Спосіб різання харчових продуктів охолодженим струменем води

Спосіб різання харчових продуктів охолодженим струменем води, що включає формування робочого струменя в калібрувальному каналі соплової головки та в розгінній трубці, яка розташова 3 5) необхідність доведення швидкості течії струменя рідини до понадзвукової (до 900), яким розрізають тверді харчові продукти та матеріали. В основу корисної моделі поставлена задача використання охолодженого струменя для різання харчових продуктів та підвищення якості різання. Поставлена задача досягається тим, що спосіб різання харчових продуктів охолодженим струменем води, який включає формування робочого струменя в охолодженому калібровочному каналі соплової голівки та в розгонній трубці, яка розташована співвісно каналу соплової голівки, вихідний зріз якої розташовують на фіксованій відстані від поверхні, що розрізається та здійснюють безперервну генерацію та подачу струменя в зону обробки, згідно корисної моделі, різання виконується високошвидкісним охолодженим струменем води Vc=240-420м/сек, що витікає під тиском D=50150МПа із охолоджуючого сопла, яке формує охолоджений струмінь з температурою t=0°С. При використанні заявленого способу досягаються значні переваги перед існуючими способами різання харчових продуктів, а саме: 1) можливість різання харчових продуктів при всіх практично важливих температурах, навіть до температури рідкого азоту t=198,5°С; 2) вода - екологічно нешкідлива речовина; 3) високий ступінь санітарної безпеки; 4) невисокий рівень шуму; 5) висока швидкість різання; 6) можливість різання в будь-яких напрямках; 7) мінімальне зношування різального інструменту; 8) відсутні механічний, хімічний і тепловий впливи на продукт, що розрізається; 9) різати можна будь-який харчовий матеріал (кістки, жили, м'які продукти і т.д.), в широкому температурному інтервалі (від кімнатної температури до температури рідкого азоту 198,5°С); 10) можливість автоматизування процесу за допомогою використання комп'ютерів та відповідного програмного забезпечення. Приклади конкретного виконання. Приклад 1 Формують високонапорний охолоджений струмінь води шляхом підвода до сопла парів рідкого азоту. Стабілізацію температури проводять за допомогою широкотемпературного термометра и електронного терморегулятора. Для отримання низьких температур через термостат продувають пари рідкого азоту. Використовують для різання харчових продуктів, наприклад, пристрій для гідрорізання образу (пат. №30071 UA, МПК (2006) В24С3/00, від 18.02.2008). При цьому, формування робочого охолодженого струменя води відбувається в охолодженому калібровочному каналі соплової голівки та в разгонній трубці, що розташована співвісно каналу соплової голівки, вихідний зріз якої має діаметр 0,1·10-3м, з температурою струменя t=0°С та розташовують на фіксованій відстані від продукту, що розрізають. Харчовий продукт що розрізається, наприклад, м'ясо або риба з температурою плюс 1°С та вище розташовують на рухомому робочому столі. В процесі різання здійснюють безпе 46161 4 рервну генерацію та подачу охолодженого струменя води в зону різання під тиском 50МПа та зі швидкістю течії води до 240м/сек. Коли досягається повне розрізування продукту наскрізь, починається переміщення робочого столу разом з продуктом відносно струменя, при цьому охолоджений струмінь води залишається нерухомим. Швидкість переміщення рухомого столу залежить від швидкості розрізування продукту. При дії ріжучого струменя з такими параметрами на харчові матеріали та продукти в них відбувається процес мікровідриву часток матеріалу від його основної маси, тобто відбувається різання. Розрізування досягається за рахунок використання високошвидкого охолодженого струменя води без додавання абразиву. Приклад 2 Різання виконують аналогічно до прикладу 1 але, при цьому струмінь води має тиск 100МПа та швидкість 310м/сек. Це дозволяє різати заморожені харчові продукти, наприклад, м'ясо або рибу з температурою до мінус 10°С. Приклад 3 Різання виконують аналогічно до прикладу 1 але, при цьому струмінь води має тиск 150МПа та швидкість 420м/сек. Це дозволяє різати глибокозаморожені харчові продукти, наприклад, м'ясо або рибу з температурою мінус 18°С та нижче, навіть до температури рідкого азоту. Такі параметри охолодженого струменя води обрані тому, що при тиску 50МПа та швидкості 240м/сек можливо різати м'які харчові продукти з плюсовою температурою, такі як, наприклад, м'ясо, рибу, сир, вершкове масло та ін. При менших значеннях тиску та швидкості водного струменя ефективне різання харчових продуктів не буде відбуватися. При нижчому тиску різати можливо, але не якісно. При тиску 100МПа та швидкості 310м/сек можливо різати харчові продукти середнього ступеня замороження, такі як, наприклад, м'ясо або рибу з температурою до мінус 10°С. При тиску 150МПа та швидкості 420м/сек можливо різати практично всі харчові продукти, такі як, наприклад, кістки або глибокозаморожені харчові продукти з температурою мінус 18°С та до 198,5°С. Більші значення тиску та швидкості струменя рідини не потрібні для різання харчових продуктів, вони призведуть лише до ускладнення конструкції водорізного обладнання та його подорожчання. Тому в запропонованому способі різання харчових продуктів охолодженим струменем води тиск водного струменя обрано в діапазоні від 50 до 150МПа, а швидкість - від 240 до 420м/сек. Проведені іспити способу різання харчових продуктів охолодженим (до 0°С) струменем води також показали, що цей спосіб дозволяє підвищити швидкість різання, наприклад, при тиску 100МПа та діаметрі сопла 0,3·10-3м в порівнянні з розрізанням струменем води кімнатної температури, м'яса, яке має температуру -5°С (з 91мм/с, до 270мм/с) в 2,97 рази, а м'яса при -18°С (з 45мм/с до 170мм/с) в 3,8 рази. Одержані результати пов'язані з тим, що охолодження струменя води до 0°С сприяє утворенню в ньому крижинок, які виконують роль абразивних добавок. 5 46161 Таким чином, при реалізації заявленого способу, внаслідок використання високошвидкісного охолодженого струменя води без абразиву, що розрізається може бути харчовим, з'являються значні переваги перед вже існуючими способами та забезпечуються якісніші параметри процесу Комп’ютерна верстка О. Рябко 6 різання, що позитивно відбивається на швидкості різання та продуктивності. Запропонований спосіб різання харчових продуктів охолодженим струменем води підвищує їх якість та ефективність процесу при зменшені втрат продукту під час різання та безпеку праці оператора. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601