Сравнительный анализ технологий приготовления сырокопченых колбас

1.4.3 Технология введения белка ПП 500Е

Вследствие широкого ассортимента этого вида продукции и вследствие наличия региональных различий мы ограничимся одним примером. Мы выбрали современную технологию с введением белка «Пурина 500Е» и с использованием бактериальных заквасок с целью обеспечить контролируемую быструю ферментацию. Продукт должен быть готов к реализации через 21 сутки, но это, в основном, зависит от диаметра оболочки.

Во-первых, мы остановимся на методе введения белка «ПП 500Е» в сухие ферментированные колбасы.

Максимальное преимущество дает добавление «ПП 500Е» в виде геля белок: вода с соотношением белок: вода равным 1:3,5 -- 1:4. Методика заключается в следующем:

-- Белок «ПП 550Е» измельчают в куттере в присутствии 3,5-4 частей воды до полной гидратации (примерно 1-2 минуты). Получается гладкая блестящая кашицеобразная масса.

-- К этому гелю добавляют кровь в количестве примерно 2% с целью компенсировать цвет. Хорошим способом является также измельчение сердца вместе с гелем. Сердце обеспечивает хорошую пигментацию, является высококачественным субпродуктом, повышает экономичность производства. В этом случае сердце используется в количестве 10-20%.

Гель можно окрашивать также, добавляя натуральные окрашенные специи, например, паприку.

-- Наконец, в куттер вводят 2-3% соли и 70-150 мг/кг нитрита.

Рис. 5. Технология введения белка ПП 500Е

Вышеуказанная методика обеспечивает получение прочного геля, который можно хранить в условиях охлаждения (до +2 ОС) в течение определенного периода времени, либо его можно замораживать.

Примерно 5-12% полученного таким образом геля можно вводить в мясной фарш, что дает возможность сэкономить мясное сырье и повысить экономичность производства.

Примером рецептуры сухой ферментированной колбасы может быть приведенная на этом диапозитиве рецептура:

Рецептура: кг

Нежирная свинина 27

Нежирная говядина 27

Свиной хребтовый шпик 34

Гель белка «ПП 500Е» в воде 12

____

100

Соль 2,5

Нитрит 0,014

Аскорбиновая кислота 0,10

Сахара 1,5

Приправы произвольно

Закваска

Продукт содержит 12 кг геля белка «ПП 500Е». На этом диапозитиве приводится рецептура геля.

Содержание белка «ПП 500Е» в готовом продукте составляет 2%.

Рецептура геля: кг

«ПП 500Е» 2

Вода 7,8

Свиное сердце 2

Смесь 95% соли и 5% нитрита 0,2

Нитрит 0,001

12,0

Технология заключается в следующем:

--Во-первых, измельчают мясное и жировое сырье до нужного размера частиц. Это можно сделать, проводя измельчение на волчке или в куттере. В волчках жир обычно размазывается больше, чем в куттере. В любом случае мясное и жировое сырье должно быть очень холодным во время измельчения, чтобы обеспечить получение раздельных частиц (-2°С). Обычно используют твердозамороженный жир. В данном случае применяют куттер;

-- Гель белка «ПП 500Е», охлажденный, а лучше замороженный, загружают в куттер вместе с мясным и жировым сырьем. По достижении нужного размера частиц сырья добавляют соль, специи и другие ингредиенты, после чего продолжают измельчение в течение небольшого периода времени до достижения соответствующего перемешивания и до нужной степени окончательного измельчения.

Если требуется получение частиц небольшого размера, то рекомендуется использовать только куттер.

-- Если применяется волчок, то мясо и жир смешивают с другими ингредиентами в миксере. При этом следует соблюдать осторожность и не допускать размазывания жира. Рекомендуется вводить в миксер свежий гель белка «ПП 500Е» и воды, чтобы гарантировать хорошее его распределение. Это рекомендуется в тех случаях, когда продукт является крупноизмельченным, например, в производстве испанской «Чоризы».

Созревание колбас проводят в помещениях с контролируемыми атмосферными условиями. Некоторые предприятия предпочитают выдерживать фарш на лотках в процессе перед набивкой его в оболочку.

Примером хорошего быстрого процесса созревания для фарша, содержащего бактериальные закваски, является следующий процесс:

1. 24 часа при 24⁰С и при относительной влажности 95 %

2. 24 часа при 22⁰С и при относительной влажности 90 %

3. 24 часа при 20⁰С и при относительной влажности 85 %

4. 24 часа при 18⁰С и при относительной влажности 80 %

После процесса созревания колбасы сушат при 15⁰С и относительной влажности 75 % в течении 2- 3 недель.

Это лишь пример, но он типичен для современного ускоренного производства.

Во время созревания и сушки в мясном фарше происходит несколько важных изменений. Сюда относятся изменения в количестве различных видов бактерий, физические изменения, например, изменения показателя рН и содержания влаги, а также химические изменения, например, гидрализация белка на аминокислоты и аммиак.

1.4.4 Изменения в процессе созревания / сушки

Чтобы проиллюстрировать эти изменения, на последующих схемах показана эволюция некоторых из этих факторов в процессе созревания и сушки в соответствии с процессом, изображенным на предыдущей схеме. Возможен различный характер изменений, в зависимости от практикуемого процесса созревания и сушки.

1. Изменение показателя рН.

Очевидно, что уменьшение рН достигается в первые дни процесса созревания. В последующем этот показатель практически не изменяется, сохраняясь на уровне 4,8 - 4,9.

Это быстрое снижение значение рН очень важно для подавления гнилостных бактерий и для стимулирования процесса желирования солерастворимых мясных белков.

