Шкаф процессный для приготовления и обработки продуктов (варианты)

Авторы патента:

Шкаф процессный предназначен для приготовления и обработки молочных, кондитерских и др. продуктов по многошаговому технологическому процессу с заданными температурно-влажностными параметрами на каждом шаге и с контролем кислотности и влажности конечного продукта. В изотермическом корпусе шкафа установлен охладит. (41) и нагреват. (44) агрегаты, устройство создания влажности (46), датчики температуры (25) и (26) и влажности (27) внутренней среды шкафа и параметров контрольного образца продукта, бактеерицидная лампа (32), электромагнитный замок (31). Процесс обработки выполняется микропроцессорным контроллером (47), который анализирует состояние аналоговых и дискретных датчиков и управляет всеми устройствами и агрегатами. В корпусе шкафа установлена панель управления и индикации (30) для ввода параметров процесса и отображения заданных и текущих значений этих параметров. Равномерность температуры и влажности во внутреннем объеме шкафа достигается использованием воздуховодов (8) с вентиляционными отверстиями (9) специальной формы и способом взаимного размещения воздуховодов.

Рубрика действующей редакции Международной патентной классификации

A23C 9/00 - Молочные продукты; порошковое молоко или продукты из него

A23C 13/00 - Сливки; продукты из сливок; производство сливок и продукты из них

A23L 1/00 - Пищевые продукты; их приготовление, например варка

1/105 ферментация хлебных злаков или зернового материала; введение ферментов или микроорганизмов

A21C 13/00 Устройства, в которых поднимается тесто (например камеры брожения)

A21D 6/00 - Прочие виды обработки муки или теста перед выпечкой, например охлаждение, облучение, нагревание

C12G 1/00 - Производство вина, или игристого вина

1/022 ферментация, микробиологическая или ферментативная обработка

C2G 3/00 - Производство других алкогольных напитков

3/02 прямым сбраживанием

F25B 29/00 - Комбинированные нагревательные и охладительные системы, например работающие одновременно или попеременно

F26B 9/00 - Устройства для сушки твердых материалов или предметов в состоянии покоя или с их частичным перемешиванием;

бытовые сушильные шкафы

9/06 в стационарных барабанах или камерах

Область техники, к которой относится полезная модель

Настоящая полезная модель относится к пищевой промышленности, а именно может использоваться в молочной промышленности, в процессах приготовления продуктов из молока и/или сливок (в том числе сброженных молочных продуктов, молочных продуктов с использованием микроорганизмов) термостатным способом, в хлебопекарной промышленности для приготовления и обработки теста перед выпеканием, в алкогольной промышленности для приготовления вина и других алкогольных напитков, для сушки и/или обработки других продуктов питания по заданному технологическому процессу с чередованием набора климатических параметров. Также, полезная модель может быть использована в лабораториях для выдерживания проб образцов в определенных климатических условиях в процессе контроля качества пищевых продуктов и в медицине.

Уровень техники

Из уровня техники Заявителем не выявлены аналогичные устройства того же назначения.

Известен ряд устройств, предназначенных для поддержания заданных параметров окружающей среды во внутреннем их объеме, таких как температура и, в некоторых случаях, влажность.

Из уровня техники известно устройство «Универсальная термокамера» (Патент на полезную модель RU 66893 U1, МПК A23B 4/00 (2006.01), F24C 5/08 (2006.01), опубликовано 10.10.2007 Бюл.28) в котором применено устройство выравнивания объема газовой смеси по высоте, которое выполнено в виде неподвижных и подвижных наклонных фальшстенок, воздуховоды с заслонками выполнены с прямоугольным поперечным сечением и связанных с приводом и заслонками соответственно вертикальных и поворотных кронштейнов.

