Универсальный резервуар для обработки и приготовления жидких пищевых продуктов
UNIVERSAL TANK FOR TREATMENT AND PREPARATION OF LIQUID FOOD PRODUCTS

Изобретение относится к области обработки и приготовления сельскохозяйственных продуктов, в том числе молока, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности, а также при обработке и хранении жидких продуктов.
Уровень техники
Известна молочная пастеризационно-холодильная установка предназначенные для пастеризации и последующего охлаждения молока. Установки содержит термоизолированный прямоугольный резервуар, мотор-редуктор с мешалкой на верхней крышке, компрессорно-конденсаторный агрегат с первым магнитным пускателем и соленоидным вентилем, датчик давления всасывания, датчик температуры резервуара, Установка имеет герметичный поддон с напорным и сливным патрубками (см. патент RU 2396746 С1 кл. A01J 9/04 от 08.05.2009 года).
Пастеризационно-холодильная установка обладает недостаточно высокой производительностью, мощностью по расходам пара и ледяной воды, большими массогабаритными характеристиками и большой ценой.
Известен маслоизготовитель периодического действия, включающий в себя емкость и механизм сбивания. Емкость с одной стороны снабжена дном, в поперечном сечении имеющее форму полукруга, а с другой стороны заливным окном. Заливное окно снабжено крышкой. Емкость установлена на раме с возможностью поворота и фиксирования в заданном положении и дном обращена в сторону основания рамы. Механизм сбивания расположен в полости емкости по оси ее симметрии. Механизм сбивания содержит вал, шнеки, спицы и лопасти. Спицы жестко установлены на валу перпендикулярно его геометрической оси вращения. Лопасти выполнены прямоугольными и установлены на спицах по винтовой линии с равным удалением друг от друга и под острым углом к направлению вращения вала. Шнеки жестко установлены по обе боковые стороны вала. Привод механизма сбивания расположен на продолжении продольной оси симметрии вала механизма сбивания с боковой стороны емкости, а под дном емкости установлен сливной кран. (см. патент RU 179081 U1 кл. A01J 15/02 от 10.01.2018 года).
Однако известный маслоизготовитель обладает недостатком, связанным с приготовлением только лишь сливочного масла.
Известно устройство для приготовления заменителя цельного молока, состоящее из камеры смешения с верхней и нижней крышками, подводящим патрубком и соплами для подаваемой смеси и рифленого элемента, камера смешения заключена в кожух и снабжена соосно укрепленной в ней рамной мешалкой, при этом рифленый элемент выполнен в виде барабана, установленного на валу рамкой мешалки в верхней ее части, а сопла выполнены в крышках камеры смешения, внутренняя поверхность кожуха в зоне, противолежащей соплам нижней крышки, выполнена рифленой и снабжено парой крыльчаток, укрепленных на валу рамной мешалки соответственно над верхней и под нижней крышками камеры смешения, (см. патент SU 1205869 кл. ю4 А 23 С 11/00 от 12.08.1983 года).
Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность измельчения и смешивания компонентов жидкого заменителя ценного молока за счет многократного их дробления, однако предложенное устройство исключает возможности его универсальности за счет отсутствия возможности обработки молока и приготовления различных продуктов.
Наиболее близким по технической сущности, достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению (прототипом) является емкость для созревания сливок Л5-ОАВ-6,3 описанная на сайте www.sinref.ru.
Емкость представляет собой теплоизолированный цилиндрический сосуд, снабженный рубашкой для подогрева или охлаждения внутреннего цилиндра, механической мешалкой с лопастями, приводом и приборами регулирования режимами работы. Кроме рубашки внутренний цилиндр оснащен змеевиком, в который также могут подаваться теплоноситель или охлаждающая жидкость. На крышке емкости смонтированы привод с защитным кожухом, люк со смотровым окном, светильник, моющая головка, патрубок для наполнения емкости и устройство для визуального контроля за уровнем сливок.
Данная емкость имеет недостатки в отсутствии технологических процессов таких как приготовление масла и заменителя цельного молока с доработанной системой мойки емкости по завершении технологических процессов и очистки молока перед тепловой обработкой.
