Установка для коагуляции, и/или пастеризации, и/или варки пищевых продуктов - RU2156595C2

Чертежи

Описание

Это изобретение относится к установке для коагуляции, и/или пастеризации, и/или варки пищевых продуктов и, в частности, к установке для производства сыра и/или творога.

Известны различные типы установок для групповой или непрерывной коагуляции, каждая из которых предназначена специально для конкретного типа сыра. Типичным примером этой специализации является установка для производства сухого сыра DOC (предписываемое наименование места происхождения), например reggiano parmesan, grana padano и т.п., который, будучи получаемым из сырого молока, не требует наличия секции пастеризации молока в последующей технологической цепочке, как в случае установки для производства mozzarella, stracchino или taleggio. Другими примерами являются различные установки для производства сыров, изготавливаемых со вторым нагреванием, или сырых сыров. В случае reggiano parmesan, montasio, pecorino sardo, provolone и аналогичных сыров коагулят после коагуляции и разрезания приходится подвергать варке при различных температурах и в течение разных промежутков времени в зависимости от типа сыра. Другими примерами являются специальные установки для mozzarella, taleggio, stracchino и т.п., в которых нет секции варки.

Даже в настоящее время строят и используют специальные установки для каждого отдельного типа сыра. Поскольку сыродельный завод может производить только те типы сыра, которые обеспечиваются установленными установками, то если сыродельный завод содержит только установки для reggiano parmesan, то он не может производить mozzarella, stracchino или taleggio, и точно также завод для производства сыра taleggio никогда не сможет производить сыр reggiano parmesan или gran padano, так как его установки и оборудование не позволяют этого. Следовательно, характеристикой известных установок сыродельных заводов является их технологическая жесткость. Даже установки непрерывной коагуляции, появившиеся на рынке в последние годы, имеют то же ограничение, которое фактически является даже более жестким, поскольку они вообще не обладают гибкостью. В этой связи следует отметить, что помимо способности производить только специальный тип сыра, для которого они предназначены, они имеют жесткую часовую выработку. Такие установки также ограничены коагуляцией, разрезанием и частичным спуском коагулята.

Примером известных установок непрерывного действия для производства мягкого сыра является установка для коагуляции жидкомолочных продуктов, раскрытое в US-A-3 918 356. Эта установка содержит: круговой желоб, имеющий направляющие с плавными поверхностями; множество колесных станин, расположенных на колесах, которые находятся и перемещаются на круговом желобе, причем колесные станины жестко связаны друг с другом; соответствующее количество идентичных контейнеров или чанов, которые установлены с возможностью поворота на колесных станинах, и опрокидывающее средство между колесными станинами и чанами, позволяющее опрокидывать каждый чан независимо от соответствующей колесной станины; блок наполнения, содержащий головные средства, относящиеся к чанам, для введения жидкомолочного продукта и коагулирующих веществ в чаны; блок разрезания, содержащий головные режущие средства, относящиеся к чанам, которые выполнены с возможностью перемещения и ввода в каждый чан для разрезания коагулята, когда он коагулирует; блок выгрузки, содержащий разгрузочный лоток, расположенный по окружности вокруг желоба для приема сыворотки и образовавшегося коагулировавшего коагулята, по крайней мере, из двух соседних чанов и простирующийся в направлении вниз от верхнего конца, где принимают сыворотку и коагулят из чанов, к нижнему концу, где осуществляют транспортировку сыворотки и коагулята; и средству привода для последовательного перемещения колесных станин по круговому желобу в заранее заданной пространственно-временной зависимости с постоянной скоростью от блока наполнения к блоку разрезания и к блоку выгрузки.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы разработать установку указанного в начале типа, часовую выработку которой можно изменять путем изменения, очевидно - в некоторых пределах, емкости отдельных контейнеров, в которые помещено обрабатываемое пищевое вещество.

Другая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы снабдить сыродельные заводы установкой и технологическим процессом, обеспечивающими, до некоторой степени, гибкость использования любого существующего типа обрабатываемого сыра и включающими не только секцию коагуляции и разрезания, но и секции пастеризации, варки и повторного нагрева.

