СКВОЗНОЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ ФОРМУЮЩИЙ КАНАЛ ДЛЯ КОНДИТЕРСКИХ МАСС Российский патент 2004 года по МПК A23G3/00 

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для формования жгутов из кондитерских масс, с крупнодисперсными компонентами путем выпрессовывания конфетных масс, песочного теста и др. через сквозные комбинированные формующие каналы и может быть использовано в кондитерской промышленности.

Известны машины для формования выпрессовыванием жгутов из пралиновых конфетных масс, содержащие формующие матрицы, выполненные из жесткого корпуса (металл, винипласт или фторопласт), со сквозными формующими каналами с плоскострезным входом "с отверстиями прямоугольного или круглого сечения различных размеров, через которые масса выпрессовывается на ленту транспотртера" [1]. Как правило, эти сквозные формующие каналы применяются для формования жгутов из гомогенных ореховых (пралиновых) масс.

Конструкция сквозного формующего канала с плоскосрезным входом в канал из предматричной камеры имеет существенный недостаток: плоскосрезной вход ограничивает скорость выпрессовывания особенно конфетных масс с крупнодисперсными компонентами.

Известно, что процесс формирования потока на начальном участке канала зависит от формы входного сечения канала. При этом многочисленные данные показывают, что рваная поверхность жгутов, представляющая собой нерегулярности выпрессовываемых из канала неньютоновских дисперсных сред, к которым относятся и конфетные массы, в том числе и с крупнодисперсными компонентами для мягких сортов конфет, появляется из-за большого перепада напряжений в конфетной массе на участке входа, как раз вблизи от входного сечения.

При повышении скорости выпрессовывания конфетных масс с крупнодисперсными компонентами на входном участке сквозного формующего канала с плоскосрезным входом замедляется трансформация профиля градиента скорости потока по длине входного участка, что увеличивает шероховатость жгутов и затем образует рваную поверхность формуемых жгутов. При этом растут возвратные отходы и снижается производительность.

Плоскосрезной вход нарушает постоянство градиента скорости потока дисперсной формуемой среды по длине сквозного формующего канала, создавая на участке входа препятствие повышения скорости в виде чрезмерных напряжений, отвечающих за качество поверхности выпрессовываемых жгутов, особенно для кондитерских масс с крупнодисперсными компонентами.

Наличие крупнодисперсных компонентов в формуемой массе при ее движении по входному участку канала значительно замедляет трансформацию профиля градиента скорости потока по длине входного участка сквозного формующего канала.

Известна также [2] конструкция сквозного формующего канала с постоянным градиентом скорости по длине канала, содержащая жесткий корпус с входным сужающимся участком и калибрующим участком.

Недостатком такой конструкции является то, что жесткая рабочая поверхность канала не может в полной мере отслеживать локальные изменения давления формуемой среды, особенно с крупнодисперсными компонентами, которые случайно (стохастически) влияют на реологические параметры формуемой среды в процессе формования. Поэтому жесткий сквозной формующий канал с постоянным градиентом скорости по длине также ограничивает производительность, особенно для кондитерских масс с крупнодисперсными компонентами.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в улучшении качества поверхности жгутов и повышении скорости их формования для мягких сортов конфет, и особенно для тех, в состав которых входят крупнодисперсные компоненты.

Это достигается тем, что в известном устройстве, содержащем жесткий корпус с входным сужающимся и калибрующим участками, в отличие от прототипа на входном участке формующего канала неподвижно закреплен упругий вкладыш, образующий сужающийся канал с упругой рабочей поверхностью, при этом внешняя сторона вкладыша опирается на перфорированную коническую поверхность жесткого корпуса, отверстия которого сообщены с атмосферой.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема сквозного комбинированного формующего канала.

