СПОСОБ ТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2008 года по МПК B02C18/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам тонкого измельчения мяса, рыбы, растительных и других продуктов в перерабатывающих отраслях.

Известен способ тонкого измельчения мясного фарша в куттере периодического действия при помощи быстро вращающихся серповидных ножей, установленных комплектно на приводном валу. В комплект входят несколько ножей. Подача и отвод сырья в зону измельчения осуществляют вращением чаши, заполненной мясным сырьем (см. Пелеев А.И. "Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности", - М.: Издательство "Пищевая промышленность", 1971 г., издание третье, стр.306, рис.150).

Недостатком данного способа является то, что весь процесс измельчения сырья осуществляют одним видом ножей, с одинаковыми конфигурациями режущих кромок, установленных в ножевой головке приводного вала. Процесс измельчения состоит из трех этапов, переходящих последовательно один в другой. Начальный этап - измельчаемая масса сырья состоит из крупных кусочков; промежуточный - кусочки сырья еще не достигли заданного измельчения; заключительный этап, когда достигнута заданная степень измельчения фарша. Отсюда использование одинаковых ножей, предназначенных для какого-либо одного этапа измельчения, неизбежно приводит к увеличению продолжительности процесса измельчения на других этапах, а также к увеличению количества оборотов, совершаемых чашей. Для уменьшения длительности процесса прибегают к увеличению скорости вращения ножей. Это влечет за собой дополнительные энергетические затраты, нагревание фарша и опасность его перекуттерования, что существенно снижает качество готовой продукции.

Задачей изобретения является сокращение продолжительности процесса куттерования, улучшение качества готовой продукции, а также уменьшение энергетических затрат.

Указанная задача достигается тем, что в способе тонкого измельчения пищевых продуктов, предусматривающем подачу сырья при помощи вращения чаши, разрезание его частиц в три этапа режущим инструментом, состоящим из комплекта серповидных ножей, закрепленных в ножевой головке, и отвод фарша, разрезание частиц производят поочередно тремя комплектами ножей разных видов, закрепленных с определенной последовательностью в ножевой головке, при переходе измельчаемого сырья от одного комплекта к другому, величину серповидной кривизны и длину режущей кромки ножей уменьшают, при этом все этапы разрезания частиц осуществляют одновременно за один оборот чаши, которую вращают с угловой скоростью в пределах 0,5-1,5 об/мин.

На фигуре 1 изображен схематически общий вид куттера; на фигуре 2 - вид сверху на ножовую головку; на фигуре 3 - виды куттерных ножей, закрепленных последовательно в ножевой головке.

Способ тонкого измельчения пищевых продуктов осуществляют следующим образом. Мясное сырье или фарш загружают в чашу 1 куттера и подают его путем вращения чаши 1 к режущему инструменту (см. Фиг.1).

Режущий инструмент состоит из трех комплектов 2, 3, 4 (см. Фиг.2) ножей разных видов, закрепленных последовательно в ножевой головке 5. Ножевая головка 5 установлена на валу куттера, вращающегося с угловой скоростью 3000 об/мин. В каждый комплект входят, например, по два ножа одной конфигурации, у которых одинаковые серповидная кривизна и длина режущей кромки. Процесс начального измельчения представляет собой разрезание крупных частичек сырья ножами, установленными в комплекте 2. Сырье включает в себя как мышечную, так и различные виды соединительной ткани.

Частицы мышечной и соединительной тканей обладают различными прочностными характеристиками. Наибольшее сопротивление резанию оказывает соединительная ткань. Чтобы эффективно преодолевать сопротивление соединительной ткани, необходимо резание осуществлять со скольжением. Для этого в комплект 2 устанавливают вид ножей, имеющий наибольшую серповидную кривизну и самую протяженную режущую кромку (см. Фиг.3а). Этот вид ножей имеет явно выраженную тангенциальную составляющую сопротивления резанию, которая обеспечивает смещение сырья по лезвию ножа, создавая скользящее разрезание частичек. При этом их конфигурация обладает максимальной площадью боковой поверхности, трущейся о сырье, что может вызвать нежелательное нагревание фарша. Однако на первом или начальном этапе измельчения нагревание фарша от трения незначительно, т.к. основная масса сырья еще не обладает адгезионными свойствами (липкостью). После прохождения сырья через ножи комплекта 2 начинается второй этап измельчения ножами комплекта 3.

