23. Характеристика процесу перемішування та збивання. Робочі органи збивальних машин.

У закладах ресторанного господарства поширеним є механічне перемішування різних харчових продуктів. Застосовують перемішування під час приготування тіста, фаршу, салатів, вінегретів, кремів, мусів, бісквітів, майонезу, начинок для пиріжків тощо.

Суть процесу перемішування полягає в утворенні однорідної суміші з окремих частинок різноманітних продуктів. При цьому частинки продукту захоплюються робочими інструментами перемішуючих машин і переміщуються з одного місця в інше і в різних напрямах, рівномірно розподіляючись по всьому об'єму суміші.

Іноді в процесі перемішування вологих компонентів між окремими частинками відбуваються хімічні реакції – розчинення одного продукту в іншому, що супроводжується біохімічними та колоїдними процесами. Таке перемішування називається замішуванням, в результаті якого утворюється однорідна еластична структура – тісто.

Якщо перемішування супроводжується інтенсивним насиченням суміші повітрям і розподілом найдрібніших бульбашок повітря по усьому об'єму продукту, то такий вид перемішування називається збиванням.

При механічному перемішуванні застосовують найрізноманітніші робочі інструменти: пластини, криволінійні стрижні, фігурні, рамні, пропелерні та інші лопаті, що здійснюють рух в різній площині. Як показує досвід експлуатації місильно-перемішувального устаткування, для приготування м'ясних, рибних і овочевих фаршів, салатів і вінегретів досить, щоб робочі інструменти рухалися в одній площині, а всі компоненти при цьому рівномірно розподілилися в загальному об'ємі суміші.

Робочі органи машин для приготування тіста і збивних напівфабрикатів найчастіше мають складнішу конструкцію і здійснюють рух, який забезпечує переміщення продукту у різних напрямах. Отримана під час цього процесу суміш має бути однорідною, пластичною (для тіста) і рівномірно насиченою повітрям (для збитих сумішей).

Інтенсивність механічного впливу робочих органів на продукт визначається тривалістю перемішування, швидкістю відносного руху органів і компонентів суміші, а також конструкцією робочих органів.

На певній стадії перемішування концентрація компонентів вирівнюється, але якщо цей процес вчасно не зупинити, то може відбутися розшарування суміші (під час збивання, замішування) або руйнування частинок (під час приготування салатів, вінегретів). Тому тривалість перемішування для кожної з видів сумішей має бути оптимальною.

Збільшення швидкості руху робочих органів призводить до прискорення процесу перемішування, але одночасно зростає і силовий вплив на продукт, що може привести до неприпустимих змін властивостей суміші. З метою недопущення цього, для кожного виду сумішей харчових продуктів застосовують індивідуальні форми робочих органів і емпірично встановлюють режимні параметри (швидкість руху і тривалість оброблення).

Залежно від технологічного процесу, який виконується, місильно-перемішувальне устаткування можна розділити на три групи:

- для перемішування сипких продуктів (машини для отримання салатів, вінегретів);

- для перемішування пластичних продуктів (тістомісильні машини, фаршемешалки);

- для перемішування рідких, в'язких продуктів (збивальні машини).

За структурою робочого циклу розрізняють машини періодичної і безперервної дії. В основному все місильно-перемішуюче устаткування представлене машинами періодичної дії. Машини безперервної дії зустрічаються дуже рідко.

Робочі органи і камери машин можуть бути розташовані вертикально, похило і горизонтально. Найчастіше зустрічаються машини з вертикальним розміщенням робочих органів і камери (всі збивальні машини і ряд тістомісильних машин). Іноді розташування робочих органів похиле при вертикальній робочій камері (тістомісильні машини ТММ-1М, МБТМ-140, «Тасема» та ін.). Похиле і горизонтальне розміщення зустрічається рідко (механізм для перемішування салатів і вінегретів – похиле розташування, фаршмішалки типу МС8-150, машини для замісу крутого тіста МТМ-15 – горизонтальне розміщення).

Робочі органи збивальних машин. Робочими органами є легкознімні збивачі . Для збивання рідких сумішей малої в'язкості на практиці широко використовують пруткові збивачі .

