Машини для переробки м'яса: кутери

Размещено на http://www.allbest.ru

Зміст

Вступ

1. Порівняльна характеристика аналогічного обладнання

2. Розрахунок продуктивності та потужності приводу кутеру

3. Опис обраного апарату

4. Опис фрагмента технологічної схеми виробництва ковбас та проектованого обладнання

5. Заходи техніки безпеки під час роботи кутера

Висновок



Вступ

Кутер - це ротаційна різальна машина для завершального тонкого подрібнення сумішей сировини в м'ясному, молочному та інших виробництвах, а також для приготування фаршів багатокомпонентного складу. Куттери призначені для тонкого подрібнення м'ясноі' м'якої сировини і перетворення її на однорідну масу. До цієї групи відносять різні за конструкцією машини гашенні куттери; куттери з нерухомим горизонтальним або вертикальним корпусом; куттери-мішалки; куттери з циліндричним обертаючим корпусом. Всі ці машини об'єднує характерна конструкція ріжучого механізму, основою якого являється ніж з криволінійною ріжучою крайкою, закріплений консольно на обертаючому ся валу і здійснюючий «без підпірне» вільне різання. Конфігурація ріжучої крайки ножа пов'язана з конструкцією всієї машини, властивостями вихідного матеріалу і кінцевого продукту. Куттери бувають періодичної і безперервної дії. М'ясна сировина подрібнюється в них за допомогою серпоподібних ножів, які швидко обертаються і поперемінно занурюються в обертову чашу. Подрібнення ведеться у відкритих або закритих чашах під вакуумом. Подрібнення м'яса. Після соління проводять подрібнення м'яса (на вовчку або на кутері).

Функцію куттерів не варто плутати з приготуванням фаршу. Це наступний етап у виготовленні тих же ковбас, сосисок, пельменів, паштетів і різних напівфабрикатів. Він передбачає подрібнення вже готового фаршу до стану однорідності. Крім подрібнення, на цій стадії виконується ретельне перемішування маси, в яку також можуть додаватися різні спеції, добавки і наповнювачі. На виході куттер для переробки м'яса повинен надати ретельно перемішану основу, яка буде володіти оптимальними характеристиками влагоудержания і в'язкості. Втім, конкретні властивості м'ясного переробленого в куттері фаршу залежать від вимог до кінцевого продукту. До речі, таке обладнання використовується не тільки для подрібнення і переробки м'ясних продуктів. Його також застосовують рибні комбінати - але тільки для безкісткового м'яса.

Найкращий ефект досягається при кутеруванпі фаршу протягом 8…10 хв., більш тривале кутерування приводить до перегрівання фаршу та пониженню якості ковбас. Шпик, жирну або напівжирну свинину, які додають у фарш, подрібнюють на шпигорізці, вовчку до шматочків потрібного розміру. Виготовлення ковбасного фаршу. Після подрібнення м'яса на кутері отриманий фарш поміщають у фаршмішалку, додають до нього інші складові компоненти, передбачені рецептурою (спеції, крохмаль, прянощі, яйця та ін.), і старанно перемішують протягом 10 хв., поки додані інгредієнти рівномірно розподіляться у фарші. При використанні нітриту натрію його добавляють у фарш у вигляді 2,5% водного розчину, з розрахунку вмісту у фарші 6…8 мг% (кількість нітриту натрію не повинна перевищувати З мг на 100 г. продукту). Тривалість перемішування фаршу у мішалках повинна бути оптимальною, бо інакше волога не буде цілком увібрана білками, крім того, при тривалому перемішуванні можливе розшарування складових частин фаршу.

Мішалки, які застосовують для виготовлення фаршу, мають різні ємкості і конструкції, але більш доскональними є вакуум-мішалки з герметичними кришками. При перемішуванні в них з фаршу вилучається повітря, що підвищує його густину і покращує консистенцію. Подрібнення м'ясної сировини - один з найважливіших процесів в ланцюзі технологічного потоку на будь-якому м'ясопереробному підприємстві. Від його функціонування і надійності багато в чому залежать вихід готової продукції, її якість і собівартість. кутер ніж апарат безпека

В даний час детально вивчений процес тонкого подрібнення сировини при приготуванні фаршу для ковбасних виробів. При тонкому подрібненні, процес різання виконують на високих швидкостях ріжучих органів, що супроводжується виділенням великої кількості тепла, зміною водосвязивающей здібності, структурно-механічних властивостей продукту. Ці обставини зумовлюють необхідність правильного визначення і розрахунку оптимальної тривалості подрібнення. Ступінь подрібнення м'яса визначає глибину технологічної обробки і впливає на форму зв'язків вологи, змінюючи структурно-механічні характеристики.