Рис. 6. Изменение pH в зависимости от времени созревания сырокопченых колбас

1.5 Анализ конструктивных особенностей куттеров

При производстве вареных колбас особое внимание следует уделять процессу приготовления фарша, т.к. качество вареных колбас напрямую связано с качеством фарша, т.е. с качеством измельчения сырья. Куттерование - это одна из важнейших операций при производстве вареных колбас. От правильного куттерования зависят структура и консистенция фарша, появление отеков бульона и жира, а также выход готовой продукции. Куттерование обеспечивает не только должную степень измельчения мяса, но и связывание добавляемой воды или льда в количестве, необходимом для получения высококачественного продукта при стандартном содержании влаги.

Учитывая это, уместно провести патентно - информационный поиск по созданным за последние 10 лет конструкциям куттеров.

2. Изменение лактобацилл

Показатель рН снижается под влиянием молочной кислоты, образуемой штаммами бактерий, естественно присутствующими или вводимыми в мясной фарш: в данном случае это Lactobacillus plantarum. В данный мясной фарш инокулировали примерно 10⁶ лактобацилл на 1 г. В первые два дня происходит резкое увеличение числа бактерий, что в свою очередь вызывает резкое снижение рН. Вследствие комбинированного воздействия подкисления, исчезновения запахов питательных веществ (сахаров) и снижения температуры и влажности развитие лактобацилл ингибируется, начиная с третьего дня.

Рис. 7. Изменение лактобацилл в зависимости

от времени созревания сырокопченых колбас

3. Изменение влагосодержания

Влагосодержание должно снижаться постепенно и равномерно по всей массе колбасы. При слишком быстром процессе сушки подсохнет наружный слой, что затрудняет подсыхание внутренних слоев. В результате на поверхности батона образуется темное кольцо, а иногда даже происходит порча.

На этой схеме показано, что процесс сушки колбасы происходит почти идеально. Содержание влаги снизилось примерно с 50 до примерно 37% в готовом продукте в течении 21 суток.

Рис. 8. Изменение влагосодержания в зависимости от времени созревания сырокопченых колбас

Заключение

Сырокопченые колбасы - это изделия в оболочках, приготовленные из мясного фарша, шпика, соли, пряностей и подвергнутые осадке, копчению и сушке. Это колбасы, наиболее стойкие при хранении. Подготовка к употреблению в пищу осуществляется за счет длительной ферментации мяса на всех стадиях производства колбас. Эти колбасы отличаются плотной консистенцией, приятным ароматом и острым солоноватым вкусом. Благодаря значительному обезвоживанию они могут храниться длительное время.

Рассмотренная выше схема производства сырокопченых колбас позволяет приготовить колбасы высокого качества с острым, приятным вкусом.

Основное отличие колбас этого вида в том, что это единственный тип колбасных изделий, в технологии приготовления которых последним этапом является сушка. Эта операция завершает технологический цикл производства сырокопченых колбас. В результате понижения массовой доли влаги и увеличения массовой доли поваренной соли и коптильных веществ повышается устойчивость мясопродуктов к действию гнилостной микрофлоры. Кроме того, увеличивается концентрация сухих питательных веществ в готовом продукте, улучшаются условия его хранения и транспортирования.

Сушка сырых (сырокопченых, сыровяленых) колбас относится к числу наиболее сложных технологических процессов. На протяжении почти всего периода сушки в продукте происходят сложные физико-химические и биохимические изменения (созревание колбас), вызываемые тканевыми и микробными ферментами. При этом разрушается клеточная структура мышечной ткани и образуется однородная, монолитная структура, присущая готовому изделию.

В настоящее время для приготовления колбас, доступных для массового потребления, существует задача мясной промышленности, заключающаяся в том, что необходимо снабдить потребителя экономичными продуктами, которые были бы при этом высокопитательными. Для удовлетворения этого требования необходимо принять новую политику в области белка. Эта политика заключается в оптимальном комбинировании белковых пищевых ингредиентов, которые экономично сочетают в себе высокую питательную ценность и функциональные характеристики, которые обеспечивают получение готовой пищевой продукции, удовлетворяющей требованиям потребителя.

Особым видом сырокопченых колбас являются сухие ферментированные колбасы - это мясопродукт, который в результате комбинированное ферментации и сушки приобретает такие типичные свойства, как способность к нарезанию на ломтики, цвет, вкус и сохранность.

Получение качественного мясного продукта достигается за счет применения функциональных добавок, при использовании которых важно учитывать их взаимную совместимость, время и место добавления.

Литература

1. Кармас Э. Технология колбасных изделий / Э.Кармас. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 256 с.

2. Рогов И.А. Общая технология мяса и мясопродуктов / И.А. Рогов, А.Г.Забашта, Г.П.Казюлин. - М.: Агропромиздат, 2000. - 563 с.

3. Справочник технолога колбасного производства / И.А.Рогов, А.Г.Забашта, Б.Е.Гутник и др. - М.: Колос, 1993. - 431 с.

4. Пелеев А.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности / А.И. Пелеев. - М.: Агропромиздат, 1963. - 634 с.

5. Технология мяса и мясопродуктов / Л.Т.Алехина, А.С.Большаков и др.; Под ред. И.А.Рогова. - М.: Агропромиздат, 1988. - 576 с.

6. Технологическое оборудование мясокомбинатов / Под ред. С.А.Бредихина. - М.: Агропромиздат, 2000, - 557 с.

