CC BY
20
СТАТИСТИЧЕСКИМ АНАЛИЗ
РАЗМЕРОВ МЯСНОЙ СТРУЖКИ
Ивашов В. И., академик РАН, Захаров А. Н., канд. техн. наук, Каповский Б. Р., Кожевникова 0. Е., Пчелкина В. А., канд. техн. наук ФГБНУ «ВНИИМП им. В.М. Горбатова»
При резании многолезвийным инструментом замороженного 11мяса есть существенное отличие от такой же обработки традиционных материалов (металлов, древесины, пластиков и др.) - значительная неоднородность замороженного мясного сырья по структурному и текстурному признакам, влияющая на качество измельчения [1,2,6,7,8].
УДК 637.513.4 Ключевые слова:
измельчение, размеры мясной стружки, статический анализ размеров мясной стружки, геометрия режущего инструмента
Различное количество льда (воды) в замороженном мясе при разных температурах хранения, наличие жировой и соединительной тканей - это структурные признаки его неоднородности. При резании замороженных мясных блоков на качество измельчения влияет различная ориентация волокон мышечной ткани в объеме блока продукта относительно лезвий рабочего инструмента измельчителя, что является текстурным признаком неоднородности сырья.
На рисунке 1 показаны линейные размеры мясной стружки (толщина и ширина), полученной на экспериментальной установке ИБФ - 1 конструкции ВНИИМП измельчением исходного замороженного сырья (части блока замороженного мяса промышленного типоразмера, говядина). Воздействие указанных выше факторов влияния на степень измельчения носит случайный характер, поэтому целесообразно провести статистический анализ размеров мясных стружек при измельчении сырья многолезвийным инструментом, комплектующим установку ИБФ -1. Статистический анализ состоит из решения следующих задач: 1) из массива данных измерений размеров мясной стружки (толщины и ширины), полученных в результате микроструктурного анализа измельченного мяса, сформировать группированные статистические ряды данных [4, 5, 6] по виду размера мясной стружки, применяемого режущего инструмента и режима резания; 2) построить гистограммы численного распределения размеров мясной стружки по выбранным диапазонам их значений; 3) в виду субъективности выбора границ диапазонов размеров мясной стружки, следует построить гистограммы плотности статистической частоты [4,5,6] распределения размеров мясной стружки по выбранным диапазонам их значений, показывающие вероятность попадания размера мясной стружки в диапазон значений с учетом его длины. Целесообразно изучить также возможность выравнивания статистических распределений размеров мясной стружки, полученных в результате эксперимента, теоретическим распределением (нормальным распределением Гаусса). Решая эту задачу, можно получить дополнительные знания о физической картине процесса измельчения
замороженного мясного сырья многолезвийным инструментом, что позволит обоснованно выбрать его геометрию.
На рисунках 2 и 3 представлены результаты статистического анализа размеров мясной стружки образца измельченного сырья, полученного на установке ИБФ -1.
Статистический анализ опытного распределения ширины стружки показал, что существует значительная дисперсия её значений возле оценки математического ожидания распределения (оценка среднего квадратического отклонения составляет более 54% от значения оценки математического ожидания). В отличии от опытного распределения толщины стружки, опытное распределение ширины стружки, как показывают расчеты, не подчиняется закону Гаусса. Это обстоятельство можно объяснить определяющим влиянием на размер ширины мясной стружки величины следа режущего лезвия рабочего инструмента на поверхности резания замороженного мясного блока. По проекции поверхности резания мясного блока на развертку боковой поверхности режущего инструмента
Рис. 1. Размеры мясной стружки [говядина], а,-толщина стружки, мкм; Ь,- ширина стружки, мкм.
ВСЕ О МЯСЕ №4 | 2015
É
14 12 10 S
1
1 ■
■ 1 1
1 1 1 1
21,67 40 6060 80 SO- 100- 120- 140-40 loo 120 140 ISO
Границы диапазонов значений толщины стружки, МММ
ё.
5 4 3 2
•V*
fr
Границы диапазонов значений ширины мясной стружки, мим
Рис. 2. Гистограмма распределения плотности частоты Рис. 3. Гистограмма распределения плотности частоты по диапазонам значений толщины мясной стружки. П* по диапазонам значений ширины мясной стружки.
можно определить, что максимальным размер следа лезвия на поверхности резания мясного блока (116,76 мм) превышает минимальный размер следа лезвия на той же поверхности (4,12 мм) более, чем в 28 раз. Известно, что при нормальном распределении случайной величины факторы влияния должны быть сравнимы по степени воздействия на её рассеивание [5, 6]. В рассматриваемом случае фактор изменения длин следов одновременно режущих лезвий рабочего инструмента измельчителя ИБФ - 1 превалирует по своему влиянию над другими факторами влияния (неоднородность сырья по текстурному и структурному признакам, изменение температурного поля в объёме блока сырья). Из этого следует, что для снижения дисперсии значений ширины мясной стружки в целях повышения качества измельчения целесообразно применять инструмент с фрагментированными на сегменты режущими кромками, причем, чем ближе будут располагаться сегменты друг к другу по винтовым линиям на цилиндрической боковой поверхности инструмента, тем ниже будет дисперсия значений ширины мясной стружки по всем указанным
факторам влияния на её рассеивание. Повысить качество измельчения возможно также стабилизацией параметров режима резания в процессе работы измельчителя, что приведет к снижению дисперсии толщины получаемой мясной стружки. |
КОНТАКТЫ:
Ивашов Валентин Иванович Захаров Александр Николаевич
+7 (495)676-6691 Каповский Борис Романович Кожевникова Ольга Евгеньевна Пчелкина Виктория Александровна
+7 (495)676-6751 зуз1ет (avniimp.ru
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Лисицын A.B. Измельчение замороженного блочного мяса методом фрезерования / A.B. Лисицын, В.И. Ивашов, А.Н. Захаров, Б.Р. Каповский, Д.А. Максимов II Всё о мясе. - 2013. -№4,- С.42-46
2. Лисицын A.B. Интеллектуальная система управления качеством мясных фаршей / A.B. Лисицын, В.И. Ивашов, А.Н. Захаров, Б.Р. Каповский, O.E. Кожевникова II Всё о мясе. - 2013. -№6,- С.32-36
3. Максимов Д.А. Автоматическое управление процессом тонкого измельчения мясного сырья / Д.А. Максимов, Б.Р. Каповский, А.Н.Захаров//Мясная индустрия -2013.-№1,- С.42-44
4. Боровков, A.A. Математическая статистика. Оценка параметров. Проверка гипотез / A.A. Боровков. - М.: «Наука», 1984. - 472 с.
5. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. - М.: «Наука», 1964. - 576 с.
6. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей и её инженерные приложения / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. - М.: «Наука», 1988. - 480 с.
7. Горбатов, A.B. Структурно - механические характеристики пищевых продуктов / A.B. Горбатов, A.M. Маслов, Ю.А. Мачихин и др.; под ред. A.B. Горбатова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 296 с.
8. Илюхин, В.В. Физико-технические основы криоразделения пищевых продуктов / В.В. Илюхин. - М.: Агропромиздат, 1990. - 207 с.
9. Чижикова, Т.В. Машины для измельчения мяса и мясных продуктов / Т.В. Чижикова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.-302 с.
201Б I №4 ВСЕ О МЯСЕ
