УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗМЯГЧЕНИЯ КОРКИ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СУХАРЕЙ УЛУЧШЕННОГО КАЧЕСТВА

Полезная модель относится к обработке пищевых продуктов паром и может быть использована при подготовке хлеба к резке в производстве сухарей.
Известно устройство для освежения хлебобулочных изделий (см., авторское свидетельство СССР №991971 Кл. А21Д 17/00. Опубл. 30.01.83), содержащее устройство для освежения хлебобулочных изделий, содержащее теплоизолированную камеру, установленные в верхней части камеры электронагреватели и емкость для воды, в которой закреплены трубки с отверстиями для подачи пароводяной смеси в камеру, при этом камера имеет отверстия, сообщающие ее с атмосферой, что необходимо для циркуляции паровоздушной смеси в камере.
Недостатком является наличие высокой температуры, из-за чего крахмал переходит из кристаллического состояния в аморфное с повышенной влажностью мякиша.
Известна установка для размягчения корки хлебобулочных изделий путем их обдува водяным паром (см., патент на полезную модель №44460 МПК А21Д 17/00. Опубл. 27.05.2005), содержащая теплоизолированную камеру, сообщенную с атмосферой, горизонтальный поддон, устройство для получения пара под давлением, превышающим атмосферное, связанное с соплами для направления пара на изделия сверху, при этом камера обдува дополнена камерой охлаждения, устройство для получения пара расположено вне камер, поддон выполнен в виде верхней ветви ленточного конвейера, снабженного приводом, перемещающим верхнюю ветвь из камеры обдува в камеру охлаждения, лента конвейера выполнена перфорированной, концы конвейера выходят из камер через загрузочное и разгрузочное окна, сообщающие их с атмосферой, а камеры снабжены вентилятором для вытяжки из них паровоздушной смеси, дополнительно снабжена соплами для направления пара на изделия снизу, а устройство для получения пара связано с соплами через регуляторы давления пара, причем лента конвейера имеет выступы, обеспечивающие промежутки между изделиями.
Недостатком является снижение вкусовых качеств сухарей из-за как образования мякиша элементарных участков с повышенной влажностью в результате появления конденсатной пленки по высоте боковой стенки хлебобулочного изделия, так и неполного-локального неразмягчения корки, вследствие прямостуйной подачи водяного пара из сопла, когда центральная составляющая кинетической энергии движущегося потока значительно превосходит перефирийную и проникает на розничную глубину корки по торцевой поверхности хлебобулочного изделия, что и приводит к различной степени ее размягчения.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является поддержание нормативного качества производства сухарей из хлебобулочных изделий при размягчении корки водяным паром путем подачи его в виде закрученного потока, при этом водяной пар, поступающий из сопла сверху на хлебобулочное изделие вращается по ходу движения часовой стрелки, а поступающий снизу - вращается против хода движения часовой стрелки.
Технический результат достигается тем, что установка для размягчения корки хлебобулочных изделий при качественном производстве сухарей содержит теплоизолированную камеру, сообщенную с атмосферой, горизонтальный поддон, устройство для получения пара под давлением, превышающим атмосферное, связанное с соплами для направления пара на изделия сверху, при этом камера обдува дополнена камерой охлаждения, устройство для получения пара расположено вне камер, поддон выполнен в виде верхней ветви ленточного конвейера, снабженного приводом, перемещающим верхнюю ветвь из камеры обдува в камеру охлаждения, лента конвейера выполнена перфорированной, концы конвейера выходят из камер через загрузочное и разгрузочное окна, сообщающие их с атмосферой, а камеры снабжены вентилятором для вытяжки из них паровоздушной смеси, дополнительно снабжена соплами для направления пара на изделия снизу, а устройство для получения пара связано с соплами через регуляторы давления пара, причем лента конвейера имеет выступы, обеспечивающие промежутки между изделиями, при этом, что на внутренней поверхности каждого сопла для направления пара на изделия сверху, выполненные винтообразные канавки, продольно расположенные от большего основания к меньшему основанию, касательно винтообразных канавок имеет направление по ходу движения часовой стрелки, а на внутренней поверхности каждого сопла для направления пара на изделие снизу выполнены винтообразные канавки, продольно расположенные от большего основания к меньшему основанию с касательными, которые имеют направление против хода движения часовой стрелки.
