УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОЛОЧНО-БЕЛКОВОГО ПРОДУКТА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОЛОЧНО-БЕЛКОВОГО ПРОДУКТА
ГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Полезная модель относится к малогабаритному оборудованию для пищевой промышленности и может быть использована для получения молочно-белкового продукта из растительного сырья, преимущественно для получения соевого молока путем измельчения и тепловой обработки соевых бобов.
Известна машина для производства сыра тофу, содержащая воронку, мельницу, центрифугу-сепаратор и приемник свернувшегося молока или творога. Для компактности машины дробилку и центрифугу располагают в одном корпусе. В данной машине исходное сырье через воронку подается для измельчения в водяной контейнер с дробилкой, после чего направляется внутрь сепаратора. Во вращающейся цилиндрической корзине из состава с измельченной консистенций происходит отделение творога из молока. (Патент РСТ №89/00818, МКИ4 A23L 1/20, A47J 19/00,28.07.88г.).
К недостаткам данной машины следует отнести её низкую производительность и низкую эффективность извлечения растительного белка, ввиду отсутствия тепловой обработки измельченного продукта.
Известна установка для извлечения белка из растительного сырья для получения пищевых продуктов (Патент США №3598611, НКИ 426523, МКИ А22С 18/10, A23J 1/00, 10.08.71г.). Установка содержит теплоизоляционный бак, в дне которого на вертикальном валу установлен измельчитель в виде ротора с ножами и цилиндр-сепаратор. Вертикальный вал посредством муфты соединен с электроприводом. В нижней части бака установлен тэновый электронагреватель, в цепь питания которого включен реостат. В данной установке по сравнению с
МПК6 A23L 1/20,1/201
предыдущей существенно повышен выход белкового продукта, поскольку исходное сырье после размола подвергается тепловой обработке в теплоизолированном баке. Однако она имеет низкую производительность.
Известна установка «соевая корова наиболее близкая по числу совпадающих существенных признаков с заявляемой, и которая взята за прототип («Соя - путь к успеху, Дмитрий Тихомиров, ж-л «Оборудование №3, 1999г.; Техническая документация к установке «Соевая корова). В комплект оборудования по производству продуктов питания на основе сои входят три агрегата: размолочно-варочный аппарат, электропарогенератор и отжимной пресс. При этом размолочно-варочный агрегат установки содержит бак с герметичной крышкой, снабженный сливным патрубком с краном, загрузочную воронку, установленную на крышке бака и снабженную затвором с уплотнительным узлом, режущий механизм, содержащий крестообразный ротор с периферийными ножами, установленный в донной части бака, вал которого соосен вертикальном валу электропривода, крышку ротора, закрепленную в верхней его части и выполненную в виде диска с отверстиями, сепаратор, выполненный в виде цилиндрического стакана с отверстиями, установленный на дне бака и охватывающий с зазором режущий механизм, разделительный кольцевой диск, внутренней своей кольцевой поверхностью, охватывающий сепаратор в верхней его части и закрепленный в баке с образованием зазора между своей внешней кольцевой поверхностью и боковой стенкой бака, парораспределитель, установленный в баке между его дном и распределительным диском, выполненный в виде кольцевого трубопровода с отверстиями, снабженного патрубком с краном для соединения с парогенератором. В данной установке предварительно
обработанные бобы сои массой 2кг. через загрузочную воронку помещают вместе с 15 литрами воды в герметичный бак, где происходит измельчение бобов и экстрагирование соевого белка воде. Размол производится ножами, а экстрагирование осуществляют в баке без доступа воздуха путем нагрева массы с помощью пара. Весь цикл длится 15 мин. Обработанную теплом массу отжимают, отделяя соевое молоко от окары. Данная установка высокотехнологична, поскольку позволяет повысить выделение белка из исходного продукта. Однако она имеет низкую производительность. Кроме того, она имеет не очень удачную компоновку: расположение приводного вала двигателя соосно с валом ротора, что в случае протечки белковой массы, обладающей высокими клеящими свойствами, приводит к стопорению вала электропривода, и, как правило, к выходу его из строя.
Полезная модель решает задачу повышения производительности и эффективности установки, а также повышения надежности её работы.
Поставленная задача решается также за счет того, что в установке для получения молочно-белкового продукта из растительного сырья содержащей электропривод с приводным валом и размолочно-варочный агрегат, включающий бак с герметичной крышкой, снабженный сливным патрубком, загрузочную воронку, снабженную затвором с уплотнительным узлом, режущий механизм, установленный в донной части бака на вертикальном валу кинематически связанным с электроприводом, разделительную перегородку, закрепленную в баке с образованием зазора между своей торцевой кольцевой поверхностью и боковой стенкой бака, сепаратор, выполненный в виде цилиндрического стакана с отверстиями, охватывающий с зазором режущий механизм и закрепленный неподвижно относительно бака, парораспределитель, снабженный патрубком с краном для соединения с парогенератором и
установленный в баке между его дном и перегородкой, электропривод установлен сбоку относительно размолочно-варочного агрегата, при этом приводной вал электропривода параллелен вертикальному валу режущего механизма и кинематически связан с ним посредством управляемой муфты сцепления, а режущий механизм размолочноварочного агрегата снабжен центробежным экструдером.
