Основные методы сушки макаронных изделий

Способы интенсификации сушки макаронных изделий

Биохимические изменения крахмала и белка макаронных изделий и их технологических характеристик при термообработке и сушке

Изменение структурно-механических свойств макаронных изделий, подвергнутых гигротермообработке

Массообменные характеристики и равновесная критическая влажности макаронных изделий

Установка для сушки макаронных изделий по новой технологии и обоснование целесообразности внедрения нового способа сушки

ВВЕДЕНИЕ

Макаронные изделия благодаря низкой влажности могут длительное время сохраняться. Высушивание их является энергоёмким и длительным процессом из всех технологических стадий производства макарон. В последнее время большое внимание уделяется предварительной подготовке объекта сушки к обезвоживанию. Целью такой подготовки является снижение энергии связи влаги с материалом и изменение его теплофизических характеристик, обеспечивающих возможность применения "жестких" режимов сушки без ущерба для качества высушиваемого продукта.

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ СУШКИ МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

В макаронной промышленности в основном применяется конвективная сушка. Разработаны разновидности сушильных установок - от замкнутых камер до современных сушильных, туннельных, непрерывно действующих агрегатов, снабженных системами автоматического регулирования параметров режима сушки. Однако даже при высокой степени механизации и автоматизации этих установок процесс сушки изделий остается длительным. Известно немало исследований посвященных проблеме интенсификации этого процесса путем повышения сушильной способности воздуха; применения новых способов сушим; терморадиационный, радиационно-конвективный, сублимационный и др.

Режимы сушки, применяемые в макаронной промышленности, разнообразны. При выборе оптимального режима сушки необходимо учитывать технологические свойства макаронного теста.

Известно, что для конвективной сушки применяется в основном два типа режимов: непрерывный и пульсирующий.

Непрерывная сушка при постоянной сушильной способности воздуха проста в отношении регулирования параметров воздуха и процесса в целом. Параметры воздуха при этом режиме сушки остаются постоянными на протяжении всего процесса обезвоживания.

Основным недостатком непрерывного режима является то, что сушку проводят при высокой сушильной способности воздуха. Такой режим можно применять только для изделий стойких к деформации: суповых засыпок и порошкообразных, изделий. Сушка их происходит в более короткий срок, чем длиннотрубчатых, размеры их меньше, они лучше поддаются всесторонней обдувке воздухом за счет пересыпания.

Длиннотрубчатые изделия сушатся при трёхстадийном или пульсирующем режиме. Последний условно делится на следующие стадии. Первая стадия - предварительная сушка. Ее целью является стабилизация формы изделий предотвращение зависания, плесневения и вытягивания. "Подсушка"" длится от 30 мин до 2 ч. и протекает при сравнительно "жестких" режимах в течение которых удаляется от 1/3 до половины влаги от того количества, которое должно быть удалено за время сушки из макаронных изделий.

Такое интенсивное обезвоживание возможно только на первом этапе сушки, когда макаронное тесто пластично и отсутствует опасность появления трещин. Дальнейшее ведение процесса при "жестком" режиме невозможно, так как это приведет к растрескиванию изделий, возникший при этом большой градиент влажности и возросшие напряжения нельзя будет уменьшать, поскольку макаронное тесто приобрело свойства упругого тела.

Во избежание растрескивания проводится вторая стадия – отволаживание. Путем повышения относительной влажности воздуха добиваются "размягчения корочки" за счет увлажнения поверхностного слоя в результате происходит снижение градиента влажности и рассасываются возникшие напряжения. Этот процесс лучше вести при сравнительно высоких температурах и относительной влажности воздуха, при которых скорость диффузии влага увеличивается, а испарение влаги с поверхности уменьшается. В этих условиях продолжительность отволаживания сокращается.

Третья стадия - окончательная сушка - проводится при "мягком" режиме для того, чтобы касательные напряжения не превысили предельного значения, так как изделия находятся в состоянии упругих деформаций. При этом скорость испарения влаги с поверхности должна быть соизмерима со скоростью ее подвода из внутренних слоев к верхнему слою. На этом этапе сушку можно чередовать с отволаживанием.

Большое значение имеет медленное охлаждение продукции после ее сушки, чтобы к моменту упаковки градиент влажности был минимальным. При резком охлаждении возможно образование трещин за счет недостаточного выравнивания влагосодержания по слоям изделия.

И.М. Савиной исследован трехстадийный режим сушки короткорезанных изделий. Установлено, что на общую продолжительность сушки оказывает большое влияние количество влаги, удаляемое в период предварительной сушки. Сопоставлен трехстадийный режим сушки с непрерывной сушкой при постоянных параметрах воздуха (t = 60 °С; φ = 70 %; V = 0,9 м/сек). В обоих случаях получено хорошее качество продукта, однако продолжительность сушки при трехстадийном режиме оказалась на 20-25 % короче.

И. Т. Тараным предложен 5-ти стадийный режим сушки длиннотрубчатых макаронных изделий: предварительная сушка; кратковременное (глубокое) отволаживание; повторная сушка; длительное (поверхностное) отволаживание и досушка.

Применение многостадийного режима значительно сократила продолжительность процесса сушки до 10-12 ч.

В макаронной лаборатории ВНИИХП проведена работа по изучению сушки макарон во вращающихся цилиндрических кассетах по методу французской фирмы Bassane .

Доказана возможность получения прямых трубчатых макаронных изделий и установлено, что цилиндрическая кассета должна иметь отношение Д/L = 0,47, торцевые стенки - сплошные, гладкие, без перфораций. В кассету следует помещать изделия влажностью не более 29 %; объем кассеты заполнять сырыми изделиями на 62-65 %. Найдена зависимость скорости обдувки макарон воздушным потоком от живого сечения кассеты при различной частоте ее качания.

На основании экспериментальных данных выявлено наиболее оптимальное значение площади живого сечения обечайки для кассеты – 45 %.

Рекомендуется предварительную сушку осуществлять сушильным агентом (температура воздуха 50 °С и относительная влажность 65 %) со скоростью 5 м/с ев при амплитуде качания кассеты 140 °С и частоте ее качания 15-12 качаний в минуту. Продолжительность сушки 1,5 часа, конечная влажность полуфабриката – 22 %.

После предварительной сушки, перед началом окончательной сушки изделия необходимо подвергнуть отволаживанию в течение 60 мин при температуре воздуха 47 °С, влажности 88-94% и частоте вращения кассеты 2 об/мин.

Окончательную сушку необходимо проводить воздухом при следующих его параметрах: температура – 50 °С, относительная влажность – 80 %, скорость воздушного потока - 5 м/сек. Амплитуда качания кассеты – 180 °С, частота качания - 15 качаний в минуту, продолжительность качания и обдувки - 20 мин; отволаживание следует осуществлять в течение 40 мин при температуре воздуха 47 °С, относительной влажности 88-94 %, частоте вращения кассеты 2 об/мин. Затем цикл повторяется. Общая продолжительность сушки макарон 17-18 час.

В настоящее время в различных отраслях промышленности находит применение терморадиационный метод энергоподвода, при котором интенсификация процесса сушки достигается за счёт использования коротковолнового инфракрасного излучения.

Вопрос использования инфракрасного излучения для сушки макаронных изделий впервые изучен А. С. Гинзбургом, И. Х. Мельниковой, Н. А. Лукьяновой, И. М.Савиной и др.

Отмечено, что ввиду особенностей движения влаги под действием инфракрасных лучей наблюдается очень быстрое обезвоживание поверхностного слоя за счет появления значительного температурного перепада внутри материала. В результате резкого снижения влажности не поверхности происходит неравномерная усадка рядом лежащих слоев, что вызывает растрескивание материала. Вследствие этого непрерывное облучение нельзя применять при сушке макарон и макаронных изделий. Предложен комбинированный терморадиационно-конвективный метод сушки, при котором происходит сочетание периодического облучения сушимого материала с конвективной сушкой.

Дня макарон обыкновенных (диаметром 7 х 4,5 мм) из муки I сорта рекомендован следующий режим сушки:

Опыты Ф. Стаффа (США) показали, что при применении инфракрасного излучения продолжительность сушки короткорезанных макаронных изделий, изготовленных из высокопротеиновой пшеничной и соевой муки, значительно уменьшается. При этом изделия приобретают коричневый оттенок.

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано при производстве макаронных изделий. Макаронные изделия предварительно прогревают в течение 1,5÷2,0 мин паром, имеющим температуру 95÷120°С и относительную влажность 45÷50%. Осуществляют последующую высокотемпературную сушку по двухстадийной схеме до достижения потребительской влажности 12,5÷13%, стабилизацию механических характеристик изделий после сушки и охлаждение их до температуры окружающей среды. Температура и относительная влажность воздуха на 1-й стадии такие же, как и при прогреве изделий. На 2-й стадии температуру и относительную влажность воздуха скачкообразно снижают соответственно до 90÷98°С и 43÷45%. Продолжительность стабилизации - 20÷25 мин. Проводят ее при температуре воздуха 30÷35°С и равновесной относительной влажности его 70÷75%. Охлаждение макаронных изделий осуществляют посредством обдува их атмосферным воздухом. Изобретение позволяет осуществить оптимизацию технологии сушки макаронных изделий, обеспечивающей радикальное сокращение длительности рабочего процесса без ухудшения их потребительских качеств. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано при производстве макаронных изделий.

Из отечественной и зарубежной специальной литературы и других информационных источников известен ряд способов сушки макаронных изделий, в т.ч. и предусматривающих предварительный прогрев их посредством кратковременной, в течение 1,5÷2,0 минут, гидротермической обработки паром с последующим высокотемпературным воздействием на них путем обдува подогретым воздухом, с использованием принудительной циркуляции его по замкнутому циклу и охлаждением изделий в конце сушки до температуры окружающей среды (см., например, кн. "Макаронное производство", под ред. М.Е.Чернова, М.: Мир, 1994 г., стр.74, 91; Назаров Н.И. "Технология макаронных изделии ", М.: Пищевая промышленность, 1978 г., стр.216, 217; Медведев Г.М., Крылова В.В. "Технология и технохимконтроль макаронного производства", М.: Пищевая промышленность, 1979 г.; пат. JP №57-54028, A 23 L 1/16, 04.01.82 г.; RU №2087104, A 23 L 1/16, 20.08.97 г.; RU №2101978, A 23 L 1/16, B 65 D 85/22, 21.01.98 г. и др.).

Однако сушка макаронных изделий в соответствии с предусматриваемыми этими известными способами технологиями занимает слишком много времени. Обусловлено это в основном нерациональностью режимов обработки макаронных изделий как во время самой сушки, так и после нее, в процессе охлаждения их до температуры окружающей среды и другими факторами.

Из числа известных аналогов изобретения ближайшим (прототипом) является способ сушки макаронных изделий по пат. RU №2087104, A 23 L 1/16, 20.08.97 г.

Предусматриваемая в указанном способе предварительная гидротермическая обработка макаронных изделий паром позволяет существенно сократить время прогрева их до 1,5÷2,0 минут и реализовать возможность проведения после этого высокотемпературной сушки, осуществляемой в данном случае по одностадийной схеме до достижения в конце нее потребительской влажности изделий.

Указанный способ достаточно прогрессивен и до сих пор широко применяется в пищевой промышленности при производстве макаронных изделий. Использование в соответствии с ним при производстве макаронных изделий высоких температур способствует соответствующему ускорению сушки и улучшению микробиологических и ряда других их потребительских качеств.

