Спосіб різання харчових продуктів охолодженим струменем води, що переривається

Спосіб різання харчових продуктів охолодженим струменем води, що переривається, який включає циклічне примусове переривання струменя при його подачі на продукт, що розрізається, який відрізняється тим, що примусове переривання струменя відбувається за допомогою припинення подачі води, струмінь, який переривають, охолоджують до температури t = 0 °C та з тривалістю фаз подачі t 1 , переривання t 2 струменя води за один цикл визначають по співвідношеннях: 2 3 46163 4 циклічне його переривання при подачі на обробде σТ - твердість харчового матеріалу, що розлюваний матеріал. різається, [HRC]; h - товщина харчового матеріалу, що розрізаЧастота t переривання струменя визначається ється, [м]; по формулі: Р - тиск у струмені воді, [МПа]; l , t= dc - діаметр вихідного отвору сопла, [м]; V Sc - швидкість переміщення струменя води де l - відстань від зрізу сопла (розгінної трубвідносно харчового матеріалу, що розрізається, ки), що формує струмінь, до поверхні оброблюва[м/с]; ного матеріалу. l - відстань від вихідного отвору сопла, що фоV - швидкість витікання струменя із сопла (розрмує струмінь до харчового матеріалу, що розрігінної трубки). зається, [м]. Для переривання струменя в рідину ввоПри використанні заявленого способу повнісдять речовини, що проводять електричний струм, тю нейтралізується протитиск відбитого охолоа переривання здійснюють впливом імпульсів еледженого до 0°С струменя внаслідок обраних співктричного струму на рідину. відношень, що позитивно позначається на ріжучих Недоліком цього способу є: при впливі електвластивостях охолодженого до 0°С струменя води ричного струму на рідину зі струмопровідною реі тим самим, на швидкості різання. Це забезпечучовиною відбувається зміна агрегатного стану ється тим, що в співвідношеннях враховані, як павнаслідок локального електролізу води, що привораметри струменя, так і властивості матеріалу, дить до зміни тиску в струмені та зниженню його внаслідок чого за час переривання відбувається ріжучих властивостей, переривання струменя води повне видалення із зони різання відбитого охолочастково усуває протитиск у робочому струмені від дженого струменя. При цьому обраний час подачі відбитого струменя, що гаситься Б проміжках між робочого струменя визначає мінімальний рівень подачами води в зону обробки. Однак, обрана протитиску від відбитого струменя, що забезпечує частота подачі та переривання струменя води не підвищення ефективності процесу різання. забезпечує повного усунення протитиску відбитого Також при використанні заявленого способу струменя, оскільки наведена залежність не враходосягаються значні переваги перед існуючими вує таких параметрів струменя, як діаметр вихідспособами різання харчових продуктів: можливість ного отвору сопла та швидкість переміщення різання харчових продуктів при всіх практично ваструменя води відносно матеріалу, що розрізаєтьжливих температурах, навіть до температури рідся. Низька ефективність різання, особливо харчокого азоту t=198,5°С, вода - екологічно нешкідлива вих продуктів глибокої заморозки, не можливе виречовина, високий ступінь санітарної безпеки, некористання в харчовій промисловості, внаслідок високий рівень шуму, висока швидкість різання, використання речовини що проводять електричможливість різання в будь-яких напрямках, мініманий струм, висока температура водного струменя льне зношування різального інструменту, відсутні (60-90°С), занадто великий тиск робочої рідини (до механічний, хімічний і тепловий впливи на харчо400МПа), необхідність доведення швидкості течії вий продукт, що розрізається, різати можна будьструменя води до понадзвукової (до 900м/с), яким який харчовий матеріал (кістки, жили, м'які продукрозрізають тверді матеріали. ти і т.