Основными недостатками данного устройства по сравнению с рассматриваемой полезной моделью при использовании в процессах приготовления молочной продукции термостатным способом, являются:

- недостаточная равномерность температуры газовой смеси при обработке продукции, предварительно упакованной в емкости или использовании закрытых гастроемкостей (стандарт GN-Gastronorm EN-631-1), вследствие чего образцы продукции, расположенные ближе к стенкам камеры и внутри объема нагреваются/охлаждаются неравномерно, что может привести к получению продукции различного качества;

- сложность конструкции механизма управления подвижными заслонками, и, соответственно, высокая себестоимость;

Известно узкоспециализированное устройство «ШКАФ РАССТОЙНЫЙ» (RU 53535 U1, МПК A21C 13/00 (2006.01), опубликовано 27.05.2006) которое применяется для окончательной расстойки тестовых заготовок на предприятиях хлебопекарной и кондитерской промышленности. Техническими результатами полезной модели являются: повышение пространственной и временной равномерности температурно-влажностного режима внутри камеры; повышение надежности работы шкафа; снижение толщины и удельной массы сборных панелей при сохранении их теплоизолирующих свойств; эргономическое удобство управления при эксплуатации шкафа.

В данном устройстве парогенератор выполнен в виде закрытой камеры, комбинируется с нагревателем, где происходит образование паро-воздушной смеси, которая подается внутрь шкафа. Размещается парообразователь на крыше шкафа. Данная конструкция имеет ряд недостатков для достижения результата, обеспечиваемого предлагаемой полезной моделью, в частности:

- ограниченное использование данной конструкции в комбинации с закрытыми воздуховодами, обеспечивающими равномерность параметров воздушной среды внутри шкафа, т.к. увлажненный парообразователем воздух, поступающий во входном потоке, при изменении климатического режима внутри шкафа может конденсироваться на стенках закрытых камер, воздуховодов и вызывать загрязнение поверхностей и нарушение гигиенических норм;

- требует подключение устройства к водопроводу с давлением, что усложняет монтаж и ограничивает мобильность размещения устройства для небольших предприятий;

Наряду с преимуществами использования данного устройства в процессе окончательной расстойки теста в хлебопекарной промышленности, устройство обладает другими недостатками, ограничивающими его универсальность:

- узкая функциональность устройства, при существенных габаритах, что ограничивает его использование на небольших производствах (например, в предприятиях общественного питания - ресторанах, столовых и т.п.);

- отсутствие холодильной установки не позволяет выполнять процесс расстойки теста с задержкой начала ферментации, а также не позволяет выдерживать температурные параметры внутри камеры в случае необходимости поддержания этой температуры ниже температуры внешней среды (например, поддержание температуры 29°C для вызревания сметаны при температуре наружного воздуха 35°C);

Известно устройство «Универсальная термокамера» (RU 25261 U1, МПК A23L 3/00, опубликовано 27.09.2002), включающая взаимосвязанные между собой и смонтированные на основании корпуса с функциональными узлами - узлы нагрева и подачи рабочего агента с калориферами, вентиляторами и воздуховодами с патрубками, узел дымообразования и привод с системой управления, которое можно принять за наиболее близкий аналог.

Основными недостатками данного устройства являются:

- размещение узла нагрева и подачи рабочего агента с калориферами и патрубков выпуска в верхней части внутреннего объема корпуса и одновременно с отдельно расположенными вентиляторами, что приводит к неравномерности нагрева образцов продукции во всем объеме камеры, что ограничивает использование данного устройства при производстве качественной молочной продукции термостатным способом (ограничивает достижение заданного технического результата), и особенно с использованием закрытых емкостей, размещенных в поперечном сечении корпуса;

- отсутствуют функции регулирования влажности внутри камеры, что ограничивает применение данного устройства в процессах расстойки теста для хлебо-булочных и кондитерских изделий;

Помимо указанных выше, общими недостатками всех перечисленных выше известных устройств по сравнению с предлагаемой полезной моделью, препятствующих получению технического результата для рассматриваемых целей являются следующие:

- отсутствие комбинации элементов, обеспечивающих автоматическое последовательное выполнение шагов процесса приготовления/обработки пищевых продуктов, характеризующихся набором временных параметров и различных климатических параметров;

- отсутствие элементов устройства, обеспечивающих автоматическое прекращение/замедление процесса ферментации в изготавливаемом/обрабатываемом продукте по заданному параметру уровня кислотности и/или влажности;

- отсутствие элементов, обеспечивающих санитарную обработку внутреннего объема камеры;

- отсутствие элементов, реализующих блокировки двери камеры в процессе приготовления для обеспечения безопасности производственного процесса;

- отсутствие возможности логического объединения устройств в группы для масштабирования в производстве и работы в режиме «ведущий-ведомый»;

- отсутствие возможности протоколирования параметров производственного процесса для обеспечения контроля качества выпускаемой продукции;

Рассматриваемая полезная модель лишена всех указанных недостатков, что делает устройство применимым для небольших пищевых производств (столовые, рестораны, молочные кухни, фермерские производства) где важна функциональная универсальность и высокое качество готовой продукции. Функция каскадирования/масштабирования обеспечивает экономически эффективное использование полезной модели для средних предприятий пищевой промышленности.