Таблица 1

Справка о патентном поиске

Предмет поиска (объект, его составные части)	Страна выдачи, вид и номер охранного документа, классификационные индексы	Сущность заявленного технического решения и цели его создания (по описанию изобретения или заявки)
1. Куттер.	Пат. 2031720 Россия, МКИ6 В 02 С 18/18. Опубл. 27.04.95, Бюл. №9	В крепежной части ножа и установочной шайбе выполнен ряд попарных отверстий, часть из которых совпадает и в них установлены штифты, а в остальных попарных отверстиях совпадают лишь их продольные координаты. В полости одного из несовпадающих отверстий расположен балансировочный вкладыш. В результате упрощается конструкция куттера и повышаются его эксплутационные характеристики.
2. Куттер	Куттер. Пат. 2054874 Россия, МКИ6 А 22 С 17/00. Опубл. 27.02.96, Бюл. № 6	Куттер включает в себя: ножевой вал; эксцентриковые шайбы; ножи с каналами; втулки шлицевую и с продольным каналом, соединенным с аналогичным каналом шлицевой втулки; уплотнительные элементы (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. Куттер	Авторское свидетельство 1819672 СССР, МКИ В 02 С 18/18. Опубл. 07.06.93, Бюл. №21	Куттер предназначен для тонкого измельчения мяса и содержит: вакуумную камеру, состоящую из верхней и нижней частей; чашу; крышку с валом; рычаг; вакуумную магистраль с гибким трубопроводом. Вал и рычаг полые, а 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.
4. Куттер.	Куттер. Заявка 19543432 Германия, МПК6 В 02 С 18/20. Опубл. 28.05. 97	Режущая головка представляет собой горизонтальный вал с ножами, смонтированный на нижнем конце углового рычага с закрепленной на нем крышкой куттера. Верхний конец рычага установлен в опорах, вокруг горизонтальной оси которых он с крышкой и режущей головкой может поворачиваться в вертикальной плоскости. В верхнем положении рычага крышка открывает чашу, головка с ножами выводится из нее и чаша поворачивается в вертикальной плоскости вокруг расположенной снизу чаши оси на некоторый угол с целью выгрузки продукта. Чаша куттера, с расположенной в ней лопастью для перемешивания фарша, снабжена дополнительной крышкой, позволяющей поддерживать в ней вакуум. Привод режущей головки осуществляется от одного электродвигателя, а чаши и мешалки от другого. Подъем и опускание крышки с режущей головкой производятся с помощью пневматических или гидравлических устройств.
5. Ножевой блок головки куттера	Ножевой блок головки куттера. Пат. 2016660 Россия, МКИ6 В 02 С 18/18. Опубл. 30.07.94, Бюл. № 14	Ножевой блок состоит из ножей и эксцентриковых шайб, соединенных шлицевой втулкой. Ножевые блоки, набор которых на валу образует рабочую головку куттера с числом ножей от 2 до 12, содержат правый и левый ножи с посадочными отверстиями в виде зубцов. Этими отверстиями ножи установлены на эксцентриковые зубчатые шайбы, которые связаны между собой зубчатой втулкой с шестигранным отверстием для крепления на валу. Посадочные отверстия ножей находятся в корпусе, образованном двумя полукорпусами, которые отхватывают зубчатый механизм с обеих сторон. В корпусе выполнены дугообразные пазы, в каждом из которых могут располагаться балансиры, фиксируемые в них любым способом. Для предотвращения самопроизвольного демонтажа пакета блока предусмотрены винты, которые стягивают два полукорпуса. Такая конструкция ножевого блока надежна в работе, стабилизирует производительность рабочей головки куттера в результате установки ножей вдоль одной линии после переточки и их переустановки и ликвидирует вероятность попадания компонентов фарша в механизм, облегчая санитарную обработку головки куттера.
6. Ножевой блок головки куттера	Ножевой блок головки куттера. А. с. 1832542 СССР, МКИ6 В 02 С 18/18. Опубл. 17.06.96.	В ножевом блоке ножи зафиксированы в радиальном направлении относительно дискового корпуса с выступами посредством сухаря. Он входит в паз ножа и установлен в пазу дискового корпуса. Имеет резьбовое отверстие, через которое проходит винт, смонтированный в пазу диска, а на наружном диаметре стержня -- зубья, входящие в зацепление с зубьями на внутреннем диаметре головки винта. На наружном диаметре головки винта выполнена лыска, взаимодействующая с плоскостью ножа, с целью предотвращения произвольного вращения винта. Ножевой блок головки позволяет повысить эффективность работы куттера и точность настройки зазора между его чашей и кромкой ножей.
7. Нож куттера	Нож куттера. Пат. 2035152 Россия, МКИ6 А 22 С 17/00. Опубл. 20.05.95	Нож предназначен для тонкого измельчения мясного сырья при производстве колбас, сосисок, сарделек и паштетов и включает в себя: пластину серповидной формы с режущей кромкой и отверстием для посадки на вал; систему для регулирования зазора между чашей и ножом; отверстия для фиксации дискового ножа, жестко смонтированного на пластине таким образом, что режущие кромки ее и дискового ножа направлены навстречу друг другу, а нож выступает за пределы пластины. Использование ножа такой конструкции позволяет значительно улучшить качество работы куттера и степень измельчения сырья благодаря повышению износостойкости ножа, дополнительно снабженного съемным дисковым ножом, что позволяет после затупления разворачивать его и продолжать измельчение.
8. Нож и режущая головка куттера	Нож и режущая головка куттера. Заявка 4339496 ФРГ, МКИ6 В 02 С 18/20. Опубл. 24.05.95.	Нож и режущая головка куттера используются для измельчения мяса в колбасном производстве. Нож серповидной формы имеет посадочное отверстие на широкой стороне для установки на вал режущей головки куттера. Его режущее лезвие расположено на передней выпуклой стороне. На задней вогнутой стороне ножа выполнены сквозные отверстия, соединенные с его внутренним прямолинейным каналом, кривизна которого соответствует кривизне задней стенки ножа. С одной стороны канал соединен с посадочным отверстием ножа. Ножи насаживаются на полый вал режущей головки с определенным смещением относительно один другого. При работе куттера в полом валу головки создается вакуум, способствующий проникновению истекающей под давлением воды в находящийся в чаше куттера фарш. Конструкция ножей обеспечивает равномерное распределение воды в фарше и исключает ее выделение из него в конце измельчения, что имеет место в известных конструкциях куттеров с подачей воды непосредственно в их чашу.

