Выделение молочного жира из подсырной сыворотки двухсекционном барабане сепаратора Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

і 3-4, І'Ж

?ны на

■енизи-а обра-іеньї с

Зствует область атура и юответ-^Па.

: после-,ровож-и фазы ючных. гтствии

!ТО ПОД-,

ленном ия опи-молоке лредус-о пены.

ІГО вводу ІХ ее / /

^лока. — !ого

і.

5:633.15

Іованию ю куку-

мбайнов менения і уборки )й спело-ектуется мститель

91 гг. в адарско-- Альтер-іед убор-іенения:

режущее устройство подняли на высоту 400—450 мм и установили скатную доску, служащую для перекрытия початкоочистительного аппарата и направления потока початков из промежуточного транспортера непосредственно в выгрузной. Испытания показали, что степень повреждения початков незначительна (0,6—3%) и соответствует требованиям действующей нормативно-технической документации на сырье.

Первичная обработка початков кукурузы на консервных предприятиях включает обрезку концов початков и снятие покровных листьев. Дпя механизации обрезки разработали и изготовили опытный образец режущего устройства, испытанный в 1989/90 гг. на Павловском пищекомбинате и консервном комбинате «Крымский*. Устройство несложно в эксплуатации, основные детали его конструкции — резак, электродвигатель и рама с каркасом. Общий вес 40 кг, средняя производительность 2 т/ч. Такое режущее устройство можно рекомендовать консервным заводам и цехам малой мощности. Машина

для очистки початков от покровных листьев находится в стадии изготовления.

Поскольку в стране нет технологических линий по производству консервов из кукурузы в початках, разработаны предложения по использованию линий для производства овощных маринадов. Кроме того, для бланширования плодов кукурузы могут быть использованы печи Крапивина и варочные котлы.

Таким образом, использование предложенного оборудования позволит консервным предприятиям и цехам малой мощности организовать производство консервов из кукурузы молочной стадии спелости.

ЛИТЕРАТУРА -

1. Гукейчик А.И. Машины для возделывания и уборки куку- . рузы. — М.: Высшая школа, 1981. — 342 с.

Лаборатория производства натуральных консервов

Поступила 10.08.92

637.344.8.002.5

ВЫДЕЛЕНИЕ МОЛОЧНОГО ЖИРА ИЗ ПОДСЫРНОЙ СЫВОРОТКИ В ДВУХСЕКЦИОННОМ БАРАБАНЕ СЕПАРАТОРА

Е.А. ЧЕБОТАРЕВ тельной опорой пробоотборной трубки, которая

вращается вместе с барабаном сепаратора. Для Ставропольский политехнический институт устранения вытекания отобранной пробы из корпуса в полости насадки 5 установлен обратный

. : клапан 10.

Выделение жира из подсырнои сыворотки отлича- £ целью моделирования процесса выделения из

ется от процесса обезжиривания молока наличием сыворотки жира в барабане используемого для

частиц казеина (до 1 /о), образующих наряду с жи- экспериментов сепаратора марки ОСБ установили

ровыми шариками ЖШ еще одну дисперсную фазу, двухсекционный пакет по разделяющему фактору

дисперсностью жира в подсырной сыворотке и свой- аналогичный пакету специального сепаратора АІ-

ствами дисперсионнои среды [П. Поэтому для сепа- ОХС. Отбор проб осуществляли из верхнего (раз-

рирования сыворотки используют специальные делительного) пакета

двухсекционные сепараторы [2]. Прибор устанавливали на горловине сепаратора

Для изучения процесса выделения молочного жи- (рИС 2)

ра из подсырной сыворотки отбор проб осуществлял- Медная отборная трубка <3 с наружным диамет-

ся непосредственно из межтарелочного п ростра нет- _ом [ 2 и внутренним 0,4 мм продевалась через ва. Аналогичные исследования при сепарировании трубчатый наконечник прибора и резиновую встав-

молока были проведены ранее {31. В опытах исполь- «у 9. Затем осуществлялась сборка барабана, в ходе

зовался специальный прибор для отбора проб жидко- которой конец отборной трубки через вертикаль-

