Покращення структурно-механічних та органолептичних властивостей готових ковбасних виробів

Орел, Віктор Валерійович

Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7141

Назва:	Покращення структурно-механічних та органолептичних властивостей готових ковбасних виробів
Автори:	Батраченко, Олександр Вікторович Орел, Віктор Валерійович
Ключові слова:	м'ясорізальний вовчок;органолептичні властивості;структурно механічні властивості;подавальний механізм
Дата публікації:	14-гру-2022
Короткий огляд (реферат):	Метою досліджень є покращення структурно-механічних та органолептичних властивостей готових ковбасних виробів шляхом вдосконалення процесу подрібнення м’яса у вовчку на прикладі моделі К7-ФВП-160. Об’єкт досліджень – процеси взаємодії робочих органів м'ясорізального вовчка К7-ФВП-160 з сировиною. Предмет дослідження – закономірність впливу параметрів взаємодії процесів в робочих органах м'ясорізального вовчка з сировиною на структурномеханічні та органолептичні властивості готових ковбасних виробів. Для досягнення поставленої мети в роботі вирішувались такі задачі: - проаналізувати стан і дати оцінку конструктивним способам подачі м’ясної сировини у вовчках; - експериментальним шляхом дослідити вплив обробки тиском м’ясного фаршу на його структурно-механічні та органолептичні показники та органолептичні показники готових ковбасних виробів; - здійснити дослідження чисельними методами процесу подачі м’яса шнеком вовчка та виявити вплив напружень в м’ясній сировині, які інтенсифікують покращення структурно-механічних та органолептичних показників готових ковбасних виробів; - на підставі результатів досліджень запропонувати нове конструктивне виконання робочих органів вовчка К7-ФВП-160, які забезпечать поліпшення структурно-механічних та органолептичних показників ковбасних виробів. Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:3 - експериментально доведено, що обробка тиском м’ясного фаршу покращує його структурно-механічні та органолептичні показники та органолептичні показники готових ковбасних виробів; - на основі експериментальних досліджень та чисельного моделювання процесу подачі м’яса шнеком вовчка виявлено, що дія зсувних напружень в м’ясній сировині інтенсифікує покращення структурно-механічних та органолептичних показників готових ковбасних виробів; - встановлено напрямки та значення швидкості м’ясної сировини та тиску в ній при її подачі шнеком вовчка в його робочому циліндрі. Практичне значення одержаних результатів: - використання запропонованої конструкції масуючого блоку забезпечує підвищення якості готових ковбасних виробів при подрібненні м’ясної сировини у вовчку К7-ФВП-160 завдяки поліпшенню їх структурно-механічних та органолептичних показників. Очікуваний економічний ефект від впровадження запропонованих рекомендацій становить близько 80 тис. грн на рік. В магістерській роботі виконано техніко-економічне обґрунтування роботи, проведено огляд типів конструкцій вовчків, які застосовуються в харчовій промисловості, описано принцип роботи технологічної лінії по виготовленню варених ковбас та конструкцію вдосконаленого вовчка К7-ФВП-160. Було проведено огляд відомих літературних джерел та виконано аналіз конструкцій вузлів вовчків. Визначено задачу, що потребує вирішення – покращення якості отримуваного продукту. Виконано технологічний, міцнісний та кінематичний розрахунки.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу):	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7141
Розташовується у зібраннях:	133 Галузеве машинобудування (Обладнання переробних і харчових виробництв)

Файли цього матеріалу:

Файл	Опис	Розмір	Формат
КРМ Орел.pdf Restricted Access	Магістерська кваліфікаційна робота складається із вступу, 2 розділів, висновків, списку використаних джерел. Роботу викладено на 103 сторінках, містить 48 рисунків, 5 таблиць.	7.83 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії

Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики

Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.

Extracted text

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління

МАГІСТЕРСЬКА КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА

магістр
(освітньо-кваліфікаційний рівень)

на тему

ПОКРАЩЕННЯ СТРУКТУРНО-МЕХАНІЧНИХ ТА
ОРГАНОЛЕПТИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ГОТОВИХ КОВБАСНИХ
ВИРОБІВ

Виконав: студент 2 курсу, групи мПВ-76
спеціальності 133 Галузеве машинобудування

Орел В. В.

Керівник доц. Батраченко О. В.

Рецензент

Черкаси 2022
РЕФЕРАТ
Покращення структурно-механічних та органолептичних властивостей
готових ковбасних виробів. - Магістерська кваліфікаційна робота.
Обсяг роботи. Магістерська кваліфікаційна робота складається із вступу, 2
розділів, висновків, списку використаних джерел. Роботу викладено на 103
сторінках, містить 48 рисунків, 5 таблиць.
Метою досліджень є покращення структурно-механічних та
органолептичних властивостей готових ковбасних виробів шляхом вдосконалення
процесу подрібнення м’яса у вовчку на прикладі моделі К7-ФВП-160.
Об’єкт досліджень – процеси взаємодії робочих органів м'ясорізального
вовчка К7-ФВП-160 з сировиною.
Предмет дослідження – закономірність впливу параметрів взаємодії
процесів в робочих органах м'ясорізального вовчка з сировиною на структурно-
механічні та органолептичні властивості готових ковбасних виробів.
Для досягнення поставленої мети в роботі вирішувались такі задачі:
- проаналізувати стан і дати оцінку конструктивним способам подачі
м’ясної сировини у вовчках;
- експериментальним шляхом дослідити вплив обробки тиском м’ясного
фаршу на його структурно-механічні та органолептичні показники та
органолептичні показники готових ковбасних виробів;
- здійснити дослідження чисельними методами процесу подачі м’яса
шнеком вовчка та виявити вплив напружень в м’ясній сировині, які інтенсифікують
покращення структурно-механічних та органолептичних показників готових
ковбасних виробів;
- на підставі результатів досліджень запропонувати нове конструктивне
виконання робочих органів вовчка К7-ФВП-160, які забезпечать поліпшення
структурно-механічних та органолептичних показників ковбасних виробів.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:
2

- експериментально доведено, що обробка тиском м’ясного фаршу
покращує його структурно-механічні та органолептичні показники та
органолептичні показники готових ковбасних виробів;
- на основі експериментальних досліджень та чисельного моделювання
процесу подачі м’яса шнеком вовчка виявлено, що дія зсувних напружень в м’ясній
сировині інтенсифікує покращення структурно-механічних та органолептичних
показників готових ковбасних виробів;
- встановлено напрямки та значення швидкості м’ясної сировини та
тиску в ній при її подачі шнеком вовчка в його робочому циліндрі.
Практичне значення одержаних результатів:
- використання запропонованої конструкції масуючого блоку
забезпечує підвищення якості готових ковбасних виробів при подрібненні м’ясної
сировини у вовчку К7-ФВП-160 завдяки поліпшенню їх структурно-механічних та
органолептичних показників.
Очікуваний економічний ефект від впровадження запропонованих
рекомендацій становить близько 80 тис. грн на рік.
В магістерській роботі виконано техніко-економічне обґрунтування роботи,
проведено огляд типів конструкцій вовчків, які застосовуються в харчовій
промисловості, описано принцип роботи технологічної лінії по виготовленню
варених ковбас та конструкцію вдосконаленого вовчка К7-ФВП-160.
Було проведено огляд відомих літературних джерел та виконано аналіз
конструкцій вузлів вовчків. Визначено задачу, що потребує вирішення –
покращення якості отримуваного продукту.
Виконано технологічний, міцнісний та кінематичний розрахунки.
Ключові слова: м'ясорізальний вовчок, шнек, органолептичні властивості,
структурно механічні властивості, подавальний механізм, стискання м’яса.
3

ABSTRACT
Improvement of structural-mechanical and organoleptic properties of finished
sausage products. - Master's qualification thesis
Scope of work. Master's qualification work consists of an introduction, 2 sections,
conclusions, a list of sources used, the work is outlined on 103 pages, contains 48 figures,
5 tables.
The purpose of the research is to improve the structural-mechanical and
organoleptic properties of ready-made sausage products by improving the process of
grinding meat in a wolfhouse using the K7-FVP-160 model as an example.
The object of research is the interaction processes of the working organs of the
meat-cutting wolf K7-FVP-160 with raw materials.
The subject of the study is the regularity of the influence of the parameters of the
interaction of processes in the working organs of the meat-cutting wolf with raw materials
on the structural-mechanical and organoleptic properties of finished sausage products.
To achieve the set goal, the following tasks were solved in the work:
- to analyze the condition and give an assessment of the constructive ways of
supplying meat raw materials in wolf farms;
- to experimentally investigate the effect of pressure treatment of minced meat on
its structural-mechanical and organoleptic indicators and on the organoleptic indicators
of finished sausage products;
- to carry out research using numerical methods of the process of feeding meat with
a wolf screw and to reveal the influence of stresses in meat raw materials, which intensify
the improvement of the structural-mechanical and organoleptic indicators of finished
sausage products;
- on the basis of the research results, propose a new constructive implementation
of the working organs of the K7-FVP-160 wolf, which will ensure improvement of the
structural-mechanical and organoleptic indicators of sausage products.

The scientific novelty of the obtained results is as following:
4

- it has been experimentally proven that pressure treatment of minced meat
improves its structural-mechanical and organoleptic indicators and the organoleptic
indicators of finished sausage products;
- on the basis of experimental studies and numerical modeling of the process of
feeding meat with a wolf screw, it was found that the action of shear stresses in raw meat
intensifies the improvement of the structural-mechanical and organoleptic indicators of
finished sausage products;
- the directions and value of the speed of the meat raw material and the pressure in
it when it is fed by the worm screw in its working cylinder are established.
The practical significance of the results obtained:
- the use of the proposed design of the kneading block ensures an increase in the
quality of finished sausage products when grinding raw meat in the K7-FVP-160 wolf
grinder due to the improvement of their structural, mechanical and organoleptic
indicators.
The expected economic effect from the implementation of the proposed
recommendations is about UAH 80,000 per year.
In the master's thesis, the technical and economic justification of the work was
performed, an overview of the types of constructions of sausages used in the food industry
was carried out, the principle of operation of the technological line for the production of
cooked sausages and the design of the improved sausage K7-FVP-160 were described.
A review of known literary sources was conducted and an analysis of the
constructions of wolf knots was performed. The problem that needs to be solved is defined
- improving the quality of the received product.
Technological, strength and kinematic calculations were performed.
Key words: meat grinder, auger, organoleptic properties, structural mechanical
properties, feeding mechanism, meat compression.
5

