УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПИЩЕВОГО ЭКСТРУДИРОВАННОГО ПРОДУКТА

Полезная модель относится к пищевой промышленности и может быть использована для изготовления пищевых экструдированных продуктов из цельного зерна, а также из крупы.
Известно устройство [1] для изготовления пищевого экструдированного продукта, содержащего корпус, загрузочный бункер с дозатором, жернов, матрицу и фильеру, со сквозным прямоугольным отверстием, причем в матрице последовательно выполнены соединенные друг с другом полости, кроме того устройство снабжено распределителем потока, установленным с возможностью вращения заодно со шнеком и расположенным по оси вращения матрицы внутри жернова и внутри двух последовательно соединенных полостей, при этом между шнеком и жерновом, а также между жерновом и распределителем выполнены зазоры размером от 1 до 3 мм, образующих полость переминання зерна.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и большая металлоемкость, обусловленные наличием в конструкции жернова. Кроме того, наличие последовательно выполненных полостей также отягощает конструкцию и приводит к увеличению размеров матрицы.
Известно устройство [2] для изготовления экструдированного продукта, содержащего корпус, загрузочный бункер с вибродозатором, матрицу и натяжитель, при этом в матрице последовательно выполнены жернов с одной рабочей поверхностью и центральным отверстием, переходная выравнивающая полость, переходная диафрагма с отверстием, а также адаптивная полость с щелевой диафрагмой и фильера со сквозным прямоугольным отверстием, вытянутым горизонтально или вертикально, кроме того в фильере предусмотрены шлицевые пазы для установки делительных ножей для деления продукта по продольной оси, а в натяжители барабаны оснащены делительными ножами для поперечного деления продукта. Кроме того, на корпусе матрицы могут быть установлены термодатчики для автоматизации процесса управления.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и большая металлоемкость, обусловленные наличием в конструкции жернова, что усложняет и утяжеляет конструкцию, кроме того, из-за того, что в жернове имеется всего одно центральное отверстие, предназначенное для прохода измельченной зерновой смеси внутрь матрицы, из-за чего возникает необходимость в дальнейшем расширении потока зерновой смеси до размеров соответствующих диаметру матрицы, для этого служит выравнивающая полость, что также отягощает конструкцию и приводит к увеличению размеров матрицы.
Наиболее близким, к заявляемому техническому решению является устройство [3] для изготовления пищевого экструдированного продукта, содержащего корпус, загрузочный бункер с дозатором, пресс-экструдер, а также матрицу, в которой последовательно выполнены диафрагма с отверстием, щелевая диафрагма и фильера со сквозным прямоугольным отверстием, который может быть выполнено горизонтально или вертикально вытянутым, а в матрице последовательно расположены разогревающая шайба с накидной гайкой, в которой выполнен щелевое или гантелеподобное, или другое щелевидное отверстие с расширяющимися краями, щелевая диафрагма и фильера со сквозным прямоугольным отверстием, конструктивно выполнена в виде шайбы, примыкающей к щелевой диафрагме и связанного с ней тонкостенного патрубка, который выполняет функцию формирующего продукт прямоугольного канала. Кроме того, в фильере могут быть предусмотрены шлицевые пазы для установки делительных ножей, предназначенных для деления продукта по продольной оси, а на корпусе матрицы могут быть установлены термодатчики для автоматизации процесса управления. Кроме того, дозатор выполнен в виде дополнительного шнека с плавно регулируемым вращением, расположенного между выходным отверстием загрузочного бункера и входным отверстием в корпус экструдера пресса.
Недостатком этого устройства является недостаточно равномерное распределение смеси в матрице, вследствие чего снижается качество получаемого пищевого экструдированного продукта, что обусловлено отсутствием полости, необходимой для перераспределения смеси перед прохождением стадии взрыва смеси. В экструдере смесь подается шнеком в разогревающую шайбу, в которой выполнено щелевое или щелевидное отверстие, где смесь не может достаточно перераспределиться, что приводит к неоднородности полученного продукта, снижая его качество.
