CC BY
50
Евсеев Алексей Владимирович, канд. техн. наук, доцент, ews19 72@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Чураков Сергей Витальевич, канд. техн. наук, доцент, ews1972@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Паршина Амайа Геннадьевна, студентка, ews19 72@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
METHODOLOGY AND PROCEDURE FOR THE STUDY OF THE MECHANISM OF LOADING BULK MATERIAL WITH A SLUICE DRUM OF ROTARY DOSING
MODULES
A. V. Evseev, S. V. Churakov, A. G. Parshina
The paper presents an experimental stand of a sluice dispenser with a rotary feeder for dosing bulk materials, for example, metal powders by the method of temporary separation of microdoses of components from the flow produced by the separator. It is planned to use the dispenser in conveyor, rotary and birotor mixing plants. The authors also propose a methodology for conducting the experiment of issuing microdoses to determine the correspondence of their masses to a certain distribution law, construct the corresponding regression dependences and determine the actual coefficient of issuance.
Key words: mixture, granular material, rotary dispenser, mixer, experimental stand, methodology of the experiment.
Yevseev Alexey Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, ews19 72@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Churakov Sergey Vitalievich, candidate of technical sciences, docent, ews19 72@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Parshina Amaya Gennadyevna, student, ews19 72@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.928.42
ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ НА ОСНОВЕ ОСВЕТЛЕННОЙ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ
И.В. Пузиков
Рассматриваются особенности производства ферментированных и нефер-ментированных молочных напитков на основе осветленной сыворотки, процесса осветления сыворотки, влияние числа тарелок, частоты вращения ротора и углов наклона образующей тарелки на производительность сепаратора-осветлителя.
Ключевые слова: молочная сыворотка, осветление, сепаратор-осветлитель.
При производстве некоторых молочных продуктов (например, сыр, творог) образуется молочная сыворотка, которая настолько уникальна по своему химическому и физическому составу, что целесообразно
55
ее дальнейшее использование. Из нее производят не только цельномолочные продукты и напитки, но и кондитерские, и хлебобулочные изделия, творожки, плавленые и глазированные сырки, сгущенное молоко. Она широко используется в масложировой и мясной продукции, при производстве ароматизаторов, загустителей, кормов для крупного скота.
На рис. 1 показана схема производства различных видов молочных напитков на основе осветленной сыворотки. Качество напитков, прежде всего, зависит от тщательно подобранных и контролируемых компонентов, используемых в данном производстве. Основным молочным сырьём является предварительно подготовленная молочная сыворотка, из которой удаляют казеиновую пыль и излишки жира.
Оценив качество сыворотки, ее направляют на хранение при температуре 4...8 °С в течение не более 12 ч. Одновременно готовят раствор хи-тозана концентрацией 3.7 %, который необходимо внести в сыворотку интенсивно перемешивая в количестве 4.9 %. В покоящейся полученной системе при температуре 15.25 °С происходят денатурация и коагуляция молочной сыворотки.
Полученную сыворотку могут использовать в двух технологических схемах (ферментированных напитков и неферментированных напитков с натуральными компонентами). Основные этапы каждого из этих процессов представлены на рис. 1.
Сырьем для производства напитков, помимо молочной сыворотки, являются: для ферментированных - сахар, лимонная, аскорбиновая кислота и другие компоненты (лактобактерии, бифидобактерии и др.), для неферментированных - концентраты натуральных осветленных соков, композиционные вкусо-ароматические наполнители, красители, сахар, лимонная, аскорбиновая кислота и другие компоненты [1].
Для дальнейшей реализации состав сыворотки должен соответствовать определенным требованиям. Поэтому одной из основных стадий производства молочной сыворотки, годной для дальнейшего использования в пищевой промышленности, является ее осветление, необходимое для удаления белка и специфического привкуса исходных компонентов [2].
Осветление сыворотки может осуществляться различными методами. Наиболее эффективным из них является сепарирование, которое реализуется в сепараторах-осветлителях.
Для осветления молочной сыворотки применяются различные методы осветления.
В пищевой технологии для осветления молочной сыворотки независимо от типа получаемого продукта применяют 2 группы методов разделения: стационарные (осаждение, фильтрование, ультрафильтрация) и с использованием центробежных сил (сепарирование, центрифугирование и
др.) [3].
На рис. 2 показаны конструкции аппаратов для различных методов разделения.
"Л
Ферментированные напитки
Неферментированные напитки с натуральными компонентами
Рис. 1. Технологическая схема производства различных видов
молочных напитков на основе осветленной сыворотки
Значения эффективности всех способов выделения белковых хлопьев из молочной сыворотки приведены в таблице.
Эффективность различных способов выделения белковых хлопьев __из молочной сыворотки _
Сыворотка Способ очистки Содержание белка, % Удалено белка, %
всего коагулированного
Исходная - 0,84 - -
Очищенная Отстой в течение 1,5ч 0,43 49 85
Фильтрование 0,31.0,45 48.63,5 77.95
Ультрафильтрация 0,2.0,24 70.75 -
Центрифугирование 0,295 57,5 93,5
Сепарирование 0,315 62,5 97,8
Требуемый состав - 0,5.1,5 - -
Данный процесс реализуется в сепараторах различных видов. Анализ различных конструкций сепараторов показал, что наиболее эффективными и производительными являются сепараторы-осветлители с непрерывным действием и саморазгружающейся выгрузкой осадка тарельчатого типа.
