Глава 11. Машины для измельчения мяса и рыбы

План

1. Классификация машин

2. Требования, предъявляемые к машинам.

3. Типы режущих инструментов

4. Материалы для изготовления режущих инструментов

5. Машины пищевой промышленности

11.1. Классификация машин

Машины для измельчения мяса или мясных продуктов относятся к категории технологических машин. В пищевой промышленности их используют для расчленения туш или полутуш на отрубы; разрезания мяса и мясных продуктов на куски, пласты и полосы; для дробления продуктов убоя с целью их дальнейшей переработки; для тонкого измельчения фарша в производстве колбасных изделий. В общественном питании применение мясоперерабатывающего оборудования имеет несколько другую подоплеку. Для измельчения мяса без сохранения определенной формы обработанных частиц применяются мясорубки, для надрезания сухожилий и соединительных тканей применяются мясорыхлители; для нарезания мяса на полоски – механизм нарезки на бефстроганов.

Машины для измельчения мяса и мясопродуктов по циклу работы могут быть машинами периодического и непрерывного действия. По назначению машины делятся на машины для крупного, среднего, мелкого, тонкого и супертонкого измельчения.

К машинам для крупного измельчения (размер исходных кусков до 500 мм, после обработки – не более 100 мм) относятся машины для отделения голов, рогов и конечностей; распиловки туш и полутуш на отрубы; для обвалки мяса; для снятия навала и мездрения шкуры; для пластования шпика и снятия с него шкурки.

К машинам для среднего измельчения (размер исходного продукта до 200 мм, частицы обработанного – не более 20 мм) относятся дробилки замороженных блоков, кости и твердых конфискатов, для нарезания полуфабрикатов.

К машинам для мелкого измельчения (размер исходного продукта до 100 мм, обработанных частиц - не более 10 мм) принадлежат машины для измельчения мяса и мясопродуктов, для резания шпика на части.

К машинам для тонкого измельчения (размер исходного продукта до 15 мм, обработанных частиц – не более 0,5 мм) относят мясорубки и куттеры, применяемые для измельчения фарша.

К машинам для сверхтонкого измельчения (коллоидный размол, размер частиц исходного продукта не более 5 мм, размер частиц обработанного продукта не более 2,5х10^-3 мм) относятся коллоидные мельницы.

В предприятиях общественного питания находят применение машины для среднего измельчения при производстве полуфабрикатов при производстве отбивных котлет, ростбифов и т.п., для мелкого измельчения при измельчении мяса для рагу, гуляша и т.п., для тонкого измельчения при производстве фарша для различных целей.

11.2. Требования, предъявляемые к машинам

Основные требования, предъявляемые к машинам для измельчения мяса и мясных продуктов, можно сформулировать следующим образом.

Все механизмы измельчителей (двигательные, передаточные и рабочие) должны быть выполнены таким образом, чтобы при обработке сырья максимально обеспечивались требуемая степень измельчения, сохранение пищевой ценности и качества продукта и минимальные потери сырья.

Детали, соприкасающиеся с продуктом следует изготавливать из коррозиестойких материалов. Главными причинами возникновения коррозии являются неправильный выбор марки материала или защитных покрытий (несоответствие их агрессивной среде), отсутствие защитных устройств и низкий класс шероховатости поверхности деталей.

Конструкция рабочих механизмов должна быть удобной при разборке и сборке, легкодоступной для санитарной обработки и удаления остатков сырья или продукции.

Электродвигатели, пусковая аппаратура, электропроводка, контрольно-измерительные и регулирующие приборы должны быть выполнены в водозащищенном или герметичном исполнении или иметь специальные водонепроницаемые ограждения. Электродвигатели и электроаппаратура должны быть надежно заземлены.

Контрольно-измерительную и пусковую аппаратуру целесообразно монтировать на отдельном стенде, располагая его в зоне обслуживания машины. Для безопасной эксплуатации машины, необходимо предусматривать защитные ограждения и блокирующие устройства.

3. Типы режущих инструментов

Мясо и мясопродукты измельчают при помощи ножей, дисков, кулачков, молотков, решеток и др., не имеющих парной детали в механизме, либо в комбинации с дополнительной режущей деталью; при этом режущие инструменты могут совершать возвратно-поступательное, вращательное, вибрирующее движение, либо быть неподвижными. Наложение вибраций при резании заменяет непрерывный контакт продукта с инструментом прерывистым, повышая эффективность процесса резания за счет периодического отдыха режущей кромки инструмента. Скорость движения инструмента находится в широком диапазоне – от 1 до 100 м/с. Скорость подачи продукта на измельчение в 10-1000 раз меньше скорости резания, следовательно, коэффициент скольжения лезвия изменяется в довольно широких пределах.

