Види ріжучих інструментів і способи різання
На підприємствах ресторанного господарства значне місце в технологічному процесі механічної обробки харчових продуктів займає подрібнення продуктів різанням. Різання продуктів здійснюють, ріжучими інструментами з метою додання продуктам заданих форми, розміру і якості поверхні. Ріжучими інструментами служать ножі різної конструкції і форми. Ріжуча сторона ножа (лезо) має форму двогранного одностороннього або двостороннього клина (рис. 1). Грань Б леза, співпадаюча з площиною руху ножа, називається опорною, грань А, розташована під кутом до площини руху ножа, – робочої або лицьової. Лінія перетину опорної і робочої граней є ріжуча кромка леза. Кут а, утворений опорною і робочою гранями, називається кутом заточування леза. Клин (рис. 1, а) називається одностороннім, якщо має робочу і опорну грані, і двостороннім (рис. 1, б), якщо не має опорну грань, оскільки обидві його грані є робочими. Кут заточування двостороннього клина рівний подвоєному куту заточування одностороннього.
Рис. 1. Двогранний клин:
а – односторонній; б – двосторонній
Для розрізання твердих продуктів застосовують ріжучі інструменти, леза яких виконані у формі клина з явно вираженими зубцями і кутом заточування, рівним нулю або негативним (рис. 2). Такі інструменти називають пилами.
Крім того, для розрізання пластичних продуктів в окремих випадках застосовують ріжучі інструменти у вигляді дроту.
Рис. 2. Схема різання продукту пилою з розведеними зубами:
а – з негативним кутом заточування; б – з кутом заточування, рівним
Основні форми ножів, вживані в ріжучому устаткуванні, наступні: прямолінійні, прямолінійні дротяні і зубчаті, криволінійні, криволінійні зубчаті, дискові, дискові зубчаті (рис. 3).
Рис. 3. Форми ножів:
а – прямолінійний дротяний, прямолінійний зубчатий; б – криволінійний, криволінійний зубчатий; в – дисковий; г – дискові зубчаті
Залежно від напряму відносного переміщення робочого інструменту і продукту різання прийнято підрозділяти на рубання і ковзання.
При рубаючому різанні швидкість різання υp під час переміщення ріжучого інструменту направлена перпендикулярно ріжучій кромці леза (рис. 4, б), при ковзаючому різанні – під гострим кутом (рис. 4, а) і її можна розкласти по двох напрямах: по нормалі до ріжучої кромки υn і уздовж неї υτ. Якщо швидкість направлена уподовж ріжучої кромки, то процесу різання не відбудеться (рис. 4, в).
При рубаючому різанні лезо ножа деформує продукт і ущільнює його поверхневий шар на обмеженому майданчику. Як тільки контактні напруги стиснення досягнуть граничної величини, продукт руйнується під гострою кромкою леза ножа.
При ковзаючому різанні в результаті руху ножа перпендикулярно різальної кромці відбувається проникнення його в товщу продукту, а при русі ножа уподовж ріжучої кромки – перепилювання найдрібнішими мікрозубчиками леза волокон і стінок кліток продукту. При цьому величина контактних напруг, а отже, необхідне зусилля будуть менше ніж при рубаючому різанні. Поверхні зрізу виходять більш гладкими і рівними, без видимих слідів деформації відрізуваних шматочків.
Рубаюче різання рекомендується використовувати для тих продуктів, у яких руйнуючі контактні напруги невеликі і різання відбувається без значного ущільнення. Поверхня зрізу виходить рівній і продукт не деформується. До таких продуктів можна віднести сири, вершкове масло і ін.
Рис. 4. Схема відносного переміщення ножа і продукту:
а – під гострим кутом до ріжучої кромки; б – по нормалі до ріжучої кромки; в –
уподовж ріжучої кромки
Для тих продуктів, у яких руйнуючі контактні напруги досягають максимального значення тільки після того, як продукт зазнав разом з пружною і пластичну деформацію, рубаюче різання не рекомендується. Відрізані від таких продуктів шматочки залишаються в деформованому стані. Наприклад, пористі продукти (м'який хліб, бісквіти) частково втрачають свою пористість, погіршується їх товарний вигляд. Такі продукти, як помідори, лимони, свіжі огірки, фрукти, м'ясо, риба, унаслідок деформації втрачають частину соку і стають малопридатними до вживання. А оскільки при ковзаючому різанні продукт значно менше деформується, то воно отримало найбільше розповсюдження.
Основні показники, що визначають якість нарізки, – чистота поверхні зрізу і рівномірність товщини відрізуваних шарів. Чистота поверхні зрізу залежить в основному від фізико-механічних властивостей продукту, його розмірів, форми, кута заточування і гостроти ножа, а також від способу різання (рубаюче або ковзаюче). Спосіб різання визначається формою ножа і характером його руху. Рівномірність товщини відрізуваних шарів залежить від способу утримання продукту у момент різання. Продукт не повинен повертатися.
Залежно від виду розрізаючого продукту ріжуче устаткування можна розділити на наступні групи: I – для нарізки плодів і овочів (овочерізальні машини і механізми); II – для нарізки м'яса і риби (м'ясорубки, м’ясорозпушувачі, кутери. для нарізки на бефстроганов, косторізки і т. д.); III – для нарізки хлібобулочних виробів (хліборізки); IV – для нарізки товарів гастрономів (машини різання гастронома МРГ).