Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Экструдеры. Аппаратурно-технологические схемы.





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

За рубежом и в нашей стране разрабатываются экструдеры различных типов и моделей для производства пищевых продуктов термопластической экструзией. Их выпускают фирмы Instapro, Wenger, Anderson, Spront, APY Baker, Simon Foods Engineers, Clextral, Croix, Cresot - Loire, Inotec, Creusot,, Werner & Pfleiderer, Schärf, Weber, Walter, Berstoft, BauSana, Pavan Mapimpianti, Gronodona Nimet, Pagani, Berge, B?hler, Buss, Lalesse, Mayer, Textruded Engineering; Cincinnati; Tochibe, Ohyama Food Machinery Co; Днепропетровский машиностроительный завод, Самарский завод аэродромного оборудования, Санкт-Петербургский завод "Арсенал", фирма "Белес", НТЦЭПУ РАН и др.

При конструировании экструдеров фирмы-производители основной задачей ставят создание универсальных машин для производства экструдированных продуктов сбалансированного состава практически всех видов с минимальными энергозатратами.

Компания Werner выпускает экструдеры серии Continua семи типоразмеров производительностью от 10 до 14000 кг/ч и серии 25К семи типоразмеров, производительностью от 5 до 12000 кг/ч.

Фирма Clextral производит экструдеры серии ВС семи типоразмеров производительностью от 5 до 16000 кг/ч. Шнеки состоят из однозаходных транспортирующих, месильных, уплотняющих элементов, насаженных на шлицевые валы. Корпус состоит из отдельных секций, которые могут включать отверстия для ввода сыпучих и жидких компонентов или для дегазации. Отличительная особенность экструдеров серии ВС ~ индуктивный нагрев, при котором 65-70 % электроэнергии преобразуется в тепло. Температура в корпусе может достигать 300 "С, что позволяет сжигать остатки сырья после остановки и отказаться от разборки и чистки экструдера перед следующим запуском.

Фирма Simon Foods Engineers (Великобритания) в сотрудничестве с фирмой Clextral выпускает экструдеры серии СЕ пяти типоразмеров производительностью от 30 до 2000 кг/ч. Эти машины отличаются от экструдеров серии ВС только электрооборудованием.

Фирма Textruded Engineering (Швейцария) производит экструдеры с коническими шнеками. Их преимущество состоит в удобстве разборки и очистки, а недостаток - в невозможности менять местами шнековые элементы при их износе.

Фирма Wenger выпускает семь моделей экструдеров двадцати модификаций. Во многих из них предусмотрена возможность введения пара и воды в нескольких местах технологической части корпуса, что обеспечивает мягкий режим.

Фирма Baker Perkins (Великобритания) производит двухшнековые экструдеры марки МРР. Одна из их особенностей - открывающийся по горизонтали корпус, что позволяет производить мгновенную остановку для осмотра устройства и обеспечивает замену шнеков за минимальное время. Производительность машины - 160-12000 кг/ч. Двухшнековые экструдеры отличаются от одношнековых не только конструктивными особенностями, но и технологическим процессом и по существу являются принципиально новыми машинами.

Фирма Schärf (Германия) выпускает три модели экструдеров типа SSК, SМ и SLS. Скоростной короткошпиндельный экструдер серии SSК применяют для производства воздушных (пористых) закусок - снэков, хлопьев к завтраку, растворимых продуктов, хлебцев для диетического питания, этилового спирта.

Экструдер данного типа имеет более высокую тепловую и механическую производительность обработки при меньшей потере пищевой ценности благодаря очень короткой продолжительности обработки.

Экструдер серии SМ используют для производства закусок снэков - хлопьев, растворимого корма для животных. Он имеет хорошие гомогенизирующие характеристики, возможна каскадная работа с экструдерами серии SSК.

Длинношнековый экструдер серии SLS применяют для производства гранулированных закусок - снэков, растворимых продуктов, крупы, текстурированного растительного протеина, заменителей мяса, кормов для животных.

Развитие экструзионной техники и технологии в России и других странах СНГ находится на начальном этапе. Процессы экструзии для перерабатывающих отраслей промышленности являются новыми и еще недостаточно изученными. Отечественная техника для экструзии представлена в основном одношнековыми экструдерами А1-КХП, А1-КХ2П, КМЗ-2.