Для выполнения различных технологических операций применяют режущие инструменты различных форм и конфигураций, особенно распространены ножи пластинчатой формы с прямой, наклонной и фасонной режущей кромкой. При этом режущая кромка может быть сплошной или иметь насечку в виде зубьев (пилы). Зубья могут быть клинообразными или овальной формы, с разводкой зубьев или без нее. Ленточные пилы с шагом зубьев до 0,8 мм должны иметь разводку по каждому зубу, равную 1,25-1,5 толщины полотна пилы. При большем шаге зубьев допускается производить разводку двух зубьев, третий пропускать, оставляя неразведенным.

Заточка ножей может быть односторонней или двухсторонней, однопрофильной или ступенчатой формы, улучшающей условия работы инструмента. При ступенчатой форме заточки обеспечивается значительная степень остроты режущей части инструмента путем уменьшения углов наклона плоскостей на первой ступени заточки.

Помимо использования ножей пластинчатой формы, широко применяются дисковые ножи с гладкой или зубчатой режущими кромками, либо секторные ножи. Для наилучшего отвода тепла от инструмента и продукта, возникающего при трении ножа о продукт, со стороны расположения заточной фаски выполняются канавки, имеющие плоское дно и располагающиеся радиально. Ножи серповидной формы могут быть с внешней или внутренней режущей кромкой, которая может иметь форму архимедовой или логарифмической спирали, эвольвенты, дуг окружности, их сочетания.

У ножей с прямолинейной режущей кромкой, касательная к которой проходит через центр вращения, угол резания, образованный радиусом вращения в данной точке и касательной, с увеличением радиуса вращения уменьшается, приближаясь к нулю.

У ножей с прямолинейной режущей кромкой, касательная к которой не проходит через центр вращения, угол резания с увеличением радиуса вращения также уменьшается, но в меньшей степени, менее значительно. Ножи, у которых режущая кромка выполнена в виде дуги окружности, характерны тем, что угол резания по мере удаления от центра вращения, увеличивается, приближаясь к 90° на конце режущей части ножа. У ножей с режущей кромкой в виде логарифмической спирали угол резания является постоянным для любой точки лезвия. Коэффициент скольжения равен тангенсу угла резания, следовательно, все сказанное относится и к нему.

11.4. Материалы для изготовления режущего инструмента

Условия, в которых работают режущие инструменты при измельчении мяса и его продуктов, крайне разнообразны: мягкое мясное сырье и твердая кость, хрящи и т.п. Нагрузки на инструмент могут быть переменными, динамичными, имеет место износ и коррозионное воздействие, являющимися определяющими факторами при выборе марки материала для изготовления инструментов.

Стойкость режущего инструмента, определяющая длительность и эффективность его эксплуатации, зависит в первую очередь от механических свойств материала, из которого он изготовлен. Основной характеристикой механических свойств материала является его твердость, которая должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить процесс измельчения.

С повышением твердости увеличивается предел текучести при сжатии, износостойкость и предел выносливости. Предел прочности при значительном возрастании твердости может снижаться в том случае, если увеличение твердости приводит к повышению хрупкости. Это явление наблюдается при твердости HRC 52-54. При более низкой твердости существуют прямолинейные зависимости между твердостью и прочностью.

Различное влияние термической обработки на твердость и прочность инструментальной стали объясняется большой чувствительностью предела прочности к таким структурным факторам, как величина зерна и однородность распределения карбидной составляющей. Поэтому режимы термической обработки должны обеспечивать получение мелкого зерна в стали.

В настоящее время для изготовления различного рода режущих инструментов измельчителей мяса и мясных продуктов применяют в основном углеродистую сталь типа У7А и Х12М, относятся к нетеплостойким сталям высокой твердости. Их достоинство – малая чувствительность к масштабному фактору.

Режущие инструменты измельчителей твердого и смешанного мясокостного сырья находятся в более тяжелых эксплуатационных условиях, нежели режущие инструменты, перерабатывающие мягкое сырье. Твердые продукты вызывают большой абразивный износ и повышенные динамические нагрузки, в результате чего могут быть смятие или сколы режущей кромки инструмента. Поэтому наряду с высокой твердостью материалы, идущие на изготовление режущих инструментов, должны обладать достаточным запасом ударной вязкости. Одновременно обеспечить повышение твердости и вязкости весьма трудно или вообще невозможно, поскольку те факторы, которые вызывают повышение твердости (увеличение количества углерода, закалка стали и пр.), приводят к снижению вязкости.

Несмотря на хорошую износостойкость, описанные ранее стали высокой твердости с большим содержанием углерода не годятся для изготовления режущих инструментов измельчителей твердого или смешанного мясокостного сырья. Их ударная вязкость незначительна [(5 8) 10⁴ Дж/м²], и повысить ее за счет снижения твердости не удается вследствие избыточного количества карбидов. Повышение ударной вязкости достигается снижением содержания углерода в стали. При этом уменьшается и твердость (от HRC 58-59 до HRC 47-48 в зависимости от состава стали и режима термической обработки). Ударная вязкость при этом может достигать (7 8) 10⁵ Дж/м².

Режущие инструменты измельчителей твердого или смешанного мясокостного сырья следует изготавливать из тех марок сталей, которые имеют оптимальные сочетания твердости и вязкости.

