Материал: Процесс измельчения пищевого сырья

.4 Механизм для размола кофе МКК-120

Механизм (рис. 4) состоит из корпуса, присоединительного вала, крышки, двух пластмассовых резервуаров, червячного шнека, двух жерновов подвижного и неподвижного, и механизма регулирования зазора между жерновами [4].

Принцип действия. Механизм приводится в действие универсальным приводом МКN-11 (производства ПНР).

Вращение от вала привода передается на присоединительный валик и шнек. Продукт из загрузочного резервуара подается к шнеку, который предварительно измельчает его и продвигает к жерновам. Окончательное измельчение продукта происходит между жерновами.

Регулирование степени помола (величины зазора между жерновами) производится специальной гайкой. Измельченный продукт поступает в нижний резервуар.

Рисунок 4 - Механизм для размола кофе МКК-120

- корпус; 2 - вал; 3 - крышка; 4, 5 - резервуар; 6 - шнек; 7 - неподвижный жернов; 8 - подвижный жернов;    9 - регулировочная гайка

3. Техническая характеристика размолочных машин и механизмов

Техническая характеристика основных размолочных машин и механизмов представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Техническая характеристика размолочных машин и механизмов

4. Анализ современных машин для размола кофе

На предприятиях общественного питания все больше применяются кофемолки Савария и автоматические кофемолки итальянского производства типа МС-99, MD-2000, MPN А.

Кофемолка Савария (рис. 5) предназначена для размола обжаренных зерен черного кофе. Она состоит из пустотелого корпуса 7 и загрузочной воронки 3, основание которой, представляющее собой металлическую оправу 4, присоединяется к регулировочной гайке 6. С помощью заслонки 5 можно изменять количество подаваемых к размолочным дискам зерен кофе или полностью прекратить их подачу. Измельченный кофе ссыпается в сосуд дозатора 2 или в кофеварочную чашу, которая устанавливается на специальной вилке 1, укрепленной в нижней части корпуса. Дозирующий рычаг 8, если его повернуть до отказа, позволяет получить порцию кофе [3].

Рисунок 5 - Кофемолка Савария

- вилка; 2 - сосуд дозатора; 3 - загрузочная воронка; 4 - металлическая оправа; 5 - заслонка; 6 - регулировочная гайка; 7 - корпус; 8 - рычаг

Производительность машины - 60 кг/ч, время, затрачиваемое на размол 100 г. зерен кофе, - 6 с, скорость вращения жерновов - 1420 об/мин, потребляемая мощность - 1,5 кВт, масса - 55 кг.

Правила эксплуатации. Небольшое количество поджаренных зерен кофе засыпают в воронку до начала работы, при этом заслонка 5 должна быть закрыта, размалывают их, включив электродвигатель и открыв заслонку. Затем закрывают заслонку и определяют тонкость помола. При необходимости изменяют тонкость помола с помощью регулировочной гайки 6. Для достижения мелкого помола регулировочную гайку поворачивают вправо, грубого помола - влево. Оптимальная работа на кофемолке достигается, когда дозатор заполнится на ²/₃ объема. После окончательного размола кофе выключается электродвигатель. После разгрузки дозатора процесс либо повторяется, либо прекращается. По окончании работы кофемолка очищается сухой тканью или щеткой.

Основные характеристики автоматических кофемолок итальянского производства типа, MD-2000 (рис. 6), MPN А (рис. 7), МС-99 (рис. 8) представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Основные характеристики автоматических кофемолок итальянского производства типа MD-2000, MPN А, МС-99

Представленные в таблице типы кофемолок различаются в основном по применяемым жерновам (конические и плоские), которые измельчают кофейные зерна в порошок.

В моделях с плоскими жерновами (MD-2000, MPN А), которые представляют собой два стальных диска с канавками на сторонах, нижний жернов - вращающийся, верхний - неподвижный. Для достижения заданной степени помола в кофемолках имеется регулировочная гайка, позволяющая изменять зазор между жерновами.

При высокой скорости вращения жерновов (1400 об/мин) оборудование перегревается, появляется вероятность подгорания кофе, поэтому их рекомендуется использовать при средней (10 кг/ч) и малой (7,2 кг/ч) производительности, так как их жернова рассчитаны на помол 300 кг кофе в сутки.

Рисунок 6 - Кофемолка MD-2000

Рисунок 7 - Кофемолка MPN А

В кофемолках с коническими стальными жерновами (МС-99) нижний жернов, на поверхности которого имеется геликоидная канавка, тоже вращающийся, верхний - неподвижный и по форме точно соответствует нижнему жернову. Зазор между жерновами также регулируется для получения требуемого помола. Скорость вращения в кофемолках с коническими жерновами меньше (450 об/мин), чем с плоскими, но производительность выше (12 кг/ч), поэтому перегрев в процессе работы маловероятен, и жернова рассчитаны на помол до 1000 кг кофе в сутки.