Основним недоліком в конструкції пруткових збивачів є мала міцність прутиків, які в процесі експлуатації часто відриваються. Для забезпечення міцності прутки скріплюють між собою кільцями або скобами. Збивач 11, зроблений із одного прутка, застосовують для збивання рідких сумішей.

Плоскорешітчасті збивачі 2, 4, 13, 14, здвоєні плоскорешітчасті 8, 10 і фігурні 12 застосовують в основному для збивання густих сумішей (вершковий крем, заварне тісто).

Гакоподібні 5 і рамні 6 збивачі використовують для замісу крутого тіста.

Лопатеві збивачі 16 застосовують для збивання густих сумішей (вершкового крему, сирного крему, напівфабрикату для пісочного тесту і ін.). Лопатевий збивач складається з основного стрижня, до якого з постійним кроком приварені лопаті.

Розглянемо будову і принцип роботи збивальної машини МВ-35М із безступеневим регулюванням швидкості обертання робочого органа (рис. 6.4).

Машина складається із алюмінієвого корпуса, основи, електродвигуна, клинопасового варіатора швидкостей, двох циліндричних і однієї планетарної передач. Варіатор складається з двох шківів із розсувними конусними дисками, клинового паса і механізму регулювання швидкості. Нижній конусний диск 9 ведучого шків жорстко закріплений на валу електродвигуна 11, а верхній 8, притиснутий пружиною, може переміщуватися відносно нижнього вздовж осі вала. Верхній диск 7 веденого шківа закріплено на маточині зубчатої циліндричної шестерні 5, а нижній 6 переміщується вздовж осі вала під дією маховика.

Частоту обертання збивача змінюють обертанням маховика 4. Під час обертання маховика за годинниковою стрілкою нижній конічний диск 6 наближається до верхнього диска 7 і діаметр робочої поверхні веденого шківа збільшується, оскільки клиновий пас при цьому переміститься по радіусу шківа від його центра до краю. Одночасно пас розсуває диски 8 і 9 ведучого шківа, переміщується від його краю до центру, зменшуючи діаметр робочої поверхні. Частота обертання збивача при цьому зменшується. Під час обертання маховика проти годинникової стрілки частота обертання збивача збільшується.

Обертальний рух від веденого шківа через зубчаті колеса 5, 10 передається валу зубчатої циліндричної передачі. На маточині зубчатого колеса 3, вісь якого співпадає з віссю бачка 15, закріплено водило 1. В корпусі водила розміщено робочий вал 13 збивача 14 з шестернею-сателітом 12. Під час обертання водила шестерня-сателіт 12 обкочується по нерухомому зубчатому колесі 2 з внутрішніми зубцями. Збивач при цьому отримує складний рух: швидке обертання навколо власної осі і повільне навколо осі бачка.

Будову і принцип роботи машини з регулюванням швидкості коробкою передач розглянемо на прикладі машини МВ-60 (рис. 6.5). Машина складається із чавунної плити, станини електродвигуна, коробки швидкостей, двох планетарних і однієї конічної передач, бачка, механізму його підйому та опускання.

На чавунній фундаментній плиті 1 змонтована порожниста чавунна станина 2. У верхній частині станини встановлено електродвигун 3, який передає рух планетарній передачі. На вал двигуна насаджена шестерня 4, яка приводить у рух три шестерні-сателіти 5, осі яких закріплено в корпусі водила 7. Шестерні-сателіти обкочуються навколо нерухомого колеса 6 і приводять у рух водило 7. Водило передає обертання верхньому валу 8 коробки швидкостей 10. В корпусі коробки швидкостей встановлено верхній вал 8, на якому жорстко закріплено три шестерні 9 різного діаметра. По нижньому валу 11 за допомогою механізму перемикання швидкостей переміщується блок коліс 22, який входить в зачеплення з однією із шестерень на верхньому валу.

На консоль вала 11 насаджено конічну шестерню 12, яка передає обертання вертикальному приводному валу 14. Від нього через планетарну передачу отримує складний рух збивач 18.