Картофель, овощи и фрукты при подготовке к сушке режут на кусочки различных размеров и формы: столбики, кружки, дольки, стружку, кубики и пластики. Форма и размер кусочков оказывают большое влияние на скорость сушки, а следовательно, на производительность сушильной установки.
С уменьшением толщины кусочков продукта сокращается продолжительность обезвоживания и ускоряется время восстановления сушеного продукта при его кулинарной обработке. Интенсификация процесса сушки способствует улучшению качества сушеного продукта и снижению потерь витаминов и других ценных питательных веществ. Однако толщина кусочка может быть уменьшена до определенной величины (3 мм для картофеля и 2 мм для овощей), так как резка на более тонкие кусочки приводит к образованию большого количества крошки. Рекомендуется картофель резать на столбики сечением 3×5 мм и длиной не менее 10 мм, на кубики с размером граней 5—9 мм и на пластинки толщиной не более 4 мм, длиной и шириной 9—12 мм.
Предпочтение отдают сушеным овощам и картофелю, нарезанным в виде кубиков и пластинок, поскольку такой продукт имеет большую насыпную массу, равномерно смешивается в суповых смесях, хорошо дозируется в мягкую упаковку на автоматах и имеет более привлекательный вид в готовом блюде.
Качество работы резательной машины характеризуется степенью измельчения сырья, количеством получаемой крошки (мелочи), однородностью кусочков по толщине и ширине. Содержание мелочи в нарезанном сырье не должно превышать 5—8%. Повышенное содержание крошки ухудшает условия сушки и приводит к излишним потерям, так как при этом уменьшается выход стандартного сушеного продукта и увеличивается расход сырья.
Неравномерная резка по ширине и толщине, наличие слипшихся или не полностью разрезанных частиц также недопустимы, так как нарушается правильный режим сушки, продукт неравномерно обезвоживается, в результате чего требуется затрата дополнительного труда на сортировку и досушку крупных кусочков, выходящих из сушилки с повышенной влажностью. Поверхность среза должна быть ровной, гладкой. При этом клетки сырья разрушаются меньше и потерн витамина С тоже значительно меньше. Поэтому своевременная заточка ножей для резки весьма необходима.
Качество резки зависит от конструктивных особенностей машины и режима ее эксплуатации, а также от вида продукта и его состояния. Чем тверже мякоть картофеля, корнеплодов или чем плотнее кочаны у капусты, тем лучше они режутся. Перезрелые яблоки дают при резке больше мелочи, чем яблоки в стадии технической спелости. Картофель, бланшированный в целом виде, труднее режется, чем сырой.
По конструкции режущих органов (ножей) применяемые в овощесушильной промышленности резательные машины можно разделить на следующие основные группы:
- дисковые корнерезки, у которых режущие ножи закрепляются на диске и при работе машины совершают круговое движение;
- машины с ножами, закрепленными в каретке или другом устройстве, совершающем возвратно-поступательное движение и разрезающими продукт послойно;
- комбинированные корнерезки, у которых имеются две группы ножей и более. У этих машин одна группа ножей обычно движется по кругу, а другая неподвижная или находится в возвратно-поступательном движении, причем лезвия обеих групп ножей располагаются, как правило, во взаимно перпендикулярных плоскостях. На комбинированных машинах овощи разрезаются на тонкую стружку и кубики.
Наибольшее распространение в овощесушильной и плодоперерабатывающей промышленности получили резательные машины первой и третьей групп.
Дисковые овощерезки
Их используют для измельчения капусты, лука, корнеплодов, картофеля, яблок, зелени и др. Форма и размеры кусочков, получаемых на дисковых корнерезках, зависят от вида сырья, а также от типа ножей и их комбинаций.
Овощерезку, имеющую вращающийся диск с установленными на нем серповидными ножами, принято называть шинковальной машиной. Предназначена она для шинкования капусты на полоски шириной около 3 мм. Эти машины можно использовать также для резки картофеля, моркови, свеклы, репчатого лука, яблок и другого сырья на плоские ломтики (кружочки).
Рабочим органом у шинковальных машин являются плоские стальные серповидные ножи, укрепленные винтами на чугунном диске с прорезями для выхода нарезанного продукта. Шинковальные машины бывают с вертикальным расположением рабочего диска (вертикальные) и с горизонтальным (горизонтальные).
По числу ножен дисковые шинковальные машины бывают трех-, четырех-, семи- и одиннадцатиножевые.
На крупных перерабатывающих предприятиях применяют одиннадцатиножевые машины производительностью до 3 т/ч.
