Лекция 4. Машины для измельчения продуктов.

План лекции:

1. Основы измельчения.

2. Машины для мелкого, среднего и крупного измельчения.

3. Машины для тонкого и коллоидного измельчения.

4. Вакуумные измельчители.

1. Процесс изменения размеров кусков и частиц твердых ве­ществ и материалов называется измельчением. Измельчение мелких частиц называется размолом. Если требуется уменьшить размеры кусков без придания им определенной формы, процесс измельчения называется дроб­лением; если же одновременно с уменьшением размеров кус­ков им придается определенная форма, процесс измельчения называется резанием.

Измельчение относят к классу механических процессов. Движущей силой процесса измельчения является разность напряжений при деформации разрушаемого материала.

В пищевой промышленности интенсивность многих техноло­гических процессов зависит от степени измельчения сырья, которая влияет на выход и качество конечного продукта. Из­мельчение может быть сухое и мокрое. При мокром измель­чении к исходному сырью добавляют воду. Измельчение может быть достигнуто за счет удара, раздавливания, раскалывания и истирания. Так как при этом имеет место значительный рас­ход энергии, то очень важно правильно выбрать способ измельчения.

Измельчение обычно разделяют на крупное, среднее и про­межуточное, мелкое и тонкое (размол).

В пищевой промышленности чаще всего применяется мелкое измельчение при поперечном размере частиц от 50 до 20 мм и тонкое - в пределах от 20 мм до десятых долей миллиметра.

Для крупного помола обычно применяют щековые, конусные и дисковые дробилки;

для среднего и мелкого дробления - валковые и молотковые дробилки;

для тонкого измельчения (размола) используются диско­вые, вальцовые, молотковые и шаровые дробилки-мельницы.

2. В пищевой и перерабатывающей промышленности машины для измельчения принято классифицировать по степени крупности получаемых кусков продукта, на машины для крупного, среднего и мелкого измельчения.

Согласно этого, волчки относятся к машинам для среднего и мелкого измельчения. Волчки предназначены для измельчения сырья в замороженном и обычном виде, жиросодержащего сырья и т.д.

По способу подачи сырья в режущий механизм, различают волчки: с механизированной подачей сырья, c подачей сырья самотеком за счет разностей уровней.

По способу подачи сырья в бункер различают волчки: с подачей сырья в бункер вручную и с подачей сырья в бункер механизированным подъемником.

По способу подачи сырья на основной шнек, волчки делятся на волчки без устройств для принудительной подачи сырья на основной шнек и волчки с принудительной подачей сырья на основной шнек.

Для обеспечения принудительной подачи сырья на основной шнек используются следующие дополнительные устройства:

- параллельный шнек или спираль;

- установленную в горизонтальной плоскости, перпендикулярно к основному шнеку спираль или две спирали, расположенные по дну бункера;

- перпендикулярный, отвесный шнек, установленный в бункере;

- две параллельные спирали, смонтированные поверх шнека с некоторым наклоном и ряд других.

По расположению цилиндров волчки разделяются на машины с горизонтальным цилиндром и с наклонным цилиндром.

В зависимости от назначения волчка цилиндры бывают:

- чугунные - для измельчения продукта при положительной температуре;

- чугунные с рубашкой охлаждения - для измельчения жиросодержащего сырья;

-стальные или чугунные со вставными ребрами - для измельчения замороженного сырья;

- чугунные со щелями - для измельчения желатинового сырья.

3. К машинам для тонкого и коллоидного измельчения относятся:

1) куттеры периодического и непрерывного действия с различной формой и расположением серповидных ножей;

2) универсальные куттеры, в которых совмещаются операции перемешивания, предварительного и окончательного измельчения;

3) разнообразные по конструкции машины для тонкого измельчения мяса и мясопродуктов.

Универсальные куттеры полностью заменяют волчок, мешалку, куттер, микроизмельчитель, а некоторые из них имеют формующие, вакуумные и варочные устройства. Они имеют высокую производительность, оснащены автоматизированной системой управления процессом и приводными устройствами с широким диапазоном варьирования скоростей вращения ножевого вала и чаши.

Для тонкого измельчения продуктов широко применяют машины непрерывного действия. По сравнению с машинами периодического действия они имеют ряд преимуществ: высокая производительность; возможность включения в поточную линию; высокая степень измельчения, особенно свиной шкурки, соединительной ткани и нежилованного мяса, что способствует повышению влагопоглощаемости мяса и получению стойких жировых эмульсий и исключает образование жировых бульонных отёков при термической обработке колбасных изделий.

В зависимости от конструкции измельчающего механизма машины для тонкого измельчения мяса и мясопродуктов классифицируют следующим образом:

1) роторные измельчители;

2) многоножевые измельчители;

3) многодисковые измельчители;

4) барабанные измельчители;

5) комбинированные измельчители.

4. К вакуумным измельчителям следует отнести вакуумные и вакуум-варочные куттеры, которые используются для приготовления фарша для различных сортов колбас, а также для переработки рыбы, сыра, овощей и т.д.. В зависимости от исполнения машины могут быть комбинированы от 2 до 5 скоростей ножевого вала и 2 скорости вращения чаши, что составляет до 10 вариантов выбора скорости работы машины. Благодаря этому без переналадки машины имеется возможность перерабатывать любой сырьевой материал. Ошибки в производстве практически исключаются. Куттер выполняет за самое короткое время все операции резания, смешивания, перемешивания и эмульгирования.

Например, фирма «Meissner» (Германия) производит различное оборудование от куттеров-смесителей для малых производств до высокопроизводительных промышленных машин, предназначенных для приготовления фарша. Так, разработанный фирмой куттер RSM 90/120 оснащен вакуумным и варочным устройствами. Благодаря изменяемой камере измельчения и универсальному управлению, он является годным для всех видов измельчения. Например, куттеры типа Рапид-Супер III являются вакуумными измельчающими смесителями с различной ёмкостью чаши. Технологические процессы в этих куттерах одинаковые, но дополнительно включают в себя процессы изготовления некоторых продуктов с использованием частичного или полного вакуума.

Вопросы для самопроверки: Что называтся измельчением? Что является движущей силой процесса измельчения? Назовите виды измельчения? Какие дробилки применяют для каждого вида измельчения? Как принято классифицировать мясорезательные машины в мясной промышленности? Для чего предназначены волчки? Как подразделяются волчки? Что относится к машинам для тонкого и коллоидного измельчения? Какова особенность универсальных куттеров? В чем преимущество машин непрерывного действия? Как классифицируют машины для тонкого измельчения мяса и мясопродуктов в зависимости от конструкции измельчающего механизма? Что относится к вакуумным измельчителям?