аппарат для изготовления сыра

Формула изобретения

1. Аппарат для изготовления сыра, выполненный в виде поярусно размещенных друг под другом установленной на раме приемной емкости верхнего яруса со сливными отверстиями в ее днище, снабженных нагревателями емкостей среднего яруса, установленных под ними в нижнем ярусе сырых форм, и содержащий прессующие и режуще-вымешивающие инструменты, приводы их вращения и перемещения с яруса на ярус, а также трубопроводы и арматуру для подвода молока, воды, ингредиентов и отвода сыворотки, устройство для перелива сырного зерна с сывороткой в сырные формы, отличающийся тем, что выполненные в виде сквозных полых обечаек постоянного сечения корпуса емкостей среднего яруса пристыкованы к днищу приемной емкости соосно выполненным в нем сливным отверстиям, а внутренняя поверхность каждой обечайки является направляющей поршня, закрепленного в сборе с прессующими инструментами на штоке, в свою очередь закрепленном на подвижной платформе и являющимся в своей верхней части осью вращения режуще-вымешивающего инструмента, связанного силовой передачей с приводом вращения, размещенным на той же подвижной платформе, снабженной приводом возвратно-поступательного перемещения.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что арматура для отвода сыворотки находится в нижней части приемной емкости.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что на штоках поршней в зоне действия режуще-вымешивающих инструментов закреплены лопатки, при этом внутренние контуры режуще-вымешивающих инструментов в указанной зоне повторяют контуры лопаток.

4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что привод возвратно-поступательного перемещения подвижной платформы выполнен в виде двух связанных общим штоком и установленных вертикально один над другим по оси симметрии аппарата силовых цилиндров, причем корпус верхнего цилиндра жестко связан с платформой, а нижнего - с рамой.

5. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что на нижнем ярусе размещено транспортирующее устройство с установленной на нем емкостью для сбора сыворотки, внутри которой в фиксированном положении установлены сырные формы.

6. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что устройства для перелива сырного зерна с сывороткой в сырные формы выполнены в виде пристыкованных снизу к обечайкам среднего яруса полых, сквозных насадок с внутренним сечением большим, чем внутреннее сечение обечаек среднего яруса, при этом сырные формы установлены соосно насадкам.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к изготовлению сыра.

При изготовлении сыра традиционным способом применяют аппараты и установки для выработки сырного зерна, обработки сырной массы и созревания сыров. К аппаратам для выработки сырного зерна относят аппараты выработки, к аппаратам обработки сырной массы - формовочный аппарат, аппарат чеддеризации, прессы и установки крупноблочного прессования, а к аппаратам и установкам для посолки сыров, обработки их при созревании и подготовки к реализации - аппараты и установки для посолки сыров, стеллажи, машины для нанесения покрытий на сыры [1]. Выполнение каждой технологической операции на специализированном оборудовании обусловливает необходимость применения устройства для межоперационной транспортировки продукта, в том числе насосов, клапанов, трубопроводов и пр.

Недостатками этого комплекса оборудования являются большие потери времени и продукта в процессе межоперационной транспортировки, высокая удельная металлоемкость оборудования, а также сложность получения одинаковых по массе головок сыра.

Известен сыроизготовитель, выбранный в качестве прототипа, в котором сквашивание молока, выработку сырного зерна, формование сыра проводят в нескольких отдельных аппаратах, размещенных в трех ярусах. Верхний ярус служит для дозирования и сквашивания молока, разрезания сгустка и вымешивания сырного зерна и содержит дозирующую емкость, установленную на раме, и сообщающиеся с ней четыре полуцилиндрические ванны, размещенные на вращающейся с остановками в четырех позициях карусели. В каждой позиции находится специализированный рабочий инструмент. Средний ярус предназначен для обработки зерна, а именно: вымешивания сырной массы до нагревания, нагревания путем орошения внешней поверхности ванн горячей водой при перемешивании смеси зерна с сывороткой, перемешивания после нагревания и включает шесть секторных ванн, снабженных нагревателями и установленных на карусели, пропеллерные мешалки, поворачивающиеся вместе с ваннами. На нижнем ярусе осуществляется формование сыров: сырное зерно осаждают, прессуют пласт при одновременном отводе сыворотки. На нижнем ярусе имеются формовочные устройства с двумя гильзами, на нижнюю часть которых надеваются сырные формы, в которых проходит формование пласта будущей головки сыра. Формовочные устройства монтируются на карусели. После окончания формования сырная форма с сыром передается на разгрузочный транспортер [2].

Недостатком известной конструкции являются большие габариты и наличие большого числа исполнительных механизмов.

Задачей изобретения является оптимизация технологического процесса с получением одинаковых по массе и по составу головок сыра, а также уменьшение габаритов и упрощение конструкции путем сокращения количества исполнительных механизмов.

