ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ОБВАЛКИ И ЖИЛОВКИ МЯСА

Сложность механизации процессов обвалки и жиловки мяса связана со сложностью анатомического строения туши как единого целого, составленного из разнообразных каней: мышечной, соединительной, жировой, костной и органов, которые имеют определенное функциональное назначение. Все кости, входящие в скелет животного, имеют сложную криволинейную конфигурацию, специфичную для разных видов.

Разработка машин для обвалки и жиловки мяса идет по нескольким направлениям:
1. Создание простых машин и полуавтоматов, на которых удаляют крупные кости из отрубов, имеющих незначительные различия по размерам и массе.

2. Создание машин-автоматов, использующих гибкие системы взаимодействия рабочих механизмов и обрабатываемой продукции, позволяющих частично компенсировать различие отрубов в размерах и массе. В этих машинах не копируется ручной труд обвальщиков, а используются процессы, применяемые в других отраслях перерабатывающей промышленности.

3. Создание «интеллектуальных» машин-роботов, исполнительный механизм которых полностью или частично копирует движение человеческой руки. Это последнее направление в настоящее время не вышло за рамки лабораторных исследований, но если учитывать общетехнический прогресс человечества, можно прогнозировать появление в промышленности машин-роботов.

При механизированной обвалке получают обваленное мясо со свойствами, близкими к нативным, получаемым при ручной обвалке, или в виде пасты - тонкоизмельченного продукта, включающего мышечную и соединительные ткани и костный жир. В первом случае обваливают сортные отруба, во втором - выбракованные низкосортные отруба и тушки птиц или кости, полученные после ручной обвалки мяса (дообвалка).

Для разделения мясокостного отруба на составные элементы (кость, мышечная и соединительная ткани) необходимо разрушить силы связей, соединяющих их в единое целое. При ручной обвалке связи разрушаются разрезанием: мышечную и соединительную ткани срезают ножом. При механизации обвалки и жиловки для разрушения связей используют внешнее давление (одностороннее и объемное), отрыв мягких тканей от кости и соскабливание их с костей скребками.

Разрушение связи внешним давлением основано на явлении селективного перехода в текучее состояние тканей, входящих в состав мясокостного сырья. При сжатии подобного конгломерата в текучее состояние будут по очереди переходить ткани в зависимости от их прочности. Прочность отдельных видов тканей различается в достаточно широких диапазонах, что объясняется влиянием пола, возраста, упитанности животных. В то же время значительно различаются прочности различных материалов. Так, прочность реберной кости при сжатии и сдвиге на два порядка выше прочности мышц.

При одноосном сжатии – штамповке отруб помещают между плоскими матрицей и пуансоном, на поверхностях которых изготовлены полости,
повторяющие конфигурацию кости. Матрицу и пуансон сдвигают силами, и мышечная ткань, как наименее прочная, выдавливается через незакрытые боковые поверхности штампа, а кость с сухожилиями остается в отверстиях.

При объемном сжатии-прессовании предварительно измельченное
до кусков 30... 50 мм мясокостное сырье загружают в цилиндр пресса, закрытый с одной стороны шибером 6 и сжимаемый с другой стороны поршнем. Между кусками остаются воздушные полости. Так, насыпная масса загружаемых кусков от 400 до 500 кг/м³, а плотность плотной ткани костей 1400... 1900 кг/м³. Поэтому в начальный момент приложения давления происходит перераспределение отдельных кусков и уплотнение общей массы.

В этот период, который заканчивается при давлении около 20 МПа, практически
не происходит выделение текучей фракции. При дальнейшем повышении давления в уплотненной массе создаются напряжения как в мышечной, так и в костной фракциях. Течение легкотекучей фракции через отверстия в стенках цилиндра начинается при боковом давлении, достаточном для преодоления напряжения начального сдвига. Выделение текучей фракции происходит в диапазоне давлений в цилиндре от 20 до 40 МПа.

При дальнейшем росте давления начинаются ломка костей и выделение костного мозга. Следует отметить, что качество удаляемой фракции в зависимости от давления не одинаково. Вначале выделяется чистая мышечная ткань, а затем, при росте давления, начинают выделяться костный мозг и более грубые ткани, в том числе соединительные. Это позволяет производить разделение конечной продукции по сортам.

В конце процесса при давлениях около 50 МПа происходит окончательная ломка и смыкание костей, образование плотного брикета, из которого затрудняется удаление мышечных тканей. Процесс прессования прекращают и при открытом шибере выталкивают из цилиндра брикет. В зависимости от конструктивных особенностей прессующих устройств из исходного сырья удаляется от 20 до 80% мягких тканей.

При использовании метода «отрыва» предварительно подрезанный
пласт мяса помещают в захват и натягивают силой. Кость прикрепляют к столу. При достаточном усилии происходит разрушение связей мышцы - кость и их
отделение.

Сдир мяса производят скребком, выполненным из стали или пластмассы в виде пластины, трубки и др. Скребок перемещается под действием силы,
создавая касательные напряжения на границе мясо - кость. При этом кость закрепляют на столе. Нагрузку можно создавать, закрепляя кость в зажим,
а пласт мяса, упирая в неподвижный скребок. И в этом случае разрушение связей на границе мясо - кость происходит за счет касательных напряжений.