7 Механізація виробництва кисломолочних сирів та сиркових виробів

7.1 Класифікація обладнання
7.2 Обладнання для виробництва та обробки згустку
7.3 Обладнання для охолодження сиру
7.4 Обладнання для виробництва сирної маси

7.1 Класифікація обладнання

 Обладнання для виробництва сиру і сирних виробів можна розділити на обладнання для одержання й обробки згустку й обладнання  для охолодження, перетирання і перемішування сирної маси.

Конструктивні особливості обладнання першої групи визначаються способом виробництва сиру.

При виробництві сиру звичайним (традиційним) способом нормалізоване молоко сквашується в апаратах безперервної або періодичної дії.

До апаратів безперервної дії  відносяться багатосекційні виготовлювачі сиру і коагулятори, періодичної  – виготовлювачі сиру і сирні ванни.

Після сквашування молока відділення сироватки від згустку, що утворився, здійснюється або в самих виготовлювачах сиру, або у ваннах самопресування, прес-візках або барабанних зневоднювачах.

При виробництві сиру роздільним способом сквашування знежиреного молока й утворення згустку здійснюються у ємностях, а для відділення сироватки від сирного згустку застосовуються сепаратори для зневоднювання сирного згустку.

У лініях з виробництва сиру малої і середньої потужності замість сепараторів-відділювачів сиру використовуються ванни самопресування і прес-візки.

У комплектних технологічних лініях з виробництва сиру, які мають більш високу продуктивність (2,5-5,0 м3/год по молоку, що переробляється), сирний згусток одержують у резервуарах , а потім послідовно пропускають його через апарат теплової обробки і сепаратор для зневоднювання сирного згустку.

Сир охолоджується в охолоджувачах відкритого і закритого типів, а також комбінованих апаратах , що дозволяють сполучати цю операцію зі зневоднюванням сирного згустку.

Перетирання і перемішування сирної маси може здійснюватися за допомогою вальцьовок, змішувачів і куттерів.

 Звичайний спосіб виробництва сиру дозволяє одержати необхідну жирність продукту безпосередньо в процесі переробки молока відповідної жирності.

При роздільному способі необхідна жирність продукту забезпечується змішуванням знежиреного сиру з відповідною кількістю охолоджених пастеризованих вершків. Охолоджені вершки різко знижують температуру сиру, що перешкоджає підвищенню кислотності готового продукту і підвищує його смакові якості.

У процесі переробки молока на сир частина жиру губиться. При цьому, чим більша вихідна жирність сировини, тим більші відносні втрати жиру.

Таким чином, незважаючи на необхідність проведення додаткових операцій (сепарування молока і змішування знежиреного сиру з вершками), роздільний спосіб виробництва сиру має визначені переваги у порівнянні зі звичайним.

7.2 Обладнання для виробництва та обробки згустку

 Найпростішим обладнанням для виробництва сиру є комплект сирних ванн, що складається з ванни для кальє ВК-2,5 місткістю 1,5 м3 і ванни самопресування ВР-2,5 місткістю 0,7 м3.

Ванна ВК-2,5 для сквашування молока (рисунок 13) складається з робочого корпусу напівциліндричної форми з теплообмінною сорочкою, патрубків холодної і гарячої води, шиберного крана для зливу продукту і чотирьох ніжок для установки на підлозі цеху.

Рисунок 13 – Ванна для кальє ВК-2,5:

1 – корпус; 2 теплообмінна сорочка; 3 – шиберний кран; 4 – зливальний патрубок; 5 – патрубок наповнення; 6 – патрубок

Ванна самопресування ВР-2,5 (рисунок 14) складається з візка з колесами і решіт. Після заповнення ванни молоком і його заквашування у сорочку подають гарячу воду і підтримують необхідну температуру сквашування продукту. Потім гаряча вода зливається і для охолодження згустку-кальє у сорочку подається холодна вода. Через шиберний кран готовим згустком наповняють мішки й укладають їх на решіта у ванну самопресування. Сироватка відділяється під дією власної маси продукту, що знаходиться у мішках.

Рисунок 14 – Ванна самопресування ВР-2,5:

1 – решітка; 2 – візок; 3 – корпус ванни; 4 – патрубок для зливу сироватки

У даний час промисловість випускає сирні ванни невеликої місткості (1,0-1,5 м3). Вони комплектуються прес-візками, конструкція яких практично не відрізняється від конструкції ванни самопресування ВР-2,5. Деякі прес-візки мають натискну раму, що переміщається за допомогою гвинта з рукояткою і віджимає надлишок сироватки з мішків.

