Особенности посолки мяса как способа его сохранения в условиях положительных температур. Обзор конструкций аппаратов для осуществления технологии посола. Описание конструкции посолочного автомата ФАП-1. Алгоритм технологического расчета оборудования.
Аннотация к работе
В мясе и рассоле могут содержаться микроорганизмы, имеющие различную чувствительность к хлориду натрия: - несолелюбивые (негалофильные), которые размножаются только при 1-2% и полностью прекращают свое развитие при 6-10% соли. При мокром посоле вместе с накоплением посолочных ингредиентов, в продукте происходит переход низко-и высокомолекулярных веществ из мяса в рассол, потери могут достигать до 2 % к массе сырья.РН исходного сырья влияет на способность мышечной ткани поглощать соль. В промышленности используют различные модификации посола сырья, в основе которых лежат три классических способа - сухой (посол сухой посолочной смесью), мокрый (посол рассолом), смешанный (комбинирование сухого и мокрого посола). При этом мясо погружают в рассол, либо вводят его в толщу продукта (шприцевание), либо сначала продукт шприцуют и затем выдерживают в рассоле. При этом сырье шприцуют рассолом, натирают сухой посолочной смесью, выдерживают вне рассола (сухой посол в штабелях), после чего перекладывают в чаны, подпрессовывают и заливают рассолом в количестве 30-60 % от массы мясного сырья.Поэтому в целях сохранения качества мяса и мясопродуктов их подвергают посолу, холодильному хранению и другим видам консервирования. При посоле под влиянием высокой концентрации хлорида натрия, пониженной температуры и антагонистических взаимоотношений микроорганизмов различных видов резко изменяется количественный и групповой состав микрофлоры мяса. Посол мясного сырья может осуществляться, как отдельная технологическая операция и в процессе его измельчения или смешивания с компонентами, предусмотренными рецептурой.Размещено на .
Введение
В настоящее время производство мяса и мясопродуктов становится перспективным для инвесторов, а российские производители прочно закрепляются на внутреннем рынке, почти полностью вытеснив импортных производителей. Это обусловлено тем, что сегодня в России на долю пищевой и перерабатывающей промышленности приходится более половины продовольственного товарооборота страны. В состав этой отрасли входит более 30 подотраслей. Особое место среди них занимают мясная и мясоперерабатывающая отрасли, так как обеспечивают население страны одним из основных продуктов питания.
Посол мяса первоначально служил, прежде всего, для придания стойкости продукту при хранении, в отсутствие искусственных способов охлаждения, замораживания и других методов консервирования. Вместе с тем, использование наряду с хлоридом натрия при посоле нитритов и других посолочных ингредиентов способствует стабилизации окраски мяса, придает продукту специфический вкус и аромат. Последние факторы, по всей вероятности, вытеснили то первоначальное значение посола мяса, которое применяли тысячелетиями. В настоящее время процесс посола мяса при производстве соленых изделий рассматривается более широко, и, в частности, считается, что посолочные ингредиенты обеспечивают цвет и аромат продукту, а также оказывают консервирующее и антиокислительное действие.
Целью данной работы является рассмотрение процесса посолки мяса и мясных продуктов.
Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи: - рассмотреть технологию процесса посолки мяса и ее основные закономерности;
- произвести обзор конструкций аппаратов для осуществления процесса и выбрать наиболее оптимальный из них;
- описать конструкцию выбранного аппарата;
- провести расчет аппарата для посолки мяса.
Объектом данной работы является процесс посолки мяса и мясопродуктов, а его предметом - аппарат для его реализации.
1. Описание процесса посолки мяса посолка мясо автомат
Посол мяса - один из способов сохранения мяса в условиях положительных температур. Также посол мяса является одной из технологических операций при изготовлении ветчины, окороков, колбасных изделий и различных копчений. Как правило, для посола мяса выбирают свинину и реже говядину. Сама соль действует на мясопродукты как консерватор, приводящий к обезвоживанию микроорганизмов присутствующих в продукте [1, с. 98].
Хлорид натрия оказывает консервирующее действие, задерживая развитие многих микроорганизмов, что объясняется одновременным действием нескольких факторов: Создаваемое солью высокое осмотическое давление вызывает обезвоживание тканей продукта. Вследствие обезвоживания и проникновения хлорида натрия снижается показатель активности воды, в результате чего нормальная жизнедеятельность многих организмов невозможна, они переходят в анабиотическое состояние, а иногда гибнут; выделяемые из поваренной соли ионы хлора нарушают протеолитическую ферментативную деятельность микроорганизмов. Например, палочка протея может размножаться в продукте при концентрации соли 9-10%, а разжижает желатин только при содержании хлорида натрия в количестве 2-3 %; в результате плохой растворимости кислорода в рассоле создается низкая его концентрация, вследствие чего замедляется размножение аэробных микроорганизмов. При продувании рассола кислородом количество бактерий в нем увеличивается примерно в 10 раз. Но, поскольку многие микроорганизмы, содержащиеся в рассоле, являются факультативными анаэробами, недостаток кислорода не может иметь решающего значения для задержки их размножения [1, с. 98].