ЗМІСТ
Вступ ..........................................................................................................…..........8
1. Наукові дослідження з підвищення якості обробки сировини у
вовчку………………………………………………………………………….....11
1.1 Огляд результатів відомих досліджень…………………………………....11
1.1.1 Структурно-механічні властивості м’яса та фаршу, отриманого у
вовчку ………………………………………………………………....11
1.1.2 Конструкції вовчків та їх подавальних механізмів …..…………….15
1.1.3 Висновки та задачі досліджень…..………………………………….30
1.2 Методики теоретичних та експериментальних досліджень……………...31
1.2.1 Методика визначення структурно-механічних характеристик та
органолептичних властивостей сировини і готової продукції……31
1.2.2 Методика оцінки чисельними методами деформованого стану м’яса
при його подачі шнеком вовчка ………………………………..……38
1.3 Результати наукових досліджень……………………………….…………..41
1.3.1 Результати визначення структурно-механічних характеристик та
органолептичних властивостей сировини і готової продукції…....41
1.3.2 Результати оцінки чисельними методами деформованого стану
м’яса при його подачі шнеком вовчка………………………….……57
1.4 Розробка технічного рішення, яке спрямоване на підвищення якості
обробки сировини у вовчках ………………………………………………...61
2. Проектування модернізованого обладнання………………………………..…64
2.1 Опис розроблюваного апарату……………………………………...……….64
2.1.1 Опис технологічної лінії………………………………….…....………..64
2.1.2 Опис розроблюваної машини ………………………..………….…...66
2.2 Технологічний розрахунок вовчка…………………….........……….………72
2.2.1 Оцінювання показників різального інструменту вовчка.......... …....72
2.2.2 Визначення продуктивності вовчка .....................................................78
2.2.3 Розрахунок споживаної потужності приводу вовчка ............ .…....81
6

2.3 Міцнісний розрахунок деталей вовчка ..................................................…….84
2.3.1 Розрахунок ножа вовчка на міцність ..........................................………84
2.3.2 Розрахунок вихідної решітки на міцність та жорсткість ...........….85
2.3.3 Розрахунок робочого шнеку ...................................................…….…...90
2.4 Кінематичний розрахунок клинопасової передачі вовчка................... …94

Висновки……………………………………………………………….....……99
Список літератури
Додатки
Додаток 1. Копія наукової фахової статті в віснику Черкаського державного
технологічного університету
Додаток 2. Копія тези доповіді на 84 Міжнародній науковій конференції
“Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у XXI
столітті”
Додаток 3. Копія тези доповіді на 85 Міжнародній науковій конференції
“Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у XXI
столітті”
Додаток 4. Копія тези доповіді на 87 Міжнародній науковій конференції
“Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у XXI
столітті”
Додаток 5. Копія тези доповіді на ІІІ Міжнародній науково-практичній
конференції «Інноваційні технології та перспективи розвитку
м’ясопереробної галузі»
Додаток 6. Копія тези доповіді на ХI Міжнародній науково-технічній
конференції "Наукові проблеми харчових технологій та промислової
біотехнології в контексті євроінтеграції"

7

ВСТУП

Харчова промисловість потребує висококваліфікованих спеціалістів, здатних
успішно експлуатувати технологічне обладнання, пропонувати нові технічні та
технологічні рішення, створювати нові зразки обладнання.
У сучасних умовах розвиток технологічних процесів виробництва м'ясних
продуктів характеризується швидкістю та використанням нових прогресивних
методів обробки та відповідного обладнання. У той же час на харчових
підприємствах є великий парк діючого обладнання зразків, що встановилися. Для
забезпечення належної експлуатації діючого обладнання, освоєння нових типів
технологічного обладнання, набуття навичок проектування нових прогресивних
конструкцій необхідно отримати вичерпні знання про особливості конструкцій та
експлуатацію існуючих типів машин.
Близько 70% операцій технологічного процесу виробництва ковбасних
виробів та фаршових напівфабрикатів займають операції з подрібнення м'ясної
сировини. Вони значною мірою визначають якість і вихід готового продукту.
Одним з основних видів подрібнювального обладнання м'ясопереробних
виробництв були і залишаються вовчки.
Вовчок – це машина для середнього подрібнення м'ясної сировини.
М’ясорізальні вовчки (промислові м’ясорубки) є таким видом обладнання, що
входить до складу усіх технологічних ліній по виготовленню ковбасних виробів та
м’ясних консервів. Незважаючи на відносну простоту конструкції вовчків, до
ефективності їх роботи висуваються суворі вимоги, оскільки якість обробки
м’ясної сировини на вовчку значною мірою визначає якість готового продукту.
Вовчок вважається однією з найбільш відповідальних машин у
технологічній лінії по виготовленню ковбасних виробів. Це пояснюється
визначальним впливом роботи вовчка на якість готового продукту.
8

З огляду на це значна увага повинна приділятись не лише забезпеченню
ефективної роботи вовчків та довговічності вузлів, а й впливу робочих органів
вовчка на органолептичні властивості кінцевого продукту .
Вирішення вказаних задач і є метою даної магістерської роботи
Метою досліджень є покращення структурно-механічних та
органолептичних властивостей готових ковбасних виробів шляхом вдосконалення
процесу подрібнення м’яса у вовчку на прикладі моделі К7-ФВП-160.
Об’єкт досліджень – процеси взаємодії робочих органів м'ясорізального
вовчка К7-ФВП-160 з сировиною.
Предмет дослідження – закономірність впливу параметрів взаємодії
процесів в робочих органах м'ясорізального вовчка з сировиною на структурно-
механічні та органолептичні властивості готових ковбасних виробів.
Для досягнення поставленої мети в роботі вирішувались такі задачі:
- проаналізувати стан і дати оцінку конструктивним способам подачі
м’ясної сировини у вовчках;
- експериментальним шляхом дослідити вплив обробки тиском м’ясного
фаршу на його структурно-механічні та органолептичні показники та
органолептичні показники готових ковбасних виробів;
- здійснити дослідження чисельними методами процесу подачі м’яса
шнеком вовчка та виявити вплив напружень в м’ясній сировині, які інтенсифікують
покращення структурно-механічних та органолептичних показників готових
ковбасних виробів;
- на підставі результатів досліджень запропонувати нове конструктивне
виконання робочих органів вовчка К7-ФВП-160, які забезпечать поліпшення
структурно-механічних та органолептичних показників ковбасних виробів.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:
- експериментально доведено, що обробка тиском м’ясного фаршу
покращує його структурно-механічні та органолептичні показники та
органолептичні показники готових ковбасних виробів;
9

- на основі експериментальних досліджень та чисельного моделювання
процесу подачі м’яса шнеком вовчка виявлено, що дія зсувних напружень в м’ясній
сировині інтенсифікує покращення структурно-механічних та органолептичних
показників готових ковбасних виробів;
- встановлено напрямки та значення швидкості м’ясної сировини та
тиску в ній при її подачі шнеком вовчка в його робочому циліндрі.
Практичне значення одержаних результатів:
- використання запропонованої конструкції масуючого блоку
забезпечує підвищення якості готових ковбасних виробів при подрібненні м’ясної
сировини у вовчку К7-ФВП-160 завдяки поліпшенню їх структурно-механічних та
органолептичних показників.
Для розв’язання визначених задач в роботі були використані теоретичні і
експериментальні методи досліджень. Аналітичне дослідження процесу подачі
м’ясної сировини виконувалось на основі чисельних методів.
Експериментальна частина досліджень включала дослідження впливу
обробки м’ясної сировини тиском на її структурно-механічні та органолептичні
властивості.
Обробка експериментальних даних здійснювалась методами математичної
статистики з використанням програмного продукту "CurveExpert".
Очікуваний економічний ефект від впровадження запропонованих
рекомендацій становить близько 80 тис. грн на рік.

10

РОЗДІЛ 1.
НАУКОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ З ПІВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ОБРОБКИ
СИРОВИНИ У ВОВЧКУ

1.1 Огляд результатів відомих досліджень
1.1.1 Структурно-механічні властивості м’яса та фаршу, отриманого у
вовчку

Структурно-механічні властивості м'яса та фаршу досліджені в роботах [1-
6]. Величина зусилля розрізання м’ясної сировини також досліджувалася в роботах
[7-12]. Однак у зазначених роботах йдеться переважно про дослідження
властивостей яловичини, тоді як для свинини та курки подібні результати
здебільшого відсутні. Також у більшості відомих робіт значення структурно-
механічних характеристик м’ясної сировини наводяться при температурі близько
20 °С, тоді як в більшості випадків у промислових умовах сировину подрібнюють
при температурі не вище 4 °C. Не буде зайвим відзначити, що останнім часом
технологія годівлі худоби зазнала значних змін, які можуть змінити структурно-
механічні властивості м'ясної сировини.
М'ясний фарш можна розглядати як тверду систему з пружно-в'язкими
властивостями і певною просторовою структурою. Остання за своєю природою
відноситься до коагуляції, що підтверджено результатами мікроскопічних
досліджень.
Структурно-механічними показниками є фізичні фундаментальні
характеристики виробів. Вони проявляються при механічному впливі на
оброблюваний продукт і характеризують його опір зусиллям докладеним ззовні,
обумовлену будовою та структурою продукту. Ці характеристики використовують
для розрахунку процесів перебігу продуктів у робочих органах машин з метою
визначення їх механічних параметрів (кінематичних, динамічних та
геометричних); вони відображають суттєві аспекти якості продуктів. Крім цього,
11

структурно-механічні характеристики враховуються при розрахунку різних
фізичних процесів: масообмінних, термічних (кондуктивний, високочастотний та
інші види нагріву, випарювання та ін), гідромеханічних і т. д.
Структурно-механічні властивості у сфері практично незруйнованих
структур. Ці характеристики можна охарактеризувати законом Гука. Деформація
залишається постійною у часі, а після зняття напруги повністю та миттєво зникає.
Модуль миттєвої пружності, наприклад сосискового фаршу, для цієї зони
становить 1,23*-10 4 Па. При збільшенні напруги спостерігається процес пружної
післядії, після зняття напруги яка супроводжується миттєвим зменшенням
деформації на величину початкової е -3
о = 8,35*-10 , а потім поступовим зниженням
деформації до нуля. Перехід від пружних деформацій до процесу пружної післядії
спостерігається при напругах, що перевищують межу пружності, що лежить в
інтервалі 100-150 Па.
При подальшому збільшенні напруги спостерігається повзучість. Після
зняття напруги деформації спочатку миттєво зменшується на величину початкової,
а потім поступово до деякої залишкової величини, яка для всіх напруг при тому
самому часі після розвантаження постійна. При найбільшій напрузі, близькій до
межі плинності, відбувається часткове руйнування структури і починається
пластично-в'язкий перебіг з малим градієнтом швидкості. Воно характеризується
найбільшою ефективною в'язкістю. Ефективна в'язкість, що відповідає стану
повзучості, має величину, приблизно в 3 рази більшу (16-105 Па-с), так як перебіг
продукту відбувається практично без руйнування структури.
Під час деформації поведінка продуктів ковбасного, рибного і м'ясного
фаршу і т. п. при напругах, що перевищують граничну напругу зсуву,
характеризують граничною напругою зсуву (межею плинності) і в'язкістю в
залежності від виду прийнятої математичної моделі. Оскільки ці характеристики
визначаються при порівняно високих градієнтах швидкості та напруженнях зсуву,
вони є найбільш суттєвими в порівнянні з іншими для розрахунку переміщення
12

