Способ тонкого измельчения мяса и устройство для его осуществления

 

Использование: измельчение мяса в домашних и производственных условиях. Сущность изобретения: способ тонкого измельчения состоит в отделении мяса от обрезков хрящей, жил и иных грубых включений отрезанием вдавливаемых в отверстия решетки слоев и соскабливанием остающихся волокон об острые кромки отверстий решетки, после чего инородные включения по спиральным траекториям выводят из зоны действия режущего слоя режущего органа и выгружают отдельно от измельченного мяса. Устройство для осуществления данного способа состоит в из подающего шнека и режущего узла, составленного из нескольких режущих пар в виде решеток, прижатых к ним вращаемых многолопастных ножей и патрубка для выгрузки включений. При этом в каждой паре соседних решеток установлено по два примыкающих к ним односторонних ножа, являющихся зеркальным отображением друг друга. Лопасти одного ножа могут быть размещены в пространствах, ограниченных проекциями лопастей соседних ножей. В поперечном сечении лопасти ножей имеют Г-образную форму и выполнены со скругленными углами. Устройство может быть снабжено набором сменных колец разной толщины. 2 с. и., 3 з. п. ф-лы. 13 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для измельчения мяса и может быть использовано при приготовлении различных мясных продуктов в домашних условиях.

Известен режущий узел предназначенного для использования в производственных условиях устройства для измельчения пищевых продуктов, включающий несколько режущих органов, составленных из решеток и размещенных между ними ножей, каждый из которых режущими кромками своих лопастей примыкает к боковым поверхностям впереди и позади установленных решеток (см. а.с. СССР N 1493313, кл. B 02 C 18/13, 1987). Диаметр отверстий в каждой из последующих решеток выполнен меньшим, чем в предыдущих так, что измельчение сырья с помощью этого режущего узла осуществляют в несколько стадий.

Недостатком данного режущего узла является то, что с его помощью невозможно осуществить подачу кусков или кусочков сырья по прямолинейным траекториям к каждому составленному из решетки и примыкающего к ней ножа режущему органу. При использовании этого режущего узла невозможно удержать вдавленные в отверстия решеток приповерхностные слои кусков и кусочков сырья до завершения их отрезания. При использовании этого режущего узла невозможно выделить из мяса частицы грубых инородных включений.

В этом режущем узле толщина каждой из лопастей любого из размещенных между решетками ножей в точности соответствует ширине кольцевого пространства между решетками. Поэтому при работе такого режущего узла в ходе вращения его ножей каждая из лопастей в обязательном порядке должна вовлекать в совместное вращательное движение по кругу примыкающие к их передним поверхностям размещенные в пространствах между решетками кусочки грубо измельченного сырья. Под воздействием развиваемого шнеком давления приповерхностные слои кусочков грубо измельченного сырья вдавливают в отверстия впереди по ходу перемещения сырья установленной решетки. После отрезания режущими кромками лопастей ножей вдавленных в отверстия решетки приповерхностных слоев сырья, непосредственно примыкающие к передним поверхностям лопастей ножей остатки от кусочков грубо измельченного сырья вовлекают во вращательное движение совместно с лопастями. Вследствие этого у передних поверхностей каждой из лопастей ножей образуется подушка из кусочков грубо измельченного сырья. Эта подушка давит на впереди по ходу вращения ножей расположенные кусочки частично измельченного сырья, сцепленные с решеткой. Под воздействием возникающих усилий вдавленные в отверстия решетки приповерхностные слои кусочков грубо измельченного сырья извлекают из этих отверстий, а сами кусочки протаскивают по поверхности решетки. В результате режущие кромки лопастей ножей могут отрезать лишь часть вдавливаемых в отверстия решетки слоев кусочков грубо измельченного сырья, а остальное сырье измельчают отнюдь не резанием. В известном режущем узле грубо измельченное сырье доизмельчают не только и не столько резанием взаимодействующими кромками отверстий в решетке и режущими кромками ножей, сколько путем множественных разрывов тканей сырья, а также путем их истирания об острые кромки отверстий в решетке. На такое измельчение расходуется гораздо больше энергии, чем на измельчение резанием. Невозможность доизмельчения грубо измельченного сырья резанием приводит к возрастанию гидравлического сопротивления режущего органа потоку проходящего сквозь него измельчаемого сырья, на преодоление которого также требуется энергия. Затрачиваемая на разрыв и истирание тканей сырья работа сопровождается выделением тепла, в результате чего происходит нагрев измельчаемого мяса на несколько градусов. Повышенное гидравлическое сопротивление потоку измельчаемого сырья рассматриваемого режущего органа приводит к снижению производительности устройства. Полученное с помощью известного режущего узла измельченное мясо имеет неудовлетворительное качество, так как составляющие его частицы в своем большинстве получены не резанием, а путем разрыва тканей и их истиранием, что не способствует высокой влагопоглощаемости фарша и часто приводит к образованию бульонных стеков при термической обработке вареных колбасных изделий. Неудовлетворительное качество измельченного в этом режущего узле мяса обусловлено также и тем, что в нем часто содержатся костные частицы, кусочки хрящей, жил, которые вносят с неудовлетворительно жилованным мясом. Такие неудобоваримые и несъедобные включения частично измельчаются режущим узлом при доизмельчении мяса до поперечных размеров в пределах нескольких миллиметров и существенно ухудшают качество колбас.

