Машины для измельчения мяса и мясопродуктов

Резание как технологический процесс разделяется на два вида:

- рубящее резание; и скользящее резание.

При рубящем резании:

- нож движется поступательно с нормальной скоростью u_n;

- и вклинивается в продукт с нормальным усилием Р_n, т.е. ножу свойственны только одна скорость и одно усилие резания.

При скользящем резании:

- ножу свойственны две скорости -

а) нормальная скорость, (направленная вертикально вниз) - u_n;

б) тангенциальная или касательная скорость скольжения ножа относительно поверхности продукта - u_t;

- кроме того, ножу свойственны два усилия резания –

а) нормальное усилие Р_n;

б) и тангенциальное или касательное усилие Р_t.

Отношение тангенциальной скорости к нормальной скорости резания называется качеством процесса резания (Пелеев А.И.) или коэффициентом резания (Соколов А.Я).

k = u_t/u_n, (1)

По мнению большинства исследователей для резания пищевых продуктов это отношение должно изменяться k = u_t/u_n = 10-600.

Иными словами тангенциальная скорость резания должна в 10-600 раз превышать нормальную скорость.

При чисто рубящем резании

· и тангенциальные скорость (u_t)и усилие (Р_t),

· а также угол скольжения (d_о) равны нулю.

С переходом к скользящему резанию происходит увеличение угла скольжения.

При чисто скользящем резании

· нормальные скорость (u_n) и усилие (Р_n) равны нулю.

· Угол скольжения (d_о) равен 90⁰.

Как показывают данные экспериментов, для обеспечения качественного разреза угол скольжения должен изменяться в пределах от 84 до 89⁰ 50', что соответствует k = 10-600.

Однако,

· если при угле скольжения d_о = 0⁰, т.е. рубящем резании

· расход энергии приравнять к единице (а = 1, 0),

то при переходе к скользящему резанию происходит увеличение угла скольжения и уменьшение, особенно в начале, расхода энергии.

Например,

· при углах 50-60⁰

· расход энергии составляет (а = 0, 7-0, 8) от чисто рубящего резания.

Некоторые виды наиболее распространенных мясорезательных,

а также других резательных машин пищевой промышленности

На предприятиях пищевой промышленности во всех ее отраслях:

- мясомолочной, рыбной, консервной, птицеперерабатывающей, хлебобулочной, макаронной и т.д., а также на предприятиях торговли и общественного питания очень широко используются самые разнообразнейшие резательные машины.

Однако в конструкциях этих машин много общего. Это касается как конструкции ножей, так и концепции построения машины в целом, которые зависят, прежде всего, от вида продукта.

На предприятиях торговли и общественного питания в основном резке подвергаются такие продукты как:

- овощи и фрукты, мясо, хлебобулочные изделия,

- гастрономические товары (буженина, ветчина, колбасы, сыр, масло и т.д.).

В связи с этим в торговле и общественном питании для резания используются такие машины как:

- овощерезки, мясорубки и мясорыхлители, костерезки, машины для резания замороженных продуктов, хлеборезки, машины для резки монолита масла и т.д.

1. Степень крупности измельченных кусков.

Машины:

А) - для крупного резания или измельчения с размером кусков более 50 мм.

Б) - для среднего резания с размером кусков до 50 мм.

В) - для мелкого резания с размером кусочков до 2 мм.

Г) - для тонкого резания с размером частиц менее 1 мм.

2. Форма, число и расположение поверхностей раздела.

Машины:

А) - для последовательного разделения по одной либо по нескольким параллельным (эквидистантным) плоскостям.

Б) - для последовательного разделения по двум или трем плоскостям с получением кусочков определенной формы.

В) - для измельчения без сохранения определенной формы.

Г) - для измельчения продукта в однородную гомогенную массу.

Машины для крупнокускового резания или

для резания по одной либо нескольким параллельным плоскостям

Пилы одновременно относятся к машинам для крупного резания и к машинам для последовательного разделения по одной плоскости, например туш на полутуши и т.д.

1. По способу установки они делятся.

А) Стационарные пилы, (т.е. установленные на фундаменте).

Б) Переносные пилы.

2. По конструкции ножевых устройств.

А) Пилы с дисковыми либо гладкими, либо зубчатыми ножами.

Б) Пилы с ленточными (т.е. в виде ленточного полотна) бесконечными либо конечными (т.е ограниченной длины), гладкими либо зубчатыми ножами.

Устройство режущей части ножа может быть выполнено в форме двугранного клина:

а) либо одностороннего (как у стамески);

б) либо двустороннего (как у зубила).

- Обе грани двустороннего клина (как у зубила) называются рабочими.

- У одностороннего клина (как у стамески) только наклонная грань называется рабочей, противоположная грань называется опорной.

- Линия пересечения граней называется лезвием.

- Угол a между двумя гранями называется углом заострения (заточки).

- Этот угол a зависит, прежде всего, от свойств продукта и условий измельчения.

- Подобные ножи используются для пластичных и мягких продуктов, мясо, сало, хлеб, сыр, колбаса и т.д.

1. Первый из наиболее распространенных типов машин это дисковые мясорезки, салорезки, хлеборезки и т.д.

2. Второй наиболее распространенный тип машин - стационарные зубчатые дисковые пилы.

