Технологический расчет оборудования для производства вареных колбас

Посоленное мясо выдерживают в емкостях для созревания 7 притемпературе помещения не выше 4°С, в течение 12-24 часов. Выдержку мяса в созревателях непрерывного действия, снабженных охлаждаемой рубашкой, допускается производить в неохлаждаемых помещениях. При этом в охлаждаемую рубашку подают ледяную воду или рассол с температурой от 0 до -1°С. Не рекомендуется применение рассола более низкой температуры во избежание примерзания мяса к стенкам созревателя.

Посоленное и выдержанное при низкой температуре мясо обрабатывается на куттере 8 для более тонкого измельчения. Измельченное мясо смешивается в фаршемешалке 9 с пряностями, крахмалом, мукой, аскорбинатом натрия и измельченным шпиком течение 5-8 минут до полученияоднородной массы фарша.

После тщательного перемешивания готовый фарш в тележках подается к шприцам. Наполнение оболочек фаршем производят на пневматических, гидравлических или механических вакуумных шприцах 10. Глубина вакуума 0,5 Па. Давление нагнетания должно обеспечивать плотную набивку фарша.

При вязке фарш отжимают внутрь батона и прочно завязывают конец оболочки, делая петлю для навешивания на палку. Вязка батонов (товарные отметки) производится в соответствии с требованиями ГОСТ 23670-79 вискозным шпагатом, шпагатом №1,2 в широких оболочках, шпагатом № 1,0 и льняными нитками в оболочках до 80 мм. Из батонов в натуральной оболочке удаляют воздух, попавший в батон вместе с фаршем, путем прокола оболочки.

 

 

 

 

Рисунок 1Аппаратурно технологическая схема производства вареных колбас

1 – стол для ручной обвалки, 2,11 – ленточный транспортер, 3 – шнековый пресс, 4 – тележка,

5 – автоматические весы, 6 – волчок, 7 – емкость для созревания, 8 – куттер,

9 – фаршемешалка,10 – вакуумный шприц,12 – камера осадки,13 – тележка,

14 – обжарочный шкаф, 15 – варочный котел, 16 – оросительная камера,17 – камера охлаждения.

При наличии на искусственных оболочках печатных обозначений вязку батонов допускается производить без поперечных перевязок (товарных отметок) или с одной тремя перевязками посередине батона в зависимости от его диаметра.

Минимальная длина батонов должна быть не менее 15 см. Свободные концы шпагата и оболочки диаметром до 80 мм должны быть не длиннее 2 см, а свыше 80 мм не длиннее 3 см, при товарной отметке не длиннее 7 см.

После вязки или наложения петли батоны навешиваются на палки, которые затем размещаются на рамах. При навешивании на палки следят, чтобы батоны не соприкасались друг с другом во избежание слипов.

Батоны в искусственной оболочке большого диаметра 100-120 мм навешивают на палки (при наличии петли) или укладывают в горизонтальном положении на специальные лотки (приспособления), представляющие собой каркас из хромистой нержавеющей стали, на котором закреплена желобчатая подложка из нержавеющей сетки с ячейкой 2x2 мм.

Лотки закрепляются на стандартных рамах и направляются в камеру осадки 12.Осадка, то есть, уплотнение фарша и подсушивание оболочки. Батоны подвергаются осадке при температуре 4°С в течение 2 часов.Обжарку следует вести опилками лиственных пород деревьев, преимущественно бука, ольхи, дуба, которые выделяют при неполном сгорании ароматические и красящие вещества.

Обжарка колбасы в газовой среде (при непосредственном сгорании в топке газа) ни в коем случае не может быть допущена, так как газ при сгорании выделяет вредные для здоровья человека вещества, конденсирующиеся на оболочке и проникающие в фарш, поэтому газ может быть использован при обжарке только в качестве топлива. Газовые горелки должны быть замкнуты в металлические кожуха с выводом продуктов сгорания газа не в камеру, а в атмосферу. Опилки для образования дыма контактируют не с газом, а с металлическим кожухом, изолирующим газ от продукции.

