Способ измельчения пищевых продуктов и устройство для его осуществления

 

Использование: измельчение пищевых продуктов, главным образом мяса, в домашних и в производственных условиях. Сущность изобретения: для осуществления предложенного способа выполняют следующие взаимосвязанные действия: подают куски сырья к режущему органу по винтовым линиям, образуемым при сложении поступательного и вращательного движения кусков сырья, вдавливают в отверстия вращаемой решетки приповерхностные слои кусков сырья, отрезают удерживаемые в отверстиях решетки слои надвигаем сцепленных с решеткой кусков сырья на неподвижный нож, перемещают в возвратно-поступательном режиме по винтовым линиям остающиеся от кусков части после каждого отрезания вдавленных отверстий решетки слоев при проходе зоны действия каждой из лопастей ножа. Корпус 1 устройства и рукоятка толкателя 10 установлены с возможностью вращения вокруг общей оси, корпус снабжен приводом 11, обеспечивающим его вращение по кругу в одном направлении или попеременно то в одном, то в противоположном направлении в пределах сектора круга с центральным углом, превышающим (360:n) градусов, где n - количество лопастей ножа, который выполнен неподвижным. Корпус 1 и загрузочная воронка 3 выполнены в виде полых многогранников. Вращаемый по кругу корпус 1 устройства снабжен зубчатой шестерней для соединения его с редуктором электрического привода. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способам измельчения пищевых продуктов, преимущественно мяса, а также к устройствам для осуществления этих способов и может быть использовано при приготовлении в домашних и в производственных условиях различных полуфабрикатов: фарша или кусочков самой разнообразной формы и размеров заготовок для производства всевозможных колбас, салатов, вторых блюд, например, удлиненных кусочков мяса для приготовления бефстроганов, прямоугольных кусочков для гуляша, квадратных кусочков для азу и др.

Известен способ измельчения пищевых продуктов взаимодействующими режущими кромками отверстий решетки и лопастей примыкающего к ней ножа, осуществляемый при использовании устройства, защищенного патентом Франции N 790881, кл. В 02 С 18/30, 1935 г, включающий вращение кусков сырья при их подаче шнеком к решетке по винтовым линиям, а также отрезание вдавливаемых в отверстия решетки слоев.

Недостатком известного способа измельчения пищевых продуктов является то, что вращаемые куски сырья подают к неподвижной решетке, в результате чего ткани сырья многократно вдавливают в ее отверстия и тут же извлекают их оттуда. Перекатывание кусков сырья по неподвижной решетке приводит к тому, что сырье измельчается не только и не столько резанием, сколько путем разрывов тканей и их истиранием об острые кромки отверстий решетки, как о терку. Это приводит к множественным разрушениям клеток и, как следствие, к большим потерям внутриклеточной жидкости. Кроме того, перекатывание вращаемых кусков сырья по неподвижной решетке ограничивает ассортимент получаемых полупродуктов: известным способом можно получать только лишь фарш для производства котлет, рубленных бифштексов, пельменей, вареных и нескольких видов полукопченых колбас. Перекатывание кусков сырья по неподвижной решетке обусловливает излишне высокий уровень расходуемой на измельчение сырья энергии: известно, что при измельчении сырья резанием совершается гораздо меньшая работа, чем при его измельчении путем разрывов и истирания тканой.

Взятое в качестве прототипа выше указанное устройство включает опору, вращаемое подающее приспособление в виде шнека, кольцевой корпус с загрузочной воронкой, а также ручной привод режущего узла, составленного из взаимодействующих многолопастного ножа и примыкающей к его режущим кромкам закрепленной в корпусе решетки.

Недостатком известного устройства является его высокая материалоемкость.

Достигаемый при применении предполагаемого изобретения технический результат заключается в повышении качества, в расширении ассортимента измельченных полупродуктов, в снижении энергозатрат на измельчение и в уменьшении материалоемкости используемых устройств.

При осуществлении предложенного способа вращаемые при перемещении по винтовым линиям куски сырья подают к вращаемой решетке, вдавливаемые в отверстия решетки слой отрезают надвиганием сцепленных с решеткой кусков на режущие кромки неподвижного ножа, а остающиеся после каждого из таких отрезаний части кусков сырья перемещают вдоль оси их вращения в возвратно-поступательном режиме.

По другому варианту при осуществлении способа куски сырья и решетку поворачивают вокруг их общей оси вращения в колебательном режиме.

