Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Состояние инновационного потенциала Северо-западного региона России в области технологий производства рыбопродуктов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 84 5 6 7 8 > Следующая >>>

10ah 

 

 3530a



1 2 3 4 5

;

где a - сторона квадрата;

- характерный размер зерна абразива.

Основной эффект в предлагаемом техническом решении достигается за счёт того, что рабочая поверхность выполнена прерывистой, следствием чего является

наличие абразивно-импульсного воздействия, а следовательно повышение эффек-

тивности работы абразивного покрытия и снижение энергозатрат. Снижается доля ручного труда, поскольку отпадает необходимость поворота каждого отдельного

стержня при износе рабочих поверхностей. Кроме того, за счёт установки подвижных внутренних дисков можно изменять количество параллельных потоков обраба-

тываемых рыб (в зависимости от размера очищаемых рыб, чем крупнее рыба, тем меньше потоков). Это позволяет регулировать производительность и повышать качество очистки за счёт более плотного облегания рыбы эластичной оболочкой при соответствующей регулировке вакуума внутри оболочки и расстояния между подвижными дисками (или подвижным и неподвижным диском). Передвигая диски и

изменяя глубину вакуума внутри оболочки, мы можем изменять (регулировать) кри-

визну поверхности оболочки, что позволяет очищать рыб разной формы, как пло-

ских, так и веретёнообразных.

Сущность устройства поясняется рисунками, где на рис. 1 а) изображен исходный вид устройства, на рис. 1 б) – его продольный разрез, а на рис. 1 в) и рис. 1 г) – вид устройства для рыб разных размеров и формы тела.

3 1 2 5 4

а) 11 б)

а) б)

Фиг.3 фиг.4

в) г)

Рис. 1 Устройство для очистки рыбы

10ah 

 

 3530a



Устройство содержит барабан, укрепленный на перфорированном полом валу 3, в виде жестко закрепленных неподвижных дисков 4 и размещенного на них упру-

гого очистительного элемента в виде эластичной оболочки 1 с абразивной поверхностью. Перфорация вала выполнена путем сверления в валу 3 радиальных сквозных отверстий 5, а упругий элемент 1 закреплен на неподвижных дисках 4 по внеш-

нему диаметру герметично.

Между неподвижными дисками 4 на валу 3 установлены с возможностью

продольного перемещения вдоль вала опорные диски 2. При этом на наружную поверхность эластичной оболочки 1 нанесен абразив в виде отдельных квадратов, отстоящих между собой на расстояние h, причем выполняются соотношения

;

где a - сторона квадрата;

- характерный размер зерна абразива.

Работает устройство следующим образом.

Непосредственно перед работой опорные диски 2 устанавливаются на валу 3

на расстоянии, определяемом размером очищаемой рыбы. После этого через отверстия 5 в валу 3 откачивают воздух и рабочий орган, за счет абразивного покрытия выполненного дискретным, приобретает форму близкую к форме тела рыбы. Вращаясь вдоль оси вала 3, он своими абразивными зернами счищает чешую. Близость формы рабочего органа и обрабатываемого объекта, а также эластичность оболочки

1, закрепленной герметически на дисках 4 позволяет существенно повысить эффек-

тивность работы устройства и устранить недостатки известных очистительных при-

способлений.

Для подготовки разнообразных круп, использование которых весьма эффективно при производстве комбинированных продуктов может быть предложено устройство для их шелушения с регулируемым усилием сжатия. Что позволяет регули-

ровать выход «ядрицы» и снижать количество дробленной крупы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст-

ройство с рабочими органами содержащими металлические жернова с нанесенными

на их рабочие поверхности абразивными покрытиями и рабочей зоной, выполнен-

ной в виде усеченного конуса.

Описанное устройство за счет нанесения на металлические жернова абразивного покрытия позволяет более глубоко разрушать структуру перерабатываемого пищевого сырья, отделяя большее количество плодовых и семенных оболочек. Вместе с тем, отсутствие возможности сближения металлических жерновов и недостаточный прижим сырья к абразивным поверхностям, приводит к тому, что под действием центробежных сил из зоны обработки удаляются достаточно крупные частицы

крупы вместе с содержащимися на них оболочками.

Целью разработанного устройства является более полное использование из-

мельчаемого растительного сырья и повышение потребительских свойств получае-

мых продуктов.

