Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

Сутність та призначення процесу Пресуванням називається процес механічного оброблення продукту коли йо

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2015-12-26


3.2. ПРЕСУВАННЯ

3.2.1. Сутність та призначення процесу

Пресуванням називається процес механічного оброблення продукту, коли його піддають зовнішньому тиску в спеціальних апаратах -пресах. Він має три основні мети:

1) відділення рідини з твердих матеріалів (віджимання);

2)  надання пластичним матеріалам означеної форми (формування, штампування, екструзія);

3)  ущільнювання матеріалів для підвищення їх міцності і покращення транспортування (брикетування, таблетування і грануляція).

3.2.2. Віджимання рідини

Віджимання рідини за допомогою тиску використовується в таких випадках:

1) коли рідина набагато цінніша ніж твердий залишок;

2)  коли твердий залишок є цінним продуктом, а наявність у ньому рідини погіршує умови зберігання, транспортування і подальшого використання.

3) коли цінною є і рідина, і твердий залишок.

Прикладом першого призначення є віджимання соку з цукрової тростини, виділення соків із ягід і плодів у виноробстві і консервному виробництві, виділення олії з насіння соняшника у виробництві олій, віджимання жиру із м'ясної шкварки в м'ясному виробництві. Приклади другого призначення - віджимання води з пір'я після миття, води з бурякового жому, вмісту кишок у м'ясо переробній промисловості, сироватки від сирної маси у виробництві сиру. Приклад третього призначення - розділення какао тертого на два продукти: какао-масло і какао-жом у кондитерському виробництві.

Оскільки найбільш розповсюдженим віджиманням с одержання соків із овочів, плодів і ягід (у світі щорічно переробляють близько 70 мли т винограду, 40 млн т яблук та 35 мли т цитрусових плодів), то розглянемо цей процес. Основним показником, що характеризує процес, є вихід рідини.

На вихід рідини впливають фізіологічні та фізико-хімічні властивості вихідної сировини (характер зв'язку рідинної фази та пектинових речовин, спосіб попереднього оброблення, в'язкість), а також не-3.2. ПРЕСУВАННЯ 3.2.1. Сутність та призначення процесу

Пресуванням називається процес механічного оброблення продукту, коли його піддають зовнішньому тиску в спеціальних апаратах -пресах. Він має три основні мети:

1) відділення рідини з твердих матеріалів (віджимання);

2)  надання пластичним матеріалам означеної форми (формування, штампування, екструзія);

3)  ущільнювання матеріалів для підвищення їх міцності і покращення транспортування (брикетування, таблетування і грануляція).

3.2.2. Віджимання рідини

Віджимання рідини за допомогою тиску використовується в таких випадках:

1) коли рідина набагато цінніша ніж твердий залишок;

2)  коли твердий залишок є цінним продуктом, а наявність у ньому рідини погіршує умови зберігання, транспортування і подальшого використання.

3) коли цінною є і рідина, і твердий залишок.

Прикладом першого призначення є віджимання соку з цукрової тростини, виділення соків із ягід і плодів у виноробстві і консервному виробництві, виділення олії з насіння соняшника у виробництві олій, віджимання жиру із м'ясної шкварки в м'ясному виробництві. Приклади другого призначення - віджимання води з пір'я після миття, води з бурякового жому, вмісту кишок у м'ясо переробній промисловості, сироватки від сирної маси у виробництві сиру. Приклад третього призначення - розділення какао тертого на два продукти: какао-масло і какао-жом у кондитерському виробництві.

Оскільки найбільш розповсюдженим віджиманням с одержання соків із овочів, плодів і ягід (у світі щорічно переробляють близько 70 мли т винограду, 40 млн т яблук та 35 мли т цитрусових плодів), то розглянемо цей процес. Основним показником, що характеризує процес, є вихід рідини.

На вихід рідини впливають фізіологічні та фізико-хімічні властивості вихідної сировини (характер зв'язку рідинної фази та пектинових речовин, спосіб попереднього оброблення, в'язкість), а також не-

також величина робочого тиску та інтенсивність його підвищення, температура й тривалість процесу, товщина шару та інші фактори. Рослинна сировина, яка піддається пресуванню, - це клітинна структура з напівпроникною протоплазмою, яка перешкоджає виходу соку з клітини. Отже, клітинна проникність е головним фактором, який зумовлює вихід соку під час віджимання. Чим вища проникність клітин і сильніше пошкоджена протоплазма в процесі попереднього оброблення, тим більший вихід соку під час віджимання. Для того щоб протоплазма клітин втратила здатність утримувати сік, сировину попередньо обробляють різними способами: подрібнюванням (механічним пошкодженням клітин), нагріванням (білки протоплазми коагулюють), заморожуванням (кристали льоду розривають клітини і під час розморожування сік легко відокремлюється), електричним струмом (миттєва загибель протоплазми) та ін.