Известен нож с несколькими изогнутыми по дуге лопастями в виде перьев Т-образной формы, криволинейные режущие кромки которых образованы вогнутыми передними поверхностями лопастей (а. с. СССР N 944050, кл. B 02 C 18/30, 1978). Такой нож предназначен для работы совместно с боковыми поверхностями сразу двух впереди и позади установленных решеток.

Недостатком этого ножа является его угловатая форма. То, что этот нож не имеет обтекаемой конфигурации, обуславливает невозможность его использования в предлагаемом способе измельчения мяса.

Известен способ измельчения мяса режущим узлом устройства с несколькими режущими парами, составленными из неподвижных решеток и прижатых к ним вращаемых многолопастных ножей, включающий подачу сырья к решеткам, отрезание вдавливаемых в отверстия решеток тканей, улавливание решеткой для тонкого измельчения мяса поступающих с сырьем включений в виде обломков костей, отрезков хрящей и сухожилий с перемещением их за зону действия лопастей примыкающего к этой решетке ножа и с последующей выгрузкой их из режущего узла, известно также устройство для измельчения мяса, включающее подающий шнек, а также режущий узел, составленный из нескольких режущий пар, в виде закрепленных в корпусе режущего узла решеток и прижатых к ним вращаемых многолопастных ножей с патрубком для выгрузки включений, улавливаемых решеткой для тонкого измельчения мяса, приемное отверстие которого выполнено в стенке корпуса режущего узла (заявка ФРГ N 2656991, кл. B 02 C, 18/30, 1978).

Недостаток этого способа и устройства состоит в недостаточно высоком качестве получаемого продукта, а также высокие энергозатраты на измельчение.

Технический результат изобретения заключается в снижении энергозатрат на измельчение и в уменьшении пиковых нагрузок в режущем органе, в уменьшении тепловыделения при измельчении мяса, в повышении производительности применяемых устройств и в улучшении качества измельченного мяса.

Достигается это тем, что в способе тонкого измельчения мяса режущим органом, составленным из неподвижной решетки и вращаемого ножа, включающем подачу к решетке по прямолинейным траекториям кусков или кусочков сырья, удерживание от перемещений вдавливаемых в отверстия решетки частей этих кусочков или кусочков до завершения их отрезания, а также осуществляемое после каждого такого отрезания при проходах лопастей ножа возвратно-поступательного продвижение остающихся у решетки пластов сырья, от вносимых с сырьем обрезков хрящей, жил и иных грубых включений отделяют мясо отрезанием вдавливаемых в отверстия решетки слоев и соскабливанием остатков волокон об острые кромки отверстий решетки, после чего инородные включения по спиральным траекториям выводят из зоны действия режущего органа и выгружают отдельно от измельченного мяса. Достигается это тем, что в устройстве для измельчения мяса, включающем режущий узел с решеткой или несколькими решетками, которая или каждая из которых выполнена в виде плоского диска с отверстиями для прохода тонко или грубо измельченного мяса и закреплена в горловине корпуса, с ножом или несколькими размещенными между решетками ножами с криволинейными режущими кромками, который или каждый из которых примыкает к боковой поверхности рядом расположенной решетки и установлен на хвостовике вала шнека, предназначенного для подачи к режущему узлу сырья в виде кусков различной величины, наибольшая из которых определяется конструктивными особенностями шнека его шагом, высотой и формой его витков, расстояние между торцом шнека и обращенной к нему боковой поверхностью близлежащей решетки превышает толщину наибольшего куска сырья, подлежащего подаче шнеком данного типоразмера. При этом размещенные между решетками ножи примыкают к боковым поверхностям впереди по ходу движения сырья установленных решеток, а расстояния между тыльными сторонами лопастей и обращенным к ним боковыми поверхностями позади установленных решеток превышает наибольшую толщину кусков грубо измельченного сырья, подлежащего подаче в пространство между данной парой решеток.