На фиг.1 изображена установка для размягчения корки хлебобулочных изделий при качественном производстве сухарей, продольный разрез; на фиг.2 - разрез В-В фиг.; на фиг.3 - внутренняя поверхность сопла сверху с винтообразными канавками, продольно расположенными от большего основания к меньшему и касательной к винтообоазным канавкам, имеющей направление по ходу движения по часовой стрелке; на фиг.4 - внутренняя поверхность сопла снизу с винтообразными канавками противоположного направления.
Установка содержит выполненные из теплоизоляционного материала камеру 1 обдува изделий 2 паром и камеру 3 охлаждения изделий, конвейер 4 в камерах с перфорированной лентой, например изготовленной из проволочной сетки, верхняя горизонтальная ветвь которого является поддоном 5 для изделий. Концы конвейера выходят из расположенных в торцах камер загрузочного 6 и разгрузочного 7 окон, которые сообщают камеры с атмосферой. Привод конвейера (не показан) обеспечивает перемещение его верхней ветви по стрелке А вначале в камере 1 обдува затем в камере 3 охлаждения.
2
Установка имеет устройство 8 для получения водяного пара под давлением, расположенное снаружи камер 1, 3, каковым может служить парогенератор, вырабатывающий насыщенный водяной пар с избыточным давлением до 2 кгс/см. Устройство 8 соединено трубопроводами 9, 10 с расположенными в камере обдува верхним патрубком, несущим сопла 11, направляющие пар на изделия сверху, и нижним патрубком, несущим сопла 12, направляющие пар на изделия снизу. Трубопроводы 9, 10 имеют регуляторы 13, 14 давления пара.
К сетчатой ленте конвейера прикреплены выступы 15, образующие ячейки, позиционирующие изделия относительно сопел и располагающие изделия с промежутками друг от друга с боковых сторон и торцов для их равномерного обдува.
На кожухе камер установки расположен вентилятор 16, обеспечивающий отсос отработавшей паровоздушной смеси из камер.
На внутренней поверхности 17 каждого сопла 11, направляющие пар на изделия сверху, выполнены винтообразные канавки 18, продольно расположенные от большего основания 19 к меньшему основанию 20, касательная винтообразных канавок 18 имеет направление по ходу движения часовой стрелки (см., например, стр.809. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математики. М.: 1969 - 872 с, ил.).
На внутренней поверхности 21 каждого сопла 12 направляющие пар на изделия снизу, выполнены винтообразные канавки 22, продольно расположенные от большего основания 23 к меньшему основанию 24, касательная винтообразных канавок 22 имеет направление против хода движения часовой стрелки.
Установка для размягчения корки хлебобулочных изделий при качественном производстве сухарей работает следующим образом.
Обдувание паром хлебобулочного изделия из сопла 11 сверху и из сопла 12 снизу при прямоточном перемещении потоков приводит к тому, что максимальная скорость наблюдается на оси каждого сопла, а минимальная по периферии (см., например, Нащокин В.В. Техническая термодинамика и термопередача. М.: 1980 - 469 с, ил.), соответственно, аналогично изменяется и кинетическая энергия узора потока водяного пара на поверхности контакта с коркой. В результате наблюдается локальное, а не равномерное по торцевой поверхности по торцевой поверхности хлебобулочного изделия умягчения корки. Кроме того, встречное прямоточное перемещение потоков водяного пара сверху из сопла 11 и снизу из сопла 12 способствует образованию конденсатной пленки (см., например, Исаченко В.П. Теплопередача. М.: 1981 - 416 с, ил.) на боковой поверхности хлебобулочного изделия, что интенсифицирует процесс увлажнения мякиша, а все это приводит к последующему снижению качества производства сухарей.
