Об эффективности применения вибрации в оборудовании для переработки мяса, разработанном и выпускающемся в ОАО СПКБ “УралМясоМаш”.

За последние 12 лет в ОАО СПКБ “УралМясоМаш” разработан целый ряд различных машин для переработки мяса с использованием вибрации.

Разработка оборудования базировалась на результатах экспериментальных работ проведенных ВНИИМПом, и, в частности д.т.н. проф. Лимоновым Г.Е. и его учениками, а также на опыте эксплуатации вакуумного вибросмесителя марки ЛИДЕР-ФФД, разработанного и выпущенного НПО “Ленмясомолмаш” в конце 80-х годов.

Первой из машин, разработанных с применением вибрации, была шнековая вибровакуумная фаршемешалка марки ЛИДЕР-335 ёмкостью 0,335 м3. Испытания опытного образца которой приходили на Светлоградском мясокомбинате Ставропольского крайпотребсоюза в 1992 г.

Конструктивно фаршемешалка выполнена следующим образом: дежа, в которой вращаются два полных шнека, установлена на пружинах, под днищем дежи установлен вибратор. Приводы вращения шнеков и вибратора установлены на основную раму и связаны с рабочими органами через эластичные ремённые муфты.

Дежа оснащена герметично закрывающейся крышкой. Для компенсации веса крышки в шарниры встроен торсион. Фаршемешалка подключается к централизованной вакуумной системе через специальный клапан, который позволяет регулировать глубину создаваемого в деже вакуума. Выгрузка готового фарша осуществляется рабочими шнеками через герметичные люки в переднем торце дежи. Вся конструкция фаршемешалки установлена на виброизолирующих опорах, что позволяет практически плотно исключить передачу вибрации на пол. Для удобства обслуживания и мойки мешалки предусмотрена специальная выдвижная площадка. Высота загрузки фаршемешалки позволяет использовать обычные подъёмники под сто или двухсотлитровые тележки. Высота выгрузки готового фарша позволяет использовать стандартные сто или двухсотлитровые тележки или производить выгрузку непосредственно в бункер измельчителя марки ЛИДЕР-3.

Уже первые результаты испытаний подтвердили выводы научных работ д.т.н. проф. Г.Е. Лимонова и его учеников, а именно:

• Значительно увеличился выход готовой продукции(по сравнению с контрольными образцами);
• Подтверждено, что при вибрационном перемешивании, как и при выдержке сырья в посоле, происходит гидролитический распад белковых веществ, но только более интенсивно. Причина этого заключается в установленных механических разрушениях пептидных связей под действием знакопеременных нагрузок. Механическому разрушению подвергаются и ядра мышечного волокна, о чем свидетельствует увеличение содержания нуклеиновых кислот. Под действием вибрации происходит механическая деструкция, и, как следствие её протеолитическая деструкция белков. В результате повышается их растворимость, доступность реакционных групп, водосвязывающая способность, пластичность и нежность. Таким образом, специфические процессы, происходящие при вибрационном перемешивании в колбасном фарше, позволяет сделать вывод об интенсифицирующем воздействии вибрации на улучшение вкусовых качеств готовых колбас;
• Увеличение продолжительности вибрационного перемешивания (до заданных для данной продукции величин) способствует образованию более яркой окраски. При этом остаточное содержание нитрита уменьшается в среднем в 1,5 раза. Это можно объяснить тем, что при обычном посоле нитрит натрия не успевает полностью вступить в реакцию с миоглобином. Вибрация значительно уплотняет фарш, уменьшая тем самым доступ кислорода воздуха в него, что влияет на образование нитрозомиоглобина. Такое большое вовлечение нитрита натрия в реакцию цветообразования создает возможность вырабатывать колбасные изделия более стабильного цвета;
• За счет воздействия на фарш вибрации он становится, более текуч, что способствует лучшему выходу пузырьков из фарша и соответственно уменьшается пористость готовой продукции;
• Предварительный сухой посол сырья не требовался.

По результатам испытаний опытного образца продукции фаршемешалка ЛИДЕР-335 была рекомендована к серийному производству и за последние 12 лет было выпущено 26 штук таких мешалок.

В процессе многолетней эксплуатации были выявлены и устранены незначительные конструктивные дефекты: такие как: конструкция верхней крышки изменена на вогнутую, что создало дополнительную жесткость при воздействии вакуума, в конструкцию для удобства выгрузки был введен второй выгрузочный люк.

