Что влияет на величину отходов при механическом способе очистки картофеля

Научное обеспечение процесса очистки сырья от наружного покрова

Для очистки пищевого сырья растительного и животного происхождения применяются следующие способы очистки: физический (термический), пароводотермический, механический, химический, комбинированный и обжиг воздухом.

Паровой способ очистки сырья имеет следующие преимущества по сравнению с другими способами очистки: овощи любых форм и размеров хорошо очищаются, что устраняет необходимость их зрительного калибрования; обработанные овощи имеют сырую мякоть, что особенно важно при дальнейшем измельчении на резательных машинах; минимальные потери вследствие малой глубины обработки подкожного слоя овощей; минимальные изменения качества по цвету, вкусу и консистенции; сведение к минимуму возможных механических повреждений.

Пароводотермический способ очистки предусматривает гидротермическую обработку (водой и паром) овощей и картофеля. В результате гидротермической обработки ослабляются связи между клетками кожицы и мякоти и создаются условия для механического отделения кожицы.

Пароводотермическая обработка сырья состоит из следующих стадий:

— тепловая обработка сырья паром в четыре этапа: 1) нагревание, 2) бланширование, 3) предварительная и 4) окончательная доводка;

— водяная обработка осуществляется частично в автоклаве за счет образующегося конденсата и в основном в термостате в течение 5. 15 мин в зависимости от вида и размеров сырья и моечно-очистительной машины;

— механическая обработка проводится в моечно-очистительной машине за счет трения клубней между собой;

— охлаждение под душем после обработки в моечно-очистительной машине.

Пароводотермическая обработка сырья приводит к физико-химическим и структурно-механическим изменениям сырья: коагуляции белковых веществ, клейстеризации крахмала, частичному разрушению витаминов и др. При этом происходит размягчение ткани, увеличивается водо- и паропроницаемость клеточных оболочек, форма клеток приближается к шарообразной, что увеличивает клеточное пространство.

Режимы пароводотермической обработки овощей и картофеля устанавливают в зависимости от размеров сырья. Для улучшения и ускорения очистки моркови применяют комбинированную обработку с добавлением в термостат щелочного раствора в виде гашеной извести из расчета 750 г Са(ОН)2 на 100 л воды (0,75 %).

Содержание отходов и потерь зависит от сорта сырья, его размеров, качества, продолжительности хранения и составляет в среднем, %: при обработке картофеля — 30. 40, моркови — 22. 25, свеклы — 20. 25.

Большие потери и отходы при пароводотермическом способе обработки являются его основным недостатком.

Механический способ очистки заключается в удалении кожицы продуктов животного и растительного происхождения путем стирания ее шероховатыми (абразивными) поверхностями, а также в удалении несъедобных или поврежденных тканей и органов овощей и фруктов, извлечении семенных камер или косточек у фруктов, срезании донца и шейки у лука, удалении листовой части и тонких корешков у корнеплодов ножами, высверливании кочерыжки у капусты. Очистка методом истирания кожицы проводится при непрерывной подаче воды для смывания и удаления отходов.

Качество очистки и количество получаемых отходов зависят от способа очистки, конструктивных особенностей оборудования, сорта, условий и длительности хранения сырья и других факторов. В среднем содержание отходов при механической очистке составляет 35. 38 %.

Необходимо следить за состоянием насечки на абразивной поверхности. Перегрузка или недогрузка ухудшают качество очистки. При перегрузке увеличивается продолжительность пребывания клубней в машине, что приводит к большим потерям корнеплодов за счет излишнего истирания и неравномерной очистки всей загружаемой порции сырья. При недогрузке происходит снижение производительности и частичное разрушение тканей корнеплода от ударов клубней о стенки машины, что вызывает потемнение продукта после чистки.

В качестве рабочих органов используют не только абразивные поверхности, но и рифленые резиновые ролики.

Очистка лука заключается в обрезке верхней заостренной шейки и нижнего коричневого донца (корневой мочки), как правило, вручную и снятии шелухи с помощью сжатого воздуха.