сти (4) (рис. 1). ныд канал 4, образованный отверстиями в тарел-

Он состоит из корпуса / с крышками 2 и 3, имеет ках устанавливался в исследуемой точке межтаре-в нижнеи части подшипник 4 с вращающимся полым лочного пространства 2 разделительного пакета, валом 5, на который надевается отборная трубка 6. Чтобы КОнец отборной трубки достиг исследуемой

Подшипниковый узел герметизируется уплотнением точки межтарелочного пространства, в одной из

7 и 8. Разрежение внутри корпуса создается подклю- тарелок, образующих межтарелочный зазор, дела-

чением к штуцеру верхней крышки 2 вакуумного лосъ углубление с таким расчетом, чтобы трубка насоса. Для предотвращения срыва и обрыва пробо- укладывалась в него и плотно зажималась тарелками отборной трубки в нижнеи части прибора установ- при заТяжке гайки барабана. Для каждой исследуе-

лен трубчатый наконечник 9, служащий дополни- мод ТОчки делалось новое углубление в тарелке.

Изготовленная из эластичной резины круглая вставка 9 после установки в нижней части трубки тарелкодержателя обеспечивала центральное (осевое) расположение отборной трубки, что важно, с учетом высокой скорости вращения барабана.

чатый наконечник, в свою очередь, фиксируется винтом.

Прибор 5 на горловине сепаратора устанавливался при помощи специальной крестовины, состоящей из наружного кольца 8 и гайки 6, которые соединены стержнями 7 с резьбой, что позволило осуществлять центровку прибора по оси вращения барабана.

После набора барабаном рабочей скорости вращения в него подавался исходный продукт — подсырная сыворотка. Через 3—4 мин после начала подачи продукта, включая вакуумный насос и создавая раз-р жение, отбирали пробу. Закончив отбор, сепарирование прекращали, барабан сепаратора останавливали без торможения, пробу выливали из корпуса и исследовали.

Ч ВАКУУМНОМ'

НАСОСУ

Собранный барабан одевался на вал, а на станине сепаратора устанавливались приемники для сливок 10, для обезжиренного молока //и горловина 12. При этом отборная трубка вместе с наконечником выводится наружу. Наконечник трубки надевается на полый вал прибора, а трубчатый наконечник — на цилиндрическую часть нижней крышки. Наконечник отборной трубки выполнен с конической внутренней поверхностью и притирается к конической поверхности полого вала, труб-

Рис. 2

Схема расположения точек отбора проб показана на рис. 3. Точка / расположена на образующей конической поверхности тарелки, проходящей через центр отверстия для ввода продукта, и удалена от края отверстия на 10 мм. В соответствии с известной схемой распределения потока жидкости в межтарелочном пространстве сепаратора-сливко-отделителя [31 точка / располагается в середине секторообразного потока, т.е. в зоне интенсивного движения жидкости с хорошо выраженной радиальной скоростью.

Точка 3 удалена на 10 мм от отбортовки тарелки, а точка 2 делит отрезок между точками 1 и 3 пополам. В отличие от точки /, в точке 2, и особенно 3,

ае.-им'ї

Я Кин 1-і-

Точк? т с/ жа и Ш'С н і

І ІІУ.7.1І 7.1

п і;

іц/ізд :ік икгужтг.

Г-іЛіК'Н К

Клу.1

ННм |/\|

Ср:_р.-отабглч! же ИСХО.’ и о пркґґ

1211IX ИЛ ЧКС.1Г

ЖІІІ мі) чи»

КСЛТІН-.ІХ Жі-ІЇ*. чт бїЖЕЯМ 0*=ІОВ!ІОі Н Гі|:0

Ї.1 ТАЧКИ НІ

н з точех і на

де.па

ні гз чи іі проАа* к нл ЧлС.ТИ ЦЬІ ■С| МКЧ. З !_І/--.и-

Н'Р^РІ :и

іійияі В ої!^і ЖІІІ .:.гч

интєь^ип

кчкк

Пі

.. Пії Гій і ■0()ї;.-КІІ|і|

г--------

И'ЯЛТО Ш'К г* ГМ€№1 ГииїЗіГПг

,-іШ!Р.-

ырния ІОДЗЧН ;і рі.і-2Ла?і! ІЯКіШ-

зус. И

шана

(ЮШГИ [Рі- че* [3.1-1 и ка |М4 с

ІКи:; Г її .гннка-КгІИІІ* <КЯГ.-ГО |=0№

рйЛКИ,

Ш-ІУМ.