Фізична суть віджимання рідшій пресуванням полягає ось у чому. Під час зближення частин матеріалу, всередині і на поверхні яких рідина утримується силами молекулярного зчепленій, спочатку починається рух рідини в каналах між частинами, а потім у процесі пресування рідина рухається в шарі пористого матеріалу в капілярах змінного перерізу і кривини, тобто процес подібний до фільтрування.

rffl. \    І ___dth         .    У    хаРчовій    промисловості    для

віджимання    рідин    використовують

S       преси  найрізноманітніших   конструкцій періодичної та безперервної дії. їх поділяють  на  такі  групи:   механічні, ^    гідравлічні та пневматичні. Найбільше користуються    гідравлічним    пресом. *   Він діє  періодично  і  приводиться у рух за допомогою рідини, яка нагнітається насосом високого тиску. Застосовують   прес   із  двома або трьома платформами, одна з яких знаходиться під тиском, а інші - на розвантаженні Рис 3 12 Схема           вичавок і завантаженні м'язги.

гідравлічного преса               Після  видавлювання  соку  плат-

форми міняють місцями: платформа з

новою м'язгою надходить на видавлювання соку, а інші - на розвантаження і завантаження. На рис. 3.12 наведено принципову схему гідравлічного преса.

115Під тиском у робочий циліндр б насосом 7 подається мінеральне масло, яке примушує плунжер 5, з'єднаний з плитою -траверсою 3, рухатися вгору. Плита 3 піднімається по направляючих колонах 1, які з'єднані з верхньою нерухомою плитою 2. Віджата рідина (сік чи олія) збирається в чашці 4 на траверсі 3.

М'язгу закладають у плоскі пакети із сукна (під час одержання олії) або мішковини чи лавсанової тканини (під час пресування плодів та ягід). Товщина шару м'язги в одному пакеті під час пресування плодів та ягід становить 50-80 мм, що сприяє більшому виходу соку. Ці пакети (кількістю до 15 - 25) укладають на рухому плиту-траверсу. Між пакетами поміщають сталеві листи або дренажні решітки. Робочий цикл такого пресу включає: завантаження траверси пакетами; підйом пакетів і притискання їх до верхньої плити, витік основної маси рідини за порівняно невисокого тиску (для олії - до 5 МПа); підвищення тиску (для олії - до 80 МПа); витримка під цим тиском; опускання траверси, розвантаження.

Рис. 3.13. Схема шнекового преса     

 Останнім     часом     на

підприємствах        харчової

промисловості преси пері-

°ДИЧНО' ДІЇ замінюють пре-

сами безперервної дії. Зраз-

ком можуть бути шнекові

преси. Пресуюче зусилля в

цих пресах створюється од-

w чи декількома шшжв_

ми, які переміщують матеріал. На рис. 3.13 представлена схема шнекового преса, який використовують для віджимання олії, томатного, виноградного та інших соків із м'язги.

У перфорованому циліндрі 1, розміщеному в горизонтальному корпусі 2, розташований шнек 3 з кроком, який зменшується. Шнек З призначений як для транспортування матеріалу, так і для віджимання з нього рідини, яка відводиться у вигляді різних фракцій через отвори в основі корпусу. Остаточне добування рідини досягається в камері тиску 4. Вихідний отвір преса закривається конусом J, за допомогою якого регулюється ширина кільцевого зазору, а отже й ступінь віджимання рідини. Внутрішню частину циліндрів і вал таких шнеків роблять циліндричними або східчастими; витки шнеків виготовляти, річними за профілем, довжиною і висотою. Віджимання рідини з матеріалу в шнековому пресі відбувається внаслідок поступового ущільнення маси матеріалу внаслідок таких процесів:

-  зменшення об'єму матеріалу, який знаходиться між витками, завдяки зменшенню *сроку витків або їх діаметра, або одного й другого разом;

- механічного впливу витків на матеріал під час обертання шнека;

- тертя матеріалу, що пресується, по поверхні шнека, циліндра і частинок матеріалу між собою;

- опору в камері тиску.

Вихід рідини та її якість залежать від ступеня стиснення матеріалу між витками шнека, який характеризується коефіцієнтові стиснення - відношенням об'єму матеріалу в першому витку шнека !7І до об'єму віджатої маси в останньому витку F2: Для віджимання використовують також ва-

жові, ексцентрикові, стрічкові, відцентрові та

 комбіновані преси безперервної дії. На рис. 3.14, показано схему дії валь-

цьового преса, який використовується для

рідини з картопляної м'язги у

виробництві крохмалю.