Однако из-за этой же особенности указанной технологии и одностадийной схемы сушки макаронные изделия по окончании последней имеют достаточно высокую температуру. Данное обстоятельство способствует возникновению в обрабатываемом продукте соответствующих остаточных механических напряжений. В последующем, например, при резком охлаждении высушенных макаронных изделий до температуры окружающей среды, при транспортировке, либо при длительном хранении указанные напряжения могут привести к растрескиванию изделий и потере ими соответствующих потребительских качеств. Для исключения указанного недостатка охлаждать высушенные таким способом макаронные изделия следует очень медленно, а это связано с большими временными затратами.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков вышеперечисленных известных аналогов и прототипа посредством соответствующей оптимизации технологии сушки макаронных изделий, обеспечивающей радикальное сокращение длительности рабочего процесса без ухудшения их потребительских качеств.

В соответствии с изобретением поставленная задача достигается тем, что согласно заявляемому способу сушки макаронных изделий, предусматривающему предварительный прогрев их посредством кратковременной, в течение 1,5÷2,0 минут, гидротермической обработки паром с последующим высокотемпературным воздействием на них путем обдува подогретым воздухом, принудительно циркулирующим по замкнутому циклу, и охлаждением изделий в конце сушки до температуры окружающей среды, паровую обработку изделий проводят при температуре пара 95÷120°С и сравнительно небольшой, порядка 45÷50%, относительной влажности его, а высокотемпературное воздействие на них - по двухстадийной схеме, предусматривающей на первой стадии, длящейся примерно половину общего времени сушки, составляющего порядка 18÷20 минут, обдув изделий в форсированном режиме при идентичных по сравнению с паром температурно-влажностных параметрах воздуха, обеспечивающем максимально возможную скорость отдачи указанными изделиями содержащейся в них влаги, а на второй - некоторое замедление по отношению к первой скорости сушки посредством скачкообразного снижения температуры и относительной влажности воздуха соответственно до 90÷98°С и 43÷45% с продолжением сушки при таком режиме до приобретения изделиями потребительской влажности.

Высушенные таким образом макаронные изделия перед охлаждением их до температуры окружающей среды подвергают относительно непродолжительной, в течение 20÷25 минут, стабилизации путем обдува их теплым воздухом, имеющим пониженную до 30÷35°С температуру и равновесную, порядка 70÷75%, относительную влажность.

Проводимое за этим охлаждение макаронных изделий до температуры окружающей среды осуществляют обдувкой их атмосферным воздухом.

Достижению поставленной задачи способствует также и то, что обдув макаронных изделий в процессе их сушки осуществляют в реверсивном режиме при скорости воздуха порядка 1,0÷1,5 м/с.

Вначале рабочего процесса изменение влагосодержания продукта происходит весьма медленно. Однако при вышеуказанных температурно-влажностных параметрах пара макаронные изделия очень быстро в течение 1,5÷2,0 минут прогреваются по всему объему до достаточно высокой, порядка 75÷78°С, температуры, соответствующей температуре испарения жидкости при данных условиях. Указанное обстоятельство обусловлено в основном частичной конденсацией пара непосредственно на поверхности обрабатываемых макаронных изделий. При конденсации пара коэффициент теплопроводности прогреваемого материала в зоне контакта увеличивается в несколько раз, благодаря чему за столь короткий промежуток времени собственно и реализуется вышеупомянутый эффект, заключающийся в динамическом (скоростном) характере прогрева макаронных изделий при гидротермической обработки до температуры 75÷78°С.

Влагоотдача при предварительном прогреве макаронных изделий невелика, порядка 2÷3%. Однако такой прогрев создает весьма благоприятные условия для использования предусматриваемой заявляемым способом последующей высокотемпературной сушки макаронных изделий по двухстадийной схеме.

Как уже отмечалось выше, температурно-влажностные параметры используемой на первой стадии сушки воздушной среды точно такие же, как и на этапе предварительного прогрева макаронных изделий (температура: 95÷120°С, относительная влажность 45÷50%). Сушка макаронных изделий на данной стадии характеризуется интенсивным изменением влагосодержания в них по линейному закону. Температура поверхности макаронных изделий в этот период времени практически неизменна и равна температуре адиабатического насыщения используемой для сушки воздушной среды. На данной стадии сушки из макаронных изделий удаляется преимущественно осмотически-связанная влага. Отдача указанной влаги осуществляется с максимально возможной скоростью, составляющей порядка 1,0÷2,5% в минуту.

Продолжительность этой стадии составляет примерно половину, порядка 9÷10 минут, общего времени высокотемпературной сушки макаронных изделий. К концу стадии макаронные изделия теряют до 12÷13% содержащейся в них влаги. Остающаяся в макаронных изделиях к этому моменту (до 21÷22%) влага находится, в основном, в адсорбционно-связанном виде и для последующего удаления ее до приобретения ими потребительской влажности, составляющей примерно 12,5÷13%, необходимы более «мягкие» режимы проведения заключительной стадии сушки.

Как отмечалось выше, температура и относительная влажность используемой на второй стадии сушки воздушной среды составляет соответственно 90÷98°С и 45÷50%. Несмотря на некоторое снижение температуры воздуха на данной стадии она все же еще достаточно высока и продолжает оказывать соответствующее влияние на удаление адсорбционно-связанной влаги, перемещающейся (мигрирующей) в обрабатываемом продукте в виде пара. Однако скорость влагоотделения при таких температурно-влажностных параметрах заметно замедляется, примерно до 0,8÷0,3% в минуту.

Изменение ее, в отличие от первой стадии сушки, имеет нелинейный характер.

При скачкообразном снижении температурно-влажностных параметров используемого на второй стадии сушки макаронных изделий воздуха реализуется совпадение по направлению градиентов влажности и температуры, при котором термо- и концентрационная диффузии влаги протекают также в одном направлении, способствуя дополнительному влагоотделению.

Для повышения эффективности сушки макаронных изделий обдув их в процессе нее осуществляют в реверсивном режиме при скорости воздуха порядка 1,0÷1,5 м/с.

Продолжительность второй стадии сушки примерно такая же, как и первой. Практически, за то же самое время макаронные изделия, теряя до 8% влаги, приобретают конечную (потребительскую) влажность порядка 12,5÷13%. При этом общее время сушки макаронных изделий по предлагаемой технологии чрезвычайно мало и составляет для короткорезаных изделий порядка 18÷20 минут.

Однако такой высокоскоростной режим сушки чреват отмеченными выше по тексту негативными последствиями. Интенсивная сушка может привести к образованию в макаронных изделиях значительных по абсолютной величине остаточных механических напряжений. В последующем, например, при резком охлаждении высушенных таким образом макаронных изделий до температуры окружающей среды, при транспортировке, либо длительном хранении их указанные напряжения могут привести к растрескиванию изделий и потере ими соответствующих потребительских качеств. Для исключения этого в соответствии с заявляемым способом остаточные напряжения в высушенных по такой технологии макаронных изделиях устраняют сразу же после завершения двухстадийной высокотемпературной сушки при помощи относительно непродолжительной, в течение 20÷25 минут, стабилизации их механических свойств.

Физическая сущность данной операции заключается в принудительном прерывании следующего за высокотемпературной обработкой процесса охлаждения макаронных изделий и выдержке их в течение указанного времени в воздушной среде с равновесной влажностью, характеризующейся сравнительно низкой, порядка 30÷35°С, температурой и повышенной, примерно до 70÷75%, относительной влажностью воздуха.

В процессе стабилизации макаронных изделий происходит выравнивание температурно-влажностных показателей по всему их объему (слоям) и снижение величин остаточных механических напряжений в изделиях до приемлемого уровня, исключающего возможность ухудшения механической прочности высушенных по предлагаемой технологии изделий.

Проводимое по окончании стабилизации охлаждение макаронных изделий до температуры окружающей среды посредством принудительного обдува их атмосферным воздухом значительно ускоряет эту часть рабочего процесса по сравнению с естественным (пассивным) остыванием изделий на воздухе.

Для осуществления заявляемого способа сушки макаронных изделий ЗАО НПФ «ТЕКО» была разработана соответствующая конструкторско-технологическая документация и создано необходимое сушильное оборудование лоткового и конвейерного типов (на основе сушильных шкафов мод. С-109) производительностью от 100 до 300 кг изделий в час. Указанное оборудование оснащено соответствующей аппаратурой, позволяющей реализовать необходимые режимы сушки с автоматическим поддержанием и контролем задаваемых параметров ее и удалением испаряемой из макаронных изделий влаги в окружающее пространство.

На данном оборудовании фирмой была проведена достаточно большая серия всесторонних экспериментов исследовательского характера, позволивших существенным образом оптимизировать технологию сушки макаронных изделий с учетом современных тенденций развития данной области техники.

В результате указанной оптимизации было достигнуто радикальнее сокращение длительности высокотемпературной сушки короткорезаных макаронных изделий при гарантированном обеспечении их высоких потребительских качеств.

В ходе проведенных исследований экспериментально были уточнены номенклатура исходных продуктов для приготовления высококачественных макаронных изделий, виды и особенности необходимых технологических воздействий на них (включая их очередность, соответствующие температурно-влажностные режимы сушки, их продолжительность и многое др.), а также исследован характер изменения потребительских качеств данной продукции при граничных условиях ведения рабочего процесса.

Проведенные исследования показали, что при сушке по предлагаемой технологии макаронные изделия высокого качества могут быть получены из теста, приготовляемого из муки как твердых, так и мягких сортов пшеницы.

Использование при сушке макаронных изделий высоких температур приводит к инактивации окислительных ферментов и предотвращает потемнение продукта, способствует улучшению его цветности, а также коагуляции белков и фиксации клейковинной решетки, которая блокирует зерна крахмала от разрушения. Макаронные изделия в этом случае имеют необычайно привлекательный желтый или янтарно-желтый цвет насыщенной тональности, прозрачную стекловидную структуру и высокую механическую прочность.

Помимо всего этого высокая температура сушки способствует существенному улучшению микробиологических показателей макаронных изделий, поскольку при этом автоматически происходит их пастеризация.

Высокая механическая прочность макаронных изделий позволяет достаточно длительное время хранить, а также доставлять их потребителю любым видом транспорта без растрескивания и потери соответствующих потребительских качеств.

Проведенная Испытательно-аналитическим центром НИИ пищевой промышленности Уральского отделения (г. Екатеринбург) проверка потребительских качеств высушенных предлагаемым способом макаронных изделий посредством соответствующего химического анализа показала, что все, входящие в состав структуры белка указанных изделий, 20 аминокислот после высокотемпературного воздействия на них остаются после сушки без каких-либо изменений. Не было выявлено никаких отклонений и по углеводам (крахмальные зерна оставались в целостности). Косвенно данный факт подтвержден варкой макаронных изделий. Варка показала, что у таких макаронных изделий в ходе нее в значительной мере сокращаются потери сухих веществ, а также и само время их приготовления (до 7÷8 минут). Вода после варки макаронных изделий оставалась светлой и практически не имела осадка, а потеря ими сухих веществ не превышала допускаемых соответствующими нормативными документами (ГОСТ) 6%.

Визуально было видно, что макаронные изделия при варке не слипались между собой и поскольку содержащийся в них крахмал практически не переходил в воду, питательная ценность их при этом, несомненно, не ухудшалась.

Помимо перечисленного в процессе исследований было установлено также то, что в пределах указанных в заявляемом способе сушки макаронных изделий интервалов температурно-влажностных параметров рабочего процесса основные показатели эффективности последнего (такие как общее время сушки, количество испарившейся в ходе нее влаги и др.) имеют относительно небольшие разбросы, а потребительские качества - несущественные отклонения от нормы, обусловленные, в основном, различной номенклатурой подвергающихся сушке изделий, используемых для их приготовления исходных продуктов и рядом других факторов.

С другой стороны, проведенные исследования однозначно показали, что при выходе за границы данных интервалов температурно-влажностных параметров рабочего процесса потребительские качества макаронных изделий могут значительно ухудшиться. При этом на характер указанных изменений показателей качества существенное влияние может оказывать не только температура воздушной среды, но и ее относительная влажность. Так, например, при постоянной температуре воздуха 100°С и выходе относительной влажности его за нижнюю границу рабочего интервала (при значении ее порядка 30÷36%) высушенные изделия имели коричневую окраску, а в ряде случаев даже «подгорали».