Для достижения указанного технического результата между парами решеток установлено по два зеркально-симметричных ножа, расстояние между тыльными сторонами лопастей которых превышает удвоенную наибольшую толщину подлежащих подаче в пространство между решетками кусочков грубо измельченного сырья. При этом лопасти каждого из размещенных между решетками ножей расположены в пространствах, ограниченных проекциями лопастей соседних ножей.

Указанный технический результат достигается еще и тем, что расстояние между тыльными сторонами лопастей каждого из двух установленных между парами решеток ножей в ближайшими к ним боковыми поверхностями противолежащих решеток превышает наибольшую толщину подлежащих подаче в пространство между решетками кусочков грубо измельченного сырья. При этом криволинейные режущие кромки каждого или части из его ножей образованы выпуклыми передними поверхностями изогнутых лопастей, имеющих в поперечнике Г-образную конфигурацию со скругленными углами. Для выведения выделенных из сырья частиц инородных включений в стенке горловины корпуса напротив торцов лопастей ножа, предназначенного для тонкого измельчения мяса, выполнено приемное отверстие с закрепленным в нем разгрузочным патрубком, при этом устройство укомплектовано набором съемных колец разной ширины, используемых для установки режущего узла с истонченными при переточках решетками и ножами в такое положение, в котором торцы лопастей ножа для тонкого измельчения мяса оказываются размещенными напротив приемного отверстия в стенке горловины корпуса. Кроме того, отверстие в стенке горловины корпуса выполнено в виде продольного канала с закрепленной в нем гильзой, охватывающей установленный с возможностью перемещения вдоль горловины полый ползун, приемное отверстие в стенке которого соединяет разгрузочный патрубок с полостью горловины корпуса в той ее части, где расположены торцы лопастей ножа для тонкого измельчения мяса.

На фиг. 1 показан продольный разрез устройства, предназначенного для тонкого измельчения мяса в домашних условиях или для получения в производственных условиях сравнительно крупных кусочков полуфабрикатов, например, кусочков мяса для производства сырокопченых колбас, сервилата, салями, ветчины в форме и др. на фиг. 2 вид на четрыехлопастной нож; на фиг. 3 сечение лопасти ножа по A-A на фиг. 2; на фиг. 4 сечение лопасти ножа по Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 сечение лопасти ножа по В-В на фиг. 2; на фиг. 6 сечение лопасти ножа по Г-Г на фиг. 2; на фиг. 7 поперечный разрез ножа по Д-Д на фиг. 2; на фиг. 8 продольный разрез головной части устройства, предназначенного для тонкого измельчения мяса в производственных условиях; на фиг. 9 продольный разрез другого варианта исполнения головной части устройства для тонкого измельчения мяса в производственных условиях; на фиг. 10 четырехлопастной нож; на фиг. 11 разрез на фиг. 10 по Ж-Ж; на фиг. 12 продольный разрез головной части устройства для тонкого измельчения мяса, оборудованного системой для периодического удаления накапливаемых костных и иных инородных включений без разборки режущего узла; на фиг. 13 поперечное сечение по З-З на фиг. 12.

Предназначенное для измельчения пищевых продуктов в домашних условиях или для получения сравнительно крупных кусочков полуфабрикатов в производственных условиях (фиг. 1) устройство включает снабженный воронкой для загрузки сырья в виде кусков корпус 1, в горловине которого посредством шпонки 2 и гайки 3 закреплена решетка 4, выполненная в виде плоского диска с отверстиями для прохода измельченного мяса и с центральным отверстием для цилиндрической части хвостовика 5 приводного вала, выполненного совместно со шнеком 6. На квадратную часть хвостовика 5 надет нож 7, режущими кромками своих лопастей примыкающий к боковой поверхности решетки 4. Шнек 6 предназначен для подачи к режущему органу, составленному из решетки 4 и ножа 7, сырья в виде кусочков различной величины, наибольшая из которых определяется конструктивными особенностями шнека 6 его шагом, высотой и формой его витков. Усилие прижатия ножа 7 к боковой поверхности решетки 4 регулируют гайкой 3, завинчивая которую, смещают вдоль продольной оси устройства решетку 4, нож 7 и вал со шнеком 6 до упора задней частью шнека 6 и закрепленную в корпусе 1 втулку подшипника 8. Между торцом шнека 6 и обращенной к нему боковой поверхностью решетки 4 предусмотрен кольцевой промежуток, ширина которого должна превышать толщину наибольшего куска сырья, подлежащего подаче шнеком данного типоразмера. Для улучшения условий сцепления куском сырья со шнеком 6 в корпусе 1 предусмотрены продольные ребра 9. Эти ребра проходят также и в кольцевом пространстве между торцем шнека 6 и лопастями ножа 7, где они используются для предотвращения вращения подаваемых туда кусков сырья.