Обжарка производится в обжарочном шкафу 14при температуре95°С в течение 120 минут. Температура фарша колбас при обжарке не должна повышаться более 40°С, так как при повышенной температуре продукция теряет много влаги, фарш припекается к оболочке и снижается выход продукции.

Обжаренные батоны варятся в паровом варочном котле 15 при температуре 80°С в течение 120 минут. Готовность определяется достижением внутри батона температуры 70°С.

После варки батоны охлаждают под душем холодной водой с температурой 8°С в течение 10 минут в оросительной камере 16. После охлаждения под душем колбасные изделия охлаждают до температуры в центре батона не ниже 0°С и не выше 15°С в камере охлаждения 17 при температуре 4°С и относительной влажности воздуха 95 %.

Вареные колбасы выпускают в реализацию при температуре не ниже 0 и не выше 15°С. Сроки хранения при температуре не ниже 0 и не выше 8°С и относительной влажности воздуха 75 %вареных колбас высшего сорта – до 72 ч, а первого и второго –48%.

 

2 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ АГРЕГАТОВ ДЛЯ ДООБВАЛКИ МЯСА

 

2.1 Общая характеристика

Поршневые прессы

Поршневые прессы применяют при дообвалке любых костей, полученных при ручной обвалке. Процесс дообвалки в поршневых прессах и принципы конструктивного оформления машин для этих целей предложены и разработаны в 1960...1964 гг. учеными и инженерами Всесоюзного научно-исследовательского института мясной промышленности и Московского мясокомбината. На основании этих научных и конструкторских разработок в нашей стране и зарубежом были созданы ряд поршневых прессов для дообвалки мяса.

Поршневой пресс К25.042 (рис. 2) предназначен для дообвалки мяса с костей (в основном позвонковых) крупного рогатого скота и свиней после ручной обвалки. На прессе можно обрабатывать и каркасы тушек птицы. Пресс состоит (рис. 2, а) из сварного корпуса 20, разделенного перегородками на три отсека. В отсекеБрасположены бак гидросистемы, насос 19 и электродвигатель 18, в отсекеА– промежуточный бак с клапаном 17. В вертикальной перегородке и передней стенке корпуса закреплена силовая рама 6, в которой установлены камеры прессования 5, загрузки 12 и силовой цилиндр 15. Камера прессования с переднего торца закрыта заслонкой 2, которую штоком гидроцилиндра 8 перемещают в два положения: прессование и выгрузка костного остатка через отверстие 7.

С другой стороны в камеру входит прессующая головка 26, закрепленная на штоке 25 поршня 23 силового гидроцилиндра 15. Шток скользит во втулках 13 и 24. Внутри полого штока 25 находится ускорительный гидроцилиндр с поршнем 14. Шток 22 этого поршня упирается в резьбовую крышку 21 силового гидроцилиндра.

Камера прессования (рис. 2, б) образована радиальными 10 и концентрическими 4 и 37 фильтрующими кольцами. Радиальные кольца установлены в обойму 11 и зафиксированы втулкой 29. Кольца изготавливают из высокопрочной легированной стали и шлифуют по торцевым поверхностям. На одной торцевой поверхности каждого кольца делают кольцевую канавку 38 и радиальные пазы 37, которые в собранном пакете колец образуют отверстия диаметром 1,2 мм. На внутренней поверхности обоймы 11 имеются радиальные канавки, по которым отжатое мясо отводится в отверстие 35. Концентрические фильтрующие кольца 27 крепят диском 30 и винтом 31 к прессующей головке 26, а кольца 40 диском 41 и винтом 40 к заслонке 2. На кольцах с внутренней стороны сделаны кольцевые проточки 34 и радиальные пазы 36, образующие отверстия диаметром 1,2 мм для прохода мяса. Мясо из колец собирается в кольцевых проточках 33 прессующей головки и в углублениях заслонки и затем выводится через отверстия 35, 39 и патрубки 1, 28.