Рисунок 8 - Кофемолка МС-99

.1 Сравнение технических характеристик машин для размола кофе

Для выбора технологического оборудования для размола кофе необходимо сравнить их основные технические характеристики (таблица 3).

Таблица 3 - Сводная характеристика машин для размола кофе

При сравнении основных технических характеристик машин для размола кофе, можно выделить следующее: у машины МИК-60 производительность намного выше, чем у других машин. Но, так как жернова машины МИК-60 плоские, использовать ее на полную мощность не рекомендуется. Потому что при высокой скорости вращения жерновов (1400 об/мин) оборудование перегревается, появляется вероятность подгорания кофе, поэтому их рекомендуется использовать при средней (10 кг/ч) и малой (7,2 кг/ч) производительности, так как их жернова рассчитаны на помол 300 кг кофе в сутки. В таком случае можно отдать предпочтение машине МС-99 с коническими жерновами и более компактными размерами. Скорость вращения в кофемолках с коническими жерновами меньше (450 об/мин), чем с плоскими, но производительность выше (12 кг/ч), поэтому перегрев в процессе работы маловероятен, и жернова рассчитаны на помол до 1000 кг кофе в сутки.

5. Расчет технологического оборудования для измельчения

В размолочных механизмах (МИК-60, МИП-II-1 и МС12-15) за один оборот вращающегося жернова измельчается определенная масса продукта, ограниченная пространством между жерновами [5].

Для дисковых жерновов (МИК-60) это пространство определяется по формуле

V = , (5)

где D_max - максимальный диаметр жернова, м;

D_min - минимальный диаметр жернова, м;

b - зазор между жерновами, м.

Для жерновов, имеющих форму усеченного конуса (МИП-II-1 и МС12-15) пространство между жерновами определяется по формуле

V = , (6)

где h - высота жернова, м;

б - угол конусности.

Следовательно, производительность механизма Q при частоте вращения n, плотности продукта с и коэффициенте заполнения продуктом пространства между жерновами ???? рассчитывается по формуле

Q = 3600 · V · n · с · ???? (7)

Производительность валковых размолочных механизмов пропорциональна объему продукта, поступающего через зазор между валками.

Объем продукта, поступающего через зазор между валками в 1 с, определяем по формуле

V = L · b · v, (8)

где L - длина валков, м;

b - ширина зазора между валками, м;

v - окружная скорость, м/с.

Окружную скорость валка определяем по формуле

v = р · n · D, (9)

где D - диаметр валка, м;

n - частота вращения стационарного валка, с^-1.

Массу продукта, проходящего между валками в 1 с, определяем по формуле

m = V · с · ????, (10)

где ???? - коэффициент заполнения зазора, зависящий от степени разрыхления продукта (???? ~ 0,3).

Тогда производительность механизма может быть рассчитана по формуле

Q = 3600 · р · n· D · L · b · с ·???? (11)

5.1 Определение производительности машины МИК-60 для размола кофе

Основные технические данные: максимальный диаметр жернова D_max = 0,07 м, зазор между жерновами 0,0005 м, частота вращения жернова n = 23,7 c^-1, коэффициент заполнения продуктом пространства между жерновами ???? = 0,2, плотность продукта с = 550 кг/м³.

Объем пространства между жерновами определим по формуле (37)

V =  =  = 0,00000645 м³.

После подстановки числовых значений в формулу (39) производительность механизма будет равна

Q = 3600 · V · n · с · = 3600 · 0,00000645 · 23,7 · 550 · 0,2 = 60,5 кг/с.

6. Правила эксплуатации размолочных машин и механизмов

Перед включением механизмов проверяют надежность закрепления их в гнезде привода и опробуют работу машины на холостом ходу, после чего загружают подготовленный для измельчения продукт. Проталкивать продукт руками или какими-либо предметами, кроме толкателя, запрещается [2].

Перед началом работы на механизме МДП-II-1 необходимо проверить правильность его сборки. Фиксатор шпоночного валика должен находиться в его кольцевой канавке, а зазор между размолочными валками должен быть одинаковым по всей их длине.

Для получения крупного помола зазор должен составлять 1,5 мм. Величину зазора устанавливают вращением рукоятки. При растирании мака зазор должен быть минимальным (0,2…0,3 мм). При этом не должно быть трения между валками. Бункер необходимо надежно закрепить защелками, а скребки установить без перекосов. Для крупного помола орехов (размер частиц 5…12 мм) устанавливают рифленый валок с крупными канавками (15 канавок в валке). Для среднего помола орехов (размер частиц 4…8 мм) устанавливают валок со средними канавками (26 канавок в валке).