Многие фирмы работают над экструзионным производством сладкого печенья. Однако в большинстве случаев получается сильнопористый продукт, аналогичный хрустящим хлебцам и отличающийся от них только сладким вкусом. Подобные изделия выпускают на экструдерах Continua фирмы Werner & Pfleiderer.

Фирма Simon Foods Engineers предлагает оборудование для выпуска изделий, начиная от простых хлебцев и кончая глазированными двухслойными с различными начинками. Полосы экструдированного продукта вытягиваются специальным приспособлением и подаются на резку. Далее заготовки направляются в обжарочный тоннель. После охлаждения на транспортере хлебцы укладываются и упаковываются машинами.

Фирма Simon Foods Engineers разработала экструзионную технологию производства сахарного печенья похожего на традиционное по консистенции и органолептическим свойствам. Большой интерес представляет производство печенья в виде трубочек, наполненных кремом, джемом или шоколадом. Технику для изготовления таких изделий выпускают большинство ведущих фирм-производителей экструдеров - Textruded Engineering, Clextral, Werner & Pfleiderer и др. Благодаря специальной конструкции матрицы экструдированный продукт выходит из машины в виде трубки. Начинку подают в матрицу насосом и заполняют трубку экструдата непосредственно перед вспучиванием.

Фирма Ohyama Food Machinery Co. (Япония) поставляет универсальные линии GР 60 и GР 120 производительностью соответственно 60 и 120 кг/ч для выпуска кондитерских и закусочных изделий.

Фирма Werner & Pfleiderer (Германия) разработала технологию получения шоколада с использованием трех двухшнековых экструдеров Continua. Разработанный фирмой Clextral экструдер заменяет 4-8 коншмашин. Аромат получаемого новым способом шоколада лучше, чем у коншированного классическим способом.

Среди диетических продуктов, производимых фирмой Pavan Mapimpianti, можно выделять продукты типа хрустящих палочек с содержанием большого количества балластного материала (с использованием пшеничных и кукурузных отрубей), отличающиеся очень низким содержанием крахмала и эффективных для улучшения пищеварения.

Фирма Werner & Pfleiderer благодаря накопленному опыту в процессе изготовления свыше 3000 экструдеров, работающих во всем мире и в самых различных областях, специально для пищевой промышленности разработали технологию изготовления ряда пищевых продуктов: модифицированных и специальных крахмалов, детского питания инстант, набухающей муки, зерна для завтрака, лепешек, печенья, текстурированных растительных протеинов, зерна с добавлением протеина, панировочных сухарей, жевательной резинки, карамели, суповых концентратов, мясных концентратов, коллагенных масс и др.).

Линия фирмы Werner & Pfleiderer для производства лакричных изделий и фруктовой жевательной резинки показана на рис. 2.

 

 

 
 

 

 


 

Линия работает следующим образом. Предварительно смешанные компоненты (смесь глюкозного сиропа, мелассы, сахара, муки и специального крахмала) с влажностью около 20% из смесителя 1 подаются в экструдер 2; шнеки со скоростью вращения 65 мин-1 транспортируют смесь в зону смешивания и диспергирования, где она интенсивно измельчается и нагревается под давлением. Вследствие этого сахар растворяется, крахмал желируется. В зоне вакуумирования с помощью специального устройства 3 излишек влаги удаляется до необходимого влагосодержания (примерно с 20 до 14 %). В это же время температура продукта понижается до необходимой для его формования. Далее насосом 4 в него вносятся красящие и ароматические вещества, после чего продукт экструдируют в виде жгутов экструдером серии Continua со шнеками, вращающимися в разных направлениях, и удлиненным корпусом.

Разнообразие применяемых фильер 5 позволяет получать лакричные и фруктово-винные гуми любых форм и размеров, которые ограничены лишь шириной выходного сопла (около 1200 мм). Экструдированный продукт транспортером 6 подается в охлаждающий тоннель 7, после чего режется устройством 8 на отдельные изделия и поступает на упаковочную машину 9.

Фирма Simon Foods Engineers использует экструдер серии 5СЕ для производства карамельных масс из сахара и патоки путем растворения сахара и уваривания массы при температуре около 200 °С. Полученная карамельная масса имеет низкую вязкость и легко формуется при выходе из экструдера.

В экструдерах фирмы Simon Foods Engineers и Clextral со шнеками, вращающимися в одном направлении, получают конфетные массы с влажностью около 20 %, которые отливкой формируют в крахмальные формы (желейные лакричные конфеты и на основе желатина).

