78. Аппараты для темперирования и повышения концентрации пищевых сред. Автоклавы

Для обеспечения длительного хранения продуктов в герметичной потребительской таре необходимо осуществить пастеризацию или стерилизацию, в результате чего прекращается жизнедеятельность микроорганизмов. Тепловая обработка продукции при температуре до 100 °С называется пастеризацией и осуществляется при атмосферном давлении. Тепловая обработка при температуре свыше 100 °С называется стерилизацией. Для того чтобы не было разгерметизации банок под действием развивающегося внутреннего давления, этот процесс проводится при избыточном давлении, которое создается водой, паром или паровоздушной смесью. Температуру и продолжительность тепловой обработки устанавливают в зависимости от вида микроорганизмов и их спор, кислотности продукта, химического состава консервов, условий проникновения тепла и размера банки. Стерилизаторы периодического действия обычно называют автоклавами. Они бывают вертикальными и горизонтальными. Широкое применение на консервных заводах в нашей стране получили вертикальные автоклавы с неподвижной корзиной. Для интенсификации процесса прогрева и обеспечения равномерного проникновения теплоты к центру банки на отдельных заводах применяют горизонтальные автоклавы с вращающимися корзинами. Автоклавы Б6-КАВ-2 и Б6-КАВ-4 предназначены для стерилизации герметически укупоренных банок с продуктом при температуре свыше 100 °С. Автоклав Б6-КАВ-2 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

79.Аппараты для темперирования и повышения концентрации пищевых сред. Развариватели крахмалсодержащего сырья.

Измельченное крахмалосодержащее сырье перед развариванием смешивают с горячей водой и затем полученный замес нагревают вторичным паром. По схеме скоростного разваривания смешивание сырья с водой и нагревание массы производят раздельно: смешивание - в смесителе, нагревание - в трубчатом теплообменнике. По схеме разваривания при пониженной температуре смешивание и нагревание замеса производят в одном аппарате - в смесителе-предразварнике.

Смеситель-предразварник (рис. 14.19) представляет собой корытообразный сосуд 5 вместимостью 3 м3, который разделен перегородкой 13 на две секции. Смеситель 3 предназначен для смешивания дробленого зерна с водой при температуре 35...40 °С, предразварник 9 - для нагревания замеса. Для перемешивания дробленого сырья на полом валу 8 внутри аппарата укреплена мешалка, в смесителе лопасти мешалки горизонтальные, а в предразварнике они сделаны по винтовой линии, что обеспечивает перемешивание вязкого замеса вдоль аппарата. Вал мешалки делает 30 об/мин, мешалка приводится в движение от электродвигателя 1 (мощность 4 кВт, частота вращения 930 об/мин) через редуктор 2 с передаточным отношением 30,7. Из смесителя замес через патрубок 6 в перегородке 13 перетекает в предразварник. Уровень массы в аппарате регулируется шиберной задвижкой 10. Вторичный пар для нагревания замеса подводится к аппарату через патрубки 12. Люки 4 и 7 служат для осмотра и ремонта аппарата, патрубки 11 и 14 предназначены для освобождения аппарата от массы во время остановки аппарата. Вязкость замеса увеличивается при повышении температуры нагревания и зависит от длительности пребывания замеса в предразварнике. На выходе из аппарата замес должен иметь такую вязкость, при которой массу можно перекачивать насосом. При температуре 75...85 °С замес сохраняет текучесть в течение 5...6 мин.

Время пребывания замеса в смесителе-предразварнике 10...15 мин. Следует иметь в виду, что при повышении температуры замеса за счет вторичного пара значительно уменьшается расход острого пара на разваривание. Например, при повышении температуры замеса с 70 до 90 °С расход пара на разваривание снижается на 26 %.

Вертикальный цилиндрический смеситель (рис. 14.20) вместимостью 1,5 м3 снабжен пропеллерной мешалкой 1 для смешивания дробленого сырья с водой. Сырье подается в смеситель по патрубку 5, а вода - по трубе 4. Для распыления воды в стенках трубы рассверлены отверстия диаметром 2 мм. Конец трубы 4 заглушен. Такая подача воды улучшает равномерность смешивания. Подогревание замеса производится через змеевик 2. Уровень массы в смесителе контролируется электрическим сигнализатором 6, поплавок которого расположен в трубе 7. С целью уменьшить воздействие перемешиваемой массы на поплавок сигнализатора труба 7 снизу перекрывается решеткой 8, которая стабилизирует в зоне поплавка уровень массы. Для контроля режима работы смесителя на корпусе размещены кран 3 для отбора пробы и штуцер 9 для термометра. Продолжительность смешивания при переработке зерна 15 мин, картофеля 10 мин.

Вода в смесителе должна подаваться температурой не выше 45 °С, так как в противном случае мука измельченного продукта образует комочки, которые затем не провариваются. Из смесителя замес подается в трубчатый теплообменник, где нагревается вторичным паром до 70...75 °С. Теплообменник типа "труба в трубе" изготовляется из стальных труб диаметром 180 мм (наружные трубы) и 108 мм (внутренние трубы).

Варочная колонна первой ступени (рис. 14.21) изготовляется сварной конструкции (диаметр колонны 1300 мм, высота 7915 мм). Общий объем колонны 9,6 м3, рабочее давление 0,5 МПа. Внутри колонны крепится цилиндрическая труба 8; в верхней части трубы имеется распределительная воронка 6, в которую по патрубку 5 подается подогретый замес. В нижнюю часть трубы 8 подводится пар по патрубку 10 к насадке 9. Установка в колонне трубы 8 способствует лучшему перемешиванию массы.