Для достижения поставленной цели в устройстве для шелушения растительного сырья, содержащем металлические жернова, с нанесенным на их рабочие поверх-

ности абразивным покрытием, и рабочую зону, выполненную в виде усеченного ко-

нуса, верхний жернов установлен с возможностью перемещения вдоль оси враще-

ния между нижним и верхним ограничителями, а на нижнем жернове жестко закре-

плено сито, в виде перфорированного кольца, причем о верхний ограничитель оперт

установленный на валу вращения со стороны верхнего жернова ползун, на котором

шарнирно установлены рычаги, один из концов которых свободно касается верхнего жернова, а на втором установлен груз с возможностью перемещения вдоль оси ры-

чага.

Технический эффект в разработанном устройстве реализуется за счет того, что вертикальное перемещение жерновов друг относительно друга позволяет обеспечить более интенсивное воздействие рабочих абразивных поверхностей на очищаемое сырье путем дополнительного прижима. Это ведет к более тонкой очистке и дополнительному отделению различного рода оболочек. Наличие сита в виде перфорированного кольца, ограждающего рабочую зону, позволяет, с одной стороны, задерживать крупные фрагменты отделенного сырья в зоне очистки, а с другой стороны удалять выделяющиеся отходы. Наличие шарнирно установленных рычагов позволяет, за счет перемещения вдоль их оси грузов, регулировать силу прижима для

различных видов сырья и разных режимов их переработки.

На рисунке рис.2 изображена принципиальная схема устройства.

Устройство состоит из верхнего металлического жернова 1 и нижнего металлического жернова 2, с нанесенным на их рабочие поверхности абразивным покрытием в виде связующего материала7 и абразивных зерен 8, и рабочую зону, выполненную в виде усеченного конуса содержащего заходную зону 3 и зону измельчения

4 , верхний жернов 1 установлен на основании 6

с возможностью перемещения вдоль оси вращения 5 между нижним 9 и верх-

ним 10 ограничителями, а на нижнем жернове жестко закреплено сито 11, в виде перфорированного кольца, причем о верхний ограничитель оперт установленный на валу вращения со стороны верхнего жернова ползун 12, на котором шарнирно уста-

новлены рычаги 13, один из концов которых свободно касается металлического ос-

нования 6 верхнего жернова 1, а на втором установлен груз 14 с возможностью пе-

ремещения вдоль оси рычага.

Работает устройство следующим образом. При снятом верхнем жернове 1 с

верхним ограничителем 10 и ползуном 12 загружают пищевое растительное сырье в

рабочую камеру, включающую зоны 3 и 4, образованную нижним жерновом 2 и ситом 11. На вал 5 помещают металлическое основание 6 с верхним жерновом 1, на

котором также как и на нижнем жернове2 с помощью связующего материала 7 уста-

новлены абразивные зерна 8, после чего устанавливают ползун 12 и верхний огра-

ничитель 10. Предварительно регулируют расстояние груза 13 на оси рычага 14 в зависимости от физико-механических свойств и режимов обработки измельчаемого

сырья. После загрузки сырья включают привод (на схеме не показан), который через

металлическое основание 6 передает вращающий момент жестко закрепленному на

нем верхнему жернову 1. Грузы 13, под действием центробежной силы начинают

отклоняться от оси вращения, надавливая посредством рычагов 14, шарнирно уста-

новленных на ползуне 12, на металлическое основание 6 и сообщая вертикальное перемещение жернову 1. Пищевое растительное сырье за счет сближения жерновов 1 и 2 прижимается к рабочим абразивным поверхностям и подвергается истирающему воздействию вращающимися жерновами. По мере измельчения оболочек под действием центробежных сил они перемещаются к ситу 11, через которое удаляются

наружу.

Рис. 2. Устройство для шелушения круп

По мере очистки растительного сырья жернов 1 постепенно приближается к жернову 2. Дойдя до определенного положения, он упирается в ограничитель 9, который предотвращает соприкосновение двух вращающихся жерновов. После прекращения очистки устройство разбирают в порядке обратном описанному при сбор-

      

 

dDdDhDDtg 

2121

ке, извлекают остатки сырья и загружают вновь. Извлеченное из рабочей камеры

сырье при необходимости может использоваться повторно.

Использование предлагаемого технического решения позволит интенсифицировать процесс очистки круп и обеспечить их более эффективную переработку с бо-

лее полным выделением «ядрицы».

На основе предложенного рабочего органа с абразивно-импульсным воздейст-

вием может быть сконструирован аппарат для предварительной подготовке овощей

при использовании их в комбинированных рыбопродуктах.

Известны устройства для приготовления пюреобразного продукта из картофе-

ля или овощей, включающие перфорированный ротор, разравнивающий и очистительный шнеки, очистительные подпружиненные ножи и прессующий вал.

