Development and development of environmentally friendly processing of fruits and root crops of a peel

РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ОБРАБОТКИ ПЛОДОВ И КОРНЕПЛОДОВ ОТ КОЖУРЫ

Цепляев Алексей Николаевич,д.с.-х. н., профессор, заведующий кафедрой «Процессы и машины в АПК» ВолГАУ

Абдикиев Станислав Эрикович,аспирант, кафедра «Процессы и машины в АПК» ВолГАУ

ФГБОУ ВПО «Волгоградский ГАУ»

г. Волгоград, Россия

Can-volgau@mail.ru, kotyara-abdikiev@yandex.ru

Аннотация. В статье представлен обзор существующих машин для очистки плодов и корнеплодов от кожуры, приведён анализ, выведены недостатки их работы, и предложена механическая технология очистки при помощи металлических пластин в виде терок.

Ключевые слова: очистка, плоды, корнеплоды, кора, металлические пластины в виде.

Введение

Плоды овощей и корнеплоды занимают одно из ведущих мест в пищевом рационе человека, животных и в медицине. Но в большинстве случаев перед их непосредственным использованием необходимо произвести предварительную подготовку, которая включает следующие операции: приемка, сортировка, мойка, очистка, промывание и нарезка.

На наш взгляд одной из важнейших и наиболее трудоёмкой операции по обработке плодов и корнеплодов является очистка от коры.

В настоящее время существующие технические средства для проведения очистки плодов и корнеплодов имеют ряд недостатков: с кожурой удаляется часть мякоти плода или корнеплода; затрачивается много энергии и времени на очистку; машины имеют низкую производительность и надёжность, не универсальны, что приводит к простоям и дорогостоящему ремонту.

Методика

Главным направлением научных исследований является создание высокоэффективных машин и аппаратов, обеспечивающих полную автоматизацию и механизацию процесса очистки различных типов плодов и корнеплодов с минимальными затратами времени и труда и уменьшением объема отходов.

Машина картофелеочистительная периодического действия типа МОК-300Мпредназначена для очистки картофеля и корнеплодов (свекла, морковь) от кожуры на предприятиях общественного питания.

Машина состоит из рабочей камеры, воронки для загрузки продукта, пульта управления, станины и привода (рис.1).

 

Рисунок 1. Схема машины МОК-300М

1 - воронка; 2 - рабочая камера; 3 - сетка; 4 - уплотнение дверцы;

5 - люк разгрузочный; 6 - диск; 7 - вал; 8 - винт; 9 - шланг сливной;

10 - электродвигатель; 11 - корпус; 12 - крышка;

13-чаша абразивная; 14 - патрубок для слива; 15 - душевое устройство

 

Через крышку в воронку 1 загружается предварительно вымытый продукт. Процесс очистки состоит в механическом воздействии на продукт рабочих органов (вращающейся абразивной чаши 13 и внутренней камеры 2 сотверстиями) и воды. Очищенная кожура удаляется через отверстия на дне машины по сливному шлангу 9 в канализацию напрямую или через фильтр-отстойник. После очистки следует, не выключая машину, отключить воду, открыть дверцу, и продукт, под воздействием центробежной силы выгрузится по лотку в подготовленную ёмкость. Очищенный продукт подвергается доочистке (удаление "глазков" и оставшейся кожуры) вручную[1].

При работе картофелечистки МОК-300 корнеплоды очищаются на 90%, кожура сохраняется в углублениях и в местах расположения «глазков». Таким образом данная машина не обеспечивает полную автоматизацию и механизацию процесса очистки корнеплодов от кожуры при минимальных затратах труда и времени. Требуется дополнительная операция после проведению очистки в машине – удалению кожуры на неочищенных участках вручную. К тому же при работе машины МОК-300 расходуется большое количество воды для промывки очищенных корнеплодов от мезги и вывода её из камеры, что требует наличия дополнительных устройств, а при воздействии на корнеплоды абразивной чаши кожура снимается не равномерно, вместе с мякотью.

Картофелечистка КНА-600М непрерывного действия (рис. 2) предназначена для очистки картофеля от кожуры. Рабочими органами являются 20 валиков 7 с абразивной поверхностью, образующих с помощью перегородок 4 четыре секции с волнообразной поверхностью. Над каждой из секций установлен душ 5. Все элементы машины заключены в корпус 1.

