Оборудование для смешивания фаршеобразного и мелкокускового мясного и рыбного сырья
В процессе перемешивания особо вязких сред (с вязкостью основных составляющих компонентов сырья более 4 Пас) образуются пищевые дис-персные системы в виде однородного мясного или рыбного фарша и паштетных масс для производства колбас, сосисок, сарделек.
В процессе смешивания фаршей или мелких кусочков мясного или рыбного сырья с солью и другими ингредиентами образуются фарши с неоднородной структурой для мясных и рыбных колбас, котлетные, пельменные, фрикадельные массы.
Отечественная и зарубежная промышленность выпускает и эксплуа-тирует широкий спектр оборудования различной производительностью, отличающегося конструктивным решением отдельных узлов, условиями эксплуатации, учитывающего особенности и особые требования технологических процессов производства продукции из мясного и рыбного сырья.
Основным оборудованием для смешивания мясного и рыбного сырья являются смесители в виде фаршемешалок, фаршесмесителей или просто смесителей, гдавные узлы которых – это рабочая емкость (дежа, месильное корыто, чаша, резервуар), устройства для смешивания, электропривод, гидро-и пневмоприводные узлы.
В качестве примера на рис. 13 представлены основные узлы одного из типов оборудования для переработки фаршей.
Рис. 13. Фаршемешалка ФМ1-М-650:
1– станина; 2 – электродвигатель привода; 3 – клиноременная передача привода; 4 – коробка скоростей; 5 – переключатель скорости; 6 – муфта соединительная; 7 – цилиндрические шестерни привода; 8 – решетчатая крышка месильного корыта; 9 – месильные винты; 10 – месильное корыто; 11– пульт управления
Для смешивания (вымески) фарша, придания ему требуемой консистенции (в виде фаршеобразных продуктов) преимущественно используются фаршемешалки или фаршесмесители.
При посоле мяса и рыбы в кусках, выработке ветчинных продуктов, приготовление фарша с неоднородной структурой для колбас сырье перерабатывают в смесителях.
Фаршемешалки, фаршесмесители и смесители различаются по:
– конструкции мешалки (шнековые, спиралеобразные, рамные, лопастные, Z-образной формы, комбинированные);
– количеству мешалок;
– расположению вала мешалки (горизонтальное, вертикальное, наклонное);
– форме и типу рабочей емкости (U-образная одножелобчатая, ω-об-разная двужелобчатая и другие формы стационарного или съемного типа)
– типу емкости (открытому или закрытому);
– способу работы и загрузки сырья и других компонентов (периодического или непрерывного действия);
– по степени и высоте загрузки рабочей емкости;
– способу выгрузки готового продукта (с опрокидыванием месиль-ной емкости, с торцевой выгрузкой, с выгрузкой через люки);
– по наличию средств автоматизации и микропроцессорной техники.
На рис. 14 и 15 приведены схемы рабочих узлов фаршемешалок периодического действия.
Фаршемешалка (рис. 14) состоит из дежи 1, в которой установлены две встречновращающиеся мешалки 2 и 3, приводимые в движение от вала 4 через шестеренчатую передачу.
Фаршемешалка (рис. 15) состоит из поворотной дежи 1, в которой установлены две встречновращающиеся эллипсоидальные мешалки 2 (большего размера) и 3, которые приводятся во вращение шестернями 4 и 5.
Рабочие емкости оборудования изготавливаются согласно стандартам на вместимость дежи. В России на фаршемешалки введен стандарт, в соответствии о которым геометрическую вместимость дежи следует выбирать из следующего ряда: 0,050; 0,150; 0,300; 0,335; 0,500; 0,630; 0,750; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 м³. При обозначении типа оборудования эта характеристика смесителя часто выносится в ее название. На практике используется и нестандартное оборудование.
Лопасти изготавливаются различной формы – цельными (из нержавеющей стали) и составными (из нержавеющей стали и полимерных материалов) или из стали и покрыты (облужены) пищевым оловом. Как лопасти, так и валы мешалок, как правило, имеют прочную конструкцию.
Мешалка на (рис. 16) имеет цапфы 1 и 4, рычаги 3, 5 и 7, которые соединены с лопастями 2 и 6. Другой вид мешалок (рис. 17) имеет лопасти 1 со вставным валом 2 или косопоставленную литую лопасть 1, снабженную втулкой 2, смонтированной на валу 3 (рис. 18).
Особое значение в лопастных устройствах имеет угол наклона лопас-ти к оси вала. Его минимальное значение должно быть больше угла тре- ния скольжения, а оптимальное – в зависимости от производительности (50–55 град.) Для лучшего перемешивания кусковой продукции лопасти также наклоняются вперед на 10–15 град.
При использовании двухлопастного смесителя частота вращения лопасти со стороны обслуживания в 1,3–2,0 раза меньше частоты вращения другой лопасти. Форму лопастей выбирают такого типа, чтобы при вращении фаршеобразный продукт подавался от края в центр, имитируя ручную вымеску продукта.
Процесс перемешивания или смешивания в рабочих емкостях проходит как в контакте с окружающим воздухом (открытые смесители), так и без него (вакуумные фаршемешалки).
Открытые смесители применяются, когда перерабатываемая масса не пылит, и ее контакт с окружающим воздухом допустим. Во всех других случаях используют закрытые резервуары, в которых процесс ведется под вакуумом или при избыточном давлении.
