Вопрос №4. Оборудование для массирования и тумблирования мяса

Массажеры и тумблеры применяют для ускорения посола мяса. Посол — массообменный процесс, при котором в толще мяса происходит выравнивание кон­центрации посолочных ингредиентов за счет диффузионного переноса под дей­ствием разности концентраций на поверхности и в центре. Диоффузионные процессы протекают медленно, поэтому для их интенсификации применяют фи­зические, механические воздействия. В кусках мяса создают переметные напря­жения, деформации сжатия и их релаксацию. При этом происходит переход от диоффузионного к диффузионно-фильтрационному переносу (по определению А. С. Большакова), в несколько раз более интенсивному.

Подобная механическая обработка не только ускоряет внутренний перенос, но и создает условия для размягчения тканей, выхода части белков в свободную фазу, образования водо-жиро-белковой композиции.

Массирование — процесс обработки продукции движущимися лопастями в неподвижном корпусе, а тумблирование — обработка во вращающемся корпусе.

Оборудование для массирования мяса. Применяют массажеры с вертикальными и горизонтальными корпусами, ат­мосферные и вакуумные. Атмосферные массажеры с вертикальным корпусом бы­вают с вертикальными и горизонтальными лопастями.

Массажер ДК-82 (рис. 12, а) фирмы «Белам» (Голландия)открытого типа с вертикальным корпусом — чаном 1 и двумя вертикальными лопастями 2. Чан пря­моугольной формы имеет ножки, высота которых позволяет поднимать его вилка­ми электрокара. Сверху на фланце чана закреплена рама 4, на которой установлен привод лопастей 6, от которого приводится во вращение корпус планетарной пере­дачи 5 и внутренние зубчатые колеса, обеспечивающие вращение лопастей валами 3.

Рис. 12. Массажеры фирмы «Белам»:

а — ДК-82: 1 — чан; 2 — лопасти; 3 — валы лопастей; 4— рама; 5— планетарная передача; 6— привод лопастей;

б — ДК-20: 1 — чан; 2 — вал лопастей; 3 — лопасти; 4 — рама; 5 — привод лопастей.

Частота вращения лопастей изменяется от 0.05 до 0, 13с^-1. Мощность электродви­гателя привода 0, 74кВт, емкость чана 0, 7 м³, масса установки 335 кг.

Массажер ДК-20 (рис. 12, а) той же фирмы имеет такой же прямоугольный чан 1, выполненный из нержавеющей стали, но перемешивающие лопасти 3 го­ризонтальные и закреплены на вертикальном валу 2. Привод вала 5 установлен на раме 4, закрепленной на верхнем фланце чана. Мощность электродвигателя 0.3 кВт, емкость чана 0.45 м³, частота вращения вала 0.22 с^-1. Эти массажеры за­гружают посоленным на игольчатых шприцах мясом, заливают посолочной сме­сью и электрокаром отвозят в помещение с температурой около 4°С. Приводы лопастей присоединяют к пульту с программируемой управляющей системой, обеспечивающей прямое и образное вращение лопастей, паузу и общую продол­жительность процесса в зависимости от вида мяса. Общая продолжительность массирования доходит до 18 ч.

Массажеры другого вида изготавливают в виде лопастных смесителей. Масса­жер фирмы «АМФЕК» (США) вакуумный (рис. 13) состоит из дежи 5, сварен­ной в виде двух полуцилиндров, верхней крышки 4, герметично закрывающей де­жу, двух люков в передней стенке дежи, которые закрываются и открываются гидроцилиндрами 2. Верхняя крышка поднимается и опускается гидроцилинд­ром 3 через систему рычагов.

Рис. 13. Вакуумный массажер фирмы «АМФЕК»:

1 — рама; 2 — гидроцилиндры люков для выгрузки; 3 — гидроцилинар открывания крышки; 4 — крышка; 5 — дежа; 6 — привод лопастных валов; 7 — гидросистема; 8 — вакуумный насос; 9 — вал; 10 — рычаг; 11— лопасть

Внутри дежи размещены два лопастных перемешивающих вала, состоящих из собственно вала 9, специально спрофилированных лопастей 11 и рычагов 10. Ло­пасти установлены под углом к оси вала. Привод 6 вращения лопастей размещен на задней стенке дежи. Привод обеспечивает возможность регулирования часто­ты вращения лопастных валов в пределах 0, 31...3, 6 с^-1.

Дежу закрепляют на сварной раме 1, на которой также размещен вакуум­ный насос 8, гидросистема 7 и электрооборудование. Управление машиной в ручном или автоматическом режиме производят с пульта, закрепленного с боку на деже.

Массажеры этой серии выпускают с дежой, обеспечивающей единовремен­ную загрузку от 1800 до 2700 кг мяса. Подобного типа массажеры, выпускаемые рядом зарубежных фирм, обеспечивают единовременную загрузку 400...4500 кг посоленного мяса. Обработка сырья в этих массажерах очень эффективна, и об­щая продолжительность процесса составляет от одного до нескольких часов.

