ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОЧИЩЕННОГО МЯСА ИЗ МЕЛКИХ КРЕВЕТОК

Изобретение относится к рыбной промышленности, а именно технике переработки мелких креветок (промысловой мерой <90 мм), например углохвостых и северных, для получения пищевого очищенного мяса, и основано на принципе высокоскоростного механического шелушения термически обработанных креветок с последующим отделением мяса от разрушенного панциря в гидросепараторе, с использованием в качестве рабочей жидкости морской воды.

Линия может быть установлена как на добывающих судах для переработки свежевыловленных креветок, так и на береговых предприятиях для переработки мороженых креветок, предварительно дефростированных.

Наибольшее внимание исследователей направлено на разработку механизмов разрушения и отделения панциря от мяса, для получения мяса с качественной очисткой от хитиновых включений.

Известен аппарат для получения очищенного мяса креветок, криля (патент США WO №13516 А1), основным рабочим органом которого является механизм разрушения панциря. Аппарат содержит набор валиков большого диаметра, установленных с зазором, а между ними расположены валики меньшего диаметра. Угол между осями большого и маленького роликов, в поперечном сечении, составляет 20-32°. Шелушение креветок происходит в зазорах между роликами. Производительность данного аппарата 100-120 креветок в минуту.

Недостатком этого изобретения является сложность конструкции, необходимость ориентации креветки определенным образом при входе в аппарат и низкая производительность.

Известно устройство для разрушения панциря криля (а.с. №982213, SU), содержащее цилиндрический корпус с расположенными на его внутренней поверхности надсекающими приспособлениями и установленный в корпусе на валу рабочий орган, выполненный в виде барабана, с насечками, размещенными на его наружной стороне в виде проточек треугольного профиля, при этом надсекающие приспособления цилиндрического корпуса выполнены в виде многозаходной винтовой нарезки треугольного профиля; насечки барабана имеют пирамидальную форму, а винтовая нарезка цилиндрического корпуса имеет угол подъема, равный 1-8°.

Недостатки данного устройства - отсутствие возможности регулирования зазора, в котором происходит шелушение панциря креветок, что исключает настройку устройства на определенный размер креветок, а также чрезмерное дробление мяса из-за длинного пути прохождения креветок от загрузки до выгрузки при шелушении.

Известно устройство для извлечения мяса из мелких ракообразных (а.с. №921497), содержащее механизм разрушения панциря (путем аэрошелушения сжатым воздухом), емкость с рабочей жидкостью для отделения панцирной крошки от мяса и механизм отделения мяса от рабочей жидкости, встроенными жидкостными эжекторами и регулирующими вентилями.

Наиболее близким является техническое решение - линия для получения мяса криля, разработанная ВНИРО совместно с НПО «Мир» (ВНИЭКИ-Продмаш), содержащая бункер-дозатор, инспекционный и моечный транспортеры, варильник-бланширователь, устройство для разрушения панциря, согласно а.с. №921497, транспортер-охладитель, центрифугу (Антарктический криль: Справочник / Под ред. В.М. Быковой. - М.: Изд-во ВНИРО, 2001. - 207 с. + 6 с. вкл.).

Недостаток данной линии заключается в повышенной энергоемкости, поскольку необходимо использовать мощный воздушный компрессор, невысокие реологические свойства, поскольку применяется высокая температура до 93-95°C для термообработки креветок, а также низкая производительность установки по сырцу, составляющая всего 120 кг/ч, и по выходу очищенного мяса - 9-10% от массы исходного сырья.

Задача изобретения - создание технологической линии для получения очищенного мяса из мелких креветок с улучшенными реологическими свойствами, повышенной производительностью и увеличенным выходом очищенного мяса, и менее энергоемкой.

