Шаршунов_Кирик_Техоборудование мясокомбинатов. 1 Шаршунов В. А
 Скачать 17.49 Mb.
|
|
Глава 14. Оборудование для обработки жиросодержащего сырья и крови 14.1. Оборудование для обжарки и запекания мясопродуктов Обжарка – процесс тепловой обработки продуктов при температуре 120…160 °С с использованием промежуточного теплоносителя (растительного или животного жира), контактирующего с сырьем. При обжаривании удаляется, главным образом, свободная влага, выделившаяся из клеток после их плазмолиза под действием высокой температуры. Влаготепловая обработка (жарение) включает два этапа: увлажнение капельной влагой или водяным паром до заданной величины и последующая сушка перемешиваемого слоя материала при кондуктивном теплоподводе до заданной влажности и температуры. Запекание – процесс нагревания мясопродуктов горячим воздухом или продуктами сгорания газа при температурах 80…280°С в ротационных или шахтных печах, при котором потери сока или жира ниже, чем при варке в воде, а выход готовых продуктов выше. Этот процесс применяют при производстве кулинарных изделий, колбас, мясных хлебцев, соленых мясных продуктов и др. Процесс обжаривания делится на два периода. В первый период обжарки температура в продукте постепенно повышается от поверхностных слоев к центральным до 96…99°С. В этот период влага движется как наружу в виде пара и жидкости, так и к центру в виде жидкости. Во второй период обжарки температура постепенно повышается, приближаясь к температуре масла. В этот период происходят глубокие биохимические процессы, обусловливающие вкус и запах обжаренного продукта. В первый период обжарки интенсивность теплообмена определяется коэффициентом теплоотдачи от масла к продукту путем конвекции. Во второй период из- за образовавшейся корочки, имеющей на поверхности температуру, близкую к температуре масла, интенсивность теплообмена определяется уже коэффициентом теплопроводности корочки и ее толщиной. Скорость движения масла вдоль поверхности продукта интенсифицирует теплообмен только в первый период обжарки, когда еще нет корочки и передача теплоты осуществляется главным образом конвекцией, а испарение влаги происходит в поверхностных слоях продукта. Во второй период, когда образуется корочка со значительным термическим сопротивлением, скорость масла вдоль поверхности продукта очень мало влияет на интенсивность теплообмена. Обжарочные аппараты, работающие при атмосферном давлении и под вакуумом, классифицируются: – по виду тепловой обработки (жарка, тушение, припускание, пассерование); – по способу передачи теплоты (конвекция, теплопередача, лучеиспускание); – по виду греющей среды (без добавления жира, в малом количестве жира, в большом количестве жира – во фритюре). В зависимости от вида теплоносителя различают жаровни с обжариванием в горячем масле, в потоке горячего воздуха, под воздействием ИК-лучей. В жаровнях с паровым обогревом используют водяной пар давлением 0,8…1,2 МПа, который подводят в нагревательные камеры. На рис. 14.1 представлена классификация жаровен и обжарочных аппаратов. Припускание осуществляется при условии, что жидкость составляет 10…15% массы сырья, а тушение может быть отнесено к комбинированным тепловым процессам (изделия выдерживают определенное время в жидкой среде при температуре 80…100°С). По принципу действия обжарочные аппараты могут быть периодического действия (сковороды, фритюрницы, грили, мангалы, жарочные шкафы) и непрерывного действия (ИК-аппараты, автоматы для жарки пончиков и пирожков, жаровни). 403 Рис. 14.1. Классификация жаровен и обжарочных аппаратов Машинно-аппаратная схема линии производства мясных хлебов. Линия начинается с комплекса оборудования для предварительного измельчения мясного сырья, в состав которой входят: волчки-жиловщики, блокорезки, блокорезка-измельчитель и напольные тележки. В состав линии входят комплекс оборудования для посола мяса, состоящий из смесителя, агрегата для измельчения и посола мяса, а также комплекса оборудования для посола и созревания мяса. Комплекс оборудования для созревания мяса представляет собой камеру, состоящую из стационарных стеллажей и напольных тележек. Ведущим является комплекс оборудования для тонкого измельчения и приготовления фарша, в состав которого входят волчок, куттер, смеситель-измельчитель, мешалка - измельчитель, куттер-мешалка и фаршеприготовительный агрегат. Завершающий комплекс состоит из термоагрегата непрерывного действия или термокамеры периодического действия. Машинно-аппаратная схема линии производства мясных хлебов представлена на рисунке 14.2. Устройство и принцип действия линии. На разделку, обвалку и жиловку поступает мясо с температурой в бедренной части на глубине не менее 6 см, охлажденное не