Насосы для теста

Зачем нужен специализированный насос для теста

Тесто — неньютоновская псевдопластичная жидкость: её вязкость не постоянна, а снижается при увеличении скорости сдвига. Динамическая вязкость жидкого блинного теста составляет 500–2 000 мПа·с, густого хлебного — 50 000–150 000 мПа·с, крутого ржаного — до 200 000 мПа·с. Ни один центробежный насос не способен создать давление всасывания, достаточное для подъёма и транспортировки таких сред: при вязкости выше 1 500 мПа·с КПД центробежной машины падает до нуля, а рабочее колесо не заполняется продуктом и работает вхолостую.

Для дрожжевого теста критична и механика воздействия: высокая скорость сдвига свыше 200 с⁻¹ разрушает клейковинный каркас и выбивает углекислый газ из пор опары, сформированных за 1,5–3 часа брожения. Это снижает объёмный выход хлеба на 5–15% и ухудшает структуру мякиша. Специализированный насос для теста работает при низкой частоте вращения — 10–200 об/мин, — формирует давление не центробежным усилием рабочего колеса, а объёмным вытеснением из герметичных полостей.

Автоматизация тестоподачи решает сразу несколько производственных задач: сокращает цикл замес–формование в 2–4 раза, исключает контакт персонала с продуктом на стадии транспортировки, позволяет точно дозировать тесто в формы или воронки тестоделителей. На хлебозаводе мощностью 100 т/сутки потребность в непрерывной транспортировке теста достигает 5–15 м³/ч.

Типы насосов для теста 

Тип насоса определяется прежде всего вязкостью и структурой теста, допустимой скоростью сдвига, наличием включений и требованиями к санитарной обработке. Для жидких сред — блинного и вафельного теста, заквасок — применяют импеллерные насосы; для дрожжевых опар средней густоты — одновинтовые; для кондитерских масс с крупными включениями — кулачковые; для деликатных начинок и кремов — перистальтические.

Наиболее востребованы одновинтовые и кулачковые насосы — они перекрывают 80–90% задач хлебопекарного и кондитерского производств. Перистальтические применяются там, где недопустимо любое металлическое загрязнение: продукт контактирует только с внутренней поверхностью пищевого шланга.

Одновинтовой насос для теста

Героторная пара ротор–статор создаёт прогрессирующие полости, переносящие тесто без ударных нагрузок. Скорость сдвига не превышает 80–100 с⁻¹ при 50 об/мин — клейковинный каркас и газовые поры дрожжевого теста остаются целыми.

• Q: 0,05–30 м³/ч
• Давление: до 24 бар
• Вязкость: до 150 000 мПа·с
• Частота вращения: 10–200 об/мин

Запросить КП

Кулачковый насос для теста

Два синхронных кулачковых ротора перекачивают тесто без касания друг друга — минимальный сдвиг при больших проходных сечениях. Допускает включения до 20–30 мм: орехи, изюм, кусочки шоколада. Разборка без инструмента.

• Q: 0,2–60 м³/ч
• Давление: до 10 бар
• Вязкость: до 500 000 мПа·с
• Включения: до 30 мм

Запросить КП

Импеллерный насос для жидкого теста

Гибкое рабочее колесо-импеллер создаёт самовсасывающий эффект при небольших оборотах. Оптимален для блинного, вафельного теста и жидких заквасок влажностью 70–80%, перекачиваемых в объёме 2–20 м³/ч.

• Q: 1–20 м³/ч
• Давление: до 4 бар
• Вязкость: до 10 000 мПа·с
• Самовсасывание: до 4 м

Запросить КП

Перистальтический насос для начинок

Продукт контактирует только с внутренней поверхностью шланга из пищевого силикона или EPDM — металлическое загрязнение исключено. Применяется для кремов, джемов, ганашей, фруктовых начинок с целыми ягодами.

• Q: 0,05–15 м³/ч
• Давление: до 8 бар
• Вязкость: до 50 000 мПа·с
• Материал шланга: силикон FDA / EPDM

Запросить КП

Конструкция и требования к пищевому насосу для теста

Ключевая конструктивная особенность одновинтового насоса для теста — героторная пара: стальной ротор в форме однозаходного винта вращается внутри двухзаходного статора из пищевой резины (EPDM, нитрил) или силикона. Образующиеся герметичные полости прогрессируют от всасывающего фланца к нагнетательному, захватывая строго определённый объём за каждый оборот. Такой принцип обеспечивает точность дозирования ±2–3% при скоростях вращения от 20 до 150 об/мин — без клапанов, мешалок и иных механических воздействий на продукт.

