Технологический процесс производства фарша

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Перемешиванием называется процесс получения однородных систем. Потребность в перемешивании возникает в производстве в том случае, когда требуется интенсифицировать тепловые процессы. Перемешивание может быть основным и сопутствующим процессом.

Способы перемешивания, выбор оборудования для его проведения определяются целью перемешивания и агрегатным состоянием перемешиваемых сред. Наиболее распространенные способы перемешивания -- с помощью мешалок различных конструкций (механическое), сжатым воздухом, паром или инертным газом (пневматическое), с помощью сопел и насосов (циркуляционное), непрерывное перемешивание за счет тесного соприкосновения в потоке двух или более разнородных жидкостей (поточное) и др.

В мясной промышленности наибольшее применение получило механическое перемешивание. Его используют в качестве основного процесса при производстве колбасных изделий, фаршевых консервов, полуфабрикатов; в качестве сопутствующего -- при производстве соленых и копченых мясопродуктов, пищевых и технических жиров, переработке крови, клея, желатина, органопрепаратов и др.

Для перемешивания применяют оборудование периодического и непрерывного действия. К первой группе относятся фаршемешалки, а к первой и второй группам -- фаршесмесители. Процесс перемешивания в фаршемешалках и фаршесмесителях проходит как при контакте с окружающим воздухом (открытые), так и при разрежении (вакуумные).



1. Технологический процесс производства фарша

1.1 Характеристика пищевого продукта

Для выработки фарша и других полуфабрикатов используют сырье от здоровых птиц без признаков микробной порчи.

Тушки птицы должны быть хорошо обескровлены, чистые, без остатков пера, пуха, пеньков и волосовидных перьев, царапин, разрывов, пятен, кровоподтеков, остатков кишечника и клоаки.

Куриные тушки и их части должны соответствовать следующим минимальным требованиям:

- хорошо обескровлены, чистые;

- без посторонних включений (например стекла, резины, металла);

- без посторонних запахов;

- без фекальных загрязнений;

- без видимых кровяных сгустков;

- без остатков кишечника и клоаки, трахеи, пищевода, зрелых репродуктивных органов;

- без холодильных ожогов, пятен от разлитой желчи.

По упитанности и качеству обработки тушки кур подразделяют на первый и второй сорт. Тушки, соответствующие по упитанности требованиям первого сорта, а по качеству обработки - второму сорту, относят ко второму сорту.

Для приготовления куриного фарша должны применять:

- тушки кур, цыплят-бройлеров, цыплят, части тушек по ГОСТ Р 52702-2006.

- каркасы, спинно-лопаточные и пояснично-крестцовые части, соответствующие требованиям нормативной документации, по которой они получены при разделке тушек кур, цыплят-бройлеров, соответствующих требованиям ГОСТ Р 52702-2006 .

Сырье, используемое для выработки куриного фарша, по показателям безопасности должно соответствовать требованиям, установленным нормативно-правовыми актами Российской Федерации. Каждая тушка обязательно осматривается ветеринарным врачом, кроме того, ветэксперт есть на участке потрошения. Сырье должно быть разрешено к применению в установленном порядке и сопровождаться документами, удостоверяющими его безопасность и качество. Маркируют птицу электроклеймом, которое ставится арабской цифрой для кур, цыплят и утят на одной ноге, для остальных на двух. Маркировка может быть нанесена бумажной этикеткой розовой - для первой категории, зеленой - для второй категории .

По органолептическим и физико-химическим показателям мясо птицы должно соответствовать определенным требованиям:

- запах - свойственный свежему мясу данного вида птицы;

- цвет мышечной ткани - от бледно розового до розового;

- цвет кожи - бледно-желтый с розовым оттенком или без него;

- цвет подкожного и внутреннего жира - бледно-желтый или желтый;

- массовая доля белка не менее 16 %;

- массовая доля жира, включая внутренний не более 14%.

Массовая доля влаги, выделившейся при размораживании мяса кур, не должна превышать 4,0 %.

1.2 Технологический процесс производства фарша

Куриный фарш должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 53163-2008 и вырабатываться по технологической инструкции его производства.

По органолептическим и физико-химическим показателям куриный фарш должен соответствовать определенным требованиям:

- внешний вид - тонкоизмельченная пастообразная масса;

- консистенция - вязкая;

- цвет - от светло-розового до красного без наличия серого цвета;

- запах - свойственный свежему виду данного продукта;

- массовая доля влаги не более 70%;

- массовая доля белка не менее 12%;

- массовая доля жира не более 18%;

- массовая доля кальция не более 0,26%;

- массовая доля костных включений не более 0,6%;

- перекисное число йода не более 0,25%;

- массовая доля общего фосфора, не более 0,25%;

- массовая доля хлорида натрия не более 1,8%.