Одна из них, предназначенная для распиловки трубчатых костей и других твердых продуктов устроена так.

- Машина снабжена столом подачи, на котором смонтирована подвижная каретка для фиксации и подачи к ножу трубчатой кости.

- В столе подачи имеется паз, куда входит частично в виде сегмента полотно дискового зубчатого стола.

- Дисковый зубчатый нож установлен на горизонтальном валу, который смонтирован под столом подачи.

- Кость фиксируется в каретке, которая вручную передвигается к вращающемуся зубчатому дисковому ножу, который отрезает кулаки (шарниры).

- Относительным недостатком зубчатых дисковых либо ленточных, а также цепных ножей является образование стружки (потеря пищевого продукта).

3. К третьему наиболее распространенному типу относятся машины, у которых пильное зубчатое полотно имеет ограниченную длину.

Используются они для распиловки:

- туш на полутуши; - грудной кости к.р.с.; - и лонного сращения.

Конструктивно такие пилы выполнены в виде.

4. Следующий тип наиболее распространенных машин – ленточныепилы с гладким или зубчатым бесконечным полотном.

Машины для последовательного разделения по двум или трем

плоскостям с получением кусочков определенной формы

К ним в мясной промышленности относятся, прежде всего, шпигорезки. Они способны нарезать шпиг на кусочки заданной формы в виде кубиков.

Шпигорезки по расположению питателя могут быть:

- горизонтальными и вертикальными;

По конструкции режущих органов в двух первых плоскостях раздела:

- либо с дисковыми ножами,

- либо с пластинчатыми ножами.

В третьей плоскости раздела устанавливается только серповидный нож с внутренней режущей кромкой.

Рабочая часть вертикально шпигорезки состоит:

- Из двухсекционного приемного бункера – питателя, куда закладывается шпиг.

- Шпиг с помощью гидравлического поршневого толкателя перемещается к режущему механизму.

- Он состоит из рамки с пластинчатыми ножами, которая совершает возвратно-поступательное движение, разрезая при этом шпиг в первой плоскости.

- Под первой рамкой установлена вторая с пластинчатыми ножами, которая также совершает возвратно-поступательное движение, разрезая при этом шпиг в другой плоскости.

- Под второй рамкой установлен приводной вал с серповидным ножом, посредством которого шпиг разрезается в третьей плоскости, а также эксцентриковым кулачком.

- Этот кулачок расположен в пазу рамки несущей пластинчатые ножи.

- Он, т.е. кулачок, преобразует вращательное движение приводного вала в возвратно-поступательное движение нижней рамки, которое через двухплечий рычаг передается верхней рамке.

- Машина снабжается также станиной, в которой расположен привод с гидравлическим насосом и гидравлическим поршневым цилиндром.

Машины для среднего измельчения или

для измельчения без сохранения формы кусочков продукта

К ним, прежде всего, относятся т.н. волчки или промышленные мясорубки, конструкции которых копировались с бытовых мясорубок, а также ряд других машин.

В машине имеется два рабочих органа:

- транспортирующий рабочий орган;

- и режущий рабочий орган.

В качестве транспортирующего РО используется, как правило, шнек с переменным шагом.

Число оборотов шнека – 100-200 мин^-1 для тихоходных волчков, 200-300 для среднеходных, и более 300 для быстроходных.

В качестве режущего рабочего органа – набор крестовидных ножей и неподвижных решеток.

В промышленных мясорубках устанавливаются обычно три решетки, между которыми устанавливаются крестовидные ножи, каждый из которых имеет четыре пера с восемью лезвиями.

В волчках обычно:

- Первой по ходу продукта устанавливается приёмная (подрезная) решетка с тремя крупными эллиптическими отверстиями.

- Иногда на предприятиях эту решетку называют трезглазка.

- За ней после ножа устанавливается решетка с крупными отверстиями, далее вновь нож и затем решетка с наименее мелкими отверстиями диаметром 3-5 мм.

- Тангенциальная скорость резания равна u_t= w·R. Нормальная скорость равна скорости подачи мяса шнеком, которая обычно составляет 0, 2-0, 5 от максимальной осевой скорости.

Иногда в волчках возникают обратные потоки уже измельченного мяса в бункер. Причиной этого является:

а) чрезмерные зазоры между цилиндром и шнеком - оптимальный зазор должен составлять не более 2 мм.

б) неравенство производительности режущего и подающего механизмов волчка

в) оптимальное количество витков шнека – оно должно быть в пределах 5-6.

При меньшей длине шнека резко возрастают обратные потоки мяса.

При большей длине шнека обратные потоки сокращаются, но увеличиваются энергетические расходы.

Машины для мелкого и тонкого измельчения мясопродуктов

Прежде всего, к ним относятся куттеры. Чаще всего на предприятиях используются куттеры периодического действия, поскольку они обеспечивают довольно высокое качество измельчения.

Мясо в куттерах ПД измельчается с помощью быстровращающихся (500-3000 мин^-1) серповидных ножей, установленных:

- на одном, либо двух,

- либо в зависимости от конструкции машины нескольких валах.

Количество серповидных ножей может быть от 2 до 9.

Зона резания закрывается крышкой.

Транспортирующим рабочим органом куттеров является вращающаяся чаша (2-20 мин^-1), выполненная в форме тора.