выше 4°С, размороженное не ниже 1°С. Разделку туш, полутуш на отрубы (части), обвалку и жиловку производят в соответствии с «Технологической инструкцией по разделке, обвалки и жиловки мяса», утвержденной в установленном порядке. После разделки и обвалки мясо направляют на жиловку: отделение соединительной ткани, кровеносных и лимфатических сосудов, хрящей, мелких косточек и загрязнений. Жилованное мясо на предприятиях малой мощности измельчают в волчке 1. Свинину жилованную нежирную измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 16-25 мм; свинину жилованную полужирную измельчают на волчке с диаметром Обжарочные аппараты для запекания и жарения с паровым обогревом с огневым обогревом с электро- обогревом на га зо обр аз но м то пл ив е на ж идк ом то пл ив е с о дн ор ядн ыми и ли мн ог ор яд ными наг рев ат ел ьн ым и к амер ами с по гр уж но й по вер хн ост ью н аг рев а с вын осн ой п ов ер хн ост ью наг рев а в ср ед е пер ег рет ог о пар а эл ек тр омасл ян ые эл ек тр оо бжиг ат ел ьн ые чан ные ж ар ов ни ж ар ов ни дл я обжар ив ан ия к ук ур узн ых хл оп ьев , к офе , я чмен ы и др с комбиниро- ванным обогревом 404 отверстий решетки 8-12 мм; говядину жилованную втopoгo сорта измельчают на волчке с диаметром отвeрстий решетки 5-6 мм. Рисунок 14.2. Машинно-аппаратная схема линии производства мясных хлебов Далее с помощью напольных тележек 2 транспортируют к смесителю 3, в которых производят посол. Посоленное мясо выгружают из смесителя 3 в напольную тележку и транспортируют в камеру созревания 4. На предприятиях средней и большой мощности измельчение и посол мяса осуществляют с помощью посолочного агрегата 5 или комплекса оборудования для посола мяса 6. В первом агрегате измельченное мясо самотеком попадает в смеситель, а во втором — фаршевым насосом перекачивается по трубопроводу от волчка в весовой бункер смесителя. Посолочные вещества подают автоматические дозаторы в количестве, пропорциональном массе измельченного мяса в деже смесителя. После перемешивания и выгрузки сырье в тележках направляют в камеру созревания 4. Температура посоленного мяса, поступающего на выдержку в емкостях до 150кг, не должна превышать 12°С, в емкостях свыше 150 кг - 8°С. Допускается для снижения температуры мяса при посоле сухой солью добавление пищевого льда в количестве 5-10% к массе сырья. Продолжительность выдержки сырья в посоле в зависимости от степени его измельчения и способов посола приведена в таблице 4. Таблица 14.1 - Продолжительность выдержки сырья в посоле Метод посола Степень измельчения, мм Продолжительность выдержки, ч Концентрированным раствором поваренной соли 2-6 6-24 Сухой солью 2-6 12-24 Сухой солью 8-12 18-24 Сухой солью 16-25 24-48 Сухой солью В кусках 48-72 Для приготовления фарша и тонкого измельчения используют куттеры 7 либо комбинированные машины для смешивания выдержанного в посоле измельченного мяса с рецептурными ингредиентами. 405 Далее фарш транспортируют в напольных тележках к шприцующей машине 8, которые с помощью подъемника разгружаются в приемный бункер шприца. Наполнение форм фаршем производят вручную на конвейерных столах 9 либо с помощью шприцов 8 и разгрузкой их в контейнера 10. Масса фарша в каждой форме должна быть не более 3 кг. Формовку фарша производят в формы из нержавеющего металла или луженые, предварительно смазанные свиным топленым жиром, плотно заполняют фаршем, не допуская наличия пор и воздушных пустот. Открытую поверхность фарша в форме заглаживают и делают товарную отметку буквой, указанной в нормативной документации для каждого наименования хлеба. Фарш в формах помещают в прогретые до температуры 130-150 о С (в зависимости от режима запекания) конвейерные, ротационные печи или электрические шкафы 11 различных конструкций и запекают при следующих температурных режимах: - ступенчатый режим: 1 ступень—150°С в течение 80 минут: 2 ступень—110°С в течение 70 минут, - постоянный режим: 130°С в течение 150 минут до достижения в центре мясного хлеба температуры 71±1°С. При изготовлении мясных хлебов из мяса, подлежащего обезвреживанию, необходимо применять следующие режимы запекания: ступенчатый режим: 1 ступень — 150 0 С в течение 80 минут; 2 ступень — 110°С в течение 100 минут. - постоянный режим: 130 °С в течение 180 минут до достижения в центре мясного хлеба температуры не менее 85 °С. Готовые мясные хлеба освобождают от форм. Для придания мясному хлебу товарного вида (образование корочки по всей поверхности хлеба) рекомендуется в течение 30 минут, выдержать хлеб в печах при температуре 130-150°С. Затем мясные хлебы укладывают в один ряд на столах, стеллажах, этажерках из нержавеющего металла и охлаждают в камерах 12 при температуре от 0 до 8°С до температуры