Кроме того, недостатком является повышенная износостойкость матрицы устройства из-за того, что щелевая диафрагма достаточно быстро изнашивается, что приводит к остановке процесса производства для ее замены, и это негативно отражается на стабильности работы устройства.
Кроме того, данное устройство имеет недостаточную надежность, что обусловлено конструкционным исполнением матрицы, в которой накидная гайка прижимает непосредственно только разогревающую шайбу для регулирования давления на шнеке экструдера, в то время как фильера, расположена с зазором к накидной гайке и не фиксируется ней, в результате чего возникает возможность неконтролируемого продольного смещения фильеры, что приводит к снижению качества продукта.
В основу полезной модели поставлена задача создания такого устройства для изготовления экструдированного пищевого продукта, в котором путем усовершенствования конструкции повышается надежность работы устройства, его износостойкость, а также повышает качество полученного экструдированного пищевого продукта
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для изготовления экструдированного пищевого продукта, содержащего корпус, загрузочный бункер с дозатором, пресс-экструдер и матрицу, которая включает разогревающую шайбу с отверстием, фильеру, которая выполнена в виде шайбы с патрубком и имеет сквозной формирующий канал, накидную регулирующую гайку, согласно полезной модели, фильера с одной стороны примыкает к накидной регулировочной гайке, а с другой стороны непосредственно примыкает к разогревающей шайбе, отверстие которой выполнено ступенчатым, причем размер сечения каждой степени отверстия уменьшается в направлении фильеры, а сечение последней ступени выполнено в виде щелевого отверстия.
Кроме того, сквозной формирующий канал фильеры имеет сечение в виде прямоугольноподобной фигуры, меньшие стороны которой выполнены закругленными.
Благодаря тому, что фильера с одной стороны примыкает к накидной регулировочной гайке, а с другой стороны непосредственно примыкает к разогревающей шайбе, повышается износостойкость матрицы устройства и обеспечивается непрерывность его работы.
К тому же, следует отметить, что такое конструктивное исполнение повышает надежность работы устройства, поскольку исключает продольное смещение фильеры.
Благодаря тому, что отверстие в разогревающей шайбе выполнено ступенчатым, причем размер сечения каждой ступени отверстия уменьшается в направлении фильеры, давление в матрице увеличивается постепенно от предыдущей ступени отверстия шайбы к следующей ступени по направлению к фильере, что улучшает распределение смеси и соответственно качество готового пищевого продукта. Кроме того, так как сечение последней ступени выполнено в виде щелевого отверстия, обеспечивается под воздействием давления процесс взрыва смеси и образования экспандированной зерновой смеси в фильере под влиянием атмосферного давления. Вследствие этого значительно повышается качество готового продукта.
Выполнение сквозного формирующего канала фильеры с сечением в виде прямоугольноподобной фигуры, меньшие стороны которой выполнены закругленными, позволяет получить экструдированный пищевой продукт такой формы, что не имеет острых углов, и таким образом, увеличивает привлекательность продукта и исключает повреждения ротовой полости потребителя при использовании продукта.
Суть полезной модели поясняется чертежами на которых представлено:
Фиг. 1 - Общий вид устройства для изготовления экструдированного пищевого продукта;
Фиг. 2 - Продольный разрез матрицы устройства.
Фиг. 3 Вид А фиг. 1.
Устройство (фиг. 1) состоит из корпуса 1, загрузочного бункера 2, дозатора 3, пресс-экструдера 4, матрицы 5, отрезного устройства 6, устройства для приема готового пищевого продукта 7.
