Pobierz

80
temat wydania
Techniczne aspekty
rozdrabnia nia mięsa
Rozdrabnianie w przemyśle mięsnym należy
do procesów kosztownych, gdyż jest wysoce
energetyczne. Proces ten jest już prowadzony
na etapie rozbioru tusz, podczas którego następuje rozdzielanie poszczególnych elementów, często za pomocą pił tarczowych lub noży.
Wśród rozdrabnianych produktów możemy
wyróżnić surowce kruche (kości) oraz plastyczne (mięso). Produkty plastyczne, czyli
mięso możemy rozdrabniać poprzez przetłaczanie, ścinanie i cięcie. Odpowiedni wybór
metody rozdrabniania zależy od struktury,
właściwości mechanicznych produktu, wymaganej jakości i wyglądu powierzchni rozdziału.
Podczas rozdrabniania mięsa około 20% całkowicie przetwarzanej energii jest kierowana na
pokonanie sił molekularnych tkanek mięsnych,
tj. na właściwe cięcie mięsa lub produktów mięsnych. Pozostała energia przetwarzana jest na
pokonanie odkształceń plastycznych oraz tarcie wewnętrzne.
Do rąbania łbów, oddzielania rogów, podziałów bloków mięsa mrożonego, oddzielania zębów, chrząstek nosowych itp. powszechnie stosowane są gilotyny wyposażone w noże płaskie.
Gilotyna z napędem mechanicznym składa się
z: korpusu, stołu, ruchomej dźwigni wyposażonej w nóż. Napęd z silnika elektrycznego na
dźwignie przenoszony jest przy pomocy przekładni pasowej z pasami klinowymi, reduktora ślimakowego, tarczy napędowej, sworznia
i korbowodu. Przez zmianę długości korbowodu można regulować dolne położenie noża.
Nóż wyposażony jest we wgłębienie, w rezultacie czego w procesie rozdrabniania łbów mózg
nie ulega zniszczeniu.
Inne urządzenia stosowane do usuwania zębów
i chrząstek nosowych w procesie obróbki łbów
wieprzowych i baranich zbudowane są z szybkoobrotowej tarczy umieszczonej w osłonie.
Na obwodzie tarczy umocowane są noże, przy
czym noże o kształcie łuku przeznaczone są do
usuwania chrząstek nosowych, natomiast noże
używane do usuwania zębów wyposażone są
w ostrze trójkątne. Osłona maszyny zaopatrzona jest w króciec, przeznaczony do załadunku
obrabianych łbów oraz zderzak, umożliwiający
utrzymanie i obracanie łbów w czasie obróbki.
Maszyny do dokładnego rozdrabniania produktów mięsnych, w zależności od wymaganego stopnia rozdrobnienia, jakości i struktury
rozdrabnianych produktów, można podzielić na: wilki, kutry, rozdrabniarki odśrodkowe
i młynki koloidalne.
W produkcji wędlin podrobowych szczególne znaczenie ma proces dokładnego rozdrabniania, czyli kutrowanie. Czynność ta ma na
celu dalsze rozdrobnienie surowca, przeważnie ugotowanego. Sposób kutrowania dla poszczególnych asortymentów wędlin podrobowych określa się w recepturach. W procesie
kutrowania dodawana jest woda, kostki lodu
i przyprawy. Mogą być również dodawane
inne środki, m.in. wspomagające proces kutrowania, które zapewniają dobre związanie,
przyspieszają powstawanie barwy i ją utrwalają, podkreślają smak, stabilizują emulsję woda-tłuszcz, zmniejszają ubytki podczas obróbki termicznej. Mięso obrabiane w kutrach
w zasadzie uprzednio rozdrabniane jest w wilkach. Najnowsze konstrukcje kutrów umożliwiają dokładne rozdrabnianie i mieszanie
temat wydania
bez konieczności uprzedniego rozdrabniania.