в толще хлеба не выше 8°С. Допускается для конкретного вида оборудования, имеющегося на предприятиях для термообработки (модернизированного или вновь созданного, или приобретенного по импорту), устанавливать другие режимы термической обработки хлебов, обеспечивающие получение продукта, соответствующего технологическим требованиям. Затем охлажденные мясные хлеба поступают на упаковку и дальнейшее хранение и транспортировку. Печь ротационная К7-ФП2-Г (рис. 14.3) предназначена для запекания мясных хлебов, буженины, карбонада и других изделий без оболочки, а также стерилизации условно годного мяса. Она представляет собой термоизолированную цилиндрическую камеру 9, закрепленную на опоре 12. Стенки камеры трехслойные: два внешних слоя – облицовка из нержавеющей стали, а внутренний – теплоизоляция. В камере имеются проход для загрузки и выгрузки продукции с подъемной дверцей 1 с противовесом 15 и проход с отражателем 13 для подачи горячего воздуха, получаем его при сгорании в горелках 11. Продукт подают на люльки 10 ротора, диски 14 которого установлены на валу 5 и соединены между собой стержнями 6, несущими люльки. Электродвигатель 3 и редуктор 2 смонтированы на стойке 4, прикрепленной к каркасу печи. Газы покидают рабочую зону через трубу 7 с задвижкой 8. 406 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 8 0 0 2 3 0 5 2 6 2 0 2 0 6 4 1 1 0 0 В о з д у х Рис. 14.3. Печь ротационная К7-ФП2-Г Печь относят к установкам периодического действия. Процессы подсушки, обжарки и варки мясопродуктов осуществляются один за другим. При этом продукт в формах или лотках, установленных на люльках ротора, непрерывно перемещается в камере в потоках паровоздушной смеси. Из камеры воздух по отсасывающим воздуховодам поступает в коллектор, откуда вентилятором засасывается и направляется на нагревательные элементы, а затем по промежуточному воздуховоду в центральный распределительный воздуховод и дальше к продукту. Для увлажнения среды используют острый пар. Техническая характеристика печи ротационной К7-ФП2-Г: Производительность, кг/ч .............................. 110 Частота вращения ротора, с –1 ........................ 0,06 Установленная мощность, кВт ...................... 43,55 Занимаемая площадь, м 2 ................................ 4,7 Масса, кг .......................................................... 2330 Конвейерная шахтная печь (рис. 14.4) расположена в шахте 1, внутри которой смонтированы две синхронно движущиеся цепи 2, несущие люльки для установки на них форм с обрабатываемой продукцией. Шахта снабжена двумя проемами 3 и 4, в которых смонтированы звездочки 5 и 6. При обегании этих звездочек люльки выносятся в помещение и позволяют осуществлять операции загрузки и выгрузки в зоне низких температур. Ведущая станция конвейерных цепей, включающая электродвигатель 7, червячный редуктор 8 и ведущий вал 9 со звездочкой 10, снабжена специальными приборами для периодического включения электродвигателя, сообщающего конвейеру пульсирующее движение. Натяжной станцией служит ось с двумя звездочками 11, остальные – направляющие. Газовые инжекционные горелки 12 в количестве четырех штук смонтированы на полках 13, расположенных между тяговыми цепями в нижней части шахты. Для монтажа горелок в стене шахты сделан проем, закрытый монтажной плитой 14, в которой предусмотрены глазки 15 для ввода переносного запальника 16. Для контроля за ходом процесса предусмотрены: один тягомер 17 на давление 0…25 мм вод.ст.; три термометра 18 сопротивления на температуру от 0 до 500 °С; один напоромер 19 на давление 0…400 мм вод. ст.; три логометра 20. Отвод продуктов горения производится трубой 21 диаметром 500 мм с заслонкой 22, регулируемой тросом 23. Для обслуживания горелок предусмотрена площадка 24. 407 Техническая характеристика конвейерной шахтной печи; Производительность, кг/ч: по мясным хлебам 800 по буженине 300 по карбонату 420 Средняя скорость цепи конвейера, м/мин 5 Габаритные размеры, мм 5700 3700 15350 Рисунок 14.4. Конвейерная шахтная печь 408 14.2. Оборудование для тепловой обработки жиросодержащего сырья Тепловую обработку жиросодержащего сырья применяют для вытопки жира, а крови – для коагуляции белковой фракции. Для извлечения жира из жиросодержащего сырья при низких температурах используют импульсную (гидромеханическую или электроимпульсную) обработку. Чтобы извлечь жир из мягкой или твердой жиросодержащей ткани, необходимо разрушить белковую структуру, содержащую жир, перевести его из внутриклеточной фазы во внеклеточную, свободную фазу и затем удалить во внешнюю среду. Наибольшее распространение в промышленности для извлечения жира получила тепловая обработка. При тепловой обработке применяют конвективный и кондуктивный