При той же температуре воздуха, но величине относительной влажности его, выходящей за верхнюю границу рабочего интервала (при значении ее порядка 75÷85%), макаронные изделия слипались в один сплошной «пирог».

Результаты указанных исследований с учетом современных тенденций совершенствования данных технологий и оборудования для их осуществления собственно и были положены в основу заявляемого способа сушки макаронных изделий.

Учитывая достаточно высокую стабильность протекания рабочего процесса при соблюдении заданных режимов сушки, для пояснения особенностей использования (осуществления) заявляемого способа ниже по тексту приведен только один из примеров его реализации.

Пример осуществления заявляемого способа сушки макаронных изделий

Для сушки макаронных изделий «рожки гладкие» диаметром 3,5 мм в качестве исходного продукта была взята пшеничная мука высшего сорта, имеющая влажность 14,09%. Влажность приготовленного из нее теста составила 34,4%. Перед началом высокотемпературной сушки макаронные изделия предварительно прогревали посредством кратковременной, в течение 1,5 мин, гидротермической обработки паром, имеющим температуру 108°С и относительную влажность 48%. Затем прогретые таким образом макаронные изделия подвергали высокотемпературной сушке по двухстадийной схеме путем обдува их подогретым воздухом с использованием принудительной циркуляции его по замкнутому циклу в реверсивном режиме. Продолжительность каждой из указанных стадий составляла примерно половину (порядка 8,9 минуты) общего времени сушки. Температура воздуха на первой стадии составляла 108°С, а относительная влажность его - 48%. К концу указанной стадии из макаронных изделий было выпарено около 170 граммов влаги с 1 кг изделий.

На второй стадии сушки температуру и относительную влажность воздуха скачкообразно снизили соответственно до 98°С и 46%. К концу ее из макаронных изделий было выпарено около 160 граммов влаги на 1 кг изделий. При этом была достигнута необходимая потребительская влажность макаронных изделий, составляющая 12,5%. Суммарное количество выпаренной из макаронных изделий на обеих стадиях сушки влаги составило 330 граммов с 1 кг изделий. Общее время сушки составило порядка 19,3 минуты. Энергозатраты на 1 кг высушенных макаронных изделий не превышали 0,2 кВт. По окончании высокотемпературной сушки макаронные изделия были подвергнуты относительно непродолжительной, в течение 20÷25 мин, стабилизации путем обдува их теплым воздухом, имеющим пониженную (до 30÷35°С) температуру и равновесную (порядка 70÷75%) относительную влажность.

Сразу же после стабилизации макаронные изделия были охлаждены до температуры окружающей среды посредством принудительного обдува их атмосферным воздухом при скорости его порядка 1,0÷1,5 м/с. Высушенные макаронные изделия имели прекрасные потребительские качества, которые практически ничем не отличались от приведенных выше по тексту.

Как видно из данного примера, заявляемая технология сушки макаронных изделий относительно несложна в реализации и не требует чрезвычайно больших затрат для своего осуществления.

Она без каких либо затруднений может быть многократно воспроизведена по имеющейся на нее документации на соответствующем сушильном оборудовании.

В настоящее время предлагаемая технология и созданное ЗАО НПФ «ТЕКО» для ее осуществления сушильное оборудование прошли соответствующую сертификацию.

Имеется гигиенический сертификат и сертификат соответствия установленного образца.

Возможности получения при осуществлении данного изобретения вышеупомянутого технического результата, заключающегося в устранении недостатков известных аналогов и прототипа посредством соответствующей оптимизации технологии сушки макаронных изделий, обеспечивающей радикальное сокращение длительности рабочего процесса без ухудшения их потребительских качеств, подтверждается приведенными ЗАО НПФ «ТЕКО» специальными расчетно-теоретическими и экспериментальными работами, а также тем, что созданное данной фирмой по результатам указанных работ сушильное оборудование для реализации заявляемого способа рекомендовано к внедрению в серийное производство.

В целом предлагаемая технология сушки макаронных изделий по своей эффективности не уступает современным известным технологиям, созданным ведущими отечественными и зарубежными фирмами, а по ряду показателей, таких как продолжительность сушки, потребительские качества продукта, энергозатраты на сушку одного килограмма его массы и др., даже превосходит их.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ сушки макаронных изделий, преимущественно малой длины, предусматривающий предварительный прогрев их посредством кратковременной, в течение 1,5÷2,0 мин, гидротермической обработки паром, с последующим высокотемпературным воздействием на них путем обдува подогретым воздухом с использованием принудительной циркуляции его по замкнутому циклу и охлаждением изделий в конце сушки до температуры окружающей среды, отличающийся тем, что паровую обработку изделий проводят при температуре пара 95÷120°С и сравнительно небольшой, порядка 45÷50%, относительной влажности его, а высокотемпературное воздействие на них - по двухстадийной схеме, предусматривающей на первой стадии, длящейся примерно половину общего времени сушки, составляющего порядка 18÷20 мин, обдув изделий в форсированном режиме, при идентичных по сравнению с паром температурно-влажностных параметрах воздуха, обеспечивающем максимально возможную скорость отдачи указанными изделиями содержащейся в них влаги, а на второй - некоторое замедление по отношению к первой скорости сушки посредством скачкообразного снижения температуры и относительной влажности воздуха соответственно до 90÷98°С и 43÷45% с продолжением сушки при таком режиме до приобретения изделиями потребительской влажности, после чего высушенные таким образом изделия подвергают относительно непродолжительной, в течение 20÷25 минут, стабилизации путем обдува их теплым воздухом, имеющим пониженную до 30÷35°С температуру и равновесную, порядка 70÷75%, относительную влажность, а проводимое за этим охлаждение изделий до температуры окружающей среды осуществляют обдувом их атмосферным воздухом.

2. Способ сушки макаронных изделий по п.1, отличающийся тем, что обдув изделий в процессе нее осуществляют в реверсивном режиме, при скорости воздуха порядка 1,0÷1,5 м/с.

Сушка отформованных нарезанных макаронных изделий - завершающий этап производства макарон, от которого зависит та кой важнейший показатель, как качество продукции. Осуществляется в специальных сушильных аппаратах, в которых применяется конвективный способ подвода тепла. Этот способ заключает­ся в непосредственном соприкосновении высушиваемого продук­та с сушильным агентом, в качестве которого обычно используют

Сушильная установка для макаронных изделий состоит из ка­меры, где происходит обезвоживание продукта; калорифера, где подогревается сушильный воздух; приточно-вытяжной системы для подачи подогретого и отвода отработанного воздуха. Калори­фер может быть расположен как внутри сушильной камеры, так и вне ее. В зависимости от способа обогревания теплоносителя ис­пользуются калориферы с водяным или паровым обогревом.

Макаронные сушильные установки различаются способами раз­мещения высушиваемого материала внутри камеры (рамки, кассе­ты, бастуны, ячейки) или устройствами для его перемещения.

По конструкции сушильные установки подразделяются на кон­вейерные, барабанные и шкафные, по принципу действия - на непрерывнодействующие, цикличные и периодические; по на­значению - на оборудование для сушки коротких или длинных

Установка для предварительного подсушивания коротких мака­ронных изделий входит в состав автоматизированной линии и пред­назначена для первичной подсушки макаронных изделий в целях прогрева продукта и предупреждения их слипания в процессе дальнейшей сушки.

Установка для предварительного подсушивания размещается под площадкой пресса, между его опорами. Основными узлами установки (рис. 4.18) являются блок сит с механизмом привода и система обогрева и вентиляции. Основное конструктивное отли­чие установки - количество ситовых уровней, которое может быть от одного до семи, но, как правило, нечетное.

Установка имеет сварной каркас /, выполненный из стального профиля. Внутри расположены одно над другим (в данном случае пять) металлические вибрирующие сита 8. Каждое сито представ­ляет собой сетку из нержавеющей стали, натянутую на деревян­ную или металлическую раму прямоугольной формы и закреп­ленную в металлическом каркасе. На концах каждого из четырех верхних сит (по ходу продукта) имеются прямоугольные окна, через которые сырые изделия пересыпаются сверху вниз с сита на сито. Нижнее сито соединено с лотком 6, который выступает за пределы камеры с противоположной от загрузки стороны.

На стенке каркаса со стороны выгрузки изделий закреплен привод сит, состоящий из электродвигателя клиноременной

передачи с двухступенчатыми шкивами, эксцентрикового вала и двух пар шатунов.

Первая пара шатунов соединена с набором из первого, треть­его и пятого сит, вторая - с набором из второго и четвертого сит.

При работе установки наборы сит совершают возвратно-по­ступательное движение в противоположных направлениях отно­сительно друг друга, что обеспечивает перемещение сырых изде­лий по первому, третьему и пятому ситам вперед, по второму и четвертому - в обратном направлении. Таким образом, переме­щаясь по ситам сверху вниз, сырой продукт последовательно в течение 2…3 мин проходит путь около 10 м, за это время из изде­лий удаляется до 3 % влаги.

На торцевых сторонах каркаса камеры каждой секции под си­тами установлено по два калорифера 3 и по два осевых восьмило­пастных вентилятора 4. В калориферы подается горячая вода. Вен­тиляторы непрерывно подают воздух, нагнетая его сквозь блок сит. Воздух забирается из помещения цеха через регулирующие шиберы 2 и 5 в обшивке камеры.

Установленный на торцевой стенке секции камеры центробеж­ный вентилятор 7 предназначен для удаления избытка влажного отработанного воздуха из секции.

Обшивка камеры состоит из деревянного или металлического каркаса, облицованного с внутренней стороны нержавеющей ста­лью, с наружной - пластиком. Между ними проложен термоизо­ляционный материал - пенопласт. Для облегчения доступа к вен­тиляторам, электроприводам и калориферам стенки камеры из­готовлены съемными.

Рис. 4.19. Конвейерная сушилка КСК-45

Конвейерная ленточная сушилка КСК-45 состоит из следующих основных частей (рис. 4.19): пяти ленточных конвейеров 4, двух приводных колонок 72, паровых калориферов 2, вентиляционной системы 9 и пульта управления сушилкой.

Каркас 1 сушилки сборный металлический, выполнен из про­фильного и листового проката, снаружи облицован металличес­кими щитами, имеет двери. Толщина слоя термоизоляционного материала 42 мм. Для наблюдения за процессом сушки продукта, отбора проб, очистки сеток и ремонта с боковых сторон сушилки установлены съемные щиты с окнами 7, а с торцевых- двери. Для наблюдения за температурным режимом установлены угло­вые термометры 8.

Внутри сушилки один под другим расположены пять пар бара­банов диаметром 340 мм каждый, на которые натянута металли­ческая сетчатая лента 3 шириной 2000 мм из нержавеющей стали, при этом общая площадь сушильной поверхности лент 45 м2. Каж­дая пара барабанов относительно другой смещена по длине, что позволяет продукту пересыпаться с ленты на ленту.

Для очистки поверхности барабанов от налипающего продукта на всех пяти натяжных барабанах установлены скребки. В местах ссыпания продукта с верхней ленты на нижнюю установлены по­воротные направляющие шибера 5.