У луковиц предварительно обрезают шейку и донце, а затем помещают в цилиндрическую очистительную камеру, дно которой сделано в виде вращающегося диска с волнистой поверхностью. Одновременно в камеру подают сжатый воздух. При вращении дна и ударе о него и стенки камеры кожица отделяется от луковиц и сжатым воздухом выносится в циклон, а очищенный лук выгружается из камеры. Иногда вместо сжатого воздуха используется вода, подаваемая под давлением.

Количество полностью очищенных луковиц может достигать 85 %.

Сжатый воздух также используется для очистки чеснока от кожицы.

Химический способ очистки заключается в том, что овощи, картофель и некоторые фрукты и ягоды (слива, виноград) обрабатывают нагретыми растворами щелочей, преимущественно растворами едкого натра (каустической соды), реже — едкого кали или негашеной извести.

Сырье, предназначенное для очистки, загружают в кипящий щелочной раствор. В процессе обработки протопектин кожуры подвергается расщеплению, связь кожицы с клетками мякоти нарушается и она легко отделяется и смывается водой в щеточных, роторных или барабанных моечных машинах в течение 2. 4 мин водой под давлением 0,6. 0,8 МПа.

Продолжительность обработки сырья щелочным раствором зависит от температуры раствора и его концентрации, а также от сорта сырья и времени (сезона) переработки.

Для уменьшения расхода щелочи и моечной воды и для обеспечения наиболее тесного контакта щелочного раствора с поверхностью овощей и облегчения последующей отмывки щелочи в рабочий раствор добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ). Применение ПАВ, понижающего поверхностное натяжение щелочного раствора, позволяет уменьшить концентрацию щелочного раствора в два раза и сократить отходы сырья при очистке на 10. 45 %.

Оборудование для проведения щелочной обработки выполняется в виде специальной ванны с перфорированным вращающимся барабаном или с барабаном с вращающимся шнеком.

Комбинированный способ очистки предусматривает сочетание двух и более факторов, воздействующих на обрабатываемое сырье (пара и щелочного раствора, щелочного раствора и механической очистки, щелочного раствора и инфракрасного нагрева и др.).

При щелочно-паровом способе очистки картофель подвергают комбинированной обработке щелочным раствором и паром в аппаратах, работающих под давлением или при атмосферном давлении. При этом применяют более слабые щелочные растворы (5 %), что позволяет снизить расход щелочи и уменьшить отходы по сравнению со щелочным способом.

При щелочно-механическом способе очистки обработанное в слабом щелочном растворе сырье подвергают кратковременной очистке в машинах с абразивной поверхностью.

Сущность щелочно-инфракрасно-механического способа очистки заключается в обработке клубней в щелочном растворе концентрацией 7. 15 % при температуре до 77 °С в течение 30. 90 с. Затем клубни направляют в перфорированный вращающийся барабан, где они подвергаются инфракрасному обогреву. При этом происходит испарение воды из кожицы клубня и увеличивается концентрация находящегося в поверхностном слое щелочного раствора.

Механическая очистка производится в очистительной машине с гофрированными резиновыми валиками.

Комбинированные способы очистки позволяют уменьшить содержание отходов и потерь. Однако значительные энергозатраты не позволяют в полной мере реализовать их преимущества. Отходы при комбинированных способах очистки составляют 7. 10 %, расход воды в 4. 5 раз меньше, чем при химической (щелочной) очистке.

Сырье после очистки нуждается в инспекции и доочистке. При этом у корнеплодов и картофеля удаляют остатки кожицы, больные, поврежденные и подгнившие места, глазки у картофеля, ботву у моркови и свеклы, шейки и донца у луковиц. До настоящего времени эта трудоемкая операция осуществляется вручную на специальных инспекционных транспортерах. При механической дочистке разрушается большое количество клеток, в результате на поверхности корнеплода выделяется некоторая часть крахмала, свободных аминокислот, ферментов и других легкоокисляющихся веществ, которые взаимодействуют с кислородом воздуха и вызывают потемнение продукта. Для предотвращения этого инспекционные транспортеры оборудуют специальными ванночками.

Обжиг воздухом производится при температуре 800. 1300 °С в течение 8. 10 с, в подкожном слое картофеля влага почти мгновенно превращается в пар, который и отделяет кожицу от мякоти клубня и разрывает ее. Обжиг ведется во вращающихся футерованных барабанах, обогреваемых продуктами сгорания природного газа или жидкого топлива. Он может быть осуществлен в печах с электронагревом при перемещении продукта в лотках цепным транспортером.

