УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Устройство относится к устройствам для измельчения материалов, преимущественно мяса, и может быть использовано в пищевой и других отраслях промышленности.
Известно устройство для измельчения продуктов [1] включающее корпус, шнек и режущий механизм, недостатком его является адгезия (прилипание) поверхности частиц продукта к внутренней поверхности корпуса, к поверхностям шнека и режущего механизма, кроме того, когезия (сцепление) частиц продукта, приводящее к объединению этих частиц в единое целое. В процессе измельчения необходимо затрачивать энергию на преодоление сил адгезии и когезии частиц продукта. После завершения процесса измельчения (обычно раз в конце рабочей смены) вся внутренняя поверхность измельчителя, контактирующая с продуктом, подвергается санитарной обработке моющим раствором жидкости. Процесс этот достаточно трудоемкий и длительный, кроме того, в процессе мойки неизбежны потери продукта из-за адгезии поверхности частиц продукта к внутренней поверхности измельчителя.
Недостатком известного измельчителя является также его недостаточная производительность процесса измельчения, поскольку отверстия решетки оказывают большое гидродинамическое сопротивление при прохождении продукта через отверстия в решетке, при этом, чем меньше размер отверстий, тем больше сопротивление. Кроме того, процесс измельчения осуществляется при относительно малых скоростях вращения режущего органа - ножа.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому измельчителю является устройство для измельчения пищевых продуктов содержащее корпус, с расположенным внутри режущим механизмом и привод, причем режущий механизм выполнен в виде пары решеток с одинаковыми рабочими отверстиями, размещенных в направляющих головки, которая прикреплена к корпусу, при этом решетки соединены с приводом возвратно-поступательного движения тягами и имеют одинаковую величину рабочего хода, равного Н≥0,5 d отверстия решетки, а регулятор частоты движения привода служит для изменения степени измельчения продукта. [2]
Недостатком этого устройства для измельчения пищевых продуктов является сложность в обслуживании, неравномерность процесса измельчения во времени, что объясняется наличием возвратно-поступательного движения режущего механизма. Кроме того, наличие инерционных сил, вызванных возвратно-поступательными колебаниями элементов многозвенного механизма и режущих рабочих органов. Главным недостатком этого устройства является то, что с увеличением частоты производительность этого устройства стремится к нулю [3].
Задача полезной модели направлена на упрощение конструкции, облегчение технического обслуживания, исключение инерционных сил, вызванных кривошипно-шатунным механизмом, повышение производительности при любой частоте вращения с обеспечением регулирования размера частиц измельчаемого продукта.
Поставленная задача решается тем, что измельчаемый материал преимущественно пищевые продукты включает корпус с расположенным внутри режущим механизмом и привод с регулятором частоты вращения, отличающийся тем, что режущий механизм выполнен в виде двух сопряженных вращающихся навстречу друг другу ножей, установленных на двух соосных валах двух приводов.
Для обеспечения равномерного износа режущих органов ножей сопряженные поверхности их должны иметь одинаковую площадь трения. Затем для обеспечения высокой производительности необходимо обеспечивать соответствие встречных скоростей вращения ножей по количеству и размеров перьев ножа по принципу, чем выше скорость, тем меньше количество перьев ножа и соответственно больше живое проходное сечение. Соблюдение этого положения обеспечит высокую производительность при технологически требуемой дисперсности измельчаемого продукта.
Полезная модель поясняется чертежом. На фиг.1 представлен общий вид устройства для измельчения пищевых продуктов. Измельчитель состоит из корпуса 1, выполненного в виде горизонтально расположенной трубы, внутри которой расположены два вала, связанных соответственно с приводами 2 и 3, причем привод 3 оснащен частотным преобразователем (на рисунке не показан). На конце валов смонтированы режущие ножи 4 и 5. На валу, связанном с приводом 2 установлен шнек 6. В верхней части корпуса установлен загрузочный бункер 7, а по переферии корпуса вмонтированы ультразвуковые излучатели 8, а в нижней части выгружной патрубок 9, соединенный с камерой 10 сбора измельченного продукта.
Измельчатель работает следующим образом. В бункер 7 загружают подлежащий измельчению пищевой продукт, включают электрические приводы 2 и 3 и ультразвуковые излучатели 8. При этом продукт транспортируется шнеком 6 в зону его измельчения, которая осуществляется с помощью двух сопряженных ножей 5 и 4, вращающихся навстречу друг другу. Измельченное сырье поступает в камеру 10 сбора измельчаемого продукта, а оттуда в выгружной патрубок 9. Ультразвуковые излучатели 8 способствуют повышению эффективности измельчения за счет уменьшения адгезии и повышают эффект процесса мойки после завершения процесса измельчения.
Предложенная конструкция прошла испытания в лаборатории кафедры «Технологическое оборудование и процессы отрасли» Московского Государственного Университета Прикладной Биотехнологии. За основу был взят измельчитель к которому дополнительно смонтирован установленный нож. Конструкция самого волчка взятого за основу не изменилась, за исключением того, что из режущей головки была демонтирована решетка, а вместо нее установлен на вращающемся навстречу валу дополнительный нож, сопряженный с ножом волчка. Такое конструктивное решение обеспечило миниминизацию затрат на реконструкцию традиционного измельчителя - волчка и обеспечило существенное повышение производительности. Кроме того, резко снизились затраты на перезаточку режущего инструмента при сохранности высокого качества измельченного продукта.
Литература
1. Пелеев А.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. М. - Пищевая промышленность, 1971 г. 518 с. (стр.302 рис.148).
2. Патент на полезную модель №34402 «Устройство для измельчения пищевых продуктов» Сидоряк А.Н., Соловьев О.В., Якушев О.И. Московский Государственный Университет Прикладной Биотехнологии 10.12.2003. Бюл. №34 В02С 18/30.
3. Сидоряк А.Н. Совершенствование процесса измельчения мяса. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва 2007 г. Московский Государственный Университет Прикладной Биотехнологии.