Сырье движется по роликам в воде от входа к выходу. Вследствие плавного движения и непрерывного орошения удары клубней о стенки машины ослабляются. Кожица снимается роликами в виде тонких чешуек. Сырье загружается в бункер 2 и попадает в первую секцию на быстровращающиеся абразивные ролики, очищающие клубни от кожицы. Сырье продвигается по волнистой поверхности роликов, одновременно очищаясь от кожуры. После прохождения четырех секций очищенные и обмытые под душем клубни подходят к разгрузочному окну и попадают в лоток 6.Подачу воды регулируют вентилем 3, отработавшую воду с кожурой выпускают через патрубок 9.Продолжительность пребывания клубней в машине и степень очистки их регулируют, изменяя ширину окна в перегородках, высоту подъема заслонки у разгрузочного окна и угол наклона машины к горизонту регулируют механизмом подъема 8.[2].

Рисунок 2.Схема машины КНА-600М

1 - корпус; 2- бункер; 3- вентиль; 4- перегородки;5- душ;

6- лоток; 7- валики; 8- механизм подъема; 9- патрубок.

 

Для снижения процента отходов, расхода воды и увеличения срока службы абразивных роликов картофель должен быть предварительно вымыт.

Из недостатков следует отметить: возможность повреждения очищающих спиралей или самих стержней при динамическом воздействии на них клубней, что ведет одновременно к ухудшению качества очистки или даже выходу всей машины из строя; сложность ремонта, связанного с заменой стержней или очищающих спиралей, поскольку это требует не только демонтажа, но и частичной разборки корпусов при снятии стержней.

Результат

На кафедре «Процессы и машины в АПК» Волгоградского ГАУ ведутся лабораторные работы по удалению кожуры. Для этого разработана лабораторная установка, представленная на (рис.3). Устройство для удаления кожуры с поверхности плодов и корнеплодов, содержит 1 раму, 2 бункер, барабан 3 для загрузки плодов, на стенках которых расположены 4 металлические пластины в виде терок, длина выступов которых равна 0,2 мм, 5 в центре 3 барабана установлен 5 на стенки 2 бункера расположен 6 электродвигатель, соединенный с 7 ременной передачей , при помощи которой передается крутящий момент на 5 вращающий диск вращающий диск, на 1 верхней поверхности 1рамы, установлен 8 кран для подачи воды, соединенным с 9 насосом при помощи 10 резинового трубопровода, на дне бункера расположена 11 сливная горловина, соединяющая с 12 емкостью для сбора кожуры и встроенным 13 фильтром, соединенным с 9 насосом при помощи 10 резинового трубопровода.

Перед началом работы в бункер 2, при помощи крана подачи воды 8 заливалась проточная вода, загружались плоды яблок в барабан 3, запускали электродвигатель 6 и через ременную передачу 7 вращение передавалось на вращающийся диск 5. Под действием центробежных сил и силы трения плоды яблок соприкасались с металлическими терками 4. При этом происходило верхнее снятие кожуры яблок. Процесс очистки производили до полного очищения плодов яблок от кожуры. Наблюдение проводили визуально. Затем, после выключения электродвигателя 5, очищенные плоды яблок извлекались из барабана 3. При помощи насоса 9, вода, с частицами очищенной кожуры поступала через сливную горловину 11 по резиновому трубопроводу 10 в емкость для сбора кожуры 12. Кожура оставалась в емкости 12, а вода при помощи насоса 9 очищалась, проходя через съемный фильтр 13 по резиновому трубопроводу 10 через кран 8 обратно в бункер 2. При наполнении емкости 12 кожурой, она очищалась. Цикл повторялся.

Рисунок 3. Схема лабораторной установки

1-рама; 2-бункер; 3-барабан; 4-металлические пластины в виде терок; 5-вращающийся диск; 6-электродвигатель; 7-ременая передача; 8-кран для подачи воды; 9-насос; 10-резиновый трубопровод; 11-сливная горловина; 12-емкость для сбора кожуры; 13-фильтр для очистки воды.

 

Вывод

На наш взгляд, данная установка является энергосберегающей, которая имеет высокую производительность, снижение засоренности абразивными побочными материалами. очищенную кожуры можно использовать для создания пектина, а очищенные плоды можно использовать для производства сока.

Список использованной литературы

1. Якина В.В., Учебное пособие «Очистительное оборудование» по ПМ.01. «Техническая эксплуатация базовых моделей механического и теплового оборудования предприятий торговли и общественного питания » для студентов 2-ого, 3-ьего и 4-ого курсов специальности 151034 Техническая эксплуатация оборудования в торговле и общественном питании.