Сушилка обогревается паровыми ребристыми калориферами, расположенными между ведущей и ведомой ветвями сетчатых лент всех пяти конвейеров. Калорифер 2 каждого конвейера состоит из двух последовательно соединенных батарей, каждая из которых представляет собой две продольные трубы с наружным диамет­ром 44,5 и внутренним 39,5 мм с отверстиями, в которые вставле­но 16 поперечных труб с наружным диаметром 38 и внутренним 33 мм. На поперечных трубах навиты металлические полоски ши­риной 30 мм и толщиной 1 мм так, что образуются ребра в коли­честве 100 на 1 м длины трубы. Площадь поверхности нагрева каж­дого калорифера 140 м2, общая площадь поверхности калорифе­ров сушилки 700 м2. Источником тепла для калориферов служит пар, который поступает от паросиловой установки под давлением 0,3…0,8 МПа по трубопроводу через регулирующий клапан и впускной коллектор 6, а от них через впускные вентили к каждо­му ярусу калориферов. Давление пара, поступающего в сушилку, контролируется манометрами, установленными на впускном и выпускном 11 коллекторах.

Сушилка оборудована вентиляционной системой, которая пред­ставляет собой две вытяжные камеры, изготовленные из листо­вой стали толщиной 1,5 мм и установленные над верхней лентой сушилки. В каждой камере находится по одному осевому вентиля­тору № 7, каждый из которых приводится в действие от электро­двигателя мощностью 2,2 кВт. Вращение вентиляторов с частотой 1500 мин -1 осуществляется через клиноременную передачу. Внут­ри вытяжных камер перед осевыми вентиляторами установлены поворотные шиберы 10, с помощью которых можно изменять ко­личество проходящего отработанного воздуха.

На рис. 4.20 изображена кинематическая схема сушилки КСК- 45. Движение ленточных конвейеров сушилки осуществляется от двух приводных колонок. От первой приводятся в движение пер­вый 3, третий 2 и пятый 1 ленточные конвейеры. Вращение при­водных барабанов осуществляется от электродвигателя 15 через клиноременную передачу 77, вариатор 7(5, цепную передачу 18, червячный редуктор 79 и систему цепных передач. От электродви­гателя первой колонки через клиноременную передачу 14, чер­вячный редуктор 13 и цепную передачу осуществляется вращение одного вала 4 с щетками, установленными в конце второго лен­точного конвейера. Вращение аналогичного вала 6 осуществляет­ся с помощью цепной передачи 9 и второй приводной колонки (на схеме не показана). Она имеет аналогичную конструкцию, от нее осуществляется привод второго 7 и четвертого 8 ведущих ба­рабанов конвейерных лент, а также вращение двух валов с щетка­ми, установленными в конце первой и третьей лент.

Над тремя верхними лентами находятся ворошители 5, кото­рые представляют собой вал с закрепленными на нем прутками. Он расположен поперек ленты, и при вращении прутки переме­шивают высушиваемые изделия, предотвращая образование ком­ков продукта. Привод ворошителей осуществляется от электро­двигателя 72 через червячный редуктор 77 и цепную передачу 10.

Сырые изделия при помощи раскладчика поступают на верх­нюю ленту сушилки, где довольно быстро перемещаются над ка­лориферами верхнего яруса. При этом испаряется более 1/3 влаги, подлежащей удалению. Далее продукт поступает на вторую ленту, которая несколько медленнее перемещается над калориферами

Рис. 4.20. Кинематическая схема сушилки КСК-45

второго яруса. Сушка продолжается здесь также довольно интен­сивно, удаляется примерно еще У3 влаги. Затем изделия поступа­ют на третью ленту, которая еще медленнее перемещается над калориферами третьего яруса, на этой ленте удаляется около 3 % влаги. Четвертая и пятая ленты имеют еще меньшие скорости, и за время нахождения на них продукт окончательно высыхает до стандартной влажности 13 %.

В процессе перемещения изделий на лентах образуется мелкая мучная крошка, которая проходит сквозь ячейки лент и собирает­ся в нижней части сушилки на поддонах.

Подогреваемый воздух (сушильный агент) проходит через су­шилку снизу вверх, подогревается в калориферах и охлаждается, проходя через конвейерные ленты с продуктом. Удаляемая из из-

Основные показатели конвейерных сушилок в автоматизированной линии ЛМГ

делий влага посредством вытяжных вентиляторов выводится в ат­мосферу.

Необходимый температурный режим воздуха в сушильной ка­мере можно изменять и регулировать вручную и автоматически.

Автоматизированные конвейерные сушилки для длинных макарон­ных изделий входят в состав автоматизированных линий ЛМГ или ЛМВ и представляют собой две последовательно установленные теплоизолированные сушильные камеры, в которых на специаль­ных конвейерах закреплены различные устройства для размеще­ния и перемещения макарон на бастунах. Характеристика суши­лок приведена в табл. 4.2.

Процесс сушки изделий осуществляется в два этапа: предвари­тельная сушка при сравнительно жестких технологических режи­мах в первой сушильной камере и окончательная сушка при пре­рывистом режиме (чередование сушки и отволаживания) во вто­рой сушильной камере.

Сушилка для предварительной сушки (рис. 4.21) представляет собой трехъярусную камеру с двумя зонами сушки - первая, ниж­няя, зона имеет один ярус, вторая, верхняя, зона - два яруса. Су­шилка состоит из каркаса, привода, механизма перемещения бастунов, системы подогрева воздуха и системы вентиляции. На метал-

а - кинематическая схема; б - схема перемещения бастунов

лическом каркасе внутри и снаружи крепится оборудование су­шилки. На рис. 4.21, а приведена кинематическая схема сушилки.

Привод сушилки обеспечивает движение механизма перемеще­ния бастунов и цепных конвейеров 1 и 13, передающих бастуны с яруса на ярус. Привод состоит из электродвигателя 20 (см. рис. 4.21, а), клиноременной передачи 21, червячного редуктора 22, цеп ной передачи 19, цевочного редуктора 23 с двумя выходными ва­лами. Вал 18 передает движение через систему конических редук­торов 7… 9, 11, 12 и цепными конвейерами 13 на эксцентрики 2,4;6 горизонтального перемещения зубчатых гребенок; второй вал 17 через систему конических редукторов 7(5, 74 - на эксцентрики 2, 5, 79, 75 вертикального перемещения зубчатых гребенок. Привод включается бастуном, поступающим из саморазвеса в предвари­тельную сушилку, а выключается кулачком, установленным на валу вертикального перемещения гребенок.

Механизм перемещения бастунов представляет собой зубчатые гребенки, расположенные в три яруса по всей длине сушилки. Гребенки закреплены на трех парах рамок, которые навешивают­ся на эксцентрики. В ярусах гребенки расположены зубьями вверх. Это позволяет осуществлять последовательное перемещение бастунов по ярусам от одного привода.

Работа механизма перемещения бастунов осуществляется сле­дующим образом. Вначале рамки вертикального хода и закреплен­ные к ним гребенки находятся в крайнем нижнем положении (рис. 4.21, 5, поз. 1), при их движении гребенки ярусов совершают ход вверх на шаг, равный 33 мм. Гребенки первого и третьего ярусов входят в зацепление с цапфами бастунов (см. рис. 4.21, 5, поз. 11), которые находятся на направляющих. Затем приводятся в движе­ние рамки горизонтального хода, и гребенки ярусов совершают движение слева направо (см. рис. 4.21, 5, поз. III) на шаг, равный 40 мм, при этом перемещаются бастуны первого и третьего яру­сов. Далее вновь приводятся в движение рамки вертикального хода, но в обратном направлении, и гребенки опускаются на такой же шаг (см. рис. 4. 21, б, поз. IV) и затем при горизонтальном ходе рамок перемещаются в обратном направлении (см. рис. 4. 21, 5, поз. V) на шаг 40 мм. Далее цикл повторяется. Движение бастунов второго яруса аналогично движению первого и третьего ярусов с той разницей, что оно осуществляется в обратном направлении

Чтобы при вертикальном перемещении гребенок их зубья при захвате не терлись о цапфы бастунов и не сбивали бастуны с шага, в цикле движения гребенок предусмотрен их возврат на 4 мм.

На выходе из сушилки имеется вертикальный цепной конвей­ер 72, перемещающий бастуны с первого яруса на второй. Пере­дачу бастунов со второго яруса на третий осуществляет цепной конвейер 7 в передней части сушилки. Цепные конвейеры работа­ют синхронно с механизмом перемещения бастунов. При движе­нии гребенок в горизонтальном направлении в конце каждого яру­са цапфы бастунов сталкиваются на наклонную часть нейлоновых направляющих и, соскальзывая с них по наклонным пластинам, поступают в приемные окна, из которых принимаются захватами цепных конвейеров и передаются на расположенный выше ярус.

Система подогрева сушильного агента для сушки изделий со­стоит из калориферов, трубопроводов, насоса и арматуры. Каж­дая из зон сушки имеет свою систему подогрева. Необходимая тем­пература сушильного агента внутри зон обеспечивается калори­ферами, работающими на горячей воде (90 …95 °С). Для первой зоны вода подается непосредственно от централизованной систе­мы теплоснабжения предприятия через автоматический клапан. Система подогрева второй зоны работает аналогично первой, но с частичной рециркуляцией горячей воды с помощью центро­бежного насоса производительностью 23,5 м3/ч.

Калориферы в зонах расположены следующим образом: один на входе в сушильную камеру и четыре над первым, нижним, ярусом и между вторым и третьим ярусами верхней зоны.

Система вентиляции первой и второй зон работает с частич­ной рециркуляцией сушильного агента. Часть влажного воздуха с большим влагосодержанием выбрасывается из сушилки, а из про­изводственного помещения засасывается воздух с меньшим вла­госодержанием. Система вентиляции первой зоны включает в себя десять осевых вентиляторов, расположенных попарно. Два венти­лятора производительностью по 2000 м3/ч установлены на входе в сушилку и забирают воздух из помещения, прогоняя его через калорифер на входе, направляют в нижнюю зону, где создается воздушная завеса, препятствующая поступлению воздуха поме­щения в сушильную камеру. Остальные четыре пары осевых вен­тиляторов, каждый производительностью 3000 м3/ч, обеспечива­ют рециркуляцию сушильного агента в сушилке с прохождением

Система вентиляции второй зоны имеет четыре пары центро­бежных вентиляторов марки Ц13-50: три пары вентиляторов № 3 производительностью по 3000 м3/ч осуществляют рециркуляцию сушильного агента с частичным забором его из помещения; два других вентилятора № 2 производительностью по 1200 м3/ч вы­брасывают влажный воздух из второй и первой зон. Кроме того, выброс воздуха из первой зоны осуществляется через короб в пе­редней части сушилки. Воздух обдувает изделия в сушилке парал­лельно прядям - сверху вниз. Для равномерного распределения потока воздуха вдоль прядей после каждого калорифера установлены распределительные решетки.

РЕЖИМЫ СУШКИ ИЗДЕЛИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Наиболее оптимальным режимом сушки определенного вида макаронных изделий считают такой режим, при котором получаются изделия нормального качества (в первую очередь по прочности и кислотности) при наименьших продолжительности сушки и затрате энергии.

Однако на практике не всегда удается создать и строго поддерживать оптимальные режимы сушки. Зачастую приходится работать при таких режимах, которые можно осуществить только на данном сушильном оборудовании и в данных условиях, т. е. приходится создавать так называемые рациональные режимы сушки с максимально возможным приближением их к оптимальным.

Сушка макарон в шкафных сушилках. Несмотря на ряд существенных недостатков, сушка макарон в лотковых кассетах в шкафных бескалориферных сушилках наиболее распространена на макаронных предприятиях. Это объясняется тем, что данный вид сушки не требует сложного дорогостоящего оборудования и больших производственных площадей.

Высушивание изделии осуществляется в шкафных бескалориферных сушилках типа ВВП, «Диффузор» и 2ЦАГИ-700.

Кассеты, заполненные сырыми макаронами, укладывают либо на тележки, которые отвозят в сушильное отделение, где кассеты устанавливают на полки сушильных аппаратов, либо в шкафы-вагопеткн, которые вплотную ставят к сушильным шкафам.

Кассеты па полках сушильных аппаратов или в вагонетках укладывают в несколько рядов по ширине и высоте. По глубине устанавливают не более четырех рядов одинарных или двух рядов двойных кассет.