Дисковые машины (овощерезки), предназначенные для измельчения картофеля и корнеплодов на кружки или столбики, по принципу устройства сходны с шинковальными машинами, т. е. рабочим органом у них являются укрепленные на диске плоские ножи. Корнерезки на рабочих дисках обычно имеют два, три или четыре плоских ножа с лезвиями прямой или серповидной формы.
Для получения столбиков перед лезвиями горизонтальных ножей на диске устанавливают дополнительно поперечно режущие гребенки — стальные пластины, в которых на равном расстоянии друг от друга закреплены тонкие лезвия. Толщина столбика зависит от высоты этих лезвий, а ширина — от расстояния между ними. В зависимости от расположения диска в корпусе различают корнерезки вертикальные и горизонтальные.
У горизонтальных корнерезок диск вращается на вертикальном валу, у вертикальных — на горизонтальном. Часть корпуса, которая прилегает к диску с ножами, выполнена в форме улитки. Благодаря такому устройству нарезаемое сырье заклинивается между диском и корпусом, что улучшает условия резки.
Овощи загружают в приемный бункер машины, под действием собственной массы они попадают к ножам вращающегося диска и последовательно разрезаются. Нарезанный продукт, проходя через отверстия в диске, ссыпается в подставленную тару и передается на дальнейшую обработку. Производительность корнерезки 500 кг/ч.
На овощесушильных предприятиях применяются также вертикальные дисковые овощерезки марок КРП, КРМ, КЯЛ и типа 541.
Дисковые овощерезки (с ножами без гребенки) и шинковальные машины применяют и для резки на кружки яблок с неудаленной семенной камерой. Однако эти машины непригодны для резки яблок с удаленной сердцевиной, потому что плод не фиксируется в вертикальном положении. Для получения кружков правильной формы, с круглым отверстием в центре, срезы должны быть перпендикулярны продольной оси яблока.
Кружочки правильной формы получаются при резке яблок на машине Пловдивского машиностроительного завода (НРБ). Машина состоит из конвейера с алюминиевыми планками и стержнями, на которые насаживаются яблоки с предварительно удаленной сердцевиной. При движении на стержнях плоды проходят через систему ступенчато расположенных ножей, разрезающих их на кружки.
Машина РЗ-КРА для автоматического ориентирования, резки на дольки и удаления сердцевины яблок работает в автоматическом режиме, отличается простотой конструкции, способна перерабатывать плоды разных размеров.
Принцип работы заключается в следующем. Плоды засыпают в загрузочный бункер наклонного цепного транспортера. Попадая в пространство между соседними вращающимися профильными роликами, они укладываются в ячеи движущихся пластин, которые крепятся на двух параллельных цепях горизонтального конвейера. В процессе перемещения пластины воздействуют своими уступами на поворотный рычаг и поворачивают ось. При этом ориентирующие рычаги, сидящие на оси, входят в ячеи пластины, касаясь поверхности уложенных в них плодов. В результате многократного воздействия на плод этих рычагов происходит суммирование поворотов плода. Рычаг входит в углубление у плодоножки или цветоложа и не касается поверхности плода. На позиции контроля правильности ориентирования плода специальные верхние и нижние захваты, расположенные под верхней ветвью конвейера, смонтированные на траверсе, входят в ячейки движущихся пластин, извлекают находящиеся в них плоды и по горизонтальной траектории проходят через подпружиненные дверцы. При этом ориентированные плоды, надежно удерживаемые цилиндрическими пальцами захватов, вошедших в углубления плодоножки и цветоложа, преодолевая сопротивление подпружиненных дверец, проходят через них, возвращаются в ячейки пластин и поступают на позицию резки.
Неориентированные плоды не удерживаются захватами: проваливаются через зазор между пластинами, скатываются по гравитационному лотку на ленту транспортера и возвращаются в бункер.
Резка плодов на дольки и высверливание сердцевины осуществляются посредством трубчато-перьевых ножей, смонтированных на траверсе механизма возвратно-поворотного движения. Дольки разрезанных плодов выносятся пластинами конвейера, а сердцевины плодов попадают на лоток и удаляются.
Машину можно использовать и для резки груш. При этом требуется доориентирование вручную. Производительность машины 2500 кг/ч, эффективность ориентирования не менее 8,5%, предельные размеры ориентируемых плодов 55—75 мм, коэффициент формы плодов не более 1,1.
Машины с ножами, закрепленными в каретке
К этим машинам относится корнерезка КР-1. Ее устанавливают на заводах, где для подготовки применяется пароводотермический способ.
