1. Перемешивание жидких и пластичных масс

Для перемешивания продуктов в жидкой среде известно несколько способов: пневматический (барботером), циркуляционный (насосом), статический (винтовыми вставками в потоке жидкости), механический. В бытовой технике нашел применение механический способ перемешивания при помощи мешалок (миксеров). Мешалка представляет собой комбинацию лопастей, установленных на вращающийся вал.

Мешалки разделяют на три основные группы: лопастные, пропеллерные и турбинные.

Лопастные мешалки (Рис. 15) наиболее просты.

Рис. 15. Лопастные мешалки:

а – различный наклон лопастей; б – устройство лопастей; в – парные лопасти;

г – с отражателями; д – решетчатая; е – якорная; ж - планетарная

Выбор типа лопастей определяется характером перемешиваемой среды. Так, якорная мешалка применяется для перемешивания систем, дающих осадок. Мешалка с отражателями применяется для перемешивания вязких жидкостей.

Частоту вращения лопастных мешалок ограничивают образованием воронки, глубина которой возрастает с увеличением частоты. Поэтому лопастные мешалки вращаются с частотой не более , обычно .

Достоинством лопастных мешалок является их простота, а недостатком – плохое перемешивание слоев жидкости в направлении оси вращения.

Пропеллерная мешалка (Рис. 16) отталкивает частицы жидкости по многим направлениям и вызывают встречные потоки, что обеспечивает хорошее перемешивание. Диаметр винта составляет обычно от 1/3 до 1/4 диаметра смесителя. Частота вращения этих мешалок обычно составляет . Пропеллерные мешалки целесообразно применять для подвижных и умеренно вязких жидкостей (до ). По сравнению с лопастными эти мешалки эффективнее, но потребляют больше энергии. Эффективность мешалки повышается, если наклонить ее ось вращения.

Рис. 16. Пропеллерная мешалка

Турбинная мешалка (Рис. 17) представляет собой турбинное колесо (турбину), вращающуюся с частотой . Турбинные мешалки наиболее эффективные устройства. Они пригодны для перемешивания жидкостей как с малой, так и с большой (до ) вязкостью. Их применяют для взмучивания осадков в жидкостях, содержащих до 60 % твердой фазы.

Рис. 17. Турбинная мешалка

Перемешивание пластичных масс производится не только для образования однородной смеси из ряда ингредиентов (воды, муки, дрожжей, сахара, соли, масла и др.), но также и для разминания массы, насыщения ее воздухом и придания ей определенных свойств. Перемешивающими устройствами для густых продуктов являются рамные, шнековые и ленточные мешалки (Рис. 18). Обработку эластично-упругих масс (пшеничное тесто) в ряде случаев выполняют месильные устройства с двумя мешалками, вращающимися навстречу друг другу с различными скоростями.

Рис. 18. Схемы мешалок:

а – шнековых; б – ленточных

2. Пенообразование и взбивание

Сущность пенообразования и взбивания одинакова и близка к перемешиванию. Она заключается в насыщении жидкости пузырьками газа или воздуха.

Пенообразование в кухонных аппаратах применяется при изготовлении газонаполненных коктейлей и производится путем барботирования газа в жидкость. Взбивание находит применение при производстве многих видов кулинарных изделий, приготовлении кремов, суфле, мороженого, взбитых сливок и др.

Для получения устойчивой пены при приготовлении кулинарных изделий необходимо добавлять различные ПАВ – яичный и молочный белок, казеинат натрия.

Для характеристики пены используют два основных показателя:

газосодержание , где – объемы газовой фазы и пены соответственно; – количество пузырьков; – средний диаметр газового пузырька;

удельную поверхность фазового контакта .

Физико-химические свойства пены, такие, как плотность, вязкость, предопределяются размерами пузырьков газа. В свою очередь, размер пузырьков зависит от состава и концентрации ПАВ (Рис. 19).

Рис. 19. Изменение показателей вспененной системы от концентрации ПАВ

Взбивание производится в открытом бачке, внутри которого помещен взбиватель (венчик). В результате захвата воздуха при вращении взбивателя происходит наполнение им массы продукта. Взбивание приводит к уменьшению плотности продукта и увеличению его объема в 1,5-3,0 раза. Совмещенное с взбиванием замораживание называется фризерованием и производится в мороженицах (фризерах).