При тонкому подрібненні на якість готових виробів впливає тип подрібнюють машини (куттер, куттер-мішалка, агрегати безперервної дії і т.д.). Хоча процеси у всіх машинах протікають аналогічно, раціональна або оптимальна тривалість подрібнення, при якій фізичні властивості мають екстремальні значення, різна і залежить від кінематичних і геометричних характеристик машин .

У практиці м'ясного виробництва існує кілька способів тонкого подрібнення м'яса, зумовлених вибраним типом подрібнюючого устаткування. Воно буває періодичної і безперервної дії, що працюють при атмосферному тиску і під вакуумом. Устаткування кожної групи можна підрозділити, в свою чергу, на обладнання для великого, середнього, дрібного і тонкого подрібнення.

Виконавчий орган обладнання для подрібнення - ріжучий механізм, який виконаний або одиночної, або парної деталлю. В якості одиночного ріжучого механізму використовують ножі різної конструкції, полотна або ножі в комбінації з додатковою ріжучою деталлю, виконаної у вигляді решітки (плоскої, конічної або циліндричної), диски з зубцями або пальцями, а також ножів, розташованих по конусу, циліндру або площини. Парні деталі бувають нерухомими або встречновращающіміся, щільно притиснутими до ріжучим ножам чи змонтованими на певній відстані один від одного. Одиночні ріжучі механізми використовують в основному в обладнанні для подрібнення твердої сировини, а механізми з ріжучою парою застосовують для подрібнення м'якої сировини



1. Порівняльна характеристика аналогічного обладнання

Подрібнення ведеться у відкритих чашах або під вакуумом. Крім того, в куттерах суміщають процеси подрібнення і змішування. На рисунок 7 показана схема куттера періодичної дії. Він складається з відкритої чаші 5, ріжучого механізму, що включає приводний вал 2 і серповидні ножі 4, з гребінки 3 і кришки 1, що закриває робочу зону куттера. До кришки 1 прикріплені шкребки 6, розташовуються по зовнішній і внутрішній частинах продукту, що знаходиться в чаші. Вони направляють продукт під ріжучий механізм при обертанні чаші, який являє собою комплект серповидних ножів, закріплених в ножовий голівці.

Рисунок 7 - Схема роботи куттера періодичної дії

Число ножів в комплекті для куттерів періодичної дії становить не менше двох, і обертаються вони з частотою до 100 с -1 і більше. Ніж куттера може мати ріжучу кромку у вигляді прямої лінії із заточуванням у вигляді клину або малоізогнутой лінії і складної геометричної форми (ламана лінія). Вибір ножа з першою або другою формою заточування ріжучої кромки визначається вимогами якості подрібнення продукту і енергетичними затратами. При існуючих формах заточування ножів перевага віддається асиметричному клину з кутом при вершині від 15 до 30 °.

Ножі закріплюють способом відкритого та закритого гнізда. У першому випадку кріплення ножів з вилкообразного посадкової частиною застосовують для куттерів малої продуктивності. Ножі зміцнюють на валу гайкою, і вони утримуються силою тертя. Другий спосіб застосовується для високошвидкісних куттерів. Ножі виготовляють з отворами в посадочної частини.

Конструкцію ножів і ножової головки (малюнок 8) вибирають такою, щоб забезпечити їх легку балансування і підтримати мінімальний зазор між внутрішньою поверхнею чаші і ріжучою кромкою ножа. До його складу входять нож 1, посадкова частина 2, втулка 3, вал 5, штифт 6, гайка 8 і диск 9. Отвори 4 і 7 призначені для входу вихідного продукту і видалення подрібненого

Рисунок 8 - Конструкція ножів і ножової головки

Чашу куттера завантажують або вручну, або завантажувальними пристроями (підйомниками з підлоговими візками). Подрібнений продукт вивантажують з куттерів періодичної дії вручну в підлогову візок, перекидаючи чашу, або за допомогою розвантажувальних тарілок і скребків через борт чаші або через центральний отвір в ній, що закривається пробкою. Відкидну кришку куттера відкривають і закривають спеціальними пристроями. У вакуумних куттерах кришка закриває чашу герметично завдяки гумовій прокладці.