В мясе и рассоле могут содержаться микроорганизмы, имеющие различную чувствительность к хлориду натрия: - несолелюбивые (негалофильные), которые размножаются только при 1-2% и полностью прекращают свое развитие при 6-10% соли. К этой группе относят многие неспорообразующие грамотрицательные гнилостные бактерии, многие патогенные и токсигенные микроорганизмы;
- солеустойчивые (солетолерантные) хорошо размножаются при небольших концентрациях (1-2 %), дают слабый рост в средах, содержащих до 6-8 % хлорида натрия, и длительное время сохраняют жизнеспособность при высоких его концентрациях. К ним относят многие гнилостные аэробные бациллы, анаэробные клостридии, кокки, некоторые молочнокислые и патогенные бактерии;
- солелюбивые (галофилы) бывают двух типов: облигатные и факультативные. Облигатные размножаются только при высоких концентрациях соли (от 12 % и выше) и совсем не растут на средах с низким содержанием хлорида натрия. Факультативные растут достаточно хорошо как при высоких концентрациях, так и в присутствии 1-2 % соли. Галофилами являются многие плесени, некоторые дрожжи, многие пигментные микрококки, некоторые пигментные палочковидные бактерии.
В процессе посола наиболее чувствительные к высоким концентрациям хлорида натрия микроорганизмы (негалофильные) полностью приостанавливают свое развитие, не размножаются и частично отмирают. Жизнедеятельность солетолерантных микроорганизмов не всегда подавляется. Некоторые из них, например, молочнокислые бактерии, постепенно адаптируются к высокой концентрации хлорида натрия, начинают размножаться. Солелюбивые микроорганизмы могут активно размножаться при высоких концентрациях поваренной соли, используемых для посола мясопродуктов.
Поскольку значительная часть микроорганизмов, содержащихся в рассоле, способна размножаться при высоких концентрациях хлорида натрия, посол следует проводить при пониженной температуре (не выше 3-5°С). В этом случае обеспечивается подавление жизнедеятельности этих микроорганизмов. При более высокой температуре мясо может испортиться, а при более низкой оно просаливается неравномерно и недостаточно [8, с. 105].
При посоле мышечная ткань набухает, увеличивается в объеме, повышается влагосвязывающая способность, изменяется концентрация водородных ионов в кислую сторону.
Посол можно рассматривать как диффузионно-фильтрационный процесс, при котором в толщу мяса проникают посолочные ингредиенты, а из мяса извлекается часть влаги, экстрактивных веществ, белков. Использование при посоле метода шприцевания рассола, а также интенсивных способов обработки посоленного сырья (тумблирование, массирование, вибрацию) позволило ускорить процессы проникновения и последующего распределения посолочных ингредиентов в продукте за счет фильтрации рассола. Исходя из этого положения, процесс посола мяса при производстве соленых изделий рассматривают как фильтрационно-диффузионный осмотический. После посола продукт приобретает нежную консистенцию, становится более вкусными, и лучше усваивается. В процессе посола происходит созревание мяса под действием тканевых ферментов и ферментов микроорганизмов.
Посоленное сырье приобретает высокие технологические свойства: пластичность, липкость, влагосвязывающую способность. Фильтрационно-диффузионные процессы при посоле мяса [10, с. 113].
Для производства различных мясопродуктов в промышленности используют сухой, мокрый и смешанный способы посола. В настоящее время каждый из этих способов имеет определенное назначение в направленном формировании свойств и качественных особенностей продукта, а также зависит от вида и состояния сырья. Назначение сухого посола заключается, прежде всего, в увеличении сроков хранения продукта. При незначительных потерях белковых и экстрактивных веществ сухой посол дает продукт сильно соленый и с жесткой консистенцией при неравномерном распределении соли [7, с. 241].
Продолжительность сухого посола 15-60 суток при температуре 2-5 0С, и в основном применяется при обработке сырья, содержащего большое количество жировой ткани. Мокрый способ посола предусматривает погружение мяса в рассол, продукт при этом приобретает нежную консистенцию, умеренную соленость, которую можно регулировать количеством добавляемой соли, но при этом наблюдаются большие потери белковых и других веществ. С целью ускорения посола сырье шприцуют одноигольчатыми ручными шприцами или многоигольчатыми установками. Рассол вводится в мышечную ткань под давлением 3*105 Па. Шприцованное сырье укладывают в емкости и заливают рассолом необходимой концентрации. Смешанный посол позволяет получить продукт средней солености с нежной консистенцией. Однако при этом имеют место потери растворимых веществ, хотя они несколько меньше, чем при мокром способе, и усложняется возможность механизации процесса. Этот способ применяется при изготовлении сыросоленых и варено-соленых окороков. Сырье натирают посолочной смесью и выдерживают, в течение 1-6 суток, затем помещают в емкость и заливают рассолом. После посола сырье вымачивают в чанах в течение 1-4 часов в зависимости от способа посола и размеров продукта с целью предотвращения выступления хлорида натрия на поверхности продукта.
