Способ приготовления сливочного масла и маслоизготовитель периодического действия для его осуществления

 

Использование: молочная промышленность, производство сливочного масла в фермерских хозяйствах. Сущность: для повышения эффективности производства сливочного масла весь технологический цикл от загрузки сливок до выгрузки готового сливочного масла осуществляют в одной неподвижной цилиндрической емкости, наклоненной к вертикали, при этом пастеризация, охлаждение и выдерживание сливок в охлажденном состоянии для физического созревания происходят при одновременном перемешивании их за счет возвратно-поступательного движения мешалки вдоль оси емкости, после чего сливки сбивают вращением той же мешалки, интенсивно насыщая их воздухом за счет перемещения вращающихся лопастей мешалки из воздушной среды в массу сливок, обусловленного наклоном емкости к вертикали, и исключая застойные зоны за счет возвратно-поступательного движения мешалки, разделяют масляное зерно и пахту перемещением разделителя в направлении от дна емкости к крышке, а также возвратно-поступательным движением мешалки в пределах от крышки емкости до разделителя, промывают масляное зерно при одновременном перемешивании его мешалкой, после чего дополнительно осуществляют прессование масла за счет перемещения разделителя с закрытыми отверстиями к крышке емкости, диспергирование влаги в нем путем растирания масла вращающимися лопастями мешалки по внутренней поверхности крышки емкости и вытесняют готовое сливочное масло из емкости. Маслоизготовитель периодического действия выполнен в виде неподвижной цилиндрической емкости, ось которой наклонена к вертикали, мешалка, размещенная в емкости на всех стадиях обработки, кроме вращательного движения относительно оси емкости, имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль той же оси, при этом разделитель имеет закрываемые отверстия и снабжен штоком, посредством которого перемещается вдоль оси емкости от дна к крышке, имеющей закрываемое отверстие для загрузки сливок и выпуска готового сливочного масла. 2 с.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано, в частности, для производства сливочного масла в фермерских хозяйствах.

Известны способы изготовления сливочного масла, широко пpименяемые в молочной промышленности, по которым отдельные стадии процесса получения масла из исходного продукта (такие, как пастеризация, охлаждение, сбивание сливок, прессование масла и диспергирование влаги) осуществляются в специализированных устройствах непрерывного действия, объединенных в технологическую линию. Такие способы используются при промышленной переработке значительного количества исходного продукта, однако они малоэффективны в условиях фермерских хозяйств, обрабатывающих небольшие объемы сырья.

Известны также способы изготовления масла сбиванием сливок, основанные на применении маслоизготовителей периодического действия, содержащих, как правило, вращающийся барабан, в котором производится сбивание сливок, или барабан, которому придается сложная траектория движения.

Вращение или иное движение барабана затрудняет обеспечение необходимых температурных режимов в процессе обработки.

Известны, кроме того, способ и устройство изготовления сливочного масла, основанные на сбивании сливок мешалкой, вращающейся в неподвижной вертикальной емкости. По своему назначению и технической сущности они являются близкими к предлагаемым техническим решениям и по количеству сходных признаков выбраны за прототип.

По этому способу изготовление масла из сливок производится в неподвижной вертикально установленной емкости, в которой сливки последовательно нагревают, охлаждают, выдерживают, затем сбивают до образования масляного зерна и пахты, которые отделяют друг от друга, промывают масляное зерно водой и извлекают полученную массу из емкости. Какой-либо механической обработке масляное зерно в этой емкости не подвергают, что ухудшает качество получаемого продукта.

Устройство, выбранное за прототип, представляют собой установленную вертикально цилиндрическую емкость, открытую сверху для загрузки перерабатываемого продукта, с отверстием в нижней части для слива пахты и вставкой с разделителем, регулируемой по высоте, для разделения масляного зерна и пахты. В эту емкость вводится мешалка, которая через вал приводится во вращение двигателем. Подача воды для промывки производится разбрызгиванием сверху, а слив в нижнее отверстие емкости. Устройство-прототип не обеспечивает завершенности процесса изготовления сливочного масла в одной емкости, так как масляное зерно не подвергается механической обработке.

Целью изобретения является обеспечение получения сливочного масла в одной неподвижной емкости, начиная от загрузки сливок, их пастеризации, физического созревания, отделения пахты и промывки масляного зерна до прессования масла, диспергирования влаги и выгрузки готового продукта.

