Размолочные механизмы с конусными рабочими органами

Лекция № 5

Классификация измельчительного оборудования

Большое разнообразие пищевых продуктов предполагает различные способы их измельчения, которые могут быть реализованы с помощью соответствующего инструмента и оборудования.

В зависимости от структурно-механических свойств продуктов, особенностей технологического процесса, требований к дисперсности, качеству поверхности раздела и форме конечного продукта измельчительное оборудование может быть классифицировано по признаку воздействия на продукт (рис. 1).

Согласно предложенной классификации измельчительное оборудование подразделяется на две основные группы:

- машины и инструменты для резания пищевых продуктов;

- машины и инструменты для дробления и тонкого измельчения пищевых продуктов.

Измельчительное оборудование I группы применяется для крупного и среднего измельчения пищевых продуктов. К этой группе относятся инструмент для ручной резки продуктов - специальные промышленные ножи, машины для нарезки мяса, овощей, хлебобулочных изделий, гастрономических продуктов (колбасные изделия, сыр), сливочного масла.

Измельчители II группы включают в себя размолочные машины для твердых продуктов (орехи, кофе, панировочные сухари и т. п.) и протирочные машины для производства пастообразных продуктов. Рабочим органом измельчительного оборудования I группы является нож, который, в зависимости от назначения машины, имеет различную форму (прямолинейная пластина, серповидные и дисковые ножи, зубчатая фреза, струна, ножевая решетка). Кроме того, машины для измельчения мяса и вареных овощей имеют парный рабочий орган: нож - ножевая решетка.

Измельчители II группы, как правило, имеют парный рабочий орган: конусные и дисковые жернова, цилиндрические вальцы, зубчатые ротор и статор, нож - ножевая решетка, лопасть - ножевая решетка.

Измельчение продукта в этих механизмах осуществляется путем разрушения (истирания) его частиц между двумя коническими жерновами (рис. 1), один из которых вращается, а другой - неподвижен.

  Рис.1 – Конусный размолочный орган  

Рабочие конические поверхности обоих жерновов имеют спиральные рифления треугольного сечения, высота профиля и площадь сечения которых уменьшаются в направлении от центра к периферии, что, в свою очередь, позволяет нарезать дополнительные рифления на периферийной части конусных поверхностей. Рифленые поверхности жерновов обращены друг к другу, тем самым, образуя круговую конусную зону измельчения продукта, меридиональное сечение которой определяется величиной угла конусности вращающегося жернова α_ир и неподвижного жернова α_нп, при этом α_ир > α_нп. Такой профиль зоны измельчения позволяет осуществлять постепенное измельчение продукта в процессе перемещения его между жерновами под действием центробежной силы в направлении от центра вращения к периферии размолочного органа. Расстояние между рифлеными поверхностями жерновов уменьшается в том же направлении. Заданная система измельчения (помола) определяется величиной зазора между размолочными поверхностями в периферийной зоне (минимальный зазор составляет 0,2 мм). Регулирование величины зазора осуществляется за счет осевого перемещения неподвижного жернова. Значение частоты вращения жернова должно обеспечивать условия, при которых частицы продукта, попавшие на вращающийся жернов 1, отбрасывались бы нормальной составляющей центробежной силы Р_n на рифленую поверхность неподвижного жернова 2.

Машины для тонкого измельчения мягких пищевых продуктов (МИВП)

Для изготовления пасто- и пюреобразных продуктов на предприятиях общественного питания применяются протирочные машины, конструкция которых обеспечивает необходимый характер воздействия на исходный продукт с целью получения изделия с заданными свойствами.

По конструкции рабочих органов протирочные машины подразделяются на роторные и лопастные.

Роторные протирочные машины (МИВП)

Эти машины применяются для тонкого измельчения вареных продуктов (мяса, рыбы, печени, овощей, круп и творога) с целью получения мелкодисперсных пищевых паст, которые используются в основном при производстве продуктов диетического питания.

Основным узлом протирочной машины является измельчительный механизм, состоящий из быстровращающегося конического ротора, расположенного внутри неподвижного статора, имеющего адекватное коническое отверстие с гарантированным зазором, который регулируется в заданном диапазоне (от 0,2 до 0,6 мм). На конических поверхностях ротора и статора имеются канавки, расположенные вдоль образующей конуса на статоре, и под углом к образующей конуса у ротора (рис. 2).

Рис.2 Измельчительный механизм 1 – статор; 2 – ротор; 3 – регулировочное кольцо; 4 – торцевой эксцентрик; 5 – ролик; 6 – ось; 7 – кронштейн; 8 – винт  

Наличие малого зазора между ротором и статором, канавок на их поверхностях, а также достаточно высокая частота вращения ротора (около 1500 мин^-1) в целом создают силовое юздействие на измельчаемые вареные продукты путем высокочастот-чых колебаний давления в сочетании со сдвигом (истиранием). При совпадении выступа ротора с выступом статора происходит практически мгновенное сжатие продукта, а при совпадении впадин канавок - его расширение. Перепад напряжений в продукте при этом настолько велик, чго происходит разрушение не только соединительной ткани, но и самих клеток. Многократное пульсирующее изменение напряженного состояния при прохождении канавок и выступов измельчительного механизма позволяет получить частицы продукта менее 250 мкм.

Дата добавления: 2014-01-07