Оборудование для пастеризации и стерилизации.

Цель работы: изучить назначение, устройство, процесс работы и регулировкиоборудования для пастеризации и стерилизации.

Пастеризация представляет собой однократную тепловую обработку продукта, при которой уничтожаются вегетативные формы микроорганизмов. В зависимости от обрабатываемого продукта пастеризацию проводят при температуре 52…75 °С, иногда 80…86 °С. Пастеризации подвергают ветчинные консервы, паштеты, органопрепараты, консервы детского питания и т. п. Пастеризацию ветчинных консервов проводят в вертикальных или ротационных автоклавах.

Стерилизацию консервов проводят в основном двумя способами: острым насыщенным паром без противодавления (консервы в металлической таре) и водой, подогреваемой паром с противодавлением (консервы в стеклянной и жестяной таре). Стерилизация по первому способу заключается в следующем: после прогрева автоклава температуру пара поднимают до температуры стерилизации и с этого момента ведут процесс в соответствии с режимом стерилизации. По окончании процесса прекращают подачу пара и осторожно выпускают его остаток и конденсат из автоклава. Резкий сброс пара может привести к нарушению герметичности банок. После снижения давления автоклав открывают, выгружают корзины с продуктом, и цикл повторяется.

Стерилизацию консервов проводят в автоклавах периодического и стерилизаторах непрерывного действия: вертикальных и горизонтальных с загрузкой одной, двух и более корзин с банками. Кроме того, стерилизаторы различают конвейерные, роторные, гидростатические. Для стерилизации мяса больных животных применяют стерилизатор периодического действия.

Теплообменник трубчатый фирмы «Alfa-Laval» (Швеция)(рис.17.1) предназначен для пастеризации рецептурной смеси консервов детского питания. Он состоит из цилиндрической камеры нагрева, внутри которой находится ротор со скребками (ножами). Последние установлены подвижно на пальцах, приваренных к ротору. Такая конструкция скребков позволяет им при вращении ротора отклоняться к теплопередающей поверхности и снимать (счищать) с нее слой продукта.

Ротор установлен в двух подшипниковых узлах с торцевыми уплотнениями, исключающими попадание продукта в подшипники. Продукт нагревается в кольцевом зазоре, образованном внутренней поверхностью камеры и ротором со скребками. Теплота передается продукту от теплоносителя, подаваемого в паро вую рубашку через теплопередающую поверхность камеры. В качестве теплоносителя используют горячую воду или пар. Между корпусом и кожухом проложена теплоизоляция.

Рис.17.1. Теплообменник трубчатый фирмы «Alfa-Laval» (Швеция):

а —общий вид; 6 — схема обработки продукта; 1— камера нагрева; 2 — ротор; 3 — скребки; 4 — пальцы; 5 — продукт; 6— корпус; 7—кожух; 8— теплоизоляция; 9 — подшипниковые узлы; 10, 14 — патрубки загрузки и выгрузки продукта; 11 — гидропривод; 12, 13— патрубки входа и выхода теплоносителя; 15 — торцевые уплотнения

Для вращения ротора со скребками служит гидропривод. Загрузка и выгрузка продукта, а также вход и выход теплоносителя осуществляются по патрубкам. Аппарат установлен вертикально на специальной стойке и прикреплен к стене.

Подлежащий обработке продукт закачивается через патрубок загрузки в камеру, по мере прохождения по камере нагрева он непрерывно перемешивается и удаляется с теплопередающей поверхности с помощью скребков. Из камеры продукт выходит нагретым до требуемой температуры.

Перед пуском аппарата его полностью продувают воздухом. В конце рабочего цикла после выхода продукта пропускают воду, что сводит к минимуму его потери.

Поверхность теплообмена таких аппаратов от 0,28 до 0,85 м²,^: при этом производительность их равна 350…1100 кг/ч при нагре ве от 5 до 95 °С и мощности установленных двигателей от 3,7 до 7,5 кВт соответственно.

Для пастеризации применяют также аппараты аналогичной конструкции, но только с горизонтальным расположением камеры нагрева.

Автоклав вертикальный двухкорзиночный Б6-КА2-В-2МПсостоит из корпуса, блоков арматуры, теплоизоляции, электронной системы управления. Корпус автоклава — сварной цилиндрический сосуд с эллиптическим днищем, закрываемым сверху крышкой. Во время стерилизации внутри корпуса размещается две корзины с консервами. Корпус и крышка теплоизолированы. Крышка соединяется с корпусом поясным затвором, который уплотняется с помощью резинового кольца. Внутри корпуса размещен паровой барботер. Блоки арматуры предназначены для подключения автоклава к трубопроводам, обеспечивают подвод пара, воды и сжатого воздуха, а также верхний и нижний слив воды. Кроме блока подвода сжатого воздуха трубопроводы снабжены сетчатыми фильтрами.