Раскрытие изобретения
Технический результат, который может быть достигнут с помощью изобретения, сводится к созданию универсального резервуара, представляющего собой двустенный теплоизолированный цилиндрический сосуд, предназначенный для очистки и тепловой обработки молока (пастеризация, охлаждения), созревания сливок и получения (производства) сливочного масла, а также получения заменителя цельного молока на основе вторичных молочных продуктов (обрата, пахты).
Технический результат достигается с помощью универсального резервуара для обработки и приготовления жидких пищевых продуктов содержащий корпус с межстенным пространством, крышку с вмонтированным в нее люком со смотровым окошком и мешалкой с приводным валом и лопастями, патрубками для наполнения и разгрузки, сигнализаторами уровня молока и сливок, датчиками температуры, он дополнительно снабжен наполняющим патрубком с расширенной частью, введенной в нижнюю часть корпуса с межстенным пространством и дополнительно снабженный фильтром для предварительной очистки продукта, выключателем сблокированным с крышкой и комбинированным приводом мешалки, полым валом с промывочными отверстиями геликоида, соединенного с промывочным коллектором при помощи сальниковой муфты, распылительными форсунками, вмонтированными в промывочный коллектор, амортизаторами, встроенными в лопасти мешалки, краном для отбора проб, устройством для забора готовой продукции, включающим люк для выгрузки и патрубок для отвода жидкости.
Применение заявляемого универсального резервуара обеспечит небольшие фермы по производству молока и молокоприемные пункты, оборудованием, позволяющим производить несколько технологических процессов в одном резервуаре, что позволит снизить рентабельность производства продукции молочного животноводства.
Краткое описание чертежей
На чертеже представлен общий вид универсального резервуара для обработки и приготовления жидких пищевых продуктов.
Осуществление изобретения
Универсальный резервуар состоит из корпуса с межстенным пространством 1, патрубков для подвода 2 и отвода 3 теплоносителя (горячая или холодная вода). На крышке 4 смонтирован комбинированный привод 5 мешалки 6 которая в свою очередь состоит из лопастей 7 и геликоида 8, люка со смотровым окном 9. В крышку 4 вмонтирован приводной вал 10, через соединительную муфту 11 с мешалкой 6. Крышка 4 сблокирована концевым выключателем 12 с приводом мешалки 5.
Лопасти 7 мешалки 6 снабжены амортизаторами 13, полым валов с промывочными отверстиями 14 геликоида 8 соединенного с промывочным коллектором 15 при помощи сальниковой муфты 16. В промывочный коллектор 15 вмонтированы распылительные форсунки 17.
Наполняющий патрубок 18 для заполнения резервуара обрабатываемым продуктом имеет расширенную часть, которая введена в нижнюю часть корпуса с межстенным пространством 1, Патрубок 19 для ввода продуктов требующих предварительной очистки встроенный в наполняющий патрубок 18 дополнительно снабжен фильтром 20.
В нижней части корпуса с межстенным пространством 1 смонтировано устройство для забора готовой продукции, включающее в себя патрубок 21 для отвода жидкости (молоко, пахта, ЗЦМ, моющий раствор), люк 22 для выгрузки сливочного масла, закрепленные на поворотной штанге 23.
В корпусе с межстенным пространством 1 встроены сигнализаторы уровня молока 24, сливок 25, датчики температуры 26, а также кран 27 для отбора проб обрабатываемого продукта.
С лицевой стороны корпуса резервуара расположен пульт управления 28. Устанавливается универсальный резервуар на четырех регулируемых опорах 29.
Универсальный резервуар на различных режимах работает следующим образом:
Режим тепловой обработки молока. Молоко, подлежащее тепловой обработке, подается по наполняющему патрубку 18 в нижнюю часть универсального резервуара, что в совокупности с расширенной ее частью на выходе исключает механическое воздействие и вспенивание молока. Контроль заполнения рабочего объема резервуара молоком обеспечивается сигнализаторы уровня молока 24. При необходимости поток исходного молока направляется через фильтр 20. Одновременно через межстенное пространство корпуса 1 прокачивается теплоноситель с температурой, соответствующей режиму тепловой обработки (пастеризация, охлаждение), для чего открывают вентили на подводящем 2 и отводящем 3 патрубках.