Основными легирующими элементами для этой группы сталей являются хром, ванадий и кремний. Хром вводят до 3,2 %, более высокое его содержание приводит к уменьшению вязкости. Меньшие количества хрома способствуют повышению не только прочности, но и вязкости (сталь становится мелкозернистой). Ванадий в количестве 0,1-0,3 % еще в большей мере, чем хром, уменьшает зернистость стали. Кремния вводят 0,5-0,9 %, повышение его содержания снижает ударную вязкость. Кремний улучшает способность стали принимать изотермическую закалку и сохранять при этом повышенную твердость в больших сечениях. Никель в количестве 1,2-1,8 % повышает вязкость только при небольшом содержании хрома в стали (0,52-0,8 %). При более значительном легировании хромом, а также другими элементами вязкость в присутствии никеля несколько снижается.

При выборе марки стали следует учитывать размеры инструментов и величину динамических нагрузок, которым они подвергаются в условиях эксплуатации. Для инструментов небольшой толщины (до 10-15 мм) может быть рекомендована сталь 7ХФ, отпущенная на твердость HRC 50-55. Для инструментов больших размеров следует применять стали повышенной прокаливаемости и вязкости типа 6ХС, 6ХВ2С, 7Х3, 6Х3ФС, 7ХФН. Для крупногабаритных инструментов, имеющих сложную форму, может быть применена сталь 7ХГ2ВМ, прокаливающаяся в сечениях до 120 мм и имеющая высокое сопротивление удару при твердости HRC 59-60.

При значительных динамических нагрузках для указанных марок стали реко-мендуется изотермическая закалка, обеспечивающая лучшее сопротивление удару, чем непрерывная закалка. Твердость в этом случае будет порядка HRC 45-55.

В тех случаях, когда напряжение в объеме невелики и основными требованиями являются твердость и износостойкость поверхностных слоев, следует применять поверхностную закалку, позволяющую сочетать хорошее сопротивление ударным нагрузкам с высокой твердостью и износостойкостью.

11.5. Машины пищевой промышленности

Машины для крупного измельчения применяют различной конструкции и устройства. Конструкция режущего органа этих машин определяется числом одновременно проводимых разрезов, первоначальными размерами и температурой исходных кусков продукта, формой поверхности сырья и другими факторами. Режущий орган машин может быть одинарным или состоять из нескольких режущих элементов, в основном он имеет плоскую конструктивную форму. В устройствах обвалки мяса инструмент может иметь разнообразную форму.

При обработке крупного и мелкого рогатого скота и свиней головы отделяют вручную с помощью ножей. Машины для разрубки голов изготавливают с электро-, пневмо-, гидроприводом. Режущий механизм машин имеет нож и ножевую траверсу, осуществляющие продольный разруб головы.

Для отрезания рогов и конечностей применяют дисковые пилы, механизмы в виде ножниц, имеющие один подвижный неподвижный нож, приводимый в движение каким-либо приводом, автоматически выключаемым при отсутствии продукта.

Машины для распиловки туш и полутуш на отрубы выполняются в виде пил, переносных и стационарных, с одним или несколькими режущими полотнами – дисковыми, ленточными или цепными. Наибольшее применение получили стационарные однодисковые пилы, многодисковые не имеют широкого распространения из-за трудностей распиловки вследствие неоднородности мясного сырья. Переносные ленточные пилы также имеют достаточно широкое распространение, имеют одно или два полотна, движущиеся навстречу друг другу в колебательном движении, приводимые в действие одним или двумя эксцентриками от вращающегося приводного валика. Пилы с двумя полотнами уравновешены по динамическим нагрузкам, что благоприятно сказывается на эффективности их применения.

Для обвалки мяса применяются машины, использующие различные методы обработки: резание, строгание, соскабливание, сепарирование, прессование и др. Наиболее распространен метод резания, при котором используются различные режущие инструменты: пластинчатые, дисковые, винтовые, скребковые, фасонные и т.п. Отделение мяса от костей интенсифицируется применением термообработки, токов высокой частоты, ультразвука, вакуума, вибрации и др. Однако машины не дают существенного преимущества по сравнению с ручной обработкой, в виду сложности и трудоемкости процесса технологической обработки. Количество мяса, оставшееся на костях после ручной обвалки, составляет в среднем 7,6 % к общей массе. С шейными, спинными и поясничными позвонками теряется около 13 % мяса к их массе.

Машины для пластования и снятия шкурки со шпика предназначены для нарезания шпика и подмороженного мяса на пласты и полосы различной толщины, для снятия шкурки со шпика, а также для снятия жира и кожного покрова с различных частей туши. Эти операции выполняются пластинчатыми или дисковыми ножами. Режущий механизм состоит из рамки с одно-, многорядной или ступенчатой установкой ножей, получающих колебательное движение от эксцентрика приводного вала. Пластовочную машину с дисковым ножом можно использовать и для отделения шкурки. Шпик укладывают шкуркой вниз на передний стол машины и проталкивают вручную под направляющие детали на зубчатый подающий валик, направляющий шпик на нож. Если производят пластование, срезанный пласт перемещается на задний стол, кусок захватывается вручную, снова укладывается на передний стол процесс повторяется. Если производится снятие шкурки, то она падает вниз, в подставленную тару для шкурок, а шпик продвигается на задний стол. При пластовании шпика по мере уменьшения его толщины должен подниматься подающий валик.