Вакуумная система фаршемешалок должна обеспечить создание в продуктовой зоне дежи разрежение 0,06–0,08 МПа. В практике для сохранения высокого выхода продукта применяют разрежение 0,02–0,04 МПа. Такие смесители используются в случаях, когда требуется деаэрация производимой продукции.
Приводные устройства включают в себя электродвигатели, редукторы, клиноременные, цепные, зубчатые и червячные передачи и имеют средства микропроцессорной техники пульт ручного и автоматизированного управления.
Приводной механизм фаршемешалок может быть с реверсом, обеспечивающим вращение перемешивающих лопастей как в одну, так и в другую сторону, или без реверса, – лопасти вращаются только в одну сторону.
Режим работы смесителей, может быть установлен с помощью реле времени. Например, режим работы смесителя марки Я2-ФЮБ-01 устанавливается на время рабочего хода ~ 4 мин, реверса 4 мин и выстоя 1 мин.
Загрузка сырья в дежу в основном механизирована и производится при помощи различных подъемников при вращении мешалки.
По способу подачи массы в рабочую часть мешалки делятся на смесители с гравитационной и принудительной подачей.
Из фаршемешалок со стационарными корытами фарш выгружается через люки, расположенные в нижней торцевой части корыта, или опрокидыванием корыта, а из фаршемешалок со съемной чашей – только ее опрокидыванием.
В настоящее время на крупных предприятиях пищевой отрасли используются фаршемешалки различных марок в зависимости от производительности и технологического назначения: К6-ФММ-150, Л5-ФМУ-150, Л5-ФМУ-335, А1-ФЛБ/1, А1-ФЛВ/2, Л5-ФМВ-630 и других марок.
На рис. 19 представлена унифицированная фаршемешалка Л5-ФМ2-У имеющая станину, на которой смонтированы сварная дежа с двумя спиральными шнеками и защитной решетчатой крышкой, привод шнеков, механизм загрузки и электрооборудование. Для загрузки дежи в ее нижней части торцевой стенки имеются люки, открываемые с помощью системы рычагов.
Привод перемешивающих шнеков такой фаршемешалки (рис. 20) осуществляется от электродвигателя с помощью специальной червячной передачи, в которой червяк находится в зацеплении с парой червячных колес, закрепленных на цапфах спиральных шнеков. Сырье загружается с помощью механизма, который состоит из электродвигателя, клиноременной и двухступенчатой червячной передач. На выходном валу червячной передачи закреплены рычаги захвата, в которых фиксируется тележка с сырьем. При подъеме захвата с тележкой сырье выгружается в дежу по лотку, закрепленному на рычагах захвата.
Рис. 19 . Унифицированная фаршемешалка Л5-ФМ2-У:
1 – станина; 2 – дежа; 3 – запорный рычаг; 4 – электрооборудование; 5 – механизм загрузки; 6 – привод шнеков; 7 – шнеки; 8 – защитная крышка
Рис. 20. Кинематическая схема унифицированной фаршемешалки Л5-ФМ2-У:
1 – червяк; 2 – вал привода; 3 – червячные колеса; 4 – шнеки
Смесители марок А1-ФЛБ/1, А1-ФЛВ/2 предназначены для смешивания предварительно измельченного сырья (фарши говядины, свинины, рыбы) с рассолом и сыпучими компонентами, а также для смешивания тонкоизмельченного мясного фарша со шпиком при производстве структурных колбас.
Смеситель А1-ФЛВ/2 (рис. 21) имеет сварную раму, на которой смонтированы дежа с двумя спиральными перемешивающими шнеками, привод перемешивающих шнеков, эксцентриково-лопастной насос с приводом и фаршепроводом. Дежа снабжена защитными решетками.
Вращение перемешивающих шнеков (рис. 22) осуществляется от электродвигателя через редуктор, цепную передачу и коробку передач. Эксцентриково-лопастной насос приводится во вращение от мотор-редуктора.
Взвешенное сырье загружают в дежу смесителя, куда одновременно из соответствующих дозаторов поступают основные компоненты фарша. Шнеки вращаются навстречу друг другу и перемешивают фаршевую массу до равномерного распределения составных частей.
Готовый фарш через горловину корпуса насоса, состыкованного с разгрузочным отверстием в деже, поступает в насос и под давлением транспортируется по фаршепроводу.
В фаршемешалке К6-ФММ-150 (рис. 23 и 24) выполняется процесс смешивания различных сортов полужидких мясных фаршей и их компонентов, а фаршемешалки типа Л5-ФМУ-335 предназначены для перемешивания фарша в колбасном производстве и мяса в кусках не более 0,5 кг с солью.
Смесители Я2-ФФО, Я2-ФРУ, Р3-ФИЖ, Я2-ФРЛ предназначены для смешивания измельченного и жилованного мясного сырья с посолочными и другими ингредиентами.
Процессы смешивания сырья также используются и в агрегатах для измельчения и посола мясопродуктов таких типов как А1-ФЛВ/5, Р3-ФХТ, Р3-ФХТ-1, Я2-ФХ2Т, К6-АТИМ-2.
Так, агрегаты А1-ФЛВ/5, К6-АТИМ-2 предназначены для смешивания и тонкого измельчения фарша при производстве сосисок, сарделек и бесструктурных вареных колбас.
В табл. 1–3 представлены технические характеристики некоторого отечественного оборудования, широко используемого на предприятиях отрасли.
Таблица 1