При мокром посоле вместе с накоплением посолочных ингредиентов, в продукте происходит переход низко- и высокомолекулярных веществ из мяса в рассол, потери могут достигать до 2 % к массе сырья.РН исходного сырья влияет на способность мышечной ткани поглощать соль. Низкое значение РН способствует ускоренному проникновению хлорида натрия в мышечные волокна по сравнению с нормально созревшим мясом и более интенсивному протеканию процесса цветообразования. Посоленное мясо с высоким значением РН часто имеет низкую концентрацию соли в толще, что является следствием замедленного влагопоглощения.
Скорость диффузии рассола в мышечную ткань зависит от глубины автолитических изменений. Подтверждается, что парные мышцы быстрее поглощают рассол, чем охлажденные. По мере созревания мяса и разрешения посмертного окоченения наблюдается повышение его проницаемости [4, с. 173].
Технология посола цельномышечных мясопродуктов.
В промышленности используют различные модификации посола сырья, в основе которых лежат три классических способа - сухой (посол сухой посолочной смесью), мокрый (посол рассолом), смешанный (комбинирование сухого и мокрого посола). При этом в настоящее время практически в каждом варианте посола предусматривается введение в сырье рассола методом шприцевания.
Сухой посол применяют, как правило, для обработки сырья с повышенным содержанием жировой ткани (шпик, грудинка), а также при производстве изделий с длительным периодом хранения (сыросоленые, сырокопченые, сыровяленые).
При сухом посоле сырье натирают хлоридом натрия или сухой посолочной смесью, укладывают в штабель или в чаны, пересыпают ряды дополнительно солью и выдерживают в течение суток. Общий расход соли - 8-15 % к массе сырья.
В классическом виде сухой посол применяют редко (в основном - при производстве шпика), так как мясные изделия получаются весьма жесткими и солеными, имеют слабый запах и неравномерное распределение соли по слоям.
Разновидность сухого посола (шприцевание - натирка сухой посолочной смесью - созревание - сушка) используют при изготовлении сыросоленых мясопродуктов из свинины и говядины [9, с. 76].
Мокрый посол - позволяет получать изделия лучшего качества, с высоким выходом за более короткий производственный цикл, но с меньшим периодом хранения.
При этом мясо погружают в рассол, либо вводят его в толщу продукта (шприцевание), либо сначала продукт шприцуют и затем выдерживают в рассоле. В последнем случае имеется возможность существенно сократить продолжительность процесса распределения посолочных веществ и созревания сырья за счет применения интенсивных методов посола (массирование, тумблирование, электромассирование) [12, с. 109].
Смешанный посол. Сочетает элементы мокрого и сухого посолов, в связи, с чем его широко используют при производстве почти всех видов цельномышечных изделий. При этом сырье шприцуют рассолом, натирают сухой посолочной смесью, выдерживают вне рассола (сухой посол в штабелях), после чего перекладывают в чаны, подпрессовывают и заливают рассолом в количестве 30-60 % от массы мясного сырья. По окончании мокрого посола мясное сырье выдерживают вне рассола и вымачивают в воде для удаления излишков соли из верхних слоев. Смешанный посол позволяет получать изделия различных видов высокого качества [15, с. 202].
Способы шприцевания рассолов.
Введение рассолов в сырье осуществляют тремя способами: - через кровеносную систему;
- уколами в мышечную ткань;
- безыгольными инъекторами.
Посол через кровеносную систему весьма трудоемок, хотя и эффективен при обработке мясокостного сырья, используемого в виде отдельных отрубов (передние и задние окорока, полутуши). Введение рассола осуществляют через бедренную артерию в окороке и плечевую в лопатке по специальным схемам с помощью полой иглы наружным диаметром 3-4 мм, внутренним 2 мм и длиной 50-60 мм, имеющей центральное отверстие в торце. Рассол вводят под давлением 2-3*105 Па в количестве от 6 до 16 % к массе сырья.
Продолжительность введения рассола при каждом уколе 2-4 сек. О завершении процесса щприцевания судят по появлению из вены чистого рассола.
Данный метод не получил массового распространения в отрасли в связи с: - высокой трудоемкостью и невозможностью автоматизировать процесс;
- необходимостью использования сырья с гарантированной степенью обескровливания и сохранности сосудов.