Основний показник технічної характеристики куттера - місткість чаші. Для малих підприємств застосовують куттери з чашею місткістю від 15 до 125 л, на великих - більше 125 л.

Порівняння апаратів і вибір оптимального

Для порівняння взяті куттери періодичної дії марок Л5-ФКМ, Л-23-ФКВ-03 і ВК-125 як найбільш повно охарактеризовані в літературі.

Куттер Л5-ФКМ (малюнок 9) призначений для остаточного тонкого подрібнення м'яса і приготування фаршу при виробництві варено-копчених, напівкопчених, сирокопчених, варених, ліверних ковбас, сосисок та сардельок. Допускається подрібнення охолодженого від -1 до +5 ° С м'яса в шматках масою не більше 0,5 кг, а також блоків замороженого м'яса розмірами 190x190x75 мм температурою не нижче -8 ° С [14].

Рисунок 9 - Куттер Л5-ФКМ

Вакуумний куттер Л23-ФКВ-03 призначений для тонкого подрібнення м'яса і перемішування фаршу з додатковими компонентами під вакуумом при виробництві ковбас, сосисок та сардельок. Основною перевагою вакууму є підвищений вихід готової продукції, більш щільна і якісна набивка батонів, краща розробка фаршу, зниження енерговитрат на куттерование. Куттер оснащений пристроями завантаження і вивантаження з гідравлічним приводом. Блок індикації пульта управління показує температуру фаршу, швидкість обертання ножового валу і інші режими роботи (малюнок 10).

Рисунок 10 - Куттер Л23-ФКВ-023

Вакуумний куттер ВК-125 з ємністю чаші 125 літрів призначений для тонкого подрібнення всіх сортів м'яса і перемішування його з додатковими компонентами під вакуумом при виготовленні всіх видів ковбас, сосисок та сардельок. При подрібненні сировини в куттере процес ведеться у відкритій чаші чи під вакуумом.

Вакуумний куттер ВК-125 (малюнок 11) складається з рами з облицюванням, чаші, вакуумної кришки, вигружателя, ножової головки, вакуумної системи, системи дозування води, а також електрообладнання, яке включає в себе силові електроприводи, апаратуру управління, кабельну мережу з з'єднувачами та інформаційно-вимірювальну систему [2; 4].

Малюнок 11 - Куттер ВК-125

2. Розрахунок продуктивності та потужності приводу кутеру

1. Технічна продуктивність.

Технічна продуктивність характеризує максимальні виробничі можливості куттера, що досягаються при повному використанні його конструктивних властивостей в певний проміжок часу.

Розрахунок проводили за формулою (1):

₍₁₎

де W _п - паспортна продуктивність, т / год;

? - Коефіцієнт використання робочого часу (? = 0,8).

2. Питома енергоємність.

Питома енергоємність характеризується відношенням витрат енергії до технічної продуктивності куттера.

Розрахунок проводили за формулою (2):

₍₂₎

де N - потужність, кВт;

W _т - технічна продуктивність, т / год

3. Питома матеріаломісткість.

Питома матеріаломісткість - це питома витрата матеріальних ресурсів для отримання одиниці корисного ефекту, виражається у відношенні маси куттера до його продуктивності.

Розрахунок проводили за формулою (3):



₍₃₎

де m - маса куттера, т;

W _т - технічна продуктивність, т / год

4. Габаритність.

Габаритність характеризується відношенням розмірів куттера до його продуктивності.

Розрахунок проводили за формулою (4):

₍₄₎

де L - довжина, м;

B - ширина, м;

H - висота, м;

W _т - технічна продуктивність, т / год

Розрахункові характеристики куттерів

Показник	Л5-ФКМ	Л-23-ФКВ-03	BK-125
Технічна продуктивність, т / год	0,96	1,6	1,04
Питома енергоємність, кВт * год / т	31,93	82,50	125,00
Питома матеріаломісткість, т * год / т	2,3	3,0	1,9
Габаритність, м 3 * год / т	16,0	13,3	5,5

Аналіз розрахункових даних (таблиця 3) і гістограм (додаток) показує, що з технологічної точки зору з наведеного обладнання найбільший інтерес представляє вакуумний куттер ВК-125 для приготування фаршу.