Еще одна задача изобретения заключается в том, чтобы резко уменьшить капиталовложения в установки и обеспечить производство типа сыра, который в данный конкретный момент наиболее экономически выгоден для рынка.

И еще одна задача изобретения заключается в том, чтобы разработать установку, которая проста и экономична в эксплуатации, не требует использования специализированного труда или сложных методик, позволяя тем самым технику поддерживать выпуск продукта, как правило, без необходимости прохождения специального обучения на установке.

Решение указанных задач достигается с помощью установки, соответствующей настоящему изобретению и содержащей:
множество блоков (A, B, C, D, E и F), каждый из которых оснащен устройствами (15; 16; 16, 17; 18, 19; 19, 16; 18 соответственно) для осуществления определенной стадии обработки, причем в блоках, где требуется теплообмен, предусмотрен динамический радиальный теплообменник с регулируемой скоростью теплообмена; и
средства обеспечения последовательной установки контейнера (22), в который сначала подают обрабатываемое пищевое вещество, в соответствии с различными блоками (A, B, C, D, E и F) для выполнения требуемого процесса.

Следует отметить, что блоки могут быть неподвижными, а контейнеры, содержащие обрабатываемое вещество, например молоко, могут быть подвижными, или контейнеры могут быть неподвижными, а блоки - подвижными, или и контейнеры, и блоки могут быть подвижными.

Изобретение станет более очевидным из нижеследующего описания конкретного варианта его осуществления. В этом описании делаются ссылки на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - схематическое представление установки, соответствующей настоящему изобретению, показанной вдоль ее длины и оснащенной шестью блоками (A, B, C, D, E и F) и имеющей восемь позиций (указанных арабскими цифрами), которая, в частности, пригодна для коагуляции молока;
фиг. 2 - увеличенное схематическое изображение конкретной установки промежуточного блока (блока B), рассматриваемого с иной точки зрения, чем на фиг. 1; и
фиг. 3 - схематическое изображение контейнера установки, показанного на фиг. 1, в ситуации, когда он достигает последнего блока (F) установки.

Обращаясь к указанным чертежам, отмечаем, что установка, соответствующая настоящему изобретению, содержит: монорельс 10, на котором с возможностью перемещения установлены различные технологические блоки A, B, C, D, E и F, все оснащенные средствами подъема 13. Средства подъема 13 несут средства 14 относительного крепления, к которым можно крепить различные устройства для осуществления конкретной стадии обработки, например дозирующие устройства, теплообменники, смесители и другое заводское оборудование.

В частности, в блоке A, соответствующем позиции 1 (фиг. 1), дозирующее устройство 15 известного типа, оснащенное регулятором уровня для наполнения первого контейнера 22, прикреплено к средству крепления 14, которое состоит, в основном, из горизонтальной плиты, соединенной со средством 13 относительного подъема. К плите 14 блока B (соответствующего позиции 2) прифланцован динамический радиальный теплообменник 16 с регулируемой скоростью теплообмена (см. итальянскую патентную заявку МО 93A000005 и PCT/EP 95/03062, причем оба эти документа выданы на имя заявителя). В блоке C (соответствующем позиции 3) плита 14 первого средства подъема 13 прифланцована к динамическому радиальному теплообменнику 16 с регулируемой скоростью теплообмена, а на плите 14 второго средства подъема 13 установлено двойное дозирующее устройство 17. Блоки D и E (позиции 6 и 7 соответственно) оба оснащены двойными средствами подъема 13 с относящимися к ним плитами 14. На первой плите 14 блока D установлен смеситель 18 с регулируемой скоростью смещения, а на другой плите 14 - резак 19 коагулята для разрезания с регулируемой скоростью. На первой плите 14 блока E также установлен резак 19 коагулята для разрезания с регулируемой скоростью, а на другой плите 14 прифланцован дополнительный динамический радиальный теплообменник 16 с регулируемой скоростью теплообмена. На плите 14 блока F (позиция 8) установлен смеситель 18 с регулируемой скоростью смешения. В блоке F (фиг. 1 и 3) предусмотрено устройство 20 для подъема контейнера 22, показанное в его максимально продвинутом положении на фиг. 1, причем контейнер 22 в этой ситуации изображен пунктиром на фиг. 3.

