Ќазаќстан республикасы ѓылым жєне білім министірлігі

Гомогенизатор-пластификаторлар сүзбе мен сары май өнiмдерінің консистенциясын (қоймалжыңдығы) жақсарту үшiн қолданылады.

Сүт өндiрiсiнде сүйық сүт өнiмдерiн гомогенизациялау үшiн әдетте клапанды түрлері қолданылады. Онда бiр, екi, үш сатылы гомогенизациялау болады.

Клапанды гомогенизаторлар жоғары дәрежеде бөлу қасиеттермен ерекшеленедi. Іаймағы айырылмаған сүттiң май түйiршiгiнiң орташа мөлшерi 3,5-4 мкм- ден гомогенизация кезiнде 0,7-0,8 мкм-ге дейiн кiшiрейедi.

Клапанды гомогенизатордағы өнiм ағыны келесi механикалық әсерге үшырайды.

Сүйық (350-450)10² кПа қысымымен каналға, одан 150-200 м/с жылдамдықпен клапан мен ершiк арасындағы тар саңылаудан өтедi Гомогенизатор жүмыс атқарғанда клапан саңылауының биiктiгi 0,1 мкм –ден аспайды.

Клапан бетiнiң жүмыс формасы әдетте тегiс немесе конусты болады. Кейбiр гомогенизатордың ершiк бетiнде концентрлiк кедiр-бүдырлы тесiктерi бар тегiс клапандары кездеседi. Сол себептi сүт үшiн өту формасы айналмалы радиальдi бағытта өтуi гомогенизациялануды жақсартуды қамтамасыз етедi.

Гомогенизирленген клапанға сүйық өнiм көп плунжерлi сораппен беріледі. Ол жоғары қысым мен бiрқалыпты берiлiстi қамтамасыз етедi. Көбнесе 3,5,7 плунжерлi сораптар қолданылады.

Сүйық үлкен жылдамдықпен қозғалғанда клапан мен ершiкке қатты механикалық әсер етеді. Сондықтан олар тез тозады. Клапан мен ершiк бiрiктiлiгi жоғары болаттан жасалынады. Олар әдетте симетриялық формалы және екi жағы да жүмыс бетi болып келедi. Бүл жүмыс бетiнiң бiр жағы тозғанда, екiншi жағын пайдалануына, яғни гомогенизерленген клапанның жүмыс iстеу мерзiмi 2 есе үлғаюына мүмкiндiк бередi.

Екі сатылы гомогенизатор қондырғысында сүйық екi гомогендеу клапан арқылы өтедi. Әр клапандағы қысым бүрандамен реттеледi. Бүндай клапандарда гомогендеу екі сатымен өтедi.

Гомогенизатор тiстi берiлiстен және электроқозғалтқыштан, қосиінді-шатунды механизмнен, гомогендеу клапанынан, дроссельдi қондырғысынан, бөлгiштерi бар монометрден түрады. Гомогенизаторлардың өнiмдiлiгi 1000 л/сағ.

Өнiмге микроорганизмдердiң түсiрмеуi үшiн, асептикалық арнайы гомогенизаторлар пайдалынады. Қазiргi кезде өнiмдiлiгi үлкен және 600*10⁵Па қысымнан жоғары жұмыс істейтін гомогенизаторлар кең таралған (5000 л/сағ) олардың пайдалынатын қуаты 200 кВт –тан үлкен болады.

Гомогенизаторлар-пластификаторлардiң қондырғысының қүрылысы мен жүмыс iстеу принципi клапанды гомогенизаторға үқсас.

Гомогенизаторлар-пластификаторлар жоғары қысымды гомогенизатор қондырғысы бар үш плунжерлi сорғыш түрiнде болады. Ол қосиінді- шатунды механизмдi мен бункерлi түсiру конструкциясы болған. Плунжерлардың бiлiк арқылы әрi-берi қозғалыс қосиінді- шатунды механизмге келедi. Плунжердегi қозғалыс бiр жағына сүзбе массасын қорғасын төлкеге ығыстырып, қайта қарсы бағытпен гомогенизирленген клапанға тығыздалады.