Изображенные на фиг. 2 и фиг. 3 два варианта исполнения устройства, предназначенного для такого измельчения мяса в производственных условиях, включает по две решетки 10 и 11, каждая из которых с помощью шпонки 12 закреплена в горловине корпуса 13. Отверстия 14 в решетке 10 предназначены для выхода измельченного мяса, а отверстия 15 в решетке 11 для подачи в пространство между решетками 10 и 11 кусочков грубо измельченного сырья. Диаметр отверстий 15 в решетке 11 в несколько раз превышает диаметр отверстий 14 в решетке 10. К передним по ходу перемещения сырья боковым поверхностям решеток 10 и 11 прижимают снабженные лопастями с криволинейными режущими кромками ножи 16 и 17. Кроме того, к задней поверхности решетки 11 может примыкать нож 18, выполненного в виде зеркального отображения ножа 16 (фиг. 3). Ножи 16, 17 и 18 надеты на лыски хвостовика 19 вала, снабженного шнеком 20. Цилиндрическая часть хвостовика 19 вала проходит сквозь центральные отверстия в решетках 10 и 11, а цилиндрический опорный конец хвостовика 19 - сквозь центральное отверстие прижимной втулки 21, снабженной тремя отверстиями для выгрузки выдавливаемого из отверстий 14 решетки 10 измельченного мяса. Гайка 22 и втулка 21 предназначены для регулирования режущего узла, составленного из двух или трех режущих органов решеток 10 и 11 и примыкающим к ним ножей 16 и 17, либо из решеток 10 и 11 и примыкающих к ним ножей 16, 17 и 18. Завинчивая гайку 22, давят на прижимную втулку 21 и смещают вдоль горловины 13 решетку 10, а вместе с ней и весь режущий узел совместно с хвостовиком 19 и валом со шнеком 20 до упора в установленный на приводном конце вала радиальноупорный подшипник (на чертеже не показан). Размещенный между решетками 10 и 11 нож 18 на хвостовике вала 19 должен быть установлен так, чтобы его лопасти оказались расположенными в пространствах, ограниченных проекциями лопастей соседних ножей 16 и 17. Ширина кольцевого пространства между торцом шнека 20 и обращенной к нему боковой поверхностью решетки 11 должна превышать толщину наибольшего куска сырья, подлежащего подаче шнеком данного типоразмера. Расстояние между тыльными сторонами лопастей ножа 16 и обращенной к нему задней поверхностью решетки 11 (фиг. 2) или расстояние между каждой из тыльных сторон лопастей, установленных между решетками 10 и 11 ножей 16 и 18 и ближайшими к ним боковыми поверхностями противолежащих решеток (соответственно, решеток 11 и 10) должно превышать наибольшую толщину подлежащих подаче в пространство между решетками 10 и 11 кусочков грубо измельченного сырья. Если же лопасти ножей 16 и 18 расположены напротив друг друга, то расстояние между обращенными друг к другу их тыльными сторонами должно превышать удвоенную толщину подлежащих подаче в пространство между решетками 10 и 11 кусочков грубо измельченного сырья.

Предлагаемый в качестве изобретения нож, предназначенный для использования в режущих узлах устройств для тонкого измельчения мяса как в домашних, так и в производственных условиях, представлен на фиг. 4 фиг. 9. Лопасти ножа выполнены в виде изогнутых параллельно плоскости резания стержней обтекаемой формы, в поперечных сечениях, имеющих Г-образную конфигурацию. Криволинейные режущие кромки ножа образованы выпуклыми передними поверхностями его лопастей. Наклон к плоскости резания касательных, проведенных к передним поверхностям лопастей ножа, составляет 70-80^o.

