Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ КИШОК УБОЙНЫХ ЖИВОТНЫХ

Предлагаемое изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности и сельскому хозяйству и касается способов и устройств подготовки черев животных. Черевы, пищеводы и пузыри убойных животных применяются в качестве оболочки при производстве колбасных изделий. Технологический процесс обработки их состоит из следующих основных операций: освобождения от содержимого, обезжиривания, удаления слизистой оболочки, охлаждения, консервирования, упаковки.

На сельских убойных пунктах большим затруднением является удаление слизистой оболочки, так как шлямованные кишки подвергаются быстрой порче. В этих условиях необходимо кишки после удаления жира и содержимого промыть, вывернуть и погрузить на 4 ч в чаны с 20%-ным раствором поваренной соли, содержащим 1 % щавелевой кислоты и 2 % хлористого кальция [1].

Известно, что для очистки (шлямовки) свиных, бараньих, крупного рогатого скота кишок применяют рифленые валковые механизмы, протягивающие кишку под скребок (В2-ФОК-У). При этом кишки приходится сильно подтягивать, ткань кишок чрезмерно сдавливается, нарушается их прочность, они рвутся.

Аналогами являются машины для шлямовки кишок DFM 750, МШК и т.д., где предусмотрено механическое воздействие разных рабочих органов. Имеются разные механические устройства:

- устройство для очистки (шлямовки) свиных и бараньих кишок (авторское свидетельство №26565);

- способ подготовки черев животных для изготовления оболочек колбасных изделий (№ 1688822);

- устройство для пензеловки и шлямовки кишок (№ 1227144) и т.д.

В предлагаемой установке с целью устранения недостатков предусмотрен электрофизический метод обработки сырья. Для раздробления шлямов и стерилизации кишок убойных животных предлагается использовать электрофизические факторы, т.е. электромагнитное поле СВЧ и ультразвуковые колебания. При данном способе обеспечивается получение широкого ассортимента натуральных оболочек для колбасных изделий из неиспользуемых отходов сырья. К некондиционному сырью относятся черевы бараньи и свиные, характеризующиеся высокими клеящими свойствами и сохранением эластичности.

Известно, что для эффективной предстерилизационной очистки разных материалов от биологических, механических и прочих загрязнений используют ультразвуковые ванны разной конструкции. Очистка происходит за счёт совместного воздействия разных эффектов, на основе ультразвуковых колебаний. Эти эффекты: кавитация, акустические течения, звуковое давление. Кавитационные пузырьки, пульсируя и схлопываясь вблизи загрязнений, разрушают их. Этот эффект известен как кавитационная эрозия. Очистка происходит за счёт совместного действия разных нелинейных эффектов, возникающих в жидкости под действием мощных ультразвуковых колебаний.

Для ультразвуковой очистки сырья важен правильный подбор раствора, с тем чтобы он эффективно растворял или эмульгировал загрязняющие вещества, при этом, по возможности, не влияя на саму очищаемую поверхность, поскольку ультразвук значительно ускоряет физико-химические процессы в жидкостях, и агрессивное моющее вещество может быстро повредить поверхность.

Влияние ультразвука на сырье зависит как от параметров, характеризующих ультразвуковое поле, так и от его свойств. При воздействии ультразвуковых колебаний в сырье возникает электрический потенциал - вибропотенциал. Поэтому в момент инерционного восстановления жизнедеятельности микроорганизмов рекомендуем в сочетании с ультразвуковой обработкой сырья проводить обеззараживание его в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ). Для этого необходимо обосновать интенсивность ультразвуковых колебаний, позволяющих разрушить клеточную мембрану микроорганизмов. Известно, что при кавитационном воздействии в сырье разрушаются коллоиды и частицы, внутри которых могут содержаться бактерии. Таким образом, болезнетворные микроорганизмы уничтожаются при предварительном воздействии электромагнитных излучений. Ультразвуковое воздействие характеризуется переменными напряжениями сдвига в акустическом поле, расшатывающими структуру клеточной мембраны. Эффективность ультразвукового воздействия повышается с увеличением температуры обрабатываемого сырья за счет воздействия ЭМПСВЧ.