Измельчаемые частички стали меньшего размера. Масса сырья начинает приобретать адгезионные свойства (липкость), возрастает трение о боковые поверхности ножей. Поэтому в комплект 3 устанавливают другой вид ножей (см. Фиг.3в), имеющих меньшую серповидную кривизну и укороченную длину режущей кромки, соответственно у них значительно уменьшена площадь боковой поверхности. При этом, ножи, установленные в комплекте 3, сохраняют эффект резания со скольжением, поскольку частички хоть и уменьшились, но они еще обладают значительными размерами. После прохождения сырья через ножи комплекта 3, частички становятся еще более мелкими, однако необходимая степень измельчения на втором этапе пока не достигнута.

Наступает третий заключительный этап, когда частички проходят через ножи, установленные в комплекте 4. Масса сырья приобретает ярко выраженные адгезионные свойства, существенно возрастает сила трения о боковые поверхности ножей. Исходя из этого, в комплект 4 устанавливают следующий вид ножей (см. Фиг.3с). Данные ножи обладают минимальной серповидной кривизной и протяженностью режущей кромки, а также самой малой площадью боковой поверхности. У этого вида ножей преобладает уже нормальная составляющая сопротивления резанию, которая создает не скользящее, а рассекающее резание частичек. Это вызвано тем, что в полученной эмульгированной среде мелкие частички приобретают значительную подвижность и начинают сваливаться с режущей кромки вышеуказанных ножей.

На этом этапе достигают заданной минимальной величины измельчения частичек, в результате чего образуется полидисперсная пищевая система, которую можно назвать "пищевая эмульсия".

Совместив три этапа измельчения мясного сырья, весь процесс куттерования осуществляют за один оборот чаши 1. Частота вращения чаши 1 лежит в пределах 0,5-1,5 об/мин. Вращение 0,5 об/мин применяют для измельчения мясного сырья низких сортов, где присутствует значительное количество различных видов соединительной ткани. Ускоренное вращение чаши до 1,5 об/мин предназначено для измельчения мясного сырья высокого качества, где соединительная ткань практически отсутствует или находится в незначительных количествах.

После окончания процесса куттерования измельченный фарш выгружают, а чашу 1 заполняют следующей порцией мясного сырья и процесс тонкого измельчения повторяется.

Таким образом, установка в ножевой головке куттера ножей разных видов и конфигураций позволила совместить все этапы измельчения мясного сырья за один оборот чаши, существенно сократив продолжительность процесса куттерования. Уменьшение площадей боковых поверхностей ножей привело к снижению сил трения при измельчении и снижению уровня нагрева фарша, улучшив качество готовой продукции. Сокращение продолжительности куттерования значительно уменьшает энергозатраты, связанные с процессом тонкого измельчения пищевых продуктов, что позволяет перевести предлагаемое изобретение в разряд энергосберегающих технологий.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам тонкого измельчения мяса, рыбы, растительных и других продуктов в перерабатывающих отраслях. Способ тонкого измельчения пищевых продуктов включает подачу сырья при помощи вращения чаши, разрезание его частиц в три этапа режущим инструментом, состоящим из комплекта серповидных ножей, закрепленных в ножевой головке, и отвод фарша. Разрезание частиц производят поочередно тремя комплектами ножей разных видов, закрепленных с определенной последовательностью в ножевой головке, а именно, при переходе измельчаемого сырья от одного комплекта к другому величины серповидной кривизны и длины режущей кромки ножей уменьшаются. Все этапы разрезания частиц осуществляют одновременно за один оборот чаши, которую вращают с угловой скоростью в пределах 0,5÷1,5 об/мин. Изобретение обеспечивает сокращение продолжительности процесса куттерования, улучшение качества готовой продукции, а также уменьшение энергетических затрат. 3 ил.

Способ тонкого измельчения пищевых продуктов, предусматривающий подачу сырья при помощи вращения чаши, разрезание его частиц в три этапа режущим инструментом, состоящим из комплекта серповидных ножей, закрепленных в ножевой головке, и отвод фарша, отличающийся тем, что разрезание частиц производят поочередно тремя комплектами ножей разных видов, закрепленных с определенной последовательностью в ножевой головке, а именно, при переходе измельчаемого сырья от одного комплекта к другому величины серповидной кривизны и длины режущей кромки ножей уменьшаются, при этом все этапы резания частиц осуществляют одновременно за один оборот чаши, которую вращают с угловой скоростью в пределах 0,5÷1,5 об/мин.