Для повышения качества готового пищевого продукта установка может быть оснащена системой очистки воды и автоматическим дозатором подачи очищенной воды в загрузочные воронки размолочноварочного агрегата.
В целях снижения энергетических затрат получения конечного продукта целесообразно стенки и дно бака размолочно-варочного агрегата установки снабдить рубашкой и выполнить её, например, в виде двойных стенок. При этом полости между двойными стенками и дном бака размолочно-варочного агрегата в зависимости от вида получаемого продукта, могут быть заполнены теплоизолятором или хладагентом.
Парораспределитель размолочно-варочного агрегата установки может быть выполнен в виде кольцевого трубопровода с отверстиями.
В качестве конкретного конструктивного исполнения режущий механизм может быть выполнен из корпуса-стакана, крестообразного ротора, установленного на вертикальном валу, на периферийных концах которого закреплены четыре ножа, опорных элементов, ушютнительных манжет, установленных на валу по обе стороны от опорных элементов, и крышки ротора, выполненной в виде диска с отверстиями, закрепленной в верхней его части. Режущий механизм может быть снабжен сливными каналами, выполненными в корпусе-стакане и соединяющие полость между манжетами с наружной поверхностью корпуса-стакана.
В размолочно-варочном агрегате установки сепаратор может быть выполнен на всю высоту режущего механизма или меньше. При этом сепаратор крепится на разделительной перегородке и его высота не должна быть меньше высоты ножей режущего механизма.
Как вариант центробежный экструдер может быть выполнен в виде диска, закрепленного в нижней части ротора, снабженного лопастями равномерно размещенными, по крайней мере, на одной из его плоских торцевых поверхностей, по архимедовой спирали.
Предлагается разделительную перегородку выполнить по одному из двух вариантов.
По первому варианту, разделительная перегородка может быть выполнена в виде диска, охватывающего сепаратор в верхней его части. В этом случае размолочно-варочный агрегат снабжают рассекателем, выполненным в виде двух пластин установленных на разделительном диске диаметрально и крестообразно. Для повышения процесса измельчения исходного продукта в этом случае дно бака размолочноварочного агрегата сопрягается с боковой стенкой по вогнутой криволинейной поверхности и образует с разделительным кольцевым диском равномерно сужающийся к боковой стенке бака зазор.
По второму варианту, разделительная перегородка может быть выполнена в виде перфорированной конической воронки, сужающееся дно которой охватывает сепаратор в верхней его части.
Сущность заявленного изобретения поясняется следующими чертежами: на Фиг.1 - представлена функционально-структурная схема установки; на Фиг.2 - представлен общий вид установки; на Фиг.З - продольный разрез размолочно-варочного агрегата с разделительной перегородкой в виде диска; на Фиг.4 - то же самое с конической
перегородкой; на Фиг.5, а и б - вид А Фиг.З и 4-соответственно; на Фиг.6 - разрез А-А Фиг.4; на Фиг.7 - разрез Б-Б Фиг.4.
Установка получения молочно-белкового продукта из растительного сырья содержит: размолочно-варочный агрегат 1, электропривод 2, систему очистки воды, состоящую из фильтров 3, трубопроводов 4, крана 5, для подачи очищенной воды в размолочноварочный агрегат 1. Установка снабжена также сливным краном 6, обратным клапаном 7 для подсоединения ее трубопроводом 8 к источнику пара, например к парогенератору 9, который может входить в комплект установки и соединяться с системой очистки воды посредством второго крана 5.
Размолочно-варочный агрегат 1 и электропривод 2 установлены в едином корпусе 10, причем электропривод 2 установлен сбоку от размолочно-варочного агрегата 1.
Размолочно-варочный агрегат 1, в свою очередь, содержит варочный бак 11с герметичной крышкой 12, в которой установлена загрузочная воронка 13 со стопорным осевым затвором 14, снабженным уплотнительным узлом 15. Бак И снабжен сливным патрубком 16. Стенки и дно бака 11 размолочно-варочного агрегата 1 могут быть снабжены теплоизоляционной рубашкой, выполненной, например, в виде двойных стенок 17. При этом полости между двойными стенками могут быть заполнены теплоизоляционным материалом 18 или хладагентом или подключены к системе циркуляции хладагента (на чертеже не показана).
В донной части бака 11 установлен режущий механизм, который содержит корпус в виде стакана 19, крестообразный ротор 20 на периферийных концах которого закреплены четыре ножа 21. Ротор 20 установлен на вертикальном валу 22, в свою очередь установленного в
корпусе-стакане 19 посредством опорных элементов (подшипников) 23, по обе стороны, от которых установлены уплотните л ьные манжеты 24. Вертикальный вал 22 ротора 20 установлен параллельно приводному валу 25 электропривода 2 и кинематически связан с ним посредством шкива 26 и сцепной управляемой муфты 27. В корпусе-стакане 19 режущего механизма выполнены сливные каналы 28, соединяющие полость 29 между уплотнительными манжетами 24 с наружной поверхностью корпуса-стакана 19. Ротор 20 снабжен крышкой 30 выполненной в виде диска с отверстиями 31 и закрепленной в верхней его части.