Ze względu na charakter pracy można dokonać podziału na kutry o działaniu okresowym
i ciągłym. W kutrach mięso rozdrabniane jest
przy pomocy szybko obracających się noży
prostych lub w kształcie sierpa, osadzonych
na jednym lub dwóch wałach. Kutry o działaniu okresowym składają się ze zbiornika załadowczego w kształcie misy, mechanizmu tnącego, w skład którego wchodzą wał napędowy,
noże i grzebień. Robocza przestrzeń maszyny
zamknięta jest pokrywą. Pokrywa wyposażona jest w skrobaki, przeznaczone do wstępnego
mieszania produktu załadowanego do zbiornika i przenoszenia do przestrzeni roboczej
maszyny. Liczba noży w kutrach o działaniu
okresowym zamyka się w granicach od 2 do 9
w każdym zestawie, przy liczbie zestawów od 1
do 4. W kutrach rotacyjnych z pionowymi bębnami liczba noży dochodzi do 27, a w kutrach
- mieszarkach liczba noży zamyka się w granicach od 4-8. Produkt ze zbiornika załadowczego do przestrzeni roboczej kutra przenoszony
jest w rezultacie obrotu misy bębna lub przetaczany przy pomocy przenośników ślimakowych. Do załadunku kutra najczęściej stosowane są ześlizgi, przenośniki podwieszone
lub specjalne urządzenia załadowcze. Najszersze zastosowanie w praktyce znalazły kutry ze
zmechanizowanym załadunkiem przy pomocy tarcz wirowych napędzanych oddzielnym
silnikiem elektrycznym lub od wału napędowego noży. W celu zmniejszenia ciężaru, niektóre typy kutrów zblokowane są z silnikiem,
przy czym korpus kutra i silnika wykonany jest
w postaci jednego odlewu. Kutry wyposażone
są również w przyrządy do pomiaru temperatury rozdrabnianego farszu, wyłączniki czasowe, urządzenia do automatycznego pomiaru
ilość zimnej wody podawanej do misy, tachometry do pomiaru liczby obrotu wału napędzającego noże i liczby obrotów misy, urządzenia
zabezpieczające przed możliwością włączenia
kutra przy otwartej pokrywie.
Do dokładnego rozdrabniania mięsa bez procesu mieszania mogą służyć również młynki
koloidalne. Elementem roboczym są dwie powierzchnie cierne, poruszające się w niewielkiej odległości od siebie. Rozdrabnianie następuje na skutek sił tnących i rozcierających
(pochodne sił tnących). Często stosowane są do
homogenizacji mięs lub wytwarzania emulsji,
co jest korzystne ze względu na mniejsze zapotrzebowanie mocy, które jest spowodowane mniejszym udziałem sił tarcia i nie następuje nadmierne nagrzanie surowca. Zespołem
roboczym w młynkach koloidalnych jest stojan i rotor, które tworzą szczelinę, przez którą
przeciskana jest homogenizowana masa. Mogą
być stosowane młynki stożkowe lub walcowe.
W młynkach walcowych na powierzchniach
współpracujących elementów są wykonane
zęby, które podczas obrotu działają jak nożyczki. Szczelina pomiędzy stojanem a wirnikiem
wynosi ok. 0,04 mm. W młynach stożkowych
powierzchnie nie mają zębów a jedynie posiadają chropowatą powierzchnię. Powierzchnie
te są wykonane z bardzo twardego szorstkiego materiału.
Najczęściej stosowaną maszyną do rozdrabniania wszelkiego rodzaju mięsa, zarówno surowego, mrożonego jak i gotowanego, jest wilk.
Wilk składa się z następujących podstawowych części: korpus żeliwny, najczęściej wykonany łącznie z lejem załadowczym, w korpusie umieszczone są elementy robocze wilka,
zespół napędowy, w skład którego wchodzi: silnik elektryczny oraz przekładnie pasowe i zębate, zespołu podającego mięso, zespołu tnącego, w skład którego wchodzą noże i siatki
wykonane z wysokostopowych stali. W zależności od przeznaczenia wilki można podzielić na:
• wilki przeznaczone do rozdrabniania
produktów w temperaturze pokojowejw danym wypadku cylindry robocze są najczęściej wykonane w postaci żeliwnych od-
81
82
temat wydania
lewów;
• wilki przeznaczone do rozdrabniania mięsa
tłustego- w danym wypadku cylindry robocze zaopatrzone są w wodne płaszcze grzejne do podgrzewania obrabianego produktu;
• wilki przeznaczone do rozdrabniania mięsa mrożonego- w danym wypadku cylindry
są użebrowane;
• wilki do rozdrabniania żelatyny- w danym
wypadku cylinder roboczy wyposażony jest
w kanały wzdłużne i zbiornik przeznaczony
do gromadzenia wody w czasie przetłaczania masy do części tnącej wilka.