Из фиг. 1 и 2 можно увидеть, что планка или цепь 21 защелочного типа с пневматическим или механическим приводом прерывисто перемещает контейнеры 22 на одну позицию (как показано рядом стрелок под контейнерами), но только тогда, когда устройства подъема 13 находятся в положении на верхнем конце их перемещения.

Установка, соответствующая настоящему изобретению, работает, если говорить коротко, нижеследующим образом при производстве сыра из молока. В начале обработки, когда установка находится в исходном положении, технологические устройства всех блоков подняты и находятся в исходном положении. После начала обработки на позиции 1 средство подъема 13 блока A вызывает опорожнение дозирующего устройства 15, чтобы наполнить контейнер 22 на позиции 1 до заранее заданного уровня. По достижении этого уровня устройство дозирования 15 прекращает подачу молока в контейнер 22, закрывается и поднимается средством подъема 13 в исходное положение. Защелочная планка или цепь 21, приводимая в движение подходящими средствами привода (не показаны), теперь задействуется для сдвига всех контейнеров 22 на одну позицию. Поэтому тот контейнер 22, который был на позиции 1, переходит на позицию 2 (соответствующую блоку B) и так далее до тех пор, пока последний контейнер 22, который был на позиции 8 (блок F), не перейдет на позицию 1 (блок A). Контейнер 22, находящийся теперь на позиции 1, наполняется, в то время как на позиции 2 динамический радиальный теплообменник 16 блока B погружается в относящийся к нему контейнер 22 за счет задействования соответствующего средства подъема 13. Динамический радиальный теплообменник 16 повышает температуру молока, содержащегося в указанном контейнере 22, до заранее установленной температуры пастеризации, после чего средство подъема 13 поднимает теплообменник 16 в его исходное положение. В этот момент цепь 21 снова перемещает поворотный стол с контейнерами 22 на одну позицию, так что нагретое молоко в контейнере 22, ранее находившееся на позиции 2, теперь находится на позиции 3 (блок C). В этот момент уже описанные операции повторяются на позициях 1 и 2, тогда как на позиции 3 динамический радиальный теплообменник 16 блока C опускается средством 13 относительного подъема для охлаждения молока до требуемой температуры коагуляции.

При этом понижении температуры двойное дозирующее устройство 17, которое опускается средством 13 относительного подъема, подает требуемые молочные ферменты в соответствующий контейнер 22 при требуемой температуре, а затем подает коагулирующую жидкость в молоко. Когда оба подъемных устройства блоков A, B и C подняли относящиеся к ним технологические устройства, защелочная цепь 21 сдвигает контейнеры 22 еще на одну позицию. В частности, контейнер 22, который был на позиции 3, проходит на позицию 4, которая является исходным положением, в котором обеспечивается осаждение коагулята или казеинов. По завершении операций на позициях 1, 2 и 3 защелочная цепь 21 снова сдвигает контейнеры 22 еще на одну позицию, так что контейнер 22, находившийся на позиции 4, проходит на позицию 5, которая является позицией дополнительного осаждения казеинов. По завершении обычных процессов на позициях 1, 2 и 3 под управлением связанных с ними блоков защелочная цепь 21 снова сдвигает контейнеры 22 еще на одну позицию, чтобы контейнер 22, ранее находившийся на позиции 5, перешел на позицию 6 (блок D), где средства подъема 13 погружают в контейнер 22 последовательно резак 19 коагулята для разрезания коагулята и смеситель 18 для поддержания содержимого в условиях смешения даже тогда, когда резак 19 коагулята прекратил свое действие и отведен. Смеситель 18 отводится через заранее заданное время, позволяя защелочной цепи 18 сдвигать контейнер 22, ранее находившийся в положении 6, на позицию 7 (блок E). Уже описанные операции повторяются относящимися к ним блокам на позициях 1, 2, 3 и 6, тогда как на позиции 7, одновременно с окончательным разрезанием коагулята резаком 19 коагулята, динамический радиальный теплообменник 16 блока E осуществляет варку гранул коагулята требуемых размеров при требуемой температуре.