Корпус табанынада электроқозғалтқыш, вариатор реттегiш, редуктор, шкивi бар бiлiк электромагниттi муфта мен белдiктерден түрады. Корпустағы роторға берiлетiн май және оны өңдеуге арналған жабдықтар, ротор арасындағы майдың қысымын реттейтiн диафрагммасы бар кран және май үшiн бункер арналған.

Гомогенизаторлардың өнімділігі ағынның үзіліссіздік теңдеуі негізінде былай анықталады:

• 
  көп плунжерлі сораптарда,
  
• 
  гомогенизатордың шеңберлік қақпақша саңылауында.
  

M_н= 60 ·ρ·n·z·φ·V = 60·ρ·n·z·φ·S·πd²/4 кг/сағ

Гомогенизатордың қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін келесі шарт орындалуы керек: сораптың өткізу қабілеті саңылаудың өткізу қабілетіне тең болуы керек (М_н = М_щ).

Екінші жағдайда, клапан саңылауының бастапқы бөлімінде υ₁ жылдамдықпен ағатын сүт өнімділігі келесі теңдеумен анықталады:

М_щ = υ₁·f·ρ = υ₁·πdh·ρ кг/сағ

Жылдамдық υ₁ Торричелли формуласымен анықталады:

υ₁ = μ√2gΔΡ/ρg = μ√2ΔΡ/ρ

Эмульсорлар деп ортадан тепкіш сораппен жұмыс істейтін гомогенизаторларды айтамыз. Гомогендеу процесінің мақсаты сүт түйіршіктерін бір қалыпқа келтіру болса, ал эмульсорлау дегініміз сүтке жақын келетін май дәрежесіндегі дисперсті эмульсия компонеттерін алу.

Көп сатылы ортадан тепкiш-шашыратқыш эмульсорлардың өнiмдiлiгi 1000-1200 л/сағ. Тұрықта ортадан тепкiш сорғыдан алынған келте түтiкшесi бар, ал iшкі бетiнде үш концентрлi шығыршық орнатылған. Осы шығыршықтағы саңылауы арқылы эмульсорларда шашырату процессi жүзеге асады.

Алдын-ала қыздырған өнiм келте түтiкшеден кiреді, кейiн эмульсор орталық бөлiмiне жёне шашыратқыш шығыршық iшiне жетедi де, өнiм бөлiнiп, шығыршықты сұйық қабат түзейдi. Ортадан тепкiш күшпен қысым арқылы қоспаны бiрiншi шығыршыққа итерiлiп, үлкен жылдамдықпен (5сек^-1; 22м/сек) оның бетiне лақтырылады да, қалқаға соғылады, жылдамдығы жоғалып, қайта қосылады. Бұдан осы күйде екiншi айналатын шығыршыққа 29 м/сек жылдамдықпен ағылып айналады жёне 36 м/сек жылдамдықпен үшiншi сатыға өтедi. Сұйық роторы мен корпус арасындағы кеңiстiкте жиналып, аппараттан шығарылады.

Бақылау сұрақтары:

1. Гомогенизатордың жұмыс істеу принципі қандай?

2. Гомогенизатор-пластификаторлардың жұмыс істеу принципі қалай?.

3. Клапанды гомогенизаторлар қалай жұмыс істейді?.

4. Эмульсорлардың жұмыс істеу принципі қандай?

5. Гомогенизатордың өнімділігі қалай анықталады?

6. Гомогендеу жылдамдығы қалай анықталады?
Ұсынылатын әдебиет:

4.1.1. Пелеев А.И. «Технологическое оборудование мясной промышленности». М.: Пищевая промышленность, 1971.

4.1.2. Ш. Тілегенов, Күзембаев, Н. Өсеров «Тамақтану кәсіпорынының жабдықтары» Ы. Алтынсарин атындағы Қазақтың білім академиясының Республикалық баспа кабинеті, 1999 ж., 253 бет.

4.1.3. Сурков В.Д., Липатов Н.Н., Золотин Ю.П. «Технологическое оборудование молочной промышленности». М. «Легкая и пищевая промышленность», 1983. – 431с.