W przypadku mięsa zamrożonego pierwsze
cięcie następuje już w momencie załadunku
do ślimaka, który swoimi długimi tylnimi „saniami” ścina z zamrożonego bloku mięsnego
warstwę o grubości 8 cm w czasie jednego obrotu ślimaka i transportuje ją do zespołu tnącego gdzie jest dalej rozdrabniana. Wydajność
tego typu wilka wynosi do 8000 kg/h dla bloku mięsnego zamrożonego do -25°C o wymiarach 90x50x20 cm. Zamrożone bloki mięsne
do 25 cm grubości nie wymagają wstępnego
rozdrabniania. Często tego typu wilki są zaopatrzone w regulator momentu obrotowego,
który przy rozdrabnianiu najtwardszych materiałów automatycznie podwyższa siłę ciągu
napędu ślimaka, dzięki czemu wilk jest zabezpieczony przed przeciążeniem, a w przypadku
miękkich materiałów podwyższa liczbę obrotów.
Każdy wilk wyposażony jest w zespół tnący,
przeznaczony do odcinania kęsów produktów doprowadzanego do cylindra roboczego. Wilki mogą być wyposażone w noże płaskie lub stożkowe. Noże płaskie współpracują
z płaskimi siatkami, a noże stożkowe wykonane w postaci frezów współpracują z siatkami stożkowymi. Najczęściej noże są ruchome,
a siatki nieruchome, przy czym w większości
wypadków noże osadzone są na wale ślimaka
roboczego i obracają się z tą samą liczbą obrotów. Wydajność wilka uwarunkowana jest
zdolnością przepustową elementów tnących.
W celu zwiększenia wydajności wilków wskazane jest zwiększenie liczby obrotów noży. Ze
względu na ułożenia cylindra roboczego, wilki można podzielić na: poziome, pionowe, pochyłe. Natomiast ze względu na kształt ślimaka, wilki można podzielić na wilki ze stałym
skokiem ślimaka, zmiennym skokiem ślimaka oraz wilki ze stopniowym skokiem ślimaka.
Produkt z leja załadowczego do ślimaka roboczego może być doprowadzany pod działaniem
sił ciężkości, przetłaczany przy pomocy dodatkowego pionowego przenośnika ślimakowego
lub przenośnika ukośnego, bądź też przenośnika poziomego. Kształt ślimaka wpływa w sposób istotny na stan rozdrobnionego produktu.
Badania wykazały, że długość ślimaka wpływa na wydajność wilka, przy czym ze wzrostem
długości ślimaka wzrasta wydajność, ponieważ
maleje cofanie produktu.
Na rynku można spotkać różne modyfikacje
urządzenia, a jednym z nich jest wilkomieszałka. Są to urządzenia służące do rozdrabniania, jak i mieszania mięsa. Mieszanie następuje poprzez umieszczenie poziomego mieszadła
w leju zasypowym, które jest napędzane oddzielnym motoreduktorem. Taki wał może posiadać łopatki służące do mieszania lub może
być zaopatrzony w noże służące do rozdrabiania mięsa zamrożonego. Zastosowanie takiego
mieszadła lub rozdrabniacza wstępnego zwiększa intensywność równomiernego podawania
produktu do ślimaka.
Rozdrabnianie produktów na cząstki o określonych kształtach i wymiarach jest powszechnie stosowane w zakładach mięsnych. Regularną kostkę otrzymuje się w maszynach zwanych
kostkownicami. Budowane są one w dwóch
wersjach, tj.: pionowe oraz poziome i różnią się
sposobem załadunku surowca. W kostkownicd. str. 84
84
temat wydania
a)
a)
b)b)
Rys.