Очистка поверхности зерна от пыли, надорванных в процессе обработки плодовых оболочек, а также частичное отделение зародыша и бородки производятся в обоечных машинах.

Технологическую эффективность очистки зерна оценивают снижением зольности, при этом нормируют его дробление. Обработка зерна в обоечных машинах считается эффективной, если снижение зольности будет не менее 0,02 %, а количество битых зерен увеличивается не более чем на 1 %.

Основными факторами, влияющими на технологическую эффективность и производительность обоечных машин, являются окружная скорость бичевого ротора, нагрузка, расстояние между кромкой бичей и ситовым цилиндром, характер и состояние ситовой поверхности, влажность зерна и др.

Щеточные машины предназначены для очистки поверхности и бородки зерна от пыли и снятии надорванных оболочек, образующихся после пропуска зерна через обоечные машины.

В технологическом процессе переработки крупяных культур с зерна удаляют цветковые пленки, плодовые и семенные оболочки. В зависимости от структурно-механических, физико-химических свойств и особенностей зерна, его биологических особенностей шелушение проводят в шелушильных и шлифовальных машинах различных конструкций.

Процесс шлифования заключается в окончательном удалении с поверхности ядра (семени) оставшихся после шелушения оболочек (и частично зародыша), а также в обработке крупок до установленной формы (округлой, шаровидной) и требуемого внешнего вида.

Гребнеотделительные машины предназначены для дробления винограда и отделения гребней. Причем под дроблением понимается разрушение кожицы ягод и их клеточной структуры, облегчающее получение сока. Степень измельчения винограда существенно влияет на выход сусла-самотека и скорость суслоотделения.

Процесс дробления винограда проводится с отделением или без отделения гребней. В первом случае в сусле меньше дубильных веществ, зато во втором — процесс ускоряется за счет того, что гребни препятствуют спрессовыванию мезги и улучшают дренаж.

Протирочные машины используются в производстве пюреобразных продуктов, соков, концентрированных томатопродуктов и других растительных полуфабрикатов. Они служат для разделения растительного сырья на две фракции: жидкую с мякотью, из которой изготавливаются консервированные продукты, и твердую, представляющую собой отходы (кожица, семена, косточки, плодоножки и т. п.).

Протирание — это процесс отделения массы плодоовощного сырья от косточек, семян, кожуры путем продавливания на ситах через отверстия с диаметром 0,7. 5,0 мм.

Финиширование — это дополнительное, более тонкое измельчение протертой массы путем пропускания через сито с диаметром отверстий менее 0,4 мм.

В процессе протирания или финиширования перерабатываемая масса попадает на поверхность движущегося бича. Под действием центробежной силы она прижимается к рабочему ситу. Полуфабрикат через отверстия проходит в сборник, а отходы под действием силы, обусловленной углом опережения бичей, продвигаются к выходу рабочего сита.

Снятие шкур и перьевого покрова с туш. Отделение шкуры возможно механическим, тепловым, химическим или комбинированным способами. На предприятиях мясной промышленности наибольшее распространение получили машины для механического отделения шкуры. В зависимости от вида туш их подразделяют на установки для крупного и мелкого рогатого скота и для свиных туш.

При проектировании установок для механического съема шкур крупного рогатого скота необходимо учитывать следующие требования: перед съемом шкуры туша должна быть зафиксирована с предварительным натяжением 20. 100 % от натяжения при отделении шкур. Съем ведут в определенной последовательности. Сначала шкуру снимают с лопаток, шеи, грудной клетки, боков и частично со спины со скоростью 8. 10 м/мин, а затем отделяют остальную часть шкуры, чтобы исключить ее загрязнение в процессе съема. При отвесной фиксации угол наклона туши к горизонту принимают 70°. Съем шкур с мелкого рогатого скота осуществляют в той же последовательности, что и для крупного рогатого скота. Съем шкур свиней проводят с использованием электрического тельфера или лебедки.

Снятие оперения с тушек кур, цыплят, индеек и водоплавающей птицы является одной из трудоемких операций.

