Глава 11 месильно-перемешивающее оборудование
11.1. Назначение и классификация месильно-перемешивающего оборудования
На предприятиях общественного питания широко применяется механическое перемешивание различных пищевых продуктов при приготовлении теста, фаршей, салатов, винегретов, кремов, муссов, бисквитов, майонеза, начинок для пирожков и т. п.
Независимо от того, что смешивается с жидкостью — газ, жидкость или твердое тело, различают несколько способов перемешивания: механический, пневматический, циркуляционный, поточный. Выбор способа и метода перемешивания обусловливается агрегатным состоянием перемешиваемых продуктов и технологическими требованиями к готовым смесям. На предприятиях общественного питания применяется только механический способ перемешивания.
Сущность механического способа перемешивания состоит в образовании нового однородного продукта из отдельных частиц разнородных продуктов. При этом разнородные частицы продукта увлекаются в движение рабочими инструментами перемешивающих машин, которые перемещают эти частицы с одного места на другое в разных направлениях, равномерно распределяя их по всему объему.
Иногда при перемешивании влажных продуктов между отдельными частицами происходят химические реакции — растворение одного продукта в другом, сопровождающееся биохимическими и коллоидными процессами. Такое перемешивание, сопровождаемое биохимическими реакциями (растворение, набухание и др.), называют замесом. Выделяют три стадии замеса: смешивание жидких и сухих компонентов; диффузия влаги и набухание белков; пластификация, которая сопровождается образованием клейковинной решетки, связывающей крахмальные зерна. В конечном итоге при замесе образуется однородная, эластичная структура — тесто.
Если перемешивание сопровождается интенсивным насыщением перемешиваемой смеси воздухом и распределением мельчайших пузырьков воздуха по всему объему продукта, то такое перемешивание называется взбиванием.
При механическом перемешивании применяют самые разнообразные рабочие инструменты: пластины, криволинейные стержни, фигурные, рамные, пропеллерные и другие лопасти, совершающие движение в разных плоскостях. Как показала эксплуатация месильно-перемешивающего оборудования, для приготовления мясных, рыбных и овощных фаршей, салатов и винегретов достаточно, чтобы рабочие инструменты двигались только в одной плоскости. При этом все компоненты распределяются равномерно в общем объеме, чем и заканчивается процесс.
Рабочие органы для приготовления теста и взбитых смесей чаще всего имеют более сложную конструкцию и должны совершать движение, обеспечивающее перемещение продукта в разных направлениях. Получаемый при этом продукт должен быть однородным, пластичным (для теста) и с равномерным, устойчивым насыщением смеси воздухом (для взбитых смесей).
Интенсивность механического воздействия рабочих органов на обрабатываемый продукт определяется главным образом длительностью перемешивания, скоростью их относительного движения, а также поверхностью рабочих органов. В определенный момент концентрация смешиваемых компонентов выравнивается, но если этот процесс вовремя не остановить, то может произойти расслоение смеси (при взбивании, замесе) или разрушение частиц (при приготовлении салатов, винегретов). Поэтому длительность перемешивания для каждой приготовляемой смеси должна быть оптимальной. Увеличение скорости движения рабочих органов приводит к ускорению процесса перемешивания, но одновременно возрастает и силовое воздействие на продукт, что может привести к недопустимому изменению свойств смеси. По этим причинам для каждого вида смесей пищевых продуктов применяют конкретные формы рабочих органов и эмпирически устанавливают для них режимные параметры (скорость движения и продолжительность обработки).
В зависимости от выполняемого технологического процесса месильно-перемешивающее оборудование можно разделить на три группы: для перемешивания сыпучих продуктов (машины для получения салатов, винегретов); для перемешивания пластичных продуктов (тестомесильные машины, фаршемешалки); для перемешивания жидких, вязких продуктов (взбивальные машины).
По структуре рабочего цикла различают машины периодического и непрерывного действия. В основном все месильно-перемешивающее оборудование по своему конструктивному исполнению является машинами периодического действия. Очень редко встречаются машины непрерывного действия.
По расположению рабочих органов и рабочих камер машины могут быть с вертикальным, наклонным и горизонтальным их расположением. Чаще всего изготовляют машины с вертикальным расположением рабочих органов и рабочей камеры (все взбивальные машины и ряд тестомесильных машин). Иногда встречается наклонная установка рабочих органов при вертикальном расположении рабочей камеры (тестомесильные машины ТММ-1М, МБТМ-140, «Тасема» и др.). Наклонное и горизонтальное расположение рабочих органов и рабочих камер встречается реже (механизм для перемешивания салатов и винегретов — наклонное расположение, фаршемешалки типа МС8-150, машины для замеса крутого теста МТМ-15, Г7-ТЗМ-63, ОН-199А, МТ-70 и др. - горизонтальное расположение).
11.2. Оборудование для перемешивания сыпучих продуктов
К данному виду оборудования относится механизм МС25-200 для перемешивания овощей (на салаты и винегреты). Механизм присоединяют к приводу универсальной кухонной машины ПХ-0,6*.
В универсальных кухонных машинах, выпускаемых промышленностью в настоящее время, в комплектации имеются механизмы многоцелевого назначения (взбивание, перемешивание фаршей, салатов и винегретов). К ним относятся механизмы МВПП-1 к универсальной кухонной машине типа ПИ-1 и ВМ к приводному механизму (приводу) ПМ. В связи с развитием сети специализированных предприятий по производству салатов и винегретов потребность в подобных машинах и механизмах будет увеличиваться.
Механизм ВМ для взбивания и перемешивания продуктов (рис. 11.1) состоит из редуктора с кронштейном, бака и сменных рабочих органов.