Подача водяного пара, по предлагаемому техническому решению осуществляется под давлением из устройства 8, например, парогенератором, расположенным снаружи камер 1 и 3, по трубопроводам 9 и 10 с соответствующими регуляторами 13 и 14 давления пара, осуществляется к верхнему патрубку с несущими соплами 11 и к нижнему патрубку несущими соплами 12. Поток водяного пара, направляемый на хлебобулочные изделия сверху, контактирует с внутренней поверхностью 17 сопла 11 и перемещается по криволинейным канавкам 18 от большего основания 19 к меньшему основанию 20, благодаря чему закручивается, переходя на выходе из меньшего основания 20 в вихревой поток, вращающийся по ходу движения часовой стрелки.
В результате, наблюдается распределение кинетической энергии удара водяного потока, выходящего из каждого несущего сопла 11 полностью по всей поверхности корки с равномерным размягчением на торцевой площади хлебобулочного изделия. Одновременно, аналогичным образом при подаче водяного пара из нижнего патрубка по каждому несущему соплу 12 в контакте с внутренней поверхностью 21 в результате перемещения по криволинейным канавкам 22 закручивается и виде вращающегося против хода движения часовой стрелки потока, распределяется полностью на всю площадь корки, равномерно ее размягчая.
Кроме того, вращающиеся в противоположных направлениях потоки водяного пара, соприкасаясь в ячейках, образованных выступами 15 и позиционирующих хлебобулочные изделия относительно друг друга, способствуют появлению микрозавихрений и микровзрывов (см., например, Меркулов В.П. Вихревой эффект и его применение в промышленности. Самара. 2002 - 287 с, ил.). Это практически устраняет появление конденсатной пленки на боковых поверхностях хлебобулочных изделий, предотвращая тем самым повышение влажности мякиша.
Следовательно, выполнение на внутренней поверхности каждого несущего сопла 11 и 12 криволинейных канавок, обеспечивает поддержание качества производства сухарей, путем обеспечения нормативного тепломассообменного режима в теплоизолирующей камере 1.
2
Перед запуском установки для размягчения корки хлебобулочных изделий путем их обдува водяным паром производят настройку давления пара, расхода пара и скорость движения конвейера. Для этого определяют влажность корки и толщину корки-горбушки у партии формового выдержанного хлеба. У хлеба с наплывами на горбушке толщина верхней корки может быть повышенной - до 3 мм. В соответствии со значениями этих характеристик устанавливают давление пара в парогенераторе и давление пара на верхние сопла - для горбушки, и на нижние сопла. Эти значения подобраны опытным путем и обеспечивают выход хлеба из камеры обдува в камеру охлаждения с влажностью корки 43-45% на глубину, составляющую 40-70% от всей толщины корки. Хлеб укладывают на левый (по чертежу) конец конвейера в ячейки, образованные выступами 15. Включают конвейер. Хлеб проходит между соплами и обдувается паром с температурой выше 100 град.C. Пар направляется на верхнюю и нижнюю корки и проходит в промежутки между боковыми и торцовыми стенками изделий. При исходной относительной влажности корки 23,9%, давлении пара в парогенераторе 1,8 кгс/см, температуре пара 116,3 град.C влажность корки повышалась до 44,9% на глубину 1,6 мм, то есть прибл. на 60% толщины корки, за 15 секунд. Далее, при прохождении через камеру охлаждения, влага проникает за 5-15 мин в корку на всю ее толщину. Одновременно при работе вентилятора 16 воздух из помещения засасывается через окна 6-7 и выносится вместе с отработавшим паром за пределы помещения, что предотвращает скапливание конденсата на стенках камеры и на конвейере. Хлеб выходит из разгрузочного окна охлажденным и направляется на резальную машину. Процесс может продолжаться без остановки до перехода к партии выдержанного хлеба с другими значениями влажности и толщины корки.
Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что качественное производство сухарей с использованием установки для размягчения корки хлебобулочных изделий достигается путем, выполнения на внутренней поверхности каждого несущего сопла, направляющего пар на изделие сверху или снизу криволинейных канавок, продольно расположенных от большего основания к меньшему основанию, при этом касательные к криволинейным канавкам имеют направления соответственно по ходу и против хода движения часовой стрелки. В результате в теплоизолирующей камере создается микроклимат тепломассообмена между водяным паром и хлебобулочным изделием, обеспечивающим нормированные параметры корки и мякиша.