В то же время вышеприведенные фирмы стремятся разрабатывать технологии получения жевательной резинки на основе модифицированного крахмала на экструдерах со шнеками, вращающимися в одном направлении.

Фирма PAVAN S.p.A. производит пеллеты, используя последовательно два типа экструдеров. В первом разваривают крахмалсодержащее сырье, а во втором из разваренной массы формуют пеллеты различной конфигурации.

В России компания "Тех-Норд" (С.-Петербург) совместно с Институтом биохимической физики РАН модернизировала короткошнековый двухшнековый экструдер РЗ-КЭД-88 с целью производства на нем пеллет. Поданным этой компании, в настоящее время установка используется на одном из предприятий С.-Петербурга в составе линии по производству пеллет из крахмалсодержащего сырья.

Машинно-аппаратурная схема линии производства чипсов, разработанная группой РАVАN S.р.А. (рис. 3), включает участки подготовки сырья, гидротермомеханической обработки рецептурной смеси и формования пеллет (экструзионный участок), сушки пеллет, термической обработки пеллет, нанесения вкусоароматических добавок и упаковки готовой продукции.

 
 

 


 

 

Участок обработки сырья по технологии группы PAVAN S.p.A. состоит из двух экструдеров.

В отличие от технологии фирмы PAVAN S.p.A., ряд немецких фирм изготовляет пеллеты с помощью одного длинношнекового экструдера фирмы Schärf GmbH, в котором осуществляются разваривание крахмалсодержащего сырья, его охлаждение и формование.

Машинно-аппаратурная схема производства легких завтраков из пеллет (гранулированные легкие закуски, быстрорастворимые хлопья, инстант -макаронные изделия, аналоги мяса, модифицированный крахмал, детские хлопья, инстант-гранулят, пудинг-порошок и др.) включает следующие операции (рис. 4). Основные и вспомогательные рецептурные компоненты поступают из загрузочных бункеров 1 наклонными шнеками 2 в систему дозаторов 3. Затем непрерывно и синхронно дозируют рецептурные сухие компоненты и воду дозаторами 3 в шнековый смеситель с псевдоожиженным слоем 4 для интенсивного смешивания и увлажнения экструдируемой смеси. Увлажненная однородная смесь дозаторами 5 непрерывно подается в экструзионную камеру многосекционного экструдера б марки SLS-Schärf. В экструзионной камере тесто с влажностью не более 30 % разваривается и смешивается в низкоскоростном одношнековом экструдере при малой скорости сдвига материала без разрушения структуры крахмала в зерне. Процесс варки теста в экструдере происходит при 150 °С, а затем его охлаждают ниже температуры 110 °С и формуют. Процесс варки и охлаждения в многосекционном экструдере осуществляют за счет комбинированного воздействия электронагрева корпуса камеры и охлаждения водой. На последней стадии обработки проваренное охлажденное тесто подвергается сжатию и формованию, проходя через специальное выходное отверстие (фильеру), которое расположено в конце охлаждаемой секции камеры и обеспечивает сброс давления и частичное охлаждение экструдируемого материала. Для получения кусочков пеллет необходимого размера экструдируемые жгуты теста на выходе экструдера разрезаются специальными вращающимися ножами 7.

 
 


Рис. 4. Машинно-аппаратурная схема линии производства экструдированных продуктов легких завтраков из пеллет: 1 - загрузочный бункер; 2 - шнеки; 3 - дозаторы; 4 - шнековый смеситель с псевдоожиженным слоем; 5 - дозатор; 6 - экструдер; 7 - формующая головка; 8, 10 - охлаждающий конвейер; 9 - вальцующая машина; 11 - барабанная сушилка; 12 - пневмотранспорт; 13 - приемный силос-накопитель; 14 - выгрузной силос; 15 - дозаторы; 16 - фритюрная ванна; 17 - дозатор пряностей; 18 - отделочный барабан; 19 - калорифер

 