методы подвода теплоты. Конвективный нагрев происходит при непосредственном контакте сырья с горячей водой или острым паром (так называемый мокрый способ), при кондуктивном – теплота подводится через стенку от глухого пара, горячей воды или другого теплоносителя (сухой метод). Режимы тепловой обработки зависят от вида и состава сырья: пищевое или непищевое, мякотное или твердое, жировое или жиросодержащее. Пищевое жировое сырье (жир-сырец) и пищевую кость обрабатывают с целью вытопки жира сухим или мокрым способом при атмосферном давлении и температуре до 90°С (мягкое сырье) и до 100°С (кость) и при повышенном давлении до 0,2 МПа при температуре 120...125°С. При обработке непищевого сырья, особенно конфискатов, проводят разварку и стерилизацию при температуре до 125°С в течение 1 ч жиросодержащего и 30...40 мин нежиросодержащего сырья. Качество готовой продукции (жира и кормовой муки) зависит от совместного действия двух факторов: максимальной температуры и продолжительности ее воздействия. Наименьшая продолжительность обработки определяется временем плавления жира и временем выдержки сырья для уничтожения патогенной микрофлоры при данной температуре процесса (пастеризация или стерилизация). Переход от периодических процессов и аппаратов к непрерывным целесообразен при сокращении продолжительности обработки, когда продолжительность обработки становится существенно меньше продолжительности подготовительно-заключительных операций. В этом случае достигаются компактность аппаратов, низкие удельные показатели по массе и занимаемой площади. Интенсифицировать теплообмен можно, повышая температуру теплопередающей среды, изменяя условия теплообмена (которые характеризуются значениями коэффициентов теплоотдачи или теплопередачи, увеличивая поверхности передачи теплоты при постоянной массе материала. При обработке биологических материалов (мясо, жир и кость) повышение температуры среды выше 120...130°С нежелательно, так как это приводит к ухудшению качества конечной продукции. Коэффициенты теплоотдачи наибольшие при конденсации острого пара (от 840 до 2780 Вт/(м 2 ·К)) и при нагреве водой (от 840 до 33 300 Вт/(м 2 ·К)). Наименьшие коэффициенты ( 85 Вт/(м 2 ·К)) получаются при обогреве воздухом. Наиболее эффективный способ интенсификации теплообмена – измельчение материала при конвективном нагреве или проведение процесса в тонком слое при теплопередаче. При измельчении увеличивается поверхность теплообмена, что интенсифицирует внешний теплообмен и уменьшает определяющий размер частицы, что, в свою очередь, ускоряет внутренний перенос теплоты теплопроводностью. Допустимые конечные размеры измельченных частиц определяются технологическими требованиями к процессу. Так, при выработке костного шрота частицы должны иметь размеры 25...30 мм. Измельчение материала можно проводить до нагрева материала или совмещать с нагревом. Процесс извлечения жира интенсифицируют вибрационным воздействием, совмещенным с тепловым. Вибрация теплопередающей среды разрушает пограничный слой на поверхности материала, ускоряя 409 тем самым процесс внешнего массопереноса. При этом повышается степень извлечения жира. При тепловой обработке применяют аппараты периодического действия (открытые котлы, автоклавы и универсальные вакуумные горизонтальные котлы) и аппараты непрерывного действия (шнековые, барабанные, роторные), а также комбинированные, совмещающие тепловую обработку и измельчение. В периодически действующих аппаратах сырье обрабатывается в больших объемах, что имеет ряд недостатков. Из-за большой продолжительности процессов тепловой обработки (4...4,5 ч) ухудшается качество жира и кормовой продукции. Кроме того, необходимо создание промежуточных бункеров-накопителей, занимающих большие производственные площади. При хранении вторичного сырья и конфискатов при комнатной температуре происходят быстрый рост бактериальной обсемененности и другие виды порчи, что неблагоприятно сказывается на качестве готового продукта из-за необходимости повышения температуры стерилизации. Появляется опасность загрязнения окружающей среды. К комбинированным аппаратам относятся волчок-варильник, рушитель-плавитель «Ленинград», измельчитель-плавитель «Титан», агрегаты АВЖ. В однооперационных аппаратах-плавителях сырье обрабатывают в тонком слое при его непрерывном перемещении через аппарат. К таким аппаратам относятся плавитель «Чита» и шнековые аппараты. К однооперационным аппаратам непрерывного действия относятся и виброэкстракторы вертикального и горизонтального типов, в которых процесс теплового извлечения жира интенсифицирован наложением вибрации теплопередающей среды (воды). Для тепловой коагуляции крови применяют шнековые и пароконтактные аппараты. |