Способ измельчения шпика

 

Изобретение относится к мясной промышленности и может быть использовано при производстве фарша колбасных изделий. Целью изобретения является исключение слияния и улучшение тем самым качества измельчения шпика. Изобретение осуществляют следующим образом. В серийно изготавливаемом куттере устанавливают шесть плоских ножей с односторонней заточкой режущей кромки, которая выполнена в виде кривой с углом скольжения 30-50°. Между ножами на ножевой втулке насаживают шайбы, толщина которых равна 2-3 толщинам ножей. Включают электропривод и в чашу куттера загружают предварительно подмороженный до (-3)-(-5)°С шпик. Через 5-5,5 мин при частоте вращения ножевого вала 1450 об/мин получают рассыпчатую массу измельченных кусочков шпика с размером 0,002 м. 4 ил.

СОВХОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 А 22 С 1 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4252934/30-13 (22) 28.05.87 (46) 15.04.89. Бюл. И - 14 (71) Киевский технологический институт пищевой промышленности (72) М.Н. Клименко (53) 637.523(088.8) (56) Пелеев А.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. М,: Пищепромиздат, 1963, с. 318-323.

Мищенко Е.И. и Гольдман Е,И. Технология и оборудование колбасного производства. М.: Пищевая промышленность, 1969, с. 109-113. (54) СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ШПИКА (57) Изобретение относится к мясной промышленности и может быть использовано при производстве фарша колИзобретение относится к мясной промышленности и может быть использовано при производстве фарша колбасных изделий.

Целью изобретения является исключение слипания и улучшение тем самым качества измельчения шпика.

На фиг. 1 изображено расположение ножей на ножевом валу; на фиг.2— вид А на фиг. 1 при числе ножей, кратком трем; на фиг. 3 — то же, при четном числе ножей; на фиг. 4— форма режущей кромки ножа.

Режущий узел куттера состоит из ножевого вала 1 (фиг. 1), на котором установлены режущие ножи 2 с односторонней заточкой и криволинейной форбасных изделий, Целью изобретения является исключение слияния и улучшение тем самым качества измель: ения шпика.

Изобретение осуществляют следующим образом. В серийно изготавливаемом куттере устанавливают шесть плоских ножей с односторонней заточкой режущей кромки, которая выполнена в виде кривой с углом скольжения 30о

50 . Между ножами на ножевой втулке насаживают шайбы, толщина которых равна 2-3 толщинам ножей. Включают электропривод и в чашу куттера загружают предварительно попмороженный до (-3) †(=5) С-шпик. Через 5-5,5 мин при частоте вращения ножевого вала 1450 об/мин получают рассыпчатую массу измельченных кусочков шпика с размером 0,002 и. 4 ил.

2 мой режущей кромки с углом скольжения Д от 30 до 50 (фиг. 4). Между ножами установлены промежуточные шайбы 3. М)

Отношение между толщинами шайб 3

1 Р и толщиной каждого ножа 2 равно

ЬР

1:2-1:3. Ножи 2 установлены на валу

1 по спирали, равномерно. При числе ножей, кратном трем, они устанавливаются через 120 один относительно другого (фиг. 2), при четном числе о ножи 2 устанавливаются через 180. один относительно другого (фиг. 3).

Шпик в кусках промышленной разделки перед измельчением подмораживают до (-3)-(-5) С и загружают в чашу куттера. При вращении ножей шпик измельчается. По мере измельчения по14? 2024 ристость шпика увеличивается и выравнивается по всему объему, Благодаря повышению пористостп кусочки шпика получают возможность смещаться перед режущей кромкой. Величина смещения кусочков зависит от величины их объема. Более мелкие кусочки имеют меньшую поверхность и смешиваются перед режущей кромкой быстрее, чем более 10 крупные. Так как последние имеют большую наружную поверхность, они встречают . ббльшее сопротивление со стороны окружающего объема шпика. В свою очередь, наклонная грань клина, образующая режущую кромку ножа, сме." щает более крупные кусочки под режущую кромку последующего ножа. Таким образом происходит резание шипка на кусочки и выравнивание величины ку1 сочков измельченного шпика. Гскомендуемая толщина шайб между ножамй способствует более равномерному измельчению шпика IIQ всему обьему шпика, загруженного в чашу куттера, Длитель- 25 ность измельчения шпика зависит от желаемой величины кусочков, количества ножей на рабочем валу, частоты вращения этого вала и объема чаши .куттера. Измельченный шпик удапяют 30 из чаши с помощью диска механизма выгрузки и направляют на участок приготовления фарша колбасных изделий.

Способ поясняется конкретными примерами его осуществления.