1. Rodzaje
stosowanych
ślimaków:
a) do mięsa
zamrożonego,
b)
do mięsa świeżego
Rys.
1.
stosowanych
ślimaków:
a)a)
dodomięsa
b) b)
do do
mięsa
świeżego
[Maschinen
Rys.
1. Rodzaje
Rodzaje
stosowanych
ślimaków:
mięsazamrożonego,
zamrożonego,
mięsa
świeżego
[Masch
[Maschinenfabrik Seydelmann KG, Germany]
Seydelmann
SeydelmannKG,
KG,Germany]
Germany]
cach powszechnie stosowane są noże sierpowe, wiec przeznaczony do rozdrabniania, umieszrzadziej śrubowe lub tarczowe. Kostkownica czony w cylindrze, popychaczem przetłaczany
Każdy
wyposażony
jest
wwzespół
odcinania
kęsów
produ
jest
podprzeznaczony
noże.
Wysokośćdo
kostki
można dowolskłada
się wilk
zwilk
dwóch
podstawowych
podzespoKażdy
wyposażony
jest
zespółtnący,
tnący,
przeznaczony
do
odcinania
kęsów
pr
łów: podzespołu roboczego, przeznaczone- nie regulować zmieniając ciśnienie w urządzedoprowadzanego
do
roboczego.
Wilki
mogą
wyposażone
ww
noże
płaski
do cylindra
cylindra
roboczego.
mogąbyć
być
wyposażone
noże
pła
godoprowadzanego
do rozdrabniania produktu
i tłoka hydrauniu Wilki
hydraulicznym,
co wpływa
na prędkość
licznego
wraz zNoże
napędem,
przeznaczonego
do zpostępową
tłoka.
Mechanizm
napędowy
tłokawykona
stożkowe.
płaskie
współpracują
siatkami
a anoże
stożkowe
stożkowe.
Noże
płaskie
współpracują
zpłaskimi
płaskimi
siatkami
noże
stożkowe
wyko
przetłaczania produktu. Na wale napędzają- hydraulicznego składa się z zaworu przeznapostaci
frezów
współpracują
z zsiatkami
stożkowymi.
Najczęściej
noże
są są
ruchome,
a
cym
podzespoły
tarczowe
umieszczony
jest czonego
do włączania
napędu.
Zawór
łączy
postaci
frezów
współpracują
siatkami
stożkowymi.
Najczęściej
noże
ruchome,
nóż sierpowy i mimośród ustawiony między pompę z roboczą przestrzenią cylindra. W cynieruchome,
przy czym
większości
wypadków
noże
osadzone
są sąna nawału
śli
nieruchome,
czym zww
większości
wypadków
noże
osadzone
umieszczony
jest tłok
z drążonym
tło- wału
widełkami.
Widełkiprzy
są połączone
ramką
skła- lindrze
dającą
się z szeregu płaskich noży.
Maszyna jestliczbą
czyskiem. Wewnątrz
tłoczyska
umieszczona
roboczego
wilka
uwarunkowan
roboczego ii obracają
obracają się
sięzztątąsamą
samą liczbąobrotów.
obrotów.Wydajność
Wydajność
wilka
uwarunkow
wyposażona w kilka ramek z nożami do kro- jest sprężyna. Przy ruchu tłoka, wraz z popyzdolnością
przepustową
WWcelu
zwiększenia
wydajności
w
chaczem, sprężyna
jest
rozciągana
w dół.
Miejenia
kostki o krawędzi
od 5-20 elementów
mm.
Ramka tnących.
zdolnością
przepustową
elementów
tnących.
celu
zwiększenia
wydajności
połączona jest z identyczną ramką przy pomo- dzy pompą a zaworem umieszczone jest urząwskazane jest zwiększenie liczby obrotów noży. Ze względu na ułożenia cylindra roboc
cy wskazane
dźwigni kątowej,
osadzonej na wale.
Dzięki
dzenie
przeznaczone
do regulacji
ilości oleju
jest zwiększenie
liczby
obrotów
noży.