Рис. 3.14. Схема вальцьового преса

3.2.3. Формування пластичних матеріалів

\

Формуванням надають пластичним матеріалам визначену форму. Цей спосіб оброблення використовують для формування хлібопекарських дріжджів, виготовлення з тіста хлібобулочних і ма-карошшх виробів, формування карамелі, цукеркових мас і заготовок з тіста в кондитерському виробництві.

Оброблення матеріалів формуванням припускає такі способи його здійснення-, нагнітання, прокатування, штампування та екструзію.

Під час здійснення процесу формування пластичних мас враховуються їх фізико-механічні характеристики, насамперед - в'язкість, пластичність, еластичність та адгсчійну властивість. Оскільки найбільш розповсюдженим у формуванні є виготовлення виробів із тіста, то зупинимось коротко на характеристиках тіста, які необхідно враховувати при здійсненні цього процесу. Будь-яке тісто (дріжджове, макаронне та ін.) в реологічному відношенні належить до розряду пружно-пластично-в' язких тіл, для яких характерне поєднання в'язкої течії та пружно-пластичних деформацій. Воно здатне зберігати свої властивості до визначеної межі. За цією межею тісні докорінно змінює свої реологічні властивості - починає необоротно деформуватись і тече, як в'язка рідина. Це настає тоді, коли прикладені сили перевищують опір структури пружної системи. Для тіста характерне також явище релаксації. І'спііктниісіо (рячсмокіу-ванням) напруження н;гши;нті.ся його чмі'нчк'нпн ча носпіімої я в тісті, де "е" - основа натурального логарифма. У зв'язку з цим тривалість формування, штампування не повинна бути меншою за період релаксації. Інакше кажучи, для надання й фіксування форми макаронних виробів, які випресовутоться, або збереження будь-якого малюнка па тісті, який наноситься штампом, необхідно не тільки прикласти певний тиск (вищий за критичне значення), а й витримати деякий час (не менший періоду релаксації) тісто, що формується, під цим тиском.

Тісту властива також здатність прилипання (адіе-йї) до робочих поверхонь обладнання, з якими воно знаходиться в контакті. Величину , міцності адгезії насамперед визначають властивості тіста (в'язкість) і два параметри процесу - тиск і тривалість контакту. Найбільш радикальним способом не тільки зниження, а й практично повного усунення прилипання тіста до поверхонь обладнання (матриць макаронних пресів, закатувадьних., округлюючих механізмів) є покриття їх тонким шаром (до 50 мкм) пластмаси фторошіасту 4.

Преси, які використовуються для формування матеріалів, залежно від способу дії поділяються на нагнітальні, прокатувальні (закатувальні) і штампувальні. Нагнітальні преси широко використовуються для формування дріжджів, макаронних, цукеркових та інших виробів. Такі преси безперервної дії складаються з нагнітального пристрою і формувального пристрою - матриці. Основна частина нагнітальних пресів - матриця - являє собою металевий диск (кругла матриця) або прямокутну пластину (туйуспа матриця) з наскрізними отворами, профіль яких визначає форму та зовнішній вигляд виробу (трубка, нитка, стрічка та ін.)

Шнековий  прес  для  виготовленпя макаронів, вермішелі і

локшини,       зображений       на складається  'і   гісш-

змішувача !, нагнітального шнека 2 і пресової головки 3, яка забезпечує рівномірний тиск тіста на матрицю 4, Тиск пресування в

шнекових   макаронних   пресах

для становить  9-12   МПа,   середня

швидкість   пресування   (виходу

макаронних виробів b матриці)

11,015 0,05     м/с.     Аналогічний

устрій має і машина для формування джгутів цукеркових мас.

Прокатувальні преси, які використовуються для надання шматкам тіста кулеподібної форми, називаються округлювальними машинами, а циліндричної форми - закатувальними. Округлювання і закатування шматків досягається при просуванні тіста між двома робочими поверхнями, які переміщуються відносно одна одної і чинять деякий тиск (до 0,1 МПа) на пластичну масу - тісто.

Принципова схема машини стрічкового типу для формування заготовок з тіста представлена на рис. 3.16. Закатування шматків тіста 2 проходить під час просування його вздовж зазору, утвореного стрічками двох транспортерів / і 3, які переміщуються в протилежні боки з різними швидкостями. Шматок тіста при цьому, обертаючись навколо своєї вісі, рухається до виходу із зазору і поступово набуває форми циліндра.

Рис. 3.16. Схема закатувальної         Рис. 3.17. Схема барабанної

машини для тіста                      штампувальної машини

Штампувальні преси використовуються в кондитерській промисловості і у виробництві печива (рис. 3.17). При цьому на поверхню виробу досить часто наносять малюнок. Матеріал, що формується (тісто) І, із лотка 2 підбирається приймальним барабаном 3. Потім на нього впливає штампувальний барабан 4, на якому нанесено штамп малюнка. Матеріал 7, на який нанесено малюнок, подається відвідним барабаном 5 на лоток 6 для готового продукту.