Пресс работает следующим образом. В начальный период (см. рис. 2.18, а) поршень 23 смещен в крайнее правое (по рисунку) положение, и в камеру загрузки 12поступает предварительно измельченное мясокостное сырье.

Затем гидронасосом 19 рабочая жидкость подается в полость Д ускорительного цилиндра, за счет чего быстро перемещается шток 25. Прессующая головка 26 захватывает порцию сырья из загрузочной камеры и перемещает его в камеру прессования. При этом в полостиВвозникает разрежение, открывается клапан 17, и рабочая жидкость из бака A под действием атмосферного давления перетекает в полость В.

Рисунок 2–Поршневой прессК25.042

В эту же полость насос 18 начинает нагнетать жидкость, которая воздействует на поршень 21. Мясокостное сырье сжимается в камере прессования, и мясная масса вытекает через фильтрующие кольца во внутренние полости и далее по каналам и патрубкам1 и 28. Но окончании процесса прессования поршень 23останавливается.при этом заслонку 2 перемещают гидроцилиндром 8, и отверстие 7 в ней совмещается с отверстием камеры прессования. Затем рабочую жидкость вновь подают в полость Д ускорительного цилиндра, и костный остаток в виде брикета выталкивается из цилиндра. Заслонку возвращают в исходное положение и рабочую жидкость подают в полость Г под поршень ускорительного цилиндра и в магистраль клапана 17. Поршень 23 возвращается в исходное положение, вытесняя жидкость из полостиВв бак А. Затем цикл повторяется.

Поршневой пресс MPC-20П, фирмы «Сторк» (рис. 3) также предназначен для дообвалки мяса с костей крупного рогатого скота, свиней и птицы. Он выполнен (рис. 3, а) по классической схеме гидравлических прессов с горизонтальным расположением прессующего цилиндра 6, Цилиндр прикреплен к корпусу 10 траверсой 3 и четырьмя стойками 5.

Рисунок 3–Поршневой пресс MPC-20П

 

В корпусе помещается гидростанция, управляющая аппаратура и пульт управления. Заслонка, закрывающая передний торец прессующего цилиндра, установлена вертикально и перемещается штоком гидроцилиндра 4. Мясокостное сырье без предварительного измельчения кусками с наибольшим размером 200...250 мм поступает в зону загрузки прессующего цилиндра через питатель 7.

При прессовании мясная масса вытекает из цилиндра и заслонки через патрубки 11 и 12, а костный брикет выталкивается после открытия заслонки через патрубок 1. Для уменьшения нагрузок на корпус цилиндр имеет спереди упор 13. Управление процессом осуществляют с электронного пульта 9.

Камера прессования 3 (рис. 3, б) образуется радиальными фильтрующими кольцами 11 в цилиндре 4 и концентрическими кольцами в поршне 9 и заслонке 14. Из фильтрующих колец цилиндра и поршня мясная масса собирается в канале 12 и выводится через патрубок 10, а из заслонки — через второй патрубок (на рис. не показан),

Диаметр цилиндра пресса МРС-20П 0,2 м, обший ход поршня 0,7 м, длина камеры загрузки 0,35 м, ее объем 0,012m2. Мощность привода гидростанции пресса 18,5 кВт, масса пресса 2800 кг. Давление прессования доходит до 47 МПа.

Пресс МПД-60Е, фирмы «Сторк» аналогичен по конструкции рассмотренному ранее, но имеет диаметр прессующего цилиндра 0,3 м и емкость камеры загрузки 0,022 м3. При мощности двигателя привода 45 кВт на нем можно перерабатывать до 1500кг свиных и говяжьих костей и до 1200 птичьих.