Для мелкого помола орехов (размер частиц до 4 мм) устанавливают валок с мелкими канавками (40 канавок в валке) и пропускают через валки предварительно измельченный продукт.

Для растирания орехов и мака устанавливают гладкий валок. Продукт подают в рабочую камеру равномерно. Если в процессе измельчения или растирания продукт налипнет на поверхность валка, необходимо прижать к ней винтом нож скребка.

Перёд началом работы на механизмt МИП-II-1 регулировочной гайкой устанавливают необходимую степень помола (крайнее левое положение гайки соответствует минимальной величине частиц, т.е. 0,2 мм; при вращении гайки по часовой стрелке зазор увеличивается). Затем устанавливают приемную тару, включают 1-ю скорость привода и пробным измельчением продукта уточняют величину помола.

В машине МИК-60 для регулирования зазора между жерновами необходимо открыть откидную крышку, снять загрузочный бункер, отпустить стопорный винт, крепящий рукоятку к кольцу, снять рукоятку и отпустить стопорный винт, фиксирующий кольцо на резьбовой втулке. После этого, приподняв и провернув против часовой стрелки кольцо относительно резьбовой втулки, следует переместить фланец с закрепленным на нем неподвижным жерновом в положение, обеспечивающее минимальный зазор между жерновами (при дальнейшем вращении возникает звук от трения жерновов друг о друга). Поворот осуществляется рукояткой. После установки минимального за-зора кольцо снимают с резьбовой втулки и вновь устанавливают в положение, при котором фиксатор рукоятки показывает на шкале «0». Затем фиксируют кольцо на резьбовой втулке и закрепляют рукоятку стопорным винтом. Поворотом рукоятки устанавливают необходимую степень помола.

После этого, открыв откидную крышку машины, загружают в бункер зерна кофе, а на разгрузочную трубу, отжав прижимную планку, надевают пакет. Далее, опустив планку, прижимают пакет к трубе и включают машину нажатием на пусковую кнопку. Измельченный кофе лопатками вращающегося диска выбрасывается в трубу для выгрузки. После окончания помола машину останавливают, отжимают прижимную планку и снимают пакет.

При работе с приемным бункером к трубе для разгрузка вместо пакета прижимают трубку-удлинитель.

В процессе эксплуатации машины МИК-60 жернова постепенно изнашиваются и зазор между ними увеличивается, что приводит к увеличению размера частиц продукта. При износе жерновов резко падает производительность машины МИК-60 и кофе сильно нагревается. По мере износа жерновов необходимо производить регулировку зазора или установить новые жернова. Один раз в 6 месяцев следует полностью разбирать механизм регулирования и наносить смазку на поверхность расточки крышки. Ежедневно рекомендуется протирать влажной мягкой тканью окрашенные поверхности машины.

Отдельные неисправности, возникающие в процессе эксплуатации машин и механизмов, могут быть устранены обслуживающим персоналом. Если механизмы МС12-15 и МИП-II-1 не обеспечивают мелкого помола, необходимо очистить зубья размолочных поверхностей или отрегулировать зазор между ними.

В механизме МКК-120 для регулирования степени помола необходимо ослабить болт со звездообразной головкой, стопорящий гайку регулятора, и установить необходимый зазор. Затем болт завернуть. Регулировку производить во время работы привода.

7. Техника безопасности при эксплуатации измельчительного и резательного оборудования

Измельчительное и резательное оборудование широко используется при предпродажной подготовке продуктов в розничной торговле и в системе общественного питания. Этот вид оборудования считается весьма опасным, так как в качестве рабочих органов применяются ножи, сегменты, терки, вальцы, лопасти, которые имеют острые режущие кромки и предназначены для распиловки костей, нарезки, измельчения, перемешивания мяса, овощей и других продуктов. Особая опасность заключается в том, что продукты для обработки подаются порциями в рабочую зону, где рабочие органы имеют высокие кинематические характеристики (скорость, частоту вибрации, ускорение и т.д.).

Основные виды травм, которые имеют место при эксплуатации измельчительно-резательного оборудования:

возможность поражения электрическим током;

механические травмы от воздействия открытых передач приводного механизма;

порезы, проколы, переломы костей конечностей при попадании их в рабочую зону.

Персонал, обслуживающий измельчительное и резательное оборудование, в первую очередь должен знать его опасные зоны, которыми являются участки машин, где чаще всего возможны случаи травматизма при нарушении правил эксплуатации или техники безопасности. Опасные зоны бывают как снаружи, так и внутри машины. Наружные опасные зоны возникают в основном при наличии открытых передач приводного механизма. При эксплуатации измельчительного и резательного оборудования большую опасность создают не только рабочие органы, но и приводной механизм с электродвигателем. Поэтому мясорубки, электропилы, колбасорезки, хлеборезки и другие машины требуют от обслуживающих лиц особого внимания. К эксплуатации измельчительного и резательного оборудования допускаются лица, сдавшие техминимум и прошедшие инструктаж по технике безопасности [3].