Шкафные сушилки оборудуют вентиляционными установками, которые состоят из одного или двух осевых вентиляторов, насаженных на валы электродвигателей. Сушка макарон осуществляется продувкой воздуха через макаронные трубки, лежащие в кассетах. Для сушки макарон используется воздух из цеха. Для наиболее равномерного высушивания периодически (через 1 ч) меняют направление движения воздуха на противоположное, переключая электродвигатель на работу в обратном направлении.

В сушильном цехе параметры воздуха при помощи приточно-вытяжной вентиляции поддерживаются на постоянном уровне, т. е. воздух имеет постоянную сушильную способность, а именно: температуру около 30°С и относительную влажность 65-70 %. Воздух в цехе нагревается либо батареей радиаторов отопления, либо калорифером, через который нагнетается в цех свежий воздух взамен отсасываемого из цеха 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 приводит к получению большого количества растрескавшихся макарон.

При сушке в лотковых кассетах макароны подвергаются обдувке воздухом с внутренней и наружной поверхности трубочек. Однако из-за неравномерного соприкосновения макарон между собой происходит неравномерное удаление влаги с их поверхности, а следовательно, неравномерная усадка изделий. Это приводит к сильному искривлению изделий во время сушки, что значительно снижает их качество, увеличивает расход тары для упаковки. Кроме того, тесное соприкосновение трубочек в кассете и невозможность быстрого удаления влаги в начальной стадии сушки зачастую приводят к слипанию изделий, образованию слитков.

Существенным недостатком данного способа сушки являются также большие затраты ручного труда и дискомфорт помещения (повышенные температура и влажность воздуха), в котором производится сушка. С целью устранения ручного труда на ряде макаронных предприятий созданы механизированные поточные линии по производству макарон с сушкой в лотковых кассетах.

Сушилки механизированных поточных линий конструируют из нескольких шкафных аппаратов, устанавливаемых в один или два ряда. С обеих сторон аппаратов (в однорядных сушилках) или между рядами аппаратов (в двухрядных сушилках) медленно перемещаются стопки кассет с высушиваемыми изделиями. Сушилки имеют кожух, что позволяет несколько интенсифицировать процесс сушки путем использования более высоких температур воздуха до 40-45°С с одновременным увеличением его влажности (для предотвращения растрескивания изделий) до 70-75 %.

Одиако использование механизированных поточных линий не устраняет остальных недостатков кассетного способа сушки, поэтому макаронная промышленность ориентируется па постепенное внедрение более современных автоматизированных поточных линий.

Сушка длинных изделий подвесным способом. Сушка длинных макаронных изделий (вермишели и лапши разных видов, макарон соломка и особых) подвесным способом осуществляется у нас в стране в тоннельных сушилках автоматизированных поточных линий Б6-ЛМГ, Б6-ЛМВ, ЛМБ и в линиях итальянской фирмы «Брайбанти». Развешенные на бастуны изделия медленно перемещаются в тоннелях сушилок, обдуваясь воздухом сверху вниз.

Перечисленные линии отличаются друг от друга мощностью либо конструкцией отдельных элементов, однако принцип сушки в них идентичен. Все линии включают в себя, помимо пресса и автомата саморазвеса сырых изделий на бастуны, предварительную и окончательную сушилки, а также камеру стабилизации и установку для съема сухих изделий с бастунов (см. рис. 11).

Назначение предварительной сушилки - быстрое удаление влаги из сырых макаронных изделий на том этапе, пока они обладают пластическими свойствами. Основная цель этой стадии заключается в сокращении общей продолжительности сушки макаронных изделий. Кроме того, быстрое снижение влажности изделий препятствует развитию различных микробиологических и биохимических процессов, в первую очередь закисанию и потемнению.

Параметры сушильного воздуха в предварительных сушилках перечисленных линий примерно одинаковы и в зависимости от ассортимента высушиваемых изделий составляют: температура 35-45°С, относительная влажность воздуха 65-75 %. Однако в зависимости от конструкций предварительных сушилок продолжительность нахождения в них изделий и количество удаляемой влаги различны. Так, в предварительной сушилке линии ЛМБ продукт находится в среднем около 60 мин, при этом влажность его снижается до 25-26 %. Эта сушилка не выполняет своего назначения, так как влажность полуфабриката на стадии предварительного высушивания можно снижать до 20%. Именно до такой величины снижается влажность сырых изделии в предварительных сушилках линий Б6-ЛМВ, Б6-ЛМГ и фирмы «Брайбанти». Продолжительность предварительной сушки на этих линиях составляет около 3 ч.

Окончательные сушилки автоматизированных поточных линий с сушкой изделий подвесным способом представляют собой тоннель, разделенный по длине на зоны сушки н отволажива-ния.

В зонах сушки установлены вентиляторы и калориферы, при помощи которых сушильный воздух нагревается и обдувает изделия, висящие на бастунах. Температура воздуха в зонах окончательной сушки составляет, как и в предварительной сушилке, 35-45 °С, а относительная влажность воздуха несколько выше -70-85 %.

В зонах отволаживания относительная влажность воздуха близка к насыщению (к 100%), поэтому испарение влаги с поверхности изделий отсутствует. В этих зонах происходит выравнивание влажности продукта по всем внутренним слоям: медленная миграция влаги внутри изделий к поверхности, откуда была удалена влага во время нахождения изделий в предыдущей зоне сушки. При этом рассасываются внутренние напряжения сдвига, возникшие в результате этого удаления.

По высоте тоннеля окончательной сушилки расположено несколько транспортеров, по которым последовательно проходят бастуны с изделиями, пересекая поочередно зоны сушки и зоны отволаживания. Таким образом, удаление влаги из продукта производится ступенчато, периоды сушки чередуются с периодами отволаживания. В результате так называемого пульсирующего режима сушки получаются прочные изделия со стекловидным изломом.

Продолжительность окончательной сушки продукции зависит от ассортимента и в среднем составляет в линии ЛМБ 16-18 ч, в линии Б6-ЛМВ - 11-12 ч, в линиях Б6-ЛМГ и фирмы «Брайбанти» - 14-15 ч. Выходящие из камеры окончательной сушилки изделия, имеющие влажность 13,5-14 %, направляются на остывание в камеру стабилизации.

Более конкретные режимы сушки длинных макаронных изделий на автоматизированных поточных линиях с подвесной сушкой, рекомендованные лабораторией макаронного производства ВНИИХПа, приведены в табл. 11.

Сушка длинных изделий в сушилках линии фирмы «Бас-сано». Для высушивания длинных макаронных изделий в сушилках автоматизированных поточных линий французской фирмы «Бассано» применен оригинальный принцип, позволяющий получать абсолютно прямые изделия.

Процесс сушки здесь также разделен на два этапа - предварительный и окончательный. Во время предварительной сушки происходит относительно быстрое удаление влаги из полуфабриката, разложенного в один слой на сетчатые рамкп: за 2 ч влажность изделии снижается до 21 %. Здесь изделия, представляющие собой еще пластичный материал, перекладываются внутрь цилиндрических кассет (барабанов). Каждая кассета изготовлена из перфорированной листовой нержавеющей стали и разделена внутри перегородками на несколько секций, длина которых соответствует длине макаронных изделий. В этих кассетах макаронные изделия проходят стадию окончательной сушки, во время которой во избежание растрескивания изделий зоны интенсивной обдувкн кассет воздухом (зоны сушки) также чередуются с зонами отволаживания. Общая продолжительность окончательной сушки в зависимости от вида изделий составляет 10-12 ч.

В тоннеле окончательной сушилки барабаны совершают качательные или вращательные движения, заставляя изделия перекатываться по их внутренней поверхности. Такой способ высушивания приводит к получению абсолютно прямых изделий,
что обеспечивает бесперебойную работу фасовочных машин и экономит упаковочные материалы. Кроме того, по сравнению с подвесным способом сушка во вращающихся кассетах позволяет вырабатывать макароны больших диаметров.

Примерные режимы сушки на линиях «Бассано», которые могут меняться в зависимости от разных видов изделий, приведены в табл. 12.

Сушка короткорезаных изделий в паровых конвейерных сушилках. Подавляющая масса короткорезаных изделий высушивается в нашей стране в паровых конвейерных сушилках. Сырые изделия распределяются раскладчиком па лепту верхнего транспортера сушилки, медленно перемещаются в противоположную сторону, ссыпаются па ленту следующего транспортера и так далее - до нижнего транспортера, которым подаются на выгрузку.

Слои изделий, лежащие на лентах транспортеров, пронизываются сушильным воздухом, который засасывается в днище и выбрасывается в верхней части сушилки. Свежий воздух подогревается нижним калорифером до температуры 50-60 °С и относительной влажности 15-20%. Затем подогретый сушильный воздух проходит через слой изделий, лежащий па нижнем транспортере, отдает нм часть теплоты и увлажняется. Пройдя через второй калорифер, воздух снова нагревается примерно до той же температуры, проходит слой изделий, лежащий на лепте второго транспортера, и так далее-до верхнего транспортера. Параметры отработанного сушильного воздуха на выходе из сушилки примерно следующие: температура 40-

50 С, относительная влажность 50-60 %. Такой режим сушки называют режимом с повышающейся сушильной способностью воздуха: по мере высыхания изделия обдуваются более сухим воздухом.

Таблица 12. Примерный режим сушки длинных изделий на линии

«Бассано»

Продолжительность сушки изделий (до влажности 13,5- 14%) составляет в зависимости от ассортимента от 30 (для вермишели и суповых засыпок) до 90 мин (для крупных фигурных изделий). Толщина слоя изделий на лентах транспортеров сушилки должна быть не больше 5 см.

Применение таких жестких режимов сушки часто приводит к образованию трещин на поверхности высушиваемых изделий, особенно трубчатых (перьев, рожков) и фигурных (ракушек и т. п.). Но, несмотря на это, сушка короткорезаных изделий в паровых конвейерных сушилках остается пока самой распространенной на наших предприятиях. Это объясняется в первую очередь большой производительностью этих сушилок при небольших габаритных размерах, а также относительной простотой их обслуживания и надежностью в работе.

Для смягчения режима сушки и получения более прочных изделий в последнее время устанавливают последовательно две паровые конвейерные сушилки. В этом случае первая сушилка выполняет роль предварительной, а вторая - окончательной. Рекомендуемые лабораторией макаронного производства ВНИИХПа параметры сушильного воздуха на входе, т. е. непосредственно перед соприкосновением с изделиями, лежащими на нижней ленте транспортера сушилки, следующие: в предварительной сушилке - температура 55-65°С, относительная влажность около 50%; в окончательной сушилке - температура 50-60 °С, относительная влажность около 60 %. Общая продолжительность сушки составляет в зависимости от вида изделий и типа сушилок 1-3 ч, из них в предварительной сушилке - около 0,5 ч. Толщина слоя изделии па лентах транспортеров не должна превышать 5 см.

Сушка коротких изделий в сушилках автоматизированных поточных линий. Сушка коротких изделий (короткорезаных п штампованных) в сушилках автоматизированных поточных линии зарубежных фирм производится в три этапа. Знакомым нам уже стадиям предварительной и окончательной сушек, которые осуществляются на этих линиях в сушилках, отличающихся от рассмотренных только что паровых конвейерных только числом транспортеров и системой подогрева и обдувки изделий сушильным воздухом, предшествует дополнительная стадия первичной подсушки. Эта стадия осуществляется в установках для первичной подсушки (трабатто, трясун), внутри которых расположены одна над другой несколько сетчатых прямоугольных рамок. Рамки совершают возвратно-поступательные движения, что обусловливает последовательное перемещение сырых изделий с верхней рамки до нижней. Изделия как бы «прыгают», обдуваясь горячим воздухом. За 2-3 мин нахождения сырых изделий в установке на их поверхности образуется подсушенная корочка, предотвращающая слипание изделий во время последующего высушивания на лентах конвейерных сушилок.