Для решения поставленной задачи в технологической линии для получения очищенного мяса из мелких креветок, содержащей соединенные трубопроводами, встроенными эжекторами и регулирующими вентилями в последовательном порядке: бункер-накопитель с дозатором и расположенный за ним отделитель примесей, устройство тепловой обработки креветок, устройство разрушения панциря и гидросепаратор для отделения мяса от панциря, согласно изобретению, дополнительно содержится расположенный за устройством тепловой обработки охладитель и расположенный за гидросепаратором отделитель панцирной крошки и глаз, каждый из которых, а также отделитель примесей, состоит из горизонтально расположенного корпуса с поддоном для сбора и отвода свободной воды, внутри корпуса установлен вращающийся перфорированный барабан с закрепленным на его внутренней поверхности спиралевидным шнеком и душирующее устройство, расположенное внутри перфорированного барабана вдоль его оси вращения и соединенное с корпусом, устройство тепловой обработки креветки, состоящее из U-образного корпуса с патрубками в донной части для подвода горячей воды, наклоненного под углом 12-15° к горизонту, в нижней части которого сверху установлена загрузочная воронка, а в верхней части снизу расположено окно выгрузки с лотком, внутри корпуса расположен вращающийся шнек, а устройство разрушения панциря состоит из привода и двух одинаковых, соосно расположенных, шелушильных модулей, состоящих из неподвижного корпуса с загрузочной воронкой и окном выгрузки, внутри корпуса расположен быстровращающийся ротор, на наружной поверхности которого выполнены насечки в виде остроконечных выступов пирамидальной формы высотой и шагом 3-4 мм, в корпусе между загрузочной воронкой и окном выгрузки закреплен сектор с аналогичной насечкой на внутренней поверхности и имеющий две поперечные подвижные шиберные заслонки, одна из которых установлена в его средней части, а вторая - перед окном выгрузки с регулируемым зазором по отношению к ротору, а гидросепаратор представляет собой ванну с закрепленным с внешней стороны задней стенки лотком, разделенную продольной перегородкой на две секции, имеющие наклоненные под углом 25-35° к линии горизонта днища, в нижней части которых находятся выпускные патрубки с шиберными заслонками для отвода очищенного мяса, на наружной стороне передней стенки закреплены патрубки, изогнутые внутрь секций, поперек секций со смещением к передней стенке вертикально расположены регулируемые по высоте перегородки, у задних стенок секций установлены наклонно-регулируемые шторки с барботерами, оси отверстий которых направлены параллельно шторкам, а эжекторы, состоящие из эжекторной камеры с соплом, загрузочной воронки и расширительного конуса, встроены: один - между дозатором и отделителем примесей, и два - между модулями устройства разрушения панциря и секциями гидросепаратора.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна», поскольку оно не известно из уровня техники - совокупность существенных признаков не известна из опубликованных в мире сведений о технологических линиях того же назначения.

Заявитель полагает, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», поскольку для авторов данной заявки оно явным образом не следует из уровня техники; авторами не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку заявленная технологическая линия соответствует указанному назначению и может использоваться в рыбной промышленности для производства высококачественного мяса из мелких креветок.

Общие существенные признаки с прототипом: технологическая линия содержит соединенные трубопроводами с встроенными эжекторами и регулирующими вентилями: бункер с дозатором, отделитель примесей, устройство тепловой обработки креветок, устройство разрушения панциря и гидросепаратор для отделения мяса от панциря.

Отличительные существенные признаки:

- устройство тепловой обработки креветки состоит из U-образного корпуса с патрубками в донной части для подвода горячей воды, наклоненного под углом 12-15° к горизонту, при этом в нижней части корпуса сверху установлена загрузочная воронка, а в верхней части снизу расположено окно выгрузки, внутри корпуса расположен вращающийся шнек;

- устройство разрушения панциря состоит из привода и двух одинаковых, соосно расположенных шелушильных модулей, состоящих из неподвижного корпуса с загрузочной воронкой и окном выгрузки, внутри корпуса расположен быстровращающийся ротор, на наружной поверхности которого выполнены насечки в виде остроконечных выступов высотой и шагом 3-4 мм, в корпусе между загрузочной воронкой и окном выгрузки закреплен сектор с аналогичной насечкой на внутренней поверхности и имеющий две поперечные шиберные заслонки, одна из которых установлена в его средней части, а вторая - перед окном выгрузки с зазором по отношению к ротору;

- гидросепаратор представляет собой ванну с закрепленным с внешней стороны задней стенки лотком, разделенную продольной перегородкой на две секции, имеющие наклоненные под углом 25-35° к линии горизонта днища, в нижней части которых находятся выпускные патрубки с шиберными заслонками для отвода очищенного мяса, на наружной стороне передней стенки закреплены патрубки, изогнутые внутрь секций, поперек секций со смещением к передней стенке вертикально расположены регулируемые по высоте перегородки, у задних стенок секций установлены наклонно-регулируемые шторки с барботерами, оси отверстий которых направлены параллельно шторкам;

- эжекторы, состоящие из эжекторной камеры с соплом, загрузочной воронки и расширительного конуса, встроены: один - между дозатором и отделителем примесей, и два - между модулями устройства разрушения панциря и секциями гидросепаратора;

- дополнительно технологическая линия содержит охладитель, расположенный за устройством тепловой обработки, и отделитель панцирной крошки и глаз, расположенный за гидросепаратором, при этом охладитель, отделитель панцирной крошки и глаз, и отделитель примесей конструктивно идентичны и каждый из них состоит из горизонтально расположенного корпуса с выходным отверстием и сливным поддоном, внутри которого установлен перфорированный барабан, на внутренней поверхности которого закреплен спиралевидный шнек, а внутри его, вдоль оси вращения, расположено душирующее устройство.

