Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. В связи со сложившейся ситуацией в эконо-икс страны имеет место спад объемов производства сельскохозяйственного сы- я, в том числе и продукции свиноводства. Как никогда остро стоит проблема їмплексной переработки животноводческого сырья, энергосбережения и сокра-ения потерь в процессе переработки скота.
Важным направлением совершенствования технологических процессов в мяс-эй промышленности является интенсификация операций первичной переработ-ї свиней путем разработки новых, ресурсосберегающих технологий. Одной из :новных технологических операций первичной переработки свиней является шенис щетины. Это довольно трудоемкая операция, включающая: шпарку, обез-злашивание, опалку и полировку. Серийно выпускаемое отечественное оборудо-шие позволяет выполнять большинство технологических операций первичной зреработки свиней в горизонтальном положении туш. Транспортировка туш с зной операции на другую осуществляется с помощью конвейеров, при выполне-ии перегрузочных операций вручную. В процессе тепловой обработки (шпарки) зиных туш при их горизонтальном положении вода и загрязнения из шпарильно-) чана попадают в легкие животных. Устаноатено, что загрязненная шпарилькая эда через естественные отверстия и раны распространяется по кровеносным со-удам и проникает в мышечную ткань.
Вышеуказанные недостатки исключаются при применении вертикального ме-эда шпарки, который позволяет автоматизировать весь процесс, начиная от пода-и туш свиней с места оглушения до их разделки. В качестве теплоносителя при іпарке в вертикальном положении туш может использоваться паро-воздушиая реда. В Республике Беларусь и СНГ исследования по определению и обоснова-иго режимов шпарки туш свиней в паро-воздушной среде не проводились. Имейся лишь данные зарубежных фирм рекламного характера.
Интенсификация процесса шпарки свиных туш, по мнению автора, возможна і счет применения коротковолнового инфракрасного нагрева (ИК-нагрева). При том отпадает необходимость в промежуточном теплоносителе и уменьшаются епроизводительные потери тепла. За счет проникающего облучения и прогрева о определенной глубины (до глубины залегания луковицы щетины в волосяной умке) можно значительно интенсифицировать процесс шпарки без опасности пе-егрева поверхности. При ИК-нагреве также достигается значительный бактерицидный эффект. Исследований по вопросам изучения оптических характеристик волосяного покрова и шкуры свиных туш с целью возможного применения ИК-нагрева для проведения операций обезволашивания свиных туш не проводилось.
Таким образом, проблема повышения эффективности процесса шпарки и разработка нового оборудования для удаления щетины со свиных туш является актуальной. Ее решение в рамках Республики Беларусь может дать реальный экономический эффект.
Исследование, результаты которого отражены в работе, проводилось в рамках ряда государственных научно-технических программ по заказу Минсельхозпрода Республике Беларусь и Академии аграрных наук РБ.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью работы является: повышение эффективности шпарки туш свиней путем интенсификации процесса переноса тепла от теплоносителя к туше в пределах технологических требований и создание нового оборудования для удаления щетины.
Для достижения поставленной цели ставились и решались следующие задачи:
- обосновать и установить наиболее рациональный режим и способ шпарки свиных туш по их качественному обезволашиваншо с учетом микрострукгурных изменений свиной шкуры и показателей подкожных жировых тканей при различных температурных режимах паро-воздушной среды и ИК-излучеиия;
- исследовать распределение температурного поля в свиной шкуре при различных источниках ИК-излучения и их расположении;
- дать математическое описание процесса тепловой обработки свиной туши;
- определить значения усилий для удаления щетины со свиных туш в зависимости от режимов и способов шпарки;
- разработать рациональную технологическую схему процесса удаления щетины;
- разработать конструкторскую документацию, изготовить опытные образцы и провести приемочные испытания оборудования для удаления щетины со свиных туш.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ:
- установлен рациональный режим шпарки свиных туш при их тепловой обработке в паро-воздушной среде и ИК-нагреве;
- впервые научно обоснована возможность применения ИК-излучения для шпарки туш;
- дано математическое описание процесса нестационарной теплопроводности в свиной туше при ее шпарке в паро-воздушной среде;
- определены терморадиационные характеристики свиной шкуры;
- экспериментально определены значения усилий для удаления щетины со свиной туши;
- изучены микроструктурные изменения свиной шкуры и качественные показатели подкожных жировых тканей для различных режимов и способов шпарки.