При эксплуатации устройств для измельчения мяса, варианты которых показаны на фиг. 2 и фиг. 3, и кольцевое пространство горловины корпуса 13 между решетками 10 и 11 могут попадать обломки костей, обрезки хрящей, жил и других неудобоваримых и несъедобных включений. Такие включения, как правило, окружены приросшими волокнами мяса и в пространство между решетками 10 и 11 попадают совместно с грубо измельченным сырьем, подаваемым через отверстия 15 в решетке 11. Кусочки этих грубых включений не могут быть измельчены режущим органом, составленным из решетки 10 и примыкающего к ней ножа 16, так как они не могут быть вдавлены в отверстия 14 этой решетки. При работе режущего узла от таких включений отделяют мясо сначала отрезанием вдавливаемых в отверстия решетки слоев, а затем соскабливанием остающихся волокон об острые кромки отверстий 16 этой решетки. Освобожденные от мяса инородные включения накапливаются в кольцевом пространстве горловины корпуса 13 у решетки 10. По мере увеличения количества частиц этих включений производительность устройства будет уменьшаться, а качество измельченного мяса постепенно будет ухудшаться вследствие его истирания этими грубыми включениями. Для периодического удаления инородных частиц из режущего узла необходимо выключить устройство и разобрать его головную часть. Для этого отвинчивают накидную гайку 22, извлекаются прижимную втулку 21, решетку 10 и нож 16. Затем из кольцевого пространства горловины корпуса 13 извлекают порцию загрязненного включениями грубо измельченного сырья и вновь собирают режущий узел. Изображенный на фиг. 10 вариант исполнения устройства для тонкого измельчения мяса позволяет производить периодическое удаление накапливаемых инородных частиц без выключения устройства и без разборки его режущего узла. Система для периодического удаления таких включений состоит из выполненного в стенке горловины корпуса 13 приемного отверстия 23, в котором закреплен разгрузочный патрубок 24, снабженный запорной арматурой, в качестве которой может быть использован либо пробковый кран, либо электромагнитный клапан (на чертежах на показаны). Отверстие 23 расположено перед шпонкой 12 (фиг. 11) в зоне действия лопастей ножа 16. Режущий узел устройства, изображенного на фиг. 10, кроме решеток 10 и 11 и ножей 16 и 17, включает еще двусторонний нож 25 и приемную решетку 26. Для простоты режущий узел на фиг. 10 изображен лишь частично собранным: здесь не показана прижимная втулка и навинчивающаяся на горловину корпуса 13 накидная гайка. Изображенный на фиг. 10 режущий узел регулируют путем его смещения в горловине корпуса до упора в боковую проточку этой горловины, что позволяет разгрузить подшипник на приводном конце вала шнека. Система для периодического удаления инородных частиц включает комплект сменных колец 27 разной ширины, одно из которых используют для установки в горловине корпуса 13 при применении истонченных вследствие частых переточек 10, 11 и 26, а также ножей 16, 17 и 25. Каждый раз при очередной сборке режущего узла подбирают одно из колец 27 такой ширины, чтобы торцы лопастей 16 были расположены в районе отверстия 23. Лишь после установки таким образом подобранного кольца 27 производят окончательную сборку и регулировку режущего узла. Показанный на фиг. 12 фиг. 14 другой вариант исполнения системы для периодического удаления из режущего узла накапливающихся инородных включений отличается тем, что отверстие в стенке горловины корпуса имеет не круглое сечение, а выполнено в виде продольного канала. В этот канал вставлена гильза 28, в которой установлен с возможностью перемещения вдоль горловины корпуса 13 плунжер 29, соединяющий разгрузочный патрубок 24 с полостью горловины корпуса 13. Разгрузочный патрубок 24 снабжен запорной арматурой (на чертеже не показана). Гильза 28 в канале горловины корпуса 13 закреплена болтами 31 (фиг. 13). Прокладки между горловиной корпуса 13 и крышкой 30, а также между гильзой 28 и плунжером 29 предусмотрена установленная на разгрузочном патрубке 24 вилка 32, прижимаемая к крышке 30 болтом 33 (фиг. 12 и фиг. 14). При сборке режущего узла отпускают болт 33 и смещают плунжер 29 совместно с разгрузочным патрубком в такое положение, чтобы его приемное отверстие 34 оказалось в зоне действия лопастей ножа 16, после чего затягивают болт 33, заканчивают сборку и регулировку режущего узла.

Предложенный способ тонкого измельчения мяса осуществляется следующим образом.