Технический результат изобретения заключается в том, что создана технологическая линия для получения очищенного мяса из мелких креветок:

- с улучшенными реологическими свойствами мяса за счет тепловой обработки креветок при температуре 45-70°C, при которой структура мяса сохраняет сочность;

- с уменьшенной степенью дробления мяса за счет конструкции устройства разрушения панциря, позволяющей изменять зазоры между ротором и сектором, а также между ротором и подвижными шиберами;

- с повышенной производительностью и увеличенным выходом очищенного мяса до 22% от исходного сырья за счет снижения потерь мяса в гидросепараторе в случае повышенной степени его дробления, т.к. мелкие частицы легко всплывают и удаляются с отходами;

- технологическая линия менее энергоемка, поскольку не обременена оборудованием с высоким энергопотреблением.

В новом устройстве все технологические узлы находятся в конструктивном единстве и функциональной взаимосвязи для получения очищенного мяса из мелких креветок.

На фиг. 1 представлена схема технологической линии для получения очищенного мяса из мелких креветок.

На фиг. 2 представлено изображение конструктивно идентичных отделителя примесей, охладителя, отделитель панцирной крошки и глаз.

На фиг. 3 представлено изображение устройства тепловой обработки креветки.

На фиг. 4 представлено изображение общего вида устройства разрушения панциря.

На фиг. 5 представлено изображение шелушильного модуля устройства разрушения панциря в поперечном разрезе.

На фиг. 6 представлено изображение насечки на роторе и секторе.

На фиг. 7 представлено изображение гидросепаратора, разрез по боковой стенке.

На фиг. 8 представлено изображение эжектора.

Технологическая линия для получения очищенного мяса из мелких креветок, представленная в виде схемы на фиг. 1, содержит бункер-накопитель с дозатором 1, отделитель примесей 2, устройство тепловой обработки креветок 3, охладитель 4, устройство разрушения панциря 5, гидросепаратор 6, отделитель панцирной крошки и глаз 7, эжекторы 8 и 8а (идентичные по конструкции) и трубопроводы 9, 10 и 11.

Конструктивно идентичные отделитель примесей 2, охладитель 4 и отделитель панцирной крошки и глаз 7 состоят (Фиг. 2) из привода 12, горизонтально расположенного корпуса 13 со сливным поддоном 14 для сбора и отвода свободной воды, внутри корпуса установлен вращающийся барабан 15 с эллипсовидной перфорацией с закрепленным на его внутренней поверхности спиралевидным шнеком 16 и душирующее устройство 17, расположенное внутри перфорированного барабана вдоль его оси вращения и соединенное с корпусом.

Устройство тепловой обработки креветки (Фиг. 3) состоит из привода 18 U-образного корпуса 19, наклоненного под углом 12-15° к горизонту, с коллектором 20 в донной части для подвода горячей морской воды. Наклон корпуса необходим для обеспечения процесса варки необходимым, постоянным объемом варочной воды. В опущенной части корпуса, сверху расположена загрузочная воронка 21, а в приподнятой части, с нижней стороны корпуса, расположен лоток выгрузки 22, через который отводится креветка и удаляются излишки воды. Внутри корпуса расположен вращающийся шнек 23, перемещающий креветку от загрузочной воронки к лотку выгрузки.

Устройство разрушения панциря (Фиг. 4) включает привод 24 и два одинаковых, соосно расположенных, шелушильных модуля 25, каждый из которых состоит (Фиг. 5) из неподвижного корпуса 26 с загрузочной воронкой 27 и окном выгрузки 28, внутри корпуса расположен быстровращающийся ротор 29, на наружной поверхности которого (Фиг. 6) выполнены пирамидальные насечки 30 высотой и шагом 3-4 мм, в вырезах корпусов, между загрузочной воронкой и окном выгрузки установлены секторы 31 с аналогичной насечкой на внутренней поверхности и имеющие по две поперечные шиберные заслонки 32, установленные одна - в средней части сектора, и вторая - в нижней части сектора перед окном выгрузки.

