Механизация технологических процессов на предприятиях макаронной промышленности

При формовании теста через матрицы с фторопластовыми вставками макаронные изделия во всех случаях имеют гладкую, лощеную поверхность независимо от качества муки, влажности и температуры теста.

Существует еще один перспективный способ устранения прилипания теста к каналам металлической матрицы — нагревание матрицы до температуры 100...110°С.

Рисунок 8 – трехопорный  вкладыш с дополнительным отверстием

 

Для облегчения резания  и предотвращения слипания сырые  изделия при выходе из матрицы  необходимо интенсивно обдувать воздухом. Это приводит к образованию на поверхности сырых изделий подсушенной корочки, которая препятствует слипанию изделий при подаче их в сушилку и на транспортерах сушилки (короткорезаные изделия), слипанию в лотковых кассетах (макароны), а также прилипанию их к бастунам (подвесная сушка длинных изделий). Обдувка сырых изделий предотвращает также налипание их на режущие ножи и залипание трубчатых изделий при резке.[4]

Изделия обычно обдувают воздухом формовочного отделения температурой около 25°С и относительной влажностью 60...70%. При этом влажность сырых изделий снижается на 1...2% при традиционных режимах замеса и формования и на 3...4% при высокотемпературных режимах. При сушке на бастунах следует избегать чрезмерной подсушки поверхности изделий, так как при сильном заветривании может происходить разламывание изделий в местах перегиба и падение их с бастунов на самораскладе или в процессе сушки.

В зависимости от скорости прессования продолжительность  пребывания изделий в зоне обдувки при подвесном способе резки 5...6 с. За это время на поверхности изделий успевает образоваться подсушенная корочка. Обдувка воздухом макаронной пряди может осуществляться двумя способами: нагнетанием и всасыванием воздуха через отверстия в кольцевом сопле. Второй способ получил наибольшее распространение. Для обдувки длинных изделий, изготавливаемых на линиях с подвесной сушкой, используют распределитель-обдуватель (рис. 9 а), который распределяет выпрессовы- ваемые сырые изделия на две пряди. Поверхность полого короба 3, установленного под двумя прямоугольными матрицами, имеет множество отверстий, через которые выходит воздух, нагнетаемый в короб двумя центробежными вентиляторами 2 с электродвигателями 1 через короткие воздуховоды 4. [4]

Для обдувки короткорезаных изделий, формуемых на прессах с круглыми матрицами, используют обдувочное устройство из оцинкованного железа (рис. 9 б), которое крепят к нижней плите каркаса пресса и размещают под матрицедержателем. Устройство представляет собой полый корпус 4 с воздуховодом 3, к которому прикреплен центробежный вентилятор 2 с электродвигателем 1. Внутренняя поверхность корпуса 4 имеет конусообразную форму с отверстиями диаметром 2...3 мм.[4]

Внутренняя и наружная поверхности корпуса образуют кольцевой канал, в который нагнетается или из которого отсасывается воздух, выходящий затем через отверстия корпуса и обдувающий таким образом прядь изделий, свисающих из матрицы, или падающие изделия, нарезанные по плоскости матрицы.[4]

Рисунок 9 – устройства для обдувки сырых изделий: а – для прессов с прямоугольными матрицами; б – для прессов с круглыми матрицами

По виду режущего инструмента  и характеру его движения применяемые в макаронной отрасли резальные установки можно разделить на следующие основные группы:

• механизмы с пластинчатыми, серповидными или роторными ножами с вращательным движением рабочего органа;
• машины с пластинчатыми ножами и возвратно-поступательным движением рабочего органа;
• машины с дисковыми ножами и сложным движением рабочего органа.

Короткие изделия режут  двумя способами: скольжением ножа по плоскости матрицы или в  подвесном состоянии, когда свисающую  прядь режут на некотором расстоянии от матрицы. Фигурные изделия и рожки режут всегда первым способом, перья — вторым. Короткорезаные вермишель и лапшу можно нарезать как тем, так и другим способом, причем во втором случае изделия получаются более прямыми и появляется возможность более интенсивной обдувки, например подачей воздуха вдоль пряди.[4]

Механизмы для резки  по диску матрицы устанавливают непосредственно под матрицей и крепят к станине пресса. Режущее устройство механизма имеет один или несколько пластинчатых ножей, прижатых к матрице, которые, вращаясь, отсекают отформованные изделия. Частота вращения ножей изменяется с помощью вариатора скоростей в зависимости от скорости формования и вида изделий. Такие механизмы применяются для резки различных фигурных и мелких изделий (суповых засыпок).

