Лабораторная работа №3

Тема: «Измельчительное оборудование на предприятии общественного питания»

Цель работы: Изучение и анализ измельчительного оборудования продовольственных товаров на предприятии общественного питания.

Основу процесса измельчения пищевых продуктов составляют общие представления о механизме разрушения материалов, способах и видах измельчения, а также о взаимосвязи разнообразных факторов, влияющих на процесс измельчения, таких, как структурно-механические свойства продуктов, скорость их деформиро­вания и разрушения, конструктивные особенности рабочих измель­чающих инструментов и энергоемкость процесса измельчения.

Под измельчением понимают процесс разделения материала на части под действием механических сил. При этом, если размеры кусков уменьшают без придания им определенной формы, то это является процессом дробления, а если одновременно с уменьшением размеров кусков им придается определенная форма, то такой процесс называется резанием. Измельчение является процессом «образования новой поверхности в результате пластического дефор­мирования материала. Согласно теории П.А. Ребиндера, работа, затрачиваемая на процесс измельчения материала, складывается из работы, затрачиваемой на деформацию разрушения, и работы, затрачиваемой на образование новой поверхности.

Функциональная зависимость между затрачиваемой на процесс измельчения энергией и результатами измельчения в значитель­ной степени определяется структурно-механическими свойства­ми продуктов, которые характеризуют их поведение в условиях напряженного состояния. Она связывает между собой напряже­ния, деформации или скорости деформации при приложении внешних сил.

Основные структурно-механические свойства пищевых продук­тов можно классифицировать по характеру приложения к продукту внешних усилий и вызываемым

ими деформаций: сдвиговые, ком­прессионные и поверхностные.

Сдвиговые свойства характеризуют поведение продукта при воз­действии на него касательных напряжений.

Компрессионные свойства характеризуют поведение продукта при воздействии на него нормальных напряжений в замкнутой форме или какого-нибудь другого способа растяжения-сжатия продукта.

Поверхностные свойства характеризуют поведение поверхности продукта на границе с другим твердым материалом при воздей­ствии нормальных (адгезия, или липкость) и касательных (трение) напряжений.

В зависимости от агрегатного состояния продукта в каждой группе свойств имеются такие физико-механические показатели, как: уп­ругость, пластичность, вязкость, пределы упругости, текучести и прочности, модуль упругости, коэффициент трения, адгезия и др.

1. Основные способы измельчения

Процесс измельчения, как уже указывалось, имеет две основ­ные разновидности — дробление и резание.

Дроблением измельчают твердые и хрупкие материалы, приме­няя для этой цели различные способы силового воздействия: раз­давливание, раскалывание, разламывание, истирание, разруше­ние ударом без придания раздробленным кускам определенной формы. Эти способы характеризуются различной степенью деформации сжатия и сдвига.

Силовая нагрузка при раздавливании деформирует материал пс всему объему и при достижении значения напряжений, превыша­ющего предел прочности сжатию, материал разрушается.

При раскалывании разрушение материала происходит в месте наибольшей концентрации сил под действием клиновидного рабо­чего инструмента. Очевидно, что энергетические затраты при рас­калывании меньше, чем при раздавливании.

Разрушение материала при разламывании происходит в резуль­тате действия на него изгибающих сил.

При истирании материал измельчается под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил, превращаясь в дисперги­рованное вещество.

Динамическое разрушение происходит при ударе рабочего инструмента, который до контакта с материалом имел заданную начальную скорость движения.

Резанием разделяют на части полутвердые и пластичные матери­алы, при этом получаемым кускам придается заданная форма и размеры, т.е. в данном случае процесс измельчения является уп­равляемым в отличие от измельчения дроблением.

Распиливание является разновидностью процесса резания и при­меняется для разделения на части твердых материалов.

Процесс измельчения характеризуется показателем, который называется степенью измельчения, определяемой по отношению средних размеров куска до измельчения D к средним размерам куска после измельчения d

По степени измельчения различают крупное, среднее, мелкое, тонкое и коллоидное измельчение.

Таблица 3.1 - Характеристика степени измельчения материалов

Вид измельчения	Средний размер куска, мм
	доизмельчения	После измельчения
Крупное	до 300	до 100
Среднее	до 200	60-10
Мелкое	200-100	10-2
Тонкое	10-2	2-0,4
Коллоидное	10-0,4	75-10"3-1-10'3

Рассмотренные способы измельчения и их комбинации широко используются в производстве на предприятиях общественного пи­тания при изготовлении панировочных сухарей, молотого кофе, дробленых орехов, пюреобразных продуктов из вареных овощей, фруктов, творога, при резке сырых овощей, фруктов, мяса, рыбы, при нарезке хлеба, сыра, колбасы, сливочного масла и других продуктов.

На процесс измельчения пищевых продуктов, как уже отмеча­лось, влияют следующие факторы: структура и физико-механические свойства продуктов, конструктивные и геометрические параметры режущего инструмента и характер его движения, кинематические и динамические характеристики измельчительных машин и точность их настройки.

Вид продукта характеризуется его структурой и определяет способ измельчения. Физико-механические свойства продукта влияют hi характер его разрушения в зоне напряженного состояния около режу­щей кромки. Конструктивные геометрические параметры режуще: инструмента, кинематические и динамические характеристики про­цесса и самой машины сказываются на степени измельчения, чистоте поверхности среза, качестве и свойствах готовой продукции.

При крупном измельчении в основном реализуются процессы резания, при этом может быть одновременное или последовательное разделение продукта по одной или нескольким параллельным плоскостям. В результате получают куски или пласты заданного размера. Резание осуществляют одним или несколькими режущими инструментами.

При среднем измельчении главную роль выполняют процессы дробления, но при этом не исключается процесс резания. Процеcc дробления осуществляется в основном ударным воздействием продукт с помощью различных по форме и конструкции инструментов. Процесс резания продукта реализуется одновременно или последовательно по двум или трем плоскостям, при этом получают куски продукта определенной формы. В этом случае используется плоский режущий инструмент в виде пластины, диска жди ножа серповидной формы. Кроме того, измельчение продукта резанием может осуществляться режущей парой: вращающийся крестообразный нож — неподвижная ножевая решетка.

Мелкое и тонкое измельчение продукта осуществляется процессы дробления с получением гомогенной массы, отличающейся по структурно-механическим свойствам от исходного продукта. Для этой цели применяются быстровращающиеся наборы серповидных ножей, комплекты зубчатых дисков, парные комплекты нож — решетка.