продуктів у робочих органах машин та апаратів. Вони ж глибше характеризують
внутрішню суть об'єкта, тобто його якісні показники.
При виготовленні харчових продуктів їх склад або склад вихідної суміші,
температура, час витримки тощо можуть відрізнятися від обумовлених стандартом.
Тому є важливим розглянути вплив деяких основних технологічних факторів на
величини зсувних характеристик. Ці дані дозволяють обґрунтувати параметри
оптимального процесу і, ґрунтуючись на них, розробити передумови для
автоматичного управління технологічними процесами, а також виконати
реологічні розрахунки робочих вузлів машин та апаратів.
Вплив концентрації водневих іонів (pH) на зсувні характеристики фаршу
вивчено в інтервалі значень pH від 3 до 10 . При цьому було встановлено, що при
pH, що має значення близько 5,0, досягається найбільша плинність (найменші
в'язкості і граничної напруги зсуву). При зміні pH на одиницю у бік збільшення або
зменшення значення, відповідного мінімуму в'язкості, її величини можуть
збільшуватися до 4-5 разів.
Вплив температури на характеристики зсуву фаршу було вивчено в області
від 2 до 35° С, її вимірювали термопарами, вмонтованими в склянку віскозиметра
РВ-8. У процесі технологічного циклу температура зазвичай коливається від 2 до
20 С. Збільшення температури викликає зниження значення всіх реологічних
характеристик, за винятком темпу руйнування структури. З підвищенням
температури зв'язку у водно-білково-сольових прошарках послаблюються
внаслідок зменшення в'язкості розчинника, що веде до послаблення міцності
структури загалом.
Вплив часу витримки на зсувні характеристики сирого фаршу важливо знати
як при виконанні експериментальних досліджень, так і для знаходження
оптимального часу витримки ковбасних виробів. Після механічного впливу на
сирий продукт для покращення його якості необхідний «відпочинок» з метою
відновлення структури (осадка ковбас, вистоювання тіста для пиріжків та
пельменів тощо). У перші 2 години старіння фаршу величини його зсувних
13

показників майже незмінні. При витримці 4-10 год зсувні показники збільшуються
до максимуму. Таким чином, час витримки 4-6 год є критичним, коли закінчується
процес мимовільного зміцнення і волога повністю насичує всі зв'язки. Подальша
витримка викликає зменшення значення всіх характеристик, що пояснюється
ослабленням структури або її елементів під впливом комплексу мікробіологічних
та біохімічних процесів.
Вплив жирності на характеристики зрушення фаршу якісно оцінюється по-
різному. Проф. Р. Хамм із співробітниками до гомогенатів найдовшого спинного
м'яза додавали свинячий топлений жир. Зі збільшенням кількості жиру (від 0 до
50%) межа текучості та в'язкість сильно зростають при 15 °С, при 20 °С зростають
незначно, а при 30 °С ці значення зі збільшенням вмісту жиру знижуються.
Збільшення температури призводило до зниження межі текучості та в'язкості, яка
була тим сильнішою, чим вищий вміст жиру у фарші. Приблизно при 24 ° С вміст
жиру майже не впливав на реологічні характеристики фаршу. Для свинячого
топленого жиру критичною температурою є 26,5 ° С. Якщо температура нижче,
жир набуває суцільний просторовий каркас кристалізаційного типу. Цілком
реально, як визначив Р. Хамм, що у суміші з водою та гомогенатами м'язової
тканини ця температура знижується до 24° С.
В. Д. Косий в результаті великих експериментів з виробничими
композиціями фаршу при температурі 20-22 ° С встановив, що при збільшенні
жирності завдяки додаванню жиру-сирцю (в основному свинини жирної або
напівжирної) зсувні характеристики, за винятком темпу руйнування структури ,
зменшуються.
Вплив тиску на зсувні характеристики сирого фаршу вивчали на
спеціальному віскозиметрі. При збільшенні тиску значення всіх показників
збільшуються. Виключення складає пластична в'язкість, яка практично не залежить
від тиску; відхилення дослідних величин від розрахункових вбирається у ±6%.
Зміна значень величин характеристик при різних тисках пояснюється головним
чином перерозподілом дисперсійного середовища в системі та зміною розміру
14

частинок і гідратних оболонок. Крім того, прикладений тиск викликає
переорієнтацію частинок, компактнішу їх упаковку з одночасним деформуванням;
кількість та обсяг повітряних порожнин скорочується. Все це веде до зміцнення
зв'язків між частинками і для руйнування системи потрібні більш інтенсивні
зовнішні дії.
1.1.2 Конструкції вовчків та їх подавальних механізмів
Вовчки призначені для подрібнення як незамороженого, так і замороженого
м'яса та іншої харчової сировини (сир, овочі та інше). Конструкція промислових
вовчків багато в чому є копією побутових м'ясорубок. Для підвищення
продуктивності вовчків головним чином збільшують геометричні розміри робочих
органів.
У комбінованих машинах окрім подрібнення можуть виконуватись також
інші технологічні операції: жилування м'яса, подрібнення кості, змішування з
сіллю і перемішування компонентів, бланширування, плавлення парою жирової
сировини та ін.
Вовчки характеризуються такими особливостями:
 вони придатні для різання з різним ступенем подрібнення будь-якої м’ясної
сировини з будь-яким вмістом сполучної тканини;
 різання (якщо цього, не вимагають особливі умови процесу, як, наприклад,
при подрібненні клеє-желатинової сировини), не супроводжується великими
зусиллями стискування, які можуть відпресовувати рідку фракцію;
 ріжучий механізм набирається так, що подрібнення сировини відбувається
послідовно, без зайвих витрат енергії і без зменшення продуктивності
машини;
 робочі зони машин можна легко розбирати для санітарної обробки і легко
складати для підготовки машини до подальшої роботи;
 конструкція машини не складна та вартість її є відносно не високою.

15

Конструкції м’ясорізальних вовчків розглянуті в таких джерелах [13-18].
Устрій вовчка можна показати на прикладі К6-ФВЗП-200 (рис. 1.1.1). Приймальний
бункер 1 вовчка змонтований на приймальному циліндрі 2, який прикріплений до
робочого циліндра 3. Робочий циліндр містить знімну гільзу 4 і відкидний рукав 5.
На виході з гільзи встановлений різальний комплект 6, який включає набір решіток
і ножів. Ріжучий механізм фіксується гайкою-маховиком 7. Робочий шнек
приводиться в дію від основного електродвигуна 8 через клинопасову передачу 9 і
редуктор 10. Живлення робочого шнека здійснюється двома живлячими шнеками
14, один з яких має праву навивку, а інший - ліву. Живлячі шнеки приводяться в
обертання електродвигуном 11 за допомогою черв'ячного редуктора 12 і зубчастої
передачі 13.

Рис. 1.1.1 – Конструкція вовчка К6-ФВЗП-200
Особливістю кінематичної схеми даного вовчка є наявність основного і
допоміжного механізмів (рис. 1.1.2). Основний механізм працює таким чином. Від
електродвигуна 1 потужністю 33,5 кВт і з частотою обертання валу 1500 хв-1 через
клинопасову передачу 2 отримує обертання вал І, від якого через шестерні 3
отримує обертання вал ІІ. Від вала рух передається через шліцьове з'єднання торця
робочому шнека 4, на якому встановлені деталі ріжучого комплекту 5.
16

Допоміжний механізм працює таким чином: від електродвигуна 6
потужністю 0,62 кВт і з частотою обертання валу 1500 хв-1 через муфту і черв'ячну
пару 7 отримує обертання вал ІІІ, від якого через шестерні 8 обертання передається
валу IV. На кінцях валів ІІІ і IV консольно закріплені живлячі шнеки 9. У вовчку
К6-ФВЗП-200 частота обертання ножа дорівнює частоті обертання робочого
шнека.
5 4 ІІ
3
9 І
1 2
8
м
ІІІ
IV
м
7 6
Рис. 1.1.2 – Кінематична схема вовчка К6-ФВЗП-200

Вовчок Seydelmann AG 160 виробництва машинобудівного заводу
«Maschinenfabrik Seydelmann KG» (Німеччина) представлений на рис. 1.1.3.
Вовчок має подавальний шнек розташований перпендикулярно до робочого
шнеку. Така компоновка дозволяє забезпечити компактну конструкцію і ефективну
подачу м'яса до робочого шнеку. Виконання подавального шнека конічним, діаметр
витків якого зменшується у напрямі подачі м'яса, гарантує і надійне захоплення
17

крупних шматків м'яса з бункера і надійну їх передачу в міжвитковий простір
робочого шнеку.
Конструкція машини виконана переважно з нержавіючої сталі, а подавальний
шнек виконується з спеціалізованого чавуну. Діаметр решіток даної моделі вовчка
– 160 мм. Горловина, з встановленим різальним комплектом, має захисний кожух з
електроблокуванням приводу машини, що підвищує безпеку праці оператора.
Бункер має об'єм 400 л і також оснащений захисним пристосуванням – рамкою з
електроблокуванням.

а) б)
Рис. 1.1.3 Вовчок Seydelmann AG 160:
а) – зовнішній вигляд вовчка; б) – конічний подавальний шнек

Вовчки марки MaDo мають свої конструктивні відмінності. Фахівці
німецької фірми Maschinenfabrik Dornhan GMBH (торгівельна марка «MaDo»)
проаналізували сучасні технології різання м'ясної сировини і виявили одну з
причин зниження ефективності роботи вовчків.
18

У вовчках MaDo (рис. 1.1.4) створена технологія подрібнення м'ясної
сировини при від’ємній температурі: -12°С÷-10°С. При такій температурі м’язова
та сполучна тканини набувають однорідних механічних властивостей, при цьому
міцність сировини стає однорідною. Завдяки цьому створюються умови, що
виключають попадання сполучної тканини між ножами і решітками, і система „ніж-
решітка” працює без перенавантажень. Як видно з рис. 1.1.4, з метою реалізації
розробленої технології обробки сировини, вовчок MaDo оснащений
теплоізолюючим кожухом і кришкою бункеру, які необхідні для запобігання
відтаванню початкової замороженої сировини.
Для подрібнення м'ясної сировини при від’ємних температурах фахівці
фірми MaDo внесли ряд змін до конструкції вовчка. Незвичайною є конструкція
робочого шнека: він складається зі сталевого валу і закріпленого на ньому
полімерного шнека (рис. 1.1.5, а).

Рис. 1.1.4 Вовчок MaDo

Полімерний шнек, контактуючи з сировиною, утворює антифрикційну пару
з низьким коефіцієнтом тертя ковзання, знижуючи таким чином витрати енергії на
19

подачу сировини. Крім того, полімерний гвинтовий корпус шнека виконує роль
термоізолятора, перешкоджаючи нагріванню сировини.