Раскрытие полезной модели

Задачей полезной модели является создание такого шкафа для приготовления или обработки продуктов, который позволяет реализовать автоматический (без участия или с минимальным участием персонала) многошаговый процесс получения конечного продукта, характеризующийся заданными временными параметрами и физическими параметрами внутренней воздушной среды (температура или температура и влажность), до достижения конечным продуктом заданных качественных характеристик.

Технический результат, который может быть получен применением данной полезной модели, заключается в возможности автоматического регулирования температуры внутри шкафа в течение заданных отрезков времени в соответствии с технологическим процессом обработки или приготовления продуктов, возможности санитарной обработки внутреннего объема камеры шкафа, возможности обеспечения автоматической блокировки двери шкафа для защиты от несанкционированного доступа, возможности отвода газов, которые могут возникнуть в процессе обработки и приготовления продуктов, возможности визуального контроля и осмотра камеры при закрытой двери.

Данный технический результат может быть достигнут предлагаемой полезной моделью как минимум в четырех вариантах реализации.

Указанный технический результат достигается в первом варианте реализации полезной модели тем, что полезная модель выполнена в виде изотермического корпуса. В корпусе полезной модели установлена климатическая установка, датчик для измерения физических температуры внутренней воздушной среды, устройство санитарной обработки внутреннего объема, электромагнитный замок, панель управления и микропроцессорный управляющий контроллер (далее «контроллер»).

Как минимум внутренняя поверхность корпуса полезной модели выполнена из нержавеющей стали, пригодной для применения в пищевом производстве. В корпусе установлены горизонтальные направляющие для установки полок с продуктом.

Климатическая установка включает в себя нагревательный агрегат, холодильный агрегат, и, как минимум, один вытяжной вентилятор. Нагревательный агрегат выполнен из электрических нагревательных элементов и, как минимум, одного вентилятора. Установленный холодильный агрегат включает, как минимум, испаритель с вентилятором (охладитель), который объединен единым контуром циркуляции хладагента с совмещенными или отдельно стоящим компрессором и конденсатором. Климатическая установка характеризуется размещением холодильного и нагревательного агрегатов в верхней части корпуса или размещением холодильного и нагревательного агрегатов в нижней части корпуса или размещением охладителя холодильного агрегата в верхней части корпуса, а нагревательного агрегата в нижней части корпуса.

Для повышения надежности полезной модели полезно применение 2-х вентиляторов в нагревательной установке и 2-х вентиляторов в охладителе.

Группа датчиков измерения физических параметров внутренней воздушной среды внутри шкафа включает датчики температуры. Для обеспечения равномерности параметров среды во всем внутреннем объеме полезной модели целесообразно использовать минимум 2 датчика температуры, в средней и верхней части корпуса.

Контроллер, выполненный на базе микропроцессора, имеет аналоговые и дискретные входы для подключения датчиков, а также выходы для управления элементами климатической установки и другого оборудования шкафа.

Управляющий контур, который образован датчиками, контроллером и климатической установкой, обеспечивает поддержание заданных параметров температуры воздушной среды внутри корпуса полезной модели. Количество шагов процесса приготовления/обработки продуктов, время выполнения каждого шага процесса, а также требуемые параметры воздушной среды на каждом шаге задаются оператором с пульта управления при выборе соответствующего технологического процесса. Данный способ управления элементами климатической установки позволяют обеспечить универсальность использования полезной модели для приготовления/обработки различных пищевых продуктов.

Одним из признаков полезной модели, который отсутствует в сравниваемых аналогах, является обеспечение безопасности продукта во время обработки/приготовления. Для защиты от несанкционированного доступа к продукту в процессе приготовления применен электромагнитный замок двери шкафа, который управляется контроллером. Открытие замка двери во время выполнения процесса приготовления/обработки продукта, возможно только после ввода оператором защитного пароля с панели управления.