При совершенствовании конструкции существующих машин для пластования шпика и снятия шкурки отмечается определенная тенденция в создании автоматизированных узлов подачи, резания и отвода продукции, что будет способствовать повышению их надежности и долговечности.

Машины для среднего измельчения мяса и мясопродуктов применяются при измельчении мягкого и жирсодержащего сырья, дроблении кости и твердых конфискатов, измельчении замороженных блоков и нарезании полуфабрикатов.

При производстве кормовой муки, технических жиров, клея и желатина широко используют резательные или резательно-моющие машины для грубого измельчения мягкого сырья. Принцип действия этих машин одинаков. Режущий механизм выполнен в виде одинарного диска или набора дисковых ножей, закрепленных на валах, вращающихся навстречу друг другу с различной угловой скоростью. Применяются чередующиеся гладкие и зубчатые диски, диски с самозахватывающими серповидными зубьями и быстро вращающимися ножами. Для лучшего продвижения сырья в зону обработки подают теплую воду с температурой 15-20^оС.

Для дробления кости и твердых конфискатов применяют одно- и двухступенчатые дробилки. Первые применимы для грубого дробления, вторые – для мелкого, размер обработанных частиц не более 3 мм. Измельчающий механизм выполнен в виде вращающегося вала с набором ножей, кулачков и других режущих деталей различной формы, либо в виде ротора с билами. Дробилки отличаются между собою механизмом подачи сырья, конструкцией режущих инструментов, компоновкой отдельных узлов, производительностью.

На мясокомбинатах блочное замороженное мясо режут на куски, пластины, полосы. Температура на поверхности блока должна быть не выше 0°С, внутри – не ниже 30°С. Блоки с частичным размораживанием или значительно деформированные измельчению не подлежат. Режущим инструментом являются пластинчатые ножи средней толщины (до 8 мм), установленные на вращающемся барабане. Иногда используют режущие инструменты в виде гильотины, подвижный нож которой совершает возвратно-поступательное движение по направляющим жесткой рамы.

Машины для нарезания мелкокусковых и порционных полуфабрикатов получили распространение в последнее время и на Украине и за рубежом. До этого полуфабрикаты нарезали при помощи обычных ножей, а мясокостные – посредством применения ленточных пил.

Режущий инструмент машин для нарезки мелкокусковых полуфабрикатов состоит из двух ножевых рамок, движущихся возвратно-поступательно в перпендикулярном направлении и вращающегося серповидного ножа. Продукт нарезается на кубики или призмочки, продавливаясь через систему подвижных лезвий ножевой рамки каким-либо устройством, механическим или гидравлическим, получившиеся брусочки нарезаются на кубики вогнутым лезвием серповидного ножа, совершающего один оборот за время, необходимое для перемещения брусочков продукта на величину стороны кубика.

Машины для нарезания порционных полуфабрикатов имеют режущий инструмент в виде дискового ножа, размеры которого ограничены размером нарезаемого продукта. Сырье при температуре не выше 6°С помещается в загрузочную камеру, фиксируется в каретке и подается к дисковому ножу, который и разрезает его на отдельные ломтики требуемой толщины. Порции мяса при этом имеют ровный срез и четкую форму (круглую, овальную или прямоугольную), потери мяса значительно снижаются.

Машины для нарезания мясокостных полуфабрикатов по конструкции режущего инструмента разделяются на три группы: дисковые ножи; дисковые пилы; комбинированный инструмент. В последнем случае сырье предварительно разрезают на полосы пилой или пластинчатыми ножами, движущимися возвратно-поступательно, затем окончательно разрезают вращающимся ножами серповидной формы. Так работают машины для нарезания рагу и супового набора.

В готовой продукции недопустимо наличие раздробленной кости, острых костных выступов и мелких костных включений. Перспективным, с этой точки зрения, является виброрезание, не имеющее еще широкого распространения в конструкции машин. Виброрезание позволяет исключить дробление кости, значительно снизить процент костных опилок.

К машинам для мелкого измельчения относятся волчки и шпигорезки. На этих машинах можно осуществлять и среднее измельчение мяса при установке соответствующих рабочих органов: в волчках решеток с отверстиями диаметром более 10 мм; в шпигорезках – ножевых рамок с шагом расположения ножей более 10 мм.