а) б)
Рис. 1.1.5. Вдосконалені робочі органи вовчків MaDo:
а) – робочий шнек збірної конструкції, який складається з металевого валу та
полімерного шнека; б) - гільза робочого циліндру вовчка

Ще цікавим є рішення конструкції робочого циліндра вовчка. Гладкий
робочий циліндр містить металеву гільзу, яка має гвинтові пази (рис. 1.1.5, б).
Вовчки MEW 621 та MEW 727 На рис. 1.1.6 Вовчок MEW 621 оснащено
транспортером безперервної дії для відведення обробленої сировини, що дозволяє
інтегрувати його в технологічну лінію. Вовчок MEW 727 показаний у варіанті
використання його із технологічними візками, він має вбудований механізм
завантаження сировини (підйомник) із гідроприводом.
Окремо треба виділити конструкцію подавальних шнеків вовчка MEW 727
(рис. 1.1.7). В бункері є два подавальні шнеки, що мають зустрічне обертання. Вони
можуть бути полімерними, а можуть виготовлятись з металу, із використанням
оригінальних конструкторських рішень. Загальна мета застосування нового
конструктивного рішення подавальних шнеків – це забезпечення додаткових етапів
подрібнення сировини задля збільшення питомої продуктивності машини і
20

зменшення енергоємності її роботи. Представлена конструкція подавальних шнеків
дозволяє отримати два додаткових етапа подрібнення сировини.
Так в бункері в зоні захоплення сировини шнек має не суцільні витки, а
окремі ділянки (рис. 1.1.7, а), що дозволяє в бункері вовчка проводити попереднє
подрібнення підмороженої м’ясної сировини. При цьому заморожені блоки
сировини мають бути попередньо роздроблені на спеціалізованих дробарках.
Застосування на кінці кожного витка в зоні захоплення сировини циліндричних
ділянок, концентричних до осі шнека, дозволяє забезпечити виконання двох
суперечливих вимог – малої товщини витка шнека задля надійного захоплення
кускової сировини в бункері і великої товщини витка задля ефективного
шлюзування зазору між шнеком і робочим циліндром. Завдяки цьому суттєво
мінімізовано зворотній потік сировини, чим збільшується продуктивність вовчка.

а) б)
Рис. 1.1.6 – Вовчки марки MaDo:
а) – вовчок MaDo MEW 621; б) – вовчок MaDo MEW 727

21

а) б)
Рис. 1.1.7 Подавальні шнеки вовчка MaDo MEW 727:
а) – зовнішній вигляд шнеків; б) – передня опора із радіальними ребрами

Кожний шнек на кінці свого останнього витка має змінну різальну вставку,
закріплену різьбовим з’єднанням (рис. 1.1.7, б). Ці різальні вставки, разом із
радіальними ребрами пластини-опори передніх кінців шнеків, утворюють різальні
пари, які при обертанні подавальних шнеків подрібнюють сировину, що подається
до шнеку робочого. Таким чином, у вовчках фірми MaDo перед тим, як потрапити
до різального комплекту сировина проходить 2 додаткові етапи подрібнення, а, як
відомо кількість етапів подрібнення сировини дозволяє підвищити питому
продуктивність вовчка і зменшити питому енергоємність під час роботи.
Завдяки прийнятим заходам (застосування нових конструкцій шнеків, гільзи
робочого циліндру, ножів та прийнятої технології подрібнення замороженої
сировини) встановлена потужність вовчків MaDo в 1,5÷2 рази нижча, ніж у вовчках
інших фірм-виробників.
Вовчки-мішалки CFS ComboGrind мають таку перевагу, як компактність
конструкції при одночасно великому об'ємі завантажувального бункера (рис. 1.1.8).
Цьому сприяє модифікована геометрія бункера, конструкція перемішуючого
пристрою та система подачі сировини до різального вузла. Діаметр різального
комплекту – 250 мм. Об'єм бункера може набувати двох значень – 1000 і 1500 л.
У бункері знаходиться одновальний перемішуючий пристрій, різноспрямовані
лопаті забезпечують ефективне змішування сировини, та її подачу до робочих
22

шнеків вовчка. Лопаті мішалки мають округлу форму і гладку поверхню, що
дозволяє уникнути деформації великих шматків м'яса.

а)

б) в)
Рис. 1.1.8 Вовчок-мішалка CFS ComboGrind:
а) – зовнішній вигляд вовчка; б) – конструкція змішувального валу;
в) – робочі шнеки

Є два робочих шнека, вони входять в зачеплення один з одним і обертаються
назустріч. Подача сировини до різального комплекту здійснюється не робочим
шнеком і робочим циліндром, а захопленням сировини між двома шнеками або,
точніше, гвинтами з широким витком (за принципом дії подібним до шприца для
наповнення ковбас). Така система подачі володіє перевагами:
23

 подача сировини здійснюється без її надмірного стискування;
 мінімізується зворотний відтік сировини з робочої камери;
 забезпечується надійна подача навіть в'язкої сировини (такої як заздалегідь
подрібнений фарш);
 забезпечується самоочищення шнеків.
У конструкції машини передбачений ряд автоматизованих функцій
(регулювання рівня заповнення, збереження і застосування заданих рецептур
змішуваних компонентів, система зважування, дозування і контроль температури
сировини).
Вовчок-дробарка CFS MaxiGrind HD (рис. 1.1.9) представляє той тип
машин, які мають ще більш прогресивну конструкцію, ніж моделі, описані вище.
Як було зазначено, у вовчку-дробарці попереднє подрібнення блоку на шматки
може здійснюватися різними способами і, відповідно, при різному
конструкторському виконанні машини.

а) б)
Рис. 1.1.9 Вовчок-дробарка CFS MaxiGrind:
а) – зовнішній вигляд вовчка; б) – схема подрібнення заморожених м'ясних
блоків
24

Подрібнення блоку можливе за допомогою додаткового спеціалізованого
пристрою – дробарки з робочими органами тієї або іншої конструкції. Проте слід
визнати що більш раціональним є застосування модифікованих елементів самого
вовчка – подавального шнека, що має підвищену міцність витків із загостреними
ребрами. У цьому сенсі конструкція вовчка CFS MaxiGrind HD є наступним кроком
у вдосконаленні процесу подрібнення заморожених м'ясних блоків.
Конструкція машини містить лише один робочий шнек який виконує і
функції подрібнюючого подавального шнека і функції шнека робочого. Шнек має
оригінальну захищену патентом конструкцію (рис. 1.1.10): захоплююча частина
шнека має 1 виток великого кроку з загостреним ребром, ця частина виконує
функцію захоплення м'ясного блоку і його попереднього подрібнення. Нагнітаюча
частина шнека має 6 витків постійного кроку, вона виконує функції
транспортування шматків м'ясного блоку в робочому циліндрі і нагнітання
сировини крізь різальний комплект вовчка. Виконанню цих вимог сприяє великий
діаметр шнека (використовуються решітки діаметром 400 мм).

а) б)
Рис. 1.1.10 Конструкція універсального робочого шнека
вовчка-дробарки CFS MaxiGrind:
а) – зовнішній вигляд шнека; б) – процес подрібнення сировини витком
шнека

25

Застосування подібної схеми подрібнення заморожених блоків сировини
дозволяє отримати наступні переваги:
 спрощення конструкції і зменшення вартості машини за рахунок виключення
габаритного і масивного подавального шнека, його підшипникових опор і
приводу;
 зменшення габаритів машини і використання виробничої площі;
 спрощення і зменшення часу підготовки вовчка до роботи і його санітарної
обробки.
Вовчок-дробарка MaDo GIGANT MEW 734 також призначений для
подрібнення заморожених блоків сировини. При цьому забезпечено можливість
подрібнення блоків із температурою до -25°С, а також, на відміну від багатьох
інших, і свіжої свиної шкірки крізь вихідну решітку із отворами діаметром 3 мм.
Причому слід зазначити, що машина також має лише один шнек.
Можливість застосувати такі вкрай мілкі отвори вихідної решітки (як для
вовчків-дробарок) досягається за рахунок створення додаткової нагнітальної сили
робочого шнека, конструкція якого також запатентована. На рис. 1.1.12
представлено зовнішній вигляд робочого шнека і деталі різального комплекту, а
також наведено схему подрібнення замороженої м’ясної сировини.
Підвищення нагнітального тиску досягається збільшенням діаметру валу
шнека в зоні робочого циліндру та зменшенням в цій зоні висоти витків шнека. Як
відомо, шнеки із малою висотою витків та із великим радіусом обертання
володіють підвищеною нагнітальною здатністю і якнайкраще підходять для
пресування сировини. Такий тип шнеків використовується, в тому числі, в зернових
шнекових екструдерах, в робочій камері яких створюються тиски порядку 50 атм.
Як видно з рис. 1.1.12, б, попереднє подрібнення блоку сировини
здійснюється загостреним витком в зоні захоплення м’яса в бункері (на зразок
вовчків CFS MaxiGrind та Seydelmann GX 400). Після цього отримані шматки
сировини нагнітаються під підвищеним тиском в різальний комплект вовчка, де і
26

проходять декілька стадій подрібнення. Треба додати, що поряд з цим, забезпечено
можливість подрібнення свіжого м’яса без заміни робочих органів.

Рис. 1.1.11. Вовчок-дробарка MaDo GIGANT MEW 734

а) б)

Рис. 1.1.12 Робочі органи вовчка-дробарки MaDo GIGANT MEW 734:
а) – зовнішній вигляд робочого шнека та різального комплекту; б) – схема
процесу подрібнення сировини робочим шнеком та різальним комплектом

27

Вовчок-дробарка CFS UniGrind є машиною, цікавою з точки зору
технологічних можливостей і застосованих конструкторських рішень (рис. 1.1.13,
1.1.14). У конструкції машини застосовані найпередовіші технічні рішення
сучасних вовчків-дробарок.

