Введение к работе
Актуальность работы. Одним из современных этапов развития пищевой промышленности является развитие отраслей, перерабатывающих сельскохозяйственное сырье, в которых одно из ведущих мест занимает переработка мяса.
Одна из проблем, от решения которой зависит развитие мясной промышленности, является совершенствование процессов производства готовых изделий из мяса. В свою очередь, одним из основных, наиболее, трудоемких процессов при производстве готовых изделий из мяса является обвалка. 8 настоящее время на перерабатывающих предприятиях используется ручная обвалка на столах или вертикальная. Механизация процесса, обвалки является одной, из важнейших задач технического перевооружения.
В Иордании с каждым годом увеличивается количество перерабатываемого крупного рогатого скота и баранины, поэтому механизация обвалки имеет большое значение для развития мясной промышленности. К тому же в Иордании, где основной религией является ислам, практически отсутствует производство свинины и мясопродуктов из нее. Основными производствами являются переработка говядины и баранины. Поэтому в моей диссертации сделан уяор на обвалку говядины и баранины.
Механизация процесса обвалки является актуальным и перспективным научно-техническим направлением отрасли, так как для ручной обвалки характерна очень высокая трудоемкость работ и низкая эффективность ручного труда. Человек, выполняющий обвалку на мясокомбинате, является чудом природы: у него одновременно работают звуковые и зрительные анализаторы с управлением обратной связи. Машины, имеющие положительные качества человека-обвальщика и использующие современные технологии, все еще являются мечтой.
Проблема экономного и бережного использования мясных ресурсов может быть решена разработкой и широким внедрением техники и технологии для механизированной обвалки мясных туш или ее отдельных частей, обеспечивающих рациональное и полное использование мяса. Это позволит
вовлечь в производство такое количество мяса, .которое прежде не находило эффективного сбыта.
Вместе с тем, промесс неуклонного роста объемов производства мяса и связанные с ним проблемы рынка, то есть реализация традиционных видов продукции мясоперерабатывающих предприятий, их рентабельности и экономии поставили специалистов в странах с развитым скотоводством перед необходимостью принятия решений в отношении переориентации предприятий на глубокую переработку мяса. Это предполагает реализацию обширной и сбалансированной программы, направленной на удовлетворение потребительского спроса в разнообразных и высококачественных мясных продуктах. Такой программы, которая сконцентрирована на вопросах экономного и рационального использования сырьевых ресурсов, с приближением к безотходной технологии, сокращении трудовых затрат и улучшения условий труда.
В целях реализации этой программы развитые зарубежные страны ( Новая Зеландия, Франция, Нидерланды, Великобритания, США, Япония и др,) пошли по пути создания технологии и техники для механизированной обвалки мяса.
Можно отметить следующие преимущества машинной обвалки перед ручной: в целом машины имеют тенденцию давать последовательные результаты, производительность машин не зависит от времени дня, дня недели и усталости, от которых зависит производительность труда человека. В отличии от ручной обвалки качество машинной обвалки не зависит от скорости выполнения операций.
Машинная обвалка дает больший выход продукта. Во-первых, выход продукта повышается вследствие повторяемости (последовательности) машинной обвалки. Во-вторых, человек, использующий обвалочный нож, не способен следовать контурам разделки, особенно когда кости имеют непростую форму. Ручная обвалка может дать похожие результаты только при увеличении времни обработки, что невозможно при обычной скорости работ в обвалочных цехах.
Кроме того, производительность труда при механизированной обвалке можно увеличить в несколько раз.
Одна из проблем, влияющая на актуальность вопроса, - это Профессиональный травматизм. Операции по обвалке в своей природе очень монотонны и требуют сохранения частей тела человека в одном положении длительное время. Поэтому обвальщики в состоянии усталости подвержены производственным травмам. Особенно опасным инструментом является пила. Обвалочные машины гораздо безопаснее, так как руки обвальщика не находятся близко к режущему устройству.
Такая проблема, как улучшение гигены продукта в настоящее время является актуальной, так как это является важным элементом сохраняемости продукта. При машинной обвалке уменьшается использование рук оператора, что улучшает гигиеническое состояние продукта. Также снижается бактериальная обсемененность за счет уменьшения числа операций.
Машинная обвалка бараньих и говяжьих туш имеет много преимуществ. Она будет способствовать расширению этого сектора рынка и даст дополнительный доход с помощью увеличения выхода и сокращения расходов на обработку. Требования потребителей к качеству мяса легче удовлетворить при использовании преимуществ лучшего товарного вида и стабильности продукта, получаемых при машинной обработке. Улучшение гигиенического состояния и удлиненна срока хранения при машинной обработке увеличивает жизнеспособность этого расширяющегося рынка.
Безопасность на рабочем месте очень важна. Поэтому снижение риска травматизма для обвальщиков при использовании хорошо сконструированных машин является значительным преимуществом.
Кроме того, механизация обвалки приведет к снижению себестоимости продукта, а так как себестоимость продукта является одним Из важнейших факторов, влияющих на прибыль в обратной зависимости, то результатом этого будет увеличение прибыли предприятия, что положительно скажется на его производственно-хозяйственной деятельности.
Все эти преимущества говорят в пользу механизированной обвалки, которая . является в настоящее время одной из ступеней развития мясоперерабатывающей отрасли.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка теоретических и экспериментальных основ для создания машин и механизмов по обвалке мяса.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
разработка технологической схемы обработки мяса;
выбор способов резания и обвалки мяса по разработанной схеме;
решение задач по определению силы отрыва соединительной ткани от кости;
экспериментальное определение силы отрыва соединительной ткани от кости и параметров, влияющих на ее величину;
разработка предложений по конструкции рабочих органов машин для обвалки.
Объекты исследований. В качестве объектов исследования использовались ребра крупного рогатого скота в незамороженном виде.
Научная новизна. На базе предложенного процесса отделения мышечной ткани от кости по границе раздела мышечная ткань-кость путем разрыва соединительной ткани обоснована возможность машинной обвалки грудной части туш крупного рогатого скота; анализ позволил теоретически определить силу отрыва, границы изменения скорости и угла отделения, установить факторы, влияющие на силу отрыва. В экспериментальных исследованиях установлена зависимость силы отрыва от скорости и угла отделения; по результатам экспериментального определения силы отрыва выполнено обоснование геометрических параметров рабочих органов.
Практическая ценность работы. Экспериментальные и теоретические исследования создали основу для разработки и расчета устройств по обвалке грудной части крупного рогатого скота.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на научно-технической конференции к 65-летию МГУПБ "Теоретические основы положений расчета процессов и аппаратов пищевых производств" /Москва, 1996/, на 2-ой Всероссийской научно-теоретической конференции "Прогрессивные, экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности" /Углич, 1996/
Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликованы 3 работы.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и списка использованной литературы.
Работа изложена на І^страницах машинного текста, содержит 'таблиц, Зт рисунков и <-> приложений.
Библиография включает наименования литературные
источников российских и зарубежных авторов.