Лекція 4. Обладнання для виробництва морозива
План.
1. Фризери періодичної і безперервної дії.
2. Обладнання для загартування морозива.
3. Ескімогенератори і автомати для загортання морозива.
4. Поточні лінії виготовлення морозива в брекетах.
Конспект лекції.
1. Виробництво морозива складається із двох основних етапів: виготовлення суміші і приготування з неї морозива. Основним обладнанням для приготування морозива являється: ванни для приготування суміші, пластинчата пастеризаційно-охолоджувальна
Для фрезерування застосовують у залежності від обсягу виробництва і виду морозива-фризери періодичної і безперервної дії.
Фризери періодичної дії застосовують для одержання «м’якого» морозива з метою його реалізації відразу після готування.
Фризер ФМ – 1 складається з корпуса, бака з дозатором, робочого циліндра, мішалки холодильного агрегату і трубопроводу.
Корпус виконаний у вигляді звареної станини і знімних панелей, зверху – кришка. Робочий циліндр і бак мають теплоізоляцію і з’єднані трубопроводом. Обертання мішалки здійснюється за допомогою клиноремінної передачі. Добірний пристрій служить для вивантаження готового продукту.
Холодильний агрегат, що включає в себе електродвигун, компресор і теплообмінник, з’єднаний системою трубопроводів з випарником, розташованим між стінками робочого циліндра.
Фризер ФМ – 1
1 – корпус; 2 – дозатор; 3 – бак; 4 – теплоізоляція; 5 – добірний пристрій; 6 – мішанка; 7 – робочий циліндр; 8 – привід мішалки; 9 – трубопровід; 10 – холодильний агрегат; 11 – терморегулятор; 12 – шкала; 13 – рукоятка.
Для збору крапель морозива використовується знімна ванночка, що виконує одночасно функцію столика-наповнювача стаканчиків. Для промивання і дезінфекції фризера передбачене часткове розбирання добірного пристрою і витягнення шнека мішалки. Усі деталі, що контактують з харчовими продуктами, виконані зі спеціальної нержавіючої сталі і полімерних матеріалів.
Фризер працює в двох режимах: готування морозива і промивання. Переключення режимів здійснюється тумблером.
У робочому режимі фризер працює в такий спосіб. Вихідна суміш, попередньо приготовлена і зціджена, заливається в бак, звідки через дозатор перетікає в робочий циліндр. За допомогою дозатора в циліндр надходить і повітря. У процесі роботи холодильного агрегату охолоджена суміш лопатями мішалки знімається з внутрішньої стінки робочого циліндра, інтенсивно перемішується з повітрям і збивається. При цьому обсяг суміші збільшується приблизно в два рази. При досягненні заданої температури (-5…-6°С), що встановлюється терморегулятором, холодильна система і мішалка відключаються. Поршень добірного пристрою переміщається рукояткою нагору і відкриває випускний отвір. Одночасно за допомогою штанги замикається мікроперемикач, що через реле часу увімкне двигун мішалки. У результаті обертання останньої, порції морозива подається в стаканчик. В міру добору готового продукту в робочий циліндр надходить нова порція вихідної суміші і робітник цикл повторюється.
При цьому готування і добір морозива можуть йти одночасно. При перекладі рукоятки у верхнє положення поршень рухається вниз, перекриваючи випускний отвір, але завдяки реле часу двигун мішалки продовжує працювати ще якийсь час (5…18°С). Якщо в плині цього часу повторного добору готового продукту не виробляється, то двигун мішалки відключається. Використання реле часу забезпечує оптимальний режим роботи електродвигуна мішалки. При безперервному доборі морозива воно може відключатися. Дозатор служить для регулювання подачі вихідної суміші в робочий циліндр у залежності від сорту морозива.
Час охолодження суміші забезпечує оптимальну збитість морозива. Якщо вона недостатня, морозиво виходить надто щільним, водянистим, грубої структури. При збільшеній збитості морозиво має пластівчасту будівлю. І в тім і в іншому випадках смакові якості морозива нижче норми. Вважається, що для більшості сортів морозива його збитості повинна складати 75- 95 % і при цьому обмежуватися триразовим змістом сухих речовин у суміші.
У режимі промивання в бак фризера заливається миючий або дезінфікуючий розчин. Включається режим промивання, при якому працює тільки електродвигун мішалки. Розчин видаляється через добірний пристрій. При частковому розбиранні відвертаються гайки-баранчики і знімаються добірний пристрій, шнек мішалки і дозатор. Місткість робочого циліндра 12л. Застосовується холодоагент хладон-12. Продуктивність фризера ФМ-1 21кг/год. при потужності двигунів мішалки і холодильного агрегату 3 кВт. Тривалість збивання суміші не перевищує 10 хв.
Фризер Б6-ОФ2-Ш безперервної дії продуктивністю 600 кг/год. може експлуатуватися на холодокомбінатах або молочних заводах, що мають багаторазові циркуляційні системи охолодження рідким аміаком.
Складається з наступних основних частин: робочого циліндра з охолоджувальною сорочкою, бака із суміші, мішалки з приводом, двох шестеренних насосів, трубопроводів і електрообладнання.
У циліндрі суміш морозива збивається і заморожується. Усередині нього розташована мішалка з пристроєм, що збиває, і ножами, що при обертанні мішалки притискаються до внутрішньої поверхні циліндра, знімаючи наморожений шар суміші. Циліндр має охолоджувальну сорочку у вигляді спіралі, покриту шаром теплоізоляції і кожухом.