Принцип работы большинства машин и автоматов, снимающих оперение с тушек птицы, основан на использовании силы трения резиновых рабочих органов по оперению. При этом необходимо, чтобы сила трения, возникающая при соприкосновении поверхности рабочего органа с оперением, превышала силу сцепления оперения с кожей тушки.

Силу трения вызывает сила нормального давления рабочих органов, действующая на оперение. Так, в пальцевой машине сила нормального давления рабочих органов на тушку возникает под действием массы тушки. При обработке на этой же машине частей тушки — крыльев, головы, шеи, масса которых незначительна, приходится прижимать их к рабочим органам, чтобы увеличить силу трения при скольжении их по оперению.

В автоматах бильного типа сила нормального давления возникает в результате энергии удара бил о тушку, в автоматах центробежного — за счет центробежной силы и массы тушки. Имеются автоматы, где сила нормального давления возникает за счет сил упругой деформации рабочих органов.

На разных участках тушки оперение удерживается с различной силой. В машинах и автоматах для снятия оперения сила трения строго ограничена, так как она наряду с удалением оперения повреждает кожный покров тушки в тот момент, когда рабочие органы. воздействуют на участки тушки без оперения.

Иногда на птицеперерабатывающих предприятиях сталкиваются с необходимостью переработки водоплавающей птицы в период линьки. При этом на автоматах для ощипки на тушках после обработки остаются неудаленные пеньки. Пеньки с тушек такой птицы удаляют воскованием, во время которого с тушек удаляются и другие остатки оперения.

Воскование положительно влияет на качество обработки: сглаживаются дефекты технологической обработки, улучшаются цвет и товарный вид тушек птицы благодаря образованию тонкого глянцующего слоя воскомассы на поверхности. При восковании удаляется волосовидное перо и отпадает необходимость газовой опалки тушек.

Хорошая воскомасса характеризуется большой величиной адгезии к оперению и незначительной к коже птицы, высокой пластичностью и в то же время достаточной хрупкостью в застывшем состоянии, хорошими регенерирующими свойствами. В настоящее время в промышленности используют преимущественно синтетическую воскомассу, в состав которой входят парафин, полиизобутилен, бутилкаучук, кумароно-инденовая смола.

Источник

Исследование работы машины для очистки картофеля

Расчет производительности (кг/с) картофелеочистительной машины периодического действия. Особенности термического, химического и механического способов очистки картофеля. Принципиальная схема работы картофелеочстительных машин МОК-150 и КНА-600М.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технологическая задача: очистка клубней от кожуры.

Цель работы: оценить технический уровень картофелеочистительной машины и дать предложения по развитию ее конструкции для повышения эффективности процесса очистки клубней картофеля от кожуры.

Действительная производительность (кг/с) картофелеочистительной машины периодического действия

Теоретическая производительность картофелеочистительной машины (кг/с)

очистка картофель машина

Действительный коэффициент заполнения камеры

По полученным размерам рабочей камеры уточняем объём камеры для обработки продукта

Сравните действительную и теоретическую производительность картофелечистки. В случае несовпадения сделайте выводы о возможных причинах.

Относительное количество отходов продукта (%)

Количество воды, расходуемой на 1 кг очищенного продукта (кг/кг), можно определить по формуле

Определяем действительную чистоту вращения рабочего органа

Теоретическая мощность (Вт), которую необходимо сообщить от электродвигателя приводному валу картофелеочистительной машины,

Мощность N1 (Вт), затрачиваемая на преодоление сил трения клубней о рабочий орган и стенку камеры,

Для дисковых картофелеочистительных машин мощность N2 (Вт), необходимая для подъема клубней,

Принимаем механический КПД = 0,7, определяем мощность электродвигателя

Полезная мощность (Вт) электродвигателя привода машины

Удельный расход энергии (Вт * с/кг) на процесс очистки

Механический к.п.д. машины зм определяется отношением полезной мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивлений обрабатываемого продукта, к мощности электродвигателя, находящегося под нагрузкой,

Термический способ очистки может быть огневым и паровым.

При огневом способе очистки клубни в термоагрегатах подвергают в течение нескольких секунд (3-15) обжигу при температуре 1200-1300°С.