Новизна разработок подтверждена пятью авторскими свидетельствами.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ. Разрабо-ганы новые технологические схемы процесса удаления щетины при вертикальном положении свиных туш. Установлен технологический регламент его осуществления.
Разработана конструкторская документация с литерой "01" на агрегат удаления щетины со свиных туш марки Я23-ФЩА и на вертикальную полировочную машину марки Я23-ФПВ.
Созданы опытные образцы агрегата Я23-ФЩА и вертикальной полировочной машины Я23-ФПВ. Оборудование прошло приемочные испытания на Могилеве-•сом мясокомбинате и рекомендовано к изготовлению опытной партии. Созданное оборудование использовано в проектах реконструкции Лидского и Калннковичс- ого мясокомбинатов.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов исследования доставил 41,3 млн.рублей (в ценах 1993 г.) на один комплект оборудования.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИ-ГУ:
- научно обоснован и предложен рациональный режим шпарки свиных туш іри их вертикальном положении в паро-воздушиой среде, позволяющий обеспе-іить высокие качественные показатели обработки при температуре в камере 63- 5 °С в течение 4-5 минут;
- разработана технологическая схема и впервые обоснован режим осуществ-іения шпарки свиных туш ИК-нагревом, что обеспечивает интенсификацию процесса в 2-2,5 раза, исключая бактериальную обсемсненность туш;
- экспериментально получены терморадиационные характеристики светлой и темной свиной шкуры, которые позволяют подобрать необходимые источники ИК-іагрева для проведения процесса шпарки;
- получена аналитическая зависимость для расчета температурных полей по толщине шкуры в свиной туше, что позволяет установить рациональные темпе-ратурно-временныс характеристики режимов шпарки;
- экспериментально определены значения усилий, требуемые для удаления щетины со свиной шкуры после шпарки, на основании которых разработаны новые конструкции рабочих органов обезволашивающего оборудования;
- получены микро структурные характеристики свиной шкуры и качественные показатели подкожных жировых тканей для контроля качества тепловой обработки;
- разработаны новые конструкции машин для шпарки, обезволашивания и полировки свиных туш, что позволило повысить эффективность процесса и создать комплексно-механизированный участок удаления щетины со свиных туш.
ЛИЧНЫЙ ВКЛАД СОИСКАТЕЛЯ. Диссертация является самостоятельной научно-исследовательской работой, в которой на основании проведенного автором исследования: дана классификация способов шпарки свиных туш; дано математическое описание процесса нестационарной теплопроводности в свиной туше при ее шпарке; разработаны схемы экспериментальных стендов, проведены экспериментальные исследования, дана их обработка, выполнен анализ и обобщены результаты; разработаны технологические схемы удаления щетины со свиных туш; разработаны новые способы, устройства и машины для удаления щетины, которые защищены в соавторстве пятью авторскими свидетельствами на изобретения (№№ 1565457, 1608850, 1614778, 1775086 и 1817283).
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ. Основные положения работы доложены и одобрены на Всесоюзной научно-технической конференции "Технология и техника мясной и молочной промышленности на основе современных исследований"(г. Москва, 15 декабря 1988 г.) и на меадународной научно-технической конференции "Научно-технический прогресс в пищевой промышленности" (г. Могилев, 22-24 ноября 1995 г.).
ОПУБЛИКОВАННОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ. Основные результаты исследования изложены ВІЗ печатных работах, из которых пять авторских свидетельств на изобретения.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка используемых источников (93 наименования), семи приложений. Работа изложена на 176 стр. текста, включает 40 рисунков, 11 таблиц и 75 стр. приложений.
Похожие диссертации на Повышение эффективности процесса шпарки свиных туш и разработка оборудования для удаления щетины