Пример 1. Куски шпика промьш|ленной разделки подмора>жвают до

-4 Ñ и загружают в куттер, чаша которогс имеет емкость 300 л. Режущий узел состоит иэ шести II>-.ocKH>". ножей толщиной 6 мм (принятая толщина ножей), имеющих одностороннюю заточку режущей части. Режущая кромка этих ножей выполнена в виде кривой, которая имеет угол скольжения (p) 40 С. Ножи установлены на раo бочем валу по спирали через 120 один относительно другого, а рас» стояние между ножами равно 15 мм (соотношение 1:2 5). Зазор между максимальным радиусом ножа и днищем чаши составляет 3 мм. За три минуты измельчения шпика в чаше куттера прп частоте вращения ножевого нала

1450 oC>/ìèH получают кусочки шпика. равномерных размеров в ниде эллипсоидов вращения с осями 0,003 и

0,004 м. Дальнейшее измельчение шпика в куттере в течение дзух минут позволяет получить рассыпчатую крошку шпика с характерным размером

0,002 м. Крошку шпика выгружают в тележку и направляют к мешалкам для составления фарша, Пример 2, В сериино изготовленном куттере устанавливают шесть плоских ножей, имеющих одностороннюю заточку режущей части {лезвия). Режу-. щая кромка этих ножей вь1полнена B ниде кривой, которая имеет угол скольо женпя 50, Ножи устанавливают на консольной части ножевого вала по спирали через 120 один относительно другого. Между ножами на ножевой втулке устанавливают шайбы, толшипа которых равна двум толщинам ножей (соотношение 1:2).

Включают электропривод, В чашу куттера загружают 60 кг шпика, подмо" роженного до -5 С, в кусках промыш.-. ленной разделки. При ча.стоте вращения ножевого вала 1450 об/мин в чаше куттера через 3 5 мин измельчения получают рыхлую массу измельченного шпика.

Кусочки шпика имеют одинаковую величину в виде эллипсоидов вращения с осями 0,003 и 0,004 и. При продолжении измельчения размеры кусочков постепенно уменьшаются и в течение 1,52 мин выравниваются. Получается рассыпчатая масса измельченных кусочков шпика с характерным размером 0,002.

П р и м с р 3, Режущий узел куттера комплектуют шестью плоскими ножами толщиной 0,006 м. Лезвие ножей образовано методом односторонней заточки с режущей кромкой в виде кривой, котос рая имеет угол скольжения 30 . Между ножами на ножевой втулке устанавливают шайбы толщиной, в три раза превышающей толщину ножа (соотношение

1:3). Ножи устанавливают по спирали под углом 120 один относительно другого и закрепляют.

Частота вращения ножевого вала

,450 о5./ûèí. В чашу загружают около

60 .кг шпика, подмороженного до -3 С, в кусках промышленной разделки. В течение 2,5 мин измельчения в чаше образуется рыхлая измельченная рассыпчатая масса шпика. Кусочки шпика имеют равномерные размеры в виде зллипсоидов вращения с осями 0 003 и 0,004 м. При продолжении измепьче". ния через 1,2-1,5 мин получают рас- сыпчатую крошку шпика с равномерными размерами около 0,002 м.

1472024 6

При понижении температуры шпика о ниже -5 С изменяются его структурно-мехаиические свойства, Шпик становится более прочным и жестким, усилия резания шпика при этом возрастают.. Под действием сил резания шпика при дальнейшем понижении температуры ниже -5оС повышается способность кусков шпика к перемещению в зоне измель-)О чения, вследствие чего возрастает неравномерность измельчения шпика. о

В шпике при температуре ниже-5 С при воздействии на него клина режущего лезвия образуются трещины. Склон-l5 ность шпика к образованию трещин повышается по мере понижения температуры. Поскольку трещины распространяются со скоростью звука.по наиболее ослабленным дефектами структурам, 2р получить направленный разрез тела при образовании трещин не удается.

К тому же берега (вновь образованные поверхности) трещинимеют произвольные макронеровности. Поэтому часть кусоч- 25 ков при таких условиях измельчения имеет неровную внешнюю поверхность.

Все это не позволяет получить равномерные.псусочки при измельчении шпика с температурой ниже -5 С. К тому же 30 при измельчении такого шпика возрастает расход энергии на процесс измельчения.

При повышении температуры выше

-3 С длительность процесса измельчения шпика на кусочки сокращается и тем в большей степени, чем выше температура.

Процесс измельчения шпика энергоемкий и около 80-907 всей энергии, 4р расходуемой на процесс измельчения, превращается в тепло. От выделяющегося тепла при исходной температуре шпика выше -3 С начинают подплавляться поверхностные слои кусочков шпика.

Измельченные кусочки шпика начинают слипаться. Подвижность кусочков при этом снижается и процесс измельчения шпика при исходной температуре его выше -3 С идет неравномерно, в результате чего невозможно обеспечить высокое качество процесса измельче-: ния шпика. Эффект слипания частичек и получения неравновеликих кусочков в измельченной массе постепенно увеличивается по мере повышения температуры. При отклонении температуры шпика за указанные пределы (-3)-(- С, в измельченной массе появляются отклонения от принятых требований к качеству (равномерность кусочков и их рассыпчатость) измельченного шпика.

Эти отклонения качества усиливаются по м ере удаления начальной температуры шпика от рекоме»дава»ного интервала температур.

Таким образом, те шература исходного сырья в и»тервале от (-3) до (-5) С является оптимальной »е только с точки зрения получения равномерных размеров кусочков в измельченной массе, но и гарантией предот»ращения слипання измельченных кусочков, что также является показателем качества измельченного сырья.