Куски мяса в пределах кольцевого пространства между торцом шнека 6 (шнека 20) и обращенной к нему боковой поверхностью решетки 4 (решетки 11), входящей в состав режущего органа, включающего также и нож 7 (нож 17), подают по прямолинейным траекториям. Это становится возможным потому, что в примыкающем к этому режущему органу кольцевом пространстве горловины корпуса между торцом шнека 6 (шнека 20) и решеткой 4 (решеткой 11) куски мяса шнеком уложены по винтовым линиям, но не все им вращаются. Здесь же все куски мяса имеют контакт с поверхностью витков вращаемого шнека 6 (шнека 20), ведь ширина этого кольцевого пространства превышает толщину подаваемых шнеком данного типоразмера кусков мяса. Кусок сырья (или куски сырья), примыкающий (или примыкающие) к решетке 4 (решетке 11), не могут одновременно находиться в контакте с вращаемым шнеком 6 (шнеком 20). Поэтому по мере измельчения кусков сырья их к режущему органу, составленному из решетки 4 (решетки 11), подают только по прямолинейным траекториям. Вращаемый нож 7 (нож 17) не может провернуть куски сырья по круговым траекториям, ибо эти куски сцеплены с решеткой 4 (решеткой 11), т.к. примыкающие к ней приповерхностные слои этих кусков вдавлены в отверстия решетки. Режущие кромки ножа 7 (ножа 17), скользя по боковой поверхности примыкающей к нему решетки 4 (решетке 11), отрезают вдавленные в ее отверстия слои кусков сырья. Отделенные режущими кромками ножа 7 (ножа 17) части кусков сырья совместно с прилегающими пластами сырья отодвигают от поверхности решетки 4 (решетки 11) наклоненными под углом 70-80^o к плоскости резания передними поверхностями его лопастей. В каждую из образуемых таким образом щелей втискивают имеющие обтекаемую форму лопасти ножа 7 (ножа 17), которые оттесняют несвязанные с решеткой 4 (решеткой 11) пласты сырья. После прохода лопастей ножа 7 (ножа 17) под воздействием развиваемого шнеком 6 (шнеком 20) давления пласты сырья вновь подают по прямолинейным траекториям к поверхности решетки 4 (решетки 11). Приповерхностные слои кусков сырья вновь вдавливают в отверстия решетки 4 (решетки 11), где их удерживают от перемещений до завершения отрезания следующими по ходу вращения ножа 7 (ножа 17) режущими кромками его лопастей. В результате пласты сырья, которые непосредственно не связаны с решеткой 4 (решеткой 11), продвигают вперед возвратно-поступательно при каждом проходе лопастей ножа 7 (ножа 17). Остальные же куски сырья оказываются надежно сцепленными с решеткой 4 (решеткой 11), к которой их подают по прямолинейным траекториям и в отверстиях которой их надежно удерживают до завершения каждого отрезания вдавленных частей кусков. Включенные в мясо обломки костей, кусочки хрящей, обрезки жил и других неудобоваримых и несъедобных включений, поперечные размеры которых соизмеримы с сечениями отверстий в решетке 4 (решетке 11), проталкивают в эти отверстия, а большие включения измельчают режущими кромками ножа 7 (ножа 17), если их можно вдавить в отверстия решетки и удержать в этих отверстиях во время их резания. Если же с сырьем будут поданы крупные кости или крупные грубые хрящи, то они будут отделены от примыкающих слоев мяса сначала путем его отрезания, а затем соскабливанием оставшихся волокон об острые кромки отверстий в решетке 4 (решетке 11). Очищенные от мяса крупные куски инородных включений под воздействием криволинейных передних поверхностей ножа 7 (ножа 17) продвигают по спиральным траекториям за зону действия ножа 7 (ножа 17) в кольцевое пространство горловины корпуса 13. Здесь инородные включения накапливают. Отсюда их выгружают после разборки режущего узла.