Оборудование для тумблирования мяса. Тумблирование производят во вращающейся емкости, в которую загружают предварительно посоленное на игольчатом инъекторе мясо и рассол. За счет цен­тробежных сил и сил трения куски поднимаются с обечайкой емкости и затем па­дают вниз. На обечайке изготавливают лопасти, которые интенсифицируют про­цесс. За счет падения и взаимного давления в кусках мяса происходит ускорение внутреннего переноса посолочных ингредиентов.

Существует несколько видов тумблеров, отличающихся видом и формой емкос­ти, способами их вращения, видами загрузочных и разгрузочных устройств и др.

Установки для тумблирования можно разделить на две группы:

- установки, в которых вращающиеся емкость и стенд с приводом раздельные;

-установки, в которых емкость закреплена на приводном стенде.

В первом случае в качестве емкости используют стандартную прямоугольную транспортную тележку или цилиндрический барабан с ходовыми роликами на дни­ще. Вакуумная установка Т-200 фирмы «Линггард» (Дания), показанная на рис. 14, состоит из стойки 4, на которой на валу закреплен корпус 2 и приводной

Рис. 14. Вакуумная установка для тумблирования Т-200 фирмы «Линггарл»:

1 — опоры; 2 – корпус; 3 – крышка; 4 - стойка с приводом; 5 – рычаг; 6— тележка

механизм вращения корпуса. Стойка закреплена на трех опорах 1. В корпусе смонтирован захват, который поднимают или опускают рычагом 5. В тележку 6 загружают прошприцованное рассолом мясо и наливают рассол. При опущенном захвате

тележку на колесиках закатывают в корпус, рычагом 5 ее поднимают и герметично прижимают к крышке 3. Затем создают под крышкой давление до 30кПа. После этого, с пульта, установленного на стойке, включают электродвигатель и таймер. Емкость приводится во вращение, и происходит обработка мяса. Мощность элект­родвигателя привода 0, 74кВт, масса установки (без тележки) 400кг.

Установка Я2-ФММ (рис. 15) близка по конструкции рассмотренной выше. Она также предназначена для тумблирования посоленного мяса и состоит из ста­нины 2, установленной на трех опорах, в которой размешены привод вращающегося корпуса 10 и подшипниковая опора 3 вала 8 корпуса. Привод имеет электро­двигатель 6, клиноременную передачу 5, червячный редуктор 7 и открытую зубчатую передачу 4. Корпус снабжен крышкой 11 с резиновым уплотнением. К крышке присоединен вакуумпровод 9, идущий от вакуумного насоса через ловушку-расширитель 1. Кинематическая схема машины показана на рис. 4.30. Она включает электродвигатель 1 привода, клиноременную передачу 2, 3, 4, червяч­ный редуктор 10, шестерню 9 и зубчатое колесо 5 открытой передачи, приводной вал 7 и подшипниковую опору 6.

Рис. 15. Установка для тумблирования мяса Я2-ФММ:

1— ловушка-расширитель; 2 — станина; 3 — подшипниковая опора; 4 — зубчатая передача; 5 — клиноременная передача; 6 — электродвигатель; 7 — червячный редуктор; 8 — вал корпуса; 9 — ва­куумпровод; 10— корпус; 11— крышка; 12 — направляющие

Рис. 16. Кинематическая схема тумблера Я2-ФММ:

1 — электродвигатель; 2., 4 — шкивы; 3 — клиновые ремни; 5 — зубчатое колесо: 6 — подшипниковая опора; 7 — приводной вал; 8 — корпус; 9 — шестерня; 10 — червячный редуктор; 11 — вакуумный насос

Машина работает следующим образом. Посоленное сырье загружают в стандартную транспортную тележку, которую вручную загружают в корпус 10 (см. рис. 15). Затем винтовым подъемным механизмом (на рисунке не по­казан) тележку прижимают к резиновому уплотнителю крышки 11. Включа­ют вакуумный насос и после достижения в корпусе давления 0, 07 МПа вклю­чают привод вращения. Частота вращения корпуса с тележкой 0, 17 с^-1, продолжительность обработки 30...60 мин в зависимости от вида продукта. Тележку выгружают после остановки привода и разгерметизации корпуса. Производительность установки 150...530 кг/ч, мощность электродвигателя привода 2, 2 кВт.

Установка типа ВТ фирмы «Сканио» (Швеция) состоит (рис. 17) из стенда 2 и сменных цилиндрических емкостей-барабанов 3. Барабан состоит из обечайки 5, ­

Рис. 17. Установка для тумблирования типа ВТ фирмы «Сканио» в позиции загрузки:

1 — поддон; 2 — стенд; 3 — барабан; 4 — крышка; 5— обечайка; 6— лопасти -ак­тиваторы; 7 — роликовая опора; 8 — колеса

внутри которой приварены продольные лопасти-активаторы 6. К дну барабана прикреплены четыре колеса 8. Сверху барабан закрывают съемной крышкой 4, имеющей резиновый уплотнитель. Барабан загружают в вертикаль­ном положении, закрывают крышкой, которую крепят откидными болтами. Затем барабан подключают к вакуумной системе, производят вакуумирование и снимают шланг.

