Модернизация мини-колбасного цеха

обработке мяса, плохо связывающего воду, или при рецептуре с повышенным

содержанием влаги рекомендуется более глубокий вакуум, чем при обработке

мяса, хорошо связывающего воду. Применение вакуума существенно сокращает

энергетические затраты на куттерование.

Куттерование является весьма интенсивным механическим процессом,

вызывающим: физико-механические и химические изменения в фарше. Комплексное

изучение куттерования позволило, установить основные характеристики

процесса и продукта (длительность куттерования и влагосодержание), влияющие

на качественные показатели сырого фарша и готовой продукции. Отмечены три

основные периода куттерования, в которых структурно-механические свойства

фарша и готовых изделий (например, предельное напряжение сдвига сырого

фарша и предельное напряжение среза изделий после термической обработки)

претерпевают изменения .

В начальном периоде измельчения размер частиц уменьшается

незначительно. Добавленная в куттер вода перемешивается с частицами

продукта, образуя вокруг них толстые прослойки; предельное напряжение,

сдвига в конце этого периода имеет минимальное значение.

В основном периоде происходит интенсивное измельчение сырья, общая

поверхность частиц увеличивается, влага из свободной переходит в

поверхностно-связанную, образуется новая структура фарша. Предельное

напряжение сдвига достигает максимального значения (рис. 4.1.). В

дальнейшем имеет место некоторое «размолачивание» волокон, предельное

напряжение сдвига уменьшается. Повышение температуры, увеличение степени

диспергирования и аэрирование фарша, а также эмульгирование жира приводят к

вторичному структуро-образованию фарша; одновременно происходят коллоидно-

химические изменения.

[pic]

Рис. 4.1. Зависимость предельного напряжения сдвига сырого фарша русских

сосисок от длительности куттерования и содержания влаги.

За оптимальную продолжительность куттерования принята длительность

процесса, при которой все показатели фарша и готовой продукции достигают

экстремальных значений. А.В. Горбатов сделал важный практический вывод о

том, что оптимальная продолжительность механического воздействия

(куттерование и др.) и оптимальный химический состав сырья (содержание

влаги, жира и др.) соответствуют эталонным условиям его обработки и

позволяют получить готовый высококачественный продукт с эталонными

значениями структурно-механических свойств и требуемыми технологическими

показателями. Это обеспечит наименьшие затраты машинного времени. Эталонные

условия измельчения сырья являются экономически наиболее целесообразными.

Эталонное содержание влаги в фарше определяют по эмпирической формуле

(4.1)

[pic]

(4.1)

где [pic]содержание говядины, кг на 1кг исходного сырья.

Оптимальную продолжительность куттерования (мин) при эталонном

влагосодержании рассчитывают по формуле (4.2.)

[pic] (4.2)

где К — коэффициент пропорциональности, м3/(кг(с); ( — обобщенная

кинематическая характеристика куттера, м3/(кг(с(мин).

[pic]

(4.3)

где КГОВ, КСВ, КП — коэффициенты пропорциональности (для говядины II

сорта КГОВ = 1; для говядины I сорта 0,95; для говядины высшего сорта 0,9;

для полужирной свинины КСВ = 1; жирной свинины 0,95; для жира-сырца 0,9;

для прочих добавок КП = 1); тСВ, тП — соответственно содержание свинины и

прочих добавок, кг на 1 кг исходного сырья без воды.

тГОВ + тСВ+ тП = 1.

Обобщенную кинематическую характеристику куттера определяют из

выражения[pic]

[pic]

(4.4)

где aF — коэффициент, учитывающий площадь сечения ножом слоя фарша за

один оборот (aF = 0,95...0,98; при этом aF возрастает при увеличении массы

загрузки и уменьшается при увеличении зазора между чашей и ножом; при

зазоре 0,005 м - aF = 0,92); z — число ножей измельчающего механизма;(

—плотность фарша, кг/м3; R — расстояние от оси вращения чаши до оси

вращения ножей, м: rH — начальный радиус ножей, м; nK ,пН — частота

вращения соответственно чаши куттера и ножей, мин-1.

Конструктивной особенностью измельчающего механизма современных

куттеров является наличие быстровращающегося ножевого устройства с

комплектом серповидных ножей, которые могут быть с несколькими режущими

кромками. Как показали исследования А.И. Пелеева, Г.В. Бакунца, Г.Е.

Лимонова и др., форма ножей и скорость их вращения существенно влияют на

куттерование и качественные показатели фарша. Сравнительные испытания

серповидных и прямых ножей, проведенные Г.В. Бакунцем в производственных

условиях при куттеровании говяжьего мяса высшего, I и II сортов,

предварительно измельченного на волчке через решетку с отверстиями

диаметром 3мм, Определили преимущества прямых ножей. Темп роста температуры

фарша высшего сорта снижался на 25%, 1 сорта — на 15, II сорта — на 11% по

сравнению с темпом роста температуры при куттеровании серповидными ножами.

Расход электроэнергии уменьшался в среднем на 17%.