Аналогичным образом осуществляют предложенный способ и при доизмельчении прошедших сквозь отверстия 15 в решетке 11 кусочков грубо измельченного сырья. В пространстве между решетками 10 и 11 к режущему органу, составленному их решетки 10 и ножа 16, кусочки сырья подают по прямолинейным траекториям. В предложенном устройстве между тыльными сторонами лопастей ножа 16 и обращенной к ним боковой поверхностью решетки 11 или между тыльными сторонами развернутых относительно друг друга лопастей ножей 16 и 18 и обращенными к ним боковыми поверхностями противолежащих решеток 11 и 10 всегда имеется свободное пространство, ширина которого превышает толщину кусочков грубо измельченного сырья, подаваемого в пространство между решетками 10 и 11. Толщина этих кусочков зависит от числа лопастей ножа 17, от величины развиваемого шнеком 20 давлением, от физических свойств измельчаемого мяса. Можно считать, что для случая измельчения четырехлопастным ножом 17 охлажденного до 10^oC мяса (говядина первой категории), толщина кусочков грубо измельченного сырья, подаваемого в пространство между решетками 10 и 11, будет примерно соответствовать четверти диаметра отверстия 15. Под воздействием развиваемого шнеком 20 давления примыкающие к решетке 10 приповерхностные слои кусочков грубо измельченного сырья вдавливают в отверстия 14 решетки 10, чем достигается надежное сцепление этих кусочков с решеткой 10. режущие кромки лопастей ножей 16 (фиг. 2) или ножей 16 и 18 (фиг. 3), взаимодействуя с острыми кромками отверстий в решетке 10 или одновременно с острыми кромками отверстий 14 и 15 в решетках 10 и 11, отрезают вдавленные в отверстия 14 и выступающие из отверстий 15 части кусочков грубо измельченного сырья. Отделенные от решеток 10 и 11 пласты кусочков грубо измельченного сырья отодвигают от этих решеток наклоненными под углом 70-80^o к плоскости резания выпуклыми передними поверхностями лопастей ножей 16 и 18. В образуемые щели втискивают лопасти ножей 16 и 18 и проталкивают их под отодвинутые от решеток 10 и 11 пласты сырья. Под воздействием развиваемого шнеком 20 давления отодвинутые от решетки 10 пласты грубо измельченного сырья вновь продвигают к ее поверхности после прохода лопастей ножа 16, а приповерхностные слои кусочков сырья опять вдавливают в отверстия решетки 10, где их удерживают от перемещений до отрезания следующими по ходу вращения ножа его лопастями. Таким образом, к режущему органу, составленному из решетки 10 и примыкающего к ней ножа 16 кусочки грубо измельченного сырья подают по прямолинейным траекториям, а вдавливаемое в отверстие 14 решетки 10 сырье удерживают от перемещений до завершения каждого их отрезания лопастями ножа 16. Только лишь отделенные от решетки 10 режущими кромками ножа 16 пласты кусочков грубо измельченного сырья при проходе лопастей ножа 16 продвигают возвратно-поступательно. К зоне действия режущего органа, составленного из задней боковой поверхности решетки 11 и примыкающего к ней ножа 18, кусочки грубо измельченного сырья подают по прямолинейным траекториям сквозь отверстия 15 в решетке 11. Однако, находящиеся в этих отверстиях кусочки сырья не удерживают от перемещений после каждого отрезания от них выступающих частей кусочков грубо измельченного сырья, так как в пространство между решетками 10 и 11 это сырье подают пульсирующим потоком, прерываемым на время прохода лопастей ножа 17 над отверстиями 15 в решетке 11. Так как лопасти ножей 16 и 17 развернуты относительно друг друга в пространстве так, что они находятся в промежутках между проекциями лопастей соседний ножей, то зоны с наибольшим давлением, расположенные у тыльных сторон лопастей ножей 16 и 18, всегда будут смещены относительно друг друга. Это обстоятельство обеспечивает наименьшее расстояние между решетками 10 и 11, если между ними установлены зеркально-симметричные ножи 16 и 18. В том же случае, если лопасти ножей 16 и 18 будут расположены точно друг напротив друга, то для обеспечения условий осуществления предлагаемого способа тонкого измельчения мяса расстояние между обращенными друг к другу тыльными сторонами лопастей ножей 16 и 18 должно превышать удвоенную толщину подаваемых в пространство между решетками 10 и 11 кусочков грубо измельченного сырья. Если в пространство между решетками 10 и 11 режущего узла будут введены скрытые в мясе обломки костей, обрезки хрящей и жил, а также иные инородные включения, то от этих неудобоваримых и несъедобных включений вначале отделяют мясо путем отрезания вдавливаемых в отверстия решетки 10 слоев, а также соскабливанием оставшихся волокон об острые кромки отверстий 14 решетки 10. Очищенные от мяса инородные включения не могут быть измельчены составленным из решетки 10 и ножа 18 режущим органом, так как они не могут быть вдавлены в отверстия решетки 10 в силу своей природной жесткости, поэтому такие включения передвигают передними поверхностями криволинейных лопастей режущих кромок ножа 16 к стенке горловины корпуса 13, где их накапливают. Если устройство выполнено по варианту, изображенному на фиг. 2 и фиг. 3, то извлечь накопленные у решетки 10 инородные примеси можно только лишь после выключения устройства и разборки режущего узла. При выполнении режущего узла по вариантам, изображенным на фиг. 10 и фиг. 11, выгружать инородные включения можно и во время работы устройства. Для этого достаточно открыть запорную арматуру разгрузочного патрубка 24 (например, пробковый кран или электромагнитный клапан), и выпустить через патрубок 24 под воздействием развиваемого шнеком 20 давления скопившейся в кольцевом пространстве горловины корпуса 13 у решетки 10 несъедобные и неудобоваримые включения. При этом разгрузка таких включений осуществляется отдельно от тонко измельченного мяса, выдавливаемого из отверстий 14 решетки 10.

Осуществление предложенного способа тонкого измельчения мяса по сравнению с известными дает следующие преимущества.

Во-первых, при применении этого способа существенно снижаются энергозатраты на измельчение мяса. Это достигается с одной стороны, за счет того, что это мясо на всех стадиях измельчают в основном резанием, но не за счет разрыва тканей и их истирания об острые кромки отверстий решетки. С другой стороны, расход энергии сокращается за счет снижения гидравлического сопротивления, развиваемого режущим органом при пропускании через него измельчаемого сырья. Это достигается за счет исключения вращательного движения сырья в пространствах между его решетками, т.е. за счет сокращения пути движения сырья через режущий орган.