Операции разваривания и охлаждения осуществляют в экструзионной камере в мягком режиме благодаря применению шнека низкочастотного вращения. Влажность отформованных пеллет - 22-28 %, что позволяет раскатывать их вальцеванием, для чего подают охлаждающим конвейером 8 на вальцующую машину 9. Затем дополнительно охлаждают отвальцованные тестовые изделия в конвейере 10, чтобы не слипались между собой перед подачей в сушилку 11. Мягкий, двухстадийный (40...50 °С и 60...90 °С) режим сушки пеллет поддерживается калорифером 19. Влажность пеллет перед подачей в фритюрную ванну должна быть не выше мономолекулярно-связанной (9-13 %). Высушенные пеллеты подаются пневмотранспортом 12 в приемный силос-накопитель 13 для последующей непрерывной подачи их через выгрузной силос 14 дозаторами 75 в фритюрную ванну 16 для сушки или обжарки до влажности 3~5 %. Взорванные и обжаренные пеллеты обрабатывают в отделочном барабане 13 путем напыления на них пряностей с помощью дозаторов 11. Затем охлаждают и фасуют.

По данной технологии можно получать широкий ассортимент пеллет разнообразной формы, биологической и пищевой ценности. Благодаря большому выбору сырья (хлебный и картофельный крахмал, мука пшеничная, ржаная, кукурузная, рисовая, соевая, картофельные хлопья, сушеный картофель, растительные протеины, яичный и молочный порошок, пряности и ароматические вещества) и рецептурам.

Производительность линии - 100-1000 кг/ч, обслуживается она 1-4 рабочими, расход удельной мощности по готовому продукту - 0,18-0,56 кВт/ч. В линии можно использовать экструде-ры марки SLS-Schärf.

Машинно-аппаратурная схема производства глазированных продуктов типа легких завтраков (арахисовые хлопья, луковые кольца, сырные хлопья и завитки, булочки, обжаренные в масле, рисовые чипсы, пшеничный поп-корн, сахарные диски и др.) включает следующие стадии (рис. 5).

 
 

 


 

Основные рецептурные компоненты поступают в бункер 1 для интенсивного смешивания их между собой и с водой или водным раствором, для чего последний распыляют дозатором 2 в бункер с крупяной смесью. Экструдируемую смесь подают из бункера 1 наклонным шнеком 3 в систему дозаторов 4 для непосредственного дозирования в экструзионную камеру экструдера 5. Параллельно из второго дозатора 4 дозируют малые рецептурные компоненты, служащие для придания вкуса, аромата и цвета готовым экструзионным изделиям.

В экструзионной камере все компоненты смешиваются и развариваются до получения теста однородной вязко-пластичной структуры, а затем тесто подвергается сжатию и формованию через филеры матрицы в виде непрерывных жгутов экструдата с последующей резкой вращающимися ножами до заданных размеров и форм. Экструдированные изделия (влажностью 8~12 %) пневмотранспортом 6 направляются в производственный накопительный силос 7 и выгрузной силос 8, а далее в вертикальный элеватор 9

Затем экструдаты попадают в вертикальную шахтную сушилку 10 для сушки изделий до влажности 3~4 %.

Высушенные экструдированные изделия поступают из сушилки через наклонный конвейер 11 для обработки их поверхности в отделочный барабан 14 путем глазирования смесью из емкости 12, затем охлаждают и фасуют.

Для производства глазированных экструдированных продуктов используют большой ассортимент сырья: кукурузная и рисовая крупа, дробленый рис, пшеничные отруби, сушеные картофельные продукты, сахар, приправы, ароматизаторы.

Производительность линии - 400-450 кг/ч, обслуживают ее 1-2 рабочих, удельный расход мощности по готовому продукту - 0,13-0,28 кВт/кг. В линии можно использовать экструдеры марки SSK-Schärf или SMS-Schärf.

Необходимо отметить успехи фирм Werner & Pfleiderer и Clextral в создании более 800 моделей экструдеров и новых технологий для производства экструдированных продуктов.

Относительно молодая фирма Schärf GmbH (с 15-летним стажем) создала самую современную технику и технологию экструзии, охватывающую выпуск практически всего ассортимента предполагаемых экструдируемых продуктов максимально сбалансированного состава.

Отечественный опыт создания оборудования для реализации экструзионных технологий ограничивается разработкой и производством нескольких типоразмеров экструдеров. Вспомогательное оборудование для линии специально не разрабатывается и комплектуется из машин и аппаратов, предназначенных для других производств.

Экструдеры всех фирм обеспечивают качественный выпуск широкого ассортимента экструдированных продуктов. Поэтому при покупке импортного экструдера необходимо учитывать в первую очередь стоимость и возможность поставки комплектующего оборудования.

 

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.