Опыт многолетней эксплуатации выпущенных вибровакуумных фаршемешалок показал, что конструкция оказалась надежной и способной приготавливать очень качественный фарш без предварительного посола сырья.

В 1995 и 1996 гг. были разработаны еще две вибровакуумные фаршемешалки ЛИДЕР-150 – с ёмкостью дежи 0,15 м3 и ЛИДЕР-100 – с ёмкостью дежи 0,1м3.

Таким образом сегодня в ОАО СПКБ “УралМясоМаш” имеется документация и серийно выпускаются 3 вида вибровакуумных фаршемешалок, которые используются в колбасных производствах мощностью от 0,1 до 30 тн/смену.

Все виды фаршемешалок изготавливаются целиком из высококачественных никелесодержащих сталей с применением современных видов проката (рамы из квадратной трубы) и нержавеющего крепежа. Электроуправление фаршемешалками встроено в их конструкцию и выполнено из комплектующих изделий лучших мировых фирм.

Всего за последние годы выпущено около пятидесяти вибровакуумных фаршемешалок, которые успешно работают по всей стране.

Вибровоздействие на мясное сырьё нашло своё применение и в вибровакуумных массажерах, разработанных и выпускаемых в ОАО СПКБ “УралМясоМаш”.

Первый из массажеров марки ЛИДЕР-300 (с ёмкостью барабана 0,3 м3) был разработан и изготовлен в 2000 году и установлен на предприятии “Урал-Тон” в г. Екатеринбурге (где он с успехом эксплуатируется до сих пор).

Конструктивно вибровакуумный массажер воплотил все последние разработки ВНИИМПа: это выполненные внутри круглой “бочки” пологие с наклоном к центру ребра, повторяющие вращающуюся пирамиду, только с большим коэффициентом загрузки. Бочка расположена на специальной раме, на которой расположен и вибратор. Эта рама установлена на основную раму через пружины. Под пружины подложены специальные второпластовые вкладыши, исключающие шум. Приводы барабана и вибратора выполнены через специальные гибкие ремённые муфты. Шкаф управления расположен непосредственно на основной раме. В вакуумной системе предусмотрен специальный клапан, позволяющий задавать и поддерживать заданную глубину вакуума в “бочке”. Разгрузка массажера предусмотрена в тележки 100 или 200 литровой ёмкости.

Применение вибрации и в этом виде оборудования подтвердили правильность научных экспериментов, а именно:

• Выход готовой продукции (по сравнению с контрольными образцами) увеличивается (и фактически может быть любым при применении современных влагосвязывающих добавок);
• Вкусовые качества готовой продукции значительно улучшаются, (она становится более сочной и нежной);
• Улучшается цвет готовой продукции;
• В разы сокращается время обработки сырья в массажере (самые большие куски говядины – от 0,5 до 2 часов);
• Ввиду малого времени обработки продукции, и небольшого её нагрева в процессе обработки, охлаждение “бочки” не требуется, не требуется также большие производственные площади, сокращается расход электроэнергии, увеличивается в 7 и более раз производительность.

По результатам эксплуатации ЛИДЕР-300 был разработан вибровакуумный массажер марки ЛИДЕР-650 (с ёмкостью барабана 0,65 м3).

Конструкции обоих массажеров разработаны полностью из нержавеющих сталей с применением современных профилей. Управление массажерами может быть выполнено как из Российских комплектующих (реле времени и релейная пусковая аппаратура), так и из комплектующих изделий фирм “ Omron” и “ Danfoss” (с частотными преобразователями и сенсорным дисплеем управления), позволяющим использовать 99 программ с заданием любых частот и направлении вращения, как барабана, так и вибратора с любыми промежутками по времени.

В 2004 году разработан и изготовлен вибромассажер марки ЛИДЕР-10, предназначенный для эксплуатации в ресторанах и столовых. Загружается в этот массажер всего 8 кг сырья. Управление этим массажером тоже может быть разным (как на отечественных, так и на импортных комплектующих изделиях), соответственно разная и цена.

В настоящее время в ОАО СПКБ “УралМясоМаш” продолжаются работы по использованию вибровакуумной технологии при разработке новых видов оборудования позволяющего выпускать особо высококачественные продукты: разрабатываются новые виды машин для ускоренного посола грудинки, окороков, шпика.

Гл. конструктор

В.А. Кудлаев.