Во-вторых, при осуществлении предлагаемого способа тонкого измельчения мяса снижаются пиковые нагрузки в режущем узле, так как на измельчение мяса резанием требуются намного меньшие усилия, чем прилагаемые для разрыва тканей крупных кусков на первых стадиях их измельчения.

В-третьих, при измельчении мяса предлагаемым способом уменьшается интенсивность тепловыделения в режущем узле. Это обусловлено тем, что при измельчении мяса резанием совершается гораздо меньшая работа, чем при измельчении сырья разрывом тканей и их истиранием об острые кромки отверстий в решетке.

В-четвертых, при осуществлении предложенного способа существенно повышается производительность используемых устройств, что достигается за счет уменьшения гидравлического сопротивления режущего узла потоку проходящего сквозь него измельчаемого сырья.

В-пятых, предложенный способ позволяет значительно улучшить качество измельченного мяса. Это достигается за счет того, что в тонкоизмельченном мясе практически полностью отсутствуют рваные волокна, а его структура в основном, представлена отрезанными в виде миниатюрных таблеток частицами. Качество измельченного мяса повышается также за счет практически полного выведения из него частиц неудобоваримых и несъедобных включений таких, как обломки костей, обрезки хрящей, жил, плотных соединительных тканей.

В настоящее время предложенный способ испытывается в производственных условиях в колбасном цехе мясокомбината "Липецкий" на модернизированном волчке производства ЧССР типа РМ 3000-1. Предварительные результаты показывают, что предложенный способ осуществим, а вышеуказанный технический результат предполагаемого изобретения достигается, снижаются энергозатраты на измельчение, уменьшаются скачки тока при пиковых нагрузках, снижается нагрев измельчаемого мяса, растет производительность волчка и достигается плавность выхода измельченного мяса, в значительной степени повышается качество измельченного мяса как за счет улучшения его структуры, так и за счет выведения частиц инородный включений.

Формула изобретения

1. Способ измельчения мяса режущим узлом устройства с несколькими режущими парами, составленными из неподвижных решеток и прижатых к ним вращаемых многолопастных ножей, включающий подачу сырья к решеткам, отрезание вдавливаемых в отверстия решеток тканей, улавливание решеткой для тонкого измельчения мяса поступающих с сырьем включений в виде обломков костей, обрезков хрящей и сухожилий с перемещением их за зону действия лопастей примыкающего к этой решетке ножа и с последующей выгрузкой их из режущего узла, отличающийся тем, что сырье к решеткам подают по прямолинейным траекториям, вдавливаемые в отверстия решеток ткани удерживают от перемещений до отрезания их режущими кромками односторонних ножей, взаимодействующих с кромками отверстий примыкающих к ним решеток, остающиеся у решеток после таких отрезаний кусочки мяса с включениями при проходах лопастей ножей продвигают навстречу потоку сырья и после прохода лопастей снова возвращают к решеткам, при этом улавливаемые решеткой для тонкого измельчения кусочки включений отделяют от приросшего мяса и накапливают вне зоны действия лопастей примыкающего к этой решетке ножа с последующей выгрузкой их накопленными порциями.

2. Устройство для измельчения мяса, включающее подающий шнек, а также режущий узел, составленный из нескольких режущих пар в виде закрепленных в корпусе режущего узла решеток и прижатых к ним вращаемых многолопастных ножей, с патрубком для выгрузки включений, улавливаемых решеткой для тонкого измельчения мяса, приемное отверстие которого выполнено в стенке корпуса режущего узла, отличающееся тем, что решетка, размещенная у разгрузочного конца подающего шнека, удалена от него на расстояние, превышающее максимально допустимый размер куска измельчаемого мяса, при этом между каждой парой соседних решеток установлено по два примыкающих к ним односторонних ножа, выполненных в виде зеркального отображения друг от друга.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что лопасти по крайней мере одного ножа размещены в пространствах, ограниченных проекциями лопастей соседних ножей.

4. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что лопасти его ножей в поперечном сечении имеют Г-образную форму и выполнены со скругленными углами, при этом лопасти изогнуты вдоль плоскости резания, а криволинейные режущие кромки лопастей расположены на их выпуклых передних сторонах.

5. Устройство по пп.2 4, отличающееся тем, что оно снабжено набором сменных колец разной толщины, устанавливаемых между деталями режущего узла при их износе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Сыроватский Эдуард Федорович

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): ООО "ДАРИНА"

Договор № 19647 зарегистрирован 09.08.2004

Извещение опубликовано: 10.10.2004        БИ: 28/2004

* ИЛ - исключительная лицензия        НИЛ - неисключительная лицензия

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 16.02.2005

Извещение опубликовано: 20.01.2006        БИ: 02/2006

---