Это достигается тем, что в конструкцию известного сыроизготовителя, выполненного в виде поярусно размещенных друг под другом установленной на раме приемной емкости верхнего яруса со сливными отверстиями в ее днище, снабженных нагревателями емкостей среднего яруса, установленных под ними в нижнем ярусе сырных форм, и содержащего инструменты для разрезания, вымешивания и прессования сырной массы, приводы их вращения и перемещения сырной массы с яруса на ярус, а также трубопроводы и арматуру для подвода молока, воды, ингредиентов и отвода сыворотки, устройства для перелива сырного зерна с сывороткой в сырные формы нижнего яруса, внесены следующие изменения. Корпуса емкостей среднего яруса выполнены в виде полых сквозных обечаек постоянного сечения и пристыкованы к днищу приемной емкости соосно со сливными отверстиями, а внутренняя поверхность каждой обечайки является направляющей поршня, закрепленного в сборе с прессующим инструментом на штоке, в свою очередь закрепленном на подвижной платформе и являющимся в своей верхней части осью вращения режуще-вымешивающего инструмента, связанного силовой передачей с приводом вращения, размещенным на той же платформе, снабженной приводом возвратно-поступательного перемещения.

Для оптимизации процесса отбора сыворотки клапан для слива сыворотки размещен в нижней части приемной емкости.

Для предотвращения закручивания сырной массы на штоках поршней в зоне действия режуще-вымешивающих инструментов закреплены лопатки, при этом внутренние контуры режуще-вымешивающих инструментов в указанной зоне повторяют контуры лопаток.

Привод возвратно-поступательного перемещения подвижной платформы может быть выполнен в виде двух связанных общим штоком и установленных вертикально один над другим по оси симметрии аппарата силовых цилиндров, причем корпус верхнего цилиндра жестко связан с платформой, а нижнего - с рамой.

Сырные формы нижнего яруса установлены в фиксированном положении внутри емкости для сбора сыворотки, размещенной на транспортирующем устройстве и снабженной вытеснителями сыворотки.

Устройства для перелива сырного зерна с сывороткой в сырные формы нижнего яруса могут быть выполнены в виде пристыкованных снизу к обечайкам среднего яруса полых сквозных насадок с внутренним сечением, большим, чем внутреннее сечение обечаек, при этом сырные формы установлены соосно с насадками.

Применение поршней для перемещения молока или сырной массы и режуще-вымешивающих инструментов с образованием емкостей по ярусам, на которых происходит обработка продукта, размещение поршней, прессовых и режуще-вымешивающих инструментов на штоках, связанных с подвижной платформой, позволяет значительно сократить количество исполнительных механизмов как для передачи продукта по ярусам, так и для его обработки. Кроме того, пристыковывание обечаек постоянного сечения, в каждой из которых производится выработка одной головки сыра, непосредственно к приемной емкости соосно со сливными отверстиями в ее днище, позволяет при перемещении поршней вниз осуществить равномерное распределение молока с ингредиентами из приемной емкости по обечайкам самотеком и, следовательно, получить одинаковые по массе и составу головки сыра.

Из источников патентной и научно-технической информации не выявлены аналоги, обладающие совокупностью всех существенных признаков заявляемого устройства, что, по мнению заявителя, подтверждает его новизну и изобретательский уровень.

На фиг. 1 изображен общий вид аппарата для изготовления сыра с поршнями в среднем положении (образуемая при этом емкость находится на среднем ярусе); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, с тем же положением поршней; на фиг. 3 - то же, с поршнями в верхнем положении, когда образуемая емкость находится на верхнем ярусе; на фиг. 4 - то же, с поршнями в нижнем положении, соответствующем обработке сырной массы на нижнем ярусе, т.е. прессование в формах.

Аппарат для изготовления сыра выполнен в виде расположенных по вертикали ярусов. На верхнем ярусе на раме 1 установлена приемная емкость 2, выполненная в виде прямоугольной ванны, имеющая патрубок 3 для подвода молока, ингредиентов и раскислителя, клапан для слива сыворотки 4 и отверстия в днище D₁. К днищу приемной емкости 2 соосно с отверстиями D₁ пристыкованы цилиндрические обечайки 5 среднего яруса. При этом внутренние диаметры D₂ обечаек расположены соосно с отверстиями D₁ в днище приемной емкости 2. Для создания необходимого для сырной массы температурного режима каждая обечайка 5 снабжена "рубашкой" обогрева (охлаждения) 6 (в представленном варианте - в виде приваренной к корпусу цилиндра наружной втулки с внутренней кольцевой проточкой с патрубками для подвода и отвода теплоносителя, на чертеже не показаны). К цилиндрическим обечайкам 5 снизу пристыкованы полые цилиндрические насадки 7 с внутренним диаметром D₃, большим, чем внутренний диаметр D₂ обечаек. Внутренняя поверхность каждой обечайки 5 является направляющей для поршня 8, закрепленного на штоке 9 в сборе с прессующим инструментом 10. Поршень имеет уплотнения и компенсирующие неточности изготовления элементы (в представленной конструкции поршень выполнен из армированной металлом резины с уплотняющими манжетами и цилиндрическими компенсирующими участками). Верхний конец штока, в свою очередь, жестко закреплен на подвижной платформе 11. В верхней части штока 9 размещена втулка 12 с возможностью вращения, к которой крепится режуще-вымешивающий инструмент 13. Вращение втулок 12, а следовательно, и режуще-вымешивающих инструментов 13 осуществляется от размещенного на подвижной платформе общего реверсивного привода 14 посредством цепной передачи через звездочки 15, жестко закрепленные на втулках 12. Во избежание раскручивания сырной массы на штоках 9 в зоне расположения режуще-вымешивающих инструментов закреплены лопатки 16.

