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 %):




1. Коллекция легенд об основании Москвы
2. Сравнительно быстрое воссоединение огромной страны объяс нялось следующими причинами
3. х начале 60х гг Большой вклад в ее разработку внесли Габриель Алманд Сидней Верба Пауэл Пай
4. Примат верховенство международного договора
5. загальноосвітній навчальний заклад ІІІІ ступенів з поглибленим вивченням окремих предметів 380637107424 http---
6. тема Файловая система это часть операционной системы назначение которой состоит в том чтобы обеспечить п.html
7. Эвристическая формула благополучия семьи
8. Издательство НЦ ЭНАС ISBN 9785498074733 ИД Питер Александр Никонов ~ убежденный атеист и известный специ
9. І яка проходила практику в смт Вороніж Шосткинського рну Сумської обл
10. Окупаційний період в Запоріжжі звільнення від загарбників
11. а те саме що й рента; Балансовий звіт це звіт.html
12. FIT- новые модели
13. МАРКЕТИНГ Вопрос 1 Под потребностью в маркетинге понимают нужду воплощенную в какуюто конкретную
14. на тему- Дослідження біполярного транзистора
15. Государство и право в истории России
16. Развитие атомистических воззрений в XX веке
17. Франция 1812 год Игра настольная
18. Департамента анализа и прогнозирования товарных рынков Минэкономики РФ Виталий Шумаев кандидат экономич
19. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСХОДОМЕТРИИ В Н И И Р Программный комплекс ldquo;Расходомер
20. Органы кроветворения и иммунной защиты