CC BY
6
МОДЕРНИЗАЦИЯ ЛОПАСТНОГО СМЕСИТЕЛЯ ДЛЯ МЯСНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
А.В. Майоров, канд. техн. наук, доцент А.Э. Леухин, студент А.С. Кулалаева, студент Марийский государственный университет (Россия, г. Йошкар-Ола)
DOI:10.24412/2500-1000-2021-10-1-117-119
Аннотация. В статье рассматривается модернизация лопастного смесителя. Основным недостатком данного оборудования является крайне низкое качество перемешивания фарша с остальными ингредиентами, что ведет не только к снижению эффективности производственного процесса, но и к ухудшению качества готового продукта. Также нельзя не отметить, что специфическая конструкция машины приводит к нагреву мясного сырья в процессе его перемешивания, что ведет к началу денатурации белков и к ухудшению сочности готового продукта, что отрицательным образом сказывается на его вкусовых качествах. Также данное устройство не может применяться для осуществления процедуры смешивания различных иных овощных ингредиентов, рыбы. За счет использования улучшенного смешивающего устройства можно будет не только улучшить качество перемешивания фарша, но и добиться эффекта повышения общей производительности производственного процесса. Такой вариант модернизации вполне реализуем в том числе и на пищевом производстве.
Ключевые слова: мешалка, фарш, качество, переработка, вариатор.
На мясоперерабатывающих предприятиях после измельчения сырья его перемешивают с ингредиентами рецептур для получения однородных систем. Потребность в этой операции может возникать при смешивании различных компонентов; для вымешивания сырья до нужной консистенции; в процессе приготовления эмульсий и растворов; для обеспечения однородного состояния продукции в течение определенного времени; в случае, когда необходимо интенсифицировать тепло- и массообменные процессы [1].
Выбор способа перемешивания и оборудования для выполнения этой операции определяется целью перемешивания и агрегатным состоянием обрабатываемых сред. Наиболее распространенные способы перемешивания - с помощью мешалок различной конструкции (механическое), сжатым воздухом, паром или инертным газом (пневматическое), с помощью насосов и сопел (циркуляционное), непрерывное перемешивание за счет интенсивного взаимодействия в потоке двух или более разнородных жидкостей (поточное) [2].
В мясной промышленности наибольшее распространение получило механическое перемешивание, применяемое в качестве основного или сопутствующего процессов. Перемешивание является основным процессом при производстве колбасных изделий, фаршевых консервов и полуфабрикатов; при производстве соленых и копченых мясных продуктов, пищевых и технических жиров, клея, желатина, органопрепаратов, переработке крови - этот процесс выполняет роль сопутствующего [3].
Устройство для замешивания выступает в качестве рабочего элемента мешалок. Особенности конструкции таких элементов обусловлены спецификой получаемого продукта и спецификой сырья. Смешивающие устройства вертикального типа используются в вертикальных емкостях. Они имеют вид вращающихся смесительных валов, которые отличаются самыми разными по своей форме и месту расположения лопастями
Необходимый технологический эффект операции перемешивания мясного сырья, в первую очередь, зависит от конструктив-
ных особенностей и типа фаршемешалок. В зависимости от расположения рабочих органов в резервуаре они делятся на вертикальные и горизонтальные.
Фаршемешалки могут быть с открытым и герметичным резервуарами. В зависимости от способа выгрузки фаршемешалки делятся на машины с поворотным, опрокидывающимся и неподвижно закрепленным резервуарами.
На современных мясоперерабатывающих предприятиях в цехах по производству мясных продуктов для смешивания ингредиентов часто используются лопастные смесители фарша, состоящие из резервуара - дежи, где происходит операция перемешивания, рабочего органа - перемешивающего устройства, а также привода, обеспечивающего вращение рабочего органа.
Недостатками данной машины являются:
- неравномерное смешивание ингредиентов по всей его массе из-за постоянного режима перемешивания во времени, т.е. остаются зоны неперемешанного фарша, что в конечном итоге снижает качество продукции и производительность машины, а также цеха.