Загруженный барабан на колесах перемещают к стенду и загружают на поддон 1 подьемника.

Затем подъемником (рис. 18, а) переводят барабан 7 в горизонтальное поло­жение и устанавливают на четыре опорных ролика, снабженных электроприводом. Барабан наклоняют под углом 15° к горизонту и приводят во вращение силами трения от вращающихся роликов. Подъемник работает от гидроцилиндра, к которому жидкость поступает от гидростанции 12. Там же расположена и вакуумная станция.

Рис. 18. Установка для тумблирования типа ВТ фирмы «Сканио» в позиции:

а — тумблирования, б — выгрузки: 1 — рама; 2, 11 — ограждение; 3 — поддерживающие ролики; 4 — упорный рычаг; 5 — крышка; 6 — патрубок для вакуумированни; 7 — барабан; 8— поддон; 9 — ходовой ролик; 10 — пульт управления; 12— гидро- и вакуумная станции; 13 — корпус механизма вращения барабана; 14 — ось; 15 — гидроцилиндр.

Управление процессом ручное или автоматизированное производят с пульта 10. После окончания процесса тумблирования (рис. 18, б) снимают крышку, поднимают упорный рычаг 4, снабженный двумя поддерживающими роликами 3. Ролики перекатываются по фланцу обечайки. Рычаг поворачива­ют на оси 14 гидроцилиндром 15. Затем подъемником барабан наклоняют и производят выгрузку продукции.

После этого барабан возвращают в исходное положение.

Установки типа ВТ имеют три типоразмера барабана с емкостью (м³): 0, 5, 0, 7 и 0, 9. Коэффициент загрузки барабана 0, 7. Мощность электропривода вращения барабана 1, 2 кВт.

При большой производительности загруженные барабаны (рис. 19) устанав­ливают на рамах 2 в один, два или три яруса. Каждый барабан опирается на две пары роликов 4, имеющих индивидуальные приводы 3. Приводы подключают к центральному пульту, с помощью которого могут быть установлены программы процесса для каждого из барабанов. Эта кассетная установка имеет отдельный подъемник для перевода барабана в горизонтальное положение и для вакуумирования и опрокидыватель для выгрузки продукта.

Рис. 19. Кассетная установка для тумблирования фирмы «Сканио»:

1 — барабан; 2 — рама; 3 — привод роликов; 4 — ролики.

В другой группе тумблеров барабаны закрепляют на двух опорах; консольно на одной опоре-валу; на валу и опорных роликах и на опорных роликах. Вид крепления зависит от емкости барабана, способа загрузки и выгрузки.

В тумблере МА-5 (рис. 20) фирмы «Карл Шнель» (Германия) барабан 2 уста­новлен на раме 1 на двух опорах. Одной опорой служит выходной вал привода 6 вращения барабана, второй — подшипниковая опора 7. Обечайка барабана ци­линдрической формы с двумя коническими днищами, в одном из которых имеет­ся люк 8 для загрузки и выгрузки продукта. Для загрузки барабан с открытой крышкой люка устанавливают в позицию III. Продукт в тележке 5 поднимают подъемником-опрокидывателем З с механическим приводом и загружают в бара­бан. Затем в позиции II люк закрывают крышкой, включают вакуумную систему и механизм вращения барабана. Частота и направление вращения барабана могут изменяться по программе, введенной в пульт управления 4. Единовременная загрузка

Рис. 20. Вакуумный тумблер МА-5 фирмы «Карл Шнель»:

1-рама; 2-барабан; 3 — подъемник-опрокидыватель; 4 — пульт управления; 5 — тележка; 6 — привод врашення барабана: 7— подшипниковая опора; 8 — люк; I— позиция выгрузки; II — обработки; III — загрузки

барабана 400...1000 кг. После окончания процесса продукт выгружают в тележку в позиции I.

Тумблеры подобной схемы выпускают не только с цилиндрическим барабаном, но и с биконическим, шестиугольным и других форм. Как правило, барабаны внутри снабжают лопастями для активизации процесса.

Для интенсификации процесса тумблирования применяют вибрацию.

Вакуумный вибротумблер ЯЗ-ФМС-65 фирмы «Уралмясомаш» (Россия), показанный на рис. 21, имеет цилиндрический барабан 5 емкостью 0, 65 м³, снабженный люком для загрузки-выгрузки. Люк герметично закрывают крышкой 4. Оси барабана установлены на промежуточные опоры, которые, в свою очередь, опираются на четыре упругие опоры (пружины) 3. Все это собрано на раме 1, к которой с торца присоединен корпус 7 приводного механиз­ма. На корпусе установлен пульт управления 6, обеспечивающий программное управление процес­сом. В период работы барабан защищают огражде­нием 2.

Максимальная загрузка барабана 300 кг, мощ­ность электродвигателя привода 4, 1 кВт, масса ма­шины 750 кг.

Совместное использование вибрации и вакуума в несколько раз сокращает продолжительность процесса, существенно повышает водосвязывающую способ­ность мяса и таким образом — выход готовой продукции.