На волчках измельчают сырье при производстве колбасных изделий, или окончательно измельчают сырье при производстве пищевых жиров, кормовой муки, клея, желатина. Волчки имеют высокую производительность, конструктивную простоту питающего и измельчающего устройств, удобством в обслуживании и эксплуатации, надежностью в работе. По способу питания волчки различают без устройств принудительной подачи сырья в рабочий цилиндр и с устройствами принудительной подачи. Механизм подачи имеет цилиндрический или конический червячный шнек, шаг витков которого непрерывно уменьшается. Шнек расположен в соответствующей формы камере, имеющей на внутренней поверхности прямые или спиральные ребра, препятствующие проворачиванию продукта со шнеком вместе. Зазор между наружной поверхностью шнека и внутренней камеры должен быть не более 2 мм. Оптимальное количество витков шнека равно 4-5; при меньшем количестве возрастает обратный поток продукта, при большем производительность стабилизируется, но возрастают затраты энергии за счет роста сил трения. Угловая скорость вращения шнека выбирается в зависимости от измельчаемого сырья: при массе исходных не замороженных кусков мяса не более 0,5 кг число оборотов равно 200-400 об/мин; при обработке замороженного мяса массой исходных кусков не более 1 кг число оборотов составляет 100-200 об/мин. Наиболее распространен режущий механизм, состоящий из трех решеток: приемной, промежуточной и выходной с различным размером отверстий; двух двусторонних вращающихся многоперых ножей. Форма отверстий в решетках может быть круглой, овальной, квадратной. Размер отверстий равен 25, 16, 12, 5, 3 и 2 мм. Отверстия располагаются в шахматном порядке, позволяющем наиболее полно использовать площадь решетки. Для изготовления решеток применяют углеродистые инструментальные стали У8А, У10А, инструмен-тальные легированные стали 9ХС и 9ХВГ. Вращающиеся ножи выполняют чаще всего с тремя или четырьмя перьями, литыми или составными.

На работу измельчающего механизма существенное влияние оказывает затяжка ножей и решеток. Значительная затяжка приводит к увеличению силы трения между ножами и решетками, что может вызвать перегрев деталей и продукта, а также заклинивание инструмента. При больших зазорах между ножами и решетками ухудшаются условия обработки продукта: соединительная ткань не будет измельчаться, а только наволакиваться на вращающиеся ножи, что приводит к возрастанию потребной для обработки энергии. Регулируют усилие затяжки следующим образом: вручную, без применения различного рода усилителей и рычагов, закручивают зажимную гайку-маховик до упора, затем отвинчивают на один оборот назад и включают электродвигатель. Подкручивают гайку-маховик, прислушиваясь к издаваемому шуму, как только прекратится дребезжание в наборе измельчительного инструмента, подкручивание гайки прекращают и начинают работу. В современных конструкциях волчков ножи механизма измельчения и шнек получают вращение с одинаковой угловой скоростью, либо различной, от одного привода, либо независимо друг от друга. Последний вариант является более предпочтительным, так как ножи должны иметь большую скорость вращения, чем шнек. Число оборотов ножей достигает 500 об/мин; число оборотов шнека – 200 об/мин. Это достигается тем, что вал, приводящий во вращение ножи, проходит внутри шнека и имеет самостоятельный привод.

Механизм подачи часто имеет вспомогательный шнек, питающий продуктом рабочий шнек. Оба шнека приводятся во вращение от редуктора с двумя выходными валами.

В новых конструкциях волчков, совмещающих операции измельчения и жиловки мяса, применяются ножи с криволинейными лезвиями, выполненные из двух частей. Ножи имеют по разъему между зубьями проходные каналы для продукта. Измельчающий механизм закрепляется и поджимается в корпусе цилиндра трубчатой насадкой, служащей и для регулирования зазора между ножами и решеткой и для отвода измельченного продукта.

Машины для нарезания шпика или вареного безкостного мяса на кусочки заданной формы и размера, необходимых для колбасного производства, имеют режущие органы в виде двух рамок с прямолинейными лезвиями, и вращающегося серповидного ножа с выпуклым спиралевидным лезвием. Рамки совершают возвратно- поступательное движение во взаимно перпендикулярных направлениях, приводятся в движение двумя эксцентриками или угловым рычагом, плечи вилки которого расположены под прямым углом. Шаг расположения лезвий в рамках зависит от размера обработанных кусочков продукта. Режущий инструмент установлен на торце питающего короба, в котором шпик перемещается толкателем при помощи механического или гидравлического устройства. Выключение механизма подачи при достижении крайних положений автоматическое. Гидравлический привод имеет ряд преимуществ перед механическим, но существенным недостатком его является несовершенная конструкция уплотнений на выходе штока цилиндра, допускающих утечки масла.

К машинам для тонкого измельчения мяса относятся куттеры периодического и непрерывного действия с различной формой и расположением серповидных ножей; универсальные куттеры, совмещающие операции предварительного и окончательного измельчения и перемешивания продукта; разнообразные по конструкции машины для измельчения фарша. На куттерах новых типов перерабатывают сырье, не измельченное на волчках, а крупно кусковое в замороженном виде, а также предварительно и окончательно измельчают и смешивают сырье с необходимыми ингредиентами. При измельчении сырья в чаше куттера процесс ведется под вакуумом или при атмосферном давлении. В последнем случае возможна некоторая аэрация продукта, что создает благоприятные условия для протекания окислительных процессов. Куттерование под вакуумом позволяет получить фарш и другие изделия более высокого качества, при улучшении их цвета, вкуса, запаха, исключения образования крупных пор и воздушных пустот. Глубину вакуума следует выбирать в соответствии с сортностью обрабатываемого мяса и рецептурой фарша. Конструктивной особенностью измельчающего механизма современных куттеров является наличие быстровращающегося ножевого устройства с комплектом серповидных ножей. При куттеровании ножами прямой и серповидной формы с двумя режущими кромками энергетические затраты на 10 % ниже, чем при куттеровании обычным серповидным ножом.