Механизмы для резки  в подвесном состоянии устанавливают  под матрицей на полу, между опорами пресса. Резку проводят по противоре- жущей решетке после того, как отформованные изделия пройдут вертикальный участок (500...600 мм) под матрицей. Данный способ получил наибольшее распространение для резки лапши и вермишели, так как в этом случае изделия после резки имеют прямолинейную форму, что обеспечивает их лучшую текучесть при фасовании.[4]

Оборудование для резания  и раскладки длинных изделий  делится на три типа: к первому  относятся установки для резки  и раскладки макарон в лотковых кассетах; ко второму — установки, обеспечивающие резание и развешивание длинных макаронных изделий на бастуны; к третьему — установки для резания макарон на роликовом конвейере и раскладки их на рамки.

Оборудование первого  типа применяется для резания  и раскладки длинных макарон различного диаметра. На некоторых предприятиях эксплуатируются устройства для ручного резания и раскладки макарон в лотковые кассеты, получившие название «катающиеся» или «маятниковые» столы.[4]

Установки второго типа, так называемый «двойной саморазвес», для резания и развешивания длинных макаронных изделий на бастуны входят в состав автоматизированных линий. Бастуй представляет собой полую алюминиевую трубку длиной 2000 мм, сплющенную с боков для придания необходимой жесткости. В торцах трубки закреплены цапфы, с помощью которых бастуй опирается на цепи конвейеров.

Установки третьего типа, так называемые «расстилочные машины», для резания и раскладки макарон  используются в автоматизированных линиях с сушкой изделий на рамках.[4]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Оборудования для  сушки макаронных изделий

В соответствии с классификацией, разработанной М. Е. Черновым (рис. 10), все оборудование для сушки макаронных изделий можно разделить на оборудование для сушки коротких и длинных изделий.

 

Рисунок 10 – классификация сушилок для макаронных изделий

В зависимости от конструкции  сушильные установки делятся  на барабанные, конвейерные и шкафные, а по принципу действия — на не- прерывнодействующие и периодические.

Сушильные установки  для макаронных изделий различаются способами размещения высушиваемого материала внутри камеры (рамки, кассеты, бастуны, ячейки) или устройствами для его перемещения.[4]

В зависимости от способа  размещения изделий внутри сушилки  оборудование для сушки длинных макаронных изделий можно разделить на три основные группы:

• первая объединяет группу сушилок, в которых применяется способ сушки макарон в лотковых кассетах. Это шкафные сушилки периодического действия и механизированные туннельные сушилки. Сушильное оборудование этой группы применяется на предприятиях средней и малой мощности, где ввиду недостатка производственных площадей нет возможности установить автоматизированные линии;
• вторая группа конвейерных сушилок непрерывного действия применяется в автоматизированных линиях, где используется подвесной способ сушки на бастунах;
• третья группа конвейерных сушилок непрерывного действия представлена в автоматизированных линиях с комбинированным способом сушки в предварительной сушилке — на рамках, в окончательной — в цилиндрических кассетах. Эти сушилки получили ограниченное применение.

Сушка коротких макаронных изделий, как правило, включает две  стадии — предварительную и окончательную. Сушка протекает в непрерывном потоке в двух последовательно установленных сушилках.

Предварительная сушилка ленточного типа обеспечивает за сравнительно непродолжительный период удаление из полуфабриката до 8% влаги. Внутри сушильной камеры размещаются 9 горизонтальных ленточных конвейеров.[4]

Все ленточные конвейеры  движутся с одинаковой скоростью. Для изменения необходимой продолжительности сушки все ленточные конвейеры обеспечены ступенчатой регулировкой. Каждый ленточный конвейер снабжен грузовым натяжением и блокировкой, предохраняющей ленты от перегрузки при скоплении полуфабриката.

Система вентиляции и  обогрева сушилки состоит из сдвоенного вентилятора, калорифера, вытяжного вентилятора с жалюзи и труб для обогрева пола.

Воздух нагнетается  вентиляторами через трубчатые  калориферы в торцевую часть зоны загрузки, проходит над слоем изделий и выходит в торцевую часть зоны выгрузки, откуда частично поступает на рециркуляцию, а частично отсасывается вытяжным вентилятором через жалюзи в цех. Жалюзи связаны тягой с исполнительным механизмом автоматического регулирования процесса сушки.

Изделия сушат при  температуре 33...47°С и относительной  влажности воздуха 60...70%. Теплоносителем для подогрева воздуха служит горячая вода температурой 90°С.

Окончательная сушилка ленточного типа снижает влажность сырых короткорезаных изделий до стандартных значений и по сравнению с предварительной сушилкой имеет следующие отличия.