Виготовлювач сиру з ваннами, що пресують, складається з двох напівциліндричних ванн (рисунок 15) для сквашування місткістю 2 м3 кожна, з торцевих сторін яких змонтовані стійкі, на них горизонтально закріплена траверса з гідравлічним циліндром.

Рисунок 15 – Виготовлювач сиру з ваннами, що пресують:

а – будова: 1 – ванна для сквашування; 2 – ванна, що пресує; 3 – траверси; 4 – стійка; 5 – гідравлічний циліндр, 6 – плита; 7 – поворотний упор; 8 – пульт керування; 9 – насос для відкачування сироватки; 10 – гідросистема; б – відбірник: 1 – перфорований циліндр; 2 – патрубок.; 3-рукоятка; 4 – запор

До штоку циліндра кріпиться перфорована напівциліндрична ванна, що пресує. Для запобігання влучення мастила в продукт гідравлічний циліндр закритий гільзою. У верхньому положенні ванна, що пресує, утримується поворотними упорами.

У процесі роботи виробника сиру в нижній ванні утворюється згусток, що розрізається на кубики струнними ножами. Сироватка, що виділилася, видаляється з ванни за допомогою відбірника. Після цього верхня ванна, що пресує, з надягнутою на неї фільтрувальною тканиною опускається у ванну із сирним згустком. Швидкість опускання ванни і зусилля пресування регулюються гідравлічним приводом. Сироватка проходить крізь фільтрувальну тканину всередину перфорованої ванни і відтіля відкачується насосом. Після закінчення пресування верхня ванна, що пресує, піднімається у вихідне положення, а сир вивантажується через люк у нижній частині ванни у візок і направляється в охолоджувач.

До апаратів для утворення згустку безперервної дії відносяться і коагулятори (рисунок 16). Вони бувають ємнісні, змійовикові і трубчасті.

Рисунок 16 – Трубчастий коагулятор:

а – загальний вид: 1 – корпус; 2 – задня кришка; 3 – колектор; 4 – станина; 5 – передня кришка; б – розташування каналів; в – схема руху теплоносія в коагуляторі

Ємнісний коагулятор – циліндричний резервуар з конічним днищем, у який подається молоко, підсквашене до кислотності 47-48°Т. У результаті змішування молока з кислою сироваткою (1800-220°Т) утвориться згусток, що направляється на зневоднєння. Таким чином, ємнісний коагулятор за принципом роботи мало відрізняється від сирної ванни.

Змієвиковий являє собою трубу з нержавіючої сталі, у виді змійовика. На відміну від ємнісного коагулятора в змієвиковому згусток утворюється у потоці.

Трубчастий коагулятор являє собою одноходовий теплообмінний апарат, розділений на два ізольовані відсіки. Перший призначено для гідродинамічної стабілізації молока, другий – для його нагрівання. Коагулятор складається з  корпуса (рисунок 16, а), встановленого на станині, двох трубчастих решіт і колектора.

Корпус коагулятора розділений на дев’ять секцій, розташованих одна над іншою (рисунок 16, б). У кожній секції проходять вісім плоских труб з нержавіючої сталі. Самі секції зварені і відділені одна від іншої герметичними перегородками. Кожна секція має патрубки для входу і виходу крижаної і гарячої води, що з’єднані колекторами. По довжині секцій встановлені перегородки, що не дозволяють трубам прогинатися і сприяють збільшенню швидкості руху теплоносія у міжтрубному просторі (рисунок 16, в).

Молоко з внесеними в нього дестабілізаторами (молочна кислота, сичуговий фермент і хлористий кальцій) по мірі просування трубами коагулятора нагрівається гарячою водою, у результаті чого утворюється згусток, який надходить на зневоднювання.

Зневоднювання згустку може здійснюватися за допомогою ванн самопресування, прес-візків або установки для пресування й охолодження сиру УПТ.

Установка УПТ для пресування й охолодження сиру в мішечках (рисунок 17), складається з рами, на якій змонтований трубчастий барабан з розсувними дверцятами, що защіпаються на замок. Знизу до рами на спеціальній вісі підвішена знімна ванна для збору і відводу сироватки. Приводний вал порожній і розділений заглушкою на дві камери. З трубопроводу розсіл надходить у ліву камеру, потім, обійшовши трубчастий барабан, у праву і через праву частину вала повертається у трубопровід. Барабан закритий кожухом із двома відкидними кришками. Вал із закріпленим на ньому барабаном приводиться в обертання від приводної станції. Напрямок обертання на барабані міняється реверсивним магнітним пускачем типу ПМЕ-220.

