ТВОРОГОИЗГОТОВИТЕЛЬ

Полезная модель относится к емкостным аппаратам для получения молочно-белковых продуктов и может быть использована, например, для выработки творожного сгустка при производстве творога.
Известна конструкция творогоизготовителя, содержащего корпус в виде горизонтального цилиндра, вдоль оси которого установлен горизонтальный вал, несущий режуще-вымешивающий инструмент [1]. Нагрев или охлаждение продукта осуществляется с помощью теплообменной рубашки в виде змеевика. Для отбора сыворотки служат сливные клапана, расположенные друг под другом на торцевой поверхности. Выгрузка готового продукта осуществляется через сливной патрубок. Недостатком является невозможность разделить процессы разрезки и вымешивания сгустка из-за особенностей конструкции универсального режуще-вымешивающего механизма.
Наиболее близкой по технической сущности является конструкция емкостного аппарата, содержащего цилиндрический резервуар со сливным патрубком [2]. На расположенном внутри резервуара валу расположен режуще-вымешивающий инструмент, состоящий из лир и лопастных мешалок, имеющих диаметрально противоположное закрепление. Вращение вала обеспечивается приводным механизмом, обеспечивающим как вращательные, так и качательные движения. В нижней части резервуара расположена теплообменная рубашка. Отбор сыворотки осуществляется через клапан, расположенный на торцевой стенке. Недостатком является невозможность отбора сыворотки при различном уровне заполнения.
Предлагаемый творогоизготовитель содержит установленный под углом к горизонту резервуар, выполненный в поперечном сечении эллиптической формы с образованием в нижней части выступа, образованного пересечением двух дуг окружности с радиусом несколько большим малого радиуса эллипса. Вдоль оси резервуара установлены два горизонтальных вала с
закрепленным на них режуще-вымешивающим инструментом. Валы установлены на расстоянии равном или несколько большем удвоенного малого радиуса образующего резервуар эллипса, каждый вал соединен с отдельным приводным механизмом.
В нижней части резервуара выполнена теплообменная рубашка с патрубками подачи и отвода теплоносителя. На торцевой поверхности расположен сливной патрубок, а также патрубки и клапана слива сыворотки, расположенные на различных уровнях и соединенные с коллектором. Приводной механизм обеспечивает вращательное и качательное движение валов с режуще-вымешивающим инструментом, состоящим из лир и лопастных мешалок, имеющих диаметрально противоположное закрепление на валу. Для проведения безразборной мойки предусмотрены моющие головки системы санитарной обработки.
Теплообменная рубашка имеет выштампованные, например в шахматном порядке, отверстия, по внутренней кромке которых она приварена к поверхности резервуара.
Управление открытием клапанов слива сыворотки с помощью датчиков, например инфракрасных, позволяет автоматизировать рабочий процесс.
Выполнение творогоизготовителя в виде резервуара, имеющего эллиптическую форму в поперечном сечении, снижает величину столба продукта, а следовательно и гидростатическое давление, влияющее на слеживание и комкование творожного сгустка. Выступ, расположенный в нижней части резервуара, позволяет исключить образование «мертвой зоны», не подвергающейся воздействию при разрезке и перемешивании. Это, в сочетании с наклоном резервуара к горизонту, обеспечивает полное удаление продукта из творогоизготовителя через сливной клапан самотеком без забивания, промывки и потерь продукта.
Использование в конструкции двух валов уменьшает длину режуще-вымешивающего инструмента, что снижает момент сопротивления на валу. Вследствие этого появляется возможность использования приводного
механизма с электродвигателем меньшей мощности. Соединение каждого вала с отдельным приводным механизмом значительно упрощает конструкцию привода и управление им.
Выполнение режуще-вымешивающего инструмента в виде лир, расположенных с одной стороны вала, и лопастных мешалок, закрепленных с другой стороны, повышает качество готового продукта за счет разделения процессов разрезки и перемешивания. Разрезка сгустка проводится за несколько оборотов вала, небольшая длина лир снижает неравномерность окружной скорости по длине лезвия, снижая образование мелких частиц.
Интенсивное и в то же время нежное вымешивание осуществляется при качательном движении лопастных мешалок, отсутствие взаимодействия с лирами в этот период предотвращает дальнейшее измельчение получившихся части сгустка. Такая бережная разрезка и щадящая обработка особенно актуальны при производстве творога.
Теплообменная рубашка с выштампованными в шахматном порядке отверстиями, по внутренней кромке которых она приварена к поверхности резервуара, обладает повышенной механической прочностью и обеспечивает высокие скорости движения теплоносителя и большую теплоотдачу. В зависимости от температуры подаваемого теплоносителя теплообменная рубашка может использоваться как для нагрева, так и для охлаждения продукта, тем самым упрощая конструкцию и обеспечивая простую регулировку скорости нагрева или охлаждения.