Эти устройства используют для приготовления пюре из отваренного картофе-

ля или из фрагментов картофельной мякоти, остающейся на кожуре после очистки.

В обоих случаях ротор и вал подвергаются значительным нагрузкам, а при использовании очисток наблюдается значительное количество отходов в тех случаях, когда

фрагменты картофельной мякоти оказываются со стороны прессующего вала.

Наиболее близким по получаемому эффекту к разработанному является устройство для приготовления картофельного пюре, включающее перфорированный ротор, разравнивающий и очистительный шнеки, очистительные подпружиненные ножи и прессующий вал, который выполнен полым и перфорированным и снабжен

разгрузочным шнеком, размещенным внутри него

Указанное устройство имеет повышенную производительность и обеспечивает более полное использование сырья. Вместе с тем, сложная кинематика привода

шнеков и значительные нагрузки на ротор, и вал обуславливают его достаточно высокие энерго- и материалоемкость.

Целью предполагаемого аппарата является устранение существующих недостатков устройства для приготовления пюреобразных продуктов и расширение диа-

пазона перерабатываемого пищевого сырья.

Для достижения поставленной цели в устройстве для приготовления пюреобразного продукта, включающем загрузочную камеру, перфорированный ротор, очистительный нож и полый перфорированный прессующий вал, перфорированный ро-

тор и полый перфорированный прессующий вал выполнены в виде усеченных кону-

сов, очистительный нож установлен диаметрально противоположно линии контакта перфорированного ротора и полого перфорированного прессующего вала, а загрузочная камера размещена между конусами и ограничена пластинчатой спиральной перегородкой от линии контакта конусных поверхностей до очистительного ножа, при этом ось перфорированного ротора установлена вертикально, а ось полого перфорированного прессующего вала составляет с ней угол , определяемый следую-

щим соотношением

где

- больший диаметр перфорированного ротора;

- больший диаметр перфорированного прессующего вала;

– малый диаметр ротора и вала;

– высота ротора и вала.

2 1

Технический эффект в предлагаемом аппарате достигается за счет того, что существенно упрощается кинематика привода, поскольку выгрузка получаемого продукта и отходов осуществляется не за счет дополнительных шнеков, а самоудалением по наклонной плоскости. Вертикальное расположение оси ротора позволяет

снизить эксплуатационные нагрузки на сам ротор и на прессующий вал. Кроме того,

фактически отпадает необходимость в специальной загрузочной камере, которая теперь размещается между конусными поверхностями и пластинчатой перегородкой.

Очистительный нож обеспечивает удаление отходов со всей рабочей поверхности, как для растительного сырья, так и для сырья животного происхождения.

4 5 6



2 3 7

Рис. 3. Общая схема устройства для приготовления пюреобразного продукта

I – повернуто

Рис. 4. Укрупненное изображение линии контакта перфорированного

ротора и полого перфорированного прессующего вала

На рис. 3 изображена общая схема устройства для приготовления пюреобразного продукта, а на рис. 4 – повернутое укрупненное изображение линии контакта перфорированного ротора и полого перфорированного прессующего вала.

      

 

dDdDhDDtg 

2121

Аппарат для приготовления пюреобразного продукта состоит из перфориро-

ванного ротора 1, полого перфорированного прессующего вала 2, выполненных в

виде усеченных конусов, и загрузочной камеры 3, размещенной между коническими поверхностями. При этом ось 4 полого перфорированного прессующего вала 2 со-

ставляет угол  с осью 5 перфорированного ротора 1 установленной вертикально. Этот угол  определяется соотношением

где

- больший диаметр перфорированного ротора;

- больший диаметр перфорированного прессующего вала;

– малый диаметр ротора и вала;

– высота ротора и вала.

Загрузочная камера 3, помимо конических поверхностей, ограничена пластинчатой спиральной перегородкой 6, контуры которой определяются двумя спиралями, по которым пересекаются конические поверхности и наклонная плоскость, пересекающая эти поверхности от линии контакта двух конусных поверхностей в нижней части, до очистительного ножа 7, установленного диаметрально противоположно линии контакта перфорированного ротора и полого перфорированного прессующего вала. Готовый пюреобразный продукт после продавливания через перфо-

рацию ротора 1 или вала 2 попадает в емкость 8, а отходы после удаления их с ко-

нических поверхностей ножом 7, скатываясь по наклонной поверхности, попадают в

емкость 9.