Скорость распространения ультразвука в сырье существенно зависит от температуры. Поэтому предварительный диэлектрический нагрев сырья обеспечивает гарантированное разрушение защитных оболочек споровых микроорганизмов. В связи с этим в предлагаемой установке предусматривается последовательное многократное воздействие на сырье ЭМПСВЧ и ультразвуковых колебаний. С помощью СВЧ-энергии можно не только равномерно нагревать сырье по его объему, но и получать по желанию любое заданное распределение температур. Поэтому при СВЧ-нагреве многократно ускоряется технологический процесс. Качество обработанного сырья существенно улучшается за счет того, что нагрев сырья идет избирательно.

Технической задачей изобретения является интенсификация технологического процесса обработки кишок с сохранением качества и уничтожение бактериальной микрофлоры.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для обработки кишок убойных животных содержит тороидальный экранирующий корпус с дверцей, загрузочными и сливным патрубками, расположенный под углом к горизонтальной плоскости, внутри которого находятся сферические объемные резонаторы, выполненные из двух частей, причем верхние части жестко закреплены под излучателями СВЧ-генераторов, расположенных на верхней стороне экранирующего корпуса, а нижние части перфорированных объемных резонаторов, находящиеся между диэлектрическими ободками, по центру шарнирно закреплены к ведущему зубчатому венцу, опирающемуся на опорные ролики, при этом зубчатый венец входит в сцепление с ведущей звездочкой на валу электропривода, расположенного за пределами корпуса, причем с нижней стороны корпуса, в области минимального его наклона, установлены пьезоэлектрические элементы ультразвукового генератора, а зубчатый венец расположен внутри жестко прикрепленного к корпусу направляющего ободка.

На фиг. 1 изображена схема установки для обработки кишок убойных животных (вид спереди в разрезе): 1 - сверхвысокочастотный генератор с магнетроном и излучателем; 2 - экранирующий тороидальный корпус; 3, 4 - сферический объемный резонатор, состоящий из верхней (3) и нижней перфорированной (4) частей; 5 - патрубок для подачи моющей жидкости; 6 - диэлектрический ободок для направления нижних частей объемных резонаторов; 7 - опорные ролики; 8 - шарнирное соединение; 9 - ведущая звездочка на валу электродвигателя; 10 - зубчатый венец; 11 - пьезоэлектрические элементы ультразвукового генератора; 12 - патрубок для слива отработанной жидкости; 13 - дверца для выгрузки обработанного сырья; 14 - сырье (черевы, пищеводы и пузыри); 15 - патрубок для подачи сырья; 16 - моющая жидкость.

На фиг. 2 изображена схема установки для обработки кишок убойных животных (вид сверху в разрезе): 2 - экранирующий тороидальный корпус; 4 - нижняя перфорированная часть сферического объемного резонатора; 5 - патрубок для подачи моющей жидкости; 6 - диэлектрический ободок для направления нижних частей объемных резонаторов; 7 - опорные ролики; 8 - шарнирное соединение; 9 - ведущая звездочка; 10 - зубчатый венец; 11 -пьезоэлектрические элементы ультразвукового генератора; 12 - патрубок для слива отработанной жидкости; 13 - дверца для выгрузки обработанного сырья; 14 - сырье; 15 - патрубок для подачи сырья.

На фиг. 3 изображена схема установки для обработки кишок убойных животных (вид сверху): 1 - сверхвысокочастотный генератор с магнетроном и излучателем; 2 - экранирующий тороидальный корпус; 3 - сферический объемный резонатор (верхняя часть); 12 - патрубок для слива отработанной жидкости; 15 - патрубок для подачи сырья.