г д
Рис. 2. Стационарные конструкции аппаратов: а - осаждение; б - фильтрование; в - ультрафильтрация и методы разделения с использованием центробежных сил: г - сепарирование; д - центрифугирование
Производительность сепаратора-осветлителя определяется кинематическим (угловая скорость или частота вращения вращения барабана) и конструктивными (угол наклона образующей тарелки, расстояние между тарелками по вертикали, толщина тарелки, число тарелок, высота тарелки, максимальный и минимальный радиусы тарелки) параметрами устройства и физико-механическими (разность плотности частицы и сыворотки, радиус отделяемой частицы, вязкость сыворотки) параметрами загружаемой молочной сыворотки [4].
На рис. 3 показаны результаты математического моделирования производительности сепаратора-осветлителя молочной сыворотки в среде МаЖЛЭ.
Построены графики производительности сепаратора-осветлителя в зависимости от частоты вращения в диапазоне п = 3000...7000 об./мин и числа тарелок в диапазоне 2 = 50...200 при значениях угла наклона образующей тарелки а = 40° (рис. 3, а) и а = 60° (рис. 3, б).
58
п, ОО./МИН п, ОО./МИН
а б
Рис. 3. Графики зависимости производительности
сепаратора-осветлителя в зависимости от числа тарелок и частоты вращения ротора при углах наклона образующей тарелки а =400 (а) и 600 (б)
Как показывает график поверхности, производительность сепаратора-осветлителя молочной сыворотки в зависимости от частоты вращения
барабана ротора при а = 40° составляет от 0,5.2,3 м3/ч при малых значениях числа тарелок и до 3,6.14 м3/ч при больших значениях числа тарелок (рис. 3, а). Производительность сепаратора-осветлителя молочной сыворотки в зависимости частоты вращения ротора при а = 60° составляет от 0,8.2,6 м3/ч при малых значениях числа тарелок и до 4,9.19 м3/ч при больших значениях числа тарелок (рис. 3, б).
Так как, кроме производительности, важнейшим показателем сепаратора-осветлителя является фактор разделения, то конструктивные изменения сепаратора-осветлителя, приводящие к повышению его производительности, не должны отрицательным образом сказываться на факторе разделения, что указывает на необходимость совместного изучения данных показателей в зависимости от кинематических и конструктивных параметров устройства и физико-механических параметрами молочной сыворотки.
Список литературы
1. Евдокимов Т.А., Василисин С.В., Золотарева М.С. Осветление творожной сыворотки природным полимером хитозаном // Молочная промышленность. 2005. № 10 С. 61 - 63.
2. Храмцов А.Г., Жидков В.Е., Холодов Г.И. Биотехнология напитков из молочной сыворотки. Ставрополь: Ставрополь, 1996. 142 с.
3. Липатов Н.Н. Процессы и аппараты пищевых производств. М.: Экономика, 1986. С. 271.
4. Машины и аппараты пищевых производств / С. Т. Антипов [и др.] / под ред. акад. РАСХН В.А. Панфилова. М.: Высшая школа, 2001. Кн. 1. 703 с.
Пузиков Иван Валерьевич, студент, zalesniyr@,gmail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет
FEA TURES OF THE PRODUCTION OF MILK BEVERAGES ON THE BASIS OF THE
CLARIFIED WHEY
I. V. Puzikov
The article discusses the features of the production of fermented and unfermented milk drinks based on clarified whey, whey clarification process, the effect of the number of plates, the rotor speed and the angles of inclination of the forming plate on the performance of the separator-clarifier.
Key words: whey, clarification, separator-clarifier.
Puzikov Ivan Valeryevich, student, zalesniyr@gmail. com, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.798:664 (075.8)
ОЦЕНКА РАСХОДА УПАКОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ УПАКОВЫВАНИИ ИЗДЕЛИЙ В ПАКЕТЫ FLOW-PACK
М.Б. Иголкина
Рассматриваются общие сведения об упаковке Flow-pack, ее основных типах, достоинствах и областях применения, особенностях упаковывания изделий в пакеты Flow-pack в машинах горизонтального и вертикального типа, проводится анализ влияния размеров упакованного тучного изделия на расход упаковочных материалов.
Ключевые слова: упаковка Flow-pack, упаковочные автоматы, расчет расхода упаковочных материалов.
Для упаковывания различных видов изделий широко используют современные способы и виды упаковки [1 - 4].
Упаковка Flow-pack, представляющая собой пакет с двумя поперечными и одним продольным швом, широко используется для упаковывания конфет, мороженого, печенья, шоколада, хлебобулочных и других пищевых изделий различных форм и размеров. Она имеет композитную многослойную структуру с применением плотного картона, бумаги и тонкой фольги, на которую легко наносится флексографическая печать,
60