Ze względu
na ułożenia
cylindra ro
temu
ramka
uzyskuje
równieżna:
ruchpoziome,
wahadło- pionowe,
przetłaczanego
do cylindra,
co umożliwia
re- na k
wilki
można
podzielić
pochyłe.
Natomiast
ze względu
można podzielić
na:noże
poziome,
pochyłe.
Natomiastproduktu.
ze względu na
wywilki
od mimośrodu.
W ten sposób
ramek pionowe,
gulację wysokości
rozdrabnianego
ślimakaruchy
wilki
można zwrotne
podzielić
nasu-wilki ze stałym skokiem ślimaka, zmiennym sko
wykonują
postępowo
i kroją
ślimaka wilki
można podzielić
na wilki ze stałym skokiem ślimaka, zmiennym
rowiec na paski, które następnie nóż sierpowy Podsumowując powyższe techniki rozdrabniaślimaka oraz wilki ze stopniowym skokiem ślimaka. Produkt z leja załadowczego do śli
tnie
na kostkę
o określonych
kształtach. Suronia można
stwierdzić,
że dobór
ślimaka
oraz
wilki ze stopniowym
skokiem
ślimaka.
Produkt
z lejaodpowiedniej
załadowczego do
zależy sił
od technologii
dane-przy po
roboczego może być doprowadzany podmetody
działaniem
ciężkości, produkcji
przetłaczany
roboczego może być doprowadzany pod
ciężkości,
przetłaczany
go działaniem
asortymentu, sił
natomiast
na wybór
urządze- przy
dodatkowego pionowego przenośnika ślimakowego
lub przenośnika
ukośnego,
bąd
nia ma wpływ wielkość
skali produkcji,
a dododatkowego pionowego przenośnika datkową
ślimakowego
lub przenośnika ukośnego, b
zaletą niektórych urządzeń jest ich
przenośnika poziomego. Kształt ślimaka wpływa w sposób istotny na stan rozdrobnio
uniwersalność.
przenośnika poziomego. Kształt ślimaka
wpływa w sposób istotny na stan rozdrob
produktu. Badania wykazały ze długość ślimaka wpływa na wydajność wilka, przy czy
produktu. Badania wykazały ze długość ślimaka wpływa na wydajność wilka, przy
wzrostem długości ślimaka wzrasta wydajność, ponieważ maleje cofanie produktu.
wzrostem długości ślimaka wzrasta wydajność, ponieważ
maleje
cofanie produktu.
Literatura
dostępna
Na rynku można spotkać różne modyfikacje urządzenia,
a jednym
z nichu Autorów
jest wilkomiesz
dr hab. Paweł
Sobczakz -nich
UP Lublin
Na rynku można spotkać różne modyfikacje urządzenia,
a jednym
jest wilkom
Wioletta
Żukiewicz-Sobczak
- IMW Lublin
Są to urządzenia służące do rozdrabnianiadrjak
i mieszania
mięsa. Mieszanie
następuje po
Rys.
Dodatkowe
mieszadło
w wilkomieszałce
Są2. to
urządzenia
służące
do rozdrabniania jak i mieszania mięsa. Mieszanie następuje
umieszczenie
poziomego mieszadła w leju zasypowym, które jest napędzane oddzie
[Ekomex
M&Ł Pilśniak]
w wilkomieszałce
[Ekomex
M&Ł
umieszczenie poziomego Pilśniak]
mieszadła w leju zasypowym, które jest napędzane odd
motoreduktorem. Taki wał może posiadać łopatki służące do mieszania lub może
w na cząstki
o określonych
i wymiarach
powszechnie
motoreduktorem.
Taki kształtach
wał może posiadać
łopatkijest
służące
do mieszania lub m
zaopatrzony w noże służące do rozdrabiania mięsa zamrożonego. Zastosowanie ta
zaopatrzony
noże
służące
do rozdrabiania
mięsa
zamrożonego.
Zastosowanie
mięsnych.
Regularną
kostkę
otrzymuje
się w maszynach
zwanych
mieszadła
lub wrozdrabniacza
wstępnego
zwiększa
intensywność
równomiernego
podaw