4.1.4. Ивашов В.И. «Технологическое оборудование мясной промышленности» Часть 1. М. Колос 2001 – 552 с.

Дәріс 11. Сепараторлар.

Дәріс жоспары.

1. Сепаратордырдың жіктелуі.

2. Сепарациялаудың негізгі теориясы.

3. Сепаратордың негізгі тораптары.

4. Жоғары майлылықтағы кілегей алуға арналған сепараторлар.
1 Сүт өндірісінде қолданылатын сепараторлар, өндірістегі жұмысына байланысты келесі түрде жіктеледі:

- кілегей бөлетіндер (концентраттар);

- тазалайтын немесе сүт тазалайтын (кларификсаторлар);

- сепараторлар-нормализаторлар (бұл сепараторлар-стандартизаторлар сүт майлығының түрін стандартқа келтіреді, мысалы 1,6-2,5%);

- сепараторлар-гомогенизаторлар (бұл сепараторлар-кларификсаторлар сүттен ең ұсақ диаметрлі май шариктерін бөледі);

- сепараторлар-бактофугалар (бұл сепараторлар сүттегі бактерияларды бөледі немесе сүтке механикалық түрде суық пастеризация жасайтын сепаратор;

- ақуыз, ұйытқы бөлетін сепараторлар (жұмсақ диетикалық ірімшік шығарғанда қолданылады).

Әдетте, өндірісте сепараторлардың жіктелуі осымен шектеледі, бірақта майлылығы жоғары кілегейді алатын сепараторларды кей авторлар жеке бөліп көрсетеді, себебі сүт өнеркәсiп саласында ең маңызды май шайқау өндірісі ерекше маңыздылықпен атап көрсетілген.

Барабанның конструкциясы бойынша келесі түрде ажыратады:

- ашық сепараторлар;

- жартылай жабық сепараторлар;

- жабық сепараторлар.

Тұнбаны түсіруіне сепараторлар келесі түрге жіктеленеді:

- тұнбаны қолмен түсіретін сепараторлар;

- тұнбаны ортадан тепкіш күш арқылы түсіретін сепараторлар немесе өздігінен түсіретін сепараторлар.

Өз кезекте, өздігінен түсіретін сепараторлар келесі түрде жіктеледі:

- тұнбаны үздіксіз түсіретін сепараторлар;

- тұнбаны пульсті түсіретін сепараторлар.

Тұнбаны үздіксіз өздігінен түсіретін сепараторларына:

- бактофугалар және сүзбе сепараторлар.

Тұнбаны пульсті өздігінен түсіретін сепараторларына:

- кілегей бөлетін және сүт тазалайтын сепараторлар.

Сүт өндірісі зауыттарында сүтті тазалау қажетті операциялардың бірі. Ондағы мақсат сүтті механикалық қоспалардан тазарту. Мұндай өнімдер тағамдық өнімдерді бұзғанымен қоса микроорганизмнің өсуіне қолайлы жағдай жасайды.

Сепаратор- кларификсатор сүт құрамындағы май түйіршіктерін ұнтақтайды, сонымен қатар механикалық қосылыстардан тазартады. Бұл сепараторлар герметикалы, тұнбаны қолмен түсіретін болып орындалады. Кілегей ажыратқыш сепараторлардан айырмашылығы, бұндамай түйіршіктерін ұнтақтауға арналған арнайы құрылғы орнатылады. Сепаратор – класификсатор ОКВ герметикалы, комбинирленген конструкция болып орындалған. Сепаратор класификсатордың негізгі жұмысшы бөліктері: барабан, станина, беріліс механизмі, қабылдап ажыратқыш құрылғы,бақылау құрылғылары және арматура.