Выводы по результатам патентного поиска:

1. Поиск проведен на глубину до 8 лет, поэтому является достаточно исчерпывающим.

2. Поиск охватывает наиболее близкие по конструктивному решению устройства для тонкого (конечного) измельчения мясного сырья при приготовлении вареных колбасных изделий.

3. Наиболее активными участниками разработки куттеров являются следующие страны: “SSP-Братислава” (Словакия), “Wolfking” (Дания), “Laska” (Австрия), ВМЗ-Сатурн (Россия, г.Воронеж).

4. Совершенствование конструкций куттеров идет по следующим направлениям:

а) использование вакуума при куттеровании, что улучшает качество получаемого продукта;

б) увеличение числа ножевых пар;

в) увеличение частоты вращения ножевого вала;

г) повышение износостойкости ножей.

5 Недостатками куттеров, применяемых в настоящее время, являются:

-сложная и неавтоматическая компенсация износа стыковой поверхности чаши с крышкой, причем через этот зазор часть фарша вытесняется режущими ножами наружу, а оставшаяся в зазорах перетирается;

-механизм для выгрузки фарша, выполняемый в виде тарелки или металлического скребка, не полностью освобождает чашу и требуется зачистка вручную.

2. Конструкторский раздел

На основе рассмотренных нами выше особенностей технологий производства вареных колбасных изделий предлагаем следующую аппаратурно-технологическую схему линии производства колбас ………...

Линию компонуют на одном этаже и комплектуют технологическим (волчок, куттер, фаршемешалка, шприц, технологический стол, термокамеры, душевое устройство) и вспомогательным (конвейерный стол, насос для фарша, подъемники, тележки для фарша, рамы для навешивания батонов, контейнеры) оборудованием.

По мере накопления жилованное мясо подается для измельчения в волчок с диаметром отверстий решетки 2 - 3 мм. Измельченное мясо перекачивается в тележки, и с помощью подъемника загружается в куттер, где происходит тонкое измельчение мяса и смешивание его согласно рецептуре с другими компонентами: водой, специями, раствором нитрита натрия, в том числе с биологически активными добавками. Например, при использовании соевых белков в составе белковых препаратов их вводят в фарш в гидратированном или сухом виде. Для гидратации изолированного соевого белка на 1 часть белков добавляют 4 части воды, на 1 часть концентрированного соевого белка - 3 части воды. Процесс гидратации осуществляют в куттере. Продолжительность процесса составляет 3 - 5 мин. Белки используют сразу же после гидратации или после хранения при температуре 0 - 4°С не более 24ч. Соевые и молочные белки до 2% можно добавлять в колбасный фарш в сухом виде.

Нитрит добавляют в виде раствора концентрацией не выше 2,5%.

Продолжительность куттерования зависит от вида сырья, емкости чаши, количества ножей и составляет 4 - 11 мин. В результате куттерования значительно улучшается структура и консистенция фарша, повышается его вязкость и липкость. Однако при куттеровании нельзя допускать перегревания фарша, которое способствует быстрому росту микроорганизмов и может привести к порче продукции. Кроме того, перегрев фарша уменьшает влагоемкость и способствует образованию брака. В конце куттерования температура фарша не должна превышать 8 - 10°С. Из куттера фарш подается для перемешивания в фаршемешалку, в связи с чем продолжительность куттерования сокращается на 2 - 3 мин. При изготовлении колбас со шпиком, он подается в фаршемешалку для смешивания фарша со шпиком. Шпик рекомендуется подмораживать для сохранения ровных граней его кусочков при измельчении и перемешивании с фаршем. Процесс перемешивания продолжается до равномерного распределения фарша и образования хорошей связи (6 - 8 мин). Из мешалки фарш выгружается в тележки и направляется в шприц. Сырокопченые колбасы шприцуют с наименьшей плотностью, т.к. в противном случае во время варки вследствие расширения объема фарша может разорваться оболочка. Сформованные батоны накапливаются на технологическом столе, откуда навешиваются на рамы и подаются для термообработки в термокамеру, где батоны подвергаются осадке, обжарке и варке. Осадка колбас производится при температуре 2 - 4°С. Обжарку производят при температуре 50 - 120°С в течение 60 - 180 мин в зависимости от диаметра батонов, вида оболочек, сорта и вида колбас. Варка производится при температуре 100 - 110°С. Продолжительность варки зависит от вида оболочки, сорта колбас и составляет от 30 мин до 2ч. Колбасные батоны охлаждаются водой с помощью душевого устройства в течение до 10 мин, а затем в камерах воздухом. Охлаждение происходит при температуре воздуха 8°С до достижения в центре батона не выше 15°С. По окончании технологического процесса колбасные батоны упаковывают и направляют в реализацию.

2.1 Куттеры

Они предназначены для тонкого измельчения мясного мягкого сырья и превращения его в однородную гомогенную массу. До поступления в куттер сырье предварительно измельчают на волчке, но отдельные конструкции куттеров имеют приспособления для измельчения кускового сырья. Куттеры бывают периодического и непрерывного действия. Мясное сырье в куттерах измельчается при помощи быстровращающихся серповидных ножей, установленных на валу. Ножи попеременно погружаются во вращающуюся с частотой до 0,3 с~¹ чашу. Измельчение ведется в открытых чашах или под вакуумом. Кроме того, в куттерах совмещают процессы измельчения и смешивания.

Чашу куттера загружают либо вручную, либо загрузочными устройствами (подъемниками с напольными тележками). Измельченный продукт выгружают из куттеров периодического действия вручную в напольную тележку, опрокидывая чашу, или при помощи разгрузочных тарелок и скребков через борт чаши или через центральное отверстие в ней, закрываемое пробкой. Откидную крышку куттера открывают и закрывают специальными устройствами. В вакуумных куттерах крышка закрывает чашу герметично благодаря резиновой прокладке.