С пульта управления 28 включают привод 5 мешалки 6 в режиме тепловой обработки молока. Конструкция мешалки 6 обеспечивает равномерное перемешивание всего объема молока, что интенсифицирует процесс теплообмена между обрабатываемым продуктом и теплоносителем находящемся в межстенном пространстве 1, что способствует снижению расхода тепловой энергии, а интенсивность перемешивания (скорость перемещения молока не должна превышать 1 м/с) исключает изменения в структуре белковой и жировой фракций, сохраняя технологическую пригодность молока, как сырья для получения молочных продуктов.
В процессе вращения мешалки 6 исключается контакт ее лопастей 7 со стенкой универсального резервуара за счет наличия амортизаторов 13 позволяющих увеличить ресурс резервуара.
Контроль за режимами тепловой обработки обеспечивается с помощью датчики температуры 26. Продолжительность обработки регламентирована технологическими нормами.
Выгрузка обработанного молока осуществляется через патрубок 21. При необходимости отбор проб обрабатываемого продукта обеспечивается посредством крана 27.
Режим созревания сливок. Резервуар заполняется сливками через наполняющий патрубок 18 на 50% его рабочего объема. Процессом созревания сливок управляют как вручную посредством пульта управления 28, так и в автоматическом режиме: заданная температура в соответствии с технологией производства поддерживается в процессе рабочего цикла путем периодического включения мешалки 6 и подачи холодной воды. Электронная система автоматического управления контролирует время подготовки сливок, температуру охлаждения и созревания, уровень сливок в аппарате и т.д. (аналогична электронной системе емкости для созревания сливок Л5-ОАВ-6,3).
Режим сбивания сливок. С пульта управления 28 включают привод 5 мешалки 6 в режиме сбивания сливок. Скорость перемещения сливок в этом режиме составит 5…7 м/с. Интенсивное воздействие лопастей 7 и геликоида 8 мешалки 6 приводит к турбулентному движению потока сливок в центре универсального резервуара, что интенсифицирует процесс агрегации (слипания) жировых шариков и образование масляного зерна.
После завершения процесса сбивания образовавшаяся пахта отводится через патрубок 21, затем открывается люк 22 и обеспечивается выгрузка масляной массы в соответствующую емкость (поддон, ванна и т.п.). Для удобства процесса выгрузки люк 22 отводится в одно из крайних положений по поворотной штанге 23.
Режим производства ЗЦМ. Полученные в процессах получения сливок (обезжиренное молоко) и сбивания их в сливочное масло (пахта) продукты представляют собой ценное вторичное молочное сырье. В них добавляют в соответствии с рецептурой витамины и подают в универсальный резервуар. В соответствии с технологией производства заменителя цельного молока (ЗЦМ) для молодняка крупного рогатого скота обеспечивается режим тепловой обработки (температура и продолжительность) и интенсивность перемешивания. Привод 5 мешалки 6 включается в режиме тепловой обработки молока.
Приготовленный ЗЦМ выводится из резервуара через патрубок 21.
Режим промывки. Моющий раствор через подводящий патрубок 2 под давлением подается к промывочному коллектору 15, а вмонтированные в него распылительные форсунки 17 обеспечивают интенсивное и равномерное обмывание внутренней поверхности универсального резервуара. От промывочного коллектора 15 через сальниковую муфту 16 раствор подается в полый вал с промывочными отверстиями 14, выходя из ее отверстий обеспечивает промывку рабочих поверхностей геликоида 8. Привод 5 мешалки 6 включается в режиме сбивания сливок.
Удаление отработанного раствора осуществляется через патрубок 21.
Затем по системе промывки прокачивается чистая теплая вода для удаления остатков моющего раствора.
Контроль санитарного состояния рабочих поверхностей резервуара, а также визуальный контроль технического состояния внутренних механизмов осуществляется через смотровое окно 10.
В любом из режимов работа резервуара будет заблокирована в случае неправильно закрытой крышки 4 посредством концевого выключателя 12.
Применение заявляемого универсального резервуара для обработки и приготовления жидких пищевых продуктов позволит реализовать в такие технологические процессы как: тепловая обработка молока (пастеризация, охлаждение); созревания сливок и получения (производства) сливочного масла; получения заменителя цельного молока на основе вторичных молочных продуктов (обрата, пахты) в одном устройстве.