Для получения высококачественного прочного продукта в сушилках автоматизированных поточных линий зарубежных

фирм используют более мягкие режимы сушки, чем в отечественных паровых конвейерных сушилках. Рекомендуемые параметры сушки приведены в табл. 13.

	Параметры Сушильного Воздуха		Сч - 3 х S о S К rfr- (U	и О 1> S J3 я	Полу- Конце Танов-
Сушильная установка	Температура, °С	[ Влажность,	Толщин а Тело рых нздели] верхней: лент не более	Ёо * = Ч - О X Tt £ о я С * С о	Влажность фабриката в сушильной ус КИ, " и
Установка для. предваритель­	35 - 45	60-70		2-3 мин	27- 2S
Ной подсушки Предварительная сушилка
Прессованные изделия	37-47	60-70		40 мин	20-22
Штампованные изделия	33-43	60-70		30 мин	20-22
Окончательная сушилка
Прессованные изделия	40--50	70-80		8 ч	13,3-13,5
Штампованные изделия	35-45	70-80		7 ч	13,3-13,5
Стабилизатор-накопитель	25-30	60-65			Сушка отформованных нарезанных макаронных изделий – завершающий этап производства макарон, от которого зависит качество продукции. Осуществляется в специальных сушильных аппаратах, в которых применяется конвективный способ подвода тепла. Сушильная установка для макаронных изделий состоит из камеры, где происходит обезвоживание продукта; калорифера, где подогревает­ся сушильный воздух; приточно-вытяжной системы для подачи подогре­того и отвода отработавшего воздуха. Калорифер может быть располо­жен как внутри сушильной камеры, так и вне ее. В зависимости от спо­соба обогревания теплоносителя используются калориферы с водяным или паровым обогревом. В зависимости от конструкции сушильные установки делятся на ба­рабанные, конвейерные и шкафные, а по принципу действия - на непрерывнодействующие, цикличные и периодические. Макаронные сушильные установки различаются способами размеще­ния высушиваемого материала внутри камеры (рамки, кассеты, бастуны, ячейки) или устройствами для его перемещения. Классификация сушилок для макаронных изделий представлена на рис.22 Рис. 22. Классификация сушилок для макаронных изделий Оборудование для сушки коротких макаронных изделий Установка для предварительной сушилки Установка предназначена для первичной подсушки макаронных изделий, осуществляемой с целью предупреждения их слипания в про­цессе дальнейшей сушки. Такими установками комплектуются автома­тизированные линии для производства коротких макаронных изделий. Установка для предварительной подсушки фирмы "Брайбанти" состоит из двух одинаковых секций (левой и правой), работающих од­новременно и независимо одна от другой. Секции жестко соединены с помощью стяжек и имеют общую обшивку, что придает установке вид единой законченной конструкции. Установка размещается под площад­кой пресса, между его опорами. Основными узлами установки (рис.23) являются блок сит с меха­низмом привода и система обогрева и вентиляции. Каждая секция имеет сварной каркас 1, выполненный из стального уголкового проката. Внутри каждой секции расположено одно над дру­гим пять металлических вибрирующих сит 8. Каждое сито представляет собой сетку из нержавеющей стали, натянутую на деревянную раму пря­моугольной формы и закрепленную в металлическом каркасе. В концах каждого из четырех верхних сит (по ходу продукта) имеются прямо­угольные окна, через которые сырые изделии пересыпаются сверху вниз с сита на сито. Нижнее сито соединено с лотком 6, который выступает за пределы камеры с противоположной от загрузки стороны. На стенке каркаса со стороны выгрузки изделий закреплён привод сит, состоящий из электродвигателя, клиноременной передачи с двухступенчатыми шкивами, эксцентрикового вала и двух пар шатунов. Первая пара шатунов соединена с набором из первого, третьего и пятого сит, вторая – с набором из второго и четвёртого сит. При работе установки наборы сит совершают возвратно-поступательные движения в противоположных направлениях относительно друг друга, что обеспечивает перемещение сырых изделий по первому, третьему и пятому ситам вперёд, по второму и четвёртому – в обратном направлении. Таким образом, перемещаясь по ситам сверху вниз, сырой продукт последовательно проходит около 10 м, за это время из изделий удаляется до 2% влаги. Рис.23. Установка "Брайбанти" для предварительной подсушки На торцовых сторонах каркаса камеры каждой секции под ситами установлено по два калорифера 3 и по два осевых восьмилопастных вен­тилятора 4. В калориферы подается горячая вода (90 °С) в количестве 2,5 м 3 /ч. Вентиляторы непрерывно подают горячий воздух, нагнетая его сквозь блок сит. Воздух забирается из помещения цеха через регулирую­щие шиберы 2 и 5 в обшивке камеры.Установленный на торцовой стенке секции камеры центробежный вентилятор 7 предназначен для удаления избытка влажного отработав­шего воздуха из секции. Обшивка камеры состоит из деревянного каркаса, облицованного с внутренней стороны древесноволокнистыми плитами толщиной 3 мм, с другой стороны - бумажно-слоистым пластиком. Между ними про­ложен термоизоляционный материал - пенопласт. Для облегчения доступа к вентиля­торам, электроприводам и калориферам стенки камеры изготовлены съемными. Конвейерные сушилки Сушилка СПК-4Г-45 (рис. 24). Состоит из следующих основных частей: пяти ленточных конвейеров 4, двух приводных колонок 12, паровых калориферов 2, вентиляционной системы 9 и пульта управле­нии сушилкой. Каркас 1 сушилки сборный металлический, снаружи облицован металлическими щитами, имеет двери. Для наблюдения за процессом сушки продукта, отбора проб, очистки сеток и ремонта с боковых сторон сушилки установлены съёмные щиты с окнами 7, а с торцовых сторон – двери. Рис 24. Сушилка СПК-4Г-45: 1 -каркас; 2 - калорифер; 3 -сетчатая лента, 4 -ленточный конвейер, 5 -шиберы; 6, 11-коллектор; 7 -окно; 8 -угловой термометр; 9 -вентиляционна система; 10 -шиберы; 12 -приводная колонка Внутри сушилки один под другим расположены пять пар барабанов, диаметр каждого 340 мм, на которые натянута металлическая сетчатая лента 3 шириной 2000 мм из нержавеющей стали, при этом общая су­шильная поверхность лент 45 м 2 . Каждая пара барабанов относительно другой смещена по длине, что позволяет продукту пересыпаться с ленты на ленту. Для очистки поверхности барабанов от налипающего продукта на всех пяти натяжных барабанах установлены скребки. В местах ссыпки продукта с верхней ленты на нижнюю установлены поворотные направ­ляющие шибера 5. Сушилка обогревается паровыми ребристыми калориферами, рас­положенными между ведущей и ведомой ветвями сетчатых лент всех пяти конвейеров. Калорифер 2 каждого конвейера состоит из двух по­следовательно соединенных батарей. Каждая батарея представляет собой две продольные трубы диаметром 44,5/39,5 мм с отверстиями, в кото­рые вставлено 16 поперечных труб диаметром 38/33 мм. На поперечных трубах навиты металлические полоски шириной 30 мм и толщиной 1 мм так, что образуются ребра в количестве 100 на 1 м длины трубы. Поверх­ность нагрева каждого калорифера 140 м 2 , общая поверхность калори­феров сушилки 700 м 2 . Источником тепла для калориферов служит пар, который поступает от паросиловой установки под давлением 0,3-0,8 МПа по трубопроводу через регулирующий клапан, впускной кол­лектор 6, а от него через впускные вентили к каждому ярусу калорифе­ров. Контроль за давлением пара, поступающего в сушилку, осущест­вляется манометрами ОБМ-160, установленными на впускном и вы­пускном 11 коллекторах. Сушилка оборудована вентиляционной системой, которая представ­ляет собой две вытяжные камеры, изготовленные из листовой стали тол­щиной 1,5 мм и установленные над верхней лентой сушилки. В каждой камере находится по одному осевому вентилятору. Внутри вы­тяжных камер перед осевыми вентиляторами установлены поворотные шиберы 10, с помощью которых можно изменять количество проходя­щего отработавшего воздуха. Движение ленточных конвейеров сушилки осуществляется от двух приводных колонок 12. От первой приводятся в движение пер­вый, третий и пятый ленточные конвейеры. Вращение приводных барабанов осуществляется от электродвигателя через клиноремен­ную передачу, цепной вариатор, цепную передачу, червячный редуктор и систему цепных передач. От электродвигателя первой колонки через клиноременную передачу, червячный редуктор и цепную передачу осуществляется вращение одного вала со щетками, установленными в конце второго ленточного конвейера. Вторая приводная колонка имеет аналогич­ную конструкцию, от нее осуществляется привод второго и четверто­го ведущих барабанов конвейерных лент, а также вращение двух валов со щетками, установленными в конце первой и третьей лент. Над тремя верхними лентами имеются ворошители, которые пред­ставляют собой вал с закрепленными на нем прутками. Он расположен поперек ленты, и при вращении прутки перемешивают высушиваемые изделия, предотвращая образование слитков. Сырые изделия при помощи раскладчика поступают на верхнюю лен­ту сушилки, где довольно быстро перемещаются над калориферами верхнего яруса. При этом испаряется более трети влаги, подлежащей удалению. Далее продукт поступает на вторую ленту, которая несколько медленнее перемещается над калориферами второго яруса. Сушка про­должается здесь также довольно интенсивно, удаляется примерно еще одна треть влаги. Затем изделия поступают на третью ленту, которая еще медленнее перемещается над калориферами третьего яруса, на этой ленте удаляется около 4 % влаги. Четвертая и пятая ленты имеют еще меньшие скорости, и за время нахождения на них продукт окон­чательно высыхает до стандартной влажности. В процессе пересыпания изделий на лентах образуется мелкая муч­ная крошка, которая проходит сквозь ячейки лент и собирается в ниж­ней части сушилки на поддонах. Сушильный воздух проходит через сушилку снизу вверх, подогре­вается в калориферах и охлаждается, проходя через конвейерные ленты с продуктом. Удаляемая из изделий влага посредством вытяжных венти­ляторов выводится в атмосферу. Сушилка СПК-4Г-90. Сушилка данной марки отличается от СПК- 4Г- 45 тем, что имеет большие рабочие площади конвейерных лент и произво­дительность. Сушилка СПК-4Г-90 при такой же ширине лент (2000 мм), но за счет большей длины имеет суммарную рабочую поверхность 90 м 2 . Основной недостаток паровых конвейерных сушилок - в них ис­пользуется режим с повышающейся сушильной способностью воздуха. Так как поток продукта и поток сушильного воздуха направлены на­встречу друг другу, более сухие изделия, находящиеся на лентах ниж­них транспортеров, высушиваются более сухим воздухом, чем сырые изделия на лентах верхних конвейеров, а также наблюдается эффект провисания транспортёрных лент. Барабанные сушилки Барабанная сушилка «Ромет» устанавливается в автоматизированной линии итальянской фирмы «Брайбанти». Барабанная сушилка «Ромет» (рис.25) представляет собой два сетчатых цилиндра диаметром 1600 и 2400 мм, вставленных один в другой. Рис.25. Барабанная сушилка фирмы "Ромет": а- схема; б - ячейки; 1 - перегородка; 2 - профиль; 3 – окно Крепление цилиндров между собой осу­ществляется с помощью ободов и 24 поперечных стяжек. Для придания конструкции необходимой жесткости по наружному периметру барабана установлено шесть обручей со специальными зажимными устройствами. Внутреннее пространство между цилиндрами разделено металличе­скими перегородками (рис.25, б) 1, а каждая секция по всей длине - специальными изогнутыми профилями 2 на отдельные ячейки с окна­ми 3 (50 ячеек). Такая конструкция обеспечивает при вращении бара­бана пересыпание