Предложенное устройство снабжено подающим приспособлением в виде вращаемого толкателя, перемещаемого вдоль загрузочной воронки, при этом нож режущего узла прикреплен к опоре, а привод режущего узла выполнен в виде электрического двигателя с редуктором, посредством зубчатого колеса связанным с корпусом, установленным с возможностью совместного с решеткой, загрузочной воронкой и толкателем вращения вокруг их общей оси.

По другому варианту привод режущего узла выполнен в виде рычага, установленного с возможностью совместных с корпусом, решеткой, загрузочной воронкой и толкателем колебаний вокруг их общей оси в пределах сектора круга с центральным углом, превышающим (360:n) градусов, где n количество обоюдоостpых лопастей ножа.

На фиг. 1 показан поперечный разрез устройства с электрическим приводом режущего узла; на фиг. 2 поперечный разрез устройства с ручным приводом режущего узла; на фиг. 3 вид по А-А на устройство, изображенное на фиг.2; на фиг. 4 вид по стрелке Б на устройство, вид по А-А которого показан на фиг. 3.

Изображенное на фиг. 1 устройство для измельчения пищевых продуктов включает установленный с возможностью вращения кольцевой корпус 1, состыкованный с соосно расположенной загрузочной воронкой 2. К нижней части корпуса 1 прижата выполненная в виде диска с отверстиями решетка 3, к верхней боковой поверхности которой примыкает своими режущими кромками многолопастный нож 4, образующий в паре с решеткой 3 режущий узел устройства. Нож 4 выполнен неподвижным: он надет на верхнюю четырехгранную часть болта 5, цилиндрическая часть которого проходит сквозь центральное отверстие решетки 3, а нижняя четырехгранная часть закреплена в квадратном отверстии втулки 6 опоры 7. Болт 5 во втулке 6 крепится посредством гайки-барашка 8. При этом используются две шайбы, верхняя из которых выполнена из материала с низким коэффициентом трения. Решетка 3 к торцу корпуса 1 прижимается гайкой 9, выполненной в виде зубчатого колеса, связывающего режущий узел с электрическим приводом, включающий зубчатые колеса 10-13 редукторов и электрический двигатель 14. В гайке 9 закреплена шпонка 15, препятствующая проворачиванию решетки 3. В загрузочной воронке 2 размещен вращаемый толкатель 16 с расположенной в его верхней части вращаемой рукояткой для ладони руки. Цилиндрическая часть болта 5 и охватывающая его поверхность центрального отверстия решетки 3 выполняют роль подшипника скольжения, обеспечивающего возможность совместного вращения корпусу 1, решетке 3, загрузочной воронке 2 и толкателю 16 вокруг их общей оси. В опоре 7 под решеткой 3 предусмотрено отверстие 17, предназначенное для прохода измельченного полупродукта. В отверстии 17 имеются спицы (на чертеже не показаны), связывающие втулку 6 с опорой 7. Электрический двигатель 14, зубчатые колеса редуктора и корпус 1 закрыты кожухом 18, часть которого, прикрывающая корпус 1 и гайку 9, выполнена съемной.

По другому варианту исполнения устройство имеет ручной привод режущего узла, включающий рычаг 19 (см. фиг. 2 фиг. 4), снабженный вращаемой рукояткой для ладони руки и расположенной на другом его конце изогнутой по дуге окружности вилкой с цапфами, входящими в пазы, прорезанные в нижней части корпуса 1. Цапфы обеспечивают, во-первых, зацепление рычага 19 с корпусом 1 и, во-вторых, в паре со шпонкой 15 фиксируют решетку 3 в корпусе 1. В качестве опоры рычага 19 используется выступ 20 шпонки 15. Лопасти ножа 4, используемого в устройстве с ручным приводом режущего узла, выполнены обоюдоострыми: каждая из лопастей имеет по две примыкающих к решетке 5 режущих кромки, расположенных с обеих их боковых сторон. Рычаг 19 обеспечивает системе, состоящей из корпуса 1, решетки 3, загрузочной воронки 2 и толкателя 16, возможность совершения колебаний вокруг их общей оси в пределах сектора круга с центральным углом, превышающим (360:n) градусов, где n количество лопастей ножа.

