Тема. Обладнання для виробництва вершкового масла.

Мета. Вивчити будову і принцип роботи масловиготовлювача безперервної дії, масловиготовлювача періодичної дії та циліндричного маслоутворювача.

Хід роботи:

1. Теоретичні відомості.

2. Накреслити ескізи масловиготовлювачів безперервної і періодичної дії та ескіз циліндричного маслоутворювача.

3. Описати будову і принцип роботи масловиготовлювачів безперервної і періодичної дії та циліндричного маслоутворювача.

4. Висновки.

Теоретичні відомості.

Виробництво масла здійснюють двома способами: збиванням вершків і перетворенням високожирних вершків в масло. При виробництві масла методом збивання використовують масловиготовлювачі періодичної (вальцьові і безвальцьові) та безперервної дії. Масло шляхом перетворення високожирних вершків виробляють на поточних лініях, основним елементом яких є маслоутворювач.

Масловиготовлювач безперервної дії (рис. 16) призначений для виробництва масла методом безперервного збивання. Основними робочими органами є збивач вершків і обробляючі пристрої (маслооброблювач). Збивання вершків здійснюється в збивачі в умовах енергійного перемішування. Обробка масляного зерна полягає в його відпресуванні в шнекових пристроях, які являють собою два шнеки, що обертаються в протилежні сторони, розміщені паралельно в одному корпусі.

Збивач являє собою горизонтальний циліндр з встановленим в ньому валом з чотирилопатевим билом, яке обертається 2. Лопаті била зйомні, що дозволяє регулювати зазори між билами і стінками циліндра від 0 до 13 мм. Для збільшення інтенсивності збивання в циліндр вставляють сітчасту вставку з отворами ромбічної форми. Для того, щоб уникнути несподіваного механічного впливу била на вершки при подачі їх в маслоутворювач, що призводить до дроблення жирових кульок, на валу била, в місці поступання вершків, встановлений спеціальний конус. Вершки потрапляючи на конус, набувають попереднє обертання і на било поступають вже зі швидкістю приблизно рівній частоті обертання бильних лопастей. Корпус збивача охолоджується ззовні холодною водою через пристінну рубашку, а з середини – холодною водою в пустотілому валу била. Маслооброблювач (шнековий текстуратор) розміщений в одній вертикальній площині зі збивачем, під ним. Він має уклін в бік основи і складається з трьох з’єднаних послідовно шнекових камер.

Рис. 16. Принципіальна схема масловиготовлювача безперервної дії:

 

1 – збивач; 2 – мішалка-било; 3 – камера обробки масла і відділення маслянки; 4 – камера промивання; 5 – блок соління; 6 вакуум-камера; 7 – блок механічної обробки; 8 – конічна насадка; 9 – насос-дозатор

 

Перша камера 3 призначена для формування в пласт масляного зерна, відділення маслянки і промивання масляного зерна, що надходить із збивача. Для того, щоб разом з маслянкою не виходило масляне зерно, в нижній частині камери встановлене фільтр-сито. При забиванні отворів сита, що перешкоджає відділенню маслянки, воно промивається спеціальним форсуночним пристроєм.

Друга камера 4 призначена для промивання сформованого в пласт масляного зерна і відділення від нього промивної води. На початку камери встановлюється спеціальна перегородка для підняття і різання пласта. Льодяна вода промиває масло через колектор. До другої камери примикає блок соління 5, в якому при виробництві солоного масла дозується соляний розчин.

Третя камера 6 призначена для обробки масла. З цієї вакуум-камери масло надходить в блок механічної обробки 7, де воно екструдується через отвори різних діаметрів чотирьох перфорованих плит і перемішується чотирма парами трилопатевих крильчаток. В цьому блоці регулюється вміст вологи в маслі дозуючим насосом 9. Вода подається в першу секцію блоку обробки 7 через отвір діаметром 3 мм.

Для кращого стоку маслянки і промивної води у всіх трьох шнекових камер витки шнеків мають напівкруглі виїмки (по 6 на витку, крім перших двох витків першої камери і останніх другої і третьої). Частота обертання робочого органа регулюється безступінчатим дисковим варіатором швидкості.

Масловиготовлювачі періодичної дії (рис. 17) призначені для виробництва масла методом збивання. Переважно використовують безвальцьові металічні масловиготовлювачі з резервуарами різної форми. В масловиготовлювачах з циліндричним резервуаром встановлені нерухомі полиці, а в інших конструкціях масловиготовлювачів – лопасті.

Над масловиготовлювачем розміщений пристрій для зрошування апарату водою з метою регулювання температури збивання і обробки.