При куттеровании ножами прямой и серповидной формы с двумя режущими

кромками при частоте вращения ножевого вала 1500 мин-1 фарш и изготовленные

из него образцы колбас имели лучшие реологические и органолептические

показатели. Энергетические затраты на куттерование прямым и серповидным с

двумя режущими кромками ножами на 10% ниже энергетических затрат на

куттерование обычным серповидным ножом. В то же время в отдельных

экспериментах исследователями были получены фарш и готовая продукция с

лучшими реологическими свойствами при куттеровании фарша серповидным ножом

и двумя режущими кромками при частоте крашения 1500 мин-1, чем при

куттеровании прямым ножом при одинаковом расходе мощности. С увеличением

скорости резания повышается влияние формы режущих инструментов на

реологические, энергетические и другие показатели фарша и готовой

продукции. Хорошее качество измельчения и снижение расхода энергии отмечено

при работе серповидных ножей с четырьмя режущими кромками, выполненными под

определенными углами, по сравнению с ножами обычной серповидной формы.

Исследования реологических свойств фарша при различной скорости

резания ножей куттера и продолжительности куттерования показали, что с

возрастанием скорости резания повышается вязкость фарша. При этом общий

расход энергии на измельчение не увеличивался за счет сокращения

длительности куттерования. Максимальная вязкость (636Па(с) и наилучшее

качество (по органолептической оценке) были у фарша, куттерованного 2мин

при частоте вращения ножей 3000 мии-1.

Куттер периодического действия включает приемную чашу, измельчающий

механизм (рис. 4.2), состоящий из приводного вала и серповидных ножей, и

гребенку. На крышке, закрывающей рабочую зону куттера, расположены скребки,

направляющие сырье под ножи. Ножевой комплект может содержать от 2 до 9

ножей, частота вращения 500-3000 мин-1.

[pic]

Рис. 4.2. Схема измельчающего механизма куттера периодического

действия. 1 – приемная чаша; 2 – приводной вал; 3 – серповидный нож; 4 –

гребенка.

Сырье загружают в машину вручную из напольных тележек при помощи

подвесных ковшей, подъемно-опрокидывающих механизмов, по спуску или

другими способами. Далее при вращении чащи оно подается под ножи (частота

вращения чащи 2 – 20мни-1). Выгружают фарш вручную при помощи разгрузочных

тарелок или скребков через борт чаши, центральное отверстие в чаше либо

опрокидыванием ее. В ротационных куттерах выгрузку производят при помощи

отвала

[pic]

Рис. 4.3. Кинематическая схема куттера Л5-ФКН:

1 — электродвигатели; 2 — клиноременные передачи; 3 — редукторы; 4 — чаша;

5 — тарелка выгружателя; 6 — ножевая головка; 7 — ножевой вал

Куттер Л5-ФКН с механизированной выгрузкой фарша (рис. 4.3)

предназначен для окончательного измельчения мяса и замороженных блоков

размером 190(190(75мм при температуре сырья не ниже –8°С. Куттер включает

станину, чашу, измельчающий механизм, выгружатель, защитную крышку и

электропривод. На станине крепят приводные и технологические узлы.

Измельчающий механизм содержит ножевой вал, на консольной части которого

смонтирована втулка с серповидными ножами, устанавливаемыми с помощью

колец.

Механизм выгружателя фарша смонтирован на кронштейне, прикрепленном к

нижней части станины. Рабочим органом его является алюминиевая тарелка,

приводимая во вращение от электродвигателя через червячный редуктор

(частота вращения 58мин-1). Механизм выгружателя свободно качается на

специальной оси. В поднятом положении выгружатель фиксируется за счет

собственной массы. Вал. выгружателя проходит над рабочим пространством чаши

через трубу, которая одним концом соединена неподвижно с корпусом редуктора

выгружателя, на другом закреплен металлические скребок для удаления фарша с

наружной поверхности тарелки и направления его в лоток. Электродвигатель

механизма выгружателя включается и выключается автоматически: при поднятой

тарелке он не работает и включается только после ее опускания в чашу

машины. Полного опорожнения чаши механизм выгружателя не дает, требуется

дополнительная ручная зачистка.

Защитная крышка обеспечивает безопасные условия работы и

предотвращает выбрасывание из чаши перерабатываемого сырья. Снизу к крышке

крепят специальные скребки, направляющие измельчаемое сырье под ножи.

В чашу сырье загружают при включенной машине. Сырье подается под ножи

вращением чаши.

Длительность процесса обработки фарша в куттере в значительной

степени зависит от сорта мяса, степени его предварительного измельчения,

коэффициента загрузки чаши, расстояния между крайними ножами и чашей

(минимальное 2 мм), число ножей и частоты их вращения. Ножи собирают в

строгой последовательности таким образом, чтобы крайние точки их кромки

описывали в диаметральном сечении окружности одного диаметра с окружностью,

образуемой крайними точками режущей кромки крайних ножей. Этим достигается

балансировка ножевой головки.