Изображенное на фиг. 1 устройство собирают в следующей последовательности. На болт 5 надевают нож 4 и решетку 3, которую предварительно помещают в полость гайки 9 так, чтобы шпоночный паз решетки был надет на шпонку 15. В гайку 9 ввинчивают корпус 1 до тех пор, пока решетка 3 не будет плотно прижата к его торцу. На болт 5 надевают шайбу, выполненную из материала с низким коэффициентом трения, после чего болт 5 со всеми надетыми на него деталями вводят в квадратное отверстие втулки 6 опоры 7. При этом зубья колеса, выполненного заодно с гайкой 9, вводят в зацепление с зубьями паразитной шестерни 13 редуктора электрического привода. Снизу на болт 5 надевают вторую шайбу и навинчивают гайку-барашек 8, которую затягивают так, чтобы нож 4 своими режущими кромками плотно прилегал к решетке 3, в корпус 1 не смещался из стороны в сторону при покачивании загрузочной воронки 2. Прикладываемое к загрузочной воронке 2 усилие, необходимое для поворачивания корпуса 1 в пределах сектора круга, определяемого люфтом зубчатых колес 10-13 редуктора должно составлять 1,5-1,7 килограмма.

При сборке устройства с ручным приводом режущего узла вначале на болт 5 надевают нож 4 и решетку 3, снизу которой располагают шайбу из материала с низким коэффициентом трения. Затем болт 5 с этими тремя деталями вставляют в квадратное отверстие втулки 6 опоры 7, после чего на свободный конец болта 5 надевают вторую шайбу и навинчивают гайку-барашек 8. На решетку 3 сверху надвигают корпус 1, следя за тем, чтобы в шпоночный паз решетки 3 вошла шпонка 15, закрепленная в корпусе 1. На выступ шпонки 15 помещают среднюю часть вилки рычага 19, а цапфы этой вилки заводят снизу в пазы корпуса 1. С помощью гайки-барашка 8 регулируют величину зазора в режущем узле, добиваясь того, чтобы приложенное к рукоятке рычага 19 усилие, необходимое для поворота корпуса 1 составляло 0,3-0,5 килограмма.

Предложенный способ измельчения пищевых продуктов осуществляется следующим образом.

Подготовленное к работе устройство с электрическим приводом режущего узла подошвой опоры 7 устанавливают на кухонный стол. Под решетку 3 вдвигают выполненную в виде удлиненного лотка емкость для приема измельченного полупродукта, после чего загрузочную воронку 2 заполняют кусками подлежащего измельчению сырья, например, кусками мяса, сала, сыра, овощей и др. На размещенное в загрузочной воронке 2 сырье устанавливают толкатель 16, на рукоятку которого кладут ладонь руки. Под действием усилия руки куски сырья смещают вниз, а приповерхностные слои примыкающих к решетке 3 кусков вдавливают в ее отверстия. Включают электрический двигатель 14, который через зубчатые колеса 10-13 начинает вращать выполненную в виде зубчатого колеса гайку 9, решетку 3, корпус 1, загрузочную воронку 2 и толкатель 16, который приводится в круговое движение от вращаемого сырья, находящегося в загрузочной воронке 2. Сцепленные с решеткой 3 куски передвигают по кругу к режущим кромкам неподвижного ножа 4. Надвиганием сцепленных с решеткой 3 кусков на режущие кромки лопастей неподвижного ножа 4 отрезают слои сырья, вдавленные в отверстия решетки 3. Оставшиеся над решеткой 3 после таких отрезаний части кусков сырья перемещают вдоль оси их вращения в возвратно-поступательном режиме: ведь такие куски, увлекаемые во вращательное движение окружающим их сырьем, наезжая на лопасти ножа 4, вынуждены сначала подниматься вверх по их боковым сторонам, а затем, после переливания через лопасти, под действием развиваемого толкателем 16 давления, перемещаться к решетке 3. При поверхностные слои этих кусков сырья вновь вдавливают в отверстия решетки 3, а сцепленное с нею сырье снова надвигают на режущие кромки впереди по ходу вращения расположенных лопастей ножа.

Таким образом, измельчение сырья по предложенному способу осуществляют в прерывистом режиме: каждое отрезание вдавленных в отверстия решетки 3 слоев чередуют с перемещениями остающихся после таких отрезаний частей кусков сырья вдоль оси их вращения в возвратно-поступательном режиме. Возвратно-поступательное продвижение измельчаемого сырья осуществляют по винтовым линиям, так как его одновременно и вращают, и перемещают вдоль оси вращения. Толкатель 16 подает новые куски сырья на место измельченных. В загрузочной воронке 2 куски сырья перемещают по прямолинейным траекториям, но для стороннего наблюдателя куски сырья будут двигаться по винтовым линиям: ведь при этом они еще и вращаются.