Нормативная документация (ГОСТы, регламенты, нормы), регламентирующая изготовление пищевой продукции, определяет гигиенические требования к оборудованию для ее обработки/приготовления. Ни один из рассмотренных выше аналогов не содержит технических решений, которые обеспечивают санитарную обработку внутренних элементов шкафа перед или после выполнения процесса обработки/приготовления продуктов. Рассматриваемая полезная модель оборудована бактерицидной лампой для санитарной обработки внутренних элементов шкафа. Лампа может включаться оператором после завершения цикла обработки/приготовления продукта. Цепи блокировки, связанные с контроллером и датчиком открывания двери, предотвращают включение такой лампы во время цикла приготовления и при открытой двери.

Реализация полезной модели по второму варианту обеспечивает достижение технического результата и отличается от первого варианта реализации применением блока датчиков влажности и кислотности непосредственно образца продукта, подвергаемого обработке внутри шкафа. Датчики установлены в крышке емкости контрольного образца и подключены к аналоговым входам контроллера. Специальная емкость контрольного образца выполнена цельной или в виде сетчатого или перфорированного стакана цилиндрической формы или в форме параллелепипеда, в зависимости от вида обрабатываемого продукта. Данная реализация позволяет переходить от одного шага технологического процесса к следующему не только по завершению установленного времени, но и по достижению контрольным образцом продукта определенных характеристик кислотности или влажности.

Реализация полезной модели по третьему варианту обеспечивает достижение заданного технического результата и отличается от реализации по первому варианту наличием воздуховодов, которые обеспечивают более высокую равномерность параметров воздушной среды во всем внутреннем рабочем объеме полезной модели. Воздуховоды выполнены из нержавеющей стали, выполнены в виде коробов прямоугольного сечения, которые размещаются вертикально на внутренних стенках корпуса шкафа. Воздуховоды соединены с агрегатами климатической установки. В воздуховодах выполнены вентиляционные отверстия специальной формы, которые направляют поток воздуха, поступающий от климатической установки под углом 30-45 градусов к поверхности воздуховода в горизонтальной плоскости. Вентиляционные отверстия воздуховодов, расположенных на противоположных стенках шкафа, обеспечивают разнонаправленные потоки воздуха: один воздуховод - в направлении передней стенки шкафа, другой - в направлении задней стенки. Щели воздуховодов размещены по отношению к установленным полкам с продуктом так, чтобы обеспечить направленный поток воздуха над размещенным продуктом и исключить прямой обдув продукта. Реализация полезной модели по третьему варианту предполагает также возможность дополнительной установки элементов блока датчиков контрольного образца, используемые во втором варианте.

Реализация шкафа процессного по четвертому варианту предполагает реализацию заданного технического результата и расширяет область применения полезной модели в процессах, где требуется управление параметром влажности внутренней воздушной среды. Данная реализация использует устройство создания влажности во внутреннем объеме шкафа. В отличие от решений в рассматриваемом ранее устройстве, в котором применена подача воды в образователь пара из водопровода, в предлагаемой полезной модели обеспечена возможность залива воды ручным способом в емкость, установленную на задней стенке шкафа с внешней стороны, что обеспечивает удобство использования полезной модели в помещениях, где водопровод отдален или отсутствует. В данном варианте реализации используется датчик влажности внутренней воздушной среды, который подключен к аналоговому входу контроллера. Выходы контроллера управляют нагревательными элементами блока парообразования, а также электромагнитными клапанами подачи воды. В реализации полезной модели по четвертому варианту могут быть дополнительно установлены элементы блока датчиков контрольного образца (используемые во втором варианте) и воздуховоды (используемые в третьем варианте).

Шкаф процессный для обработки и приготовления пищевых продуктов соответствует всем требованиям признаков полезной модели, а именно:

- условию промышленной применимости, поскольку областью применения данной полезной модели является пищевая промышленность, в частности молочная, хлебо-булочная и кондитерская, винодельческая и др., а также предприятия общественного питания, а чертежи и описание показывают реализуемость всех элементов полезной модели;

- условию патентоспособности "новизна", поскольку в данной полезной модели применена комбинация элементов, создающая новое качество, которая не имеет прямых аналогов;

- признаку устройства, поскольку в данной полезной модели:

- применены конструктивные элементы совмещенной климатической установки с единой камерой и перегородками, воздуховоды;