продукта в ячейках и постепенное его движение вдоль секции. За один оборот барабана изделия пересыпаются из одной ячей­ки в другую, за 50 оборотов барабана изделия проходят последователь­но все ячейки одной секции. Для обеспечения необходимых технологических режимов сушильно­го процесса все четыре последовательно установленных барабана закры­ты теплоизолирующими панелями. Между верхним перекрытием и су­шильными барабанами расположены осевые вентиляторы и батареи калориферов. На каждую сушилку приходится шесть осевых вентилято­ров мощностью 1,1 кВт каждый и по одному центробежному отсасываю­щему вентилятору. Обеспечение горячей водой всей системы линии осущест­вляется насосом мощностью 1,1 кВт. Регулировка количества свежего воздуха, забираемого в сушилку и выброс отработавшего осуществляются автоматически в заранее за­данных соотношениях. Для этого в верхнем перекрытии над каждой сушилкой имеется по три отверстия для забора свежего воздуха, каж­дый из которых перекрывается шиберами при помощи системы тяг и редуктора. На всасывающем патрубке центробежного вентилятора также установлен шибер. Продукт в первый сушильный барабан из вибрационного подсушивателя поступает по двум вибрирующим лоткам. Для этого в обшивке торцовой части сушильного туннеля предусмотрено два загрузочных окна размером 300х400. Концы вибрирующих лотков установлены на гибких вертикальных опорах на полу помещения. Передача продукта из одной сушилки в другую осуществляется с помощью перегрузочного устройства, которое имеет сборные вертикальный и наклонный лотки. Оборудование для сушки длинных макаронных изделий В зависимости от способа размещения изделий внутри сушилки оборудование для сушки длинных макарон можно разделить на три ос­новные группы: Первая объединяет группу сушилок, где применяется способ сушки макарон в лотковых кассетах. Это шкафные сушилки периодического действия ВВП, 2ЦАГИ-700 и "диффузор". К этой группе относятся ме­ханизированные туннельные сушилки Уфимской и Волгоградской мака­ронных фабрик и ЛС-2А конструкции ПО "Роспищепромавтоматика"; Вторая группа сушилок конвейерных цикличного действия пред­ставлена в автоматизированных линиях Б6-ЛМГ, Б6-ЛМВ Ростовского-на-Дону машиностроительного завода и линиях итальянской фирмы "Брайбанти". В данных сушилках применяется подвесной способ сушки макарон на металлических бастунах; Третья группа конвейерных сушилок непрерывного действия пред­ставлена в автоматизированных линиях французской фирмы "Бассано". Здесь применен комбинированный способ сушки макаронных изделий в предварительной сушилке - на рамках, в окончательной - в цилиндри­ческих кассетах. Шкафные сушилки Шкафные сушилки представляют собой закрытый с трех сторон шкаф, имеющий канал для прохода воздуха и гнездо для установ­ки сушильных кассет с продукцией. Открытая часть шкафа служит для загрузки и выгрузки продукции, а также для поступления и вы­броса воздуха. Сушилка ВВП (рис.26). Представляет собой сушильную камеру 1, открытую с одной стороны для загрузки кассет 2. В её верхней части расположен кожух, в котором установлены реверсивный вентилятор 4 с электродвигателем 3 и коллектор 5 для направления воздуха в вертикальный канал 6. Внутри кожуха установлен осевой реверсивный вентилятор ЦАГИ № 7. Каркас сушильной камеры изготовлен из деревянных брусков, обшит фанерой и стянут для прочности болтами. В камере устанавливается 156 двойных или 312 одинарных кассет. По ширине камера вмещает три ряда кассет, по высоте – 26; по длине двойных кассет вмещается два ряда, одинарных – четыре ряда. Рабочий объем сушильной камеры 2 м 3 . Крыльчатку вентилятора устанавливают в коллекторе обтекаемой формы, направляющем поток воздуха в вертикальный канал. Применение коллектора обеспечивает лучшие условия для работы вентилятора и способствует повышению его КПД. Рис. 26 Сушилка ВВП: 1- сушильная камера; 2- кассеты; 3 - электродвигатель; 4 - вентилятор; 5 – коллектор, 6 - канал Сушка макарон осуществляется при температуре 30-35 о С и относительной влажности воздуха 60-70%. Кассеты с макаронами подаются от установки для резки и раскладки макарон или от разделочного стола на конвейере или в вагонетках в сушильное помещение и штабелируются в сушильной камере. Реверсивный вентилятор вращается в одну сторону, забирает воздух из цеха, направляя его через слой изделий. Затем следует кратковременная остановка вентилятора и вновь его включение с вращением в обратную сторону, при этом направление воздушного потока противоположно первоначальному. Далее цикл повторяется. Организация процесса реверсии воздушного потока в сушильной камере позволяет более равномерно высушить продукт по глубине и сечению шкафа. Общая продолжительность процесса сушки 14-16 ч. Кассеты с высушенными макаронами вынимают и транспортируют в фасовочное отделение, а шкафы вновь заполняют сырыми изделиями. Сушилка 2ЦАГИ – 700 (рис.27). Представляет собой открытую с двух проти­воположных сторон сушильную камеру 3, разделенную по высоте на две секции полкой 1, в которых установлено по одному осе­вому реверсивному вентилятору ЦАГИ № 7 5 с электродвигателем. Рис.27 Сушилка 2- ЦАГИ-700: 1- полка; 2- гнездо; 3 – сушильная камера; 4 -сетка; 5- вентилятор; 6- вагонетка с изделиями С каждой открытой стороны шкафа имеются гнезда 2 для загрузки кассет. Электродвигатели и вентиляторы с обеих сторон ограждены ме­таллическими сетками 4, которые служат ограничителями для кассет при установке их в гнезда сушилок. Каркас сушилки изготовляют из деревянных брусков и обшивают фанерой. Подставки для установки электродвигателей сварены из метал­лических уголков. Сушилки могут использоваться как нестационарные, в этом случае к вентиляторной головке с каждой стороны ставят 1-2 подкатные ваго­нетки 6 с изделиями. В каждой вагонетке размещается 156 одинарных или 78 двойных кассет. Сушилка 2ЦАГИ-700 отличается от ВВП повышенной скоростью воздуха на входе в изделия (4-5 м/с) и 1,5-1,8 м/с на выходе из них, благодаря наличию двух вентиляторов при почти одинаковом попереч­ном сечении гнезда. Повышенная скорость воздуха и меньшая площадь обдувки изделий каждым вентилятором обеспечивают более равномерное подсушивание изделий в слое, сокращают продолжительность сушки и соответственно увеличивают съём продукции с 1м 2 площади, занимаемой сушилкой. Производительность сушилки 1,0-1,2 т/сут. при продолжительности процесса 12-14ч. При работе сушилки необходимо следить, чтобы оба вентилятора вращались одновременно в одну сторону. Для равномерного высушивания продукта с обеих сторон шкафа в данных сушилках также применяют реверсирование вентиляторов. Сушилка "двусторонний диффузор" (рис.28) состоит из вентиляционной камеры 2 с односторонним или двусторонним (как показано на рисунке) "диффузором" и соответственно одной или двумя сушиль­ными камерами. Вместо шкафов к вентиляционной установке можно подкатывать и крепить стяжками одну или две вагонетки 5. В каждой вагонетке размещается 156 одинарных или 78 двойных кассет. Реверсивный вентилятор 4 устанавливают в коллекторе 3. Элект­родвигатель вентилятора крепят на металлической сварной опоре 1. Рис. 28 Сушилка "двусторонний диффузор": 1 - опора; 2 - вентиляционная камера: 3 - коллектор; 4 – вентилятор; 5- ва­гонетка с изделиями; 6 – сетка С торцов коллектор закрывают предохранительными металлическими сетками 6. В "двустороннем диффузоре" сушильный воздух засасывается из помещения с одной или с другой стороны сушилки и проходит через ма­каронные трубки, расположенные в кассетах. Так же, как и в предыдущих сушилках, периодически производится реверсирование вращения вентиляторов. Конструкция относительно удлиненного диффузора способствует выравниванию скорости воздуш­ного потока, что положительно влияет на равномерность сушки по сече­нию шкафа. Режим работы сушилки аналогичен предыдущим. Рис. 29. Лотковые сушильные кассеты: а - деревянная двойная, б - металлическая одинарная В сушилках используют лотковые деревянные или металлические кассеты (рис.29). Размеры деревянных кассет (в мм): одинарных - 225х365х70, двойных - 454х365х70; вместимость по сухим изделиям в зависимости от ассортимента соответственно 2 -2,5 и 4-5 кг. Металли­ческие кассеты изготавливают из алюминиевых листов размером 225х364х68 мм, вместимость кассеты по су­хим изделиям 2-2,5 кг. Недостатком шкафных сушилок является то, что по чисто техниче­ским причинам в самих сушилках невозможно регулировать параметры сушильного воздуха. Поэтому сушка в них осуществляется по режиму цеха без учета изменений структурно-механических свойств макарон в процессе сушки. Эксплуатация таких сушилок требует значительных затрат ручного труда. Многие операции - транспортировка кассет с изде­лиями в сушильном помещении и обратно, загрузка и разгрузка сушиль­ных шкафов - выполняют вручную. Поэтому на макаронных предприя­тиях, где имеется возможность, шкафные сушилки заменяют другим, бо­лее современным оборудованием. Конвейерные сушилки Особенность таких сушилок состоит в том, что кассеты с полуфаб­рикатом устанавливают в стопки на цепные конвейеры, которые при движении проходят вдоль вентиляционных установок. Для обеспече­ния необходимых температурных режимов конвейеры с продуктом и вентиляционные установки изолируют от сушильного помещения с по­мощью сборного металлического каркаса, облицованного термоизоля­ционными плитами. Загрузка кассет полуфабрикатом производится с одной стороны туннеля, выгрузка - с противоположной. Сушилка ЛС2-А (рис.30). Состоит из следующих основных частей: сушильного туннеля 7 с комплектом осевых вентиляторов 5, двух цеп­ных конвейеров 18 для перемещения продукта, конвейера 6 возврата пустых кассет, вентиляционной системы для подачи воздуха в сушиль­ный туннель и выброса из него отработавшего воздуха. Внутри туннеля, по всей его длине, установлено вплотную друг к другу двенадцать шкафов, в каждом из которых смонтировано по два осевых вентилятора типа ЦАГИ № 7. Осевые вентиляторы в шкафах ус­тановлены так, что направление движения воздуха рядом стоящих шкафов противоположно. Этим достигается изменение направления обдувки воздухом макарон при их перемещении.