Измельчение продукта без добавления воды вызывает увеличение

потребляемой мощности на 30...40%. Поэтому выбор рационального коэффициента

загрузки чаши, необходимых режимов определяется технологией приготовления

фарша с учетом использования 1-й и 2-й скорости вращения чаши, а также 1-й

и 2-й скорости вращения ножевого вала. Во избежание перегрева фарша при

измельчении сырье в кусках предварительно охлаждают до +1...-2°С.

Куттер Л5-ФК1Н по конструкции аналогичен куттеру Л5-ФКН, но

отличается основными техническими параметрами.

Таблица 4.1

Техническая характеристика куттеров Л5-ФКН и Л5-ФК1Н

|ПАРАМЕТРЫ |Л5-ФКН |Л5-ФК1Н |

|Производительность, кг/ч |до 2000 |до 1000 |

|Вместимость чаши, л |250 |120 |

|Коэффициент загрузки чаши |0,6 |0,6 |

|Количество серповидных ножей |6,9 или 12 |6 |

|Мощность электродвигателей, кВт |57 |19,9 |

|Габаритные размеры, м |2,22(1,76(1,|1,82(1,41(1,|

| |23 |16 |

|Масса, кг |2320 |1300 |

4.2. Патентный поиск.

Справка о патентном поиске

|Предмет поиска |Страна выдачи, |Сущность заявленного технического |

|(объект, его |вид и номер |решения и цели его создания (по описанию|

|составные |охранного |изобретения или заявки) |

|части) |документа, | |

| |классификационн| |

| |ые индексы | |

|1 |2 |3 |

|1. Куттер. |Пат. 2031720 |В крепежной части ножа и установочной |

| |Россия, МКИ6 В |шайбе выполнен ряд попарных отверстий, |

| |02 С 18/18. |часть из которых совпадает и в них |

| |Опубл. |установлены штифты, а в остальных |

| |27.04.95, Бюл. |попарных отверстиях совпадают лишь их |

| |№9 |продольные координаты. В полости одного |

| | |из несовпадающих отверстий расположен |

| | |балансировочный вкладыш. В результате |

| | |упрощается конструкция куттера и |

| | |повышаются его эксплутационные |

| | |характеристики. |

|1 |2 |3 |

|2. Куттер |Куттер. Пат. |Куттер включает в себя: ножевой вал; |

| |2054874 Россия,|эксцентриковые шайбы; ножи с каналами; |

| |МКИ6 А 22 С |втулки шлицевую и с продольным каналом, |

| |17/00. Опубл. |соединенным с аналогичным каналом |

| |27.02.96, Бюл. |шлицевой втулки; уплотнительные элементы|

| |№ 6 |(манжеты); дроссельную шайбу; патрубок и|

| | |камеру для ввода жидкости. Посадочные |

| | |элементы ножей состоят из шлицевой |

| | |втулки с радиальными и кольцевыми |

| | |каналами, которые соединены со стороны |

| | |как внутреннего, так и внешнего диаметра|

| | |с аналогичными кольцевыми каналами |

| | |эксцентриковых шайб. Ножи оборудованы |

| | |крышками, изготовленными из пищевого |

| | |полиэтилена, в пазы которых установлены |

| | |балансиры, предохраняющие от попадания |

| | |фарша в ножевую головку. Куттер |

| | |обеспечивает улучшение |

| | |функционально-технологических свойств |

| | |фарша, а также повышение качества |

| | |готовой продукции. |

|3. |Пат. 2060007 |Куттер-мешалка оборудован дежой со |

|Куттер-мешалка |России, МКИ6 А |спиральными шнеками, расположенными по |

| |22 С 5/00. |обе стороны перегородки с окнами, |

| |Опубл. 20. 05. |установленной вдоль продольной оси дежи.|

| |96, Бюл. № 14 |Шнеки снабжены лопатками, размещенными |

| | |на их валах напротив окон. С торцов дежи|

| | |в окнах перекрестно траектории вращения |

| | |лопаток размещены ножи для очистки их от|

| | |перемешиваемого материала. Режущий |

| | |механизм смонтирован непосредственно в |

| | |деже соосно шнеку напротив окна. |

|4. Куттер |Авторское |Куттер предназначен для тонкого |

| |свидетельство |измельчения мяса и содержит: вакуумную |

| |1819672 СССР, |камеру, состоящую из верхней и нижней |

| |МКИ В 02 С |частей; чашу; крышку с валом; рычаг; |

| |18/18. Опубл. |вакуумную магистраль с гибким |

| |07.06.93, Бюл. |трубопроводом. Вал и рычаг полые, а |

| |№21 |вакуумная магистраль образована полостью|

| | |вала и рычага и вход в нее находится в |

| | |верхней части крышки. Чаша размещена с |

| | |зазором относительно внутренней |

| | |поверхности камеры, площадь которого |

| | |меньше площади входа вакуумной системы. |

| | |Во время куттерования при включении |

| | |вакуумной системы всасывания частичек |

| | |мясного фарша не происходит, что |

| | |способствует увеличению ресурса ее |

| | |работы и уменьшению продолжительности |

| | |достижения требуемого давления в камере,|

| | |т.е. улучшению эксплутационных |

| | |характеристик куттера. |

| | | |

| | | |

| | | |

| | | |

| | | |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13