Для густых масс с вязкостью выше 30 000 мПа·с одновинтовые насосы комплектуются открытым бункером-приёмником с мостоломателем (bridge breaker) — горизонтальным вращающимся шнеком, принудительно подающим тесто к ротору. Без мостоломателя густое тесто образует своды над горловиной и насос работает вхолостую. Бункер изготавливается из AISI 316L, оснащается смотровым люком для промывки и рассчитывается под запас теста на 5–15 минут работы линии. Ротор должен демонтироваться без специального инструмента — это требование санитарных стандартов EHEDG и 3-A Sanitary Standards.

Сопрягаемые поверхности, контактирующие с тестом, электрополируются до шероховатости Ra ≤ 0,8 мкм: при более грубой обработке тесто налипает на стенки и создаёт условия для роста микроорганизмов. Уплотнительные материалы — EPDM или силикон класса FDA — устойчивы к компонентам теста: кислотам заквасок (pH 3,5–4,5), сахарам, жирам, щелочным моющим растворам 2% NaOH при температуре мойки до +80 °C. Тип гигиенических соединений (DIN 11851, Tri-Clamp или SMS) выбирается в соответствии со стандартами действующего трубопроводного контура линии.

Как выбрать насос для теста под конкретное производство

Подбор начинается с анализа реологических свойств среды: вязкость теста определяет тип насоса, а требуемая производительность линии — его типоразмер. Для большинства задач достаточно пяти последовательных шагов.

1. Определить вязкость теста. Лабораторным ротационным вискозиметром или ориентировочно по рецептуре: жидкое тесто 500–5 000 мПа·с — импеллерный насос; опара 5 000–30 000 мПа·с — одновинтовой без бункера; густое тесто 30 000–150 000 мПа·с — одновинтовой с бункером-мостоломателем или кулачковый.
2. Оценить наличие и размер включений. Целые орехи, изюм, дольки шоколада диаметром более 8–10 мм требуют кулачкового насоса: он переносит частицы до 20–30 мм без дробления. Одновинтовой насос пропускает включения не крупнее 1/3 диаметра ротора.
3. Рассчитать требуемую производительность. Q (м³/ч) = масса теста (кг/ч) / плотность (кг/м³). Плотность пшеничного дрожжевого теста — 850–1 100 кг/м³, ржаного — 1 050–1 200 кг/м³. К расчётному значению добавить 15–20% запаса на регулировку и остановки.
4. Рассчитать требуемое давление. Для горизонтальных тестопроводов диаметром DN50 длиной до 20 м достаточно 3–6 бар; для вертикальных подъёмов более 6 м и длинных магистралей — до 12–16 бар. При каждом колене 90° прибавлять эквивалент 1,5–2 м прямой трубы по гидравлическому сопротивлению.
5. Задать условия санитарной обработки. Выбрать материал статора (EPDM или силикон), совместимый с применяемыми моющими средствами — щелочными 2% NaOH при +80 °C и кислотными HNO₃ 0,5% при +60 °C. Уточнить, поддерживается ли CIP без разборки или требуется ручная санитарная обработка по GMP.

Итогом подбора служит опросный лист: тип и рецептура теста, динамическая вязкость (мПа·с) при рабочей температуре, максимальный размер включений (мм), производительность (м³/ч), диаметр и протяжённость тестопровода (м), схема мойки (CIP / ручная), требования к металлодетектируемости деталей для ХАССП.

Сертификация и документация пищевых насосов

Насосное оборудование для работы с тестом проходит двойное подтверждение соответствия. По ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования» на насос оформляется декларация соответствия — без неё ввод оборудования в эксплуатацию на территории ЕАЭС невозможен. По ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» подтверждается безвредность всех контактирующих с продуктом материалов: нержавеющей стали, эластомеров статора, уплотнений, пищевых смазок класса H1 (NSF H1). Важно: ТР ТС 010/2011 — декларация, а не сертификат: это принципиальная разница при тендерных поставках.

Для предприятий, работающих по стандартам пищевой безопасности FSSC 22000, BRC или IFS, насосный контур вносится в план ХАССП как критическая контрольная точка. Требования охватывают: документирование расположения застойных зон, протоколы и частоту CIP-мойки, подбор уплотнений с металлодетектируемой добавкой (синий силикон с BaSO₄ для выявления металлодетектором на выходной линии). Сертификаты EHEDG и 3-A Sanitary Standards в России не являются обязательными, но всё чаще указываются как предпочтительные в тендерах 223-ФЗ крупных пищевых холдингов.