В случае использования устройства с ручным приводом режущего узла предложенный способ измельчения пищевых продуктов осуществляют аналогичным образом. В связи с тем, что система, включающая корпус 1, решетку 3, загрузочную воронку 2 с кусками сырья и толкатель 16, совершает колебательное движение, куски сырья к режущими органу подают попеременно то по правой, то по левой винтовым линиям с точки зрения стороннего наблюдателя. Отрезание вдавливаемых в отверстия слоев производят надвиганием сцепленных с решеткой 3 кусков либо на передние, либо на задние режущие кромки лопастей неподвижного ножа 4, когда колебательная система совершает, соответственно, прямой или обратный ход. В этом случае возвратно-поступательные продвижения остающихся после каждого отрезания частей для стороннего наблюдателя будут выглядеть как чередующиеся их вывинчивание и ввинчивание, осуществляемые попеременно по правым и левым винтовым линиям.

Измельченный полупродукт продавливают сквозь отверстия решетки 3 новыми порциями вдавливаемого в них сырья. Прошедший сквозь решетку 3 измельченный полупродукт накапливают в подставленной под нею емкости.

После израсходования всего находящегося в загрузочной воронке 2 сырья извлекают толкатель 16 и в полость воронки 2 загружают новую порцию подлежащих измельчению кусков.

В качестве примера реализации предложенного способа измельчения пищевых продуктов описано его осуществление в бытовых условиях. Однако, данный способ может найти применение как в условиях общественных пунктов питания, так и в мясоперерабатывающей промышленности. Для этого может быть использовано устройство с электрическим приводом режущего узла, аналогичное рассмотренному, но снабженное толкателем с механической подачей.

Предложенный способ измельчения пищевых продуктов практически полностью исключает возможность перекатывания кусков сырья по решетке режущего узла. Это обстоятельство сводит к минимуму разрывы тканей и их истирание об острые кромки отверстий решетки: ведь сырья при осуществлении данного способа в основном измельчается резанием. Новый способ имеет ряд преимуществ перед известным. Во-первых, он позволяет резко повысить качество измельченного полупродукта, в котором до минимума снижается количество разрушенных клеток. Во-вторых, он позволяет существенно расширить ассортимент получаемых полупродуктов, так как отверстия в решетке могут иметь самую разнообразную форму (они могут быть круглыми, овальными, прямоугольными, квадратными или звездообразными), что обеспечивает соответствующую форму кусочков измельченного полуфабриката. В-третьих, новый способ позволяет снизить расход энергии, затрачиваемой на измельчение сырья.

Преимуществом предложенного устройства является его незначительная материалоемкость, что обусловлено отсутствием такой массивной детали, как шнек, и незначительной высотой корпуса, ограниченной суммой высот деталей режущего органа, а также более низкими требованиями к прочности основных деталей и опоры, что объясняется более низким уровнем расходуемой на измельчение энергии.

Формула изобретения

1 1. Способ измельчения пищевых продуктов взаимодействующими режущими кромками отверстий решетки и лопастей примыкающего к ней ножа, включающий вращение подаваемых к решетке кусков сырья и отрезание вдавливаемых в отверстия решетки приповерхностных слоев этих кустов, отличающийся тем, что куски сырья подают к вращаемой решетке, вдавленные в ее отверстия слои отрезают надвиганием на режущие кромки неподвижного ножа, а остающиеся после таких отрезаний части кусков передвигают через лопасти ножа, подвигая их вначале навстречу потоку сырья, а затем после прохода лопастей попутно с этим потоком.2 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что куски сырья и решетку поворачивают вокруг их общей оси вращения в колебательном режиме.2 3. Устройство для измельчения пищевых продуктов, включающее опору, вращаемое подающее приспособление, кольцевой корпус с загрузочной воронкой, режущий узел, состоящий из взаимодействующих многолопастного ножа и установленной в корпусе решетки, и привод, отличающееся тем, что подающее приспособление выполнено в виде перемещаемого вдоль оси загрузочной воронки толкателя, нож прикреплен к опоре, а привод режущего узла выполнен в виде электрического двигателя с редуктором, который соединен с корпусом посредством зубчатого колеса, причем корпус установлен с возможностью совместного с решеткой, загрузочной воронкой и толкателем вращения вокруг их общей оси.2 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что привод режущего узла выполнен в виде рычага, установленного с возможностью совершения совместных с корпусом, решеткой, загрузочной воронкой и толкателем колебаний вокруг их общей оси в пределах сектора круга с центральным углом, превышающим 360º/n, где n количество обоюдоострых лопастей ножа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4