Посол шприцеванием в мышечную ткань производят с помощью латунных или никелированных пустотелых перфорированных игл длиной 150-160 мм, внутренним диаметром -1,5 мм, наружным - 3 мм. Отверстия для выхода рассола (диаметром -1 мм) располагаются на равном расстоянии друг от друга по спирали иглы или диаметрально.
Введение рассола в мышечную ткань с помощью игл приводит к образованию зоны первоначального накопления («объемных центров диффузии»), формы и размеры которой зависят от параметров шприцевания, а также от состояния ткани перед шприцеванием. В момент инъекцирования рассола в мясо посолочные вещества распределяются за счет фильтрации через систему микро- и макрокапилляров, последующее их проникновение осуществляется по закону конвективной диффузии. Чем больше зоны первоначального проникновения рассола, тем меньше времени необходимо для достижения равномерности распределения посолочных веществ по объему сырья.
Инъекция рассола в ткань значительно сокращает продолжительность посола, способствует лучшему поглощению рассола мясом, уменьшает потери белковых и других растворимых веществ, повышает выход продукции.
Многоигольное инъекцирование позволяет: получить равномерное распределение посолочных веществ в сырье; увеличить количество вводимого рассола до 60-100 % к массе мяса и строго контролировать его количество; в сочетании с массированием и тумблированием удержать весь рассол [5, с. 128].
Важной характеристикой обрабатываемого сырья является его проницаемость для шприцуемого рассола. Увеличение проницаемости сырья для рассола может быть также достигнуто за счет: - применения механической (ножевой, игольной) тендеризации и/или массирования мяса перед шприцеванием;
- разрыхления структуры путем введения в него газов одновременно (или параллельно) с рассолами;
- применения электромассирования, то есть обработки кусков парного сырья, нашприцованного рассолом, импульсным электрическим током (напряжение 220 V, частота - 50 Гц) со скважностью 0,4-0,6 с в течение 8-20 минут, что приводит к существенным изменениям структуры мяса, перераспределению компонентов рассола, ускорению биохимических процессов;
При этом в процессе шприцевания сырье может находиться в свободном или зафиксированном (прижатом) состоянии, при атмосферном давлении либо в условиях вакуума; введение рассола производится в мясо с одной стороны, либо одновременно сверху и снизу; при обычном (около 0,1 МПА), либо повышенном (более 0,3 МПА) давлении [14, с. 175].
Интенсивные способы обработки сырья при посоле.
Процесс посола цельномышечных продуктов весьма многообразен и сопряжен с развитием совокупности физико-химических, биохимических, микробиологических и массообменных процессов. При этом формирование у сырья требуемых вкусоароматических характеристик, нежности, сочности непосредственно связано как с уровнем активности внутримышечных ферментных систем, состоянием мышечных волокон, белка и степенью их изменения, так и с характером и скоростью перераспределения соли, воды и растворимых веществ между продуктом и рассолом. Мясо, являясь коллоидно-пористым телом, имеет полупроницаемые перегородки, через которые и происходят в основном диффузионные перемещения. Поэтому скорость посола во многом зависит от состояния, состава и структуры сырья: известно, что размороженное и нежирное мясо просаливается значительно быстрее, чем, соответственно, охлажденное сырье и жировая ткань [6, с. 327].
Итак, применение метода шприцевания, основанного на введении рассола вглубь мышечной ткани, существенно сокращает продолжительность диффузионно-осмотической части процесса, однако все равно требует определенности периода времени либо использования специальных технологических приемов для достижения равномерного распределения рассола по всему объему сырья и развития биохимических реакций, обеспечивающих получение готовой продукции хорошего качества.
2. Обзор конструкций аппаратов для осуществления процесса посолки
Инъекцирование мяса или шприцевание дает возможность ускорить процесс засолки всех видов размороженного костного и бескостного мяса и уменьшить опасность бактериальной порчи продукта путем вспрыскивания рассола в мышечную ткань а так же увеличить массу готовой продукции до 50 %.
Инъектор - это пищевое оборудование , предназначенное для наполнения свинины, говядины, мяса птицы или рыбы рассолом при производстве копченостей и деликатесов. Инъектор применяется для ускоренной засолки всех видов немороженного костного и бескостного мяса путем вспрыскивания рассола в мышечную ткань при помощи игл, которые имеют внутренние отверстия по своей длине, что позволяет более равномерно распределять рассол внутри куска полуфабриката. Размеры игл можно подобрать для любого инъектора в зависимости от типа обрабатываемого продукта и консистенции рассола. Чем больше диаметр иглы, тем она крепче. Отверстия могут быть расположены как в теле, так и на кончиках игл. Такое расположение отверстий идеально подходит для шприцевания рыбы и курицы без кости.
В настоящее время используют инъекторы двух типов: автоматические и полуавтоматические. Автоматические инъекторы имеют набор иголок, которые двигаются независимо друг от друга, тем самым позволяя производить посол костного и бескостного мяса. Полуавтоматические инъекторы обладают устройством для впрыскивания рассола в глубину мяса с возможностью регулирования давления.
