Выводы по результатам патентного поиска:

1. Поиск проведен на глубину до 8 лет, поэтому является достаточно исчерпывающим.

2. Поиск охватывает наиболее близкие по конструктивному решению устройства для тонкого (конечного) измельчения мясного сырья при приготовлении вареных колбасных изделий.

3. Наиболее активными участниками разработки куттеров являются следующие страны: “SSP-Братислава” (Словакия), “Wolfking” (Дания), “Laska” (Австрия), ВМЗ-Сатурн (Россия, г.Воронеж).

4. Совершенствование конструкций куттеров идет по следующим направлениям:

а) использование вакуума при куттеровании, что улучшает качество получаемого продукта;

б) увеличение числа ножевых пар;

в) увеличение частоты вращения ножевого вала;

г) повышение износостойкости ножей.

5 Недостатками куттеров, применяемых в настоящее время, являются:

-сложная и неавтоматическая компенсация износа стыковой поверхности чаши с крышкой, причем через этот зазор часть фарша вытесняется режущими ножами наружу, а оставшаяся в зазорах перетирается;

-механизм для выгрузки фарша, выполняемый в виде тарелки или металлического скребка, не полностью освобождает чашу и требуется зачистка вручную.

2. Конструкторский раздел

На основе рассмотренных нами выше особенностей технологий производства вареных колбасных изделий предлагаем следующую аппаратурно-технологическую схему линии производства колбас ……… .

Линию компонуют на одном этаже и комплектуют технологическим (волчок, куттер, фаршемешалка, шприц, технологический стол, термокамеры, душевое устройство) и вспомогательным (конвейерный стол, насос для фарша, подъемники, тележки для фарша, рамы для навешивания батонов, контейнеры) оборудованием.

По мере накопления жилованное мясо подается для измельчения в волчок с диаметром отверстий решетки 2 - 3 мм. Измельченное мясо перекачивается в тележки, и с помощью подъемника загружается в куттер, где происходит тонкое измельчение мяса и смешивание его согласно рецептуре с другими компонентами: водой, специями, раствором нитрита натрия, в том числе с биологически активными добавками. Например, при использовании соевых белков в составе белковых препаратов их вводят в фарш в гидратированном или сухом виде. Для гидратации изолированного соевого белка на 1 часть белков добавляют 4 части воды, на 1 часть концентрированного соевого белка - 3 части воды. Процесс гидратации осуществляют в куттере. Продолжительность процесса составляет 3 - 5 мин. Белки используют сразу же после гидратации или после хранения при температуре 0 - 4°С не более 24ч. Соевые и молочные белки до 2% можно добавлять в колбасный фарш в сухом виде.

Нитрит добавляют в виде раствора концентрацией не выше 2,5%.

Продолжительность куттерования зависит от вида сырья, емкости чаши, количества ножей и составляет 4 - 11 мин. В результате куттерования значительно улучшается структура и консистенция фарша, повышается его вязкость и липкость. Однако при куттеровании нельзя допускать перегревания фарша, которое способствует быстрому росту микроорганизмов и может привести к порче продукции. Кроме того, перегрев фарша уменьшает влагоемкость и способствует образованию брака. В конце куттерования температура фарша не должна превышать 8 - 10°С. Из куттера фарш подается для перемешивания в фаршемешалку, в связи с чем продолжительность куттерования сокращается на 2 - 3 мин. При изготовлении колбас со шпиком, он подается в фаршемешалку для смешивания фарша со шпиком. Шпик рекомендуется подмораживать для сохранения ровных граней его кусочков при измельчении и перемешивании с фаршем. Процесс перемешивания продолжается до равномерного распределения фарша и образования хорошей связи (6 - 8 мин). Из мешалки фарш выгружается в тележки и направляется в шприц. Сырокопченые колбасы шприцуют с наименьшей плотностью, т.к. в противном случае во время варки вследствие расширения объема фарша может разорваться оболочка. Сформованные батоны накапливаются на технологическом столе, откуда навешиваются на рамы и подаются для термообработки в термокамеру, где батоны подвергаются осадке, обжарке и варке. Осадка колбас производится при температуре 2 - 4°С. Обжарку производят при температуре 50 - 120°С в течение 60 - 180 мин в зависимости от диаметра батонов, вида оболочек, сорта и вида колбас. Варка производится при температуре 100 - 110°С. Продолжительность варки зависит от вида оболочки, сорта колбас и составляет от 30 мин до 2ч. Колбасные батоны охлаждаются водой с помощью душевого устройства в течение до 10 мин, а затем в камерах воздухом. Охлаждение происходит при температуре воздуха 8°С до достижения в центре батона не выше 15°С. По окончании технологического процесса колбасные батоны упаковывают и направляют в реализацию.

2.1 Куттеры

Они предназначены для тонкого измельчения мясного мягкого сырья и превращения его в однородную гомогенную массу. До поступления в куттер сырье предварительно измельчают на волчке, но отдельные конструкции куттеров имеют приспособления для измельчения кускового сырья. Куттеры бывают периодического и непрерывного действия. Мясное сырье в куттерах измельчается при помощи быстровращающихся серповидных ножей, установленных на валу. Ножи попеременно погружаются во вращающуюся с частотой до 0,3 с~1 чашу. Измельчение ведется в открытых чашах или под вакуумом. Кроме того, в куттерах совмещают процессы измельчения и смешивания.

Чашу куттера загружают либо вручную, либо загрузочными устройствами (подъемниками с напольными тележками). Измельченный продукт выгружают из куттеров периодического действия вручную в напольную тележку, опрокидывая чашу, или при помощи разгрузочных тарелок и скребков через борт чаши или через центральное отверстие в ней, закрываемое пробкой. Откидную крышку куттера открывают и закрывают специальными устройствами. В вакуумных куттерах крышка закрывает чашу герметично благодаря резиновой прокладке.

Основной показатель технической характеристики куттера - вместимость чаши. Для малых предприятий применяют куттеры с чашей от 15 до 125 л, на крупных — более 125 л.

2.2 Куттер-мешалка Р3-ФСЕ

Куттер-мешалка Р3-ФСЕ с механизированной загрузкой и выгрузкой фарша измельчает и одновременно перемешивает составные компоненты фарша при производстве сосисок, сарделек и вареных колбас. Машина состоит из станины, мешалки, куттера, подъемника, гидросистемы, фаршевого насоса и электропривода. Мешалка включает дежу со спиральными шнеками (частота вращения 39 мин-1). Куттер представляет собой чугунную стойку, в которой на приводном валу смонтированы серповидные ножи. Они заключены в специальный корпус, защищенный' крышкой. На корпусе установлен механизм блокировки крышки, обеспечивающий отключение привода ножей при ее открытии. Привод вала куттера осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу[8,9,10].

Подъемник состоит из рычажной системы, гидроцилиндра и подставки под напольные тележки. Рычажная система подъемника обеспечивает захват тележки с фаршем, ее подъем и опрокидывание над дежой мешалки. Работа подъемника осуществляется с помощью гидроцилиндра и управляется с гидравлического пульта. В состав гидросистемы входят трубопроводы, насосная станция и пульт управления. В корпусе насоса для перекачки. фарша расположены две пары специальных кулачков-вытеснителей, вращающихся навстречу друг другу.