Структурная схема измельчения мяса

Структурной схемы процесса измельчения различен. Так, если в цепи между первичными и вторичными параметрами существует только прямая связь, то между отдельными физическими, химическими и другими явлениями, составляющими процесс измельчения, существует и обратная, т. е. они тесно связаны между собой, взаимно влияя друг на друга.

Характер деформаций, их распределение и величина определяются агрегатным состоянием материала, конструктивными и геометрическими параметрами режущего инструмента и условиями измельчения. По степени деформируемости мясо при нормальных условиях принадлежит к упруго-эластично-пластичным телам. При замораживании его деформационные свойства значительно изменяются. При температурах ниже —50° С мясо из пластичного состояния переходит в хрупкое, приобретая свойства упруго-хрупкого тела. В этом случае величина деформации резко возрастает вследствие вымораживания влаги и увеличения внутренних напряжений.

Условия деформации мяса, соответствующие требуемому качеству измельчения, предъявляют определенные требования к конструктивным и геометрическим параметрам режущего инструмента. Деформация мяса при резании зависит от углов заточки режущей части инструмента. При увеличении угла заточки (более 20°) затрудняется внедрение инструмента в продукт, ухудшаются условия резания, так как интенсивность распределения контактной нагрузки при этом уменьшается, а величина сил резания и затраты энергии возрастают.

От кинематических и динамических характеристик системы машина — инструмент — материал зависят качество и свойства готовой продукции. Они определяют расход энергии на трение и пластические деформации. Так, при крупном измельчении мяса с небольшими скоростями резания расход энергии на преодоление трения незначителен; продукция не нагревается, а следовательно, и не меняются ее физические свойства. При мелком и тонком измельчении около 80—90% общего расхода энергии затрачивается на преодоление трения [81], температура в отдельных точках режущей части инструмента достигает более 100° С. Это приводит к частичной денатурации белка и существенно изменяет свойства продукции.

Явление пластического деформирования тесно связано с трением. В этом случае исключительно важны тепловые явления. Так, при интенсификации измельчения путем наложения вибраций инструмент получает периодические выходы из обрабатываемого материала, что качественно меняет тепловые процессы в сравнении с обычным безвибрационным измельчением и этим самым при оптимальных параметрах повышает эффективность обработки материала, снижает интенсивность износа инструмента. Использование вибраций приводит к снижению пластического деформирования и трения, поэтому уменьшаются силы резания и выделение тепла, а следовательно, улучшаются условия измельчения. Колебания обеспечивают работу инструмента без заклинивания, что исключает частые замены инструмента. При измельчении вакуум существенно влияет на характер структурообразования фарша, на энергетические затраты, ингибирует рост бактерий и значительно улучшает текстурированные свойства продукта.

Рассмотренная структурная схема измельчения мяса и мясных продуктов имеет большое значение для изучения теоретических и прикладных аспектов процесса, необходимых при дальнейшем совершенствовании существующих и решении новых технологических задач, связанных с механической обработкой мяса.