;нно

величина радиальной скорости уменьшается, и на среднюю скорость потока жидкости оказывает влияние ее окружная составляющая.

Точки 4 и 5 расположены на одном радиусе с точками 2 и 3, но сдвинуты по отношению к ним на 60°С и находятся на образующей конической поверхности тарелки, лежащей между отверстиями для ввода продукта. В этой зоне межтарелочного пространства поток имеет более выраженную, чем в точках 1, 2 и 3, окружную составляющую скорости, что должно сказываться на характере разделения.

Результаты микрофотографических исследований отобранных проб приведены в таблице.

Сравнивая дисперсные характеристики образцов, отобранных из межтарелочного пространства, а также исходной и просепарированной сыворотки, можно прийти к следующему. Количество ЖШ, проходящих через точку /, лишь незначительно превышает их число в исходном продукте. Так как рост числа ЖШ сопровождается увеличением количества мелких (от 1 до 3 мкм) и лишь в некоторой степени крупных (более 6 мкм) частиц, следует предположить, что концентрирование жира при его центробежном выделении из сыворотки осуществляется в основном за счет ЖШ размером более 1 мкм.

В продукте, отобранном в точке 2, число ЖШ, особенно диаметром до 1 мкм, больше, чем в пробе из точки /ив исходной сыворотке. Характеристика пробы из точки 3 значительно отличается от образцов из точек / и 2. Общее количество ЖШ в ней меньше, чем в исходном продукте, следовательно, линия раздела фаз находится между точками 2 и 3. Несмотря на то, что в пробе из точки 3 число ЖШ меньше, чем в пробах из точек / и 2, по всем размерным классам, в том числе и малых диаметров, в ней встречаются частицы достаточно крупные, т.е, размером более 5 мкм. Это позволяет предположить наличие ЖШ в шламовом пространстве и их последующее движение через точку 3 за счет перетока части потока необезжиренной сыворотки из нижнего пакета в верхний по периферии барабана.

В образце, отобранном в точке 4, количество ЖШ самое большое из всех исследуемых, что указывает на расположение этой точки в зоне интенсивного движения сливок.

В точке 5 радиальная составляющая скорости движения жидкости меньше, чем в точке 3, хотя находятся они на одном радиусе. Поэтому унос ЖШ из межтарелочного пространства, если судить по полученным результатам, меньше. Видимо, именно в этой зоне происходит выделение частиц, попавших

Рис. 3

в межтарелочное пространство с периферии барабана, т.е, из шламового пространства.

Необходимо отметить, что с удалением от оси вращения уменьшается величина среднего диаметра ЖШ. Но изменение это сравнительно невелико,

Таблица

Точки отбора, продукт Среднее количество ЖШ в одном поле зрения, (по размерным классам, мкм) шт. Средний диаметр, мкм

до I 1—2 2—3 1 3~4 4—5 5—6 6—7 7—8 более 8

1 7,8 34,9 29,2 14,5 6,4 2.8 0,8 0,5 0,9 ■ 3,32

2 11.3 39,6 35,1 14,5 6,4 3,1 1.0 0.3 0,8 3.20 /

3 5,5 24,5 24.9 10,1 4.4 1.4 0,5 0.2 0.2 2,99

4 23,3 77,3 36,7 10,7 5,5 2,6 1.3 0,7 1.2 3,00

5 6,7 27,9 31.3 8,8 3.4 1.8 0.8 . — — 2,91

Сыворотка исходная 7,0 30,6 28.0 10,0 5,8 1.9 0.6 0.3 0,3 3.05

обезжиренная 5.7 17,0 16.6 6,1 1,8 0.8 0,2 — — 2,68

что можно считать спецификой рассматриваемого процесса.