С обеих сторон шкафов, через весь туннель, проходят два цепных конвейера для перемещения продукта. Со стороны загрузки сушилки конвейеры выходят из нее на 1300 мм, со стороны выгрузки к цепным конвейерам установлены роликовые конвейеры 9 длиной 7000 мм. Po­ликовые конвейеры служат накопителями готовой продукции. Привод цепного конвейера осуществляется от электродвигателя 13 через клиноремённый вариатор скорости 12 и три последовательно установленных редуктора 11. Теплый воздух в сушильную камеру подает­ся по воздуховоду 17 центробежным вентилятором 16 через калорифер 15. Отсос отрабо­тавшего воздуха из верхней зоны сушилки в конце туннеля осуществля­ется центробежным вентилятором 14. Необходимым условием работы сушилки является некоторое избыточ­ное давление воздуха внутри сушильного туннеля, при этом не допуска­ется приток воздуха в сушилку через створки двери и другие зазоры. Сушильный туннель разделен на две зоны сушки: первая со стороны входа в туннель - зона предварительной сушки изделий, в ней располо­жено два шкафа; вторая - зона окончательной сушки, включает десять шкафов. Зоны сушки отделены между собой перегородкой, а для про­хода через них кассет имеются створки. В обеих зонах сушильного туннеля автоматически поддерживаются необходимые температура (35-41 °С) и относительная влажность су­шильного воздуха (55-75 %) путем регулировки работы калорифера и электромагнитного вентиля. Работа сушилки осуществляется в следующем порядке. На два кон­вейера штабелируются вплотную друг к другу стопки кассет 2 с сырыми макаронами по 22 кассеты в высоту и по две в ширину на каждый кон­вейер. Всего в сушилке устанавливается 2816 кассет с продуктом. По мере движения конвейера кассеты своей массой открывают створки су­шильного туннеля и обдуваются воздушным потоком от осевых вен­тиляторов. После сушки кассеты 10 с высушенными макаронами поступают с цепных конвейеров на роликовые, с которых изделия направляются на упаковку. Возврат пустых кассет производится ленточным конвейером, кото­рый имеет направление, противоположное цепным конвейерам. Кассеты 8 по одной укладывают на горизонтальную часть ленточного конвей­ера, расположенного между роликовыми конвейерами. Кассеты переме­щаются над сушильным туннелем к лотку 1 для спуска их к месту за­грузки. Скатываясь по лотку, кассеты могут накапливаться на его го­ризонтальной части, поэтому при заполнении лотка кассетами под дей­ствием их массы подвижная часть горизонтальной направляющей лотка опускается и срабатывает конечный выключатель, который останавли­вает конвейер возврата кассет. Рис.30. Схема сушилки ЛС2-А: 1-лоток; 2,8,10-кассеты; 3,11-редукторы; 4,13-электродвигатель;5- вентилятор; 6-ленточный конвейер; 7–сушильный туннель;9–роликовый конвейер;12-вариатор скорости;14,16-вентиляторы; 15-калорифер; 17-воздуховод;18-цепной конвейер Автоматизированные конвейерные сушилки Длинные макаронные изделия сушат подвесным способом с использованием низкотемпературных режимов сушки главным образом в сушилках автоматизированных поточных линий Б6-ЛМВ и Б6-ЛМГ и других зарубежных фирм (Брайбанти, Паван и т.д.). Удаление влаги из сырых изделий, развешанных на бастунах, проводится в два этапа: в предварительной и окончательной сушилках. Предварительная сушка протекает при сравнительно жёстких режимах в первой сушильной камере и окончательная сушка при прерывистом режиме (чередование сушки и отволаживания) во второй сушильной камере. Предварительная сушилка Б6-ЛМВ (рис. 31).Предназначена для предварительной сушки длинных изделий на линиях Б6-ЛМВ и Б6-ЛМГ. Такая же сушилка установлена на линии фирмы «Брайбанти» мощностью 24 т/сут.Предварительная сушилка Б6-ЛМВ представляет собой теплоизолированный и герметизированный тоннель 5, в котором размещены три гребенчатых транспортера 7. Тоннель разделён перекрытием на два этажа, которые образуют две зоны сушки. В первой (нижней) зоне находится один гребенчатый транспортер, во второй (верхней) - два. Внизу сушилки проходит транспортер 7 возврата порожних бастунов. Каркас сушилки собирают из отдельных сварных секций, которые соединяют болтами. Внутри и снаружи каркаса установлены сборочные элементы сушилки. Привод сушилки передает движение механизму перемещения бастунов 9 в горизонтальном направлении цепному транспортеру 6, передающему бастуны с яруса на ярус (с одного гребенчатого транспортера на другой) или из предварительной сушилки в окончательную. Рис.31. Предварительная сушилка Б6-ЛМВ Привод сушилки передает движение механизму перемещения бастунов 9 в горизонтальном направлении и цепному транспортеру 6, передающему бастуны с яруса на ярус (с одного гребенчатого транспортера на другой) или из предварительной сушилки в окончательную. Бастуны в горизонтальном направлении перемещаются при помощи гребенчатых транспортеров. Каждый транспортер состоит из пары параллельных направляющих и гребенок. Направляю­щие прикреплены к внутренним поверхностям стенок сушилки, на которые ложатся цапфы бастунов с изделиями. Гребенки перемещаются по замкнутому четырехугольнику: Подъем - цапфы бастунов ложатся во впадины гребенок и приподнимаются над направляющими; Движение вперед - бастуны с изделиями перемещаются вдоль сушильного тоннеля на один шаг, равный 31 мм; Спуск - цапфы бастунов ложатся на направляющие, а гребенки опускаются вниз; - движение назад - бастуны остаются на месте, а гребенки делают холостой ход в обратном направлении. Таким образом, бастуны с изделиями постепенно перемещаются вдоль тоннеля сушилки, причем на первом и третьем транспортерах - в одном ми правлении, а на втором - в противоположном. Сушильный воздух подогревается с помощью рдяных калориферов 3 из ребристых труб. Каждая зона сушки имеет свою систему подогрева воздуха. В систему подогрева первой зоны вода температурой 80…90 о С подается непосредственно от центральной системы теплоснабжения фабрики. Для включения конденсации водяных паров в нижней зоне мишки в полу уложены трубы, по которым циркулирует горячая вода. Система вентиляции первой и второй зон сушки работает с частичной рециркуляцией сушильного воздуха: влажный воздух из обеих зон сушки частично выбрасываются в помещение, а частично смешивается с более сухим воздухом, поступающим в сушилку из помещения. Вентилирование первой зоны осуществляется осевым вентиляторами 4, расположенными попарно: два вентилятор около входа изделий в сушилку засасывают воздух и помещения, продувают его через калорифер, создаю воздушную завесу и подают подогретый воздух в нижнюю зону; четыре пары вентиляторов обеспечивают рециркуляцию сушильного воздуха с продувкой его через калориферы. Часть влажного воздуха выбрасывается в помещение. Вентиляция второй зоны производится восемью центробежными вентиляторами 8, расположенными попари с боковых сторон сушилки. Три пары вентиляторов осуществляют рециркуляцию сушильного воздуха частичным засосом воздуха из помещения, а одна пара отсасывает влажный воздух из первой и второй зон выбрасывает его в помещение. Для равномерной обдувки изделий подогретым воздухом в сушилке предусмотрены решетки 2. Обдувка изделий производится сверху вниз. Заданные параметры сушильного воздуха (температура и относительная влажность) поддерживаются системой автоматического регулирования. Обшивка каркаса тоннеля состоит из двух слоёв отдельных щитов с уплотнением стыков между ними. Каждый внутренний щит имеет деревянный каркас, обшитый с обеих сторон картоном. Каркасы наружных щитов с внутренней стороны обшиты картоном, а с наружной – трудносгораемым бумажным слоистым пластиком. Между щитами находится слой заливочного пенопласта. Назначение предварительной сушилки - быстрое удаление влаги из сырых макаронных изделий на том этапе пока они обладают пластическими свойствами. Основная цель этой стадии заключается в сокращении общей продолжительности сушки макаронных изделий. Кроме того, быстрое снижение влажности препятствует развитию микробиологических процессов – закисанию и плесневению продукции. Параметры сушильного воздуха в предварительной сушилке в зависимости от ассортимента высушиваемых изделий составляют: температура 35... 45 °С, относительная влажность 65... 75 %. Продолжительность предварительной сушки на линиях Б6-ЛМВ и Б6-ЛМГ около 3ч, влажность выходящих из предварительной сушилки изделий не более 20%. Окончательная сушилка линии Б6-ЛМВ (рис.32). Представляет собой тоннель, обшивка которого такая же, как у предварительной сушилки. В тоннеле размещены пять гребенчатых транспортеров 6, перемещающих бастуны 12 с изделиями вдоль сушилки. С одного гребенчатого транспортера на другой, нижележащий, бастуны с изделиями перекладываются при помощи цепных перекладчиков 7. Работа гребенчатых транспортеров подобна работе их в предварительной сушилке. По длине тоннель сушилки разделен на три зоны сушки, между которыми размещены камеры отволаживания. Сушильный воздух в камерах сушки движется по каналам 11, расположенным сбоку и сверху камер. В каждой камере установлены два центробежных вентилятора 2 (с одной и другой стороны) и две секции водяных калориферов 5 из ребристых труб: в первой зоне - между вторым и третьим, четвертым и пятым ярусами, во второй и третьей зонах - между первым и вторым, третьим четвертым ярусами. Вентиляторы засасывают воздух, прошедший через изделия, которые размещены на пятом (нижнем) гребёнчатом транспортере, и подают его по боковым каналам наверх. Отсюда он направляется в сушильную камеру, обдувая последовательно сверху вниз изделия на всех ярусах подогреваясь в калориферах. Свежий воздух засасывается в сушилку отверстия 1 в стенках камер отволаживания. Oтработавший воздух выбрасывается в помещение через отверстия 8. Заслонки отверстий 1 и 8 открываются и закрываются автоматически. Температура воздуха в зонах сушки, как и в предварительной сушилке, составляет 35…45 о С, а относительная влажность воздуха 70-85%. Рис.32.Схема окончательной сушилки Б6-ЛМВ для длинных изделий В зонах отволаживания относительная влажность воздуха близка к насыщению – к 100%, поэтому влага с поверхности изделий не испаряется. В этих зонах происходит выравнивание влажности продукта по всем внутренним слоям: медленная миграция влаги внутри изделий к поверхности, откуда была удалена влага во время нахождения изделий в предыдущей зоне сушки. При этом снижается градиент влажности внутри изделий, рассасываются внутренние напряжения сдвига. Таким образом, удаление влаги из полуфабриката производится в окончательной сушилке ступенчато: периоды сушки постоянно чередуются с периодами отволаживания. Такой режим называется пульсирующим режимом сушки, в результате чего образуются прочные изделия со стекловидным изломом. В конце окончательной сушилки установлены два осевых вентилятора 9, которые засасывают воздух из помещения, продувают через калориферы 10 и создают воздушную завесу, препятствующую поступлению воздуха в сушилку в месте выхода бастунов с высушенными изделиями. В нижней части сушильного тоннеля проходит цепной транспортёр 4 возврата порожних бастунов к саморазвесу линии. Для исключения конденсации паров под сушилкой уложены трубы 13, по которым циркулирует горячая вода. Продолжительность окончательной сушки продукции зависит от ассортимента и в среднем составляет на линии Б6-ЛМВ 11…12ч, на линии Б6-ЛМГ 14…15ч. Далее изделия влажностью около 13,5 % направляются на стабилизацию и охлаждение в стабилизатор-накопитель тоннельного типа. Окончательная сушилка линии Б6-ЛМГ. Предназначена для окончательной сушки длинных изделий на линии Б6-ЛМГ. Такая же сушилка установлена на линии фирмы «Брайбанти» мощностью 24 т/сут. Эта сушилка отличается от окончательной сушилки Б6-ЛМВ тем, что имеет на одну зону сушки и одну камеру отволаживания больше. Батареи водяных калориферов установлены в первой и третьей зонах сушки под вторым и четвёртым транспортёрами, а во второй и четвёртой зонах – под первым и третьим транспортёрами. Инф. технологии Правление Василия III (кратко) Кто такой василий 3 кратко Интернет Исследовательская работа "симметрия и снежинки" Работа с интерактивной доской Непознанное Разбираемся, что входит в техническое обслуживание многоквартирного дома Facebook Twitter Google Reddit Домашний очаг Разбираемся, что входит в техническое обслуживание многоквартирного дома 2024-05-18 01:37:24 Государство Методическая разработка для воспитателей «Применение информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в воспитательно-образовательном процессе ДОУ» 2024-05-15 01:27:35 Семья и Дети Самые необходимые заговоры на защиту — без них не обойтись Зеркальный щит заговор оберег 2024-05-14 01:27:34 Деньги Мезим форте: инструкция по применению Применение у детей 2024-05-13 01:26:12