- все элементы - конструктив, климатическая установка, элементы управления - связаны между собой в единое устройство для получения заданного технического результата;

- применено взаимное расположение воздуховодов (элементов), которое обеспечивает равномерность температуры внутри шкафа; применено смещенное расположение щелей относительно центральной оси между направляющими полок;

- применена специальная форма выполнения элементов (щелей воздуховодов);

- применена форма связи между всеми элементами - датчиками, исполнительными элементами климатической установки - в виде микропроцессорного контроллера;

- равномерность распределения температуры внутренней среды обеспечивается взаимосвязью элементов климатической установки и конструктивными элементами воздуховодов;

- внутренние элементы шкафа выполнены из нержавеющей стали, а внешние из окрашенного металла или нержавеющей стали.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 изображен вид шкафа с передней стороны по первому варианту исполнения со снятой передней дверью для конструкции с верхним и нижним расположением агрегатов климатической установки;

На фиг.2 изображен вид шкафа с передней стороны со снятой передней дверью для четвертого варианта исполнения и только для верхнего расположения агрегатов климатической установки с изображением распределения потоков воздуха внутри;

На фиг.3 изображен вид шкафа с передней стороны со снятой передней дверью для четвертого варианта исполнения и только для нижнего расположения агрегатов климатической установки с изображением распределения потоков воздуха внутри;

На фиг.4 представлен шкаф для четвертого варианта исполнения в разрезе по вертикальной оси, вид сбоку;

На фиг.5 представлен шкаф в поперечном сечении для третьего и четвертого вариантов исполнения, вид сверху, с изображением направления воздушных потоков, образуемых воздуховодами;

На фиг.6 представлен чертеж поперечного сечения воздуховода по оси вентиляционных отверстий для третьего и четвертого вариантов исполнения;

На фиг.7 представлен внешний вид шкафа с закрытой дверью, вид спереди;

На фиг.8 представлена упрощенная схема шкафа, которая иллюстрирует взаимосвязь элементов;

На фиг.9 представлены диаграммы выполнения технологического процесса на примере приготовления йогурта;

На фиг.10 представлен упрощенный алгоритм работы контроллера шкафа.

На фиг.11 представлена упрощенная схема логического объединения шкафов процессных в группы.

Осуществление полезной модели

Осуществление полезной модели в статике

По первому варианту шкаф выполнен в виде изотермического корпуса (1) прямоугольного сечения, с внутренним теплоизолирующим наполнителем, с открывающейся дверью (2). Дверь снабжена ручкой (53) и выполняется с использованием стеклопакета (54), полностью стеклянной или со смотровым окном во всю высоту размещения полок. Для плотного прилегания двери к торцам стенки корпуса используется резиновый магнитный уплотнитель (3). Как минимум внутренняя поверхность корпуса и внутренние конструкционные элементы полезной модели выполнены из нержавеющей стали марки, принятой для использования в пищевой промышленности. Ножки (4) выполнены с регулировкой по высоте.

Внутри корпуса шкафа размещены вертикальные стойки (5) и горизонтальные направляющие (6), которые позволяют установить полки (7) (сетчатые, кондитерские противни или гастрономические емкости) с продуктом, который должен быть подвергнут обработке.

Климатическая установка включает в себя нагревательный агрегат (44), холодильный агрегат (41), см фиг 8.

Нагревательный агрегат состоит из керамических или трубчатых электрических нагревательных элементов (15) и вентилятора(ов) (16), датчика температуры нагретого воздуха (45), установленного в выходном потоке, и теплового реле защиты от перегрева (55).

Холодильный агрегат состоит из компрессора (28), охладителя (13) с вентилятором(ами) (14) и конденсатора (29) с вентилятором охлаждения (42).

Климатическая установка шкафа может размещаться с расположением охладителя в верхней части корпуса, а нагревательного агрегата в нижней части корпуса (см. фиг.1), или только в верхней части корпуса, как показано на фиг.2, или только в нижней части корпуса, как показано на фиг.3. Для конструкций с только нижним или только верхним расположением агрегатов нагревательный и холодильный агрегаты изолированы от внешней среды теплоизолированным кожухом (11) и между собой перегородками (12), как показано на фиг.4.

На задней внутренней стенке, в средней части шкафа, установлен датчик температуры (25).