3. Опис обраного апарату

Вакумний кутер

Вакуумний куттер ВК-125 являє собою (малюнок 12) машину середньої продуктивності, що має роздільні приводи чаші і ножового валу. Чаша обертається від електроприводу змінного струму з двома фіксованими швидкостями. Для ножового валу використовують електропривод постійного струму, що дозволяє: зменшити електроспоживання за рахунок виключення пускових перевантажень; в широкому діапазоні безступінчатий регулювати режим подрібнення в залежності від технологічних особливостей, якості і стану подрібнювального сировини; рівномірно в залежності від рецептури змішувати різні компоненти і спеції без зміни структури і консистенції фаршу при обертанні ножів в режимі перемішування у зворотний бік (тобто воно ведеться на малій швидкості тильною стороною ножів). За допомогою пристрою переміщення чаші щодо ножового валу скорочується час на зміну ножів.

Рисунок 12 - Вакуумний куттер ВК-125

1 - станина, 2 - чаша; 3 - пристрій вивантаження продукту; 4 - розвантажувальний диск; 5 - пристрій для підйому кришки; 6 - кришка; 7-пульт управління

Передбачена можливість регулювання зазору між ножами і чашею, що дозволяє продовжити термін служби ножів при їх багаторазової переточуванні. Ножі виконані за спеціальною технологією і по стійкості не поступаються зарубіжним аналогам.

Система управління куттера забезпечує ручний і напівавтоматичний режими. Доза води подається автоматично під час куттерования без скидання вакууму. Інформаційно-обчислювальна система з цифровою індикацією контролює основні параметри на будь-якій стадії приготування фаршу. Система забезпечення безпеки виключає виконання команд, які можуть призвести до поломки виробу і травмі оператора. Основні деталі куттера і облицювання виготовляють з нержавіючої сталі, що обумовлює їх довговічність, відповідність вимогам гігієни і технічної естетики [2].

Технічні характеристики представлені в таблиці 4.

Таблиця 4

Технічні характеристики куттера ВК-125

Показники
Продуктивність при максимальному часу циклу, кг / год	1200
Місткість чаші, м 3	0,125
Тиск середовища в порожнині чаші при вакуумуванні, МПа	0,02
Число ножів в одному комплекті	6-8
Висота куттера, мм:
з піднятою вакуумної кришкою	2500 ± 50
з опущеною	1520 ± 20
Найбільша довжина куттера, мм	2680 ± 30
Ширина куттера, мм:
з вигином вакуумного рукави	1840 ± 50
без вакуумного рукави	1400 ± 20
Маса, кг:
шафи управління	350 ± 50
куттера	2300 ± 50
вакуумної установки	350



4. Опис фрагмента технологічної схеми виробництва ковбас та проектованого обладнання

Для тонкого подрібнення м'яса найбільше поширення отримали кутери. На них переробляють сировину, тільки попередньо подрібнене на вовчку, а й крупнокусковое в замороженому вигляді, а також попередньо і остаточно подрібнюють і змішують з компонентами. Від процесу кутерування багато в чому залежить структура і консистенція фаршу, поява набряків бульйону і жиру, а також вихід готової продукціі. Це одна з найважливіших операцій при виробництві варених ковбас, сосисок, сардельок, м'ясних хлібів та ліверних ковбас.

Кутирування має забезпечити не тільки належну степінь подрібнення м'яса, але і зв'язування таку кількості води, що додається або льоду, яке необхідно для отримання високоякісного продукту при стандартному утримуючи-ванні вологи.