При воздействии на куски нескольких ножей с углом скольжения, равным нулю, они фиксируют режущими частями разрезаемые кусочки. Подвижность кусочков шпика прп реэьнпьи пх таким способом резко .снижается, так как они могут смещаться только в плоскостях, направленных от плоскости резания. Вслецстние этого при рубящем резании невозможно получить измельченную массу шпика с кусочками, одинаковыми по форме и размерам. Если скорость резания шпика направлена под углом к режущей кромке ножа, то такое резание является скользящим.

Коэффициент скольжения равен тангенсу угла скольжения и отношение тангенциальной составляющей скорости резания к ее нормальной составляющей. При скользящем резании происходит кинематическое заострение лезвий ножей, Кроме того, в процессе скользящего резания принимают участие микронеровности режущей кромки лезвия, которые имеют более острые режущие кромки по сравнению с основной режущей кромкой. Таким образом, скользящее резание способствует снижению значений сил резания. Вместе с тем с увеличением угла скольжения (ц) повышается способность кусочков смещаться в зоне резания, так как на них действует, помимо нормальной составляющей, еще и тангенциальная составляющая усилия резания. Так, с увеличением угла скольо жения до 10 вообще не удается измельчить шпик на кусочки равномерной величины. Однако с повышением угла о скольжения до 30 постепенно увеличивается степень равномерности величин кусочков в измельченной массе, 1472024 и при 40 достигается, оптимальное

d равномерное распределение кусочков одинаковых размеров.

С повышением угла скольжения в

5 процессе резания повышается путь резания. При угле скольжения болыпем о

50 темп увеличения длины пути режущей кромки при резании выше темпа снижения сил резания. Это приводит 10 к увеличению расхода энергии па процесс резания по мере увеличения угла скольжения. Работа сил резания расходуется на преодоление сопротивления .(разрыв) структурных связей, 15 деформацию продукта и трение продукта о режущий орган, а работа, направленная на разрушение структурных свя;зей волокнистых органических материалов, практически постоянна, поэтому 20 увеличение расхода энергии приходит:ся в основном на преодоление снл тре. ния режущего органа о продукт и на деформацию продукта. Обе эти составляющие механической энергии, расхо- 25 дуемой на процесс резания, превращаются в тепло. Увеличение количест- . ва выделяемого тепла вызывает подплавление жира на поверхности разреза кусочков, что является причиной сли- 30 пания измельченных кусочков. В свою очередь слипание кусочков является одной из основных причин. уменьшения подвижности кусочков шпика в зоне резания.и, KGK следствие, ухудшения процесса избирательного резания.

Чем больше угол скольжения, тем больше выделяется тепла, тем больше эффект слипания измельченных кусочков и выше неравномерность по размерам из- 40 мельченных кусочков.

Резкого снижения качества измельчения режущими органами при углах скольжения режущей кромки больше 50 и меньше 30 вблизи этих значений нет, Однако за этими условными границами по указанным выше причинам появляются отклонения в качестве измельчения шпика, а именно: при увелио чении углов, ; скольжения больше 50 все в болыцей степени наблюдается сли

«.50 паемость кусочков и наличие мелкоизмельченной "мажущейся" фракциИ в общей массе, при использовании ножей с углом скольжения меньше 30 по мере уменьшения угла все в большей степени проявляется неравномерность кусочков по величине в конечном измельченном полуфабрикате.

Односкосная форма заточки ножей куттера обеспечивает не только резание, по и интенсивное смещение измельчаемого шпика в процессе резания, сглаживание (галтовку) граней измельченных кусочков и определенную ориентировку кусочков в направлении вращения ножей.

Ножи в куттере устанавливают на валу по спирали, равномерно. Расстояние между ножами оказывает существенное влияние на величину кусочков измельченного шпика и их качество.

Установлено, что наиболее равномерное зерно шпика получается в случае, если расстояние между ножами равно двумтрем толщинам ножей. Это расстояние устанавливают с помощью. промежуточных шайб. С увеличением количества ножей уменьшается время измельчения шпика.

Изобретение позволяет улучшить качество измельчения шпика, получить шпик в виде мелкой рассыпчатой крошки, повысить производительность про- . цесса в б,б раза и уменьшить расход электроэнергии на измельчение с 30 до 18 кВт ч на одну тонну измельченного шпика.

Формула изобретения

Способ измельчения шпика, предусматривающий резание его плоскими параллельно установленными ножами, отличающийся тем, что, с целью исключения слипания и улучшения тем самым качества измельчения шпика, перед резанием шпика его предварительно подмораживают до температуры от -3 до -5 С, а резание осуществляют в куттере, серповидные ножи которого имеют одностороннюю заточку, обеспечивающую угол скольжения 30-50, при этом ножи расположены таким образом, что соотношение между толщиной каждого ножа и расстоянием между ними на валу .равно 1:2-1:3.

1472024 (!

Л !) <

1472024

У

Составитель И. Кутукова

Техред А.Кравчук Корректор H. Иуска .Редактор A. Маковская

Заказ 1643/4 Тираж 387 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101