В нижней части корпуса выполнен компенсационный клапан давления внутри шкафа (37).

Бактерицидная лампа (32) установлена в верхней части корпуса.

Контроллер (47) размещается в верхней части корпуса, выполнен на базе однокристального микропроцессора и имеет аналоговые входы для подключения датчика температуры.

К дискретным входам контроллера подключены датчик открывания (51) двери шкафа, дискретный датчик температуры (43) испарителя. К контроллеру подключены кнопки (38) и индикаторы (39) панели управления и индикации (30).

Выходы контроллера обеспечивают управление элементами климатической установки (включение/отключение): вентиляторами (14), (16), (33), нагревателем (15)нагревательной установки, нагревателем блока образователя пара (36), компрессором (28), а также электромагнитным замком (31), бактерицидной лампой (32), зуммером (40) и блоком индикаторов режимов процесса обработки продукта (39).

По второму варианту исполнения (здесь и далее рассматриваем на примере конструкции с верхним расположением агрегатов (фиг.2 и фиг.4)) в конструкцию включена емкость (48) для контрольного образца с датчиками влажности (50) и кислотности (49), которая выполнена цельной или перфорированной, в зависимости от обрабатываемого продукта (например, молочного продукта и теста соответственно). Датчики подключены к аналоговым входам контроллера (47).

По третьему варианту шкаф включает воздуховоды (8) прямоугольного сечения, расположены вертикально на боковых стенках внутренней поверхности корпуса. В воздуховодах выполнены щели (9) специальной формы (фиг.5 и фиг.6). Как показано на фиг.2, щели воздуховодов (9) смещены в вертикальной плоскости по отношению к центральной оси между полками (7). Щели воздуховодов создают направленные потоки воздуха (35), которые обеспечивают равномерность параметров среды во всем внутреннем объеме шкафа. Применен дополнительный датчик температуры (26). Нагретый или охлажденный воздух от климатической установки поступает в камеру (10), которая соединена с воздуховодами (8).

По четвертому варианту введено устройство создания влажности (46), как показано на фиг.8.

Устройство создания влажности может быть выполнено в трех вариантах: для подключения к водопроводной сети, для автономного использования и универсального. На схеме фиг.4 приведена универсальная конструкция устройства создания влажности. Устройство состоит из емкости для воды (20), переливного патрубка (24), заливного входного электромагнитного клапана (23) и выходного электромагнитного клапана (19), который подает воду через трубку (18) в блок образователя пара (36). Поступающий из устройства создания влажности пар подается через трубку распылителя (17) во внутренний объем шкафа и подмешивается в циркулирующий поток воздуха. В бак для воды установлены датчики максимального (21) и минимального (22) уровня, которые подключены к дискретным входам контроллера. Применен датчик влажности внутренней воздушной среды (27), который подключен к аналоговому входу контроллера (47). Выходы контроллера обеспечивают управление электромагнитными клапанами подачи воды (23) и (19).

В нижней части корпуса выполнен дренажный клапан (34).

Описание полезной модели в действии

Действие полезной модели рассмотрено на примере процесса приготовления йогурта и для конструкции полезной модели по второму, третьему или четвертому вариантам.

Известен один способ приготовления йогурта путем закваски молока чистыми культурами бактерий и последующим сквашиванием полученной субстанции до достижения продуктом заданного уровня кислотности (описан в справочнике «Технология производства молочных продуктов» TetraPak). В зависимости от уровня кислотности, продукт обладает различными вкусовыми (потребительскими) качествами.

На фиг.9 приведен график технологического процесса. Шаг S1 процесса сквашивания продукта выполняется, как правило, при температуре T1 равной 42-43°C. Время сквашивания t1 зависит от качественных характеристик исходного продукта (молока) и используемых заквасочных культур, и составляет от 2,5 до 6-8 часов и более до достижения продуктом требуемой кислотности (Ph).

Для получения оптимальных качественных характеристик продукта при достижении продуктом определенного уровня кислотности, необходимо остановить развитие микроорганизмов закваски, для чего продукт охлаждают (шаг 32) до температуры T2=35°C в течение t2=30 минут и, затем, охлаждают (шаг S3) до температуры T3=18-20°C в течение t3=35-40 минут. Затем происходит заключительное охлаждение продукта (шаг S4) до температуры хранения t4 равной +4°C+/-2°C. Для приготовления/обработки других продуктов из молока и/или сливок (например сметаны, ряженки, кефира и т.п.), а также теста, вина, вяления мяса или рыбы и др. количество шагов процесса и параметры на каждом шаге будут отличаться.

