способ автоматического регулирования влажности в процессе производства творога

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования влажности в процессе производства творога, включающего пастеризацию молока, сквашивание, тепловую обработку сгустка и механическое отделение сыворотки, предусматривающий регулирование по каналу производительности на стадии механического отделения сыворотки, отличающийся тем, что дополнительно изменяют температуру нагрева сгустка на стадии тепловой обработки на величину, эквивалентную изменению влажности творожной массы так, что по мере появления рассогласования влажности творожной массы от заданного значения с противоположным первоначальному рассогласованию знаком, регулирующее воздействие по каналу производительности на стадии механического отделения сыворотки снимается.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к молочной отрасли промышленности и может быть использовано в управлении производством творога.

При производстве творога основными операциями, формирующими влажность готового продукта, является пастеризация молока, сквашивание, тепловая обработка сгустка и механическое отделение сыворотки.

Известно, что творог как продукт образуется в результате коагуляции белков молока. Основным белком молока, который в наибольшей степени переходит в творог, является казеин. Он коагулирует в результате молочно-кислого брожения с образованием геля-сгустка на стадии сквашивания. Образование сгустка сопровождается процессом набухания, то есть проникновением сыворотки в белок. Процесс сквашивания заканчивается отделением сгустком сыворотки при достижении оптимального значения кислотности. Синерезис отделением сгустком сыворотки, начавшийся на стадии сквашивания, усиливается за счет механической обработки сгустка (разрезка или перемешивание) в результате увеличения площади поверхности измельченных структурных образований.

Известные способы автоматического регулирования влажности творожной массы на стадии механического отделения сыворотки от сгустка в тонком слое включают операции изменения производительности обезвоживателей барабанного типа для творога традиционной консистенции и сепаратора для мягкого творога соответственно или путем изменения угла наклона барабана (а.с. СССР 682190, 1979 г.) или изменения расхода сгустка через сепаратор (автореферат кандидатской диссертации Потапова А.С. "Исследование характеристик оборудования и разработка метода контроля содержания влаги с целью автоматизации непрерывного процесса производства творога", Москва, 1970 г.) (прототип).

Недостатком отмеченных способов регулирования влажности творожной массы является изменение производительности линий, что обусловливает нарушение аппаратурно-технологической синхронизации процесса в целом и увеличение энергозатрат при механическом обезвоживании сгустка.

Технологический результат способа - стабилизация производительности линии производства творога и снижение энергозатрат за счет введения дополнительного регулирующего воздействия по каналу температуры на стадии тепловой обработки сгустка.

Технический результат достигается за счет того, что в способе автоматического регулирования влажности в процессе производства творога, включающего пастеризацию молока, сквашивание, тепловую обработку сгустка и механическое отделение сыворотки, предусматривается регулирование по каналу производительности на стадии механического отделения сыворотки в тонком слое, дополнительно изменяют температуру нагрева сгустка на стадии тепловой обработки на величину, эквивалентную изменению влажности творожной массы так, что по мере появления рассогласования влажности творожной массы от заданного значения с противоположным первоначальному рассогласованию знаком, регулирующее воздействие по каналу производительности на стадии механического отделения сыворотки снимается.

Предлагаемый способ можно продемонстрировать на устройстве, представленном на чертеже 1.

Оно состоит из первичного преобразователя влажности творога 1, вторичного преобразователя 2 в комплекте с задатчиком 3, блока регулирования 4, исполнительного механизма 5, которые формируют и передают регулирующее воздействие по каналу обезвоживания творожного сгустка, программного контроллера 6, блока регулирования 7, исполнительного механизма 8, которые дополнительно формируют и передают регулирующее воздействие по каналу тепловой обработки сгустка.

При отклонении влажности творожной массы от заданного значения блок регулирования 4 формирует регулирующее воздействие по каналу обезвоживания. Исполнительный механизм 5 вносит это воздействие. А сигнал с реохорда обратной связи исполнительного механизма 5 передается на программный контроллер 6, который при наличии сигнала рассогласования М, получаемого на основании сравнения сигналов от задатчика 3 и вторичного преобразователя 2, передает сигнал блоку регулирования 7, который формирует регулирующее воздействие по каналу тепловой обработки сгустка, эквивалентное отклонению влажности творожной массы. Исполнительный механизм 8 вносит это воздействие, изменяя режим теплообмена в аппарате тепловой обработки сгустка, а сигнал с реохорда обратной связи поступает на программный контроллер. Регулирующее воздействие, внесенное по каналу обезвоживания, вызовет восстановление заданного значения влажности с небольшим запаздыванием, но изменит оптимальный режим обезвоживания. Дополнительное регулирующее воздействие по каналу тепловой обработки сгустка окажет влияние на влажность творога со значительно большим запаздыванием, что выразится в появлении сигнала рассогласования влажности с противоположным знаком. Блок регулирования 4 сформирует регулирующее воздействие и через исполнительный механизм 5 вернет работу обезвоживателя в оптимальный режим. Наличие сигнала на входе программного контроллера от реохорда обратной связи исполнительного механизма 8 будет обеспечивать блокировку передачи управляющего сигнала на исполнительный механизм 7 самого программного устройства до момента восстановления оптимального режима обезвоживания, после чего программный контроллер переведет устройство в первоначальное состояние.

Таким образом, предлагаемый способ, кроме решения задачи регулирования влажности творога, обеспечит стабилизацию производительности и синхронизацию режимов работы оборудования, технологических режимов работы оборудования технологических линий с сокращением энергозатрат при механическом обезвоживании сгустка.