Когда различные технологические устройства отведены из связанных с ними контейнеров 22, защелочная цепь 21 снова сдвигает контейнеры 22 на одну позицию, чтобы переместить тот контейнер, который ранее был на позиции 7, на позицию 8. (блок F). На этой последней позиции средство 13 относительного подъема опускает смеситель 18 для поддержания смешения коагулята в сыворотке, тогда как контейнеры 22 опорожняются либо путем подъема (фиг. 3), либо путем всасывания посредством насоса. Когда контейнер 22 полностью опорожнен, а смеситель 18, предпочтительно снабженный подвижными шариками (spry balls), отведен, защелочная цепь 21 сдвигает пустые промытые контейнеры 22 так, что контейнер, находившийся в положении 8, перемещается на позицию 1, а затем цикл повторяется, как указано, или с техническими изменениями для производства другого типа сыра или творога. Следует отметить, что того же результата можно достичь путем поддержания контейнеров 22 в исходном положении и сдвига блоков с относящимися к ним технологическими устройствами.

Очевидно, что в вышеописанной установке процессы производства сыра имеют место в шести контейнерах, находящихся на позициях 2, 3, 4, 5, 6 и 7, за исключением позиций 1 и 8, которые служат соответственно для наполнения контейнеров и их опорожнения и промывки. Основываясь на том, что среднее время пребывания на каждой позиции составляет около 10 минут, любой процесс производства сыра можно завершить примерно за один час.

Следует отметить, что вышеуказанная процедура производства сыра является наиболее сложной, включающей каждый возможный процесс производства сыра. Однако гибкость установки позволяет запрограммировать отличающуюся процедуру производства сыра путем изменения последовательности операций от позиции 2 к позиции 7.

Производительность установки зависит от емкости контейнеров 22.

В этой связи следует отметить, что если контейнеры 22 имеют емкость 600 литров, часовая выработка составляет 3600 литров. Если, вместо этого, контейнеры 22 имеют двойную емкость, т.е. 1200 литров, часовая выработка составляет 72000 литров. Поэтому в течение восьмичасового производственного цикла можно переработать 28800 литров молока в первом случае и 57600 литров молока во втором случае.

Следует отметить, что установка, соответствующая настоящему изобретению, может также перерабатывать молоко, смешанное с другими веществами, например кукурузной или маисовой мукой, и может ограниченно использоваться для производства кукурузной каши (polenta), гуляша или минестроне (густой овощной суп), например, путем подачи воды и маисовой муки или соответствующих ингредиентов в контейнер 22 на позиции 1, варки их на позиции 7 и выгрузки их на позиции 8 без использования других позиций. В определенных пределах каждый контейнер можно использовать для составов, отличающихся от тех, которые содержатся в других контейнерах (например, можно подавать молоко в один контейнер для сыроделия, воду и маисовую муку - в другой контейнер, воду и измельченные овощи - в третий контейнер для минестроне, и так далее).

Следует также отметить, что установкой, соответствующей изобретению, легко управлять и ее легко программировать с помощью обычных электронных средств управления, например - одного или нескольких микропроцессорных устройств.

Реферат

Изобретение касается пищевой промышленности. Установка для коагуляции, и/или пастеризации, и/или варки пищевых веществ содержит определенное количество блоков, каждый из которых оснащен устройствами для осуществления конкретной стадии обработки. Установка включает средства последовательной установки контейнера, в который сначала подают обрабатываемое пищевое вещество, в соответствии с различными блоками для выполнения требуемого процесса. Это позволяет на одной установке гибко менять режимы производства для выработки различных сортов сыра. 7 з.п.ф-лы, 3 ил.

Формула