ВЫВОДЫ

1. Исследован характер движения жировых шариг ков в межтарелочном пространстве барабана сепаратора при разделении подсырной сыворотки.

2. Влияние периферийного перетока продукта, безусловно, сказывается на разделении частиц в межтарелочном пространстве и должно учитываться при конструировании двухсекционных барабанов сепараторов для сыворотки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Липатов Н.Н., Чеботарев Е.А. Гетерогенные свойства подсырной сыворотки // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1981. — Л» 2. — С. 41—44.

2. Чеботарев Е.А., Храмцов А.Г., Новиков О.П. Сепарирование подсырной сыворотки. — М.: ЦНИИТЭИмясомол* пром, 1980. — 22 с.

3. Липатов Н.Н. Сепарирование в молочной промышленности. — М.: Пищевая пром-сть, 1971. — 400 с.

4. А.с. 1080360СССР. Прибор для взятия проб жидкости / Чеботарев Е.А., Липатов П.П.. Новиков О.П.. Нестеренко Г.Г. — Опубл. в Б.И. — 1984. — № 14.

Кафедра оборудования предприятий

пищевой промышленности

Поступила 20.И.92

634.11.076.037.004.162

СОПРОТИВЛЕНИЕ ВЛАГООБМЕНУ В КАМЕРАХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ И ПЛОДООВОЩЕХРАНИЛИЩАХ

В.З. ЖАДАН, С.В, КОШОЛАП

Одесский институт низкотемпературной техники и энергетики

Инженерно-технологический институт «Биотехника» Украинской академии аграрных наук

агообмен — энергетический процесс, осуществляющийся под действием теплоты на покровный слой продуктов. При 0°С на испарение 1 кг воды расходуется 2500 кДж теплоты.

Установлено [1], что количество влаги, теряемое продуктом, прямо пропорционально теплоприто-кам и обратно пропорционально сопротивлению влагообмену. Цель работы — получение простых расчетных формул для определения последнего показателя.

Температура в камерах холодильников при хранении плодоовощной продукции находится в пределах от -3 до 3°С соответственно режимам хранения лука и картофеля или яблок. При хранении замороженных продуктов (ягоды, мясо в полуту-шах, четвертинах и др.) температура в камерах составляет -10 ... -30'С.

На основании термодинамической теории влаго-обмена продуктов с охлаждающим воздухом получена расчетная формула [1]:

Р=0/е, (1)

где — усушка продуктов животного или растительного происхождения за полный период холодильной обработки или определенный период хранения при использовании искусственного или естественного холода, кг;

<2 — теплоприток к охлаждающему воздуху в штабеле за тот же период, кДж;

Е — тепловлажностная характеристика внут-риштабельного процесса (сопротивление влагообмену), кДж/кг.

В общем виде сопротивление влагообмену определяется [2]:

Е = Ы/Ас1, (2)

где-Д/ — приращение энтальпии воздуха, кДж/кгс.в.;

Аё — приращение влагосодержания воздуха, кг/кг с.в.; в развернутом виде — формулой:

Е = [1,61(?2 - и)Р/(Р"п2- Р'щ)] + Г, (3)

где 1,61 — произведение теплоемкости сухого

компонента газовой смеси на отношение молекулярных масс сухого компонента и водяного пара;

?2 - П —подогрев охлаждающего воздуха, °С;

Р —давление воздуха, Па;

Р „2 — парциальное давление насыщенного пара при температуре воздуха на выходе из штабеля (при температуре в камере), Па;

Р п< — то же при температуре на 1°С ниже, Па;

г —теплота фазового превращения влаги, кДж/кг.

Подогрев охлаждающего воздуха в штабеле продуктов (г2 -П) колеблется обычно в пределах от 0,5 до !,5°С.

Чем больше £, тем меньше усушка продукта. Если — причина усушки, то £ — фактор, ослабляющий этот вредный процесс.

В области отрицательных температур

г = 2833 - 4,6?, (4)

где Г - температура, °С.