе его в кристаллическое состояние, и дальнейшем удалении кристаллов растворителя или сконцентрированного продукта.

Криоконцентрирование применяется для сгущения молочных и мясных продуктов, пива, апельсинового сока, фруктовых сиропов, растворимого кофе, виноградных вин, деминерализации морской воды, концентрирования ферментных препаратов, получения чистых веществ, применяемых в пищевой промышленности.

Процесс криоконцентрирования, как правило, является предшествующей стадией сублимационной сушки.

Сгущение продуктов методом вымораживания имеет следующие преимущества:

1)процесс протекает при низких температурах, что уменьшает коррозию металла, и протекает без образования накипи;

2)практически полностью сохраняются органолептические, физико–химические, биологические и другие свойства продукта;

3)малая величина скрытой теплоты кристаллизации по сравнению с теплотой парообразования создает энергетические преимущества перед выпариванием.

Недостатки метода:

1)небольшая скорость кристаллизации;

2)относительно высокое потребление энергии;

3)большие капитальные вложения на создание установок;

4)для криоконцентрирования должны применяться самые высококачественные продукты.

Схема установки для криоконцентрирования жидких пищевых продуктов

Схема представлена на рис. 25. Концентрированный продукт поступает в предварительный охладитель 1, представляющий собой трубчатый теплообменник, охлаждаемый водой с тем-

47

пературой примерно 0 ºС. Далее охлажденный продукт подается в кристаллизатор 3, в котором строго поддерживается заданный режим кристаллизации (температура (-3)-(-8) ºС), обеспечивающий необходимую величину и форму кристаллов льда, скорость роста кристаллов и скорость образования центров кристаллизации.

Кристаллизатор – это трубчатый теплообменник, внутри труб которого расположены скребки, счищающие намораживаемый слой льда.

Рис. 25. Схема установки для криоконцентрирования жидких пищевых продуктов: 1 – охладитель; 2 – насос; 3 – кристаллизатор; 4 – центрифуга; 5 – аппарат для плавления льда

Смесь кристаллов льда и концентрированного продукта поступает на центрифугу 4 для механического разделения в поле центробежных сил. Концентрат из центрифуги поступает на реализацию или на дальнейшую переработку, например на сублимационную сушку. Вымороженная вода направляется в аппарат 5 для плавления под действием горячих паров холодильного агента,

48

подаваемого из кристаллизатора 3. В аппарате 5 пары холодильного агента перегреваются и поступают во всасывающий патрубок холодильного компрессора. Талая вода (0 ºС) из плавителя 5 направляется в охладитель 1 для охлаждения поступающего продукта. В качестве устройства сепарировании 4 может быть исполнена промывочная колонка, принцип работы которой основан на разности плотности между кристаллами льда и концентрированным раствором.

Кристаллы собираются в верхней части колонны и образуют пористый слой. Концентрированный раствор удаляется, кристаллы льда промываются ледяной водой для уменьшения потерь продукта, а затем подается в плавитель. Концентрирование сложных многокомпонентных систем, а также высокая степень концентрирования достигается за счет применения 2, 3 и многоступенчатого вымораживания.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАСТВОРЕНИЯ СУХОГО МОЛОКА

Установка, собранная на основе резервуара Я1-РПЖ-02, предназначена для восстановления (растворения) сухого молока в воде с целью дальнейшего использования восстановленного молока на предприятиях молочной промышленности. Производительность установки составляет от 100 до 1000 (и более) кг/смену готового продукта зависит от выбранной вместимости резервуара Я1- РПЖ-02 и производительности гомогенизирующего аппарата.

В состав оборудования входят: резервуар Я1-РПЖ-02 (объемом от 100 до 1000 л), гомогенизирующий аппарат (производительностью от 1,55 м.куб/ч), комплект арматуры и трубопроводов (поставляется по заявке).

Сухое молоко из тары высыпается в воронку гомогенизирующего аппарата, которая сочетает в себе принцип работы центробежного насоса и гомогенизатора. В аппарате сухое молоко попадает в теплую воду, проходит первичный этап гомогенизации растворяемого продукта за счет гидродинамического, кавитационного и акустического эффектов достигаемых особой конструкции статора и ротора гомогенизирующего аппарата. С помощью цен-

49

тробежного насоса молочная смесь поступает в резервуар с рамной мешалкой, в котором она перемешивается с находящейся там теплой водой и снова поступает в гомогенизирующий аппарат, куда через воронку непрерывно подаются новые порции сухого молока. Количество высыпаемого сухого молока так же, как весь температурный и временной процесс восстановления, определяется строго по рецептуре восстановления и зависит от необходимого количества готового продукта. Перемешивание молочной смеси продолжается до полного растворения сухого молока. Восстановленную смесь охлаждают и выдерживают несколько часов с целью набухания белков, устранения водяного вкуса и достижения требуемой плотности. Затем молоко пастеризуют, фильтруют, после чего продукт готов к употреблению.

Установка УПЭС для приготовления эмульсий и суспензий применяется для растворения сухих молочных продуктов

(рис. 26).

Рис. 26 Установка УПЭС: 1 – емкость; 2 – контур; 3 – насосгомогенизатор; 4 – пульт управления; 5 – теплообменная рубашка; 6 – электронагревательные элементы; 7 –мешалка; 8 – электропривод

50