Универсальные куттеры полностью заменяют волчок, мешалку, куттер и микроизмельчитель. Они имеют высокую производительность, оснащены автоматизированной системой управления процессом, снабжены приводными устройствами с широким диапазоном регулирования скоростей вращения ножей и рабочей чаши. Для приготовления фарша из сырых и вареных мясопродуктов, измельченных предварительно на волчке, используется нож с клинообразными режущими ребрами, повышающими его жесткость и обеспечивающими высокую степень измельчения и эмульгирования сырья.

Роторные измельчители, созданные в последние годы, измельчают продукт режущими кромками зубьев неподвижного статора и вращающегося ротора. Степень измельчения и производительность регулируют величиной зазора между вершинами зубьев ротора и статора. Процесс измельчения характеризуется нарушением целостности частиц продукта и образованием кавитационных разрывов частиц мяса. К роторным измельчителям относятся коллоидные мельницы, микрокуттеры и др. Ротор коллоидных мельниц установлен на валу электродвигателя и имеет три жестко соединенных между собою конических диска. На боковой поверхности верхнего и среднего дисков нарезаны косые зубья, служащие для обработки продукта. Нижний диск необходим для выгрузки обработанного продукта. Сырье предварительно измельчается на волчке, выходная решетка которого имеет отверстия диаметром не более 3 мм, смешивается с необходимыми компонентами и подается в загрузочный бункер, откуда поступает к измельчающему механизму при помощи лопастного нагнетателя, а также под действием сил тяжести и вакуума. Явление кавитации, используемое для дробления мясных продуктов в некоторых измельчителях, здесь имеет незначительный положительный эффект, так как путь движения мяса между зубьями ротора и статора короток, в кавитационных мельницах этот путь в сотни раз длиннее.

Барабанные измельчители применяются при комплексном измельчении и тепловой обработке мягкого жиросырья. Режущий инструмент в виде неподвижных ножей установлен внутри вращающегося барабана, стенки которого перфорированы отверстиями. Сырье поступает в барабан из бункера, центробежной силой отбрасывается к стенкам, на которых установлены ножи, измельчается, продавливается через отверстия в барабане и с помощью лопаток удаляется через разгрузочный лоток. Эффективность работы машины зависит от величины зазора между ножами и стенками бункера.

Комбинированные измельчители совмещают в одном агрегате все операции по приготовлению фарша с использованием различных связывающих и эмульгирующих добавок. Применяются они при производстве вареных колбасных изделий в некоторых зарубежных странах (США, Канада, ФРГ, Швеция). Объединение всех операций в одном агрегате позволяет сократить количество оборудования для предварительного измельчения мяса на волчке, перемешивания его с посолочными ингредиентами, выдержки в рассоле и приготовления фарша с использованием куттера - мешалки и эмульситатора. При этом максимально снижаются потери сырья, сокращает продолжительность изготовления колбасных изделий за счет исключения предварительного измельчения и выдержки мяса в рассоле при посоле, повышается качество готовой продукции.

Для обработки рыбы применяются машины для разделывания рыбы Н2-ИРА-125, для фиксации изделий из рыбы в солевом растворе МФР-250, конвейер рыборазделочный КР-1.

Машина Н2-ИРА-125 предназначена для выполнения операций обезглавливания и удаления внутренностей промысловых видов рыб (ставрида, скумбрия и др.) толщиною до 160 мм и длиною до 700 мм на предприятиях по производству замороженной продукции, полуфабрикатов для копчения из свежевыловленной, охлажденной и размороженной рыбы. Производительность достигает 60 рыб/мин, в зависимости от их размера.

Машина МФР-125 предназначена для фиксации (закрепления) предварительно разделанных тушек рыбы в водном растворе поваренной соли. Машина состоит из каркаса, ванны, транспортера с приводом, барботажного узла, электрошкафа и душирующего устройства.

Каркас представляет собою сварную конструкцию, на которую установлена ванна. Внутри ванны расположен скребковый транспортер, имеющий верхнюю и нижнюю ветви. Привод транспортера состоит из электродвигателя, клиноременного вариатора скорости и цилиндрического двухступенчатого редуктора, выходной вал которого соединен жесткой муфтой с ведущим валом транспортера. Барботажный узел содержит барботер (смеситель воздуха и воды), расположенный внутри ванны между ветвями транспортера, электрокалорифер, вентиляторы и воздуховоды. В электрошкафу смонтированы элементы управления машиной и сигнализации о работе ее отдельных узлов. Схема управления также включает устройства автоматического регулирования уровня и температуры солевого раствора. Душирующее устройство расположено над верхней точкой наклонной части транспортера и представляет собою коллектор с рядом форсунок, подключенных к водопроводной сети и вентиль для регулирования напора в коллекторе. Производительность машины до 250 кг/час; содержание поваренной соли в рыбе после фиксации не более 1 %. Установленная мощность двигателей и нагревателей – 30 кВт.