В готовом курином фарше не допускается наличие:

- костных включений размером свыше 750 мкм;

- нитрита натрия;

- сырья растительного и животного происхождения (кроме птицы);

- добавленной влаги .

Микробиологические показатели фарша куриного не должны превышать норм, установленных нормативными правовыми актами РФ. Содержание токсичных элементов (свинца, мышьяка, кадмия и ртути), пестицидов, антибиотиков и радионуклидов не должно превышать норм, установленных нормативными правовыми актами РФ.

перемешивание колбасный фарш



2. Аналитический обзор и описание конструкций фаршемешалок

2.1 Общая характеристика

Для перемешивания применяют механические мешалки, фаршемешалки, фаршесмесители и др. Две первые группы машин относят к оборудованию периодического действия. Смесители могут быть как непрерывного, так и периодического действия.

Особенности применяемых фаршемешалок связаны с конструкцией и расположением исполнительных органов (лопастей) мешалки, узлов выгрузки продукта и материалов, из которых они изготовлены. Они бывают горизонтального (корытные) и вертикального (чашечные) типов. В горизонтальных фаршемешалках исполнительный (перемешивающий) орган закреплен на горизонтальном валу, а в вертикальных - на вертикальном. В последних перемешивающий орган опускается в чашу, а в горизонтальных фаршемешалках имеется один или два горизонтальных вала, на которых расположены перемешивающие органы. Эти органы могут представлять собой шнеки, лопасти или лопатки, закрепленные на вращающемся валу. Предпочтительной формой перемешивающего органа фаршемешалок, как показала практика, являются Z-образные лопасти.

Фаршемешалки могут быть со стационарными и отъемными корытами (чашами). Из фаршемешалок со стационарными корытами фарш выгружают через люки, расположенные в нижней торцевой части корыта, или его опрокидыванием, а с отъемной чащей - только ее опрокидыванием.

Детали всех фаршемешалок, соприкасающиеся с продуктом, выполнены из нержавеющей стали. Лопасти мешалок могут быть цельными (из нержавеющей стали) и составными, т. е. из нержавеющей стали и полимерных материалов (фторопласт и др.), соединенных между собой. Лопасти могут быть изготовлены также из стали и покрыты пищевым оловом.

Приводной механизм фаршемешалок 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.

Загрузка фаршемешалок в основном механизирована - при помощи различных подъемников.

На рисунке 2 приведена схема мешалок и исполнительных органов монтируемых для перемешивания.

Рисунок 2 Схема фаршемешалок периодического действия и исполнительных органов (лопастей): а - мешалка с винтовыми лопастями: 1 - корыто; 2, 3 - лопасти; 4- вал; б - винтовая лопасть: 1,2- цапфы; 3, 4-лопасти; 5,6,7 - рычаги; в - литая лопасть: / - лопасть; 2 - втулка; 3- вал; г - z-образная лопасть: 1 - лопасть; 2 - вал; д - схема опрокидывания корыта: 7 - корыто; 2, 3, 4 - оси; е - мешалки с эллипсообразными лопастями: 1 - корыто; 2, 3 - лопастщ: 4, 5 - шестерни; 6 ось; 7,8- червячная пара; 9 рукоятка

Каждая фаршемешалка состоит из корыта (рис. 2, a) в котором установлены две встречновращающиеся винтовые лопасти, приводимые в движение валом.

Винтовые или иные лопасти подбирают так, чтобы при их вращении фарш подавался от края в центр, а внизу поток был обратным (имитируется ручная вымеска). Частота вращения лопасти 3 со стороны обслуживания меньше (в 1,3-^2,0 раза) частоты вращения лопасти 2. Винтовые лопасти (рис. 2, б) изготавливают цельностальными литыми с цапфами 7 и 2, которые ведущими рычагами 5 и б соединены с изогнутыми по винтовой линии лопастями 3 и 4. Рычаг 7 (диаметральный) закрепляет свободные концы винтовых лопастей. Такая конструкция лопастей довольно сложна в отливке и обработке. Для упрощения предложены составные косопоставленные литые лопасти (рис. 2, в), снабженные разрезной втулкой, монтируемой на валу, или составные Z-образные лопасти (рис. 2, г) со вставным валом.

