ПРЕСС ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2003 года по МПК A21C11/20 A23P1/12 

Изобретение предназначено для механизированного замешивания теста, формования и резки макаронных изделий и может быть применено на предприятиях малого бизнеса (колхозах, совхозах, товариществах).

В макаронной промышленности применяются различные устройства и методы изготовления макаронного теста и формования из него макаронных изделий, например поршневые вертикальные прессы, в которых выдавливание вязкого теста происходит через отверстия (фильеры) в металлической матрице, либо через сопла (Медведев Г.М.// Пищевая промышленность. /Москва, -1991, 9, -с. 12-16), или валковые машины для формования электроактивизированного вязкопластичного теста в магнитных полях (Лунин Л.Н./ Пищевая промышленность/ Москва. -1991, - 9., -с.36-37).

Наиболее широкое применение получили машины, формующие тестовые заготовки методом экструзии со шнеками. В зависимости от температурного режима работы этих машин применяются различные конструктивные особенности при общеизвестной конструкции основных частей, как то: наличие дозаторов или мерных емкостей для муки и воды, смесителей для теста, устройств перемещения теста к экструдеру и к фильерам в экструдере, устройств для отрезки отформованных нитей продукта.

При традиционном низкотемпературном режиме замеса теста начальная температура теста не превышает 50^oС. По мере продвижения теста к прессующему устройству вязкость теста увеличивается, возрастает интенсивность его перетирания, в результате чего тесто насыщается множеством пузырьков воздуха и разогревается, повышается его пластичность, снижается давление прессования, величина его становится недостаточной для выдавливания пузырьков воздуха из формуемого теста, а наличие пузырьков воздуха в спрессованном тесте обуславливает белесый цвет макаронных изделий. Чтобы устранить этот недостаток, повышают давление прессования с помощью охлаждающих устройств на экструдере, но при этом увеличивается вязкость, а значит и расход энергии на перетирание, прессование, снижается скорость прессования, а белесый цвет не всегда исчезает. Типичный пример вышеописанного представляет собой пресс для изготовления и формования макаронных изделий, включающий дозаторы муки и воды, тестосмеситель, состоящий из корыта и вала с лопатками, прессующее устройство, включающее в себя шнековый цилиндр (экструдер) с водяной рубашкой, шнек и прессовую головку с матрицей со сменной фильерой. Вращение валов тестосмесителя и шнека осуществляется от одного привода (Медведев Г.М. //Технология макаронного производства, 2-е изд., стереотип, -М.: Колос, 1998.-/Учебник и учебное пособие для высших учебных заведений, -с.65-66, рис.15).

Для достижения прозрачности теста без пузырьков воздуха, более насыщенного желтого цвета применяют вакуумирование теста различными путями: в начале замеса, в экструдере или под разрежением на всем протяжении приготовления теста, как в прессе фирмы "Паван" (Медведев Г.М.// Технология макаронного производства, 2-е изд., стереотип, -М.: Колос, 1998. -/Учебник и учебное пособие для высших учебных заведений, -с. 109).

Существует пресс для изготовления и формования макаронных изделий ЛПЛ-2М, выбранный в качестве прототипа, который применяется на макаронных фабриках Ростова-на-Дону, Новочебоксарска и других городов России, на котором постоянно исследуются различные конструкторские решения. В одной из модификаций пресс ЛПЛ-2М состоит из двух тестосмесительных корыт, в первом из которых смешивается мука и вода, а во втором - завершается замес теста. Оба корыта связаны перепускным каналом, в котором установлен вакуумный затвор, то есть замешанное тесто перед перемещением его в экструдер вакуумируется (Медведев Г. М. //Технология макаронного производства, 2-е изд., стереотип, -М. : Колос, 1998.-/Учебник и учебное пособие для высших учебных заведений, -с. 107-108). В другой модификации пресса ЛПЛ-2М вакуумирование теста производят примерно в центральной части экструдера, где на валу шнека установлена кольцевая шайба, перед которой тесто уплотняется и продавливается через перепускной канал, в котором создается вакуум, путем отсоса воздуха вакуумным насосом через отверстие в экструдере (Медведев Г.М.//Технология макаронного производства, 2-е изд., стереотип, -М.: Колос, 1998.-/Учебник и учебное пособие для высших учебных заведений, -с.104-105, рис.30).

При вакуумировании теста во время замеса остаточное содержание воздуха в изделиях в два раза ниже, чем при вакуумировании в экструдере, но в процессе дальнейшего перемещения тесто может потемнеть, кроме того, применение вакуумирования при замесе теста вызывает необходимость в применении смесителей с высокими прочностными характеристиками.