Екструзія - продавлювання тістоподібної маси через матрицю під тиском і за високої температури. Продукти, які одержують за допомогою цього процесу, мають підвищені харчові властивості, меншу густину, більшу гігроскопічність і крихкість, краще засвоюються організмом людини. Це - кукурудзяні палички, сухі сніданки, фігурні круп'яні вироби, харчові концентрати швидкого приготування.

120

Для здійснення екструзійних процесів використовують різні ек-     і струдери. На рис. 3.18 представлено схему черв'ячного (шнекового) екструдера.

Продукт, який підлягає екструзії, завантажується в бункер 5 з порожниною / для охолоджувальної води, із бункера продукт затягується і переміщується вздовж апарата черв'яком (шнеком) 2, у канал 3 якого поступає гаряча вода для нагрівання продукту. Циліндр 4 також нагрівається за рахунок електричних наїрівачів 10. Нагрітий або навіть розплавлений продукт черв'яком продавлюється через фільтрувальну сітку 9, а потім решітку 8 у головку 6. Із головки продукт виходить через формувальний канал - матрицю 7. За рахунок миттєвого перепаду температури й тиску в головці 6 (між зоною високого тиску 25 МПа і зоною атмосферного тиску) відбувається миттєве (1.2 -1(Ґ*с) випаровування вологи, акумульована продуктом енергія звільнюється зі швидкістю близькою швидкості вибуху, що приводить до утворення пористої структури та збільшення об'єму екструдата (спучування). При цьому внаслідок "вибуху" про-дукта відбуваються глибокі перетворення його структури: розрив клітинних стінок, деструкція, гідроліз.

3.2.4. Ущільнювання сипких матеріалів

Процес   пресування

сипких матеріалів (бри-

керування)   широко   використовується   під  час

рафінаду, багатьох хар-

Його   головна   мета   -

зв'язати частини зерни-

,            стих сипких матеріалів у

Рис. US. Схема черв ячного екструдера      

ток, округлих гранул, кубиків, паралелепіпедів, брикетів і т. ін. Це, в свою чергу, дозволяє збільшити якість і тривалість використання продукту, зменшити витрати, покращити транспортування тощо. Різновидністю брикетування є таблетування й грануляція. Таблетки і гранули мають менші розміри у порівнянні з брикетами,

121

Промисловість виробляє гранульовані: чай, каву, харчові концентрати, цукерки та ін.

Оскільки процес брикетування знаходить особливо широке використання в цукрорафінадному виробництві, розглянемо цей процес. Піл час пресування рафінадної кашки вологістю 2-3% відбувається переміщення кристалів і заповнення простору між ними. Поруватість маси при цьому зменшується, збільшується взаємне зчеплення кристалів у брикеті, який набуває міцності. Міцність пресованого рафінаду збільшується з підвищенням вологості й температури рафінадної кашки. При цьому волога, яка є в кашці, під час сушіння кристалізується і виконує роль речовини, що цементує і зв'язує кристали в брикеті. Ущільнювання маси характеризується коефіцієнтом пресування (в %):


Диплом на заказ


1. е определяем существительн
2. блудницу осужденную на смерть
3. Предмет і завдання історії Україн
4. Социальный конфликт и пути его разрешения Социальная неоднородность общества различия в уровне доходов
5. лекция доцент Шумилова Л
6. наратор він серйозний дослідник своєї нації свого коріння в усіх його культурологічних вимірах
7. Рассчитать молекулярную массу каучука используя данные этой таблицы
8. УМО050222013 Экзаменационные билеты Издание 1
9. Синтез частотных характеристик линейных систем автоматического регулирования
10. Картина мирав познании и языке
11. ПТПАРемсервис Юридический адрес- 440028 Россия Пенза проспект Победы 75а.
12. Загальна соціально-економічна характеристика країн Західної Європи
13. ТЕМА- Анализ дебиторской и кредиторской задолженности Омск 2012 СОДЕРЖАНИЕ
14. В связи с этим практика проводиться в специальных ДОУ или в общеобразовательных дошкольных учреждениях
15. Чтение. Понимание фактического содержания прочитанного незнакомого текста после предварительной подготовки, с опорой на вспомогательные слова
16.  Выбор 58 1
17. Убийство по неосторожности
18. Общественное здравоохранение ВОПРОСЫ ДЛЯ УСТНОГО СОБЕСЕДОВАНИЯ Гигиена труда как отдельная наука
19. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Макiївка 1999 Дисертаціє
20. Социологические теории Зиновьева