Основной показатель технической характеристики куттера - вместимость чаши. Для малых предприятий применяют куттеры с чашей от 15 до 125 л, на крупных -- более 125 л.

2.2 Куттер-мешалка Р3-ФСЕ

Куттер-мешалка Р3-ФСЕ с механизированной загрузкой и выгрузкой фарша измельчает и одновременно перемешивает составные компоненты фарша при производстве сосисок, сарделек и вареных колбас. Машина состоит из станины, мешалки, куттера, подъемника, гидросистемы, фаршевого насоса и электропривода. Мешалка включает дежу со спиральными шнеками (частота вращения 39 мин^-1). Куттер представляет собой чугунную стойку, в которой на приводном валу смонтированы серповидные ножи. Они заключены в специальный корпус, защищенный' крышкой. На корпусе установлен механизм блокировки крышки, обеспечивающий отключение привода ножей при ее открытии. Привод вала куттера осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу[8,9,10].

Подъемник состоит из рычажной системы, гидроцилиндра и подставки под напольные тележки. Рычажная система подъемника обеспечивает захват тележки с фаршем, ее подъем и опрокидывание над дежой мешалки. Работа подъемника осуществляется с помощью гидроцилиндра и управляется с гидравлического пульта. В состав гидросистемы входят трубопроводы, насосная станция и пульт управления. В корпусе насоса для перекачки. фарша расположены две пары специальных кулачков-вытеснителей, вращающихся навстречу друг другу.

При работе куттер-мешалки спиральные шнеки, вращаясь навстречу друг другу, перемешивают фарш с одновременным перемещением его по длине дежи. Торцевая стенка дежи, примыкающая к куттеру, имеет окна, через которые один шнек подает фарш в куттер на измельчение, а второй принимает измельченный продукт, перегоняя его к противоположной торцевой стенке и подавая на первый шнек. Таким образом, в процессе работы осуществляется круговое перемещение фарша с одновременным перемешиванием и измельчением. В окна торцевой стенки дежи, через которые фарш загружают и выгружают в куттерную часть, вмонтированы шиберы. Шиберы управляются дистанционно с гидравлического пульта. Шиберы открывают и закрывают отверстие в нижней части дежи, через которое фарш поступает в насос. В машине предусмотрены блокировочные устройства[7,9]:



Рис. 9. Куттер-мешалка Р3-ФСЕ:

1--станина; 2--куттер; 3-- мешалка; 4-- гидросистема; 5--клиноременная передача, 6, 8, 9--шиберы соответственно правый и левый насоса; 7--серповидные ножи, 10--кулачки-вытеснители насоса; 11, 16, 17 -- электродвигатели соответственно насоса, мешалки и куттера;

12 -- дежа со шнеками; 13--шестерни; 14 -- звездочки; 15-- редуктор;

Электродвигатель не включается при открытой крышке куттера, при нажатии на предохранительную рамку дежи мешалки отключается электродвигатель привода шнеков.

При эксплуатации куттера важно правильно установить и отрегулировать серповидные ножи. Допустимая разность в их массе не более 1--5 кг. Зазор между ножами и стенкой корпуса куттера 2 мм.

Техническая характеристика куттер-мешалки Р3-ФСЕ

Производительность, кг/ч 1000

Вместимость чаши, л 400

Количество серповидных ножей 8

Мощность электродвигателя, кВт 22,3

Габаритные размеры, м 2,38Х3,23Х1,84

Масса, кг 3560

Куттеры применяют для тонкого измельчения и превращения мяса и некоторых мясопродуктов в довольно однородную гомогенную массу. Продукцию, загружаемую в куттеры, как правило, предварительно измельчают на волчках, хотя последние конструкции куттеров приспособлены для работы на сырье, измельченное перед посолом. Измельчение мясопродуктов в куттерах, протекающее при добавлении холодной воды, снега или дробленого льда, сопровождается заметным изменением механических и химических свойств обрабатываемой продукции (линейные размеры кусочков, определяемые по ситовому анализу, липкость, напряжение предельного сдвига и пр.).

На куттере допускается измельчение охлажденного мяса в кусках массой не более 0.5 кг, а также замороженных блоков размером 19019075 мм, температура их не должна быть ниже - 8 єС.

2.3 Куттер Л5 - ФКБ

Куттеры применяют для тонкого измельчения и превращения мяса и некоторых мясопродуктов в довольно однородную гомогенную массу. Продукцию, загружаемую в куттеры, как правило, предварительно измельчают на волчках, хотя последние конструкции куттеров приспособлены для работы на сырье, измельченное перед посолом. Измельчение мясопродуктов в куттерах, протекающее при добавлении холодной воды, снега или дробленого льда, сопровождается заметным изменением механических и химических свойств обрабатываемой продукции (линейные размеры кусочков, определяемые по ситовому анализу, липкость, напряжение предельного сдвига и пр.).

Куттер Л5-ФКБ (рис. 10) с механической выгрузкой фарша емкостью чаши 0.250 мі является ротационной мясорезательной машиной, предназначенной для окончательного тонкого измельчения мяса, поступающего на приготовление фарша вареных и ливерных колбас, а также сосисок и сарделек.

На куттере допускается измельчение охлажденного мяса в кусках массой не более 0.5 кг, а также замороженных блоков размером 19019075 мм, температура их не должна быть ниже - 8 єС.

Рис.10 Куттер Л5-ФКБ

1 - станина с приводом чаши;2 - тележка; 3 - механизм загрузки; 4 - выгружатель; 5 - тарелка выгружателя; 6- чаша с ножевым валом

Технические характеристики

Тип куттера - работающий при атмосферном давлении (открытый ГОСТ 10103-73Е)

Производительность техническая, кг/ч, не менее:

- по охлажденному сырью 2250

- по мороженному сырью 2400

Геометрическая емкость чаши, м і 0.25

Коэффициент заполнения чаши, не более

- по охлажденному сырью 0.5

- по мороженному сырью 0.4

Масса загрузки, кг, не более

- по охлажденному сырью 150

- по мороженному сырью 75

Длительность цикла, мин 4 - 7

Число двойных ножей, шт 3

Установленная мощность, кВт 50.23

Дозирование воды, л

- наибольшая доза 35

-интервалы дозирования 5

Высота загрузки, мм 1060 ± 5

Габаритные размеры машины, мм, не более:

-длина 3600

-ширина 2150

-высота 2300

2.3.1 Состав изделия

1.Куттер состоит из следующих основных сборочных единиц: станины с приводом, мешалки, куттера, червячного редуктора привода чаши, подъемника, гидросистемы, фаршевого насоса, ножевого вала, крышки, выгружателя, механизма загрузки, дозатора воды, шкафа электрооборудования и пульта управления.

2.Станина куттера состоит из двух отдельных пустотелых частей, отлитых из чугуна и жестко соединенных между собой с помощью болтов.

В нижней внутренней полости станины на качающихся плитах установлены электродвигатели привода ножей и чаши, в верхней части смонтирован ножевой вал, а в проеме станины установлен червячный редуктор привода чаши.

3.Ножевой вал смонтирован на подшипниках качения, расположенных в корпусе станины.

На правой стороне ножевого вала имеется шкив для его вращения, на левой, расположенной над чашей, надеты ножевые головки с ножами. Для предотвращения попадания смазки в продукт между подшипником вала и ножевыми головками имеются лабиринтные канавки.

4.Привод чаши представляет собой червячный редуктор с вертикальным расположением вала червячного колеса. Чаша опирается на упорный подшипник, вмонтированный в крышке червячного редуктора.

5.Механизм выгрузки представляет собой конструкцию, состоящую из цилиндрического редуктора, с одной стороны к которому прифланцован электродвигатель привода, а с другой - труба выгружателя с проходящим через нее валом привода тарелки.

Внутри корпуса установлена электромагнитная муфта, отключающая механизм опускания при нижнем крайнем положении тарелки.

6.Зона куттерных ножей закрыта защитной крышкой, снизу к которой крепится специальный скребок.

7.Дозатор воды состоит из бака, в котором установлены датчики доз, центробежного насоса с электродвигателем для подачи чистой воды в чашу и соленоидного клапана.

8.Механизм загрузки состоит из тележки, предназначенной для транспортирования продукта к куттеру и механизма ее опрокидывания, смонтированного в чугунной станине. Механизм опрокидывания представляет собой систему рычагов, получающих вращение от специального червячного редуктора.

9.Пульт управления представляет собой отдельный шкаф с панелью управления, закрепленной на специальном кронштейне с правой стороны станины.

10.Силовые аппараты, элементы автоматики и защиты электрооборудования от перегрузок и коротких замыканий размещены в нише, выполненной в станине куттера.

11.Проемы станины закрыты специальными облицовочными крышками с резиновыми уплотнениями.

2.3.2 Устройство и работа куттера и его составных частей

1.Внутри станины на отдельных осях крепятся две чугунные подмоторные плиты, на которые устанавливаются электродвигатели привода чаши и ножевого вала. Для регулирования натяжки свободный конец плит закреплен с помощью длинного регулировочного болта, гайки и контргайки.

2.Вращение ножевого вала осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу. Установка ножевых головок производится согласно схеме установки ножей.

3.Вращение чаши осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу и червячный редуктор, внутри которого на общем валу установлена храповая муфта. Муфта обеспечивает возможность поворота чаши вручную (направление рабочего вращения - против часовой стрелки) для удобного расположения сливной пробки при полной санитарной обработке машины и промывке чаши.

4.Положение механизма выгружателя при верхнем положении тарелки является нерабочим. Рабочим органом выгружателя является тарелка.

В момент начала выгрузки продукта тарелка начинает вращаться при помощи зубчатой передачи, а так как одновременно включается электромагнитная муфта червячной пары, тарелка выгружателя медленно опускается в чашу и производится выгрузка готового продукта. Крайнее нижнее положение, так как и верхнее, фиксируется специально установленными ограничителями и блокируется конечными выключателями.

При достижении тарелкой дна чаши (зазор между тарелкой выгружателя и дном чаши - не более 2 мм) электромуфта отключается - движение вниз прекращается, тарелка продолжает вращаться до полной выгрузки продукта, затем включается реверс и тарелка поднимается вверх до первоначального положения.

5.Вал выгружателя над рабочим пространством чаши проходит через трубу, которая одним концом с помощью фланца соединена неподвижно с корпусом редуктора выгружателя, на другом - закреплен металлический скребок.

6.Скребок служит для удаления с наружной поверхности тарелки выгружателя фарша и направления его в лоток, установленный у борта чаши.

7.Для обеспечения безопасных условий работы, а также предотвращения выбрасывания приготовляемого фарша, часть чаши в зоне работы куттерных ножей закрывается сверху защитной крышкой.

8.Защитная крышка в поднятом положении фиксируется упором за счет собственной массы, а в опущенном положении опирается на регулируемый упор на верхней кромке центра чаши. Зазор между крышкой и чашей устанавливается 0.5 мм за счет прокладок между станиной и кронштейном, на котором крепится крышка.

Открывание крышки производится при помощи ручки, установленной на наружной стороне защитного листа.

9.Поворот рычагов механизма загрузки осуществляется специальным червячным редуктором, смонтированным в единой станине. Червячный редуктор состоит из двух червячных пар. Быстроходная ступень получает вращение от электродвигателя через клиноременную передачу, а на выходном валу тихоходной ступени крепятся рычаги.

Ограничение хода поворота рычагов осуществляется установкой блокирующих конечных выключателей, расположенных внутри станины.

Механизм загрузки посредством переходника связан со станиной куттера. Концы рычагов снабжены захватами для фиксации тележки в поднятом положении.

10.Принцип работы дозатора воды основывается на объемном измерении. Бак дозатора постоянно наполнен до верха. Для выдачи определенной дозы включается насос подачи воды в чашу и, когда уровень воды понизится на заданную величину, насос автоматически отключается, а соленоидный клапан открывается и вода из магистрали поступает в бак.

11.На куттере установлены пять асинхронных трехфазных электродвигателей.

Их защиту оттоков короткого замыкания осуществляют автоматические выключатели.

12.Блок измерения температуры мяса. Измерение ведется после подачи напряжения в цепи управления. Датчиком блока служит терморезистор, заключенный в специальный корпус и находящийся под крышкой ножей.

13.Блок времени измельчения состоит из генератора импульсов и реле - искателя. Генератор импульсов формирует импульсы 15-и секундной последовательности.

14.Прокладку силовых проводов к куттеру рекомендуется выполнять в трубке.

15.Первые пуски двигателей рекомендуется производить на холостом ходу. На корпусе куттера и дозатора воды предусмотрены болты заземления, к которым необходимо надежно присоединить заземляющие проводники.

16.Электрооборудование, расположенное на куттере, защищено от попадания влаги, однако в процессе эксплуатации необходимо избегать прямого попадания воды на него. При мойке машины пульт необходимо закрыть.

17.В процессе эксплуатации периодически необходимо проверять состояние контактов силовой цепи. Во время профилактических осмотров электрооборудования (1 раз в месяц) следует подтягивать крепежные и контактные винты электроаппаратов. Также необходимо следить за состоянием изоляции всех цепей. Сопротивление изоляции каждой фазы относительно корпуса при напряжении мегомметра 500 В должно быть порядка 1МОм.

2.3.3 Порядок работы

1.Куттер должен обслуживаться одним рабочим - фаршесоставителем, прошедшим специальный инструктаж правил техники безопасности, действующих на данном предприятии и ознакомленным с инструкцией по эксплуатации куттера.

2.Текущий ремонт куттера и его техническое обслуживание производится соответствующими специалистами.

3.Питание на машину подается через автомат, установленный на щиту цеха.

4.Перед включением ножевого вала необходимо проверить отсутствие в чаше посторонних предметов и надежность установки сливной пробки.

5.Куттер может работать в 2-х режимах выгрузки: автоматическом и ручном.

6.Загрузку измельчаемого продукта в чашу следует проводить равномерно при включенной машине.

7.Во избежание поломки серповидных ножей измельчаемый продукт не должен содержать кусочков костей и посторонних предметов.

8.Продолжительность измельчения продукта, необходимая доза воды зависят от сорта мяса, количества единовременной загрузки и степени предварительного измельчения продукта и устанавливаются технологическим процессом, действующим на мясоперерабатывающих предприятиях.

9.Потребляемая мощность находится в прямой зависимости от массы загрузки, качества измельчаемого продукта, а также от того добавляется вода или нет. Измельчение мяса без добавления воды вызывает увеличение потребляемой мощности на 30 - 40 %.

В связи с этим подбор рационального коэффициента загрузки чаши, а также необходимых режимов решается технологией изготовления фарша.

Не допускается переключение скоростей ножей при загруженной чаше.

10.После окончания рабочей смены все части машины, находящиеся в непосредственном контакте с фаршем, тщательно очищаются и промываются горячей водой. При этом необходимо следить, чтобы вода не попадала в электроаппаратуру.

11.Вода и мясной сок с чаши выпускаются через отверстие, закрытое специальной пробкой, установленной в нижней части сегмента чаши.

На предприятиях малой и средней мощности куттер Р3-ФСЕ получил широкое распространение. Куттер предназначен для тонкого измельчения фарша при выработке сарделек, сосисок и вареной колбасы по ГОСТ 23670-79.

При паспортной скорости резания V = 65 м/с фактическое число оборотов двигателя (мин^-1) куттерного вала составляет:

где V = 65 м/с = 6560 = 3900 м/мин; = 3,14159; DГ = 500мм - номинальный наружный диаметр куттерной головки.

Отсюда:

.

2.4 Расчет окружного усилия резания

Плотность фарша, загружаемого в куттер, составляет = 1000 кг/м³. При работе 8-ножевой головкой сила тока в цепи куттерного вала не превышает 45А.

Мощность резания (Вт) 8-ножевой головкой равняется:

,

где I = 45 А - сила тока; U = 380 В - напряжение тока; cos = 0,85 - по паспорту электродвигателя вращения куттерного вала; NРЕЗ = 453801,730,85 = 25145 Вт = 25,145 кВт - по паспорту куттера мощность электродвигателя ножевого вала равна 27 кВт, что позволяет применять 8-ножевую головку.

Куттер работает при атмосферном давлении. Зазор между ножами и чашей устанавливается по щупу 1мм. Острота лезвия ножей равняется f = 0.

Ножи изготовлены из стали 60С2А по ГОСТ 14959-79 и имеют антикоррозионное покрытие Хмол6 по ГОСТ 9.306-85. Толщина ножей S = 5±0,03 мм; угол заострения режущего клина ножей d = 15°40'. Разность массы ножей не превышает 5 г.

Производительность куттерования (кг/ч) при применении 8-ножевой головки составляет:

где V - геометрическая емкость чаши, м³; - коэффициент загрузки по основному сырью; - плотность куттеруемого фарша, кг/м³(измеряется на электронных весах путем взвешивания куска фарша размерами 50-100-250 мм); t - длительность куттерования, мин.

Крутящий момент резания (кг/см) 8-ножевой головки составляет:

,

где N - мощность резания, кВт; NКУТ - число оборотов куттерного вала, мин^-1; NКУТ = 43,4 с^-1 60 об/мин.

Окружное усилие резания (кг/с) 8-ножевой головкой определяли по формуле:

где МКР - крутящий момент резания, кг/см; DГ - номинальный диаметр куттерной головки, см;

Такое небольшое усилие резания позволяет увеличить время работы ножей до переточки в 3 раза по сравнению с 4-ножевой головкой. При работе 8-ножевой головкой стойкость куттерных ножей до переточки составляет ? 72ч.

Необходимо отметить, что для качества измельчения фарша большое значение имеет схема расположения куттерных ножей в пространстве. Наиболее оптимальной следует признать «лепестковую» схему. Эта схема позволяет получить наибольшее поле резания за один оборот вала и чаши куттера.

2.5 Фаршемешалка Л5-ФМУ-335

Особенности применяемых фаршемешалок связаны с конструкцией и распределением исполнительных органов (лопастей) мешалки, узлов выгрузки продукта и материалов, из которых они изготовлены. Фаршемешалка Л5-ФМУ-335 относится к фаршемешалкам горизонтального типа, у которых исполнительный (перемешивающий) орган закреплен на горизонтальном валу.



Рис. 11 Фаршемешалка Л5 - ФМУ - 335

1 - тележка; 2 - устройство загрузки; 3 - корыто; 4 - решетка; 5 - привод; 6 - станина; 7 - лопасти месильные

Она состоит из станины, месильного корыта, привода шнеков, механизма загрузки, правой и левой крышек, шиберного устройства и электрооборудования.

Станина представляет собой сварную металлическую конструкцию из уголка размером 63-63 мм. Крышка сварная, решетчатого типа, из нержавеющей стали. Месильное корыто состоит из картера, корыта из нержавеющей стали, внутри которого расположено два месильных шнека, приводимые в движение валом. Они вращаются от электродвигателя через клиноременную и червячную передачи, расположенные внутри чугунной тумбы. Фарш перемешивается месильными шнеками в корыте, закрытом двумя решетчатыми крышками. Шнеки подобраны так, чтобы при их вращении фарш подавался от края в центр, а внизу поток был обратным, (имитируется ручная вымеска). Частота вращения лопасти со стороны обслуживания меньше (в 1.3 - 2.0 раза) частоты вращения лопасти. Приводной механизм фаршемешалки электрический, с реверсом, обеспечивающим вращение перемешивающих лопастей, как в одну, так и в другую сторону, и без реверса, т.е. лопасти вращаются только в одну сторону.

Загружается фарш в корыто загрузочным устройством, выгружается месильными шнеками через люки, которые открывают вручную, вращая маховик по ходу часовой стрелки. Пульт управления представляет собой кнопочный пост и расположен на тумбе. Шкаф электрооборудования прямоугольной формы, закреплен на стене отдельно от машины в удобном для эксплуатации месте. Станина и тумба фаршемешалки закрыты металлическими облицовочными листами.

При выгрузке в передвижные тележки или бункер корыто опрокидывают, причем уровень разгрузки должен быть расположен на высоте 0.8-0.9 м. Конструкция опрокидывающего механизма выбрана таким образом, чтобы при повороте корыта не нарушалось сцепление в передачах. Наиболее рационально для механизированной выгрузки опрокидывание вокруг оси, когда условие загрузки и выгрузки одинаковы.

Технические характеристики

Производительность, кг/час 2500-3200

Геометрическая вместимость корыта, м³ 0.335

Коэффициент загрузки 0.6-0.8

Длительность цикла, мин 3.5-8

Частота вращения месильных шнеков:

- левого, с 0.76

- правого, с 0.76

Установленная мощность, кВт 7.0

Габаритные размеры, мм 2900-965-1385

(с механизмом загрузки)

Масса, кг 1035

(с механизмом загрузки)

2.5.1 Расчет шнека фаршемешалки Л5-ФМУ-335

Исходные данные:

производительность шнекового устройства П=0,861 кг/сек;

максимальное давление рmax=0,15 Мн/м²;

коэффициент внутреннего трения продукта f=0,3;

плотность продукта =900 кг/м³.

Наружный диаметр шнека D принимаем равным 0,34 м, шаг Н=0,8 D=0,80,34=0,27 м.

Диаметр d вала шнека должен быть больше предельно допускаемого диаметра dпр определяемого из условия (рис. 12):

Рис. 12. К выбору диаметра вала шнека

dпр = H/tg (1)

Примем диаметр вала шнека равным 0,16 м (а=2,12).

Угол подъема винтовых линий на внешней стороне шнека и у вала по зависимости (2):

Углы подъема винтовых линий равны:

_D = arctgH/D; d = arctgH/d

Среднее значение угла подъема винтовых линий витка шнека по равенству:

_ср = 0,5 (D + аd ).

_ср=0,5(1419'+2825')=4244'0,5=2122'

Вспомогательные величины:

cos²2122'=0,9321²=0,8689; tg 2122'=0,3882; sin22122'=0.6748.

Коэффициент отставания частиц материала в осевом направлении по уравнению без учета сил трения:

k₀ = (H-h1)/H = sin² = (D-s1)/D = kв

c учетом сил трения:

k_0.T = (H-h)/H = sin² +0.5fsin2= (D-s)/D = kв.T

Если формуемый или прессуемый материал является пластично-вязким и обладает адгезией, то в качестве коэффициента трения берется коэффициент внутреннего трения, определяемым из условия связи частиц между собой при сдвиге слоев материал.

Таким образом, движение частиц продукта в шнековом устройстве можно учитывать коэффициентом перемещения.

k = 1 - k_0.T = cos² - 0,5f sin 2.

k0=1-(0,8689-0,50,30,6748)=0,2332

Изгибающий момент в витке шнека по внутреннему контуру, т.е. у вала по выражению (6):