Барабан – барабан негізге орнатылған тарелке ұстағыш. Бұнда конусты тарелкалар жиынтығы, бөлгіш тарелке, гомогенизаторлық тарелке, өңделген сүтті шығаратын камерадан тұрады. Сыртынан барабан қақпақпен жабылады. Бұл қақпақ барабан негізіне сақинамен тартылып бекітіледі. Резеңкелі төсем барабан жұмысы кезінде қажетті герметикалығын қамтамасыз етеді. Центрдегі конусты саңылау барабанының тік орналасқан ұршық білікке орналасуына қызмет етеді. Шойыннан құйылған станинаға сепаратор – кларификсатордың түйіндері орналасады. Оның конструкциясы майлы ваннаның пайда болуына әсер етеді. Пайда болған майды шашырату арқылы винттер, ұштіректер майланады. Май деңгейі бақыланатын терезеден бақыланып отырады. Майды ағызу үшін ағызатын тесікте тығын орнатылады. Дербес фланецті электроқозғалтқыш станинаға бекітілген. Ол барабанға білік арқылы фрикционды ортадан тепкіш жалғастырғыштан жылдам айналатын винттерге беріледі.Барабанның айналуы тахометрмен реттелінеді.

Сүт өндірісінде пайдаланылатын сепараторлардың негізгі бөліктері: сепараттау қондырғысы – барабан, бұнда эмульсиялардың фракцияларға бөлінуі жүреді; шикізатты қабылдау және фракцияларға бөлінген өнімді шығару қондырғысы; беріліс механизмі. Бұл барлық бөліктер станинада орналасады.

Сепараттау қондырғысына өнімді жоғар және төмен енгізіледі. Осы кезде өнім сепараттау қондырғысының төменгі бөлігіне түсіп тарелкелер арасын таралады. Бұл кезде екі таралу болады: 1-ші тарелка арасында өнім таралуы тарелке саңылауларынан пайда болған каналдан өтеді, 2-ші өнім тарелке арасындағы сыртқы бөлігінен өтеді. Сүт тазартқыш сепараторлардың сепараттау қондырғысының кілегей ажыратқыш сепараторлардың сепараттау қондырғысынан айырмашылығы: сүт тазартқыш сепараттау қондырғысындағы тарелке аралық кеңстікте сұйықтық тарелке сыртымен қозғаладіы. Ал, кілегей ажыратқыш сепараторда сұйықтық тарелкедегі саңылаулардан өтеді. Өңделген сұйықтық сүт тазартқыш сепараторда тек бір түтікке бағытталады, ал кілегей ажыратқыш сепараторда кілегей және майсызданған сүт түтіктеріне бағытталады. Сол себептен, кілегей ажыратқышта жұмысшы бөлігі тарелке аралық кеңістік, ал сүт тазартқышта сыртқы бөлік және тарелке аралық кеңістік.

Қабылдап – бөлу құрылғысы ашық, жартылай жабық және герметикалық болады. Ашық типті қабылдап бұру құрылғысында өнім ашық ағыспен сепараттау бөлікке енгізіледі. Сұйық фракциялар ашық ағынмен шығарылады. Жартылай жабық типтілерде ашық ағыспен енгізіледі, ал шығарда жабық каналдан шығарылады. Герметикалы типте өнім процесс кезінде ауамен жанаспайды.

Бөлгіш тарелка және жоғарғы тарелкалардан пайда болған камерада арынды диск орналасады. Арын дискісі камерада орналасқаннан кейін жоғарғы тарелка кигізіледі. Сепараттау қондырғысының қылтасында майсызданған сүтке арналған горизонтальді бөлгіші бар. Түтік арқылы тарелке ұстағышқа сүт түседі. Бұл жүйе арқылы шоғырлана орналасқан 3 трубканы құрайды: ішкісіне сүт беріледі, ортаңғысында кілегей ажыратылады, ал сыртқысында майсызданған сүт. Барлық жүйе қозғалмайтын негізге бекітіледі.

Сепаратордың беріліс механизмі екі, үш, төрт, бес айналу жүйесінен тұруы мүмкін. Ең жиі тараған беріліс ол үш жәнетөрт айналу жүйесі бар сепараторлар.

Үш айналу жүйесі бар беріліс: бірінші білік электроқозғалқыш, оған ротор отырғызылады. Екінші горизонталь білік жалғастырғыш, ұршық білік және сепаратордың барабаны кіреді.