Вакуумирование теста в экструдере при помощи перепускного вакуумного канала недостаточно эффективно из-за скоротечности прохождения тестом канала и трудности отсоса воздуха из уплотненной массы теста. Кроме того, перетирание теста в экструдере происходит дважды: в зоне кольцевой шайбы и перед фильерой, в результате этого возникает дополнительная механическая деструкция клейковины теста - она превращается в крахмал, вследствие этого макаронные изделия приобретают повышенную развариваемость.

Задачей настоящего изобретения является сохранение неоднородности тестовой массы в зоне вакуумирования в экструдере.

Для достижения этого технического результата в прессе для изготовления макаронных изделий, содержащем смеситель муки и воды и тестосмеситель, которые связаны между собой и каждый из них снабжен валом с лопатками с автономным приводом, имеющем связанный с тестосмесителем экструдер с размещенным в нем шнеком, с водяной рубашкой, жестко закрепленной на экструдере и связанной с источником воды, с выходным отверстием на корпусе экструдера в зоне вакуумирования для связи с вакуумным насосом, со сменной фильерой, которая размещена в торцевой части экструдера, с отсекателем нитей макаронных изделий, снабженным сменным ножом, расположенным у торцевой части экструдера, а также имеющим приводной механизм, согласно изобретению винтовая поверхность шнека разделена на три ступени, причем вторая ступень расположена вблизи от впускного отверстия, связывающего тестосмеситель с экструдером, и является ступенью дозированной подачи тестовой массы в третью ступень, при этом вторая ступень выполнена с проходным сечением линий, меньшим в пять-десять раз сечения винтовых каналов первой и третьей ступеней шнека, кроме того, экструдер снабжен камерой-накопителем, жестко связанной с экструдером частью боковой поверхности корпуса, для улавливания частиц мучных продуктов в начале работы пресса.

Отличительными признаками заявленного изобретения являются:
- разделение винтовой поверхности шнека на три ступени;
- вторая ступень расположена вблизи впускного отверстия, связывающего тестосмеситель с экструдером;
- вторая ступень является ступенью дозированной подачи тестовой массы в третью ступень;
- выполнение второй ступени с проходным сечением каналов, меньшим в пять-десять раз сечения винтовых каналов первой и третьей ступеней шнека;
- экструдер снабжен камерой-накопителем, жестко связанной с экструдером частью боковой поверхности корпуса, для улавливания частиц мучных продуктов в начале работы пресса.

Устройство поясняется следующими чертежами, где
на фиг.1 изображен общий вид пресса;
на фиг.2 - вид пресса слева;
на фиг.3 - вид экструдера в сборе;
на фиг.4 - вид экструдера сверху;
на фиг.5 - общий вид лицевой панели электрошкафа.

Пресс для изготовления макаронных изделий содержит корпус 1, выполненный в виде рамы из гнутого профиля с листовой обшивкой. Наверху рамы корпуса 1 расположены смеситель 2 для муки и воды и ниже его тестосмеситель 3, связанный со смесителем 2 перепускным окном 4.

В окне 4 установлена задвижка 5 с ручкой 6 для фиксации задвижки 5 в двух положениях: при открытом и закрытом окне 4. Смесители 2 и 3 закрыты крышками соответственно 7 и 8, каждая из которых снабжена блоком защиты 9 для отключения смесителей 2 и 3 при открытых крышках 7 и 8 и отключении автономных приводов 10 валов с лопатками 11, расположенных в смесителях 2 и 3. Каждый из автономных приводов 10 валов с лопатками 11 состоит из электродвигателя 12 и редуктора 13, связанных между собой клиноременной передачей 14. Вал с лопатками 11 выполнен из трубы, один конец которой насаживается на ось подшипникового узла 15 каждого из смесителей, а другой конец через муфту 16 соединяется с редуктором 13 и содержит приваренные по длине трубы пластины 17.

Смеситель 3 устанавливается на ложементе 18 экструдера 19 и сообщается с ним впускным отверстием 20. В экструдере 19 помещен шнек 21, размещенный одним концом в квадратном отверстии выходного вала привода 22 экструдера 19, включающего в себя асинхронный трехфазный электродвигатель 23, закрепленный на корпусе 1 и двухступенчатую цепную передачу 24. Для заливки в картер корпуса 1 жидкостной смазки имеются патрубки заливки 25 и слива 26 масла.

