ВАКУУМНЫЙ ВИБРОСМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 1994 года по МПК A22C5/00 A23G1/10 B01F13/02 

Изобретение относится к пищевой промышленности, точнее к производству колбасных и ветчинных изделий, и может быть использовано в других отраслях пищевой промышленности, где производят перемешивание компонентов, например в кондитерской.

Известен вибросмеситель, включающий корпус, выполненный в виде пары сопряженных по образующей цилиндрических емкостей, внутри которых смонтированы приводные рабочие перемешивающие органы и вибратор, установленный на амортизаторах.

Однако известное устройство не позволяет вакуумировать сырье при перемешивании.

Известно также устройство для помола мяса, включающее смесительную камеру со шнеком, установленную на амортизаторах, соединенную с вибратором и сообщенную с вакуумной системой [1] .

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет подвергать сырье объемному сжатию.

Известно устройство [2] , включающее мешалку механического перемешивания с вибрационной обработкой продукта под вакуумом 1,1 ˙10⁴ - 3,3˙ 10⁴ Па.

Однако это устройство не позволяет получить готовый продукт с достаточно высоким качественным выходом.

Предлагаемое изобретение позволяет интенсифицировать процесс перемешивания и повышение качества выхода готового продукта.

Цель достигается тем, что днище рабочей камеры выполнено вогнутым из укрепленной на пластинчатых стержнях микросетки и оснащено с наружной стороны ребрами, возбудитель колебаний выполнен в виде горизонтально размещенного полого цилиндра с заглушенными торцами, соединенного посредством трубопровода с баллоном инертного газа, при этом боковая поверхность цилиндра, обращенная к днищу камеры, перфорирована коническими отверстиями, расположенными на равном расстоянии друг от друга по окружности и длине, и сообщено с рабочей камерой таким образом, что отверстия расположены напротив ребер днища, причем лопасти мешалки выполнены из ферромагнитного материала.

Вибрация осуществляется инертным газом, поступающим из баллона под давлением до 1,6 МПа в цилиндрический корпус. Газ выходит из отверстия корпуса с большой скоростью и разбивается о острие выступов, расположенных на стержнях, в результате вокруг них возникают вихри, которые порождают резонансные колебания стержней и одновременно излучают интенсивные акустические колебания с ультразвуковой частотой в окружающую среду вакуумной камеры. Благодаря этому прилегающий слой продукта начинает колебаться с той же частотой. Пузырьки инертного газа вместе с вращающими ферромагнитными лопастями интенсивно перемешивают по всему объему продукта (фарша) и поступают в вакуумную систему. Ферромагнитный материал создает магнитное поле, которое воздействует на молекулы воды и продукта, и улучшает его качество. Вибросмешение происходит без доступа воздуха, что помогает сохранить качество фарша, а потом и колбасы.

Таким образом, предлагаемое техническое решение характеризуется новой совокупностью признаков, дающих дополнительный положительный эффект смешения путем интенсификации процесса обработки продукта в вакуумной камере, что соответствует критерию "Существенные отличия".

На чертеже показан разрез вибросмесителя.

Вибросмеситель 1 содержит загрузочную вакуумную камеру 2, внутри которой смонтирована мешалка с ферромагнитными лопастями 3. Вакуумная камера 2 снабжена герметизированной крышкой 4, в которую вмонтирован патрубок 5, соединяющий ее с вакуумной системой. В нижней части камеры 2 размещена микросетка 6, укрепленная на пластинчатых стержнях 7, выполненных из материала с максимальным модулем упругости (сталь 7, титан и т. п. ). В центре стержней 7 имеются выступы 8, направленные своим острием к коническим отверстиям 9, выполненные в стенке 10 цилиндрического корпуса 11. Корпус 11 крепится к вибросмесителю 1 с помощью перегородок 12. Стержни 7 закреплены с помощью шпилек к перегородкам 12. Цилиндрический корпус 11 соединен с трубопроводом 13 и газовым баллоном 14, с вентилем 15. Вибросмеситель 1 установлен на амортизаторах 16.

Вибросмеситель работает следующим образом.