Инъекторы работают в паре с массажерами так как при шприцевании в сырье попадает приблизительно две трети части рассола, а остальная его часть проникает в массу во время массировании. Сначала в мясо с помощью шприцов инъекторов впрыскивается соляной раствор, после этого сырье попадает в массажер, где происходит насыщение рассолом.
Внутримышечное введения рассола или маринада как в бескостное мясное сырье, так и в мясное сырье с включением кости происходит разными видами игл, одинарными иглами для мясного сырья с костями и двойными иглами для бескостного [1, с. 138].
Рассмотрим некоторые из моделей аппаратов для посолки, используемых на предприятиях мясоперерабатывающей промышленности.
1) Инъектор для мяса (Karpowicz)
Инъектор для мяса тип: NK- 114/228 S; NK- 114/228 S шприцует до 4 тонн мяса / час, предназначен для шприцевания мяса красного, из птицы, с костью или без кости.
Инъектор снабжен винтовым насосом, который шприцует солящим рассолом и очень густой эмульсией. Управление в инъекторе микропроцессором, имеет 2 головки шприцевания, система аккумуляции энергии на холостом ходу, что гарантирует большую производительность шприцевания; ширина ленты 600 мм.
Инъектор для мяса имеет 3 комплекта игл: - 4 мм для шприцевания очень густой эмульсией методом «мясо в мясо»- шт. 114
- 4 мм для шприцевания красного мяса солящим рассолом- шт.114
- двойные иглы 3 мм для шприцевания мяса из птицы шт.114* 2 = 228.
Инъектор сотрудничает с оборотным фильтром объемом V = 250 л и смесителем рассола с системой охлаждения.
Смеситель рассола может поставляться в двух вариантах: с системой охлаждения и без системы охлаждения.
Машина состоит из следующих элементов: - резервуар (с конусным дном);
- механическая мешалка;
- насос для смешивания и прокачивания;
- воронка для загрузки сырья;
- подающий транспортер с кранами;
- щиток управления холодильного агрегата;
Смешивание раствора происходит при помощи механической мешалки и циркуляции рассола.
Емкость - 400/750 литров.
В смесителе с системой охлаждения температура рассола может регулироваться в пределах от 0° С до 5°С [12, с. 186].
2) Посолочный инъектор фирмы GUNTHER
Служит для того, чтобы вводить рассол в мясо с костями и без костей, в птицу и в рыбу. Инъекторы оборудованы прямым механическим приводом игольной балки над камерой посола, системой ограничения хода игольной балки, полностью снимаемым транспортером для подачи продуктов, системой предварительного фильтрования рассола. Посолочные инъекторы изготовлены из нержавеющей стали и пищевой пластмассы, легкосъемная конвейерная система позволяет обеспечить высокий уровень санитарии, замена игл требует буквально секунды.
Инъекторы PI 9/17, PI 11/21, PI 26 предназначены для эксплуатации на малых и средних мясоперерабатывающих предприятиях.
PI 54/105, PI 81/184, PI 102/236, PI 258 - мощные многофункциональные машины, предназначены для непрерывной работы на крупных предприятиях по обработке мяса.
PIH 300-2, PIH 600-2 - мощные многофункциональные инъекторы, предназначены для работы одновременно с несколькими видами сырья. Чаще всего применяются для иньектирования птицы или ее отдельных частей.
Компьютерная система управления моделей от PI 54/105 и выше предусматривает контроль процесса посола на каждом из отдельных участков и регулировку следующих параметров: высота поднятия игл, скорость иньектирования, скорость конвейерной ленты, одно- или двухкратное впрыскивание, давление подачи рассола. Отличительной особенностью данных моделей является уникальная пневматическая система подачи рассола, которая позволяет осуществлять контроль процесса на каждом отдельном участке иньектирования (быстро заменить и почистить блок подачи рассола и любую из игл) [5, с. 259].
3) Инъекторы и вакуумные насосы Karpowicz
Для посола мяса завод Karpowicz предлагает инъекторы для мяса с баком для приготовления рассола и вакуумные массажеры.
Инъекторы предназначены для наполнения мяса рассолом с помощью игл, которые имеют отверстия по своей длине, что позволяет более равномерно распределять рассол внутри куска полуфабриката. Технологический цикл шприцевания мяса состоит из несколько стадий.
Кусок подготовленного мяса подается на приемный транспортер инъектора, причем его высота не должна превышать 200 мм, т.к. это максимальное расстояние между иглами и транспортером. С помощью транспортера кусок мяса подается в зону шприцевания, где в него проникают иглы и вводится рассол. Количество игл зависит от модели и отображается в ее маркировке: завод Karpowicz предлагает инъекторы с иглами в количестве 17, 27 и 54-х. Диаметр иголок также зависит от моделей: модели с меньшим диаметром игл предназначены для шприцевания птицы и имеют маркировку NK-D, а инъекторы с большим диаметром иголок предназначены для мяса и имеют маркировку NK. Рассол в иглы подается с помощью насоса из специального бака, который имеет объем от 80 до 250 л в зависимости от модели инъектора.
