Удосконалення процесу очищення цибулі ріпчастої та розробка обладнання для його реалізації

Размещено на http://www.allbest.ru/

Удосконалення процесу очищення цибулі ріпчастої та розробка обладнання для його реалізації

О.Г. ТЕРЕШКІН, доктор технічних наук, професор;

В.В. ДУБ, кандидат технічних наук, доцент;

Д.В. ГОРЄЛКОВ, кандидат технічних наук, доцент;

Д.В. ДМИТРЕВСЬКИЙ, кандидат технічних наук, доцент

(Харківський державний університет харчування та торгівлі)

Анотація. У статті проведено аналіз процесів очищення цибулі ріпчастої та відповідного обладнання для його реалізації Визначено, що значна частина цього продукту втрачається у процесі оброблення на існуючому обладнанні. Запропоновано спосіб очищення цибулі ріпчастої від луски, який включає процес попередньої термічної обробки цибулин парою та процес їх механічного доочищення. Проведені експериментальні дослідження впливу параметрів процесу очищення на відсоток втрат сировини і якість очищення продукту. Досліджено вплив тривалості термічної обробки цибулі ріпчастої на глибину провару її поверхневого шару. Також визначено вплив тривалості термічної обробки на зусилля відділення луски цибулин. Визначено тривалість проведення процесу механічного доочищення цибулі ріпчастої. На підставі результатів експериментальних досліджень визначені раціональні параметри проведення комбінованого процесу очищення цибулі ріпчастої та запропоновано конструкцію апарата для його реалізації.

Ключові слова: термічна обробка, механічне доочищення, тиск пари, проварювання, якість очищення, витрати сировини.

очищення цибуля пара механічний

Постановка проблеми в загальному вигляді. У сучасних умовах виробництва продуктів харчування та переробки сировини виникає необхідність створити ресурсозберігаюче обладнання, яке відповідає європейським і світовим вимогам. Випуск якісної продукції та мінімізація витрат сировини під час переробки стають пріоритетними напрямами розвитку виробництва. Переробка овочевої сировини на підприємствах ресторанного господарства є трудомістким технологічним процесом. Особливу увагу слід приділити процесу очищення овочевої сировини, зокрема якості одержуваного продукту. Очищення овочів залишається актуальним напрямом досліджень, незважаючи на велику кількість існуючих способів і устаткування для його здійснення.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. На підприємствах ресторанного господарства цибулю ріпчасту широко використовують для приготування різних страв. Очищення цибулі ріпчастої є однією з найбільш трудомістких операцій під час її переробки. У процесі очищення слід звернути увагу на такі показники, як якість очищення, кількість відходів, максимальне збереження вітамінного складу продукту. Під час очищення значна частина сировини втрачається внаслідок того, що для здійснення цього процесу використовується недосконале обладнання, яке морально застаріло [1]. Недоліками існуючого обладнання є його матеріало- та енергомісткість, низька якість очищення продукту, великий відсоток відходів, необхідність використання додаткового обладнання [2].

Формування цілей статті. Експериментальні дослідження залежностей глибини термічної обробки поверхневого шару цибулі ріпчастої, зусилля відділення луски цибулі ріпчастої від тривалості її обробки парою, тривалості механічного очищення цибулі ріпчастої від зусилля відділення її луски та створення сучасного обладнання для реалізації процесу, що розробляється.