а) б)
Рис. 1.1.13 Вовчок-дробарка CFS UniGrind:
а) – зовнішній вигляд вовчка; б) – схема подрібнення розморожених м'ясних
блоків

а) б)
Рис. 1.1.14 Вовчок-дробарка CFS UniGrind:
а) – вбудований лопатевий насос CintiFlow; б) – деталі різального комплекту
28

Вовчок призначена для подрібнення дроблених заморожених м'ясних блоків,
дефростованих (після попереднього розморожування) блоків і парного м'яса з
досягненням високого ступеня подрібнення (використовують вихідні грати з
отворами до 3 мм).
У раніше відомих конструкціях вовчків-дробилок можливість дрібного
подрібнення не була реалізована . Причиною є великий гідравлічний опір руху
м'яса в дрібних отворах, що мають велику довжину, тобто в дрібних отворах
решіток великої товщини. Як відомо, товщина решіток у вовчках-дробарках
виконується значною, оскільки для проходження великих шматків подрібненого
м'ясного блоку необхідно мати ріжучий вузол великого діаметру. Тому необхідно
дотримуватися заданої механічної жорсткості грат великого діаметру.
Підвищення жорсткості решіток досягається збільшенням їх товщини, що
призводить до збільшення гідравлічного опору отворам. У такому випадку
робочий шнек, розташований у робочому циліндрі, не може подолати підвищений
гідравлічний опір різального вузла і робота машини стає неможливою.
З метою подолання опору отворів малого діаметру в конструкції цього
вовчка-дробарки застосовано наступне технічне рішення – в різальному вузлі, між
першою і другою парами «ніж-решітка», розміщено лопатевий ексцентриковий
насос CintiFlow, ротор якого насаджений на палець робочого шнека. Сировина,
попередньо подрібнена першою парою «ніж-решітка» під підвищеним тиском
лопатевим насосом нагнітається у вихідну решітку і остаточно подрібнюється. У
результаті забезпечується надійна і високопродуктивна робота вовчка-дробарки
навіть якщо використані вихідні решітки з дрібними отворами.
29

1.1.3 Висновки та задачі досліджень

Вовчок вважається однією з найбільш відповідальних машин у
технологічній лінії по виготовленню ковбасних виробів. Це пояснюється
визначальним впливом роботи вовчка на якість готового продукту.
З огляду на це значна увага повинна приділятись не лише забезпеченню
ефективної роботи вовчків та довговічності вузлів, а й впливу робочих органів
вовчка на органолептичні властивості кінцевого продукту .
Для досягнення поставленої мети в роботі необхідно вирішити наступні
задачі:
1) проаналізувати стан і дати оцінку конструктивним способам подачі
м’ясної сировини у вовчках;
2) експериментальним шляхом дослідити вплив обробки тиском м’ясного
фаршу на його структурно-механічні та органолептичні показники та
органолептичні показники готових ковбасних виробів;
3) здійснити дослідження чисельними методами процесу подачі м’яса
шнеком вовчка та виявити вплив напружень в м’ясній сировині, які
інтенсифікують покращення структурно-механічних та органолептичних
показників готових ковбасних виробів;
4) на підставі результатів досліджень запропонувати нове конструктивне
виконання робочих органів вовчка К6-ФВП-160, які забезпечать
поліпшення структурно-механічних та органолептичних показників
ковбасних виробів.

30

1.2 Методики теоретичних та експериментальних досліджень
1.2.1 Методика визначення структурно-механічних характеристик та
органолептичних властивостей сировини і готової продукції
Експериментальні дослідження за допомогою методик, описаних в роботах
[19-23], проводились в інституті продовольчих ресурсів національної академії
Аграрних наук України м. Київ .

Рис. 1.2.1- Автор випускної кваліфікаційної роботи біля входу в
Інститут продовольчих ресурсів національної академії Аграрних наук
України

Дослідження напруження стандартної пенетрацї, модуля осьового стискання
та напруження зрізу основних видів м’ясної сировини, яка переробляється у
вовчках, кутерах і емульситаторах, а також готової продукції, виготовленої з такої
31

сировини, проводилось з використанням електромеханічної універсальної
випробувальної машину CMT2503 виробництва Shenzhen SANS Testing Machine Co
(КНР) (рис. 1.2.2-1.2.4). Електромеханічна універсальна випробувальна машина
SANSCMT2503 призначена для визначення міцності та структурно-механічних
властивостей різної сировини.

Рис. 1.2.2 -Універсальна випробувальна машина марки SANS CMT2503
лабораторії Інституту продовольчих ресурсів

Наявність змінних високоточних датчиків навантаження дає можливість
проводити вимірювання у широкому інтервалі навантажень від 5 Н до 5 кН.
Будова універсальної випробувальної машини складається зі станини, траверси,
навантажувальної рами, змінних датчиків навантаження та пристрою для розміщення
зразків, що досліджуються. Праворуч від навантажувальної рами розміщено
електронний блок калібрування силовимірювача, підсилювач датчика навантаження,
електронні блоки керування рухом траверси та діаграмної стрічки самописця.
32

У машині SANSCMT2503 закладено принцип замкненої цифрової системи
керування та вимірювань с використанням комп’ютера, на дисплей якого
виводиться вся потрібна інформація у цифровому або графічному вигляді. Для
керування всім процесом випробувань з комп’ютера виробником розроблено
спеціальне програмне забезпечення. Навантаження, подовження, переміщення,
графіки та частота обертання може відображатися на дисплеї в режимі реального
часу. Результати випробувань обробляються та зберігаються автоматично, є
можливість відкривати графіки та порівнювати їх. Максимальне вимірюване
зусилля, за допомогою SANS CMT2503, дорівнює 5 кН.

Рис. 1.2.3 - Загальний вигляд універсальної випробувальної машини
SANSCMT2503 (КНР)

Були використані такі насадки з інденторами: індентор циліндричний – для
визначення модуля осьового стискання Е; індентор конічний – для визначення
33

напруження стандартної пенетраціїΘ0; індентор – ніж з кутовим вирізом – для
визначення напруження зрізу Θзр.

а) б) в)
Рис. 1.2.4 - Індентори випробувальної машини SANS CMT2503:
а) - індентор циліндричний(досліджується яловичина);
б) - індентор конічний (досліджується свинина); в) - ніж з кутовим
вирізом універсальної (досліджується м’ясо курки)

Досліджуваною сировиною була яловичина І ґатунку, свинина нежирна та
курятина (філе) при температурі +4 °С.
Під час досліджень використовувалися зразки стандартизованих розмірів.
Швидкість руху індентора була 1,67·10-4 м/с при визначенні Е та 3,33·10-4 м/с при
визначенні Θ0іΘзр.
Модуль осьового стискання, Па визначався за виразом:
P h
E   0 , (1.1)
S0 h1
де P – зусилля стискання, Н (визначається на прямолінійній ділянці кривої
«навантаження-деформація»); S0 – початкова площа перерізу зразка, м2;
h0 – початкова висота зразка, м; h1 – висота зразка після стискання, м;
Напруження стандартної пенетрації, Па визначалось за формулою
П.О. Ребіндера:
P
0  k  , (1.2)

h2
34

де P – зусилля пенетрації, Н (визначається на прямолінійній ділянці кривої
«навантаження-деформація»); h – глибина занурення конуса, м;
kα – константа конуса (при α = 60º kα = 0,214).
Напруження зрізу,Па визначалося наступним чином:
P
зр  , (1.3)
S
де P – зусилля зрізу, Н; S – площа зрізу, м2.
Якість обробки сировини оцінювалась шляхом органолептичної оцінки
готових ковбасних виробів на їх відповідність вимогам нормативних документів.
Органолептичні показники готових ковбасних виробів досліджувалися за
методикою ДСТУ 4823.1:2007 "Продукти м'ясні. Органолептичне оцінювання
показників якості. Частина 1. Терміни та визначення понять" та ДСТУ 4823.2:2007
"Продукти м'ясні. Органолептичне оцінювання показників якості. Частина 2.
Загальні вимоги".
Методика полягала у наступному. Було створено дегустаційну комісію, яка
складалася з п’яти експертів, штатних працівників м’ясопереробного
підприємства. Дегустаційні випробування зразків проводилися за 5-бальною
шкалою шляхом надання комісії кодованих зразків досліджуваного продукту.
Зразки при органолептичних випробуваннях подавались анонімно. Експерти
дегустували досліджувані зразки в довільному порядку і оцінювали органолептичні
властивості. Аналіз результатів експертного оцінювання органолептичних
властивостей ковбас проводився з використанням процедур розрахунку середніх
величин.
Показники готового продукту визначалися на на розрізаному та цілому
(нерозрізаному) продуктах. Досліджувані показники якості цілого продукту такі:
зовнішній вигляд, запах (аромат), колір і стан поверхні, консистенція. Досліджувані
показники якості розрізаного продукту такі: колір, запах (аромат), вид і рисунок на
розрізі, структура і розподіл інгредієнтів, смак, щільність, соковитість, рихлість,
ніжність, пружність, крихкість, жорсткість, однорідність маси.
35

Органолептичні показники продукту визначалися за п'ятибальною шкалою
(таблиця 1.1).

Таблиця 1.1
Шкала оцінювання органолептичних показників продукту
Параметр Оцінка
Повна відповідність вимогам 5
Незначні невідповідності 4
Помітні невідповідності 3
Явні невідповідності 2
Виражені (грубі) невідповідності 1
Продукт не підлягає оцінюванню 0

Підраховувалась сума по кожному органолептичному показнику для кожної
проби, розраховувалися середні бали за показниками і загальна оцінка проби як
сума середніх балів за показниками.
Оцінювання ковбасних виробів за 5-бальною шкалою з урахуванням
коефіцієнтів вагомості органолептичних показників проводилося таким чином
(таблиця 1.2).
Якщо невідповідностей за органолептичними показниками не виявлено
(оцінка 5), коефіцієнт вагомості множився на 5. У разі встановлення
невідповідності коефіцієнт вагомості множився на найменший (найгірший) бал,
якщо таких невідповідностей кілька. Отримані за кожним показником бали
підсумовувались і ділились на 10.
Оцінка рівня якості продукту з урахуванням коефіцієнтів вагомості кожного
органолептичного показника в балах визначалася за формулою:
(К  Б)
Q  . (1.4)
якості
10
де К– коефіцієнт вагомості кожного органолептичного показника;
36

Б – оцінка кожного показника, бал;
10 – загальна сума числових значень коефіцієнтів вагомості органолептичних
показників.
Таблиця 1.2
Коефіцієнти вагомості органолептичних показників
Органолептичний показник Значення коефіцієнта вагомості
Зовнішній вигляд 1
Консистенція 2
Вигляд і колір продукту на розрізі, 3
рецептурний склад
Запах і смак продукту 4

37

1.2.2 Методика оцінки чисельними методами деформованого стану м’яса
при його подачі шнеком вовчка
З метою визначення структурно-механічних характеристик та
органолептичних властивостей сировини, напівфабрикатів і готової продукції
проводилось чисельне моделювання параметрів руху сировини з використанням
програмного комплекса SolidWorks Flow Simulation (рис. 1.2.5). Інформація для
моделювання бралася з робіт [24-27].
Даний програмний комплекс призначений для створення тривимірних
моделей течій рідин та газів у технічних і природних об’єктах, а також для
візуалізації течій методами комп’ютерної графіки. Течії можуть бути:
стаціонарними та нестаціонарними (що змінюються із часом), нестискуваними,
слабостискуваними та стискуваними. Комплекс ґрунтується на кінцево-об’ємному
методі вирішення рівнянь гідродинаміки та використовує прямокутну адаптивну
сітку із локальним подрібненням. Для апроксимації криволінійної геометрії з
підвищеною точністю використовувалась технологія підсіткового розділення
геометрії.
Процес моделювання руху рідини здійснювався за етапами:
1) створення розрахункової області («геометрії» об’єкта, що
досліджується) в САПР (системи SolidWorks 2022) та автоматичне імпортування
моделі в середовищі SolidWorks;
2) завдання виду математичної моделі (рідина, яка не стискається,
ламінарний потік; неньютоніська рідина; турбулентний потік тощо);
3) завдання граничних умов (вказування напрямку потоку рідини та
обмежувальних поверхонь);
4) завдання кінематичних параметрів робочого органу та фізико-
механічних параметрів сировини (частота обертання ножів, частота обертання
шнека, швидкість руху ножа, в’язкість рідини, густина рідини тощо);
38

5) завдання розрахункової сітки (використовувалась сітка із другим
рівнем локального подрібнення в зонах де контактують поверхні робочого органу
з сировиною);
6) завдання параметрів методів розрахунку (кількість ітерацій – 2000,
точність – 0,01, для швидкості використовувався другий порядок точності, для
тиску використовувався метод CGM);
7) проведення розрахунку;
8) представлення результатів розрахунку в графічній формі (візуалізація
результатів розрахунків) і збереження даних у файли.