2. Адаменко В.Г., Громыко А.И. Способ очистки корнеплодов. http://www.findpatent.ru/patent/226/2265385.html

3. Кувардина Е.М., Кудрявцев Е.В., Шлеенко А.В., Краснопивцев К.В., Кудрявцев В. А., Савенков Е. А. Установка для очистки и корнеплодов от кожуры. http://www.findpatent.ru/patent/228/2281014.html

4. Гореньков Э. С., Горенькова А. Н., Усачева Г. Г. «Технология Консервирования» Учебники И Учебные Пособия Для Учащихся Техникумов.

5. . Шашилова В.П., Федина В.Н. Хранение и переработка плодов и ягод.

6. Флауменбаум Б.Л. (ред.). Технология консервирования плодов, овощей, мяса и рыбы.

7. Киселева Т.Ф. Теоритические основы консервирования учебное пособие. http://geum.ru/next/art-11073.leaf-14.php

8. Уточкин Б. М. Устройство для очистки овощей и корнеплодов от кожуры. http://www.findpatent.ru/patent/90/902710.html

9. Естаев Е.К., Репп К.Р Сурашов А.А. Устройство для очистки корнеплодов от кожуры http://www.findpatent.ru/patent/153/1530164.html

10. William R. Raun* and Gordon V. Johnson Agronomy Journal REVIEW & INTERPRETATION Improving Nitrogen Use Efficiency for Cereal Production https://docviewer.yandex.ru/?url=http%3A%2F%2Fnue.okstate.edu%2FIndex_Publications%2FImproving_NUE.pdf&name=Improving_NUE.pdf&lang=en&c=56c779c50b13&page=1

11. Дауберт А. Оборудование для пищевой промышленности http://www.daubert.ru/new/Flottwerk/

12. John Wiley & Sons, Inc. International Journal of Food Science & Technology

 

Development and development of environmentally friendly processing of fruits and root crops of a peel

Tseplyaev Alexei Nikolaevich, d.s.-h. Sc., Professor, Head of Department "Processes and machines in agriculture" Volgan

Abdikiev Stanislav Erikovich, PhD student, Department "Processes and machines in agriculture" Volgan

VPO "Volgograd GAU"

Volgograd, Russia

Can-volgau@mail.ru, kotyara-abdikiev@yandex.ru

Annotation. The article provides an overview of the existing machines for cleaning of fruits and root vegetables from the skin, the given analysis, derived shortcomings of their work, and proposed a mechanical treatment technology using metal plates in the form of graters.

Keywords: cleaning, fruits, roots, bark, in the form of metal plates.

 

References

1. Yakin VV Textbook "Cleaning equipment" on PM.01. "Maintenance of the basic models of thermal and mechanical equipment of trading enterprises and public catering" for the students of the 2nd, 3rd and 4th courses of the specialty 151034 Technical operation of equipment in the trade and public catering.

2. Adamenko V. Gromyko AI A method of cleaning of root crops. http://www.findpatent.ru/patent/226/2265385.html

3. Kuvardina EM Kudryavtsev EV, AV C Cross Compiler, Krasnopivtsev KV Kudryavtsev VA, Savenkov E. Installation for cleaning and root peeled. http://www.findpatent.ru/patent/228/2281014.html

4. Gorenkov ES, Gorenkov AN, Usachev GG "Technology Canning" textbooks and teaching aids for students in college.

5. . Shashilova VP Fedin V. Storage and processing of fruits and berries.

6. Flaumenbaum BL (Eds.). Technology canning of fruits, vegetables, meat and fish.

7. Kiseleva TF Theoretically canning basics tutorial. http://geum.ru/next/art-11073.leaf-14.php

8. Utochkin BM Cleaner vegetables and root crops of a peel. http://www.findpatent.ru/patent/90/902710.html

9. Esta EK, Repp KR Surashov AA A device for peeling root vegetables http://www.findpatent.ru/patent/153/1530164.html

10. William R. Raun * and Gordon V. Johnson Agronomy Journal REVIEW & INTERPRETATION Improving Nitrogen Use Efficiency for Cereal Production https://docviewer.yandex.ru/?url=http%3A%2F%2Fnue.okstate.edu%2FIndex_Publications%2FImproving_NUE.pdf&name=Improving_NUE.pdf&lang=en&c=56c779c50b13&page=1

11. Daubert A. The equipment for the food industry http://www.daubert.ru/new/Flottwerk/

12. John Wiley & Sons, Inc. International Journal of Food Science & Technology