При этом кожура обугливается и происходит проваривание поверхностного слоя клубней на глубину 0,6-1,5 мм. После обжига клубни очищаются в моечно-очистительной машине (пиллере) с помощью вращающихся щеточных и резиновых валиков.

При паровом способе очистки клубни в паровых агрегатах подвергаются воздействию острого водяного пара повышенного давления (0,4-1,1 Мпа) и температуры в течение 1-2 мин, далее сбрасывают давление до атмосферного (или в самой рабочей камере, или при разгрузке). В результате резкого снижения давления влага в слое под кожурой мгновенно закипает и превращается в пар, который отслаивает и разрывает кожуру клубней. Из-за повышенной температуры пара небольшой поверхностный слой клубней проваривается. Окончательная очистка осуществляется в моечно-очистительной машине (пиллере).

При химическом способе очистки клубни подвергают обработке раствором щелочи с последующей очисткой механическим способом и нейтрализацией остатков щелочи кислотой (уксусной или лимонной).

При механическом способе очистки наружный покров сдирается с овощей шероховатыми рабочими поверхностями во время относительного их перемещения (проскальзывания). При этом клубень должен прижиматься к шероховатой поверхности с определенным усилием, чтобы частички этой поверхности углубились в клубень, а при дальнейшем его движении произошло микросрезание. Очистка механическим способом всегда сопровождается интенсивным воздействием воды.

Для исключения ручного способа дочистки за рубежом используют специально выведенные сорта столового картофеля с клубнями правильной формы и поверхностно залегающими глазками. Картофель таких сортов предварительно сортируют( отделяют крупные и мелкие клубни), поврежденные клубни отбраковывают и используют затем для технических целей (получение крахмала и т.д.)

На предприятиях общественного питания применяют в основном механический способ очистки овощей, что объясняется отсутствием оборудования небольшой производительности и невысокой сложности для осуществления термического и химического способов очистки. Кроме того, только при механическом способе очистки отходы могут быть использованы для производства крахмала.

Однако, оптимальным способом очистки, с точки зрения сохранения питательных веществ пи минимальных отходах, считается паровой способ.

При очистке овощей к конечному продукту предъявляют следующие требования: полностью очищенным считают клубень, у которого кожура сохраняется в углублениях, а на остальное поверхности клубня имеется не более трех участков с кожурой, наибольший размер которых от 1 до 3 мм.

В последнее время отечественная промышленность и ряд зарубежных фирм выпускают в основном дисковые картофелеочистительные машины. Они имеют рабочий орган в виде металлического вращающегося диска, верхняя поверхность которое имеет волнообразную форму и выполнена их шероховатых (чаще абразивных) материалов. Иногда на поверхности имеются от двух до четырех волн, высота которых увеличивается от центра диска к его краям. Иногда волны выполняют отдельно из металла или другого материала и устанавливают на диск.

Некоторые картофелеочистительные машины периодического действия отечественного и зарубежного производства, например, МОК-150 и другие имеют рабочие органы в виде вогнутой чаши с плавным переходом от горизонтальной поверхности к наклонной.

Принципиальная схема картофелеочстительной машины МОК-150

1-Воронка; 2-Рабочая камера; 3-Сетка; 4-Уплотнение дверцы; 5-Люк разгрузочный; 6-Диск; 7-Манжета; 8-Вал; 9-Ремень клиновой (Z(0)-670Вн ГОСТ 1284.1-89); 10-Шкив ведомый;11-Винт; 12-Шланг сливной; 13-Кожух; 14-Электродвигатель; 15-Болт натяжения ремня;16-Шкив ведущий; 17-Корпус; 18-Подшипники (ГОСТ 8882-75 180205, 180206); 19-Втулка прижимная; 20-Крышка; 21-Ниппель; 22-Чаша абразивная; 23-Кнопка «Пуск»;24-Кнопка «Стоп» (красная); 25-Пульт управления; 26-Планка; 27-Чаша; 28-Станина; 29-Обечайка; 30-Патрубок для слива; 31-Индикатор; 32-Прокладка.

С чашей в виде усеченного конуса выпускается картофелеочистительная машина К7-МОК-125.

