CC BY
10
УДК 631.361.7(470.54)
В. С. Нагорских, А. А. Блинченко
МЕХАНИЗАЦИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛОДОВ
УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
V. S. Nagorski, A. A. Blinchenko MECHANIZATION OF FRUITS PROCESSING URAL STATE AGRARIAN UNIVERSITY
Представлен разработанный и изготовленный опытный образец универсальной механизированной установки для переработки плодов в фермерских, крестьянских и личных хозяйствах. Установка работает по схеме «подающий шнек - измельчающий нож - решетка - прессующий шнек соковыжималки». Представлены результаты переработки груш с использованием соковыжималки с измельчением.
Показано, что благодаря своевременной переработке плодов груш и яблок селекционная станция избежит убытков в размере 288000 рублей.
Ключевые слова: соковыжималка, производительность, прессующий шнек, выход сока.
Валентин Семенович Нагорских
Valentin Semenovich Nagorskikh кандидат технических наук, доцент, профессор E-mail: zoiksi@mail.ru
В условиях рыночной конкуренции необходимо создание новых и совершенствование существующих процессов и устройств для эффективного производства высококачественных продовольственных продуктов и кормов из сырья растительного происхождения.
Большинство населения Свердловской области проживает в техногенных зонах вокруг крупных промышленных центров. Поэтому главной задачей сельского хозяйства является выращивание сельскохозяйственных культур на экологически чистых землях и производства из них качественных полноценных продуктов питания. Особенно важно, чтобы в рационе питания населения, согласно принятым нормам, были фрукты и овощи, выращенные в фермерских хозяйствах и на приусадебных участках, от этого в первую очередь зависит здоровье каждого человека.
В Свердловской области находится более 850 кол -лективных садов, где в среднем собирают до 80 тонн в год различных сортов фруктов и ягод. Однако в урожайные годы половина созревших плодов безвозвратно теряется, поскольку основная часть фруктов летних сортов обладает низкой лёжкостью, т. е. не подлежит длительному хранению.
Исследованиями научного сотрудника Свердловской селекционной станции садоводства Г .Н. Тара-
The developed and made prototype of the universal mechanized plant for processing fruits in farmer, country and personal farms is presented. Plant works according to the scheme "giving screw -crushing knife - lattice - juice extractor pressing screw ". Results of pears processing with juice extractor using crushing are presented.
It is shown that thanks to timely processing of pears and apples the selection station will avoid losses of 288000 rubles.
Keywords: juice extractor, productivity, the pressing screw, juice exit.
Анна Александровна Блинченко
Anna Aleksandrovna Blinchenko аспирант
совой [1] доказано, что лёжкость урожая групп различных сортов составляет от 2 до 7 дней. Полная переработка собранных высоковитаминных фруктов и ягод является актуальной проблемой. Подробно изучив данную проблему в УрГАУ был разработан и изготовлен опытный образец универсальной, механизированной установки для переработки плодов в фермерских, крестьянских и личных хозяйствах.
Механизированная установка состоит из серийного электропривода М-250 (УКМ-12), к которой добавлено съемное устройство для переработки плодов и ягод. Схема опытной установки показана на рисунке 1.
Предложенное устройство, защищенное патентом РФ на изобретение и полезную модель [2, 3], работает по схеме "подающий шнек - измельчающий нож - решетка - прессующий шнек соковыжималки" или сокращенно " шнек - нож - решетка - шнек". Работа по этой схеме позволяет при переработке фруктов и ягод последовательно и комплексно, не прерывая технологического процесса, проводить в первую очередь измельчение плодов (в том числе твердых сортов), а затем - отжим измельченного сырья прессующим шнеком. Это позволяет более рационально использовать и загружать электропривод, снижая энергозатраты.
Щ
Вестник Курганской ГСХА
№ 4, 2013
93
1 - емкость для отжима; 2 - съемное универсальное устройство; 3 - пульт управления; 4 - емкость для сырья; 5 - емкость для сока; 6 - электропривод; 7 - регулятор отжима Рисунок 1 - Схема опытной установки для переработки плодов
Особенностью предложенного устройства яв- ство получаемого сока и сокращается время пере-
ляется то, что после подающего шнека измельчен- работки.
ное растительное сырье тут же прессуется вторым На рисунке 2 представлена схема базового уни-
конусным шнеком, при этом растительное сырье не версального устройства для получения сока из ягод и
успевает окислиться, тем самым повышается каче- фруктов твердых сортов.
8 q Ю
1 - цилиндрический падающий шнек; 2 - корпус устройства; 3 - сменный нож; 4 - противорежущая решетка; 5 - удлинитель; 6 - конусный шнек; 7 - сменная фильтрующая сетка; 8 - регулятор; 9 - корпус соковыжималки;
10 - накидная гайка.
