Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности для повышения бродильной активности дрожжевых клеток при производстве хлебобулочных изделий.

Для интенсификации бродильных процессов хлебопекарных дрожжей перед внесением на замес необходимо провести тепловую обработку. Дрожжи с низкой подъемной силой следует предварительно активировать, чтобы укрепить структуру белковых молекул.

Известен способ активации хлебопекарных дрожжей (патент 2184145 от 27.06.2002г.) [1]. Способ состоит в приготовлении мучной суспензии, в ультразвуковой обработке этой суспензии при постоянном перемешивании и последующем внесении в нее дрожжей и их адаптации. Однако известно, что кавитационная эрозия является фактором, приводящим к летальному исходу микроорганизмов с размерами дрожжевых клеток.

Разработка установки, без использования мощных СВЧ генераторов для активации бродильных процессов дрожжей, непосредственно в сельских хлебопекарнях, является актуальной научной задачей. Управление обменом веществ дрожжевой клетки, влияющим на скорость процесса брожения, позволяет получать в наиболее короткие сроки качественные хлебобулочные изделия.

Прессованные дрожжи сформированы в брикеты влажностью 67…75%. Их всыпают в тесто во время замеса в раскрошенном виде. Поэтому в проектируемой установке для тепловой обработки дрожжей предусмотрены узлы, позволяющие осуществить процессы измельчения брикетированных дрожжей, эндогенного нагрева сырья, центрифугирования и выгрузку вязкого продукта.

Известно, что добротность резонаторной камеры будет тем выше, чем меньше его поверхность при заданном объеме. Такой конструкцией обладает сферическая резонаторная камера. Поэтому в предлагаемой установке функцию объемного резонатора СВЧ генератора выполняет сфера с диаметром, равным целому числу полуволн. Разработан и изготовлен лабораторный образец установки для активации бродильных процессов дрожжей. Новизна установки в том, что содержит сферическую резонаторную камеру СВЧ генератора, позволяющую провести тепловую обработку хлебопекарных дрожжей в непрерывном режиме.

Технологический и технический результаты заключаются в том, что ускоряется процесс брожения хлебопекарных дрожжей за счет воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты в сферической резонаторной камере.

Указанный технический результат достигается следующим образом.

Установка для тепловой обработки хлебопекарных дрожжей, характеризующаяся тем, что она содержит вертикально расположенный цилиндрический экранный корпус, внутри которого расположена сферическая резонаторная камера, состоящая из двух полусфер; причем верхняя часть полусферы жестко закреплена к крышке экранного корпуса и по центру имеет отверстие для излучателя от генераторного блока, расположенного на крышке, имеющей отверстие, при этом нижняя часть полусферы перфорирована и насажена на вал быстровращающегося электродвигателя над лопастной мешалкой, а электродвигатель расположен под основанием экранного корпуса, на боковой поверхности которого имеется отверстие, куда вмонтирован волчок, так, что его режущие механизмы расположены в отверстии, имеющимся на верхней части полусферы, причем на стыке боковой поверхности и нижнего основания экранного корпуса вмонтирован выгрузной патрубок.

На фиг. 1 изображена схема установки для тепловой обработки хлебопекарных дрожжей: 1 - СВЧ генераторный блок; 2 - магнетрон; 3 - излучатель; 4 - крышка экранного корпуса; 5 - полусфера резонаторной камеры; 6 - волчок; 7 - цилиндрический экранный корпус; 8 - выгрузной патрубок; 9 - электродвигатель; 10 - перфорированная полусфера резонаторной камеры; 11 - лопастная мешалка.

На фиг. 2 представлена реальная установка для тепловой обработки хлебопекарных дрожжей.

На фиг. 3 представлено расположение перфорированной полусферы внутри экранного корпуса, содержащего волчок.

На фиг. 4 представлена жестко закрепленная к крышке экранного корпуса верхняя полусфера с отверстием для монтажа измельчающего механизма.

На фиг. 5 представлена перфорированная полусфера и лопастная мешалка, жестко закрепленные на муфту.

Установка для тепловой обработки хлебопекарных дрожжей (фиг. 1) содержит СВЧ генераторный блок 1 с магнетроном 2 и излучателем 3, крышку 4 экранного корпуса, полусфера резонаторной камеры 5, волчок 6, цилиндрический экранный корпус 7, выгрузной патрубок 8, электродвигатель 9, перфорированная полусфера резонаторной камеры 10, лопастная мешалка 11.

СВЧ генераторный блок 1 с магнетроном 2 и излучателем 3 установлен на крышку 4 экранного корпуса. С внутренней стороны крышки жестко закреплена полусфера 5 резонаторной камеры. Данная полусфера имеет отверстие по центру для излучателя 3 и отверстие под измельчающий механизм волчка 6.

Сферическая резонаторная камера выполнена из двух полусфер 5, 10. Нижняя полусфера 10 перфорирована. Она по центру насажена на вал электродвигателя 9 и вращается в горизонтальной плоскости. Верхняя полусфера 5, жестко закрепленная с внутренней стороны крышки 4 экранного корпуса 7, по центру имеет отверстие, предназначенное для монтажа излучателя 3 с магнетроном 2. Установка содержит волчок 6, измельчающий механизм которого состыкован с верхней полусферой. Для этого имеется отверстие на боковой поверхности верхней полусферы. На стыке основания и боковой поверхности экранного корпуса 7 имеется отверстие для выгрузного патрубка 8. На валу электродвигателя, под перфорированной полусферой, находится лопастная мешалка 11.

Бродильные процессы сырья активируются следующим образом. Хлебопекарные дрожжи загружаются в волчок 6, с помощью которого измельченное до определенной консистенции сырье попадает через верхнюю полусферу 5 в резонаторную камеру, где оно подвергается воздействию электромагнитного поля сверхвысокой частоты при работе генератора 1, 2, 3. За счет токов поляризации измельченное сырье эндогенно нагревается в сферической резонаторной камере 5, 10, уменьшается его вязкость. Благодаря центробежной силе, в процессе вращения перфорированной сферической полусферы с помощью быстровращающегося электродвигателя 9, вязкий продукт процеживается через перфорацию и попадает в экранный корпус 7. Далее вязкий продукт перемещается к выгрузному патрубку 8 при помощи лопастей мешалки 11. Он, в свою очередь, выводит продукцию за пределы установки. Ограничение мощности потока излучений СВЧ энергии обеспечивается плотным закрытием верхней крышки 4 и выполнением выгрузного патрубка определенной длины и диаметра, в зависимости от длины волны. Выгрузка сырья происходит при большой центробежной силе, обеспечивающей лопастной мешалкой, поэтому патрубок 8 вмонтирован под определенным углом.

Температура эндогенного нагрева не более 40…45^оС, поэтому происходит активация бродильных процессов хлебопекарных дрожжей. Производительность установки регулируется мощностью СВЧ генератора с учетом необходимой дозы воздействия электромагнитных излучений сверхвысокочастотного диапазона. Такая установка позволяет снизить удельные энергетические затраты на процесс активации дрожжей за счет ускорения процесса брожения. Известно, что на обмен веществ в хлебопекарных дрожжах оказывают особое влияние температура и давление, поэтому скорость эндогенного нагрева, удельную мощность СВЧ генератора следует оптимизировать в зависимости от видового состава дрожжей. Эффект такого способа заключается в повышении энергии брожения за счет перестройки энергетического обмена с дыхательного на бродильный.

Библиографический список

1. Патент 2184145. Способы активации хлебопекарных дрожжей. 27.06.2002.