Модернизация машины для деления теста

Перерабатывающая и пищевая промышленность - ведущие отрасли экономики Российской Федерации, призванные обеспечивать бесперебойное снабжение потребителей высококачественной пищевой продукцией.

Спрос на продукцию, производимую отраслями, вырабатывающими социально значимые продукты (сахар, мясо, молоко, рыба, масло, животные жиры, крупы, мука, хлебобулочные изделия), обладает стабильно устойчивым характером. Данным фактором в значительной степени предопределяется развитие сырьевой базы для таких отраслей. Обеспечивается этим фактором и приток капиталовложений в модернизацию технологической базы предприятий указанных отраслей промышленности. По состоянию на сегодня, промышленная база российской хлебопекарной отрасли представлена предприятиями среднего, крупного (882) и малого (11,5 тысяч) бизнеса. Данная отрасль полностью покрывает потребности российского населения в хлебе и хлебобулочных изделиях. Средний объем производства хлебобулочных изделий на малых предприятиях со- ставляет около 20%, на средних и крупных - 80%. С учетом высокой социальной значимости хлеба, должны быть сформированы эффективные условия функционирования хлебопекарной отрасли. С этой целью целесообразно развивать здоровую конкуренцию. Это поспособствует повышению уровня инвестиционной привлекательности отрасли и обеспечению условий для развития хлебопечения.

Несмотря на положительное состояние отрасли в целом, предприятия сталкиваются с определенными проблемами. В числе основных проблем: отсутствие хлебопекарного оборудования отечественного производства, что ставит предприятия в зависимость от зарубежных производителей; невысокий уровень рентабельности производства (1-3%); физически устаревшие основные фонды производства (5080%). Как видим, последняя проблема является наиболее серьезной.

Благодаря модернизации и реконструкции хлебопекарного производства будет достигнуто снижение цены на продукцию, минимизация производственных издержек. Также будет обеспечено снижение удель- ного расхода энергетических ресурсов на единицу производимой хлебопекарной продукции.

При производстве хлебобулочных изделий важным технологическим процессом в получении готового продукта является разделение теста на куски одинаковой массы и формы теста. Для деления теста используют тестоделительные машины. К тестоделителям относятся машины, выполняющие операции по разделению теста на куски одинаковой массы и формы.

Сложность выполнения этих операций заключается в специфичности свойств теста: оно представляет собой продукт с капиллярно-пористой структурой, удерживаемой упругим эластично-пластичным скелетом, поры которого заполнены газом, состоящим из углекислоты, паров воды, спирта и других продуктов брожения. Под действием образующегося в процессе брожения газа увеличивается объем теста, уменьшается плотность и меняются структура и свойства составных частей [1-3].

В связи с этим разделение теста на куски равной массы становится очень сложной задачей, и в тоже время одна из первых и основных стадий при производстве хлебобулочных изделий - деление теста, ведь каждый вид хлебобулочных изделий должен соответствовать определенной массе. Если масса изделия будет ниже установленных норм, то изделие не может быть допущено к продаже потребителям в розничной сети, а если масса будет превышать норму - это становится невыгодно для производителя, так как он будет реализовывать товар по той же цене. И в первом и во втором случае предприятие будет нести убытки, что говорит о большой важности и актуальности разработки новых и модернизации уже существующих тестоделительных машин [4, 5].

В промышленности применяются тестоделительные машины различных конструкций. Все существующие машины делят тесто на куски по объемному принципу. Поэтому точность деления зависит в первую очередь от постоянства плотности теста в рабочей камере делителя. Для обеспечения высокой точности деления теста в тестоделительной машине преду- сматривается устройство для уплотнения теста путем создания механизма для предварительного давления, так называемого стабилизатора давления - пружинного, гидравлического или пневматического.

В тестоделительных машинах, создающих повышенное давление в конце нагнетания, точность деления более высока. Однако при чрезмерном давлении, а также при длительном механическом воздействии на тесто в процессе перемещения его в тестовых камерах физико-механические свойства теста могут измениться в худшую сторону, что является недопустимым.