Установка содержит также центробежный экструдер, осуществляющий активное механическое перемешивание измельчаемой массы, оттесняя ее от центра бака 2 к его периферии. Он может быть выполнен в виде диска 32, закрепленного в нижней части ротора 20 и снабженного лопастями 33 равномерно размещенными на одной из сторон или на обеих сторонах диска 32 по архимедовой спирали.
Над режущим механизмом в баке 11с помощью опорных шпилек 34 закреплена разделительная перегородка, выполненная, например, в виде диска 35. При этом диск 35 закреплен с образованием зазора между его внешней кольцевой поверхностью и боковой внутренней стенкой бака И, а дно бака 11 сопрягается с его боковой стенкой по вогнутой криволинейной поверхности, образующей с кольцевым диском 35 равномерно сужающийся к боковой стенке бака 11 зазор 36. В случае выполнения разделительной перегородки в виде диска 35, размолочноварочный агрегат 1 снабжают рассекателем, выполненным в виде двух пластин 37 свободно установленных на кольцевом диске 35 диаметрально и крестообразно. Разделительная перегородка может быть выполнена и в виде перфорированной конической воронки 38.
Режущий механизм агрегата охвачен с зазором сепаратором 39, выполненным в виде цилиндрического стакана с отверстиями, закрепленного в дне бака 11. Сепаратор 39 может быть выполнен как на всю высоту режущего механизма, так и на меньшую высоту. В последнем случае, сепаратор 39 крепится на разделительной перегородке и его высота не должна быть меньше высоты ножей 21 режущего механизма.
В донной нише 40, образованной дном бака 11 и разделительной перегородкой расположен парораспределитель, выполненный, например, в виде кольцевого трубопровода 41с отверстиями 42.
Установка работает следующим образом.
Предварительно обработанные бобы сои вместе с очищенной водой через загрузочную воронку 13 помещают в герметичный бак 11. После чего закрывают затвор 14 и подключают электропривод 2 через шкив 26 и муфту сцепления 27 к вертикальному валу 22 ротора 20 режущего механизма размолочно-варочного агрегата 1. Вращающийся ротор 20 ножами 21 производит измельчение бобов в водной среде, при этом измельченные частички через отверстия 31 в крышке 30 ротора и свободное пространство между плечами крестообразного ротора 20 перемещаются к центробежному экструдеру 32 и, взаимодействуя с его лопастями 33, оттесняются через отверстия сепаратора 39 к боковым стенкам бака 11, где через сужающийся зазор 36 поступают в верхнюю часть разделительного диска 35 и вновь к ротору с ножами 21. Выполнение дна бака 12 с вогнутой криволинейной поверхностью с равномерным сужением зазора к боковой стенке бака между
разделительным диском 35 и дном, а также снабжение установки центробежным экструдером 32 позволяет существенного повысить эффективность измельчения бобов за счет интенсификации
механического перемешивания измельчаемой массы и тем самым существенно сократить цикл измельчения. За цикл измельчения образуется равномерная мелкодисперсная суспензия. После окончания цикла измельчения, когда фракция бобов достигнет не более 0,3 мм, режущий механизм отключают и приступают к циклу варки измельченных бобов.
Пар от парогенератора 6 по трубопроводу 8, парораспределителю 41 и через его отверстия 42 поступает в нижнюю часть бака 11, обеспечивая тепловую обработку (варку) суспензии с максимальным выделением растительного белка. При тепловой обработке происходит экстрагирование соевого белка в воде без доступа воздуха.
Выполнение разделительной перегородки в виде конической воронки 38 позволяет обеспечить постоянное гравитационное движение размалываемого продукта к режущему механизму, за счет этого существенно сокращается время размола и как следствие повышается производительность установки. Кроме того, сокращается время варки готового продукта за счет поступления пара ко всему объему размолотой смеси через отверстия выполненных в конической воронке 38. Снабжение бака теплоизоляционной рубашкой позволяет стабилизировать температуру варки и повысить эффективность установки.
Снабжение режущего механизма сливными каналами 28 позволяет в случае протечки клейкой гелеобразной белковой эмульсии к опорным элементам 23 обеспечить её удаление, повышая надежность работы установки в целом.
Полученную после обработки массу сливают в пресс и отжимают, отделяя соевое молоко от окары, которое может являться конечным продуктом для реализации. Из молока в дальнейшем можно
получать также соевый сыр (тофу), соевый майонез, соевый йогурт или другой пищевой продукт.
Данная установка позволили повысить производительность получения конечного продукта в среднем на 20 %.
Кроме того, данная установка высокотехнологична, поскольку позволяет повысить выделение белка из исходного продукта до значений выше 85% с высоким качеством готового продукта.