Корнерезка КР-1 состоит из бункера и каретки с режущим механизмом, представляющим собой набор из пяти ножей, закрепленных в кассете. Кассету вставляют в каретку, которая совершает возвратно-поступательное движение по ширине сушилки.
Каретка приводится в движение от электродвигателя через редуктор, вариатор и кривошипный механизм. Режущий механизм имеет длину, равную ширине паровой конвейерной сушилки (2 м), что обеспечивает равномерный настил кусочков продукта на загрузочную ленту. Дозировка нарезанного продукта при загрузке сушильной установки регулируется изменением числа качаний каретки. Для резки на кружки в кассету устанавливают только плоские ножи.
Комбинированные корнерезки
Эти корнерезки обеспечивают резку картофеля и овощей на кубики, пластинки, столбики и кружки.
Овощерезка завода «Червено знамя» (НРБ) нарезают овощи на кубики, пластинки, столбики и кружки с гладкой и рифленой поверхностью. Из бункера овощи поступают в барабан, при вращении которого они попадают на пластинки и, встречая на своем пути неподвижный плоский нож, разрезаются на кружки. Проходя через щель между плоским ножом и регулирующей планкой, кружки попадают на вращающиеся дисковые ножи, которыми разрезаются на столбики, а столбики в свою очередь разрезаются поперек вращающимися изогнутыми ножами на кубики или пластинки.
Толщина кружков регулируется при помощи болта, подводящего к неподвижному ножу или отводящего от него регулирующую планку.
Дисковые ножи имеют мелкие зубья, что способствует лучшему разрезанию овощей. В комплекте с машиной имеются два валика с набором дисковых ножен (расстояние между ножами у одного валика 5 мм, у другого 9 мм) и ножи для разрезания на кубики.
Для резки овощей на кружки снимают вес ножи, кроме неподвижного плоского. Для получения кружков с рифленой поверхностью вместо неподвижного плоского ножа укрепляют специальный профильный нож.
Машина нарезает овощи на кубики только одного размера с гранями 9 мм. Кружки могут получаться толщиной от 3 до 15 мм, столбики — с одним ребром 5 или 9 мм, с другим 3 или 15 мм (длина в зависимости от размера овощей). Производительность машины в зависимости от формы, размера кусочков и вида овощей 1000—3000 кг/ч.
Машина А9-КРВ «Ритм» является универсальной корнерезкой, применяемой для измельчения моркови, свеклы, картофеля, белых кореньев на кубики, столбики и кружки, лука — на кружки и пластинки.
Машина имеет сварную станину, на которой смонтированы электродвигатель, редуктор, питатель, угловая приставка.
Питатель представляет собой полый цилиндрический чугунный корпус, облицованный изнутри полосой из коррозиестойкой стали. С торца к нему крепится загрузочный бункер, снизу сменная ножевая гребенка, плоский нож и разгрузочный лоток. Внутри корпуса вращается барабан, состоящий из двух дисков с тремя лопастями между ними. Барабан соединен с тихоходным валом редуктора.
Угловая приставка монтируется только при резке сырья на кубики. Внутри приставки находится горизонтальный диск, по краю которого закреплено 60 вертикальных ножей.
Сырье, поступившее через загрузочный бункер, попадает внутрь барабана, центробежной силой отбрасывается к внутренней поверхности корпуса и лопастями смещается вниз, к гребенчатым ножам. Гребенчатыми ножами делается несколько продольных параллельных надрезов в нижней части плода; сырье режется в поперечном направлении ножами, находящимися на вращающемся горизонтальном режущем диске. Затем отрезается пласт (по высоте).
При необходимости резать сырье на кружки снимают угловую приставку и сменный гребенчатый нож. Сырье разрезается на кубики со стороной 7 или 10 мм, на столбики со стороной 5 или 10 мм, на кружки толщиной 5 или 7 мм. Производительность машины 2000 кг/ч.
Все овощерезки (корнерезки, лукорезки, шинковальные машины) оборудуют загрузочными бункерами высотой не менее 600 мм. На рабочих местах у этих машин должны быть толкатели для подачи сырья. Место укладки сырья на овощерезках должно находиться на расстоянии не менее 600 мм от рабочих органов.
Ножи резательных машин закрывают кожухами, сблокированными с пусковыми устройствами, Блокировка должна обеспечивать отключение электродвигателя от сети и торможение ножей при открывании кожуха.
Источник: З.А. Кац. Производство сушеных овощей, картофеля и фруктов. Изд. 2-е, перераб. и доп. «Легкая и пищевая промышленность». Москва. 1984