Рисунок 17 – Установка для пресування й охолодження сиру в мішечках:

1 – рама; 2 – ванна; 3 – трубопровід для входу розсолу; 4 – кожух; 5 – піддон; 6 – трубопро-від для виходу розсолу; 7 – трубчастий барабан; 8 – приводна станція; 9 – кришка

Приводна станція являє собою ряд передавальних механізмів, змонтованих на загальному каркасі.

Лавсанові мішечки зі згустком завантажуються у трубчастий барабан, включається електродвигун і барабан приводиться в обертання з частотою 3,6 хв-1. Відділення сироватки відбувається у результаті самопресування під дією сили ваги мішечків, що перекочуються. Після закінчення через 1,5-2 год. у трубопроводи барабана подається розсіл і сир охолоджується до 12-14°С. За три години робочого циклу обробляється 400 кг продукції. Вологість одержуваного на УПТ сиру 67-70%.

Для підприємств з великим обсягом виробництва доцільно робити зневоднювання згустку в потоці за допомогою спеціальних сепараторів.

7.3 Обладнання для охолодження сиру

Для охолодження сиру застосовуються охолоджувачі і комбіновані установки, в яких операції зневоднювання згустку й охолодження сиру сполучені.

При охолодженні сиру, отриманого звичайним способом, використовуються відкриті і закриті охолоджувачі сиру, виробленого роздільним способом, – трубчасті і пластинчасті.

Відкритий охолоджувач (рисунок 18) складається з обертового барабана, привода, завантажувального бункера і несучої конструкції. Усередині барабан постачений теплообмінною сорочкою, розділеною подовжніми перегородками для збільшення швидкості руху холодоносія, у якості якого використовується розсіл. Розсіл надходить у барабан і видаляється з нього через порожні цапфи.

Рисунок 18 – Відкритий охолоджувач сиру:

1 – теплообмінний барабан; 2 – шнек; 3 – привод; 4 – валок; 5 – завантажувальний бункер; 6 – ніж

Привод для обертання барабана і шнека складається з електродвигуна, черв’ячного редуктора і ланцюгової передачі.

Сир із завантажувального бункера надходить тонким шаром на поверхню барабана і за неповний його оберт охолоджується, знімається ножем у жолоб і шнеком подається на подальшу переробку. Товщина шару, а, отже, і ступінь охолодження сиру регулюються валком. Продуктивність охолоджувача 400 кг/год.

Закритий охолоджувач типу ОТД випускається у двох модифікаціях – з одностороннім і двостороннім охолодженням сиру. Перший являє собою два горизонтальних циліндри, усередині яких обертаються витискувальні барабани (рисунок 19). Кожен циліндр постачений теплообмінною сорочкою і змійовиком для проходження теплоносія. Витискувальні барабани з обох кінців мають декілька витків шнека, а в середній частині – шарнірно закріплені ножі. Приводний механізм охолоджувача складається з ланцюгової і клиноремінної передач, редуктора й електродвигуна.

Рисунок 19 – Закритий охолоджувач сиру:

1 – конусний патрубок; 2 – розвантажувальні витки; 3 – витискувальний барабан; 4 – рубашка; 5 – циліндр; 6 – змійовик; 7 – ножі; 8 – прийомна частина барабана зі шнеком; 9 – бункер; 10 – пульт; 11- ланцюгова передача; 12 – редуктор; 13 – пасова передача; 14 – варіатор; 15 – електродвигун; 16 – станина

З бункера охолоджувача сир захоплюється витками витискувальних барабанів і проштовхується шаром 12,5 мм між поверхнями барабанів і циліндрів. З поверхонь циліндрів він безупинно знімається і перемішується ножами. Захоплений витками шнека сир виводиться назовні через конусний патрубок.

Холодоносій надходить одночасно в теплообмінні сорочки обох циліндрів через патрубки, з’єднані колектором. Продуктивність охолоджувача 600 кг/год. Частота обертання барабанів регулюється за допомогою варіатора в межах 0,13-0,21 с-1.