д.), в широкому температурному інтервалі В основу корисної моделі поставлена задача в (від кімнатної температури до температури рідкого способі різання високонапірним охолодженим до азоту 198,5°С), можливість автоматизування про0°С струменем води шляхом зміни параметрів цесу за допомогою використання комп'ютерів та робочого охолодженого до 0°С струменя, виклювідповідного програмного забезпечення. чити вплив протитиску від відбитого струменя та Приклад конкретного виконання. тим самим підвищити швидкість різання струмеФормують високонапорний охолоджений до нем води різних харчових продуктів, особливо ха0°С струмінь води шляхом підвода до сопла парів рчові продукти глибокої заморозки, а отже підвирідкого азоту. Стабілізацію температури проводять щення продуктивності при цьому. за допомогою широкотемпературного термометра Поставлена задача досягається тим, що в и електронного терморегулятора. Для отримання способі різанні харчових продуктів охолодженим низьких температур через термостат продувають струменем води, що переривається, який включає пари рідкого азоту. циклічне примусове переривання струменя при Використовуємо для різання харчових продукйого подачі на продукт, що розрізається, згідно тів, наприклад, пристрій для гідрорізання [пат. корисної моделі примусове переривання струменю №30071 UA, МПК (2006) В24С3/00, від 11.02.2008]. відбувається, за допомогою припинення подачі При цьому, охолоджуючу соплову голівку, вихідний води, струмінь який переривають, охолоджують до зріз якої має діаметр dc=0,3·10-3м, розташовують температури t=0°С та з тривалістю фаз подачі t1, на відстані l=5·10-3м від продукту, що розрізується. переривання t2 струменя води за один цикл визнаХарчовий продукт, що розрізається, наприклад, чають по співвідношеннях: заморожене м'ясо з твердістю, наприклад, σT=28 4 × p × dc × s T HRC та товщиною, наприклад, h=10·10-3M розта; t1 = Sc × P × h шовують на рухомому робочому столі. В процесі різання здійснюють генерацію та подачу охолоl × Sc × P × h , дженого до 0°С струменя води в зону різання під t2 = 8 × t 1 × dc тиском, наприклад, 100МПа та зі швидкістю до 310м/сек. Коли досягається повне розрізування 5 46163 6 продукту наскрізь, починається переміщення роного до 0°С струменя в зону різання, при цьому бочого столу разом з продуктом відносно охоловідбувається різання харчового продукту. Після дженого до 0°С струменя, при цьому охолоджений припинення подачі охолодженого до 0°С робочої до 0°С струмінь води залишається нерухомим. води протягом часу t2 із зони різання віддаляється При подачі охолодженого струменя до 0°С води в відпрацьована вода, виносячи із собою частки зону різання виконуємо його циклічне переривання харчового продукту, що розрізується. При цьому при подачі охолодженого до 0°С струменя на розусувається утворення відбитого охолодженого до різаємий харчовий продукт, примусове перери0°С струменя води при різанні та протитиск у ровання охолоджений до 0°С струменя, за допомобочому струмені води, а охолодження до 0°С гою припинення подачі води, а тривалість фази струменя води сприяють утворенню в струмені подачі t1 і переривання t2 визначають по співвідкрижинок, які виступають в якості абразивних доношеннях: бавок. Потім цикли повторюють. 4 × p × dc × s T ; t1 = Проведений нами іспит підтвердив високу Sc × P × h швидкість різання харчових продуктів охолоджеl × Sc × P × h ним до 0°С струменем води, що переривається. , t2 = Так при тиску 100МПа та діаметрі сопла 0,3·10-3 в 8 × t 1 × dc порівнянні з різанням охолодженого м'яса, яке де σТ - твердість харчового матеріалу, що розмало температуру мінус 18°С швидкість різання різається, [HRC]; підвищилась майже на 45% відносно різання цього h - товщина харчового матеріалу, що розрізаж м'яса охолодженим до 0°С струменем без переється, [м]; ривання струменя води і більш ніж 4 рази в порівР - тиск у струмені воді, [МПа]; нянні з різанням струменем води, яка мала темпеdc - діаметр вихідного отвору сопла, [м]; ратуру 20°-60°С без переривання струменя. Sc - швидкість переміщення струменя води Таким чином, при реалізації заявленого сповідносно харчового матеріалу, що розрізається, собу, внаслідок зміни характеру переривання [м/с]; струменя охолодженої до 0°С води, в якій утвоl - відстань від вихідного отвору сопла, що форюються крижинки, котрі виступають в якості абрармує струмінь до харчового матеріалу, що розрізивних добавок, та зміни тривалості фаз подачі й зається, [м]. переривання, забезпечується в кожному циклі Переривання охолодженого до 0°С струменя безперешкодний вплив охолодженого до 0°С води забезпечують припиненням його подачі за струменя води на розрізаємий продукт, що позидопомогою відомих засобів, наприклад, електротивно позначається на швидкості різання та промагнітного клапана з командним блоком керувандуктивності. ня. Протягом часу t1 здійснюють подачу охолодже Комп’ютерна верстка В. Мацело 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