В начале в загрузочную камеру 2 помещают сырье, воду и посолочные ингредиенты. Затем закрывают крышку 4 и включают вакуумную систему. При достижении заданного значения вакуума 1,1˙ 10⁴ - 3,3 ˙10⁴ Па приводят во вращение мешалки с ферромагнитными лопастями 3 и одновременно открывают вентиль 15 газового баллона 14. Газ под давлением до 1,6 МПа поступает через трубопровод 13 в цилиндрический корпус 11. Из корпуса 11 инертный газ с большой скоростью и давлением выходит из конических отверстий 9, разбивается о выступы 8 приваренных на стержнях 7, в результате чего вокруг них возникают вихри. Изменяющееся давление в зоне вихрей порождает резонансные колебания стержней 7, которые начинают излучать интенсивные акустические колебания с ультразвуковой частотой в окружающую среду камеры 2. Благодаря этому прилегающий к стержням 7 и сетки 6 слой фарша с водой начинает колебаться с той же частотой. Частота колебания зависит от давления газа и регулировка давления осуществляется вентилем 15. Воздействие этих колебаний на слой фарша обеспечивает незасорение сетки и свободный выход инертного газа через отверстия микросетки 6 и поступления газа в слой фарша.

Пузырьки инертного газа пронизывают весь слой по высоте продукта и вместе с вращающимися ферромагнитными лопастями 3 интенсивно перемешивают его по всему объему и не дают возможность прилипания частиц продукта к окружающим стенкам. Далее газ забирается вакуумной системой посредством патрубка 5 (на чертеже не показана система). Очищенный газ может быть использован вторично. Ферромагнитные лопасти 3 создают в камере 2 магнитное поле, которое благоприятно оказывает воздействие на молекулы воды и продукта, тем самым улучшает его качество. Вибросмешение происходит без доступа воздуха, что помогает сохранить окраску фарша.

Продолжительность обработки мяса, измельченного на волчке с диаметром отверстий сетки, равным 3 мм, 2-5 мин; для ветчинных изделий - 12-28 мин.

Предлагаемый вибросмеситель обладает меньшей металлоемкостью по сравнению с существующим и проще в изготовлении. При этом качество получаемого продукта выше, а габаритные размеры могут быть подобраны для любого малого производства. (56) Авторское свидетельство СССР N 364451, кл. В 28 С 5/14, 1971.

Авторское свидетельство СССР N 925290, кл. А 23 В 4/023, 1982.

Использование: в процессах смешивания при производстве колбасных, ветчинных изделий, а также в кондитерской промышленности. Сущность изобретения: вибросмеситель вакуумный для пищевых продуктов включает установленную на амортизаторах рабочую камеру, оснащенную лопастной мешалкой и герметизированной крышкой с патрубком для сообщения с вакуумной системой. Днище камеры выполнено вогнутым из укрепленной на пластинчатых стержнях микросетки и оснащено с наружной стороны ребрами. Под днищем размещен возбудитель колебаний, выполненный в виде горизонтально расположенного полого цилиндра с заглушенными торцами, соединенного посредством трубопровода с баллоном инертного газа, при этом боковая поверхность цилиндра, обращенная к днищу камеры, перфорирована коническими отверстиями. Отверстия расположены на равном расстоянии друг от друга по окружности и длине. Цилиндр сообщен с рабочей камерой таким образом, что отверстия расположены напротив ребер днища. Лопасти мешалки могут быть выполнены из ферромагнитного материала. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ВАКУУМНЫЙ ВИБРОСМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, включающий установленную на амортизаторах рабочую камеру, оснащенную лопастной мешалкой и герметизированной крышкой с патрубком для сообщения с вакуумной системой, и размещенный под днищем рабочей камеры возбудитель колебаний, отличающийся тем, что днище рабочей камеры выполнено вогнутым из укрепленной на пластинчатых стержнях микросетки и оснащено с наружной стороны ребрами, возбудитель колебаний выполнен в виде горизонтально размещенного полого цилиндра с заглушенными торцами, соединенного посредством трубопровода с баллоном инертного газа, при этом боковая поверхность цилиндра, обращенная к днищу камеры, перфорирована коническими отверстиями, расположенными на равном расстоянии друг от друга по окружности и длине, и сообщена с рабочей камерой так, что отверстия расположены напротив ребер днища. 2. Вибросмеситель по п. 1, отличающийся тем, что лопасти мешалки выполнены из ферромагнитного материала.