Поршневой пресс для дообвалки П100 фирмы «Ласка» (Австрия), показан на рис. 4. Он имеет оригинальную конструкцию прессующей камеры (рис. 4, а). В прессующем цилиндре 4 установлены фильтрующие кольца с проточками на торцах, которые образуют в собранном комплекте щели шириной 0,8мм и длиной 40 мм. Прессующий поршень 5 с гладким торцом соединен штоком 7 с поршнем гидроцилиндра (на рис. не показан). Передний торец камеры прессования закрыт затвором 2 конической формы. Конус затвора собирают из концентрических колец с проточками, образующими щели. В закрытом положении коническая часть затвора 3 входит во внутреннюю полость камеры прессования. При этом прессуемая масса разделяется на части, и тем уменьшается путь внутреннего перемещения мясной массы в костном остове. Затвор перемещается штоком гидроцилиндра 1. Отпрессованная мясная масса выходит из цилиндра через патрубки 8 и 9 и из затвора через патрубок 10. Наличие двух отводящих патрубков на цилиндре позволяет производить разделение мясной массы по сортности, т. к. в начале прессования при меньших давлениях выделяется через патрубок 8 масса, содержащая большее количество мышечной ткани.

Пресс П100 (рис. 4, 6) имеет горизонтально расположенный прессующий цилиндр, присоединенный к корпусу 8 траверсой 3, четырьмя стойками и гайками 2. В корпусе расположен гидроцилиндр, гидростанция и аппаратура для управления. К траверсе прикреплен гидроцилиндр 1 затвора. Сырье для прессования подают подъемником 6 с тележкой 7 в бункер питателя 5. Мясная масса поступает в тележки 9 и 10. Диаметр прессующего поршня 250 мм, единовременная загрузка сырья в цилиндр 16кг, давление прессования до 40 МПа. За счет конструкции конусного затвора выход мясной массы (от исходной на кости) доходит до 55%. Мощность привода машины 18 кВт, масса 5100 кг, производительность по исходному продукту до 1500 кг/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Поршневой прессдлядообвалки П100

В поршневых пресс-машинах периодического действия прессование происходит в «толстом» слое, создающем существенное сопротивление внутреннему переносу текучей фракции мяса через скелет (костный брикет). Поэтому поршневые прессы имеют небольшую производительность, высокое давление прессования и высокие удельные показатели по энерго- и металлоемкости. Удельные расходы энергии, приведенные к тонне исходного сырья для поршневых прессов, в среднем лежат в пределах от 37 до 45 кВт× ч/т, а удельная масса прессов от 6,2 до 11,2 т×ч/т.

2.2 Патентный обзор и классификация

Согласно патенту RU 2412763 C1 «ПРЕСС-ВАЛКОВЫЙ АГРЕГАТ»агрегат содержит конические валки с огибающими их поверхности рольгангами, над которыми расположен загрузочный бункер с закрепленными в нем над каждым коническим валком подвижными щеками и внутренние подвижные стенки, выполненные с возможностью изменения их длины. Агрегат содержит также два расположенных над коническими валками с зазором по отношению к ним и кинематически связанных между собой два подпружиненных конических ролика. Подвижные щеки и внутренние стенки бункера соединены верхними концами и закреплены шарнирно в верхней части бункера таким образом, что щеки расположены снаружи по отношению к внутренним стенкам бункера, нижние концы которых подвижно закреплены на осях подпружиненных конических роликов. Подвижные щеки внутренней стенки бункера и подпружиненные конические ролики образуют треугольный контур. Рабочие поверхности конических валков выполнены из подвижно закрепленных сегментов, имеющих развитую наружную поверхность, обеспечивающих максимальную степень захвата и равномерное распределение материала от центра к периферии конических валков. В полости конических валков жестко закреплены вибраторы с направленными колебаниями, которые соприкасаются непосредственно с подвижными сегментами посредством виброгасящих элементов - с бандажами конических валков. Вибраторы установлены под углом 3-5° выше горизонтальной оси конических валков. Обеспечивается повышение эффективности процесса измельчения материалов.