Сущность изобретения заключается в том, что по предлагаемому способу изготовления сливочного масла сливки загружают в неподвижную емкость, наклоненную к вертикали, пастеризуют, охлаждают и выдерживают для физического созревания при одновременном перемешивании их за счет возвратно-поступательного движения мешалки вдоль оси емкости, после чего сливки сбивают до образования масляного зерна и пахты за счет вращения лопастей мешалки и возвратно-поступательного движения той же мешалки вдоль оси емкости от крышки до разделителя, разделяют масляное зерно и пахту за счет перемещения разделителя с открытыми в нем отверстиями в направлении от дна емкости к крышке, а также за счет перемешивания масляного зерна возвратно-поступательным движением мешалки от крышки до разделителя, промывают масляное зерно подаваемой сверху водой при продолжающемся перемешивании его мешалкой, прессуют масляное зерно за счет перемещения к крышке вдоль оси емкости разделителя с закрытыми отверстиями, диспергируют влагу в масле растиранием его по внутренней поверхности крышки лопастями вращающейся мешалки, вытесняют готовое сливочное масло из емкости через выходное отверстие за счет избыточного давления, создаваемого движущимся разделителем с закрытыми отверстиями.

Сущность изобретения заключается также в том, что в маслоизготовителе периодического действия неподвижная цилиндрическая емкость с терморубашкой наклонена к вертикали, мешалка, размещенная в емкости на всех стадиях обработки, кроме вращательного относительно оси емкости движения, имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль той же оси, при этом разделитель имеет закрываемые отверстия и снабжен штоком, посредством которого перемещается по оси емкости от дна к крышке, имеющей закрываемое отверстие для загрузки сливок и выпуска готового сливочного масла.

Введение указанных признаков в способ и устройство для его осуществления обеспечивает получение высококачественного сливочного масла в замкнутом технологическом цикле в одной неподвижной емкости, исключающем перегрузку полуфабриката в дополнительные устройства, что уменьшает потери продукта.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена конструкция предлагаемого маслоизготовителя; на фиг.2 и 3 положение рабочих органов маслоизготовителя на различных стадиях обработки; на фиг.4 и 5 средство перекрытия отверстий (отверстия открыты); на фиг. 6 и 7 то же (отверстия закрыты).

Предлагаемый способ изготовления сливочного масла так же, как и прототип, включает загрузку сливок, пастеризацию нагреванием, последующее охлаждение, выдерживание сливок в охлажденном состоянии для физического созревания, сбивание, разделение масляного зерна и пахты, промывание масляного зерна водой, В отличие от прототипа по предлагаемому способу сливки загружают в емкость, наклоненную к вертикали, при этом пастеризация, охлаждение и выдерживание сливок в охлажденном состоянии для физического созревания происходят при одновременном перемешивании их за счет возвратно-поступательного движения мешалки вдоль оси емкости, после чего сливки сбивают до образования масляного зерна и пахты за счет вращения и возвратно-поступательного движения мешалки, разделяют масляное зерно и пахту перемещением разделителя в направлении от дна емкости к крышке при возвратно-поступательном движении мешалки от крышки до разделителя. Масляное зерно промывают подаваемой сверху водой при одновременном перемешивании за счет возвратно-поступательного движения мешалки, затем путем дальнейшего перемещения вверх разделителя с закрытыми отверстиями производится прессование, а за счет растирания масла лопастями мешалки по внутренней поверхности крышки емкости диспергирование влаги в масляном зерне и вытеснение готового сливочного масла из емкости.

Предлагаемый маслоизготовитель (фиг.1), так же, как и прототип, представляет собой цилиндрическую емкость 1 с крышкой 2, заключенную в терморубашку 3 для обеспечения заданных температурных режимов обработки. Маслоизготовитель содержит также мешалку 4 с приводом 5, обеспечивающим вращательное относительно оси емкости движение, разделитель 6 в виде диска с отверстиями 7. Закрываемое отверстие 8 для стока пахты размещено в дне емкости.

В отличие от прототипа цилиндрическая емкость 1 установлена под углом ее оси к вертикали. Мешалка 4, размещенная в емкости на всех стадиях обработки, дополнительно имеет возможность возвратно-поступательного перемещения с помощью привода 9 в образующейся полости между крышкой 2 и разделителем 6. Разделитель 6 имеет закрываемые отверстия 7 и снабжен штоком 10, управляемым приводом 11, а в крышке 2 емкости 1 имеется закрываемый люк 12.

Разделитель 6 состоит из двух дисков с несовпадающими отверстиями, при этом диск 13 (нижний) прикреплен неподвижно к штоку 10, а диск 14 (верхний) перемещается по штоку 10 от фиксированного положения, когда отверстия открыты (фиг.4), до положения, когда отверстия закрыты (фиг.6).

Положение, показанное на фиг.4, задается соосной штоку пружиной 15, сжимаемой избыточным давлением в верхней части емкости 1 при прессовании масла, диспергировании влаги и вытеснения через люк 12 в крышке 2 емкости 1 готового сливочного масла.

