Подбор матриц по технологическим характеристикам для различных условий

Методические указания

На современных макаронных предприятиях уплотнение макаронного теста и формование из него сырых изделий осуществляется на шнековых прессах

В состав промышленных макаронных прессов кроме прессующего устройства входят дозаторы муки, воды и тестосмесители.

Матрица наряду с прессующим устройством — основной рабочий орган макаронного пресса. Она обусловливает производительность пресса, вид изделий (форму и раз­меры поперечного сечения), в значительной степени влияет на качест­во продукта (степень шероховатости поверхности, прочность склеива­ния макаронных трубок и др.).

Матрицы изготавливают из металлов, не поддающихся коррозии, об­ладающих достаточной прочностью и износостойкостью. Такими метал­лами являются фосфористая бронза, латунь, нержавеющая сталь.

Ознакомление с устройством макаронных прессов

 

Шнековые макаронные прессы классифицируются по числу корыт тестосмесителя (одно-, двух-, трех-, четырехкорытные), по числу прессующих устройств (одно-, двух-, четырехшнековые), по форме матрицы (круглая или прямоугольная).

 

 

Рис. 1 Принципиальная схема шнекового макаронного пресса:

1- дозатор муки; 2 – дозатор воды; 3 – корыто тестосмесителя;

4 – вал тестосмесителя с лопатками; 5 – привод для вращения вала

тестосмесителя и шнека; 6 – прессующее устройство; 7 – шнек;

8 – водяная рубашка; 9 – прессующая головка; 10- сменная матрица

 

Мука и вода непрерывными потоками в определенном соотноше­нии подаются дозаторами в тестомесильное корыто. Здесь эти ингре­диенты подхватываются лопастями вращающегося вала, перемеши­ваются и медленно перемещаются лопастями месильного вала, которые повернуты на некоторый угол относительно плоскости, пер­пендикулярной к оси вала, к противоположному торцу тестомесиль­ного корыта.

Образовавшаяся к концу замеса крошковатая или мелкокомковатая масса теста через перепускное отверстие поступает в шнековый ци­линдр прессующего устройства.

Основной рабочий орган прессующего устройства — шнек. При его вращении сыпучая масса теста перемещается к прессовой голо­вке. Матрица, установленная в нижней части прессовой головки, пропускает только 10...20% нагнетаемой к ней шнеком массы теста. Вследствие этого в головке и в шнековой камере возникает противо­давление, в результате чего тесто уплотняется, превращается в свя­занную плотную тестовую массу. В таком виде тесто продавливается через отверстия матрицы в виде прядей отформованных сырых мака­ронных изделий.

При нагнетании уплотненной вязкой массы теста к матрице проис­ходит разогрев теста в результате интенсивного трения его о лопасти вращающегося шнека. Для снижения температуры теста во время ра­боты пресса в водяную рубашку шнековой камеры, примыкающей к прессовой головке, подают холодную воду. После длительных остано­вок пресса водяную рубашку используют для прогрева шнековой каме­ры перед началом прессования теста.

Движение теста в щнековой камере

При рассмотрении процесса перемещения и прессования макаронного теста в шнековой камере принято различать четыре зоны: I– прием и транспортирование теста; II – прессования (уплотнение); III - перемещение спрессованного теста по виткам шнека; IV – нагнетание спрессованного теста по цилиндрическому каналу трубы шнека и прессовой головке, подача его к матрице и выпрессовывание через формующие отверстия матрицы.

 

 

 

Рис. 2 Деление прессующего устройства шнекового пресса на зоны

 

Подбор матриц по технологическим характеристикам для различных условий

 

Матрицы бывают двух типов: (дисковые) и прямоугольные (рис. 3). При помощи круглых матриц формуют все виды длинных и короткорезаных изделий. Прямоугольные матрицы используют для формования длинных макаронных изделий (макароны, вермишель, лапша), вырабатываемых на автоматизированных линиях с подвесной сушкой изделий.

Круглые матрицы в зависимости от толщины используют без опор­ных устройств (при толщине матрицы около 60 мм, рис. 3 а) или с опорными устройствами — колосниками (при толщине матрицы 22...28 мм, рис. 3 6, в).

Прямоугольные матрицы бывают однополосными (рис. 3г) и двухполосными (рис. 3 д). Размеры прямоугольных матриц (мм): длина 995, ширина 100, толщина 30...50.

 

 

Рис.3 Матрицы для макаронного пресса:

а, б, в – круглые, г, д – прямоугольные

 

По профилю и конструкции формующих отверстий (каналов) мат­рицы разделяют на два основных вида:

1) с вкладышами — для формования трубчатых и некоторых сложных по форме фигурных изделий;

2) без вкладышей — для формования всех видов изделий, кроме
трубчатых.

Матрицы с вкладышами — наиболее сложные по конструкции и со­стоят из двух основных элементов: формующего канала, просверленно­го в корпусе матрицы, и закрепленного в нем вкладыша. На рис. 4, а показан профиль отверстия круглой матрицы для формования трубча­тых изделий. Формующий канал отверстия состоит из следующих эле­ментов: входной камеры /, в которой запрессованы центрирующие заплечики 4 вкладыша (рис. 4а), переходной части 2 и формующей щели 3, в которых располагается ножка 5 вкладыша.

Входная камера имеет наибольший диаметр и поэтому определяет возможное число отверстий в матрице. Нагнетаемое в отверстие тесто во входной камере распределяется центрирующими заплечиками вкладыша на три потока. Назначение центрирующих заплечиков удержать вкладыш в отверстии матрицы так, чтобы ось его ножки сов­пала с осью отверстия. В противном случае формуемая трубка будет иметь неравномерную толщину стенок. Для более надежного центри­рования вкладыш изготавливают с тремя заплечиками — трехопорный вкладыш (рис. 4 6).