Гидросепаратор (Фиг. 7) представляет собой ванну 33 с лотком 34, закрепленным с внешней стороны задней стенки, для приема и отвода разрушенного панциря; ванна разделена продольной перегородкой 35 на две секции, имеющие наклоненные под углом 25-35° к линии горизонта днища 36, в нижней (опущенной) части которых находятся выпускные патрубки с шиберными заслонками 37 для отвода очищенного мяса. На наружной стороне передней стенки закреплены патрубки 38, изогнутые внутрь секций, для подвода креветочно-водяной смеси, поперек секций со смещением к передней стенке расположены вертикальные регулируемые по высоте перегородки 39; у задних стенок секций установлены наклонно-регулируемые шторки 40 с барботерами 41, оси отверстий которых направлены параллельно шторкам. Возле передних стенок в секциях установлены дополнительные барботеры 42, через которые подают, при необходимости, воду для поддержания рабочего уровня воды в гидросепараторе.

Эжекторы 8 и 8а (Фиг. 8) состоят из эжекторной камеры 43 с соплом 44, загрузочной воронки 46 и расширительного конуса 45.

Технологическая линия работает следующим образом:

Свежевыловленные или дефростированные креветки подаются в бункер-накопитель 1 через дозатор, расположенный в нижней части корпуса и настроенный на заданную производительность, креветки попадают в эжектор 8, который по трубопроводу 9 передает их в отделитель примесей 2.

В отделителе примесей при перемещении креветок спиралевидным шнеком 16 внутри перфорированного барабана 15 струями воды душирующего устройства 17, через перфорацию вымываются обломки антенн, ножек, усов и т.д., а на выходе происходит отделение воды.

Из отделителя примесей креветки поступают в загрузочную воронку устройства тепловой обработки 3. Температура тепловой обработки дефростированных креветок 45-55°C, свежевыловленных - 55-70°C. Продолжительность тепловой обработки составляет 1-5 минут и задается изменением числа оборотов шнека 23. Вода, в которой происходит тепловая обработка креветок, подается в корпус непрерывно через коллектор 20, расположенный вдоль корпуса в донной части.

После варки креветки, с излишками воды, по лотку 22 перетекают в охладитель 4, как уже было сказано, конструктивно идентичный с отделителем примесей и отделителем панцирной крошки и глаз. Здесь происходит охлаждение креветок струями холодной воды, а на выходе из него - отделение воды.

Из охладителя креветки направляются в загрузочные воронки 27 шелушильных модулей 25 устройства разрушения панциря 5, через которую попадают в зону шелушения между ротором 29 и сектором 31. В процессе прохождения креветками зоны шелушения происходят многочисленные разрывы панциря и его отделение от мяса. Изменяя зазор в зоне шелушения и зазоры между ротором 29 и кромкой шиберов 32, добиваются повышения качества шелушения. Выбор величины зазор осуществляется экспериментальным путем для преобладающего размера обрабатываемых креветок.

Из окон выгрузки 28 шелушильных модулей образовавшаяся смесь мяса и разрушенного панциря поступает в эжекторы 8а, расположенные под каждым шелушильным модулем. При необходимости, для исключения залегания креветок с разрушенным панцирем на стенках загрузочных воронок эжекторов, в загрузочные воронки шелушильных модулей возможно добавление небольшого количества воды. Эжекторы 8а по трубопроводам 10, через изогнутые патрубки 38, подают водную смесь мяса и разрушенного панциря в соответствующие секции гидросепаратора 6, в зоны между передней стенкой секции и регулируемыми по высоте перегородками 39 (зоны успокоения и одновременного распределения по ширине секций потока смеси). Далее, переливаясь через перегородки 39, по мере продвижения к задней стенке пенной смеси происходит гравитационное разделение мяса креветок от панциря. Мелкие частицы разрушенного панциря вместе с образовавшейся пеной продвигаются по секции и, переливаясь через заднюю стенку, попадают в лоток отвода отходов 34. Более крупные оседающие под действием гравитации частицы панциря захватываются потоками водяных струй барботера 41 и по наклонной поверхности шторок 40, поднимаясь, переливаются в лоток 34. Угол наклона шторок подбирается экспериментальным путем так, чтобы нижний ее край находился в зоне разделения очищенного мяса от панциря. Мясо опускается вниз и по наклонному дну 36 секции, потоком воды, через шиберные заслонки выпускных патрубков 37, выносится из гидросепаратора. Возле передних стенок в секциях установлены дополнительные барботеры 42, подающие, при необходимости, воду для поддержания рабочего уровня воды в гидросепараторе.

Очищенное мясо креветок из гидросепаратора по трубопроводам 11 передается в отделитель панцирной крошки и глаз 7, где происходит дополнительная очистка мяса от возможных остатков панцирной крошки, как было описано в отношении отделителя примесей. Очищенное мясо направляется для тарирования.