Рис. 11.1. Механизм ВМ для взбивания и перемешивания продуктов: а — редуктор механизма: 1 — корпус; 2 и 9 — шарикоподшипники; 3 и 10 — валы; 4 и 5 — шестерни; 6 — хвостовик; 7 — зубчатое «солнечное» колесо; 8 — шестерня-«сателлит»; // — чаша; 12 — держатель; 13— муфта; /4—крышка; 15 — болт; 16 — крышка (водило); б — общий вид: / — редуктор; 2 — крышка; 3 — ручка; 4— штифт; 5 — сменный рабочий орган (четырехлопастный взбиватель); 6 — бак; 7 — кронштейн; в — замкнутый по контуру лопастный взбиватель; г — прутковый взбиватель; д — четырехлопастный взбиватель
Редуктор (рис. 11.1, а) имеет корпус 1, крышку (водило) 16, зубчатую коническую пару, состоящую из шестерен 4 и 5, и хвостовик 6. В расточке корпуса на двух шарикоподшипниках 2 установлен вал 3, на нижний конец которого насажена крышка (водило). Крышка (водило) закреплена на валу 3 с помощью шпонки, концевой шайбы и болта 75. В расточке крышки (водила) на двух шарикоподшипниках 9 установлен вал 10. Для предотвращения вытекания масла из редуктора в крышке 14 расположена манжета. На вал 10 насажена чаша 11, предназначенная для сбора капель масла при выходе из строя манжеты.
Держатель 12 закреплен на валу 10 с помощью штифта. В нижней части держателя установлена муфта 13. Держатель и муфта служат для крепления сменных рабочих органов. Зубчатое «солнечное» колесо 7, укрепленное в корпусе винтами, и вал 10 с шестерней-сателлитом» 8 образуют планетарный редуктор, который подсоединяется к приводному механизму с помощью хвостовика и фиксируется кулачком рукоятки приводного механизма.
Кронштейн 7 (рис. 11.1, б) прикреплен к корпусу редуктора 1 с помощью винтов. На кронштейн на двух штифтах 4 устанавливают бак 6 и фиксируют его ручками 3. На бак надевают крышку 2.
Сменными рабочими органами являются замкнутый по контуру взбиватель, а также прутковый и четырехлопастный взбивате-ли. Замкнутый по контуру лопастный взбиватель (рис. 11.1, в) служит для перемешивания мясного и рыбного фаршей, салатов и винегретов. Прутковый взбиватель (рис. 11.1, г) предназначен для взбивания легкоподвижных масс (белков, сливок, мусса и самбука), а четырехлопастный взбиватель (рис. 11.1, д) — для взбивания майонеза, крема, жидкого теста для блинчиков.
Принцип действия. Вращение от вала приводного механизма передается валу хвостовика 6(см. рис. ИЛ, а). Крышка (водило) 16 получает вращение от вала хвостовика через конические шестерни 4 и 5. При этом вал 10 с шестерней-«сателлитом» 8, а следовательно, и сменный рабочий орган, обкатываясь внутри зубчатого «солнечного» колеса, совершает два движения: одно — вокруг собственной оси, а другое — вокруг оси зубчатого «солнечного» колеса (оси бака). Таким образом, рабочий орган совершает планетарное движение.
Механизм МВПП-1 для взбивания и перемешивания продуктов (рис. 11.2) по конструкции и принципу действия аналогичен механизму ВМ. Отличие состоит в том, что горизонтальный вал 5 монтируется в корпусе хвостовика 4 на двух конических роликоподшипниках 6 вместо двух шарикоподшипников, как в механизме ВМ. Для установки вертикального вала 3 с насаженным на его нижнем конце водил ом 7 использован стальной стакан 2, закрепленный в расточке алюминиевого корпуса редуктора 1, вместо алюминиевого стакана, отлитого заодно с корпусом редуктора, как в механизме ВМ.
Рис. 11.2. Механизм МВПП-1 для взбивания и перемешивания продуктов: 1 — корпус редуктора; 2 — стальной стакан; 3 — вертикальный (главный приводной) вал; 4 — хвостовик; 5 — горизонтальный вал; 6 — конический роликоподшипник; 7 — водило
Механизм МС25-200 (рис. 11.3) предназначен для перемешивания овощей при приготовлении салатов и винегретов. Он состоит из червячного редуктора 5 и вращающегося бачка-барабана 7. Бачок-барабан устанавливают под углом 30° к вертикальной плоскости. К днищу бачка-барабана приварен фланец 3, который надевается на три пальца 6 фланца 4, закрепленного штифтом на валу колеса червячного редуктора. Бачок-барабан изготовлен из нержавеющей стали и имеет внутри ребра 2, способствующие равномерному перемешиванию продукта.
Рис. 11.3. Механизм МС25-200 для перемешивания овощей при приготовлении салатов и винегретов: / — бачок-барабан; 2 — ребра; 3 и 4 — фланцы; 5 — червячный редуктор; 6 — палец
Принцип действия. Механизм закрепляют двумя винтами на приводе универсальной кухонной машины под углом 30°, затем загружают нарезанные овощи и включают электродвигатель привода. При вращении бачка-барабана овощи равномерно перемешиваются, процесс длится около 2 мин. Перед выгрузкой продукта электродвигатель выключают, поворачивают бачок разгрузочным отверстием вниз, отвинчивают стопорные винты и выгружают содержимое в подставленную тару. При эксплуатации механизма необходимо следить за заполнением бачка. Коэффициент его заполнения не должен превышать 0,5; в противном случае будут образовываться застойные, непромешанные зоны, а качество перемешивания продукта понизится.
11.3. Оборудование для перемешивания пластичных продуктов