Конвейер рыборазделочный КР-1 предназначен для приема и разделки размороженной рыбы. Конвейер включает в себя секцию приводную, секцию плавникорезок, секцию натяжную и наклонный скребковый транспортер.

Основание приводной секции состоит из рам привода и вспомогательных. Привод состоит из электродвигателя, цилиндрического двухступенчатого редуктора, размещенных на раме, и цепной передачи к приводному валу конвейера. На вспомогательных рамах расположены столы для разделки рыбы на шесть рабочих мест (по три места с каждой стороны), лотки для удаления отходов и лунки.

Транспортер наклонный скребковый крепится к секции приводной и может регулироваться по высоте. Для поддержания лент конвейера по всей их длине расположены ролики. На каждом рабочем месте имеется доска для разделки рыбы и установлен кран подачи воды. Производительность конвейера достигает 240 кг/час. Скорость движения транспортерных лент не более 0,075 м/с. Мощность электродвигателя 1,1 кВт.

ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Электрооборудование и электроаппаратура, установленные по своему исполнению должны соответствовать категории и группе взрывоопасности вещества (смеси) согласно ГОСТ 12.1.011, ГОСТ 12.2.020.

Исполнение и степень защиты электрооборудования, электроаппаратуры должны указываться в нормативных документах (НД) на конкретное оборудование.

Электрооборудование должно содержать аппараты, обеспечивающие:

1. остановку в случае возникновения опасности, а при необходимости - реверсирование движений;

2. отключение электрооборудования от источника питания.

Если в обоих случаях разрываются одни и те же цепи, то для выполнения этих пунктов может служить один аппарат.

Уплотнительные устройства валов, отделяющие зоны, должны исключать попадание мясного сока (фарша, моющих средств и т.д.) в механизм привода и смазочных материалов в продукт.

В продуктовой зоне допускается применение в качестве смазочных материалов только пищевых масел.

Оборудование должно изготовляться из материалов, разрешенных Министерством здравоохранения, или иметь покрытия, не оказывающие вредного воздействия на перерабатываемый продукт, должно быть устойчиво к коррозии, не вступать в химические соединения и быть стойким к воздействию моющих щелочных и хлорсодержащих растворов.

Применяемые в конструкции материалы, синтетические и другие материалы и покрытия должны быть в перечне разрешенных органами здравоохранения не применение в контакте с пищевыми продуктами и средами.

Запрещается применять в продуктовой зоне следующие материалы: свинец, цинк, медь, а также сплавы и покрытия из них, покрытия из кадмия, никеля, хрома, эмалей, пенопластов, пластмасс на основе фенолформальдегида, материалы содержащие стекловолокно, асбест, изделия из древесины (за исключением досок из прочной древесины для разделки продуктов), керамики, стекла, лакокрасочных покрытий.

При изготовлении металлоконструкций (рам, станин, связей и т.д.) следует применять профили замкнутого сечения.

Полости труб в металлоконструкциях должны быть закрыты сваркой или состыковкой с плоскими поверхностями.

Не допускается размещение оборудования с углублением его в пол.

Высота расположения днища стационарного оборудования от пола должна быть не более 200 мм, или оборудование должно плотно, без зазора, посредством уплотнения, прилегать к полу.

Расположение арматуры и мест присоединения трубопроводов, подающих среду, отличную от пищевого продукта (например, гидравлическое масло), должно исключать загрязнение продукта в результате неполадок, утечек в процессе работы и не препятствовать санитарной обработке оборудования.

Пилы электрические ручные должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.013 и ГОСТ 12.2.007.0, а пневматические - ГОСТ 12.2.010, гидравлические - ГОСТ 12.2.040.

Нерабочая часть режущего полотна вне кожуха должна быть закрыта щитком, регулируемым по высоте одновременно с подвижкой штангой при установке высоты распила.

Высота распила должна устанавливаться при помощи специальной подвижной штанги. Штанга должна надежно закрепляться на установленной высоте.

Ленточные пилы должны быть обеспечены подвижным столом (каретками) для безопасности подачи сырья под режущее полотно.

Для предотвращения вылета разорванного режущего полотна пилы из кожуха ленточная пила должна быть обеспечена специальным ловителем, исключающим возможность травмирования рабочего.

Пилы должны быть обеспечены приспособлениями для очистки режущего полотна и шкива, а также приспособлением, предотвращающим прогиб режущего полотна при распиливании.