Привід мішалки виконаний у вигляді електродвигуна, редуктора і клинопасової передачі. Привід шестеренних насосів у вигляді електродвигуна і редуктора забезпечує різну частоту обертання їхніх валів. Технологічна схема виготовлення морозива на фризері безперервної дії типу Б6-ОФ2-Ш.
Попередньо пастеризована, гомогенізована й охолоджена до 6°С суміш надходить самопливом або за допомогою вакууму в бак. Поплавковий клапан, що знаходиться в баці, підтримує в ньому постійний рівень і запобігає його переповненню. За допомогою мішалки суміш перемішується і по трубопроводу надходить послідовно на шестеренні насоси першого і другого ступенів. У трубопроводі між насосами через різну швидкість обертання валів утвориться вакуум.
Через повітряний клапан і фільтр насос другого ступеня засмоктує повітря і подає насичену повітрям суміш у робочий циліндр. У ньому суміш стикається з охолодженими аміаком стінками, замерзає і зрізується ножами. Мішалка з пристроєм, що збиває, додатково збиває заморожену суміш і виводить готовий продукт для подальшої обробки.
Технологічна схема виготовлення морозива фризером безперервної дії
Б6-ОФ2-Ш:
І – продукт; II – аміак; III – повітря.
1 – циліндр; 2 – сорочка циліндра; 3, 20 – патрубки; 4 – запобіжний клапан; 5, 11 – мановакууметри; 6, 16 – напірні вентилі; 7 – манометр; 8, 12 – насоси; 9 – повітряний клапан; 10 – повітряний фільтр; 13 – поплавковий клапан; 14 – мішалка; 15 – бак для суміші; 17 – фільтр; 18. 22 – запірні вентилі; 19 – запірний мембранний вентиль з електромагнітним приводом; 21 – масло відстійник; 23 – клапан протитиску; 24 – кран; 25 – термоперетворювач.
Клапан протитиску створює в циліндрі необхідний тиск для забезпечення необхідної якості продукції. З його допомогою можна регулювати збитості готового продукту при постійній температурі випару аміаку в сорочці циліндра. Для виміру тиску суміші у фризері змонтований манометр, ступінь насичення суміші повітрям оцінюється мано-вакуумметром. Контроль температури продукту здійснюється на пульті керування за допомогою логометра з термоперетворювач.
Рідкий переохолоджений аміак від напірного колектора циркуляційної системи, пройшовши через ручний запірний вентиль, фільтр, запірний мембранний вентиль з електромагнітним приводом, потрапляє в сорочку циліндра. Проходячи по спіральних каналах охолоджувальної сорочки, рідкий аміак забирає тепло із суміші морозива і виходить з неї по трубопроводу, що знаходиться у верхній частині циліндра. На ньому встановлені запобіжний клапан, мано-вакуумметр, ручний запірний вентиль. Робочий тиск рідкого аміаку на вході фризера має складати 250кПа. Потужність приводу 20,37кВт.
З наведеного опису принципів роботи фризерів періодичного (ФПД) і безперервного (ФБД) дії видно, що ФБД володіють поруч переваг у порівнянні з ФПД:
1. Коефіцієнт використання експлуатаційного часу у ФБД значно вищий, ніж у ФПД. У ФБД продуктивними є всі 100 % експлуатаційного часу, а у ФПД усього лише 60-65 % (завантаження відбирає близько 15 % тривалості циклу, вивантаження 20-25 %).
2. Примусовий принцип подачі суміші в циліндр ФБД і видачі готового морозива з фризера дозволяють зв’язувати фризер безперервної дії в єдиний комплекс із дозаторами, фасувальними й іншими машинами, що використовують подачу морозива під тиском. У ФПД подача суміші у фризер і видача готового морозива здійснюється в основному самопливом.
3. Примусове введення повітря в суміш у ФБД дає можливість впливати на цей процес і довільно регулювати збитість. У ФПД можливість регулювання збитості надзвичайно обмежена і збитість у вирішальному ступені залежить від фізико-хімічного стану суміші.
4. Велика інтенсивність процесу заморожування і, отже, менша тривалість його у ФБД у порівнянні з ФПД сприяють значному поліпшенню структури морозива.
5. У ФБД контроль процесу фрезерування в значній мірі автоматизований: у ФПД автоматичний контроль процесу фрезерування практично відсутній.
Продуктивність фризера періодичної дії Qф. п кг/год.) знаходять за формулою:
Qф. п =
Де Vф – місткість циліндра, м3;
Zф – тривалість технологічного циклу фризера, що включає в себе завантаження суміші морозива, його фрезерування і розвантаження, год.
Тривалість технологічного процесу фризера залежить від його конструктивних властивостей і для апаратів невеликої продуктивності 10…20 кг/год., що виробляють м’яке морозиво, складає 0,8-1 год. Фризери великої продуктивності, що встановлюються в технологічних лініях виробництва морозива Zcp = 0,1…0,2 год.
Продуктивність фризера безупинної дії Qф. б., кг/год. розраховується за формулою
Qф. б = 
,
Де m – число ножів;
– товщина шару, що зрізується, мкм ( для фризерів невеликої продуктивності 
= 10÷12 мкм, інших 
= 20÷25 мкм);
Читати далі