Отбор сыворотки производится с торцевой поверхности через патрубки слива сыворотки с клапанами и коллектор. В зависимости от уровня заполнения творогоизготовителя открывается соответствующий клапан слива сыворотки, и сыворотка поступает из резервуара в коллектор. Управление открытием клапанов может осуществляться вручную, с наблюдением за уровнем продукта через смотровое стекло, или с помощью датчиков, например инфракрасных, отслеживающих уровень сыворотки и наличие около клапанов слива сыворотки частиц творожного сгустка.
Данная полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен общий вид творогоизготовителя, на фиг.2 -продольный разрез А-А, на фиг.3 - поперечный разрез Б-Б, на фиг.4 - схема расположения датчиков для управления клапанами слива сыворотки.
Творогоизготовитель содержит установленный под углом к горизонту резервуар 1, выполненный в поперечном сечении эллиптической формы с образованием в нижней части выступа, образованного пересечением двух дуг окружности с радиусом несколько большим малого радиуса эллипса. Вдоль оси резервуара 1 установлены два горизонтальных вала 2 с закрепленным на них режуще-вымешивающим инструментом, состоящим из лир 3 и лопастных мешалок 4, имеющих диаметрально противоположное закрепление на валу. Привод каждого из валов 2 осуществляется с помощью отдельного приводного механизма 5.
В верхней части резервуара 1 расположены моющие головки 6 системы санитарной обработки, дыхательный клапан 7 и смотровой люк 8. В нижней части резервуара выполнена теплообменная рубашка 9 с патрубками подачи и отвода теплоносителя, имеющая выштампованные, например в шахматном порядке, отверстия, по внутренней кромке которых она приварена к поверхности резервуара.
На торцевой поверхности резервуара расположены: сливной патрубок 10, смотровое стекло 11, патрубки слива сыворотки с клапанами 12, соединенные с коллектором 13. Управление открытием клапанов слива сыворотки может осуществляться с помощью датчиков 14, например инфракрасных, расположенных на уровне клапанов.
Творогоизготовитель работает следующим образом. Резервуар 1 заполняется молочной смесью, после заполнения и внесения закваски смесь перемешивается качательными движениями лопастных мешалок 4.
Разрезка сгустка производится при круговом движении лир 3. Движущиеся навстречу друг другу лезвия препятствуют проворачиванию
сгустка, частицы получаются выровненные по размерам, образование мелких частиц минимально.
Благодаря форме резервуара глубина заполнения относительно невелика, в то же время теплообменная рубашка 9 имеет большую площадь, что способствует качественному теплообмену во всем объеме продукта. При подаче теплоносителя с высокой температурой осуществляется быстрый нагрев для отваривания разрезанного сгустка. Охлаждение сгустка непосредственно в творогоизготовителе до 12-14°С путем подачи в рубашку ледяной воды позволяет добиться эффективного отделения сыворотки и сократить процесс дальнейшего самопрессования творога.
Отбор сыворотки осуществляется последовательным открытием клапанов слива сыворотки 12 на торцевой поверхности резервуара. Наличие частиц творожного сгустка около патрубков слива сыворотки контролируется или визуально через смотровое стекло 11, или автоматически с помощью датчиков 14, например инфракрасных. При отсутствии между передатчиком и приемником творожного сгустка (фиг.4 а) клапан слива сыворотки 12 открывается, и сыворотка через патрубок слива сыворотки поступает в коллектор 13 и подается к откачивающему насосу. При наличии частиц творожного сгустка между датчиками клапан 11 закрыт (фиг.4б), отбор сыворотки не происходит. Использование инфракрасных датчиков для управления клапанами 11 позволяет автоматизировать процесс отбора сыворотки и уменьшить количество ручного труда.
Слив готового продукта из творогоизготовителя осуществляется через сливной патрубок 10, полное удаление продукта может осуществляться как самотеком, так и с помощью насоса без забивания, промывки и потерь продукта.
Использование предлагаемого творогоизготовителя позволяет повысить качество готового продукта, сократить потери из-за минимального образования мелких частиц при разрезке и перемешивании. Конструкция теплообменной рубашки повышает эффективность теплообмена в 1,5 раза по
сравнению с традиционными емкостными аппаратами. Особенности конструкции позволяют достаточно просто автоматизировать рабочий процесс.
Литература
1. Творогоизготовитель // Молочная промышленность, №11, 2004. С.61.
2. Миргородский Б.Г. Механизация трудоемких процессов в сыроделии. М.: Агропромиздат, 1986. С.65-67 - прототип.