В переходной части 2 отверстия происходят соединение отдельных потоков и склеивание их под действием давления прессования и в ре­зультате свойств клейковины теста в тестовую трубку. Для прочного склеивания потоков переходная часть должна иметь достаточную вы­соту — не менее 9... 11 мм.

Размеры поперечного сечения формующей щели определяют диа­метр макаронной трубки. В формующей щели отверстие имеет на­именьший диаметр, поэтому оно оказывает наибольшее сопротивле­ние прохождению теста и в значительной степени влияет на скорость выпрессовывания. В связи с этим высота формующей щели должна быть как можно меньше, но достаточной для того, чтобы выпрессовываемая тестовая трубка успела «зафиксировать» внешний диаметр (снизить упругое последействие) и чтобы обеспечить прочное склеива­ние продольных швов. Практически высота формующей щели метал­лических матриц равна 3 мм.

Внутренний диаметр выпрессовываемой трубки определяется диаметром ножки вкладыша.

Рис. 4 Отверстие круглой матрицы для формования трубчатых изделий:

а – профиль отверстия; б – трехопорный вкладыш; в – отверстие в сборе.

 

На рис. 5 представлена конс­трукция формующего отверстия прямоугольной матрицы, исполь­зуемой в автоматизированных по­точных линиях для производства макарон. Как видно из рис.5а отверстие имеет три зоны: вход­ную камеру, переходную часть 2 и формующую щель 3. вкладыш 5 сделан в виде трубки и удерживается в центральной части отверстия запрессованной в него втулкой 4 (рис. 4б ). Другой конец трубки через сквозное отверстие в корпусе матрицы соединяется с атмосфе­рой. Это сделано для того, чтобы не происходило закупоривания от­верстия выпрессовываемой макаронной трубки при отрезании, а так­же при сплющивании трубки в месте перегиба при развешивании изделий на бастуны. Втулка имеет несколько отверстий для прохода теста в переходную часть.

Отверстия без вкладышей имеют, как правило, только входную ка­меру и формующие щели. Во входную камеру тесто входит одним по­током, после чего оно продавливается через узкие отверстия — форму­ющие щели. Высота формующих щелей — 1,5...2 мм

 

Рис. 5 Отверстия прямоугольной матрицы для формования макарон:

а – профиль отверстия, б – втулка и трубка, в – - отверстие в сборе

Производительность матрицы по сырым изделиям П_с, кг, рассчитывают по формуле

,

где v – средняя скорость выпрессовывания;

p – плотность теста(в зависимости от влажности и температуры теста 1300-1430кг\м³);

f – площадь живого сечения матрицы.

Для технических расчетов можно принять следующие средние скорости выпрессовывания (примерные).

Вид изделий	Диаметр изделий, мм	Скорость выпрессовывания, мм\с
Макароны	4,8…7	15-25
Макароны особые	4,0…6,0	10-15
Соломка	3,5…4,0	5-7
Вермишель	0,5…1,5	25-35
Лапша	-	20-25

 

Производительность матрицы по сухим изделиям П, кг, рассчитывают по формуле

,

где W_c, W – влажность соответственно сухих и сырых изделий, %.

Площадь живого сечения матрицы f для трубчатых изделий рассчитывается по формуле

,

где n – число отверстий;

d_н – диаметр формующего отверстия(для соломки до 4,0мм, для обыкновенных 4,1…7,0мм, для любительских от 7,1мм);

d_в – диаметр ножки вкладыша(0,5…0,8мм).

Площадь живого сечения матрицы f для вермишели рассчитывается по формуле

,

где n – диаметр формующего отверстия(паутинка до 0,8мм, обыкновенная 0,9…1,5мм, любительская 1,6…3,5мм).

Площадь живого сечения матрицы f для лапши рассчитывается по формуле

,

где l – длина формующей щели (1,5…2мм);

a - ширина формующей щели(для узкой лапши до 7,0мм, для широкой 7,1…25мм).

Литература и интернет-ресурсы

Хромеенков В.М. Технологическое оборудование хлебозаводов и макаронных фабрик. – СПб.: ГИОРД, 2006, с.355-359.

www.mppnik.ru

Вопросы для самопроверки:

 

1. Какое оборудование входит в состав прессующего агрегата?

2. Типы матриц.

3. От каких факторов зависит производительность матрицы?

4. Для каких изделий используют прямоугольные, а для каких круглые матрицы?

5. Процессы, происходящие в каждой зоне шнековой камеры.

 

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 1

 

1. Подобрать матрицу для определенного вида макаронных изделий.

2. Дать описание конструкции формующего отверстия для данного изделия.

 

 

№ варианта	Наименование изделия
	Перья
	Рожки
	Гребешки
	Спиральки
	Улитки
	Ракушки
	Вермишель
	Лапша
	Паутинка
	Макароны длинные

 

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 2

Рассчитайте производительность матрицы по сырым и сухим изделиям

№ варианта	Вид изделия	Число отверстий, n	Плотность теста, ρ, кг\м3	Влажность сухих изделий, %	Влажность сырых изделий, %
	лапша узкая			12,8	31,2
	спагетти			130,	32,0
	паутинка			12,3	30,5
	перья			12,5	30,8
	рожки			12,7	31,2
	лапша широкая			12,6	29,9
	вермишель любительская			13,1	30,0
	ракушки			12,4	31,6
	спиральки			12,8	32,1
	вермишель обыкновенная			12,9	30,6

 

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: