Измельчительное оборудование

Измельчение – процесс уменьшения размеров исходного продукта до заданных размеров конечного продукта. Разли­чают два вида измельчения – дробление, при котором измельчённый продукт не имеет определенной формы, и резание, когда одновременно с уменьшением размера частицам придаётся опpeделённая форма. Измельчение пищевых продуктов применяется на предприятиях общественного питания при изготовлении панировочных сухарей, сахарной пудры, молотых специй, дроблёных орехов, пюреобразных продуктов из варёных овощей, фруктов, творога, при нарезке овощей, фруктов, мяса, рыбы, хлеба, колбасы, ветчины, масла сливочного и других продуктов.

Всё выпускаемое оборудование можно классифицировать по следующим признакам: по назначению для нарезки хлебобулочных изделий – хлеборезки, для нарезки гастрономических товаров, для нарезки сырого мяса, для нарезки овощей и фруктов; по форме рабочего органа – с дисковым, криволинейным и прямолинейным ножами; по количеству ножей – однолезвийные и многолезвийные; по расположению рабочих органов – с вертикальным, наклонным и горизонтальным расположением рабочих органов; по виду   привода – с индивидуальным приводом и в качестве сменного механизма; по характеру движения ножей – с вращательным, планетарным, возвратно-поступательным движением; характеру подачи продукта на режущий инструмент – с подвижной, качательной и вращательной подачей (продукт во время резания неподвижен); по способу удержания продукта – толкателями, площадками, клином, иглами, захватами.

Для разрезания твёрдых продуктов применяют режущие инструменты, лезвия которых выполнены в форме клина с явно выраженными зубцами и углом заточки, равным нулю. Такие инструменты называют пилами.

Кроме того, для разрезания пластичных продуктов в отдельных случаях применяют режущие инструменты в виде проволоки.  Основные формы ножей, применяемые в режущем оборудовании, следующие: прямолинейные, прямолинейные проволочные и зубчатые, криволинейные, криволинейные зубчатые, дисковые, дисковые зубчатые.

В зависимости от направления относительного перемещения рабочего инструмента и продукта резание принято подразделять на рубящее и скользящее.

При рубящем резании скорость резания во время перемещения режущего инструмента направлена перпендикулярно режущей кромке лезвия, при скользящем резании – под  острым углом, и её можно разложить по двум направлениям – по нормали к режущей кромке и вдоль неё. Eсли скорость направлена вдоль режущей кромки, то резания не произойдёт. При рубящем резании лезвие ножа  деформирует продукт и уплотняет eго поверхностный слой на ограниченной площадке. Как только контактные напряжения сжатия          дос­тигнут предельной величины, продукт разрушается под острой кромкой лезвия ножа.

При скользящем резании в результате движения ножа перпендикулярно peжущей кромке происходит проникновение его в толщу продукта, а при движении ножа вдоль режущей кромки – перепиливание мельчайшими микрозубчиками лезвия волокон и стенок клеток продукта. При этом величина контактных напряжений, а следовательно, требуемое усилие будут меньше, чем при рубящем резании. Поверхности среза получаются более гладкими и ровными, без видимых следов деформации отрезаемых кусочков.

Рубящее резание рекомендуется использовать для тех продуктов, у которых разрушающие контактные напряжения невелики и резание происходит без значительного уплотнения. Поверхность среза получается ровной, и продукт не деформируется. К таким продуктам можно отнести сыры, сливочное масло и др. Для тех продуктов, у которых разрушающие контактные напряжения деформируют продукт  (мягкий хлеб, бисквиты и т.д.), а также помидоры, цитрусовые, фрукты, мясо, рыба, которые вследствие деформации теряют часть сока, рубящее резание не рекомендуется.

 

При нарезке овощей к конечному продукту предъявляют следующие требования. Частицы продукта должны иметь заданную форму, и размеры при минимальном количестве неполноценных частиц; гладкую поверхность среза, без трещин и неровностей. Отрезанные частицы должны сохранять свою форму, не разрушаясь. При нарезке из сочных продуктов не должен вытекать сок, мягкие продукты не должны сильно деформироваться. Качество нарезанного продукта зависит от многих факторов: способа резания (рубящее или скользящее резание), формы, остроты и угла заточки ножей, способа удержания продукта в момент резания.

Машины для измельчения сырья условно можно разделить на две группы – машины, обеспечивающие грубое измельчение сырья, и машины, обеспечивающие тонкое измельчение. Современные машины для грубого измельчения бывают валковые, ножевые, молотковые, дробилки- гребнеотделители для винограда, дробилки-семяотделители для томатов. Машины для резки сырья существуют с неподвижными ножами, с вращающимися дисковыми ножами; комбинированные машины для резки овощей брусочками. Для тонкого измельчения сырья и отделения семян применяются протирочные машины, а также гомогенизаторы, коллоидные мельницы, дезинтеграторы, микронор, куттер и др.

Однобарабанная ножевая дробилка используется для измельчения плодов, рыбы. Машина состоит из барабана, вдоль образующей которого имеется восемь прорезей-канавок для установки гребенчатых ножей толщиной 5 мм и режущей кромки длиной 220мм. С одной стороны барабана, насаженного на горизонтальный вал в подшипниках, на пружинах-амортизаторах установлены четыре нажимные колодки, которые при помощи регулирующего устройства могут перемещаться и регулировать зазор между барабаном и прижимными колодками. В зависимости от степени измельчения возвышение ножа над барабаном регулируют от 0,5 до 5мм. Регулируют также зазор между прижимными колодками и остриями ножей от 0,5 до 20мм. Минимальные зазоры обеспечивают более тонкое измельчение сырья.

Производительность однобарабанной дробилки можно определить по формуле

 

G = ,                                                                    (14)

                     

где G – производительность, кг/ч.; D – диаметр барабана, м; n – минимальное число оборотов барабана в минуту; l – длина барабана, м; h – выступ лезвий ножей над поверхностью барабана, м;  – насыпная масса сырья, кг/м³;  – опытный коэффициент, зависящий от физических свойств сырья (0,1… 0,2).

 

Современные дробильно-отделительные машины по способу разрушения кожицы ягод винограда можно разделить на раздавливающие при помощи профильных валков и разрушающие за счёт удара профильных валков. Основными рабочими органами валковой дробилки-отделителя являются валки и гребнеотделитель. Профильные валки выполняются четырёх- шести- или восьмилопастными. Гребнеотделитель представляет собой горизонтальный перфорированный цилиндр, внутри которого на оси смонтирован ротор-вал с бичами, закреплёнными на одно- или двухзаходной винтовой линии.

Механизм для дробления орехов и растирания мака МДП II - I состоит из прямоугольного корпуса с крышкой и загрузочным бункером, питательного валика и двух размолочных валков. Ведомый валок сменный. Размолочный механизм комплектуется четырьмя сменными валками, один из которых имеет гладкую, а три других рифленую поверхность. Рифлёность валков различная, что определяет степень измельчения, которая также зависит от величины зазора между валками. Валки вращаются с различной частотой (170 и 220 об./мин) в противоположные стороны, размалывая сырьё.

Кофемолка «Свария» состоит из корпуса, дозатора и загрузочной воронки. В корпусе установлен электродвигатель и размолочные диски. Подвижный размолочный диск с рифлёной поверхностью и промежуточный опорный диск закреплены на валу электродвигателя. Опорный диск служит для поддерживания размолочного диска и удаления молотого кофе с днища корпуса. В верхней части корпуса смонтирован верхний неподвижный размолочный диск с рёбрами.

Зёрна кофе, попадая в зазор между вращающейся и неподвижной рифлёной поверхностями, подвергаются помолу и направляются в дозатор или тару. Дозатор кофемолки объёмного типа. Масса дозы может быть установлена в пределах от 3 до 4,5 г.

В кофемолке МИК-60 внутри чугунного корпуса расположены два жернова – неподвижный и вращающиеся со скоростью 1420 об./мин.

Овощерезательные машины бывают дисковые, роторные, пуансонные и комбинированные. Машина настольного типа МРО-200 используется для нарезки сырых овощей кружочками, ломтиками, соломкой, брусочками. Привод машины состоит из электродвигателя и клиноремённой передачи. Рабочая камера выполнена в виде цилиндра с окнами для загрузки овощей. В комплект машины входит дисковый нож, два тёрочных диска и два комбинированных ножа. Дисковый нож используется для нарезки овощей ломтиками и шинкования капусты, комбинированные – овощей брусочками сечением 3 х 3 и 10 х 10 мм.

Овощерезка барабанного типа имеет два горизонтальных вала, вращающихся в противоположных направлениях. Первый вал вращает барабан, во внутреннюю полость которого поступает сырьё. Второй вал приводит во вращение дисковые ножи, число оборотов которых в пять раз больше числа оборотов барабана. Сырьё, поступившее в барабан, под действием центробежной силы отбрасывается лопастью к неподвижному цилиндрическому корпусу и подводится под воздействие дисковых ножей и неподвижного плоского ножа. Форма лопасти обеспечивает заклинивание продукта во время резки. Поэтому сырьё разрезается в двух плоскостях на брусочки и по жёлобу выводится из машины. В той же корнерезке после модернизации основным усовершенствованием является применение устройства, которое сообщает плоскому ножу колебательное движение в плоскости, перпендикулярной режущей кромке, улучшающее качество резки.

Машина для резки баклажанов и кабачков кружками отрезает концы плодов вместе с плодоножкой и соцветием и разрезает их на кружки набором дисковых ножей; толщина кружков определяется дистанционными шайбами.

Протирание – это не только процесс измельчения, но и разделения, т.е. отделения массы плодоовощного сырья от косточек, семян и кожуры на ситах с диаметром ячеек 0,8–5,0 мм. Финиширование – это дополнительное измельчение протёртой массы пропусканием через сито диаметром отверстий 0,4–0,6 мм.

Основные конструкции протирочных машин различаются по взаимодействию сита и бичевых устройств. В основу положены следующие признаки: ситчатый барабан неподвижен; «инверсивные» протирочные машины, в которых движется сито, а бичи неподвижные; безбичевые. В них сито совершает сложное вращательное движение вокруг собственной оси и планетарно. По количеству ступеней – одноступенчатые, двухступенчатые, трёхступенчатые, две сдвоенные машины. По конструкции сита – коническое и цилиндрическое; секционные и по диаметрам отверстий. По конструкции бичевых устройств – плоские, проволочные и др. По загрузочным устройствам – шнековые, в сочетании с лопастным устройством, загрузки по трубе.

Одноступенчатая протирочная машина состоит из станины, приводного вала, укреплённого в двух подшипниках со шнеком, лопастью и бичевым устройством, загрузочного бункера и привода с клиноремённой передачей. Работа машины основана на силовом воздействии бичей на обрабатываемый продукт, продавливая его через сито и за счёт центробежной силы. Рабочая машина также регулируется изменением угла между осью вала и бичами, изменением зазора между ситом и бичами и диаметром отверстий сит. Протёртая масса выводится через поддоны, а отходы из цилиндра выводятся через лоток.

Машина МП-800 предназначена для протирания варёных овощей, творога, печенья, мяса и рыбы. В зависимости от вида протираемого продукта используются различные сочетания ротора и сит. При работе машины варёные продукты загружают в бункер рабочей камеры. Вращающийся ротор своими лопастями захватывает продукт и подаёт к ситу, где он измельчается и продавливается через отверстия в сите. Готовая продукция сбрасывателем подаётся по лотку в поставленную тару.

Машины для нарезки продуктов на ломти. На предприятиях общественного питания и торговли для нарез­ки хлебобулочных изделий и гастрономических товаров используют машины, нарезающие эти продукты ломтиками различной тол­щины. Такие машины называют слайсерами.

Машина МРГ-300А нарезает колбасы, сыры, ветчину, рыбную гастрономию, рулеты на ломтики различной толщины. Машина состоит из привода, дискового ножа, сменных лотков для загрузки продукта, регулятора толщины отрезаемых ломтиков и приспособления для заточки ножа. Регулятор толщины реза состоит из лимба с делениями, ручки, двух направляющих и опорного столика. Нож совершает вращательное движение, а рычаг с лотком – качательное. Один из сменных загрузочных лотков предназначен для нарезки колбасы под углом от 30 до 90⁰ к оси продукта (лоток косого среза), другой – для нарезки гастрономических товаров под прямым углом.

Хлеборезательная машина МРХ-200 состоит из корпуса с загрузочным и разгрузочным лотками, узла резания хлеба дисковым ножом, совершающим планетарное движение, механизма подачи хлеба, состоящего из винтовой пары, механизмов регулирования толщины нарезаемых ломтиков, заточного приспособления и скребков для удаления крошек с поверхности ножа.

 

Для грубого измельчения продуктов на предприятиях широкое распространение получили волчки и мясорубки МИМ-82 производительностью 250 кг/ч и МИМ-105 производительностью 400 кг/ч.

Мясорубка МИМ-82 является настольной машиной, состоящей из корпуса, камеры обработки, загрузочного устройства, шнека, рабочих органов, приводного механизма. Рабочая камера машины на внутренней поверхности имеет винтовые нарезы, которые улучшают подачу мяса и исключают вращение его вместе со шнеком. На верхний части корпуса находится загрузочное устройство с предохранительным кольцом, исключающее возможность доступа рук к шнеку, и толкатель. Мясорубка комплектуется тремя решётками с отверстиями 3, 5, 9 мм, подрезной решёткой и двумя двухсторонними ножами. Внутри рабочей камеры находится шнек с переменным шагом витков, который уменьшается в сторону режущего механизма. Благодаря такой конструкции однозаходного червяка-рабочего шнека продукт уплотняется, что облегчает его резку ножами и продавливание сквозь решётки. В собранном виде ножи и решётки плотно прижаты друг к другу с помощью упорного кольца и нажимной гайки. Шнек служит для захватывания мяса и подачи его к ножам и решёткам. Установленные решётки остаются в рабочей камере неподвижными, а ножи вращаются вместе со шнеком.

Рабочие органы (ножи и решётки) МИМ-105 аналогичны рабочим органам МИМ-82, только диаметр рабочей камеры (диаметр решётки) на 23 мм больше.

В волчке 632-М производительностью 400 кг/ч камерой обработки служит цилиндрическая полость корпуса с направляющими ребрами и бороздками, улучшающими подачу продукта. Кроме того, они препятствуют прокручиванию продукта вместе с рабочим шнеком. Принцип действия мясорубок и волчков одинаковый. Продукт, попадая в зону резания, т.е. между вращающимися крестовидными ножами и неподвижными решётками измельчается до степени, соответствующей диаметру отверстий последней решётки.

Волчок МП-160 производительностью 3000 кг/ч диаметром режущего механизма 160 мм отличается от 632-М наличием в камере обработки двух параллельных шнеков – приёмного и рабочего.

Куттеры предназначены для тонкого измельчения мясных продуктов Применяют их в основном при производстве колбас, сосисек, сарделек и другой мясной продукции. Для тонкого измельчения овощей, фруктов, зелени, варёных круп и рыбопродуктов используют блендеры и бликсеры.

Бликсеры – это комбинация блендера (измельчение) и миксера (перемешивание). Используют бликсеры для получения гомогенизированных смесей, используемых для детского и диетического питания. В ресторанах данный вид оборудования применяют для производства деликатесных соусов, тропических фруктовых коктейлей. В куттерах, блендерах и бликсерах рабочий орган – ножи криволинейной формы с некоторым смещением одного по отношению к другому. Куттеры большой производительности для мясной промышленности имеют механизированные выгружатели, автоматизированную систему контроля за качеством и режимом измельчения.

К машинам и механизмам для измельчения мяса относят: мясорыхлитель МРМ-15 производительностью 1800 шт./ч, механизмы для рыхления мяса МРП11-1 (1500 шт./ч) и МС19-140 (1400 шт./ч); механизм для рыхления мяса для бефстроганов МБП11-1 (100 шт./ч). Рыхление заключается в нанесении на поверхность порционных кусков специальных надрезов, разрушающих соединительную ткань продукта. Это приводит к размягчению мяса, а также способствует лучшему его прожариванию и уменьшению деформации кусков при кулинарной обработке. С помощью мясорыхлителей можно соединять небольшие куски мяса. Для этого их накладывают один на другой с некоторым перекрытием и дважды пропускаются в диаметрально-противоположных направлениях.

Мясорыхлительная машина МРМ-15 предназначена для рыхления поверхности ромштексов, шницелей и т.д. перед их обжаркой. Рабочими органами мясорыхлителя служат дисковые ножи-фрезы с дистанционными шайбами между ними, расположенные на валах и вращающиеся при работе один навстречу другому. В каретке установлены также две гребёнки между фрезами, которые предохраняют от наматывания мяса на фрезы. Кусок мяса, проходя между фрезами, надрезается с двух сторон зубьями, при этом происходит разрушение волокон и увеличение поверхности.

Мясорыхлитель МРПП-1 приводится в действие от привода ПИ-1. Отличительная особенность рыхлителя МРПП-1 – расположение зубцов фрез по винтовой линии. Такое расположение зубцов фрез способствует более качественной обработке продукта.

 

Вопросы для самоконтроля

 

1. Какие типы машин для резки овощей вам известны?

2. Объясните механизмы резки в трёх взаимно-перпендикулярных плоскостях.

3. Какие типы протирочных и протиро-резательных машин вы знаете?

4. Для чего корпус мясорубки имеет внутри винтовые фрезы или бороздки и почему шнек мясорубки имеет убывающий шаг?

5. Для какой цели в мясорыхлители служит гребёнка и как выполнены размолочные инструменты размолочных механизмов?

Тесты по теме

1. Просеивательные машины предназначены: 1) для удаления из муки механических частиц; 2) для рыхления муки и обогащения кислородом воздуха; 3) для обеспечения нормальной жизнедеятельности дрожжей при брожении теста.

2. Овощерезательная машина типа МРО-200 используется: 1) для отрезания плодоножки; 2) для нарезки овощей на кубики; 3) для шинкования капусты; 4) для нарезки овощей брусочками сечением 5 х 5 мм.

3. Для грубого измельчения сырья используются: 1) протиро-резательная машина; 2) куттер; 3) овощерезательная машина; 4) дезинтегратор.

4. В линии ПЛСК-63 установлена: 1) щёточно-моечная машина Т1-КУМ-III; 2) овощерезательная машина типа МРО-200; 3) машина типа КНА-600М; 4) лопастная моечная машина А9-КМ-2.

5. Машина типа МП-800 применяется: 1) для нарезки сырых овощей; 2) для протирания варёных овощей; 3) для шинкования капусты; 4) для протирания сырых овощей.

6. Шнек мясорубки имеет: 1) форму однозаходного винтового вала с убывающим шагом; 2) форму двухзаходного червяка с убывающим шагом; 3) форму винтового вала с постоянным шагом.

7. Решётки мясорубок выпускаются с отверстиями: 1) 82 мм; 2) 105 мм;  3) 9 мм; 4) 160 мм.

8. Мясорыхлитель имеет: 1) скребки; 2) барабаны с коническими рифлёными поверхностями; 3)параллельные валы с ножами-фрезами; 4) режущие          ножи-фрезы.