Установка для обработки кишок убойных животных состоит из следующих элементов: сверхвысокочастотного генератора с магнетроном и излучателем 1; экранирующего тороидального корпуса 2; сферического объемного резонатора, состоящего из верхней (3) и нижней перфорированной (4) частей; патрубка для подачи моющей жидкости 5; диэлектрического ободка 6 для направления нижних частей объемных резонаторов; опорных роликов 7; шарнирного соединения 8; ведущей звездочки 9 на валу электродвигателя; зубчатого венца 10; пьезоэлектрических элементов ультразвукового генератора 11; патрубка 12 для слива отработанной жидкости; двери 13 для выгрузки обработанного сырья; патрубка для подачи сырья 15.

Установка содержит тороидальный экранирующий корпус 2 с дверцей 13, загрузочными 15, 5 и сливным 12 патрубками. Корпус 2 расположен под углом к горизонтальной плоскости. Внутри корпуса 2 находятся сферические объемные резонаторы 3, 4, выполненные из двух частей. Причем верхние части 3 резонатора жестко закреплены под излучателями СВЧ-генераторов 1, расположенных на верхней стороне экранирующего корпуса 2. Нижние части перфорированных объемных резонаторов 4, находящиеся между диэлектрическими ободками 6, по центру шарнирно закреплены к ведущему зубчатому венцу 10, расположенному внутри жестко закрепленного к корпусу 2 направляющего ободка. Зубчатый венец опирается на опорные ролики 7 и входит в сцепление с ведущей звездочкой 9, которая находится на валу электродвигателя. Вал проложен через корпус 2 в специальных сальниках, а электродвигатель расположен за пределами корпуса. С нижней стороны экранирующего корпуса 2, в области минимального его наклона, установлены пьезоэлектрические элементы ультразвукового генератора 11.

Процесс обработки сырья происходит следующим образом. Включают электропривод звездочки 9 и зубчатого венца 10. В процессе передвижения нижних частей резонатора 4 их загружают сырьем 14 через загрузочный патрубок 15. Одновременно заливают жидкость 16 через патрубок 5 так, чтобы объем моющей жидкости в области пьезоэлектрических элементов 11 достаточно их омывал. После заполнения всех перфорированных частей 4 объемного резонатора с сырьем закрывают загрузочный патрубок 15. Включают СВЧ-генераторы 1 и ультразвуковые генераторы 11, благодаря чему происходит воздействие на сырье и жидкость электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ) и ультразвуковых колебаний (УЗ). Причем их воздействие происходит последовательно. Когда нижняя часть объемного резонатора 4 стыкуется с верхней частью 3, сырье подвергается воздействию ЭМПСВЧ. Когда резонатор погружается в жидкость (из-за наклона тороидального экранирующего корпуса), сырье подвергается воздействию УЗ колебаний. Такое чередование происходит многократно, в зависимости от вида сырья и степени его загрязненности. После чего выключают источники энергоподводов 1, 11, сливают отработанную жидкость 16 через сливной патрубок 12. Далее открывают дверь 13, которая содержит направляющие элементы, способствующие опрокидыванию нижних частей резонаторов 4, связанных с зубчатым венцом 10 через шарнирное соединение 8. Частота вращения вала электродвигателя регулируется в зависимости от режима работы источников энергоподвода и объема загрузки сырья. Тороидальный корпус выполняет функции экранизации энергии ЭМПСВЧ; кольцевого волновода, обеспечивая бегущую волну излучений через зазор между частями объемного резонатора; рабочего резервуара ультразвукового генератора.

Установка работает в периодическом режиме, обеспечивая воздействие ЭМПСВЧ и УЗ. Обработка указанным способом предохраняет сырье от порчи на достаточно длительный срок. После такой обработки сырье сохраняет розовый цвет, эластичность и прочность, шлям легко снимается под напором воды. В санитарном отношении способ безопасен.

Источники информации

1. Ивашов В.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. Ч.1. Оборудование для убоя и первичной обработки. - М.: Колос, 2001 - С. 261…286.