Реализацию способа можно рассмотреть на примере работы устройства для его осуществления.

Загрузка сливок в маслоизготовитель производится через закрываемый люк 12 в крышке 2 емкости 1. При этом мешалка 4 и разделитель 6 находятся в крайнем нижнем положении (у дна емкости 1).

После загрузки сливок люк 12 в крышке 2 закрывается и посредством подачи тепло(хлад)агента в терморубашку 3 емкости 1 последовательно осуществляются пастеризация, охлаждение и физическое созревание сливок. При этом разделитель 6 остается в прежнем положении, а мешалка 4, управляемая приводом 9, совершает возвратно-поступательное движение от дна емкости 1 к крышке 2 и обратно вдоль оси емкости 1, обеспечивая перемешивание сливок для более равномерной пастеризации и физического созревания (фиг.1).

При сбивании сливок разделитель 6 остается в прежнем положении, а мешалка 4 дополнительно совершает вращательное движение относительно оси емкости 1 от привода 5. Температурный режим, необходимый для сбивания, по-прежнему обеспечивается терморубашкой 3. Движение мешалки 4 обеспечивает исключение застойных зон при сбивании и с учетом наклонного положения оси емкости к горизонту повышает интенсивность насыщения сливок воздухом, так как лопасти мешалки 4 при вращении последовательно перемещаются из воздушной среды в массу продукта, увлекая за собой воздух, и обратно, увеличивая контактируемую поверхность с воздухом.

При образовании масляного зерна привод 11, воздействуя на шток 10, последовательно перемещает разделитель 6 от дна емкости 1 к крышке 2 вдоль оси емкости, отделяя пахту от масляного зерна через открытые отверстия 7 в нем. Пахта выпускается из емкости 1 через выходное отверстие 8 в дне емкости. Мешалка 4 совершает возвратно-поступательное движение от разделителя 6 к крышке 2 емкости 1, обеспечивая более полное отделение пахты от масляного зерна (фиг.2).

При разбрызгивании через люк 12 в крышке 2 емкости 1 воды можно осуществить, в случае необходимости, промывку масляного зерна. Режим движения разделителя 6 и мешалки 4 при этом остается прежним. Этим обеспечивается эффективность перемешивания масляного зерна при промывке.

На заключительной стадии обработки (фиг.3) мешалка 4, совершая вращательное движение, перемещается к крышке 2 емкости 1. Мешалка 4 обеспечивает при ее вращении растирание масла по внутренней поверхности крышки 2, чем достигается диспергирование влаги в масле. Поступательное движение разделителя 6, отверстия 7 в котором на данной стадии закрыты, создает необходимое избыточное давление в верхней части емкости 1 для окончательного прессования масла, диспергирования влаги и вытеснения через люк 12 в крышке 2 емкости 1 готового сливочного масла.

Таким образом обеспечивается получение высококачественного готового сливочного масла в замкнутом технологическом цикле в одной неподвижной емкости.

Формула изобретения

1. Способ приготовления сливочного масла, включающий загрузку сливок в неподвижную емкость с терморубашкой, мешалкой, разделителем с отверстиями для разделения пахты и масляного зерна, пастеризацию сливок, охлаждение, физическое созревание, сбивание сливок в этой емкости путем вращательного движения мешалки, отделение пахты от масляного зерна, промывание масляного зерна путем подачи воды в верхнюю часть емкости, отличающийся тем, что емкость для приготовления масла устанавливают под углом к вертикальной плоскости, пастеризацию, охлаждение и физическое созревание сливок ведут при перемешивании за счет возвратно-поступательного движения мешалки, в процессе сбивания мешалке наряду с вращательным сообщают возвратно-поступательное движение, отделение пахты от зерна проводят перемещением разделителя снизу вверх при возвратно-поступательном движении мешалки, промывку зерна ведут при перемешивании его мешалкой, при этом масло подвергают прессованию перемещением вверх разделителя с закрытыми отверстиями и диспергируют влагу в процессе вращения мешалки.

2. Маслоизготовитель периодического действия, выполненный в виде заключенной в терморубашку неподвижной цилиндрической емкости с выходным патрубком в днище, крышкой, мешалкой для сбивания сливок, установленной с возможностью вращения, и разделителем с отверстиями для разделения пахты и масляного зерна, имеющим возможность осевого перемещения внутри емкости, отличающийся тем, что емкость установлена так, что ее ось наклонена к вертикали, мешалка размещена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси емкости, разделитель снабжен штоком и средствами для перекрывания отверстий, а в крышке выполнен люк для загрузки сливок и выгрузки сливочного масла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7