Электронная система управления служит для регулирования процессом стерилизации консервов в паровой и водяной средах. В памяти прибора управления хранится не менее 24 программ стерилизации.

Управление процессом возможно как в автоматическом, так и в ручном режиме. Ручной режим осуществляется с помощью приводов исполнительных запорно-регулирующих устройств и предназначен для завершения процесса при отсутствии сжатого воздуха или в других исключительных случаях.

Техническая характеристика автоклава Б6-КА2-В-2МП

Вместимость, м3	1,07
Температура стерилизации, °С
Давление стерилизации, МПа	0,34
Потребляемая мощность, кВт
Габаритные размеры, мм:
высота
диаметр
Масса, кг

Вертикальный двухсеточный автоклав(рис.17.2) представляет собой цилиндрический корпус со сферическим днищем, оборудованный откидывающейся крышкой с противовесом. Герметичность крышки достигается прижимным усилием гаек и наличием прокладки, уложенной в круговой паз. Греющий пар подается через барботер, установленный в придонной части. Над барботе-ром располагаются корзины с банками. Для контроля за режимом стерилизации установлены термометры и манометры, подключенные к сосуду. Этот сосуд соединяется с циркуляционной трубой, связанной с внутренней полостью автоклава. В верхней крышке автоклава расположены отверстия для установки предохранительного клапана и продувного крана, в донной части — патрубок спуска конденсата.

Для регулирования режимов работы автоклавов, в которых консервы стерилизуют насыщенным паром без противодавления, применяют пневматические самопишущие регуляторы температуры с реле времени. При стерилизации консервов в автоклаве регулятор непрерывно записывает температуру (составление термограммы) в течение всего цикла стерилизации, регулирует температуру в период собственно стерилизации консервов, удаляет воздух из автоклава в начале и пара до окончания стерилизации, сигнализирует об окончании стерилизации (на пульте загорается лампочка).

Аппарат К7-ФС2-Б стерилизации условно годного мяса(рис.17.3) предназначен для стерилизации мясного сырья, зараженного патогенными микроорганизмами и признанного ветеринарно-санитарным контролем условно годным для употребления после стерилизации.

Рис.17.2. Автоклав вертикальный двухсеточный:

1 — корпус; 2 — противовес; 3 — гнездо термометра; 4 — крышка; 5—кран; 6 —барашковые гайки; 7 — корзины с банками; 8 — циркуляционная трубка; 9 — промежуточный сосуд подключения манометра и термометра; 10 — уплотнительная прокладка; 11 —круговой паз; 12 — барботер; 13 — днище

Рис.17.3. Аппарат К7-ФС2-Б длястерилизации условно годного мяса:

1 — корпус; 2 — манометр; 3 — термометр; 4 — конденсатоотводчик; 5-опора; б-крышка; 7, 8, 12, 13-патрубки; 9-кран; 10, 11- трубы

Стерилизатор установки представляет собой корпус, герметично закрываемый с торцов крышками. Единовременная загрузка аппарата 350 кг. В нижней части корпуса установлен змеевик. На кронштейнах, размещенных внутри корпуса, подвешиваются 12 противней. Гидравлический затвор представляет собой ветвь из труб. В нижней части затвора имеется пробковый кран. В верхней части аппарата размещены манометр и термометр.

Для сбора конденсата служит конденсатоотводчик. Пар подается в аппарат через патрубок 7, а охлаждающая вода в поддон — через патрубок 8. Конденсат спускается через патрубок 13. Смесь конденсата и бульона отводится через патрубок 12. Аппарат установлен на четырех опорах.

Принцип работы установки основан на прогреве мясного сырья до 85…102 °С вторичным паром, образовавшимся при кипении залитой в корпус воды, нагреваемой до кипения острым паром, подаваемым в коллектор. Необходимая для стерилизации температура пара создается гидрозатворами и герметизацией внутренней полости корпуса крышками и уплотнителями.

Техническая характеристика

Производительность, кг/ч	525-1225
Расход, л/кг воды пара	0,9 0,43
Время стерилизации, ч	3-3,5
Занимаемая площадь,	2,72
Масса, кг

Работа № 18.

Оборудование для деаэрации.

Цель работы: изучить назначение, устройство, процесс работы и регулировкиоборудования для деаэрации.

Технология большинства фаршевых мясопродуктов построена так, что сырье контактирует с окружающей средой, что приводит к его насыщению воздухом. Для удаления воздуха из продуктов используют вакуумные деаэраторы. Их применяют в основном при производстве тонкоизмельченных пюреобразных консервированных продуктов для детского питания.

Вакуумные деаэраторы бывают непрерывного и периодического действия. Деаэраторы непрерывного действия в зависимости от способа распределения продукта в вакуумной камере подразделяют на три типа: центробежные — продукт поступает в вакуумную камеру с вращающимся диском или конусом и отводится через кольцо с мелкими отверстиями; распылительные — продукт впрыскивается под давлением через форсунку в вакуумную камеру; пленочные — удаление воздуха из слоя продукта минимальной толщины.