В мешалках периодического действия корыто принимает и выдает перемешанную продукцию. При загрузке корыто 1 (рис. 2, д) занимает крайнее нижнее положение, его загружают самотеком с вышележащего этажа, вручную или механизированно с пола того же этажа. При выгрузке в передвижные тележки или бункер корыто опрокидывают, причем уровень разгрузки должен быть расположен на высоте 0,8-0,9 м. Опрокидывание может происходить путем поворота корыта вокруг оси 2 когда она является осью, близлежащей к выгрузочному фронту мешалки (при опрокидывании вручную); вокруг оси 3 при гидро- и пневмоопрокидывателях, когда приводной механизм расположен с одной стороны корыта, ось 3 является продольной осью ведущего вала; вокруг оси 4 при механических способах опрокидывания (винтовое и цепное устройства, червячная пара и др.). Конструкцию опрокидывающих механизмов выбирают таким образом, чтобы при повороте корыта не нарушалось сцепление в передачах. Наиболее рационально для механизированной выгрузки опрокидывание вокруг оси 4, когда уровни загрузки и выгрузки одинаковы.

Мешалки с эллипсообразными лопастями для вымески фарша состоят из поворотного корыта (рис. 2, е), в котором смонтированы встречновращающиеся лопасти. Лопасть 2 имеет больший размер, лопасть 3 вращается внутри ее. Их встречное движение дает резкий срез массы и обеспечивает быстрое смешивание компонентов. Лопасти приводятся во вращение шестернями. При опрокидывании корыто вращается вокруг оси 6 при помощи червячной пары и рукоятки.

Фаршемешалки открытые периодического действия с опрокидыванием корыта имеют рабочую вместимость 0,15 и 0,34 м3.

Фаршемешалки могут быть с открытой и герметичной емкостями. Последние оснащаются вакуумными насосами. В таких фаршемешалках качество получаемой продукций выше I обрабатываемое в них сырье имеет требуемые цвет и консистенцию, а также низкий уровень микробиологической обсемененности.

Для равномерного смешивания нескольких компонентов применяют три параллельных винта, которые дозируют подачу разных продуктов к четвертому смесительному винту. В винтовых смесителях шаг винтовой поверхности может быть постоянным и переменным.

Горизонтальные смешивающие устройства фаршемешалок имеют два вала, вращающихся с разными угловыми скоростями навстречу друг другу. На валах размещены различные лопасти (винтовые, Z-образные, спиральные и т.д.). Положение и конструкцию лопастей подбирают таким образом, чтобы при подъеме лопасти вверх фарш подавался от края к центру, а при опускании -- наоборот. Из двух вращающихся лопастей ведущая имеет угловую скорость в 1,3...2 раза меньше, чем ведомая. Обслуживание фаршемешалки ведется со стороны тихоходной лопасти.

Лопастные смесители устройством напоминают винтовые, где винтовая поверхность заменена на косопоставленные лопатки. Эти лопасти на валу образуют прерывистую поверхность, которая не только перемешивает массу, но и сдвигает ее вдоль оси вала. Косо-поставленные лопасти могут иметь форму прямоугольника или трапеции, расширяющейся от центра вала. В поперечном сечении лопасти расположены под углом 120° относительно друг друга.

Спиральные смесители применяют для перемешивания разных компонентов фарша. Спираль -- это винтовая полоса прямоугольного сечения, которая консольно устанавливается на валу или имеет опорные оси на противоположном конце. Крепление к валу -- жесткое при помощи клеммового соединения. Спирали размещены в желобах дежи, которых может быть от одного до трех.

Смесители с Z-образными и винтовыми лопастями чаще всего используют в фаршемешалках. Практика показала целесообразность их применения, ими достигается наиболее полный смесительный эффект при относительной простоте конструкции. Лопасть может быть выполнена в виде участка изогнутой Z-образной полосы или в виде паруса. В некоторых случаях она может иметь вставной вал.

Необходимый технологический эффект операции перемешивания мясного сырья в первую очередь зависит от конструктивных особенностей и типа фаршемешалок. В зависимости от расположения рабочих органов их делят на вертикальные и горизонтальные.

У фаршемешалок первого типа перемешивающее устрой! закреплено на вертикальном валу, опускаемом в чашу; у фаршемешалок второго типа -- один или два горизонтальных вала, на которых закреплены перемешивающие рабочие органы. Последние могут представлять собой шнеки, лопасти или лопатки.

При двухвальной системе перемешивания валы вращаются навстречу друг другу с одинаковой или разной скоростью.

В зависимости от способа выгрузки фаршемешалки делят на машины с поворотной, опрокидывающейся и неподвижно закрепленной емкостью. Загружают их ручным или механизированным способом.

2.2 Устройство и принцип действия смесителя фарша

В предлагаемом смесителе, с целью интенсификации процесса перемешивания, емкость имеет расположенное по продольной оси днища углубление; винтовой шнек расположен в этом углублении и установлен с возможностью выполнения вращения поочередно в двух противоположных направлениях. Кроме того, разгрузочный патрубок предлагаемого смесителя примыкает к углублению

Привод смесителя имеет трехпозиционный переключатель, положениям которого соответствует «выключено», «перемешивание», «выгрузка».