Рисунок 2 - Схема универсального устройства для получения сока из фруктов и овощей
В устройство входят следующие компоненты: цилиндрический подающий шнек 1, получающий вращение от электропривода. На выходном конце вала подающего шнека закреплен удлинитель 5, на котором установлен сменный нож 3 и противорежущая решетка 4, крепится конусный шнек 6 соковыжималки. Цилиндрический подающий шнек с собранными деталями 3, 4, 5 установлен в корпусе 2 устройства. На прессующий шнек установлен корпус 9 соковыжималки, имеющий перфорацию или сменную фильтрующую сетку 7 и регулятор 8 для изменения степе-
ни отжима измельченного сырья и формирования его в виде жгутов для последующей сушки [4].
Большое основание конусного прессующего шнека выполнено в виде плоского ножа, прилегающего к решетке и очищающего ее от измельченного сырья в процессе работы. Корпус соковыжималки 9 закреплен к основному корпусу 2 накидной гайкой 10. Решетка фиксируется в корпусе при помощи паза и шпонки в верхней части корпуса.
Детали съемного прессующего устройства (опытного образец) изготовлены из нержавеющей стали, нейтральной к пищевым продуктам.
Поскольку плоды имеют разную плотность, то для оптимальной загрузки электропривода при переработке применяется частотный преобразователь для регулирования частоты вращения асинхронного давления Р 40. В результате частота вращения, применяемого электродвигателя мощностью 1,5 кВт, регулируется в интервале 750-2500 об/мин [4].
Для дальнейших исследований опытной установки по переработке плодов и ягод с руководством Свердловской селекционной станции садоводства администрацией был заключен договор о творческом сотрудничестве. В соответствии с этим договором в течение 2009-2010 гг. проведены испытания механизированной установки по переработке плодов в производственных условиях.
Переработка плодов, в частности груш и яблок, проводилась по мере созревания сортов. Исследованию подверглись восемь районированных сортов груш. Масса каждой партии при переработке составляла 5-50 кг. Это позволит обеспечить достоверность
данных, которые будут анализироваться в процессе исследований, с учетом технологических потерь и операций при подготовке сырья.
Масса плодов груш составила от 17 г (Поля) до 166 г (Гвидон). Перед прессованием крупные груши резали на 2-3 части с удалением черешка, семенные камеры не удалялись.
В процессе переработки при прессовании соковыжималкой с измельчением в количественном выражении был получен выход сока с мякотью в пределах от 61,5 до 86,6 % от массы груш. Максимальный выход сока с мякотью получен у груш сорта Радужная (вариант №2) - 86,6 %, минимальный - у груши сорта Чусовая (вариант №7) - 61,5 %. Результаты переработки представлены в таблице 1.
Представленные результаты испытаний показывают, что предложенное устройство комплексной переработки груш и яблок технически осуществимо и позволяет расширить ассортимент плодоовощной продукции, увеличив выход сока до (70- 85) % .
Таблица 1 - Результаты переработки груш с использованием соковыжималки с измельчением
№ варианта Сорта груш Выход сока с мякотью, % Отжим (семян и кожицы)
1 Талица 82,2 14,7
2 Радужная 86,6 10,1
3 Заречная 79,1 17,9
4 Пингвин 72,8 23,4
5 Поля 84,8 11,9
6 Гвидон 82,0 14,9
7 Чусовая 61,7 35,5
8 Сентябрина 74,3 21,0
Установка, предназначенная для переработки плодов по безотходной технологии в фермерских, крестьянских и личных хозяйствах, имеет следующие технические характеристики:
1 Производительность - 100-250 кг/час.
2 Исполнение - настольное.
3 Номинальное напряжение тока 220/380 В.
4 Мощность двигателя - 1,5 кВт.
5 Частота вращения вала - 120-330 об/мин.
6 Диаметр решеток - 82 мм.
7 Диаметр отверстий в корпусе прессующего устройства - 1,5-2 мм.
8 Выход сока с мякотью при переработке груш - 70-85 %
9 Габаритные размеры - 1000^320^475 мм.
10 Масса - 55 кг.
Основными достоинствами установки являются повышенное сохранение витаминов и других питательных веществ в переработанных продуктах, как жидкой, так и твердой фракции, а также ее экономичность и экологичность.
Из-за низкой лёжкости плодов груш и яблок селекционная станция ежегодно теряет до 15 тонн уро-
жая, что составляет в денежном выражении примерно 288000 руб. убытков. Этих потерь можно избежать, если обеспечить своевременную полную переработку плодов.
Список литературы
1 Нагорских В. С., Швецов В. В., Нецветаев В. А., Кирсанов Ю. А. Механизация переработки овощей и фруктов в фермерских хозяйствах. Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции «Коняевские чтения» / В. С. Нагорских, В. В. Швецов, В. А. Нецветаев, Ю. А Кирсанов. - Екатеринбург: ФГОУ ВПО УрГСХА, 2008.
2 Патент РФ №72819. Устройство для прессования сока из плодов / А. Н. Семин, В. С. Нагорских, С. Б. Зырянов и др., 2008.
3 Патент РФ№2350230. Устройство для прессования сока из цельных плодов и овощей / А. Н. Семин, В. С. Нагорских, С. Б. Зырянов и др., 2009.
4 Калугин С. А. Доработка регулятора частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей. -Радио. - 2002. - № 3.