- чрезмерный нагрев фарша в процессе смешивания ингредиентов приводит к денатурации белков, что обусловливает снижение их водосвязывающей способности. Например, густой фарш быстрее нагревается в результате не нарастающего механического воздействия рабочих органов в ходе смешивания;
- не позволяет использовать рассматриваемую фаршемешалку для различных типов пищевых продуктов, включая овощи, рыбу и др.
В связи с вышеизложенным, предлагается изменять режим перемешивания во время работы лопастной фаршемешалки с помощью клиноремённого вариатора с гидравлическим управлением.
Вязкость перемешиваемого продукта контролируется датчиками вязкости, расположенными на месильном органе. Датчики в свою очередь дают импульс на бортовой компьютер, который обрабатывает их результаты, и на основе проработан-
ных, вложенных программ и алгоритмов дает сигнал на исполнительный механизм-цепочку - электрогидравлический распределитель и гидроцилиндр на вариаторном узле привода месильного органа. Скорость ведущего шкива увеличивается или уменьшается, в зависимости от показания датчиков вязкости.
Датчик вязкости предназначен для обеспечения возможности проведения выборочных или постоянных измерений вязкости и температуры. Датчик работает с применением полупроводниковой технологии и не имеет подвижных деталей. Он не подвержен влиянию ни вибраций, ни скорости движения жидкости, не требует калибровки в месте установки. Так как он не имеет подвижных деталей и герметизирован, он может полностью погружаться в любую жидкость.
Принцип действия клиноременного вариатора с дистанционным управлением основан на синхронном изменении рабочих диаметров ведущего и ведомого шкивов в процессе их вращения при помощи гидроцилиндра.
Подвижные диски установлены с противоположенных сторон, чтобы при изменении из положения плоскость движения ремня оставалась перпендикулярной осям вращения шкивов.
Предлагаемый вариаторный узел состоит из двух осей и расположенных на них парных раздвижных конусных шкивов. На оси ведомого шкива расположен исполнительный механизм - гидроцилиндр, а основными элементами вариатора являются ведущий и ведомый шкивы, а также бесконечный клиновой ремень. Каждый из шкивов состоит из пары раздвижных конусов. Когда ведомую пару раздвигает гидроцилиндр, другая сдвигается. При этом ремень так перемещается в конусах, что рабочий радиус одной пары уменьшается, а другой - увеличивается. За счет этого изменяется передаточное отношение вариатора и осуществляется регулирование частоты вращения при неизменной частоте вращения ведущего шкива.
Модернизированная лопастная фаршемешалка с бесступенчатой системой изменения интенсивности перемешивания ма-
териала в зависимости от вязкости сырья другой. Предложенная модернизация сме-позволяет повысить производительность сителя может быть легко реализована в путем равномерного смешивания сырья, пищевой промышленности. будь то мясной продукт или какой-либо
Библиографический список
1. Ивашов В.И.Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности: учеб. - СПб.: ГИОРД, 2010. — 736 с.
2. Ковалевский В.И. Проектирование технологического оборудования и линий: Учебник для вузов. - СПб.: Гиорд, 2007. - 320 с.
3. Плаксин Ю.М. Процессы и аппараты пищевых производств: Учебник для вузов / Ю.М. Плаксин, Н.Н. Малахов, В.А. Ларин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: КолосС, 2006. -760 с.
MODERNIZATION OF THE VANE MIXER FOR THE MEAT INDUSTRY
A.V. Mayorov, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor
A.E. Leukhin, Student
A.S. Kulalaeva, Student
Mari State University
(Russia, Yoshkar-Ola)
Abstract. The article discusses the modernization of the paddle minced meat mixer. The main disadvantage of this equipment is the extremely low quality of mixing the minced meat with the rest of the ingredients, which leads not only to a decrease in the efficiency of the production process, but also to a deterioration in the quality of the finished product. It should also be noted that the specific design of the machine leads to heating of raw meat during its mixing, which leads to the onset of denaturation of proteins and deterioration of the juiciness of the finished product, which negatively affects its taste. Also, this device cannot be used to carry out the procedure for mixing various other vegetable ingredients, fish. By using an improved mixing device, it will be possible not only to improve the mixing quality of the minced meat, but also to achieve the effect of increasing the overall productivity of the production process. This modernization option is quite feasible, including in the food industry.
Keywords: mixer, minced meat, quality, processing, variator.