Ажыратқыш сепараторлардың тәрелкелерінде тесіктер болады, соңылаулары кішкентай радиус жағына қарай орналасады

Тәрелке ұстағыш тесіктері жоғары жағында орналасады

Тұнба жинайтын кеңістігі кішкентай болады

Қабылдағыш ыдысының екі өнім шығаратын соңылаулары болады, бірі кілегей, екіншісі көк сүт

тәрелкелерінде соңылаулар болмайды

екі тәрелкенің аралығында пленка арқылы істелінеді, 2мм аспау керек

тәрелке ұстағыштың соңылаулары төменгі жағында орналасады

тұнба жинайтын кеңістік өте үлкен болады, ажыратқыш сепараторға қарағанда 2-3 есе артық.

Үздіксіз жұмыс істейтін сепараторларда алдымен тиеуші түтік жабылады. Одан кейін сепараттау жүреді. Жүк түсіру бір немесе екі кезеңде жүргізіледі. Сүт тазартқыш сепараторда беріліс механизмі орналасқан. Станинадан қабылдап бөлгіш құрылғысынан гидротүйінен тұнба қабылдағыш станинадан және басқару жүйесінен құралады.

Сүт құбырға қабылдап-бөлгіш құрылғысынан орталық трубкамен сепаратордың айналу бөлігіне түседі. Егер кілегей ажыратқыш сепараторда сүт тарелкелердегі саңылаулардан өтсе сүт тазалайтын сепараторда сүт тәрелеке сыртымен өтеді. Тазартылған сүт айналу өсіне бағытталып бір арында дисктен шығады

Өнiмдiлiктi табу үшiн бөлу тиімділігінің мәнiн анықтайды. Практикалық есептерiнде майсыз көк сүттегi май бөлшiгiнiң массасы былай анықталады:

 май=m=0,04 (d-0,5)

Сепаратордың көлемдік теориялық өнімділігі Н.Я. Лукьяновтың формуласы бойынша анықталады:

 - сепаратор барабаның бұрыштық жылдамдығы, рад /с;

(R_б- R_м) – үлкен және кіші тәрелкелер айырмашылығы, м;

d – май шарларының диаметрі, м; (1,0 - 1,5 мкм, яғни 1.0 - 1,5 * 10^-6м)

(₁ - ₂) – фазалар тығыздықтарының айырмасы, кг/м³ ;

- ортаның динамикалық тұтқырлығы, Па*с .
Бақылау сұрақтары:

1. Сепараторлар қалай жіктеледі?

2. Ажыратқыш сепарторлар қалай жұмыс істейді?

3.Сепаратор сүт тазалағыш қалай жұмыс істейді?

4. Сепаратордың өнімділігі қалай анықталады?
Ұсынылатын әдебиет:

4.1.1. Пелеев А.И. «Технологическое оборудование мясной промышленности». М.: Пищевая промышленность, 1971.

4.1.2. Ш. Тілегенов, Күзембаев, Н. Өсеров «Тамақтану кәсіпорынының жабдықтары» Ы. Алтынсарин атындағы Қазақтың білім академиясының Республикалық баспа кабинеті, 1999 ж., 253 бет.

4.1.3. Сурков В.Д., Липатов Н.Н., Золотин Ю.П. «Технологическое оборудование молочной промышленности». М. «Легкая и пищевая промышленность», 1983. – 431с.

4.1.4. Ивашов В.И. «Технологическое оборудование мясной промышленности» Часть 1. М. Колос 2001 – 552 с.

Дәріс 12. Сары май өндіруге арналған жабдықтар.

Дәріс жоспары.

1. Майдайындау процесі.

2. Мерзімді әрекетті майдайындағыш

4. Сары май өндіру желілері және майтүзгіштер.
Технологиялық желілерде май өндіретін негізгі жабдықтар май дайындағыштар және майтүзгіштер деп екіге бөлінеді. Май дайындағыштарда майлылығы қалыпты болатын кілегейді (30-40%) шайқау арқылы май алу процесі жүреді, майтүзгіштерде жоғары майлылықтағы кілегейден (80-82%) май алу процесі жүреді.

Жұмыс істеу принципі бойынша

• 
  үздікті;
  
• 
  үздіксіз әрекетті болады.
  