Деаэратор распылительного типа фирмы FMC (США)показан на рис.18.1, а.

Продукт насосом по трубопроводу подается в камеру через распределительное устройство в распыленном виде. При достижении в ней заданного уровня, который поддерживается системой контроля, включают вакуумный насос. Массу деаэрируют при разрежении 0,07 МПа. Чтобы продукт не попадал в вакуумную систему, в камере предусмотрен отбойник. При превышении заданного уровня продукта в камере от датчика, установленного в ее нижней части, поступает сигнал на клапан, который отключает его подачу. Клапан расположен на загрузочном трубопроводе. Производительность деаэраторов в зависимости от модели составляет от 500 до 30 000 л/ч.

Недостаток описанного аппарата — невозможность деаэрации волокнистых мясных продуктов, поскольку отверстия распылительного распределительного устройства забиваются и продукт не поступает в вакуумную камеру.

Деаэратор пленочного типа ERV фирмы «Когита» (Германия)показан на рис.17.1, б.

Загрузка продукта может осуществляться как насосом по трубопроводу, так и через бункер самотеком. Продукт попадает на вращающийся диск и тонким слоем распределяется по стенке аппарата. Стекая вниз по стенке, продукт деаэрируется и насосом по трубопроводу направляется к дозировочным автоматам. Уровень продукта в камере контролируется при помощи емкостных коммутационных зонтов или поплавковых выключателей.

Рис.18.1.Деаэраторы:

а — распылительного типа фирмы «FMC» (США): 1 — крышка; 2 — вакуумная система; 3 — распылитель; 4 – камера; 5 – уровнемер; 6 – отбойник; б – пленочного типа ЕRV фирмы «Кoruma» (Германия): 1 — патрубок для загрузки; 2— корпус; 3 — тележка; 4 — насос для выгрузки продукта; 5 – шкаф управления; 6 – гидравлическое устройство; 7 – трубопровод для выгрузки продукта; 8 — крышка; 9 – электродвигатель; 10 - бункер

По окончании работы деаэратор моют. При помощи гидравлического привода верхняя часть аппарата поднимается вместе с распределительным устройством, и внутренняя поверхность обрабатывается моющими средствами. Удаление моющего раствора осуществляется насосом. Производительность этих аппаратов составляет от 120 до 5000 л/ч.

Кроме деаэраторов различных типов выпускаются также деаэрационные установки, в которых наряду с удалением воздуха выполняются перемешивание, диспергирование, гомогенизация и др. Установки бывают различных типов: работающие по принципу вытеснения, в которых продукт, проходя через бесступенчато регулируемые перфорированные кольца, деаэрируется (высоковязкие продукты), и пленочного типа.

В деаэрационной установке VLT фирмы «Когита» (Германия)совмещены процессы деаэрации, смешивания, диспергирования, гомогенизации и эмульгирования (рис.18.2).

Она установлена на платформе, которая фиксируется установочным шпинделем и состоит из резервуара, крышки с уплотнениями, мешалки с электроприводом, двух загрузочных бункеров с клапаном, узлом диспергирования и гомогенизации, установленным на опоре, и рециркуляционным трубопроводом, который одновременно служит и для загрузки продукта, с трехходовым клапаном. Вакуумная система установки включает водокольцевой вакуумный насос и вакуумный трубопровод. Гидравлическая система служит для подъема крышки установки при ее санитарной мойке. На крышке расположены вентиляционный клапан, вакуумметр, смотровое стекло и фильтр. Узел диспергирования и гомогенизации закрыт кожухом. Управление работой установки осуществляется с кнопочного поста.

Продукт загружается в бункер, при помощи узла диспергирования и гомогенизации прокачивается по трубопроводу и при открытом клапане направляется в резервуар. Узел состоит из двух последовательно расположенных камер, в них встроен исполнительный орган для гомогенизации. В резервуаре продукт деаэрируется, разгружается и направляется к дозировочным устройствам.

Недостатки установки — большое потребление электроэнергии (до 44 кВт) и большая металлоемкость.

Рис.18.2. Деаэрационная установка VLT фирмы «Кошта» (Германия):

1 — электропривод; 2, 4 — патрубки; 3— шкаф управления; 5— вакуумный насос; 6— гидронасос; 7—платформа; 8 — гомогенизатор; 9— фланец; 10 — датчик контроля температуры; 11, 16— мешалки; 12— рубашка; 13 — рабочая емкость; 14 — диссольвер; 15— крышка; 17— резервуар; 18— загрузочный бункер; 19— рециркуляционный трубопровод; 20— узел диспергирования и гомогенизации; 21 — клапан; 22— опора; 23— шпиндель

Работа № 19.