Закритий охолоджувач сиру 209-ОТД-1 відрізняється від описаного вище конструкцією витискувальних барабанів, що виконані порожніми й у які також змійовиком подається холодоносій. Таким чином, у даному охолоджувачі здійснюється двостороннє охолодження сиру: з боку циліндра і з боку витискувального барабана. Крім того, ножі в середній частині барабанів замінені шнеком, тобто барабан має суцільний шнек. Зазор між барабаном і циліндром зменшений до 8 мм. Частота обертання барабанів не регулюється і складає 0,49 с-1. Усе це дозволило збільшити продуктивність охолоджувача до 780 кг/год. За окремим замовленням охолоджувач 209-ОТД-1 поставляється з ланцюговим підйомником Я2-ОБ1.

Трубчастий охолоджувач сиру (рисунок 20) являє собою одноходовий трубчастий теплообмінник. Усередині циліндра розташовані теплообмінні трубки, кінці яких герметично розвальцьовані в трубчастих решітках.

Рисунок 4.20 – Трубчастий охолоджувач сиру:

1 – кришка; 2 – гайка; 3 – ущільнювальне кільце; 4 – фланець; 5 – циліндр; б – теплообмінні трубки; 7 – теплоізоляція; 8 – кожух; 9 – патрубок для підведення теплоносія; 10- притискні планки; 11 – фланець; 12 – стійка; 13 – патрубок для відводу теплоносія

Між циліндром і кожухом прокладена теплоізоляція. З торцевих сторін охолоджувач закритий конічними кришками зі штуцерами для приєднання трубопроводів, якими подається в охолоджувач і видаляється з нього сир. Для підведення і відводу холодоносія служать патрубки. Для проходження сиру через теплообмінні трубки насос для його подачі повинний мати напір не менш 600 КПа.

Пластинчасті охолоджувачі відрізняються від трубчастих типом теплообмінного апарата і дозволяють мати ту ж продуктивність при менших габаритах. Такий охолоджувач застосований у високопродуктивній установці (до 1500 кг/год.) для охолодження сиру в потоці Я5-ОТН.

7.4 Обладнання для виробництва сирної маси

Для одержання необхідної консистенції сирної маси обезводнений згусток додатково перетирають на вальцьовках. Вальцьовка для сиру Є8-ОПУ (рисунок 21, а) складається з лівої боковини, бункера, правої боковини, робочих валків, механізму регулювання зазору між валками і приводом.

Рисунок 21 – Вальцьовки для сиру:

а – будова: 1 – боковина ліва; 2 – бункер; 3 – боковина права; 4 – механізм регулювання зазору; 5 – робочі валки; 6 – електродвигун; 7 – ніж (зона розташування); б – схема привода вальцьовки: 1 – робочі валки; 2 – клиноремінна передача; 3 – електродвигун; 4 – маховички для регулювання зазору між валками; 5 – шестеренна передача

Привод, виконаний у виді електродвигуна (рисунок 21, б), клиноремінної передачі і двох циліндричних зубчастих коліс, розташованих у лівій боковині. Число зуб’ів коліс неоднакове, тому валки мають різну частоту обертання і, до того ж, обертаються у протилежному напрямку. Усе це сприяє кращому перетиранню сиру. Зазор між валками (0,2-0,5 мм) регулюється маховичком. Перетерта сирна маса знімається з валків двома ножами в лоток, розташований під вальцьовками. Нанесення сиру на валки здійснюється через прийомний бункер. Продуктивність вальцьовки 1.8-2 т/ч, потужність двигуна 5,5 кВт при частоті обертання ведучого і веденого валків відповідно 2,776 і 1 с-1.

При роздільному способі виробництва сиру застосовуються різні змішувачі. Найпростіші з них мають ємність з розташованим у ній пристроєм, що перемішує, і привод. Більш складні обладнуються дозаторами для знежиреного сиру і вершків.

Змішувач сиру СТ-1 змішує знежирений сир з холодними вершками. Камера його виконана з нержавіючої сталі, в ній обертаються два шнеки. На виході вона має конічну вихідну насадку. Дозатор сиру складається з литого корпуса і двох секторів, вала, кулачкової напівмуфти з зубом і напівмуфти з пазами, віджимного ролика і упорної вилки. Дозатор вершків має поршень у корпусі, поворотний кран, систему важелів і тяг, а також механізм привода, що складається з електродвигуна, редуктора, ланцюгових передач, кривошипа тяги і зубчастого сектора. Змішувач забезпечує продуктивність від 690 до 970 кг/год в залежності від жирності сиру; його габарити 2170x943x1420 мм; маса 1056 кг; потужність двигуна 7 кВт при частоті обертання шнеків 1,6 с-1.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*