Работает предлагаемый аппарат следующим образом.

Предварительно порезанное и термообработанное пищевое сырье, например,

овощи, фрукты, рыба или их фрагменты оставшиеся после очистки или снятия оболочки механизированными средствами, поступают в загрузочную камеру 3. За счет

того, что камера ограничена коническими поверхностями перфорированного ротора 1 и полого перфорированного прессующего вала 2, а также пластинчатой спиральной перегородкой 6, сырье равномерно заполняет объем камеры. При вращении ротора 1 против часовой стрелки это сырье увлекается в зазор между ротором 1 и ва-

лом 2. Фрагменты сырья, ориентированные остатками кожуры или оболочки в сторону ротора 1, подвергаются действию перфорации вала 2, и в измельченном виде, скатываясь по внутренней поверхности полого вала 2, попадают в емкость 8. Остат-

ки кожуры или оболочки, находясь на внешней поверхности вала 2 или внутренней поверхности ротора 1, при дальнейшем перемещении подвергаются воздействию очистительного ножа 7 и скатываются по внутренней поверхности ротора 1 в емкость 9. В том случае, если фрагменты сырья оказались ориентированы остатками

кожуры или оболочки в сторону вала 2, начинает работать перфорация ротора 1. В

результате измельченное сырье опять оказывается в емкости 8, а отходы в емкости

9. Работа устройства обеспечивается только за счет привода перфорированного ротора 1, поскольку вращение полого перфорированного прессующего вала 2 обеспечивается силами трения между контактирующими коническими поверхностями, а

удаление готового продукта и отходов осуществляется за счет их собственной силы

тяжести.

Описанный характер взаимодействия сырья и рабочих органов позволяет повысить производительность устройства при одновременном значительном снижении

нагрузок на ротор и вал, уменьшении энерго- и материалоемкости и расширении диапазона перерабатываемого пищевого сырья.

Приведенные результаты выолненного выше анализа свидетельствуют также о большом значении консервирования рыбопродукции.

Одним из современных подходов в решении проблемы стрерилизации консер-

вов является их тепловая обработка в аппаратах непрерывного действия.

Предлагаемый аппарат для стерилизации пищевых продуктов в банках, содержит вертикальный корпус с гофрированным днищем и установленные в нем, с образованием восходящих и нисходящих каналов, разделительные и циркуляционные перегородки с укрепленными на верхних концах наклонными перфорированными направляющими, загрузочное и разгрузочное устройства, при этом на сторонах гофра, образующих дно восходящих каналов, установлены нагреватели, циркуляционные перегородки выполнены полыми и соединены своими верхними торцами с установленным выше уровня поверхности жидкости газовым нагнетателем, а в выгрузочном устройстве размещена заслонка с возможностью регулирования расхода

жидкости.

Технический эффект в предлагаемом аппарате для стерилизации пищевых продуктов в банках обеспечивается за счет генерирования пара для эрлифтной транспортировки тары в самом аппарате за счет установленных на сторонах гофра, образующих дно восходящих каналов, нагревателей. Выполнение циркуляционных перегородок полыми и соединение их своими верхними торцами с установленным выше уровня поверхности жидкости газовым нагнетателем позволяет повторно использовать генерируемый пар и исключает необходимость его утилизации. Размещение в выгрузочном устройстве заслонки с возможностью регулирования расхода жидкости позволяет при необходимости компенсировать потери воды на образование пара. Паросодержание в газожидкостной среде для разных типоразмеров тары

регулируется режимом работы нагревателей.

На рисунке 5 представлен вертикальный разрез аппарата.

Аппарат для стерилизации рыбопродуктов в банках содержит вертикальный корпус 1 с сужающейся на конус нижней частью 2, выполненные полыми циркуляционные 3 и разделительные 4 перегородки, образующие восходящие 5 и нисходя-

щие 6 каналы.

У гофрированного днища 7 на каждом участке гофра находящемся под восходящим каналом установлены нагреватели 8, а на циркуляционных перегородках 3 укреплены на верхних концах наклонные перфорированные направляющие 9. Банки 10 попадают в корпус через загрузочное устройство 13, а отработанный пар возвращается в полые циркуляционные перегородки посредством соединения своими верхними торцами с установленным выше уровня поверхности жидкости газовым

нагнетателем 11. Монтажное пространство 12 служит для крепления дополнительных секций нагревателей, а размещенная в выгрузочном устройстве 14 заслонка при необходимости регулирует расход жидкости.