Привод возвратно-поступательного перемещения подвижной платформы 11 выполнен в виде двух соосных силовых пневмоцилиндров 17 и 18 с усиленным общим штоком 19, установленных вертикально один под другим по оси симметрии аппарата. Корпус нижнего цилиндра 17 жестко соединен с рамой 1, а верхнего 18 - с подвижной платформой 11. Для предотвращения поворота подвижной платформы 11 относительно приемной емкости 2 на раме 1 выполнены направляющие 20. Для предохранения от проливов содержимого аппарата во время работы при внезапном отключении сжатого воздуха предусмотрены аварийные упоры 21, установленные на направляющих 20, приводимые в движение пневмоцилиндрами 22 и предотвращающие опускание поршней 8 ниже среднего положения (см. фиг. 1 и 2).

На нижнем ярусе размещается транспортирующее устройство, выполненное в виде тележки 23 с установленной на ней емкостью для сбора сыворотки 24 с вытеснителями сыворотки 25, обеспечивающими формование сыра под слоем сыворотки, клапаном слива сыворотки 26. Внутри емкости 24 соосно с насадками 7 размещены сырные формы 27. Соосность сырных форм относительно насадок обеспечивается установкой тележки 22 в определенном положении относительно рамы 1 с помощью фиксаторов 28, приводимых в движение пневмоцилиндрами 29.

Работает аппарат следующим образом.

В приемную емкость 2 через патрубок 3 подается подготовленное молоко. При этом поршни 8 находятся в верхнем положении, образуя емкость верхнего яруса и являясь ее донной частью, а аварийные упоры 21 находятся в зоне движения подвижной платформы. Это положение поршней соответствует нахождению в приемной емкости большей части молока. После заполнения приемной емкости до заданного уровня включают привод 14 режуще-вымешивающих инструментов 13 в режиме вымешивания и вводят в молоко определенное количество бактериальных препаратов и раствора сычужного фермента, соответствующее технологии на определенный вид сыра. В течение определенного технологией периода времени молоко перемешивают. Затем привод 14 режуще-вымешивающих инструментов 13 отключают и поршни 8 под воздействием пневмоцилиндра 18 опускают молоко с добавками на средний ярус, при этом все молоко равномерно распределяется по цилиндрическим обечайкам 5 самотеком. Здесь оно сквашивается до образования однородного сгустка, после чего включают привод 14 режуще-вымешивающих инструментов 13 в режиме резки и производят разрезку сгустка и постановку зерна. Затем режуще-вымешивающие инструменты останавливают и по мере оседания зерна медленно поднимают поршни 8 пневмоцилиндром 18 в верхнее положение. Необходимое количество отстоявшейся сыворотки, находящейся над поверхностью сырного зерна, вытесняется в приемную емкость 2 и сливается через клапан слива сыворотки 4. Сырное зерно при этом находится в цилиндрических обечайках 5. После чего подают через патрубок 3 приемной емкости 2 необходимое количество пастеризованной горячей воды для раскисления. Затем поршни 8 опять опускают сырное зерно на средний ярус, где его перемешивают режуще-вымешивающим инструментом, а в "рубашки" 6 подают пар или горячую воду и осуществляют подогрев сырного зерна в соответствии с технологией на определенный вид сыра. Затем вымешивают сырное зерно до достижения им необходимой степени обезвоживания и соответствующих физических свойств - упругости и клейкости. Продолжительность обработки устанавливают в зависимости от вида сыра и свойств зерна. По окончании обработки зерна пневмоцилиндры 22 выводят аварийные упоры 21 из зоны движения подвижной платформы 11, а поршни 8 под воздействием пневмоцилиндра 17 медленно опускаются вниз. По достижении поршнями насадок 7 зерно в смеси с сывороткой переливается в сырные формы 27 нижнего яруса. При дальнейшем движении поршней вниз прессующие инструменты 10 входят в формы и производят прессование сырных головок при постепенном увеличении давления, одновременно открывается клапан слива сыворотки 26 из емкости 24. По окончании прессования поршни 8 поднимают вверх, пневмоцилиндры 29 втягивают фиксаторы 28, а тележку 23 с пресс-формами 27 выкатывают из аппарата. Затем производят разборку форм 27 и головки сыра направляют на дальнейшую обработку. Аппарат промывают и готовят к следующему циклу.