Рис. 1.2.5 Область розрахунку при моделюванні подачі сировини шнеком
вовчка

Було використано тривимірну модель ламінарного руху нестисливої в’язкої
рідини, яка базується на рівняннях Нав’є-Стокса та суцільності середовища:
39


   1 1   
   p     S
t    р  р  

div  0 (1.5)

де  – векторне поле швидкостей; t – час; p – тиск;  – густина рідини;
р

 – динамічна в’язкість; S – масові сили.
Граничні умови задавались наступним чином:
- на вході в розрахункову область – вхід, нормальна швидкість – n 
гр 0
;
- бокова грань розрахункової області – вільний вихід – p  0
гр , 
гр  гр
    
при  ,n 0 , i ,n  0
гр при  ,n 0
;
- поверхня робочого органу – стінка, логарифмічний закон, що враховує

значення пісочної шорсткості в мкм, – n  0 ,   
гр гр ;
y
0
- поверхня робочої зони – стінка, логарифмічний закон, що враховує

значення пісочної шорсткості в мкм, – n  0   
гр , гр ;
y
0
Тут n , – нормальна і тангенціальна складові вектора швидкості, i ,i 1,2,3 –

проекції вектора швидкості на осі координат, n – вектор нормалі до границі.

40

1.3 Результати наукових досліджень
1.3.1 Результати визначення структурно-механічних характеристик
та органолептичних властивостей сировини і готової продукції

Враховуючи рекомендації [28-34] щодо всебічного зниження стиснення м'яса
при його подрібненні до стану фаршу, можна зробити висновок, що в граничному
випадку для подрібнення м'яса має бути застосоване обладнання, принцип дії якого
аналогічний принципу дії дайсерів або шпигорізок.
Подрібнення м'ясної чи жирової сировини на кубики однакового розміру
відбувається системою пластинчастих та серповидних ножів. Саме такий принцип
подрібнення дозволяє досягти найменшого стиску м'яса та видавлювання з нього
м'ясного соку. У даному контексті цікавим є питання про можливість використання
подрібненого таким чином м'яса як фаршу для виготовлення ковбасних виробів.
Згідно ДСТУ 4424:2005 "Виробництво м'ясних продуктів. Терміни та
визначення понять" м'ясний шрот- м'ясо, подрібнене на вовчку крізь решітку з
отворами діаметром 10-25 мм, м'ясний фарш - м'ясо, подрібнене на устаткуванні
крізь решітку з отворами діаметром 2-5 мм, м'ясна маса - тонкоподрібнена
пастоподібна маса, яку отримують під час відокремлення залишків м'яса від кісток.
Відповідно до ДСТУ 4437:2005 "Напівфабрикати м'ясні та м'ясо-рослинні посічені.
Технічні умови" м'ясний фарш - однорідна маса мазкої консистенції без кісток,
хрящів, жилок, грубої сполучної тканини, кров'яних згустків.
Отже, м'ясний фарш - це м'ясо, яке подрібнене на устаткуванні, в різальний
комплект якого входять перфоровані решітки. Це вказує на неминуче стискання
м'яса шнеком вовчка при його продавлюванні крізь отвори перфорованих решіток
різального вузла. Підсумовуючи вищесказане, виникає питання що до переваг і
недоліків застосування вовчків і шпигорізок для отримання м'ясних фаршів, які
використовують для виготовлення ковбасних виробів.
Для відповіді на дане питання нами досліджувались органолептичні та
структурно-механічні (СМВ) властивості м'ясної сировини після її переробки в
41

м'ясорубці та після подрібнення м'яса на кубики ножем вручну. Об'єктами
досліджень були (рис. 1.3.1):
 м'ясний фарш з яловичини вищого ґатунку, отриманий при подрібненні крізь
решітку м'ясорубки з отворами діаметром 5 мм;
 яловичина, нарізана ножем на кубики зі стороною 5 мм (ЯНК);
 ЯНК, яка була піддана дії тиску стискання Рст=0,2 МПа (відповідно до [10] в
різальному вузлі вовчка виникають тиски порядку 0,05-0,8 МПа залежно від
маси шматків вихідної сировини та залежно від гостроти різального
інструменту вовчка);
 ЯНК, яка була піддана дії тиску стискання Рст=0,4 МПа;
 м'ясна маса, отримана в процесі перетирання м'яса в зазорі між шнеком та
циліндром м'ясорубки при закритій вихідній решітці.

Обробка сировини тиском полягала у розміщенні шматочків сировини між
опорою та натискною плитою і у наступному встановленні вантажу масою m на
натискну плиту (рис. 1.3.2). Після 10 секунд дії тиску, сировина розвантажувалась
та підлягала вимірюванню СМВ та органолептичних властивостей.
Значення прикладеного тиску визначалось за відомим виразом

m  g
РСТ 
S , (1.6)

де m – маса вантажу, кг; g - прискорення вільного падіння, g=9,81 м/с2;
S – площа, на якій розміщена порція сировини, м2.

42

а) б)

в) г)
Рис. 1.3.1 - Загальний вигляд досліджуваних видів сировини:
а) – м'ясний фарш; б) – яловичина, нарізана кубиками; в) – яловичина,
нарізана кубиками та піддана дії тиску Рст=0,2 МПа;
г) – яловичина, нарізана кубиками та піддана дії тиску Рст=0,4 МПа.

Рис. 1.3.2 - Схема обробки м'ясної сировини тиском:
1 - опора; 2 - натискна плита; 3 - вантаж; 4 - м'ясна сировина.

43

Для визначення СМВ сировини використовувалась модифікована
електромеханічна універсальна випробувальна машина SANS CMT2503
лабораторії м’ясних продуктів Інституту продовольчих ресурсів НААН України (м.
Київ). Універсальна випробувальна машина SANS CMT2503 (Рис. 1.3.3),
призначена для визначення міцнісних та структурно-механічних властивостей
різних матеріалів. В ній використовується принцип замкненої цифрової системи
керування та вимірювань із застосуванням комп’ютера, на дисплей якого
виводиться необхідна інформація у графічному або цифровому вигляді. При цьому
результати випробувань автоматично обробляються та зберігаються в пам’яті
системи.
Визначались модуль осьового стискання Е та напруження стандартної
пенетрації Θпен сировини. Використовувались наступні насадки з інденторами:
циліндричний плунжер - для визначення Е (Рис. 1.3.3, г); індентор Magness-Teylor
- для визначення Θпен (Рис. 1.3.3, д). Під час досліджень сировину встановлювали
під індентор в циліндричній кюветі під траверсою машини, центруючи відносно
індентора, після чого вмикали привод. Швидкість руху індентора була 1,67·10-4 м/с
при визначенні Е та 3,33·10-4 м/с при визначенні Θпен.
Модуль осьового стискання визначався за виразом:

P h
E   0
S h , Па (1.7)
0 1

де P – зусилля стискання, Н (визначається на прямолінійній ділянці кривої
“навантаження-деформація”);
S0 – початкова площа перерізу зразка, м2;
h0 – початкова висота зразка, м; h1 – висота зразка після стискання, м.

44

а)

б) в)

г) д)
Рис. 1.3.3 - Універсальна випробувальна машина SANS CMT2503:
а) – загальний вигляд; б) - вимірювання модуля осьового стискання для
ЯНК; в) - вимірювання модуля осьового стискання для ЯНК, яка була
піддана дії тиску стискання Рст=0,2 МПа; г) – індентор у вигляді
циліндричного плунжера; д) – індентор Magness-Teylor.
45

Напруження стандартної пенетрації визначалось за формулою П. О. Ребіндера:

P
пен  k 
h2 , Па (1.8)

де P – зусилля пенетрації, Н (визначається на прямолінійній ділянці кривої
“навантаження-деформація”);
h – глибина занурення конуса, м; kα – константа конуса (при α = 60º kα = 0,214).

Рис. 1.3.4 - Залежність зміщення індентора Δh від прикладеного
навантаження N при визначенні модуля осьового стискання для сировини
різного виду: а) – яловичина, нарізана кубиками; б) – м'ясна маса; в)
– яловичина, нарізана кубиками та піддана дії тиску Рст=0,4 МПа; г) –
яловичина, нарізана кубиками та піддана дії тиску Рст=0,2 МПа; д) –
м'ясний фарш;

Коефіцієнт пропорційності модуля осьового стискання сировини відносно
м'ясного фаршу:
46

Ei
kE 
E , (1.9)
м.ф.

де Еі – модуль осьового стискання і-того виду сировини, Па;
Ем.ф. – модуль осьового стискання м'ясного фаршу, Па.

Коефіцієнт пропорційності напруження стандартної пенетрації:


k  i
 , Па (1.10)
м.ф.

де Θі – напруження стандартної пенетрації і-того виду сировини, Па;
Θм.ф. – напруження стандартної пенетрації м'ясного фаршу, Па.
47

Рис. 1.3.5 - Залежність зміщення індентора Δh від прикладеного
навантаження N при визначенні напруження стандартної пенетрації для
сировини різного виду: а) – яловичина, нарізана кубиками; б) – м'ясна
маса; в) – яловичина, нарізана кубиками та піддана дії тиску Рст=0,4
МПа; г) – яловичина, нарізана кубиками та піддана дії тиску Рст=0,2 МПа;
д) – м'ясний фарш;

Органолептичний аналіз проводився згідно ДСТУ 4823.1:2007 "Продукти
м'ясні. Органолептична оцінка показників якості. Частина 1. Терміни та визначення
понять" та згідно ДСТУ 4823.2:2007 "Продукти м'ясні. Органолептичне
оцінювання показників якості. Частина 2. Загальні вимоги". Визначалась цілісність
структури шматочків подрібненої сировини та здатність шматочків м'яса до
48

розшарування на окремі волокна та на пучки волокон при розтиранні шматочків
пальцями.
Результати визначення органолептичних та структурно-механічних
властивостей сировини наведені в таблиці 1.3.