Виклад основного матеріалу дослідження. Одним із перспективних напрямів удосконалення процесу очищення цибулі ріпчастої є розробка нових спеціалізованих апаратів, принцип дії яких заснований на комбінуванні процесів термічного і механічного впливу на продукт. Об'єднання парового та механічного способів в одному апараті дозволить істотно поліпшити якість очищення. Слід зазначити, що в ході розробки нового способу очищення цибулевих овочів, а саме з метою послаблення зв'язку лушпиння з цибулиною - доцільно використовувати пару без підвищеного тиску для мінімізації глибини провару і зниження енергетичних витрат на пароутворення. Перспективним напрямом удосконалення процесу очищення цибулі є поєднання процесів термічної обробки його парою з подальшим механічним зняттям лушпиння. Однак відсутність комплексних експериментальних досліджень з використання комбінованого впливу цих процесів на продукт істотно ускладнює розробку нового енергетично ефективного обладнання. Отже, вдосконалення процесу очищення цибулі ріпчастої за рахунок об'єднання термічного та механічного впливу на продукт і розробка його апаратурного оформлення є перспективним і актуальним науково-технічним завданням. Однією зі стадій комбінованого процесу очищення цибулі ріпчастої є процес попередньої термічної обробки цибулі парою. Для забезпечення потрібної глибини термічної обробки необхідно визначити раціональну тривалість обробки цибулі парою. На рис. 1 представлена залежність глибини термічної обробки поверхневого шару цибулі ріпчастої від тривалості її обробки парою. Глибина термічної обробки поверхневого шару цибулі повинна забезпечувати ефективне зняття луски за мінімальних втрат сировини. Відображена на рис. 1 залежність свідчить про те, що зі збільшенням тривалості обробки цибулі ріпчастої парою відповідно зростає глибина термічної обробки поверхневого шару цибулини. Ефективність відділення луски цибулі після термічної обробки можна оцінити, вимірявши величину зусилля відділення луски від цибулі.

Зменшення величини зусилля відділення шкірки буде відбуватися внаслідок послаблення зв'язку між клітинами поверхневого шару цибулі ріпчастої. На рис. 2 наведена залежність впливу тривалості термічної обробки цибулі на зусилля відділення її шкірки. У ході досліджень було з'ясовано, що під час процесу механічного очищення глибина термічної обробки цибулі ріпчастої буде значно впливати на відсоток втрат сировини, а до зусилля відділення луски впливатиме на відсоток очищених цибулин і тривалість процесу механічного очищення цибулі.

Проведенні дослідження дозволили з'ясувати, що під час процесу механічного очищення глибина термічної обробки цибулі ріпчастої буде значно впливати на відсоток втрат сировини, а зусилля відділення луски впливатиме на відсоток очищених цибулин і тривалість процесу механічного очищення цибулі.

Рис. 1. Залежність глибини термічної обробки поверхневого шару цибулі ріпчастої від тривалості її обробки парою

Рис. 2. Залежність зусилля відділення луски цибулі ріпчастої від тривалості її обробки парою

Для того щоб підвищити якість очищення та мінімізувати втрати сировини, необхідно визначити всі фактори, які впливають на цей процес. На процес механічного очищення буде безпосередньо впливати його тривалість. Збільшення тривалості процесу механічного очищення призводить до підвищення втрат сировини, але її зменшення може призвести до погіршення якості очищення продукту.

Щоб мінімізувати втрати сировини та одночасно покращити якість очищення поверхні цибулі ріпчастої, потрібно визначити тривалість процесу механічного очищення залежно від зусилля відділення її луски. Результати цих досліджень представлені на рис. 3.

Наведені результати досліджень вказують на те, що цибулю, лушпиння якої відділяється з більшим зусиллям, потрібно більш тривалий час піддавати механічному очищенню [3].

З метою реалізації комбінованого способу очищення була розроблена нова конструкція апарата для очищення цибулі ріпчастої АЦР 10/160 (рис. 4). Слід зазначити, що процес термічної обробки цибулі парою і механічної доочистки відбуваються в одній робочій камері, що значно спрощує процес очищення і скорочує тривалість його проведення. Якість очищення і відсоток втрат сировини відповідають показникам, характерним для парового способу очищення.