Тривалість кутерування дуже сильно впливає на якість фаршу. При обробці м'яса на кутері протягом перших 2-3 хв відбувається механічне руйнування тканин, значно збільшується поверхня шматочків м'яса, після чого починається набухання і зв'язування додається в кутер вода і утворюється нова в'язко-пластична структура. Загальна тривалість кутерування 8-12 хв. Вона залежить від. конструктивних особливостей кутерів, форми ножів, швидкості їх обертання. За оптимальну тривалість кутерування прийнята тривалість процесу, при якому всі показники фаршу та готовою продукції досягають максимальних значень. До таких показників відносять липкість, водозв язуючу здатність фаршу, консистенцію і вихід готових ковбас. При зайвому кутеруванні фарш перегрівається, що негативно позначається на якості готових ковбас. Середня температура фаршу без холодної води піднімається до 17- 20 ° С. З метою запобігання перегріву фаршу в кутер добавляють холодну воду або лід на початку куттерування з таким розрахунком, щоб зберегти температуру фаршу на рівні 12-15 ° С. При цьому кількість води або льоду залежить від виду кутеруючої сировини: зі збільшенням вмісту жирової тканини кількість води або льоду зменшується. Зайва кількість вологи так само, як і перекутерування, призводить до денатурації білків .

Мал. 100. Ріжучий механізм куттера

1-приймальня

2-приводний вал;

3- Серповидний ніж; 4 - гребінка

Рис. 101. Схема куттера:

1-Електродвигун; 2 кришка; Л -ножевий вал; 4 черв'ячна передача; Л-чаша

бульйонно-жирових набряків в процесі термообробки. Недостатня кількість вологи призводить до отримання готового про-продукту з грубою пісочної сумішшю. Існують технології варених ковбас, сосисок, сардельок передбачають кількість води, що додається або льоду від 10 до 40% до маси куттеруемого сировини. При обробці на куттері різних видів сировини на початку завантажують яловичину або нежирну свинину, а потім полужирну і жирну свинину. У разі використання в рецептурі шпику, наприклад у вареній ковбасі російська, вищого гатунку, шпик завантажують в самому кінці кутерування. Воду додають при обробці яловичини і нежирної свинини.

Сучасні куттери є високопродуктивними машинами періодичної або безперервної дії. Вони відрізняються способами загрузки і вигрузки сировини (ручний або механічний ), розташування ножового вала (горизонтальне або вертикальне), кількість швидкостей ножового вала (одно- або багатошвідкісні), наявністю або відсутністю программних пристроїв, в герметичній кришці чашки і вакуумній системі . Ріжучий механізм куттера (рис. 100) складається з серповидних ножів, що обертаються на валу, сталевої гребінки, яка очищає леза ножів від м'яса. Ножі встановлені такимспособом , що між лезами ножів і чашею куттера залишається мінімальний зазор. Куттер (рис. 101) складається з чаші, ножового вала, кришки. Основними вузлами приводу є електродвигун і черв'ячна передача.

Чаша закривається кришкою і приводиться до обертання червячною передачею. Ножовий вал з'єднаний з двигуном клино-пасової передачі. М'ясо під ножі потрапляє при обертанні чаші. Готовий подрібнений фарш вивантажується з чаші за допомогою



Мал. 102. Вакуумний куттер:

(- Завантажуючий пристрій ; 2 - чаша куттера; 3 - шкіри; 4 - кришка;

5-пристрій идля вивантаження фаршу; 6 - пульт керування механізму вивантажувача , робочим органом якого є тарілка: при обертанні останньої фарш викидається з чаші на жолоб.

При подрібненні сировини на вакуумних куттерах отримують фарш і готові вироби більш високої якості, так як при звичайному кутеруванні відбувається аерація фаршу внаслідок попадання в нього великої кількості повітря за рахунок високої швидкості обертання ножів. Використання вакууму позитивно впливає на консистенцію фаршу, забарвлення і вихід готової продукції, скорочується число і розмір мікропор, збільшується ступінь подрібнення тканинних волокон, що приводить до підвищення Вологозв'язуючої здатності, липкості фарша, а також збільшення щільності ковбас і підвищенню їх міцності властивостей, гальмується розвиток окислювальних процесів у продукті.

Глибину вакууму слід вибирати в залежності від рецептури фаршу. У разі наявності сировини, погано зв'язуючої > одну або з підвищеним вмістом вологи, рекомендується больш глибокий вакуум. Оптимальна величина залишкового тиску що забезпечує високі показники якості продукту і його вихід , знаходиться на рівні 0,25- 10s Па.

Конструктивні особливості вакуумних кутерів (мал.102) передбачають наявність герметичної кришки чаші і вакуумного насоса. У промисловості найбільшого поширення набули вакуумні куттери фірми Laska (Австрія).