Таблиця 1.3
Структурно-механічні та органолептичні властивості м’ясної сировини
№ Властивості сировини
Вид м'ясної
сировини
(консистенція)
1 ЯНК 57,27 1,71 51,58 1,80 -
2 ЯНК, Рст=0,2 48,68 1,45 46,09 1,61 -
МПа
3 ЯНК, Рст=0,4 36,45 1,09 43,62 1,52 -
МПа
4 М'ясний фарш 33,50 - 28,70 - +
5 М'ясна маса 21,37 0,64 15,09 0,53 +

Встановлено, що м'ясний фарш після подрібнення в м'ясорубці володіє
значно м'якшою консистенцією і кращими органолептичним властивостями в
порівнянні з яловичиною, нарізаною на кубики. Шматочки фаршу при розтиранні
їх пальцями розпадаються на окремі волокна та на пучки волокон (рис. 1.3.6).

49

Модуль осьового
стискання Е, кПа
Коефіцієнт пропор-
ційності kE
Напруження стандартної
пенетрації Θпен, кПа
Коефіцієнт пропор-
ційності kΘ
Здатність сировини до
розшаровування на
волокна

а) б)
Рис. 1.3.6 - Зразок фаршу, підданий роздавлюванню пальцями: а) – до
роздавлювання; б) – після роздавлювання

Яловичина, нарізана на кубики та піддана обробці тиском, за своїми
структурно-механічними властивостями наближається до м'ясного фаршу по мірі
збільшення значення прикладеного тиску. Однак навіть при тиску Рст=0,4 МПа
не спостерігається розшаровування шматочків на окремі волокна чи на пучки
волокон.
М'ясна маса володіє ще меншими значеннями структурно-механічних
властивостей та ще більш ніжною консистенцією в порівнянні з м'ясним фаршем.
Отримані результати дозволяють дійти висновку, що при переробці у вовчку
сировина подрібнюється не лише в поперечному напрямі частинок (внаслідок
різання парою ніж-решітка), а й в поздовжньому напрямі внаслідок розшарування
на волокна.
Означене знаходиться в повній відповідності зі структурою м’яса (рис. 1.3.7):
волокна сполучені між собою в коловому напрямку.
Таким чином, при роботі вовчка подрібнення м’яса (утворення нової площі
поверхні) відбувається за рахунок двох чинників:
1) різання ножем та решіткою;
2) розшарування на волокна під дією стискаючих та зсувних напружень.

50

Рис. 1.3.7 - Структура м’яса
Також були досліджені структурно-механічні властивості (таблиця 1.4)
готових ковбасних виробів (рис. 1.3.8, 1.3.9).

а) б) в) г)
Рис. 1.3.8 - Загальний вигляд досліджуваних видів ковбас, які виготовлені з
різної сировини:
а) – з м'ясного фаршу; б) – з яловичини, нарізаної кубиками;
в) – з яловичини, нарізаної кубиками та підданої дії тиску Рст=0,4 МПа;
г) – з яловичини, нарізаної кубиками та підданої дії тиску Рст=0,6 МПа.
51

а) б) в)
Рис. 1.3.9 - Визначення структурно-механічних властивостей готових ковбас:
а) - вимірювання модуля осьового стискання для виробу з ЯНК;
б) - вимірювання модуля осьового стискання для ковбаси з ЯНК, яка була
піддана дії тиску стискання Рст=0,4 МПа; в) – вимірювання зусилля зрізу для
виробу з ЯНК яка була піддана дії сили тиску 0,6 МПа.

Рис. 1.3.10 - Залежність зміщення індентора Δh від прикладеного
навантаження N при визначенні модуля осьового стискання для ковбас з
таких видів сировини:
а) – м'ясний фарш; б) – яловичина, нарізана кубиками;
в) – яловичина, нарізана кубиками та підданої дії тиску Рст=0,4 МПа;
г) – яловичина, нарізана кубиками та підданої дії тиску Рст=0,6 МПа.
52

Рис. 1.3.11 - Залежність зміщення індентора Δh від прикладеного
навантаження N при визначенні напруження стандартної пенетрації для
ковбас з сировини різного виду:
а) – м'ясний фарш; б) – яловичина, нарізана кубиками;
в) – яловичина, нарізана кубиками та підданої дії тиску Рст=0,6 МПа;
г) – яловичина, нарізана кубиками та підданої дії тиску Рст=0,4 МПа.
53

Рис. 1.3.12 - Залежність зміщення індентора Δh від прикладеного
навантаження N при визначенні напруження зрізу для ковбас з таких видів
сировини:
а) – м'ясний фарш; б) – яловичина, нарізана кубиками;
в) – яловичина, нарізана кубиками та підданої дії тиску Рст=0,6 МПа;
г) – яловичина, нарізана кубиками та підданої дії тиску Рст=0,4 МПа.

54

Таблиця 1.4
Структурно-механічні та органолептичні властивості ковбас
№ Властивості сировини
Вид м'ясної Модуль Напруження Напруже
сировини осьового стандартної ння зрізу Органолепти
(консистенція) стискання пенетрації Θзр, кПа чна оцінка
Е, кПа Θпен, кПа
1 ЯНК 285 124 133 3,1
2 ЯНК, Рст=0,4 249 96 104 3,6
МПа
3 ЯНК, Рст=0,6 217 87 89 4,2
МПа
4 М'ясний фарш 140 71 68 4,7

Встановлено, що ковбасні вироби з м'ясного фаршу після подрібнення в
м'ясорубці володіють значно м'якшою консистенцією і кращими органолептичним
властивостями в порівнянні з ковбасами, виготовленими з ЯНК.
При органолептичних дослідженнях виробу з фаршу, шматочки розділялись
на окремі волокна та пучки волокон. Вироби з ЯНК, після обробки тиском,
наближаються за своїми СМВ до ковбас з м'ясного фаршу по мірі збільшення
значення тиску. Однак навіть при тиску Рст=0,6 МПа їх структурно-механічні та
органолептичні властивості не досягають еталонних значень.
Найбільший модуль осьового стискання властивий виробу з яловичини, яка
нарізана кубиками (285 кПа). Для виробів з такої ж сировини, яка оброблена тиском
у 0,4 МПа та у 0,6 МПа, а також із м'ясного фаршу модуль осьового стискання
приймає суттєво менші значення (249 кПа, 217 кПа, 140 кПа відповідно).
Найбільше напруження стандартної пенетрації також спостерігається для виробів
з яловичині, яка нарізана кубиками (124 кПа), тоді як для ковбасних виробів з тієї
55

ж сировини, яка оброблена тиском у 0,4 МПа та у 0,6 МПа, а також для м'ясного
фаршу - 96 кПа, 87 кПа, 71 кПа відповідно.
Отримані результати дозволяють вважати, що саме вплив тиску при
подрібненні м'ясної сировини у вовчках і м'ясорубках визначає ніжну
консистенцію фаршу та готових ковбасних виробів з нього.
Можна стверджувати, що з точки зору технології виготовлення ковбас
м'ясний фарш - це м'ясо, яке нарізане та роздавлене. Нарізане м'ясо (кубики,
отримані на дайсері чи шпигорізці) не дозволяє досягти еталонних показників
готових ковбасних виробів.
Суто напруження стискання, які відповідають тиску в робочій камері
вовчка, не призводять до набуття сировиною, що нарізана на кубики, еталонних
значень структурно-механічних та органолептичних властивостей.
Обробку м'яса тиском у вовчках потрібно вважати позитивним процесом,
необхідним для отримання ковбасних виробів з високими органолептичними
властивостями. Ймовірним є визначальний вплив зсувних напружень при
подрібненні фаршу у вовчку.
Доцільним є корисне використання отриманих результатів для підвищення
якості отримуваної на вовчку продукції.
56

1.3.2 Результати оцінки чисельними методами деформованого стану
м’яса при його подачі шнеком вовчка
Шляхом чисельного моделювання процесу подачі м’ясної сировини шнеком
вовчка були отримані напрямки та значення швидкості сировини, а також значення
її тиску на витки шнеку (рис. 1.3.13-1.3.16).

Рис. 1.3.13- Значення швидкості м’ясної сировини (м/с) вздовж всього шнеку
при її подачі шнеком вовчка

Як слідує з даних, що наведені на рис. 1.3.13, напрямки та значення
швидкості сировини в робочому циліндрі вовчка істотно різняться між собою як в
осьовому, так і в радіальному вимірі.
Максимальна швидкість сягає 5 м/с на найбільшому радіусі витка шнеку.
Мінімальне значення швидкості сягає 0,5 м/с зонах посередині між витками. При
цьому спостерігається яскраво виражена різнонаправленість векторів швидкості
(див. рис. 1.3.14), що свідчить про наявність активного розминання м’ясної
сировини в робочому циліндрі при її подачі шнеком. Це ж саме говорить і про
наявність істотних зсувних напружень, що виникають в сировині при цьому.
57

а)

б)
Рис. 1.3.14 - Значення швидкості м’ясної сировини (м/с) в зоні верхнього
витка при її подачі шнеком вовчка: а) вид збоку; б) вид в ізометрії
58

Як видно з рис. 1.3.15, в нижній зоні шнеку інтенсивні крутильні та зсувні
деформації наявні на лише з однієї сторони витка, а з обох його сторін.
Максимальні значення швидкості сировини наявні в зонах контакту витка з
сировиною. По мірі віддалення від витка швидкість сировини різко зменшується,
зсувні деформації мінімізуються.

Рис. 1.3.15 - Значення швидкості м’ясної сировини (м/с) в зоні нижнього
витка при її подачі шнеком вовчка

Максимальне значення тиску сировини на витки шнеку сягає 1 МПа в зоні
останнього (по напрямку подачі сировини) витка (рис. 1.3.16). Якщо розглядати сам
останній виток, то значення тиску істотно збільшується по мірі збільшення радіусу
витка. В зоні валу шнеку тиск мінімальний.
Загалом, з отриманих результатів слідує, що при подачі м’ясної сировини
шнеком вовчка в ній виникають значні градієнти швидкості і тиску, що, врешті,
59

призводить до істотних зсувних деформацій в сировині та до істотної її
паскалізації.

Рис. 1.3.16-Значення тиску в м’ясній сировині (Па) в зоні останнього витка
шнеку

Це відповідає наведеним вище результатам експериментальних досліджень
та підтверджує позитивну роль тиску та зсувних деформацій для надання м’ясній
сировині покращених структурно-механічних та органолептичних властивостей
при її подрібненні у вовчку.
60

1.4 Розробка технічного рішення, яке спрямоване на підвищення якості
обробки сировини у вовчках
На основі наведених вище результатів досліджень та літературних джерел
[16-17, 35-36] було запропоновано технічне рішення з вдосконалення вовчка.
Вовчок К7-ФВП-160 виробництва ВАТ «Полтавамаш» показаний на рис.
1.4.1 Його конструкція має попит у м’ясопереробній промисловості протягом
багатьох років, що пояснюється високою продуктивністю роботи, надійністю і
компактністю машини. Відмітною особливістю його конструкції є розташування
подавального шнеку паралельно до шнеку робочого. Дану конструктивну
особливість і було використано при розробці нового технічного рішення.