Выполнение процесса при помощи полезной модели происходит следующим образом.

Заквашенная субстанция разливается в емкости, при необходимости упаковывается, размещается на полки или поддоны (7), которые затем устанавливаются в направляющие (6) в корпус шкафа. Емкость контрольного образца (48) с датчиками (49) и (50) наполняется субстанцией и устанавливается в шкаф.

Оператор закрывает дверь (2) и выбирает на панели управления (30) при помощи клавиш управления (38) предустановленный процесс приготовления йогурта (для данного примера) или устанавливает произвольно параметры процесса: количество шагов и параметры времени выполнения каждого шага, температуры и заданного уровня кислотности. После выбора процесса, оператор нажимает клавишу «старт» на панели управления и индикации. Получив команду, контроллер блокирует дверь при помощи электромагнитного замка (31) и переходит к выполнению шага 31. Во время выполнения процесса на индикаторе (39) панели управления и индикации (30) отображается номер шага процесса, целевые (заданные) параметры времени, температуры и кислотности, а также текущие значения данных параметров. Во время выполнения шага процесса, контроллер (47) анализирует состояние датчика температуры внутреннего объема (25) и датчика кислотности (49) контрольного образца. В зависимости от текущих значений температуры относительно заданных контроллер включает элементы нагревательной установки (44) (нагревательный элемент (15) и вентилятор(ы) (16)) или элементы холодильной установки (41) (компрессор (28) и вентилятор(ы) (14)) до достижения текущих значений параметров уровня заданных значений с учетом допустимых отклонений. Раздельное управление нагревателем (15) и вентиляторами (16) и (14) нагревательного и холодильного агрегатов соответственно, позволяют обеспечивать оптимальное время перехода к заданным параметрам очередного шага процесса и поддерживать эти параметры в заданных пределах с требуемой точностью.

При достижении заданного времени выполнения шага S1 или уровня кислотности образца, контроллер переходит к выполнению шага 32. Так продолжается до завершения процесса. Упрощенная блок-схема алгоритма работы контроллера приведена на фиг.10.

Для увеличения скорости изменения температуры внутри шкафа при переходе от одного шага процесса к другому (кривые A и B фиг.9) может задействоваться вытяжной вентилятор (33). Вытяжной вентилятор используется также для отведения газов из внутреннего объема шкафа в других процессах, в которых возможно газообразование (например, для приготовления вина).

При невозможности установить или поддерживать заданные параметры, контроллер включает на блоке индикации (39) панели управления (30) аварийный индикатор и зуммер (40), которые указывают персоналу на нештатный режим работы шкафа.

Защитное реле (55) обеспечивает автоматическое отключение нагревателей при перегреве. Дискретный датчик (43) температуры охладителя обеспечивает включение режима оттаивания охладителя (13) холодильного агрегата при нахождении шкафа в режиме длительного охлаждения или хранения.

Для визуального контроля продукта в режиме приготовления/обработки оператор может включить внутреннюю лампу (52) подсветки шкафа при помощи клавиши на панели управления и индикации (30).

Электромагнитный замок (31) блокировки двери во время приготовления может быть отключен оператором путем ввода защитного пароля с пульта управления или аварийным механическим ключом.

После завершения процесса приготовления/обработки и извлечения готового продукта оператор с панели управления и индикации (30), может включить режим санитарной обработки с использованием бактерицидной лампы (32).

В случае приготовления/обработки другого вида пищевой продукции (например, для обработки теста) может задействоваться устройство создания влажности по четвертому варианту исполнения полезной модели (элементы (17), (18), (19), (20), (21), (22), (23), (24), (36)) по аналогии с процессом, описанным выше.

Шкафы процессные могут быть объединены логически в группу, которая выполняет один процесс (см. фиг.11). Данная функция реализуется путем взаимодействия контроллеров (47) нескольких шкафов посредством информационной шины (56). Управление группой шкафов может быть осуществлено как с панели управления (30) назначением «ведущего» и «ведомых», так и с консоли управления (57).