В случае, когда технологическая операция на оборудовании осуществляется одновременным воздействием на два органа управления (кнопки, рычаги) и каждая последующая операция возможна только после освобождения обеих кнопок (рычагов), то последние должны находиться друг от друга на расстоянии не менее 300 мм и не более 600 мм.

Моечные машины непрерывного и периодического действия должны быть оборудованы поддоном с уклоном в сторону сливного патрубка.

Моечные машины периодического действия должны иметь кожух с люком, сблокированным с пусковым устройством, предотвращающим пуск барабана при открытом люке, а также приспособлением для совмещения загрузочного отверстия барабана и люка кожуха при остановке машины. Усилие при открывании и закрывании люка не должно превышать 40 Н (4 кгс).

Приводы щеток машин для мойки туш свиней в шкуре должны быть защищены от брызг, нерабочая часть щеток должна быть закрыта кожухом.

Моющие машины должны быть оборудованы зонтами, установленными над зоной выделения пара.

В конструкции машин, в которых при санобработке тары используются бактерицидные лампы, должна быть предусмотрена возможность быстрой замены вышедших из строя ламп.

Опоры столов и конвейеров обвалки и жиловки должны иметь специальные устройства для регулирования по высоте при установке.

Рабочие места обвальщика и жиловки должны быть обеспечены откидными сиденьями для кратковременного отдыха.

Конвейер для жиловки мяса должен иметь отсекатели для автоматической подачи мяса от конвейера обвалки на рабочий стол жиловщика или специальные приспособления для ручного подтягивания.

Волчки должны соответствовать требованиям безопасности по ГОСТ 28532.

Загрузочная горловина (чаша) должна иметь ограждение в виде решетки, сблокированной с приводом. Размеры решетки должны исключать возможность проникновения рук в рабочую зону.

Загрузочное устройство волчков должно обеспечивать надежную фиксацию и удержание тележки при подъеме ее с грузом, опорожнении и опускании на исходное положение.

Система блокировки должна обеспечивать отключение работы подъемника при нахождении тележки в верхнем или нижнем крайних положениях.

Режущие механизмы шпигорезок должны быть закрыты кожухами (горизонтальные, гидравлические и механические шпигорезки) или крышками (вертикальные шпигорезки), имеющими блокирующие устройства с концевыми выключателями. Блокировка должна исключать возможность пуска привода шпигорезки при открытой любой из крышек (кожухов).

Конструкция шпигорезок должна обеспечивать легкость разборки режущего механизма, доступность санитарной обработки и точность последующей сборки. Конструкция остальных элементов шпигорезки, соприкасающихся с продуктом, должна обеспечивать возможность безразборной санитарной обработки поливом из шланга и при помощи щеток.

Куттер должен иметь выгружатель, обеспечивающий удобную и безопасную выгрузку из чаши переработанного фарша.

Выгружатель должен быть сблокирован спусковым устройством. При подъеме выгружателя должно прекращаться его вращение.

Педали шприцов должны быть ограждены от случайного включения. Двухцевочные шприцы должны иметь перегородку между педалями. Усилие для включения привода при пользовании педалью должно быть не более 35 Н (3,5 кгс).

Конструкция шприца должна быть предусмотрена блокировка бункера, обеспечивающая отключение главного привода и невозможность его включения при опрокинутом бункере.

Бункер должен иметь блокировочное устройство, обеспечивающее отключение машины для формирования мясных хлебов при выводе предохранительной рамки из рабочего положения.

Привод транспортера должен иметь отдельное пусковое устройство и кнопочный пост.

Для извлечения скрепок, застрявших в автомате для производства колбасных изделий должны быть предусмотрены специальные крючки.

Фаршепроводы автомата должны быть герметичны.

Детали автомата, соприкасающиеся с продуктом, должны легко сниматься и разбираться для санитарной обработки.

Бункеры для фарша и теста пельменных автоматов должны иметь устройства для визуального контроля расхода фарша и теста при отсутствии другого контроля.

Универсальная линия для производства пельменей или фрикаделек должна быть обеспечена звуковой сигнализацией, извещающей о пуске оборудования. Пуск оборудования должен осуществляться по истечении не менее 10 с после подачи звукового сигнала.

Крышка мешалки для подготовки меланжа должна быть сблокирована с приводом мешалки. Блокировка должна предотвращать пуск мешалки и работу при открытой крышке.

Дверь скороморозильной камеры должна быть сблокирована с приводом агрегата и вентиляторами. Блокировка должна предотвращать пуск привода агрегата и вентиляторов при открытой двери камеры. Дверь должна открываться снаружи и изнутри.

Крышка корыта тестомесильной машины (или дежи) должна быть сблокирована с пусковым устройством таким образом, чтобы при ее открывании тестомесильная машины автоматически отключалась.

Перед тестомесильной машиной с подкатными дежами должны быть свободные проходы для передвижения дежей. Ширина проходов должна составлять не менее 3 м, при количестве машин более трех – 3,5 м.

Управление работой котлетного автомата должно быть сблокировано с приводом. Для аварийной остановки автомата на нем должна быть установлена кнопка «Стоп», отключающая работу привода и накопителя.