Для подрібнення м'яса і одночасного перемішування компонентів фаршу застосовують також кутер-мішалки (рис. 103). Машина складається з діжи зі спіральними шнеками і куттера з серпоподібними ножами, які укладені в спеціальний корпус. При роботі кутер-мішалки спіральні шнеками, обертаючись назустріч один одному, перемішують фарш тимчасовим переміщенням його по довжині діжи. У стінці діжи, що примикає до куттера, є отвори, через які в один шнек подається фарш в кутер на подрібнення, а інший приймає подрібнений фарш і переганяє його до противоположній стінці діжи . У разі використання машини як мішалки отвори в діжи , повідомляють її з кутеру , перекриваються заслінками. Зони роботи шнеків розділені поздовжньої перемістечка, завдяки чому фарш набуває напрямку руху . Фарш вивантажується через рукав, який закривається заслінкою. Для відключення приводу ножів при відкритті кришки на корпусі встановлюють механізм блокування кришки.

Сучасні конструкції кутер-мішалок передбачають застосування підйомників для захоплення візки з фаршем, її підйом і перекидання над дежей мішалки. При роботі на кутер-мішалці необхідно враховувати ту обставину, що інтенсивне перемішування може викликати емульгування жиру, що ускладнює обробку фаршу.



103. Куттер-мішалка:

1 - Підйомник; 2- ємність для завантаження; Л -дежа; 4. 7-спіральні шнеки; Л серпоподібні ножі; 5 ножевий вал; 8- шибер; 9 патрубок; 10 насос; 11 - Фаршепроводом; 12- електродвигун ; 13 - редуктор; 14 - ланцюгова передача; 15 шестерна передача; 16 - Кліноременна передача; 17 електродвигун

Правила експлуатації кутера

Кутер обслуговує оператор (робітник) після навчання і проход­ження спеціального інструктажу щодо роботи на кутері. Перед ввімкнен­ням ножового вала перевіряють, чи немає в чаші сторонніх предметів, а також чи надійно встановлена зливна пробка.

Подрібнену сировину завантажують у чашу за ввімкненої маши­ни. Для збереження цілими серповидних ножів сировина не повинна містити шматочків кісток і сторонніх предметів.

Тривалість подрібнення продукту (потрібна доза води або подрібне­ного льоду) залежить від сорту м'яса, об'єму одноразового завантажен­ня, ступеня попереднього подрібнення і встановлюється технологічни­ми нормативами.

Після закінчення робочої зміни всі частини кутера, що перебува­ли у безпосередньому контакті з фаршем, ретельно очищують і промивають содовим і дезінфікувальним розчином і обполіскують гаря­чою водою. При цьому треба стежити, щоб вода не потрапляла в електроапаратуру. Воду і м'ясний сік з чаші випускають крізь отвір в нижній частині сегмента чаші, що закривається спеціальною пробкою.

5. Заходи безпеки під час роботи кутера

До обслуговування кутера допускають осіб, які пройшли спец­іальний інструктаж з техніки безпеки і промислової санітарії.

Встановлення і підімкнення кутера до електромережі, а також випробування заземлювального контура здійснюється відповідно до "Правил керування електроустановками".

Під час роботи кутера заборонено знімати облицювальні листи, відчиняти двері електрошафи і пульта, відкривати захисну кришку.

Робітник не має права залишати без нагляду ввімкнений кутер. Обслуговування, ремонт і налагодження механічної частини мають провадитися тільки після відімкнення кутера від струму.

Після зупинки кутера перед відкриттям захисної кришки слід зробити однохвилинну паузу для повної зупинки ножів різального механізму. Під час миття кутера пульт керування й електроустаткуван­ня слід закривати.



Висновок

Куттери вакуумного типу, безсумнівно, забезпечують масу переваг перед традиційними установками для подрібнення фаршу. Але при покупці такого обладнання важливо враховувати і недоліки. По-перше, куттер для м'яса є технічно складним пристроєм, лагодженням якого повинен займатися фахівець. І справа не тільки в електротехнічній приводний “начинці”. Чимало проблем за умови неправильної експлуатації може доставити і конструкція з ріжучими елементами. По-друге, до цього виду агрегатів пред'являються високі вимоги з погляду забезпечення безпеки.

Размещено на Allbest.ru

...