В состав сквозного комбинированного формующего канала для кондитерских масс с крупнодисперсными компонентами входит жесткий корпус 1 длиной L с калибрующим участком L_к, упругий (например, из резины) вкладыш 2 длиной, соответствующей по крайней мере не менее длины участка входа L_вх в канал, с профильной рабочей поверхностью и коническим основанием, а также отверстия 3 в области входного участка формующего канала, выполненные в жестком корпусе. Отверстия 3, сообщающиеся с атмосферой, могут быть выполнены различных размеров и соответствующего количества. Их назначение состоит в том, чтобы обеспечивать обратимое деформирование участкам упругого вкладыша при формовании.

Комбинированный формующий канал для кондитерских масс с крупнодисперсными компонентами работает следующим образом.

Формуемая конфетная масса с крупнодисперсными компонентами под давлением входит в формующий канал, попадая сначала в закрепленный в жестком корпусе 1 сужающийся входной участок длиной L_вх формующего канала, образованный упругим вкладышем 2, а затем в калибрующую часть формующего канала 2 длиной L_к с жесткой рабочей поверхностью. Для надежной работы сквозного комбинированного формующего канала целесообразно выполнить длину упругого вкладыша не менее длины участка входа L_вх в канал, на котором происходит трансформирование профиля скорости движения объекта формования, например конфетной массы с крупнодисперсными компонентами.

При движении объекта формования по сужающемуся входному участку формующего канала упругий элемент вкладыша 2 периодически обратимо деформируется под изменяющимся локальным давлением со стороны крупнодисперсных компонентов, с частичным прониканием в сквозные полости отверстий 3, сообщающихся с атмосферой. Это снижает чрезмерные напряжения объекта формования на входном участке формующего канала и исключает возникновения нерегулярностей на поверхности выпрессовываемого жгута. При этом повышается производительность за счет улучшения формы жгутов и сокращения возвратных отходов.

Наличие упругого вкладыша 2 на входном участке формующего канала для кондитерских масс с крупнодисперсными компонентами снижает чрезмерные напряжения деформируемого объекта формования на входном участке, ускоряет трансформацию профиля потока кондитерской массы путем эффективной переориентации крупнодисперсных компонентов в объеме формуемого жгута, исключает разрушение крупнодисперсных компонентов и, как следствие, исключает образование нерегулярностей потока (рваная поверхность жгута), что повышает производительность, исключая возвратные отходы.

Данное устройство позволяет улучшить качество поверхности жгутов и повысить скорость их формования для мягких сортов конфет, особенно для тех, в состав которых входят крупнодисперсные компоненты.

Источники информации

1. Лунин О.Г., Черноиванник А.Я. Технологическое оборудование предприятий кондитерской промышленности. - М.: Пищевая промышленность. - 1975. - С.104-108.

2 Яхно О.М., Дубовицкий В.Ф. Основы реологии полимеров. - Киев: Издательское объединение “Вища школа” Головное издательство. - 1976. - С.90-93.

Изобретение относится к устройствам для формования жгутов из кондитерских масс. Сквозной комбинированный формующий канал содержит жесткий корпус с входным сужающимся и калибрующим участками. На входном участке формующего канала неподвижно закреплен упругий вкладыш, образующий сужающийся канал с упругой рабочей поверхностью, при этом внешняя сторона вкладыша опирается на перфорированную коническую поверхность жесткого корпуса, отверстия которого сообщены с атмосферой. Изготовление позволяет улучшить качество поверхности жгутов и повысить скорость их формования для мягких сортов конфет, а особенно для тех, в состав которых входят крупнодисперсные компоненты. 1 ил.

Сквозной комбинированный формующий канал для кондитерских масс, содержащий жесткий корпус с входным сужающимся и калибрующим участками, отличающийся тем, что на входном участке формующего канала неподвижно закреплен упругий вкладыш, образующий сужающийся канал с упругой рабочей поверхностью, при этом внешняя сторона вкладыша опирается на перфорированную коническую поверхность жесткого корпуса, отверстия которого сообщены с атмосферой.