При этом, матрица 5 (фиг. 2) состоит из разогревающей шайбы 8 с отверстием 10, выполненным ступенчатым, причем размер сечения каждой ступени отверстия уменьшается в направлении фильеры, а сечение последней ступени выполнено в виде щелевого отверстия, фильеры, которая выполнена в виде шайбы 11 с цилиндрическим толстостенным патрубком 12 и имеет сквозной формирующий канал 13 и накидной гайки 9. Причем сквозной формирующий канал 13 патрубка фильеры 12 может быть выполнен горизонтально или вертикально вытянутым (не показано), и имеет сечение в виде прямоугольноподобной фигуры, меньшие стороны которой выполнены закругленными (рис. 3), что позволяет получить пищевой экструдированный продукт увеличенной толщины и повысить производительность устройства. В фильере могут быть предусмотрены шлицевые пазы для установки делительных ножей, предназначенных для деления продукта по продольной оси. Фильера с одной стороны примыкает к накидной регулирующей гайке 9, а с другой стороны непосредственно примыкает к разогревающей шайбе 8, исключает продольное смещение фильеры и обеспечивает надежную работу устройства.
Работа устройства осуществляется следующим образом:
Предварительно подготовленную зерновую смесь загружают в загрузочный бункер 2 и с помощью дозатора 3 смесь подают в корпус пресс-экструдера 4, где смесь перемешивается, перемалывается, экструдируется и подается к матрице 5 с помощью шнека экструдера и поступает в разогревающую шайбу 8. Смесь проходит под давлением через ступенчатое отверстие 10, расположенное в разогревающей шайбе 8, давление в матрице увеличивается постепенно от предыдущей ступени отверстия шайбы к следующей ступени по направлению к фильере, что улучшает распределение смеси и соответственно качество готового пищевого продукта. Причем размер сечения каждой ступени отверстия уменьшается в направлении фильеры, а сечение последней ступени выполнено в виде щелевого отверстия благодаря чему проходящая через отверстие 10 смесь перераспределяется и под давлением, постепенно увеличивающимся от предыдущей ступени отверстия шайбы к следующей ступени по направлению к фильере, смесь выдавливается через щелевое отверстие в разогревающей шайбе в фильеру и поступает в сквозной формирующий канал.
Причем размер сечения сквозного формирующего канала фильеры значительно больше, чем выходное отверстие разогревающей шайбы. На начальном участке фильеры происходит взрыв смеси, которая приобретает мягкую консистенцию и заполняет полностью отверстие фильеры, выполненное в виде сквозного формирующего канала 13 сечение которого выполнено в виде прямоугольноподобной фигуры, меньшие стороны которой закруглены. Формирующий канал фильеры может располагаться вертикально вытянутым, или горизонтально вытянутым. В фильере происходит формирование готового продукта в виде уплощенной непрерывной ленты определенной толщины и ширины, которую далее с помощью режущего устройства, например, делительных ножей, нарезают на кусочки заданной длины в условиях быстрого застывания. Получают готовый продукт в форме уплощенного параллелепипеда с закругленными боковыми краями. Причем толщина готового продукта может быть от 5 мм до 12 мм, а ширина от 40 мм до 110 мм. Температуру разогрева зерновой смеси регулируют с помощью разогревающей шайбы 8 путем изменения сопротивления перемещения зерновой смеси от шнека экструдера пресса в матрицу с помощью накидной гайки 9. Полученный готовый продукт подается в устройство для приема готового пищевого продукта 7, далее упаковывается и складируется.
Таким образом полезная модель позволяет повысить надежность работы устройства, его износостойкость, производительность, а также повысить качество полученного экструдированного пищевого продукта.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент Российской Федерации на изобретение №2268630 С1, МПК (2006.02) А23Р 1/12 A23L 1/18 A23L 1/10, от 19.07.2004, опубл. 27.01.2006.
2. Патент Российской Федерации на изобретение №2223682 С2, МПК А23Р 1/12 A23L 1/18 A23L 1/10, от 23.05.2001, опубл. 20.02.2004
3. Патент Украины на изобретение №88839 С2, МПК (2009) А23Р 1/10 A23L 1/18 A23L 1/10 от 21.05.2008, опубл. 25.11.2009 бюл. №22.