Рис. 3. Залежність тривалості механічного очищення цибулі ріпчастої від зусилля відділення її луски

Розроблений апарат працює так: через завантажувальний люк засипається порція цибулі в перфорований барабан. У разі заповнення обсягу барабана на 60...70 % робоча камера герметично закривається. Одночасно із зупинкою лопаті на низьких оборотах починає обертатися барабан. Для попередньої термообробки з метою ослаблення сил взаємозв'язку лушпайок із цибулиною відкривається клапан подачі пари. Після короткочасної обробки парою клапан закривається, і барабан починає обертатися з підвищеною швидкістю. За рахунок відцентрових сил луска відділяється від цибулі і потрапляє в отвори барабана, де проштовхується за його межі до стінки зовнішнього корпуса, звідки її змиває струмінь води. Після закінчення процесу очищення відкривається розвантажувальний люк, і очищена цибуля вивантажується в підготовлену ємність. Слід зазначити, що апарат для комбінованого очищення забезпечує більш високу якість очищення в порівнянні з апаратами, які сьогодні застосовуються на підприємствах ресторанної господарства і малих переробних підприємствах. Автоматизація процесу отримання пари і наявність аварійної сигналізації роблять експлуатацію апарату безпечною для обслуговуючого персоналу.

Застосування апарата для комбінованої очищення цибулі ріпчастої значно зменшує матеріало- та енергоємність обладнання, знижує відсоток втрат сировини, а також покращує якісні показники очищення сировини. Результати розробки можуть бути реалізовані на підприємствах харчової промисловості та ресторанного господарства, а також у малих переробних і заготівельних цехах. Використання апарата запропонованої конструкції призначеного для харчової промисловості та ресторанного господарства дозволить підвищити якість очищення цибулі ріпчастої, інтенсифікувати технологічні процеси її переробки, скоротити матеріальні ресурси під час виготовлення самого апарата, знизити його енергоємність, а також поліпшити умови праці персоналу.

Рис. 4. Апарат для очищення цибулі ріпчастої АЦР-10/160:

1 - ізоляція; 2 - бункер завантажувальний; 3 - засув завантажувальний;

4 - форсунки для подачі води; 5 - облицювання зовнішнє;

6 - облицювання внутрішнє; 7 - пульт управління; 8 - сегменти;

9 - барабан перфорований; 10 - обойма барабана; 11 - підшипники;

12 - шків; 13 - ремінь; 14 - опора підшипників; 15 - кожух електродвигуна; 16 - електродвигун; 17 - рама опорна; 18 - опори консольні;

19 - парогенератор електродний; 20 - патрубок; 21 - штора захисна;

22 - лоток збірника; 23 - блок форсунок; 24 - засув розвантажувальний; 25 - відвідний патрубок; 26 - болт; 27 - гайка

Висновки

Вперше одержані експериментальні залежності глибини термічної обробки поверхневого шару цибулі ріпчастої, зусилля відділення луски цибулі ріпчастої від тривалості її обробки парою, тривалості механічного очищення цибулі ріпчастої від зусилля відділення її луски. На підставі проведених експериментальних досліджень розроблено й обґрунтовано конструкцію апарата для комбінованого очищення цибулі ріпчастої та визначено основні режими його роботи.

Перспективи подальших досліджень.

Подальші дослідження будуть спрямовані на дослідження техніко-експлуатаційних показників розробленого обладнання та якісних показників цибулі після її очистки на цьому обладнанні.

Література

Ботов М. И. Тепловое и механическое оборудование предприятий торговли и общественного питания / М. И. Ботов, В. Д. Елхина, О. М. Голованов. - Москва : Академия, 2003. - 464 с.

Абдуллаев А. Ш. Разработка эффективного способа и аппарата для переработки картофеля и моркови : автореф. дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук : спец. 05.18.12 «Процессы и аппараты пищевых производств» / А. Ш. Абдуллаев. - Ташкент, 1999. - 21 с.

Терешкин О. Г Исследование параметров комбинированного процесса очистки лука репчатого / О. Г Терешкин, Д. В. Горєлков, Д. В. Дмитревский // Наука о питании: технологии, оборудование и безопасность пищевых продуктов : материалы Между- нар. науч.-практ. конф. - Саратов : Наука : ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2013. - С. 188-189.

Размещено на Allbest.ru