Прежде чем начать работу на машине, ее необходимо осмотреть, проверить правильность сборки, надежность крепления узлов и механизмов, состояние ограждения, а также зануление, или заземление, корпуса. Следует обратить внимание на исправность электрической проводки и рубильников. В случае выявления напряжения на корпусе машины, искрения проводки или других дефектов эксплуатировать машину до их устранения запрещается. При обнаружении признаков ненормальной работы машины ее необходимо остановить, отключить от электрической сети и повесить табличку: «Не включать, неисправно!». Устранение неисправностей электромотора, проводки, выключателей должен производить специалист-электрик.

Во время работы мясорубок запрещается проталкивать мясо руками, а пользоваться только специальными деревянными толкателями. Для предупреждения травм все мясорубки с диаметром горловины загрузочной воронки от 45 мм и выше должны иметь предохранительные кольца, которые устанавливают над входным отверстием.

Повышенную опасность представляет резательное оборудование, у которого зона обслуживания находится вблизи от невидимого движущегося ножа. К этому оборудованию относят хлеборезки с дисковыми ножами, а также колбасорезки.

Строго запрещается работать на измельчительных и резательных машинах при снятом верхнем кожухе, отсутствии конечного выключателя и снятом механизме заточки.

Готовность машины к работе проверяют, вращая вручную установочный диск. Машина считается исправной, если во время полного оборота дискового ножа по большей орбите все звенья работают без помех, излишнего стука и трения. Исправность концевого выключателя проверяется при работе машины на холостом ходу.

Категорически запрещается при включенном электродвигателе снимать щетки с дискового ножа, направлять и проталкивать заправленный продукт.

В процессе эксплуатации машин для нарезания гастрономических продуктов возникает необходимость заточки ножа. Чтобы заточить нож, нужно обязательно выключить электродвигатель, снять лоток для укладки продукта и защитный щиток. Затем следует установить заточное устройство на крышке, надежно закрепить его зажимом и включить электродвигатель. После заточки электродвигатель выключают, снимают заточное устройство и ставят на место щиток. Нож очищают от пыли и загрязнений деревянной лопаточкой с навернутой на нее чистой полотняной тряпкой и моют горячей водой при выключенном двигателе.

После окончания работы машину выключают. Рядом с машиной размещают плакаты и предупредительные надписи по технике безопасности.

Заключение

Механическое технологическое оборудование предприятий общественного питания - необходимое и наиболее важное звено соответствующих производств. Оно включает большую группу кулинарных машин и аппаратов, эксплуатируемых индивидуально или в составе поточно-механизированных автоматических линий по переработке пищевого сырья.

Правильный выбор и эффективная эксплуатация технологического оборудования позволяют повысить качество обслуживания клиентов торговых предприятий и предприятий общественного питания, интенсифицировать труд обслуживающего персонала, снизить затраты физического труда, уменьшить потери сырья и удельные расходы энергии.

Для того чтобы в процессе работы измельчительное оборудование обеспечивало высокое качество выпускаемой продукции, необходимую производительность, минимальные потери сырья и расход электроэнергии при высоком уровне надежности и безопасности, следует знать его конструктивные особенности, режимные и технические характеристики, принципы работы системы управления, а также общие правила размещения и эксплуатации.

В курсовой работе были выполнены все поставленные цели и задачи.

Изучены современные машины для размола кофе и проведено сравнение этого оборудования по техническим характеристикам. На основе сравнения был сделан вывод о том, что лучше отдать предпочтение машине для размола кофе МС-99 с коническими жерновами и более компактными размерами, способной размолоть до 1000 кг кофе в сутки.

Применение современного измельчительного оборудования позволяет повысить производительность труда, сократить затраты и облегчить труд работников предприятий массового питания, улучшить качество изделий и сократить время обслуживания клиентов. Экономическая эффективность - непременное условие применения техники.

Список использованной литературы

1 Былинская Н.А., Леенсон Г.Х. Механическое оборудование предприятий пищевых производств. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 2007. - 295 с.

Золин В.П. Технологическое оборудование предприятий общественного питания: Учеб. для нач. проф. образования. - 2-е изд., испр. - М.: ИРПО, изд. центр «Академия», 2000. - 256 с.

Ботов М.И., Елхина В.Д., Голованов О.М. Тепловое и механическое оборудование предприятий торговли и общественного питания: учебник для нач. проф. образования. - 2-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 464 с.

Попов В.Д., Стабников В.Н., Лисянский В.М., Процессы и аппараты пищевых производств. М.: Агропромиздат, 2005. - 511 с.

Кошевой Е.П. Практикум по расчетам технологического оборудования пищевых производств. - Спб, ГИОРД, 2005. - 232 с.