В колонне размещен поплавковый сигнализатор 4 уровня массы. Для обслуживания при ремонте колонна снабжена люками 7. На колонне установлены манометр 2 и предохранительный клапан 3. Внутри колонны внизу размещена заменяемая защитная вставка 11. Для установки термометров предусмотрены гильзы 1.

Варочная колонна второй ступени (рис. 14.22) представляет собой цилиндрический корпус 1 диаметром 500 мм (толщина стенки 6 мм) с отъемным коническим днищем 3 и крышкой 2. В колонны второй ступени пар не подается; масса перемещается последовательно из колонны первой ступени и по колоннам второй ступени за счет разности уровней массы и выдерживается при температуре 138...140 °С в течение 20...25 мин. Для выравнивания давления верхние части колонн соединены между собой через патрубки. Испытательное давление для колонн 0,785 МПа. Материал колонны - Ст. 3.

Перед поступлением в варочную колонну первой ступени замес нагревается острым паром давлением второй ступени 0,4...0,6 МПа в контактной головке (рис. 14.23.). Контактная головка представляет собой цилиндрическую паровую камеру 2, внутри которой установлена цилиндрическая вставка (форсунка) 3 с отверстиями диаметром 5 мм, расположенными в 10 рядов по высоте вставки (в каждом ряду по 10 отверстий). Отверстия двух верхних рядов расположены под углом 45° к вертикальной оси головки. Отверстия последующих рядов просверлены под углом 45° и направлены по касательной к корпусу вставки. При таком расположении отверстий пар инжектирует массу и придает ей вращательное движение, что обеспечивает хорошее перемешивание и равномерное нагревание замеса.

Поступающая масса подается в головку через сопло 1, которое равномерно нагнетает массу при пульсирующей подаче ее плунжерным насосом. Пар в головку подводится по патрубку и через отверстия вставки пронизывает движущуюся массу, перемешивает и нагревает ее. Время пребывания массы в головке 1,5...2 с.

Контактная головка с двусторонним подводом пара (рис. 14.24) предназначена для спиртовых заводов производительностью 1700....2500 дал/сут. В корпусе 3 расположены трубы 4 и 5, в которых просверлены отверстия диаметром 5 мм. В каждой трубе по высоте имеется 10 рядов по 13 отверстий в каждом. Замес подается в контактную головку по патрубку 1. В головке замес течет в кольцевом зазоре. Пар, подаваемый по патрубкам 2 и 6, пронизывает слой замеса с двух сторон. Такой подвод пара обеспечивает быстрое и равномерное нагревание замеса.

Определенный уровень массы на выходе из варочного аппарата поддерживается поплавковым регулятором (рис. 14.25). Регулятор представляет собой цилиндрический корпус 1 вместимостью 2 м3, диаметром 1200 мм при толщине стенки 8 мм и рассчитан на рабочее давление 0,5 МПа. Внутри корпуса расположен поплавок 3, который рычагом 4 шарнирно связан с корпусом регулятора. С рычагом поплавка штоком 6 соединен клапан 7, который закрывает отверстие выходного патрубка 8. Масса регулятора поступает снизу. Регулятор соединяется с варочными колоннами через патрубок 2 для выравнивания давления и отвода воздуха. За уровнем массы в регуляторе наблюдают по стрелке 5.

Варочная колонна второй ступени (рис. 14.22) представляет собой цилиндрический корпус 1 диаметром 500 мм (толщина стенки 6 мм) с отъемным коническим днищем 3 и крышкой 2. В колонны второй ступени пар не подается; масса перемещается последовательно из колонны первой ступени и по колоннам второй ступени за счет разности уровней массы и выдерживается при температуре 138...140 °С в течение 20...25 мин. Для выравнивания давления верхние части колонн соединены между собой через патрубки. Испытательное давление для колонн 0,785 МПа. Материал колонны - Ст. 3.

Перед поступлением в варочную колонну первой ступени замес нагревается острым паром давлением второй ступени 0,4...0,6 МПа в контактной головке (рис. 14.23.). Контактная головка представляет собой цилиндрическую паровую камеру 2, внутри которой установлена цилиндрическая вставка (форсунка) 3 с отверстиями диаметром 5 мм, расположенными в 10 рядов по высоте вставки (в каждом ряду по 10 отверстий). Отверстия двух верхних рядов расположены под углом 45° к вертикальной оси головки. Отверстия последующих рядов просверлены под углом 45° и направлены по касательной к корпусу вставки. При таком расположении отверстий пар инжектирует массу и придает ей вращательное движение, что обеспечивает хорошее перемешивание и равномерное нагревание замеса.

Выдерживатель по конструкции представляет собой цилиндрический цельносварной сосуд со съемными эллиптическими крышкой и днищем. Развариваемая масса, прогретая в разварнике до необходимой температуры разваривания, поступает по сменному патрубку 2 в нижнюю часть вертикальной трубы 3, установленной по центру и укрепленной планками 4. Поднимаясь по ней вверх (центральная труба в нижней части заглушена), масса переливается через края трубы, двигаясь по кольцевому пространству между корпусом колонны и центральной трубой, и выводится через нижний патрубок 1.

Выдерживатель оборудуется двумя лазами 5: верхним и нижним, предохранительным клапаном 6, снабжен патрубком для присоединения к уравнительной линии 7 и патрубком для отвода неконденсирующихся газов через циркуляционную линию. На корпусе и крышке выдерживателя имеются бобышки для присоединения датчика предельного уровня, манометра, термометра сопротивления и гильза для размещения стеклянного термометра.