Ал майтүзгіште майдың құрамын реттеу жүргізілмейді. Май түзгішке май құрамымен толықтай сәйкес май келіп түседі. Майтүзгіште майлылығы жоғары кілегейтің құрылымына өзгеріс енгізіледі. Ол үшін майлылығы жоғары, кілегей бірінші кезеңде қарқынды түрде салқындатылады және екіншісінде бір уақытта тереңірек салқындатқышта және механикалық әсерге түседі. Соның нәтижесінде майлылығы жоғары кілегейге механикалық және жылулық әсер етуіне сәйкес май пайда болады.

Қазіргі кезде мерзімді және үздіксіз әрекетті майдайындағыштар кеңінен қолданылады. Мерзімді әрекетті майдайындағышқа қарағанда үздіксіз әрекетті майдайындағыштың артықшылығы мынада: олар өңдеу мен шайқауда жлғары көрсеткіштерді көрсетеді.

Үздіксіз майдайындағыштар тізбектей орналасқан құрылғылардан тұрады май дәндерін алу үшін кілегей шайқау құрылғымен, өңдеу құрылғысынан, май дәндерінен берілген құрылымдағы қою өсім алу құрылғысынан. Май дәндерін өңдеу жылдам шайқау негізінде орындалады. Текстурадорда алдымен май дәндері өңделеді, одан кейін май қабаттарын ылғалдықты престеу арқылы алынады. Текстураторда екі камерадан тұрады, ондағы шнектер бірдей және әртүрлі жиілікпен айналады. Қажет болған жағдайда текстураторда майды жуу, тұздау, вакууумдау жүргізілееді. Үздікті әрекетті майдайындағыштар білікшелі және білікшесіз болады. Қазіргі кезде білікшелі майдайындағыштар кеңінен қолданылады. Үздікті әрекеттегі майдаындағыштарда кілегейді шайқау гравитациялық араластыру нәтижесінде жүргізіледі. 30-50 пайыз толтырылған жұмысшы органның айналу кезінде, ыдыс ішіндегі кілегей белгілі бір биіктікке көтеріледі, одан ауырлық күші әсерінен төмен түседі. Осы кезде механикалық әсерге түседі. Кілегейді биікке көтеру кезінде пайда болған қысым, сұық бетінің сипаттамасы ыдыс өлшеміне және оның айналу жылдамдығынв байланысты болады. Майдайындағыштар цилиндрлі ыдысты, конусты ыдысты, алмурт тәрізді ыдысты, куб тәрізді ыдысты болып жасалынады.

Ең көп тараған майтүзгіштер цилиндрлі және пластмассалы май түзгіштер жатады. Сонымен қатар вакууумды – май түзгіштер қолданаылады. Үш цилиндрлі май тосатын бірдей конструкциялы бірдей цилиндрден тұрады.

Төмен цилиндрде малылығы жоғары кілегей 22-23 температурадға дейін салқындатылады. Тұздықтың температурасы төменгі цилиндрде -1-3⁰С, ал ортаңғы -3-5⁰С. Ортаңғы цилиндрде май құрылымымының жасалу процесі жүреді, май сұйық түрден жабыспақ түрге келеді, 5-20 секунд ішінде қатаяды. Ортаңғы цилиндрде өнім 11-13⁰С дейін салқындатылады. Жоғары цилиндрден механикалық әсер болғандықтан 150-250 секундта өнім ұсақ кристалл құрылымына және жабысқақ консистенцияға ауысады. Жоғары цилиндрдегі температурада -7-9⁰С сумен салқындату салдарынан 1-2⁰С –ға дейін көтеріледі. Үздікті жұмыс істейтін майтүзгішінің өнімділігі

1. 
   Май өндіру жабдықтары нешеге бөлінеді?
   

4.1.1. Пелеев А.И. «Технологическое оборудование мясной промышленности». М.: Пищевая промышленность, 1971.

4.1.2. Сурков В.Д., Липатов Н.Н., Золотин Ю.П. «Технологическое оборудование молочной промышленности». М. «Легкая и пищевая промышленность», 1983. – 431с.