Многоигольчатые инъекторы Karpowicz с системой отсечения потока рассола от отдельных перфорированных игл при попадании в твердые ткани позволяют инъектировать как бескостное мясное сырье, так и мясное сырье с включением кости.
Дополнительно к инъектору компания Karpowicz предлагает бак с мешалкой и насосом для приготовления рассола и перекачки его в емкость инъектора. После шприцевания кусок мяса подается далее по транспортеру в одну или другую необходимую емкость. Шаг движения транспортера можно регулировать от 7 до 46 мм при помощи плеча толкателя. Управление машиной осуществляет один оператор, а в самой машине помимо шага движения транспортера регулируется давление подачи рассола.
Модельный ряд инъекторов Karpowicz представлен тремя моделями NK-17, NK-27 и NK-54 производительность 1000, 1500 и 2000 кг/ч соответственно.
После шприцевания полуфабрикат попадает в вакуумный массажер. Операция массирования необходима для разрушения мышечной ткани мяса, что способствует более равномерному распределению рассола и улучшает технологические свойства мяса.
Для проведения этой операции используются массажеры, наличие 85 %- ого вакуума в которых значительно повышает эффективность посола. Вакуумные массажеры представляют собой емкость с плотно закрывающейся крышкой, которая вращается вокруг своей оси. Объем емкости в зависимости от модели может быть от 250 до 2000 л, особенно стоит отметить модель с двумя отдельными емкостями объемом по 300 л каждая. Последняя модель позволяет одновременно проводить технологическую стадию различных продуктов с похожими параметрами цикла.
Эффект равномерного распределения рассола и размягчения мышечных волокон при массировании достигается за счет трения между отдельными кусками мяса, а также за счет их перемещения в процессе вращения барабана.
Конструкция и скорость движения барабана, а также конфигурация и положение внутренних полостей позволяют добиться удовлетворительных результатов даже при минимальном количестве введенного в мышцу рассола. Встроенный микропроцессор полностью автоматизирует процесс массирования. В памяти компьютера может храниться до 50 программ различных режимов обработки мясных изделий.
Глубокое разрежение, создаваемое французским вакуумным насосом, исключает эффект отрицательного воздействия окислительных процессов на цвет и жировую ткань мяса [3, с. 237].
4) Массажеры Suhner (Швейцария)
Массажеры для мяса используются для посола и маринования мяса, птицы, рыбы.
Все детали массажеров для мяса выполняются из нержавеющей стали. Высокую эффективность посола обеспечивает высокая степень вакуумирования. Более того, массажеры для мяса способны продлить сроки хранения конечной продукции, уничтожая бактерии и микроорганизмы. Массажеры для мяса не нарушают белковые соединения и структуры ткани, благодаря чему на срезе вид мяса не ухудшается.
Массажеры Suhner предназначены для посола, маринования любого вида мяса (свинина на кости и без, говядина, телятина), птицы (целых тушек и их частей) и рыбы.
Изготовленные полностью из нержавеющей стали, массажеры Suhner соответствуют всем санитарным нормам применения на предприятиях мясоперерабатывающей промышленности. Привод - 2-скоростной двигатель, либо двигатель с плавной регулировкой скорости вращения (как опция). Редуктор привода - надежный планетарный механизм, гарантирующий плавную передачу усилия от двигателя на вращающийся барабан. Вакуумирование массажера производится через специальную вакуумную трубу, выходящую через заднюю стенку барабана. Горловина трубы находится в верхней точке барабана. Это техническое решение обеспечивает: - отсутствие каких-либо внешних шлангов;
- невозможность попадания сырья в вакуумную систему;
- увеличение скорости вакуумирования барабана;
- возможность загрузки большего количества сырья, по сравнению с моделями с отбором вакуума через крышку.
Каждая модель оборудована легким в эксплуатации цифровым процессором MICRO 2000 на 80 полных программ массирования, а также свободно задаваемыми и сохраняемыми программами.
Дополнительные опции: - плавная регулировка скорости вращения барабана;
- охлаждение барабана;
- вакуумное загрузочное устройство;
- гидравлический загрузчик;
- механический загрузчик.
Таблица 2.1 - Технические характеристики массажеров Suhner [3, с. 245]
5) Многоигольчатый шприц Я2-ФШУ относят к группе посолочных автоматов. Он предназначен для шприцевания рассолом костного и бескостного сырья при производстве продуктов из свинины. Его можно применять как в составе линии, так и в качестве самостоятельной единицы. Аппарат состоит из шприцовочной головки, пластинчатого конвейера, поддона, привода, станины, фильтра, бака, демпфера и кожуха.