В положении «перемешивание» два верхних шнека вращаются в противоположные стороны, отбрасывая фарш к стенкам мешалки. При этом шнек 3 вращается против часовой стрелки, а шнек 4--по часовой. Поскольку лопасти обоих шнеков имеют одинаковые направления, то перемещение фарша происходит так, как показано стрелками рис. Винтовой шнек 5 в это время вращается по часовой стрелке, обеспечивая перемещение продукта в сторону от разгрузочного патрубка.

Для более интенсивного перемешивания шнеки 3 и 4 имеют разную скорость вращения.

В положении переключателя «выгрузка» все три шнека вращаются в противоположную сторону, соответственно направление перемещения продукта меняется на противоположное.

Винтовой шнек начинает подавать фарш в разгрузочный патрубок, а два верхних шнека 3 и 4, продолжая перемешивать фарш, подают его на винтовой шнек. Смеситель продолжает работать, пока весь фарш не будет выгружен.

Техническая характеристика

Производительность, кг/ч……………………………………………1000

Вместимость корыта (геометрическая),м3………………………….0,15

Коэффициент загрузки ………………………………………….0,5--0,8

Длительность цикла, мин …………………………………………...3--4



3. Расчетная часть

Фаршемешалка с объёмом дежи 150 литров предназначена для перемешивания компонентов колбасного фарша в линиях производства вареных и полукопченых колбас. Мешалка может применяться на предприятиях малой и средней мощности по переработке мяса для производства колбасных изделий.

Состав. Фаршемешалка состоит из следующих основных частей: станины корыта месильного, привода шнеков и электрооборудования.

Станина представляет собой сварную металлическую конструкцию. Станина фаршемешалки закрыта металлическими облицовочными листами с резиновыми прокладками.

Корыто месильное изготовлено из нержавеющей стали, внутри которого расположены два месильных шнека. Вращение шнеков осуществляется от электродвигателя через редуктор специальной конструкции и ременную передачу.

Производительность техническая (не менее)	1100 кг/ч
Установленная мощность (не более)	4.5 кВт
Вместимость емкости	150 литров

3.1 Определение производительности фаршемешалки

Определим производительность фаршемешалки. Для мешалок периодического действия производительность определяется по следующей формуле, кг/ч:

где - коэффициент заполнения или использования полезной емкости (среднее практическое значение для перемешивания вязких продуктов в горизонтальной мешалке составляет 0,5...0,7);

V- геометрическая емкость резервуара (дежи) мешалки, м3;

р- плотность перемешиваемого продукта, кг/м3;

tз, tо, tр - полная продолжительность перемешивания, включая загрузку и выгрузку, мин.

где R - наружный радиус вращения лопасти, м;

Н - высота дежи, м;

h - расстояние между осями вращения валов с лопастями, м;

L - длина дежи, м.

3.2 Определение мощности электродвигателя фаршемешалки

Мощность двигателя привода фаршемешалки определяется по формуле, кВт

где z1, z2 - соответственно число лопастей на ведущем и ведомом валах;

Р1, Р2 - сопротивление, испытываемое одной лопастью соответственно ведущего и ведомого валов;

v1, v2 - скорость вращения соответственно ведущего и ведомого валов;

- коэффициент полезного действия передаточного механизма

Сопротивление, испытываемое одной лопастью ведущего и ведомого валов, определяется по формуле, Н

где а- удельное сопротивление перемешиваемой среды, Н/м ;

F - площадь лобовой поверхности лопасти, м2 .

По данным Лапшина для фарша, удельное сопротивление определяется по формуле, Н

где = 4000...8000-условное начальное сопротивление, Н/м ;

а = 4000...5000 - постоянный параметр, зависящий от вида фарша;

v - скорость вращения лопастей, м/с.

Площадь поверхности лопасти в направлении вращения вала может быть определена по формуле, м

где r - внутренний радиус вращения лопасти, м;

l - ширина лопасти, м;

а - угол наклона лопасти, град.



Список использованных источников

1. Ивашов В.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. - Спб.: «Гиорд», ч.2-2007.

2. Технологическая инструкция по производству колбасных изделий - Мн.,1997

3. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн. Кн. 1:Учеб. Для вузов/С.Т.Антипов и др.; под ред. В.А. Панфилова. - М.: Высш. Шк., 2001. - 703с

4. Пелеев А.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. - М.: Пищепромиздат, 1963.

5. Технологическое оборудование мясокомбинатов. Под ред. к.т.н. Бредихина С.А. - М.: Колос, Ч1, 1997.

6. Охрана труда на предприятиях мясной и молочной промышленности. Под ред. к.т.н. А.М. Медведева Ї М.: Колос, 1992.

Размещено на Allbest.ru

...