По способу отмеривания объема кусков теста тестоделительные машины подразделяются на три класса:

• 1)    машины, отделяющие ножом куски от тестового жгута при выходе его с постоянной скоростью;

• 2)    машины, отделяющие куски теста от общей массы мерными карманами делительной головки;

• 3)    машины, штампующие из общей массы теста куски заданного объема.

В зависимости от способа предварительного сжатия и нагнетания теста в делительные устройства тестоделительные машины изготавливаются со шнековым, поршневым, лопастным и валковым нагнетанием.

Шнековое нагнетание обычно применяется при делении теста из ржаной, ржанопшеничной и пшеничной обойной муки, а поршневое, лопастное и валковое нагнетание применяется при делении теста из пшеничной, сортовой муки, так как при шнековом нагнетании пшеничного теста ухудшается структура его клейковины.

В зависимости от кинематической связи делительного механизма с общим механизмом все тестоделительные машины делятся на две группы - с фиксированным и нефиксированным ритмом отделения кусков теста. В машинах первой группы кинематические звенья делительного механизма жестко связаны с кинематическими звеньями всей машины, поэтому делительный механизм работает с постоянным ритмом в определенной последовательности с остальными органами машины. В машинах второй группы делительный ме- ханизм кинематически не связан с общим механизмом машины и включается в работу от внешнего импульса лишь при достижении куском теста заданного объема.

Тестоделители с фиксированным ритмом работы имеют постоянную производительность по количеству кусков, но обеспечивают несколько меньшую точность деления, чем машины с нефиксированным ритмом работы. Тестоделители с нефиксированным ритмом работы обеспечивают несколько более высокую точность деления, но имеют непостоянный период цикла деления, который зависит от подачи теста; вследствие этого такие машины имеют непостоянную производительность, что ограничивает их применение на автоматизированных поточных линиях.

Таким образом, конструкция тестоделительной машины должна соответствовать ряду требований: создание постоянной плотности теста перед делением его на куски, равномерное заполнение мерных карманов тестом или постоянная скорость выпрессовывания тестового жгута и возможность регулирования массы кусков теста в определенных пределах.

На современных предприятиях деление теста при производстве хлеба выполняют машиной А2-ХТН, содержащая камеру с установленным в ней на валу лопастным нагнетателем, выполненным в виде ступицы с лопастями и делительную головку с мерными карманами.

Однако установление лопастей на ступице в радиальном направлении отрицательно сказывается на качестве теста и производительности самой машины. Это происходит потому, что направление силы давления лопастей на тесто перпендикулярно направлению движения теста в мерные карманы, что обуславливает большое сопротивление на пути теста и повышенное механическое воздействие на тесто.

Целью усовершенствования является уменьшение механического воздействия на тесто во время нагнетания в мерные карманы и тем самым увеличения производительности машины.

Усовершенствованная тестоделительная машина (рисунок) содержит камеру с установленным в ней на валу лопастным нагнетателем, выполненным в виде ступицы с лопастями, нагнетающие рабочие поверхности которых расположены в плоскости касательной к поверхности ступицы. У выхода из камеры расположена делительная головка с мерными карманами.

Рис. Общий вид тестоделительной камеры тестоделительной машины А2-ХТН с усовершенствованным рабочим органом:

1 – лопасть; 2 – заслонка; 3 – козырек; 4 – мерный карман;

5 – поршень; 6 – раздвигающий механизм; 7 - валик

Тестоделительная машина работает следующим образом.

Поступающее в камеру тесто захваты- вается лопастями и перемещается к мерному карману. При этом направление силы рабочей нагрузки составляет угол около 45° к направлению движения теста в мерный карман, что уменьшает сопротивление движению теста, и, тем самым, уменьшает механическое воздействие на тесто.

Использование предлагаемого усовер- шенствования позволяет уменьшить механическое воздействие на тесто, что оказывает положительное влияние на качество готовых изделий – хлебобулочные изделия имеют большую высоту, а также увели- чить производительность машины.