6) Посолочный автомат ФАП также относят к машинам с многоигольчатым исполнительным органом. Его применяют в колбасных цехах мясокомбинатов, как правило, в комплекте с установкой массирования и конвейером [6, с. 337]. Сравним технические характеристики некоторых отечественных аппаратов для посолки мяса.
Таблица 2.2 - Технические характеристики посолочных автоматов
Удельная материалоемкость, кг *ч/т 538,46 142,38 204,08
Удельная энергоемкость, КВТЧ/т 3,18 1,01 2,45
Габаритность, м3ч/т 1035,35 251,16 291,43
В практической части работы произведем расчет посолочного автомата ФАП-1, как имеющего наименьшие удельные затраты при эксплуатации, то есть наиболее экономичного и производительного агрегата.
3. Описание конструкции аппарата
Посолочный автомат ФАП-1, предназначен для механизации внутримышечного посола мяса при производстве копченостей из говядины, свинины и баранины. Его применяют в колбасных цехах мясокомбината, как правило, в комплекте с установкой массирования мяса и конвейером.
Его производительность составляет 6000 кг/ч, число инжекторных игл 62 с наружным диаметром иглы 4 мм, масса автомата - 850 кг. Автомат позволяет равномерно распределять рассол в мясном сырье, может работать как автономно, так и в комплекте с транспортером ФТБ и устройством ФУМ для массирования мяса.
Станина автомата - сварная коробчатая конструкция, закрытая с боковых сторон крышками, дверцами и выдвижными прозрачными пластинами с резиновыми шторками. На боковой стороне находятся органы управления и контроля. В нижней части приемного лотка расположены рециркуляционные фильтры для слива остатков рассола. Конвейер - сварная рама с валами, на которые натянута сборно-металлическая пластинчатая лента. Кассеты с иглами и пружинами размещаются в верхней части станины. Снизу они закрыты резиновыми прокладками, через которые проходят иглы. Электронасосы, соединенные с электродвигателями в единую модульную конструкцию, установлены в нижней части станины, соединяясь гибкими трубопроводами с ресиверами и через выходные патрубки с сетчатыми фильтрами.
Мясное сырье солят, впрыскивая в него через инжекторные иглы рассол. Электронасосы всасывают его через сетчатые фильтры из резервуаров и подают через ресивер в запирающий клапан к иглам. Рассол впрыскивается только в момент нахождения игл в сырье. Давление впрыска регулируется в диапазоне от 0 до 0,5 МПА. Излишки рассола направляются через особые фильтры в соответствующий резервуар. Ленточный конвейер движется только в те моменты, когда иглы находятся вне мяса. Все иглы снабжены пружинами сжатия, обеспечивающими шприцевание как бескостного, так и костного сырья. Автомат позволяет плавно регулировать частоту и шаг движения конвейера. При необходимости сырье загружается конвейером ФТБ в емкости массирования.
Таблица 3.1 - Техническая характеристика ФАП-1 [6, с. 339]
Технические данные Значение
Производительность, т/ч 6
Число игл, шт 62
Величина хода шприцовочной головки, мм 220
Ширина ленты конвейера, мм 490
Шаг движения ленты конвейера, мм 10-40
Частота рабочих циклов в мин., 25-75
Давление рассола в системе, МПА 0,1-0,5
Установленная мощность, КВТ 6
Габаритные размеры, мм
Ширина 2800
Длина 840
Высота 2100
Масса, кг 850
Рисунок 3.1. - Устройство посолочного автомата ФАП-1
4. Технологический расчет оборудования для посола мяса
Выбор оборудования для посола мяса определяется технологией того или иного вида мясопродуктов.
Комплекс оборудования для посола мяса и посолочные автоматы подбирают на основании их паспортной часовой производительности. Оборудование для посола мяса периодического действия и аппараты для массирования и тумблирования мясного сырья выбирают, исходя из их часовой (сменной) производительности (кг/ч).
Qп = 60*V*?*k/Тц, (4.1) где V - геометрический объем емкости аппарата, м3;
? - плотность обрабатываемого продукта, кг/м3;
k - коэффициент загрузки емкости (0,4-0,5);
Тц - продолжительность одного цикла обработки продукта, мин [13, с. 142].
Необходимое число аппаратов определяют по формуле 3.2.
Nп = Ап/(Qп*Тсм), (4.2) где Nп - потребное количество аппаратов для обработки сырья, шт;
Ап - количество обрабатываемого сырья в смену, кг;
Тсм - продолжительность смены, ч [6, с. 344].
Произведем данный расчет применительно к посолочному автомату ФАП-1.