С корпусом 27 экструдера 19 жестко связана частью боковой поверхности корпуса камера-накопитель 28 для исключения проникновения мучных продуктов в вакуумный насос (не показан). Камера-накопитель 28 выполнена разборной и состоит из цилиндрического корпуса-обечайки 29, съемной крышки 30 с вакууметром 31 и выходного патрубка, связанного с вакуумным насосом шлангом (не показан) и установлена в корпусе 27 на экструдере. В торцевое отверстие корпуса 27 экструдера 19 вставляется сменная фильера 33, прижатая к корпусу 27 прижимной гайкой 34.

Винтовая поверхность шнека 21 разделена на три ступени, причем вторая ступень 35 выполнена с проходным сечением каналов меньшим в пять-десять раз, чем проходное сечение винтовых каналов первой ступени 36 и третьей ступени 37. Ступень 35 расположена вблизи впускного отверстия 20 и является ступенью дозированной подачи тестовой массы в ступень 37.

На корпусе 27 имеется водяная рубашка 38 с ниппелем 39 для подачи холодной воды от источника (не показан) и ниппелем 40 для слива использованной воды.

Для резки нитей макаронных изделий, выходящих из фильеры 33, пресс оборудован отсекателем 41, который состоит из привода 42 и корпуса 43 со сменными ножами 44. Отсекатель 41 установлен на поворотном кронштейне 45, размещенном на корпусе 27 экструдера 19. Фиксация поворотного кронштейна 45 производится колпачковой гайкой 46.

Управление работой пресса осуществляется с помощью электрошкафа (не показан), на лицевой панели 47 которого выведены кнопки "ВКЛ", "ВЫКЛ", "ОБЩИЙ СТОП", "Длина продукта" для регулирования скорости вращения сменных ножей 44, "Т" для кратковременного включения шнека 21. Электрошкаф и вакуумный насос (не показаны) располагаются автономно рядом с прессом. Для удобства обслуживания пресса рядом с ним устанавливается подставка оператора (не показана).

Пресс работает следующим образом. Перед включением пресса в сеть в смеситель 2 загружают меру муки и закрывают его крышкой 7, затем устанавливают капельницу (не показана) в крышку 7, вливают мерную дозу воды, капельницу убирают, крышку 7 закрывают. Включают электродвигатель смесителя 2 кнопкой "ВКЛ". Первый замес происходит в течение 6 мин. Убедившись в готовности замеса, включают последовательно кнопку включения на приводе 42 отсекателя 41, кнопки включения тестосмесителя 3, пресса на лицевой панели 47. Производят выброс теста из смесителя 2 в тестосмеситель 3 открыв задвижку 4. После перемещения теста из смесителя 2 в тестосмеситель 3, отключают вал с лопатками 11 смесителя 2, нажав кнопку "ВЫКЛ". Затем закрывают задвижку 4. Тесто в бункере тестосмесителя 3 валом с лопатками 11 дополнительно измельчается и рыхлится, превращаясь в сыпучую массу комочков и крошек, и поступает через впускное отверстие 20 на первую ступень 36 шнека 21. Первая ступень 36 перемещает вдоль оси поступательно тестовую массу во вторую ступень 35, при этом тестовая масса заполняет межвитковое пространство, перемещается свободно и остается комковатой и порошкообразной. В таком виде, слабым непрерывным потоком, тестовая масса поступает во вторую ступень 35 дозированной подачи теста, двигаясь поступательно, несколько снижая скорость перемещения вдоль оси шнека 21 из-за конструктивных особенностей выполнения ступени 35, образуя как бы пробку на некоторое время, вследствие этого происходит разрыв потока тестовой массы, которая продолжает медленно перемещаться из второй 35 ступени в третью 37 ступень в виде катышков, гранул, то есть, оставаясь неоднородной и неуплотненной, и свободно продолжает некоторое время перемещаться вдоль оси шнека 21. И одновременно под действием радиальной составляющей и в результате взаимодействия сил внутреннего трения совершает также вращательное движение, плотно заполняя межвитковое пространство шнека 21, испытывая на себе противодействие преграды - фильеры 33.