Вершки в масловиготовлювач подаються під вакуумом або за допомогою високопродуктивних насосів (плунжерного типу, ротаційних, гвинтових) в кількості, необхідній для забезпечення оптимального ступеня заповнення (35-40 %). Люки закривають і масловиготовлювач вмикають в роботу на робочій швидкості збивання.

Вершки під час збивання піддаються сильному механічному впливу у вигляді ударів. При обертання масловиготовлювача періодичної дії вершки піднімаються на певну висоту, а потім падають вниз. При перевищенні швидкості обертання масловиготовлювача вершки відцентровою силою утримуються біля стінок, падіння вершків не відбувається, збивання практично припиняється, тому робоча швидкість обертання масловиготовлювача повинна забезпечити підйом вершків на максимально можливу висоту і падіння їх. Ця умова досягається при такій швидкості обертання, коли прискорення сили тяжіння більше відцентрового прискорення. За перші 5 хв збивання масловиготовлювач зупиняють 1-2 рази для випускання газів, що виділяються при перемішуванні вершків. Вершки збиваються до отримання масляного зерна розміром 3-5 мм. Тривалість збивання становить 50-60 хв. Після отримання масляного зерна випускають маслянку, проціджуючи її крізь сито.

Промивання масляного зерна здійснюється після відділення маслянки. Для цього в масловиготовлювач подається необхідна кількість води і щільно закривається люк. Масловиготовлювач обертається зі швидкістю збивання, після чого промивна вода зливається.

При виробництві солоного вершкового масла здійснюють соління масла сухою сіллю або розсолом. Після випускання маслянки або промивної води в масловиготовлювач вносять сіль або розсіл і закривають люк. Для кращого розподілу солі масловиготовлювач вмикають на 5-8 оборотів, після чого розсіл зливають.

Потім проводять механічну обробку масла, під час якої при обертанні масловиготовлювача продукт піддається багаторазовим ударам від падіння з стінок або лопастей апарату. Обробка масла триває 15-50 хв. перші 5-8 хв процес обробки проходить при закритих кранах, а з утворенням пласта крани відкривають для витікання вологи. При досягненні критичного моменту масловиготовлювач зупиняють, беруть пробу для визначення вологи в маслі. По результатам проби розраховують недостатню кількість вологи і вносять її у вигляді маслянки або води. Обробку продовжують до повного розподілу вологи в маслі.

Обробку масла можна проводити в умовах вакууму, щоб понизити вміст повітря в продуктові. Готове масло вивантажується в спеціальні візки, з яких подається в тару або бункер автомата для фасування. З деяких масловиготовлювачів масло вивантажують за допомогою стисненого повітря.

 

Рис. 17. Масловиготовлювачі періодичної дії с резервуарами циліндричної (а), конічної (б), кубічної (в), грушоподібної (г) і усіченої (д) форм:

1 – резервуар; 2 – пристрій для зрошення; 3 – привід; 4 – кран для випускання масла; 5 – люк

 

Циліндричний масловиготовлювач (рис. 18) призначений для отримання масла із високожирних вершків. Апарат складається з трьох послідовно сполучених циліндрів з рубашками, в які подається холодоносій (розсіл або льодяна вода). В кожному циліндрі є витіснювальний барабан, який при обертанні перемішує і просуває вершки, що знаходяться в зазорі між циліндром і витіснювальним барабаном, по спіралі вздовж барабана. На барабані закріплені два плоскі ножі, які відкидаються при обертанні. Ці ножі знімають з внутрішньої охолоджуючої поверхні циліндра затверділу частину високожирних вершків.

Рис. 18. Циліндричний маслоутворювач:

1 – кран для випускання масла; 2 – кришка; 3 – робочий циліндр; 4 – зовнішня обечайка; 5 – захисний кожух; 6 – витіснювальний барабан; 7 – ножі

Вершки з температурою 60-70ºС надходять спочатку в нижній, а потім в середній і верхній циліндри. В нижньому циліндрі вершки інтенсивно охолоджуються до 20-22 ºС і перемішуються для прискорення утворення центрів кристалізації. В середньому і верхньому циліндрах відбувається подальше охолодження, затвердіння жиру і формування структури масла. В середньому циліндрі ці процеси протікають при більш низькій температурі і інтенсивніше, ніж в нижньому. Температура масла, яке виходить з верхнього циліндра, 13-17 ºС.

На консистенцію масла найбільший вплив здійснює тривалість перемішування вершків в зоні кристалізації, яка складає в літній час 140-160с, а в зимовий – 180-200 с.

Контрольні запитання:

1. Навести класифікацію обладнання для виробництва масла.

2. Будова і принцип роботи масловиготовлювача безперервної дії.

3. Особливості виготовлення масла на масловиготовлювачі періодичної дії.

4. Розповісти будову циліндричного маслоутворювача.

5. Який принцип роботи циліндричного маслоутворювача?

Лабораторна робота № 6