1. Шкаф процессный для приготовления и обработки продуктов, характеризующийся тем, что выполнен в виде изотермического корпуса из металла с горизонтальными полками, в котором установлен нагревательный и холодильный агрегаты с вентиляторами, отличающийся тем, что он снабжен дверью с электромагнитным замком и выполненной стеклянной с применением стеклопакета или металлической со смотровым окном, выполненным из стеклопакета, внутри корпуса установлены вытяжной вентилятор, как минимум два датчика температуры в средней и верхней части корпуса, устройство санитарной обработки внутреннего объема, представляющее собой бактерицидную лампу, установленную в верхней части корпуса, внутренняя лампа подсветки, зуммер аварийного режима, а на передней части корпуса расположена панель управления и индикации, соединенная с контроллером на базе микропроцессора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя часть корпуса выполнена из нержавеющей стали, а внешняя часть выполнена из окрашенного металла или нержавеющей стали.

3. Устройство по п.1, отличающееся размещением холодильного и нагревательного агрегатов только в верхней части корпуса или размещением холодильного и нагревательного агрегатов только в нижней части корпуса или размещением охладителя холодильного агрегата в верхней части корпуса, а нагревательного агрегата в нижней части корпуса.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательный агрегат выполнен как минимум с одним электрическим керамическим или трубчатым электрическим нагревательным элементом и, как минимум, с одним вентилятором, которые управляются контроллером.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что охладитель холодильного агрегата содержит как минимум один вентилятор, который управляется контроллером.

6. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что устройство санитарной обработки представляет собой бактерицидную лампу, которая управляется контроллером.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство санитарной обработки содержит блокировку включения при открытой двери и при выполнении процесса обработки/приготовления.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит электромагнитный замок, который управляется контроллером.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контроллер выполнен с возможностью взаимодействия посредством информационной шины с другими такими же устройствами (шкафами процессными).

10. Шкаф процессный для приготовления и обработки продуктов по пп.1-9, отличающийся тем, что содержит емкость для размещения контрольного образца продукта, датчики кислотности и влажности этого контрольного образца.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что в нем установлена емкость для контрольного образца продукта.

12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что емкость для контрольного образца выполнена цельной.

13. Устройство по п.10, отличающееся тем, что емкость для контрольного образца выполнена открытой или перфорированной.

14. Устройство по п.10, отличающееся тем, что в крышку емкости контрольного образца вмонтированы датчики кислотности и влажности, которые подключены к контроллеру.

15. Шкаф процессный для приготовления и обработки продуктов по пп.1-9, отличающийся тем, что содержит воздуховоды, которые выполнены по всей высоте внутреннего объема шкафа, имеют прямоугольное сечение и снабжены вентиляционными отверстиями, конфигурация которых направляет воздушный поток из воздуховодов под углом 30-45° в горизонтальной плоскости, при этом воздуховоды взаимно расположены так, что вентиляционные отверстия на противоположных сторонах шкафа расположены разнонаправлено и смещены относительно центральной оси между направляющими полок.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что в нем дополнительно установлены емкость для размещения контрольного образца продукта, датчики кислотности и влажности контрольного образца.

17. Шкаф процессный для приготовления или обработки продуктов по пп.1-9, отличающийся тем, что содержит устройство создания влажности, которое включает блок образователя пара, как минимум один электромагнитный клапан подачи воды в блок образователя пара, содержит, как минимум, один датчик влажности внутренней воздушной среды шкафа.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что устройство создания влажности подключается непосредственно к водопроводной сети.

19. Устройство по п.17, отличающееся тем, что устройство создания влажности содержит емкость для воды с датчиками минимального и максимального уровня и патрубком перелива.

20. Устройство по п.17, отличающееся тем, что в нем дополнительно установлены воздуховоды, которые выполнены по всей высоте внутреннего объема шкафа, имеют прямоугольное сечение и снабжены вентиляционными отверстиями, конфигурация которых направляет воздушный поток из воздуховодов под углом 30-45° в горизонтальной плоскости, при этом воздуховоды взаимно расположены так, что вентиляционные отверстия на противоположных сторонах шкафа расположены разнонаправлено и смещены относительно центральной оси между направляющими полок.

21. Устройство по п.17, отличающееся тем, что в нем дополнительно установлены емкость для размещения контрольного образца продукта, датчики кислотности и влажности контрольного образца.