В результате трения внутренних слоев теста между собой и трения теста о поверхность шнека 21 и внутреннюю поверхность экструдера 19 происходит разогрев тестовой массы и увеличивается его пластичность и текучесть. Наступает такой момент, когда объем ступени 37 перед фильерой 33 заполняется на 2/3 объема ступени спрессованной тестовой массы, пропускная способность которой уравнивается с пропускной способностью первой ступени 36, а в остальной части третьей ступени 37 образуется разреженное пространство. В конце третьей ступени 37 (это последний виток шнека 21) спрессованное тестовая масса выходит из винтовой полости шнека 21 и поступает в фильеру 33 в виде закрученного потока и продавливается через нее. После выхода пресса на режим включается в работу вакуумный насос. Первая порция продукта (100-200 г) прочищает фильеры и подлежит уничтожению. Через 2-3 мин после начала работы в водяную рубашку 38 подается вода. Неоднородная тестовая масса продолжает перемещаться поступательно вдоль оси шнека 21 из ступени 35 малыми порциями в разреженный объем третьей ступени 37, где при помощи вакуумного насоса происходит эффективный отсос воздуха из неоднородного неуплотненного теста.

Во время рабочего цикла сменный нож 44 отсекателя 41 плотно прижат к поверхности фильеры 33 и производит отрезание макаронных изделий.

С помощью ручки регулирования "Длина продукта", расположенной на лицевой панели 47 электрошкафа, регулируется скорость вращения ножа.

После окончания рабочего цикла или для смены фильеры 33 и очистки механизмов от теста отключают пресс нажатием кнопки "ОБЩИЙ СТОП" или кнопкой "ВЫКЛ" каждого механизма на лицевой панели 47 электрошкафа. После остановки шнека 21 и вакуумного насоса отключают подачу холодной воды в водяную рубашку 38. Затем поворачивают отсекатель 41 в сторону, отворачивают прижимную гайку 34. Нажатием кнопки "Т" на 1-3 с выдавливают фильеру 33 из торцевого отверстия корпуса 27 экструдера 19. После этого вынимают шнек 21 из экструдера и производят очистку от теста шнека 21, фильеры 33 и самого экструдера 19.

Изобретение предназначено для механизированного замешивания теста, формования и резки макаронных изделий. Пресс для изготовления макаронных изделий содержит смеситель муки и воды и тестосмеситель, которые связаны между собой. Каждый из них снабжен валом с лопатками и автономными приводами. Имеется связанный с тестосмесителем экструдер с размещенным в нем шнеком, с водяной рубашкой, жестко закрепленной на экструдере и связанной с источником воды, с вакуумным насосом, связанным с экструдером, со сменной фильерой, которая размещена в торцевой части экструдера, с отсекателем нитей макаронных изделий, снабженным сменным ножом, расположенным у торцевой части экструдера, и имеющим приводной механизм. Винтовая поверхность шнека разделена на три ступени, причем вторая ступень расположена вблизи впускного отверстия, связывающего тестосмеситель с экструдером, и является ступенью дозированной подачи тестовой массы в зону вакуумирования в третьей ступени. При этом вторая ступень выполнена с проходным сечением каналов, меньшим в 5-10 раз, чем проходное сечение винтовых каналов первой и третьей ступеней шнека. Экструдер снабжен камерой-накопителем, жестко связанной с экструдером частью боковой поверхности корпуса для улавливания частиц мучных продуктов в начале работы пресса. Изобретение позволяет сохранить неоднородности тестовой массы в зоне вакуумирования в экструдере. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Пресс для изготовления макаронных изделий, содержащий в корпусе смеситель муки и воды и тестосмеситель, связанные между собой, причем каждый из них снабжен валом с лопатками и автономными приводами, имеющий связанный с тестосмесителем экструдер с размещенным в нем шнеком, с водяной рубашкой, жестко закрепленной на экструдере и связанной с источником воды, с выходным отверстием на корпусе экструдера в зоне вакуумирования для связи с вакуумным насосом, со сменной фильерой, размещенной в торцевой части экструдера, с отсекателем нитей макаронных изделий, снабженным сменным ножом, расположенным у торцовой части экструдера, и имеющим приводной механизм, отличающийся тем, что винтовая поверхность шнека разделена на три ступени, причем вторая ступень расположена вблизи впускного отверстия, связывающего тестосмеситель с экструдером, выполнена с проходным сечением каналов, меньшим в пять-десять раз, чем проходное сечение винтовых каналов первой и третьей ступеней, является ступенью дозированной подачи тестовой массы в зону вакуумирования в третьей ступени, кроме того, на экструдере установлена камера-накопитель для улавливания частиц мучных продуктов, которая жестко связана с экструдером частью боковой поверхности корпуса. 2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что камера-накопитель выполнена разборной и включает в себя цилиндрический корпус-обечайку, съемную крышку, вакуумметр и выходной патрубок, связывающий зону вакуумирования и камеру-накопитель с вакуумным насосом.