Исходные данные: 1) Вид сырья - мясо говядина;
2) Плотность сырья - 1130 кг/м3 ; [11; 2, с. 154]
3) Продолжительность одного цикла обработки продукта - 30 мин.
4) Количество обрабатываемого сырья в смену - 50 000 кг;
5) Продолжительность смены - 10 ч.
Определим производительность аппарата по исходному сырью по формуле (4.1).
Необходимое число аппаратов определяют по формуле 4.2.
Nп = 50000/(5581*10) = 0,9 = 1 шт.
Таким образом, для посолки 50 т мясного сырья в смену необходим 1 автомат ФАП-1, производительностью 6 т/ч.
Вывод
Итак, мясо и мясопродукты являются хорошей питательной средой для развития микроорганизмов. Поэтому в целях сохранения качества мяса и мясопродуктов их подвергают посолу, холодильному хранению и другим видам консервирования.
При посоле под влиянием высокой концентрации хлорида натрия, пониженной температуры и антагонистических взаимоотношений микроорганизмов различных видов резко изменяется количественный и групповой состав микрофлоры мяса. Наиболее существенные изменения обусловлены воздействием хлорида натрия.
Посол мясного сырья может осуществляться, как отдельная технологическая операция и в процессе его измельчения или смешивания с компонентами, предусмотренными рецептурой.
Мясо солят сухим, мокрым и смешанными способами.
Аппаратурное оформление процесса посола мяса весьма разнообразно.
Выбор оборудования, применяемого для посола мяса, в первую очередь зависит от технологии выпускаемой продукции.
Шприцевание мясопродуктов проводят посолочными шприцами (инъекторами) и посолочными автоматами. Последние, как правило оснащены многоигольчатыми посолочными шприцами.
В данной курсовой работе были рассмотрены конструкции аппаратов в зависимости от их технологического назначения, осуществлен выбор наиболее оптимального и экономичного агрегата - посолочного автомата, а также произведен его производственный расчет.
Список литературы
1. Технология продуктов мясопереработки/ С. А Артюхова, В. Д. Богданов, В. М. Дацун и др. - М.: Колос, 2007. - 490 с.
2. Гинзбург А. С. Реологические характеристики пищевых продуктов: Справ./ А. С. Гинзбург, М. А. Громов, Г. И. Красовская - М.: Агропромиздат, 2009. - 287 с.
3. Ершов А. М. Практикум по основам проектирования предприятий мясной промышленности/ А.М. Ершов; МГТУ. - Мурманск, 2008. - 343 с.
4. Ершов А. М. Современные методы расчета технологических процессов/ А.М. Ершов, М.А. Ершов; МГТУ. - Мурманск, 2007. - 385 с.
5. Карпов В. И. Технологическое оборудование мясоперерабатывающих предприятий - М.: Колос, 2008. - 304 с.
6. Курочкин А. А. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства / Под ред. В. М. Баутина. - М.: Колос, 2001. - 440 с.: ил.
7. Технология пищевых производств / Л. П. Ковальская, И. С. Шуб, Г. М. Мелькина и др. - М.: Внешторгиздат, 2009. - 751 с.
8. Рогов И. А. Консервирование пищевых продуктов / И.А. Рогов, В.Е. Куцакова, В.И. Филиппов, С.В. Фролов - М.: Колос, 2009. - 173 с.
9. Родин Е. М. Справочник по механической обработке мяса/ Е.М. Родин - М.: Пищевая промышленность, 2007. - 199 с.
10. Родин Е. М. Технология мясных продуктов/ Е.М. Родин - М.: Агропромиздат, 2009. - 304 с.
11. Скурихин И. М. Химический состав пищевых продуктов. Ч.1/ И.М. Скурихин - М.: Агропромиздат, 2008. - 179 с.
12. Чепрасов В. И. Технологическое оборудование мясоперерабатывающих предприятий/ В.И. Чепрасов - М.: Пищевая промышленность, 2006. - 213 с.
13. Проектирование пищевых производств: Учебное пособие / С. А. Чернавский, К. Н. Боков, И. М. Чернин, Г. М.Ицкович, В. П. Козинцов. 3-е изд., стереотипное. Перепечатка с издания 1987 г. М.: ООО ТИД «Альянс», 2006. - 416 с.
14. Чаблин Б. В. Практикум по механическому оборудованию предприятий общественного питания/ Б. В. Чаблин - М.:ДЕЛИ принт, 2007. - 312 с.
15. Карпов В. И. Технологическое оборудование мясо перерабатывающих предприятий/ В. И. Карпов - М.: Колос, 2008. - 304 с.: ил. - (Учебники и учеб.пособия для студентов высш.учеб.заведений).
16. Машины и аппараты пищевых производств. Антипов С.Т. , Кретов И.Т., Остриков А.Н. и др.; Под ред. акад. РАСХН В.А.Панфилова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: КОЛОСС, Кн.2, 2009.- 1453 с.