Рис. 5 Вертикальный разрез стерилизатора рыбных консервов

Работает аппарат для стерилизации рыбопродуктов в банках следующим обра-

зом.

Через загрузочное устройство 13 при закрытой заслонке выгрузочного устройства 14 корпус 1 заполняется водой до необходимого уровня. Затем включаются нагреватели 8, которые, нагревая воду, генерируют пар. Пар в виде пузырьков барботирует в каналах 5, создавая в них восходящее движение парожидкостной смеси. При достижении требуемой температуры и давления в аппарате включается газовый нагнетатель 11, который, постепенно подавая пар в полые циркуляционные перегородки 3, выдавливает из них воду и возвращает пар в восходящие каналы 5. Открывая заслонку в выгрузочном устройстве 14, одновременно с потоком воды через загрузочное устройство 13 подают банки 10, предназначенные для термообработки. Попадая в канал 6, банки 10 движутся в нисходящем потоке вместе с жидкостью, постепенно прогреваясь. Достигая днища 7, банки скатываются по наклонному участку гофра и попадают под восходящий поток парожидкостной смеси, который подхватывает их и перемещает в верхнюю часть канала 5, где происходит отделение

пара от воды, а банка 10, за счет воздействия на нее наклонных перфорированных

направляющих 9, выбрасывается в следующий канал с нисходящим потоком 6. Таким образом, банка 10 проходит через ряд каналов, длина и количество которых определяется из соображений времени тепловой обработки. Попадая в последний канал, банка опускается в выгрузочное устройство 14 и выталкивается за счет давле-

ния в аппарате и сил тяжести. Влияние веса и размеров банки 10 на время пребывания в аппарате может легко регулироваться паросодержанием в восходящем потоке 5 за счет изменения режима работы нагревателей 8. При этом меняется скорость течения жидкости в каналах 5 и 6. Газовый нагнетатель 11 через полые циркуляционные перегородки 3 возвращает пар в восходящий поток, обеспечивая его многократное использование и повышая тем самым энергетическую эффективность аппарата. Заслонкой выгрузочного устройства 14 регулируют расход вытекающей из аппарата воды, компенсируя расход на парообразование и обеспечивая ее уровень в корпусе

1, необходимый для выбрасывания банки 10 из канала 5 в канал 6.

Описанная конструкция аппарата позволяет упростить его конструкцию, повысить энергетическую эффективность и избежать необходимости применения спе-

циального устройства для утилизации отработанного пара.

Из рассмотренных выше принципиальных схем производства рыбопродуктов следует, что практически при всех технологиях изготовления рыбных консервов стадиями предшествующими стерилизации являются предварительная термообра-

ботка (в большинстве случаев бланширование) и укладка рыбных тушек в банки.

Бланширование осуществляется для предварительного проваривания и частичного обезвоживания рыбы, что уменьшает количество водного отстоя при стерилизации. В процессе бланширования частично происходит коагуляция и денатурация белков, выделяется свободная вода вместе с водорастворимыми азотистыми веществами, уничтожаются вегетативные формы микроорганизмов, частично инакти-

вируются ферменты.

Сущность бланширования состоит в обработке рыбы острым паром температурой 100 оС или горячим воздухом температурой 120 оС. Иногда применяют ком-

бинированный способ сочетающий и ту и другую операции.

Применяющиеся в настоящее время аппараты работают следующим образом. Подготовленные банки устанавливаются в рабочий орган аппарата и накрываются сетчатыми крышками. Попадающая в рабочее пространство аппарата рыба прогре-

вается острым паром при температуре 100

С, а затем в следующем отсеке продукт прогревается и подсушивается горячим воздухом температурой 120 оС. При поступлении в аппарат банки опрокидываются вверх дном для удаления бульона, состоящего из воды, жира и белковых веществ. По выходе из аппарата банки вновь становятся в нормальное положение. Продолжительность бланширования от 45 до 90 мин в зависимости от объема банки. При такой обработке теряется примерно 20% массы

рыбы, которая должна быть компенсирована за счет добавления в банку специальной заливки.

Осуществление операций заливки и укладки рыбных тушек при наличии ост-

рого пара, который необходимо в дальнейшем утилизировать, легко совмещается с

использованием эффекта «пароструйной эжекции».

Пароструйный эжектор - устройство, в котором происходит обмен энергиями

между активным потоком (рабочим паром) и пассивным потоком (эжектируемой жидкой заливкой) посредством их контакта с образованием в результате смешанно-

го парогазового потока, имеющего энергию меньшую, чем активный и большую, чем пассивный.

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 84 5 6 7 8 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]