Сушка изделий производится на 11 ленточных конвейерах, которые  имеют различную скорость движения. Это достигается за счет различного числа зубьев на звездочках ведущих барабанов и ступенчатого регулирования (четыре диапазона) привода с помощью клиноременной передачи. Максимальная продолжительность окончательной сушки 10,5 ч, минимальная — 6,8 ч.[4]

Вследствие уменьшения скоростей конвейеров от верхней  ленты к нижней постепенно увеличивается толщина слоя изделий на лентах сушилки, что способствует снижению интенсивности удаления влаги из материала на последнем этапе сушки, которая проводится при более мягких режимах.

Каждый конвейер (рис. 11) имеет приводной и натяжной барабаны с натянутой на них сетчатой лентой 4 из синтетического материала. Барабаны 5 имеют по две продольные канавки. Полотно сетчатой ленты через каждые 135 мм (длина полуокружности барабана) зажато алюминиевыми стержнями 6 в специальные профили 7, аналогичные профилям канавок на барабанах. Стержни имеют несколько большую, чем барабаны, длину. На концах установлены ролики 1.[4]

При вращении барабанов  профили входят в канавки барабанов, обеспечивая жесткое зацепление ленты с барабанами. Ролики при  движении ленты катятся по направляющим уголкам 2, прикрепленным к внутренним боковым стенкам каркаса сушилки. Такая конструкция обеспечивает ленте достаточную жесткость в поперечном сечении и минимальное трение при движении. Для предотвращения просыпания изделий по краям ленты установлены щитки 3.

За один оборот барабан  перемещает ленту 4 на два шага, т.е. на два расстояния между смежными профилями (270 мм).

 

Установки для сушки макарон в лотковых кассетах. В этих сушилках используют лотковые деревянные или металлические кассеты (рис. 12). Размеры деревянных кассет (в мм): одинарных — 225x365x70, двойных — 454x365x70; вместимость по сухим изделиям в зависимости от ассортимента соответственно 2...2,5 и 4...5 кг. Металлические кассеты изготавливают из алюминиевых листов размером 225x364x68 мм, массой 0,88 кг. Вместимость кассеты по сухим изделиям 2...2,5 кг.[4]

Макароны сушат, продувая воздух через макаронные трубки, лежащие в кассетах. При этом используется воздух сушильного отделения, параметры которого поддерживаются на постоянном уровне (сушка с постоянной сушильной способностью воздуха), а именно: температура 30...35°С и относительная влажность 65...70%. Воздух в сушильном помещении нагревается либо от батареи радиаторов отопления, либо калорифером, через который в помещение нагнетается свежий воздух взамен части отсасываемого из помещения увлажненного отработанного воздуха. Продолжительность сушки при указанных параметрах воздуха должна составлять от 20 (для макарон большого диаметра) до 24 ч (для макарон малого диаметра). Стремление сократить продолжительность сушки путем использования более сухого воздуха или увеличением скорости движения воздуха приводит к получению большого количества растрескавшихся макарон. С другой стороны, необходимо следить, чтобы влажность воздуха в сушильном отделении не увеличивалась более 70...75% во избежание закисания и плесневения макарон, особенно во внутренних рядах кассет.[4]

Сушильная рамка (рис. 13) представляет собой жесткий металлический каркас 1 размером 1540x2850 мм, на котором закреплены перфорированные пластины из нержавеющей стали. Масса изделий, размещаемых на одной сушильной рамке, составляет от 5 до 10 кг. На боковых сторонах рамки по краям имеются ролики 2, с помощью которых рамки передвигаются по направляющим 3 внутри сушильной камеры. Рамка закреплена на цепном конвейере при помощи двух стержней 4, входящих в звено боковых цепей 5. Конструкция рамки и направляющих позволяет ей передвигаться в любом направлении и при переходе с яруса на ярус сохранять горизонтальное положение, что обеспечивает устойчивое положение в процессе сушки. Предварительная сушка сырых макаронных изделий на рамках выполняется на многоярусном цепном конвейере, расположенном в изолированной камере. Сушильные рамки закреплены через каждые 40 звеньев цепи. Процесс сушки осуществляется в двух зонах — нижней и верхней. В нижней зоне изделия активно вентилируются при помощи восьми осевых вентиляторов. Температура воздуха в данной зоне до 85°С. Продолжительность пребывания изделий здесь 20...40 с. В верхней зоне установлено семь осевых вентиляторов. Система направляющих шиберов, установленных внутри сушилки, позволяет нагнетать воздушный поток от верхних вентиляторов только сквозь рамки, что обеспечивает равномерную сушку макаронных изделий. Длительность нахождения продукта в сушилке в зависимости от ассортимента 25...50 мин. За это время изделия теряют от 10 до 12% влаги.[4]