В этой машине стенки покрыты абразивными сегментами. Для изменения направления полета клубней и их торможения на стенке рабочей камеры выполнен выступ, в крышке загрузочного устройства предусмотрен отбойник.

У картофелеочистительных машин непрерывного действия рабочие органы выполнены в виде роликов.

Принципиальная схема картофелеочистительной машины непрерывного действия:

Картофелечистка непрерывного действия КНА-600М

Клубни картофеля, вращаясь вокруг собственной оси, поднимаются по 20 ролликовым валикам секции, наталкиваются на перегородку и падают обратно во впадину секции. Совершая такое движение, клубни передвигаются вдоль валиков к окну, так как поджимаются вновь поступающим картофелем. Пройдя к окну, клубни попадают во вторую секцию, где совершают такой же путь в противоположную по ширине машины сторону. Пройдя через все 4 секции, клубни подходят к разгрузочному окну и по лотку выходят из машины. Продвигаясь к машине, клубни непрерывно трутся об абразивные ролики и отмываются водой из душа, благодаря чему кожура с клубней сдирается и смывается.

Еще у картофелеочистительной машины рабочие органы могут быть роликовые щеточные и винтовые:

На нижней стороне рабочих органов картофелечисток переодического действия расположены вертикальные лопасти для удаления отходов. Для сдиранния кожицы клубней поверхности рабочих органов картофелечисток вместо абразивного материала могут быть выполнены из специального обработанного металла или пластмассы.

Известно изобретение Максимова В.Н., в соответствии с патентом RU №95100720 jn 27.08.1996г. «Машина для очистки корнеклубнеплодов от кожуры В.Н. Максимова», которое относится к области машиностроения пищевой промышленности, а именно к машинам для очистки картофеля и других корнеплодов от кожуры.

Машина для очистки включает в себя загрузочный бункер с дозатором и очистную камеру. В очистной камере расположены скатная решетка и рабочий орган.

Рабочий орган изготовлен в виде наклонно установленных под выходным участком дозатора подающего и выполненного, из группы механизмов возвратно-поступательного перемещения планок, в желобах очистных транспортеров. Транспортеры установлены один под другим в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях с уменьшающимся зазором между рабочими поверхностями по ходу движения корнеклубнеплодов, и привод.

Также вызывает интерес «Способ очистки растительного сырья» изобретателя Квасенкова О.И., в соответствии с патентом RU №2077238 от 20.04.1997г.

Принцип способа заключается в том, что для очистки растительнгого сырья от кожицы поток жидкой двуокиси углерода подают к сырью через сверхзвуковое сопло с образованием на выходе газовой фазы, используемой в качестве носителя, и твердой фазы, используемой в качестве абразивных тел.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Исследование видов картофелеочистительных машин. Анализ основных параметров, влияющих на качество очистки, производительность и мощность машины. Технологический расчет конусной картофелеочистительной машины периодического действия и дискового механизма.

контрольная работа [133,8 K], добавлен 11.02.2014

Принцип действия линии механической, паровой и пароводотермической очистки. Правила эксплуатации машины КНА-600М для очистки штучных сельскохозяйственных продуктов. Определение производительности и мощности электродвигателя для привода оборудования.

курсовая работа [474,5 K], добавлен 26.02.2015

Машины для обработки овощей и картофеля, мяса и рыбы, муки и теста, особенности принципа их действия, правила эксплуатации и техника безопасности. Устройство овощерезательной и протирочной машин. Котлетоформовочная и тестомесильная машины, мясорубка.

презентация [1,3 M], добавлен 13.04.2014

Классификация тестомесильных машин. Функциональные схемы машин периодического и непрерывного действия. Расчет производительности и расхода энергии на замес теста. Выбор моторредуктора, проектирование приводного вала, его проверка на усталостную прочность.

курсовая работа [4,9 M], добавлен 18.11.2009

Производительность лентосоединительной машины UNIlap и норма обслуживания оператора машины. Расчет производительности гребнечесальной машины: нормировочная карта и вычисление повторяемости рабочих приемов. Расчет производительности кольцевой прядильной.

курсовая работа [163,2 K], добавлен 19.08.2014

Источник