Рис. 1.4.1 - Вовчок К7-ФВП-160

Технічні характеристики вовчка наступні: продуктивність – 5000 кг/год;
діаметр ножових решіток – 160 мм; місткість бункера – 250 л; висота завантаження
сировини – 1580 мм; висота вивантаження подрібненого продукту – 880 мм;
потужність приводу двигуна робочого шнека – 15 або 23 кВт; частота обертання
робочого шнека – 160 та 320 хв-1; потужність двигуна приводу подавального шнека
- 2,2 або 2,65 кВт; частота обертання подавального шнека – 21 та 42 хв-1.
61

Рис. 1.4.2 - Вовчок К7 – ФВП – 160: 1 – завантажувальний бункер; 2 –
редуктор; 3 – електродвигун; 4 – робочий шнек; 5 – набір решіток і ножів; 6 –
приймальний шнек; 7 – корпус шнеків; 8 – циліндр; 9 – станина; 10 – гайка;
11 – клинопасова передача; 12 – пульт управління
62

Запропоновано наступні конструктивні зміни шнекового механізму вовчка
(рис. 1.4.3). Механізм містить шнекову 1 та кулачкову 2 частини. Шнекова частина
призначена для подачі сировини крізь кулачкову частину 2, а також до різального
механізму вовчка. Кулачкова частина 2 призначена для розминання м'ясної
сировини з метою підвищення ніжності отримуваного фаршу.

Рис. 1.4.3 - Устрій розробленого шнекового механізму вовчка:
1 - шнекова частина; 2 - кулачкова частина

Запропоновані конструктивні зміни можуть бути легко реалізовані шляхом
заміни шнеків без зміни основної конструкції вовчка К7-ФВП-160.
63

РОЗДІЛ 2.
ПРОЕКТУВАННЯ МОДЕРНІЗОВАНОГО ОБЛАДНАННЯ

2.1 Опис розроблюваного апарату
2.1.1 Опис технологічної лінії

Технологічна лінія виготовлення ковбас призначена для виробництва
сосисок, сардельок та ковбас. Технологічна лінія включає (рис. 2.1) наступне
технологічне устаткування: дві вертикальні ємкості для яловичини та свинини,
ваговий бункер, два шнекові живильники, вакуумний кутер, вовчок, вакуумний
шприц безперервної дії і два столи конвеєри.
Посолене м'ясо в агрегаті з відділення засолу в ковшах елеватором для їх
підйому і спуску транспортується до завантажувальної воронки ємкостей. Після
завантаження і витримки (дозрівання) м'яса готують фарш. Для цього шнековим
живильником сировина (свинина, яловичина) по черзі транспортується у ваговий
бункер для подачі необхідної дози відповідно до рецептури виробів, що
виготовляються.
Відважування дози відбувається через днище вагового бункера, яке
відкривається. М'ясо потрапляє у вовчок та попередньо подрібнюється. Після цього
м'ясо завантажують у кутер, куди додають також шпик, харчові добавки, сіль,
розчин нітриту натрію та інші компоненти згідно рецептури на певний вид ковбаси.

64

Рис. 2.1 - Поточно-механізована лінія для виготовлення ковбас
1 — ємкість для свинини; 2 — ємкість для яловичини; 3 — шнековий
живильник свинини; 4 — шнековий живильник яловичини; 5 — ваговий
бункер; 6 — вовчок; 7 – вакуумний кутер; 8 — вакуумний шприц; 9 —
конвеєрний стіл; 10 – рама; 11, 12- термокамери.

В кутері фарш змішується та підлягає остаточному подрібненню, ступінь
якого залежить від виду ковбасних виробів, який виготовляється. Вакуумування
дозволяє зменшити кількість повітря у фарші, що збільшує термін придатності
готового продукту та покращує зовнішній вигляд зрізу ковбаси.
Подрібнений фарш завантажується у вакуумні шприци для наповнення
оболонок фаршем. Наповнені оболонки транспортуються по стрічці конвеєрних
столів до місць для перев'язки шпагатом і далі для навішування на палиці і рами.
Рами з ковбасними батонами рухаються на теплову обробку.

65

2.1.2 Опис розроблюваної машини
Використовуючи дані з [16, 35-36] був вдосконалений вовчок марки К7-
ФВП-160-01 призначений для подрібнення безкісткового м'яса і м'ясопродуктів
при виробництві фаршей для ковбасних і інших м'ясних виробів, охолоджених в
природних умовах до температури навколишнього середовища від плюс 10 до
плюс 12°С або спеціальною дією низьких температур за певних режимів від плюс
2 до плюс 3°С в товщі. Вовчок виготовляється в кліматичному виконанні УХЛ
категорії 4 по ГОСТ 15150-69.
Вовчок складається з наступних чотирьох частин (рис. 2.2). Живлячої
частини, куди входять: завантажувальна чаша 1, корпус шнеків 7, приймальний 6 і
робітник 4, горизонтально розташовані в корпусі шнеків. Ріжучої частини, куди
входять ножі та набір решіток 5 циліндр з внутрішнім спіральними ребрами 8 і
гайка 10, що служить для регулювання зазору між ножами і решітками в ріжучому
механізмі. Приводної частини, куди входять електродвигун 3, пост управління 12,
спеціальний циліндровий редуктор 2 і клинопасова передача 11. Станини 9, на якій
вмонтовуються всі складальні одиниці, деталі, електродвигун, пускова
електроапаратура і коробка електроустаткування, в якій розташовується захисно-
пускова апаратура. Вовчок відрізняється простотою конструктивного виконання,
зручний в обслуговуванні і під час проведення ремонтних робіт. Механізми вовчка
мають гарну доступність для санітарної обробки завдяки простоті демонтажу
робочих органів.
Основні технічні дані вовчка
Продуктивність, кг/год................................................................................3000
Об’єм завантажувальної чаші, м3..........................................................0,07
Номінальний діаметр решіток, мм...............................................................160
Тривалість безперервної роботи ріжучого інструменту, годин..................24
Встановлена потужність електродвигуна, кВт.............................................15
Габаритні розміри, мм:..............................................................1380×580×1250
Маса, кг.............................................................................................................600
66

А Б Б
1
91 6 * 10 4 *
Б
1 2
2
ст о п пу с к се т ь
1 1
3
9
Ви д А ( 1 : 2 ) л и с т 1
7
1 0 8 6
5
1 6 0 *
1 0 0 *
4
65 7 , 4 1
Б- Б М 1 : 1 л и с т 1
А- А ( 1 : 1 )
А
1 4
А

Рис. 2.2 Вовчок К7 – ФВП – 160-01 – завантажувальний бункер; 2 – редуктор;
3 – електродвигун; 4 – робочий шнек; 5 – набір решіток і ножів; 6 –
приймальний шнек; 7 – корпус шнеків; 8 – циліндр; 9 – станина; 10 – гайка;
11 – клинопасова передача; 12 – пульт управління
67

8844 55 8877 55
11 44 00   
11 33 00   
4455
11
33 55
4455 11 00 00 **
33 00
55 88 00
11 22 55 00 11 22 88 00
Принцип роботи вовчка. М'ясо шматочками масою до 1,0 кг подається в
завантажувальний бункер 1, звідки самоплив поступає до корпусу шнеків, де
захоплюється приймальням 6 і робітником 4 шнеками і транспортується в зону
ріжучого механізму. В ріжучому механізмі сировина подрібнюється до
потрібного ступеня подрібнення, який забезпечується шляхом установки
необхідної пари ніж-решітка.
Підготовка вовчка до роботи
Підготовку вовчка до роботи необхідно проводити в наступній
послідовності: відкрити щитки, відвернути зливну пробку редуктора і злити
залишки старого масла. Залити масло в редуктор згідно схеми мастила .
Провести санітарну обробку вовчка в наступній послідовності:
Відключити електроживлення і повісити табличку «Не включати!
Працюють люди». Зняти гайку. Витягнути підпору, ріжучий механізм 5 і робочий
шнек 4 за допомогою спеціального гачка, що поставляється разом з вовчком.
Всі поверхні, що мають контакт з сировиною, що переробляється, помити
(використовуючи миючі засоби), потім сполоснути гарячою водою і витерти
насухо. Ріжучий механізм 5, палець робочого шнека і втулку підпори змазати
несолоним харчовим жиром відповідно до інструкції з санітарної обробки
технологічного устаткування, діючій на підприємстві-споживачі і згідно схеми
мастила.
Пробним пуском перевірити правильність обертання шнеків. Зібрати вовчок
в зворотному порядку. При цьому гайку 10 сильно затягувати не слід.
Візуально перевірити справність вовчка і переконатися у відсутності
сторонніх предметів в завантажувальній чаші. Перевірити натяг приводных
ременів. Натягнення кожного ременя клиноременной передачі в середній між
шківами (при визначенні динамометром) повинне відповідати для ременя типу В
(Б) – 3.0 ± 0.2 кГс, при цьому стріла прогинання в точці додатку сил для ременів В
(Б) від 9,5 до 10,0 мм.
68

Встановити на вовчок робочий шнек. Встановити ріжучий механізм на пальці
робочого шнека і циліндрі вовчка. Затягнути притискну гайку 10, а потім ослабити
затягування, повернувши гайку на півоберта у зворотний бік. Остаточне
регулювання ступеня затягування ріжучого механізму провести в первинний
момент роботи вовчка на сировині.
Порядок роботи.
Перед початком робочої зміни необхідно провести зовнішній огляд вовчка і
перевірити візуально наявність заземлення вовчка і ящика електрокерування.
Увімкнути вимикач і повернути ключ в положення „Увімкнено” на посту
управління. Про наявність напруги сигналізує лампа «Мережа».
На початку роботи не рекомендується повністю наповнювати
завантажувальну чашу вовчка м'ясом. Слід завантажити невелику кількість
м'яса (8÷12 кг), увімкнути електродвигун, витримати пусковий момент, поки шнек
набере номінальну швидкість обертання і ріжучий механізм заповниться
продуктом, а потім повністю завантажити бункер.
Після завантаження чаші сировиною потрібно відрегулювати силу
затягування притискної гайки ріжучого механізму. Значне затягування притискної
гайки 10 приводить до збільшення сили тертя між ножами і решітками, що
викликає додаткове навантаження на двигун, перегрів ріжучого механізму і
готового продукту, а також може привести до заклинювання ножів. При надмірно
великих зазорах між ножами і решітками погіршуються умови різання м'яса.
Під час роботи за допомогою решіток ріжучий механізм змащується
сировиною. Тому треба уникати зайвих холостих обертів, коли в ріжучому
механізмі немає сировини, оскільки робота на «сухих» ножах і решітках приводить
до їх передчасного зношення. В кінці роботи вовчок зупиняють тільки після
повного вироблення сировини з бункера та циліндра.

69

Таблиця 2.1
Можливі несправності і методи їх усунення
№ Найменування Вірогідна Метод
п/п Несправності причина усунення
1 2 3 4
1 Вовчок не Відсутність напруги. Перевірити напругу.
включається, не Перегорілий запобіжник Замінити запобіжник
горить сигнальна ланцюга управління
лампа
2 Сторонній шум в Відсутність масла в Перевірити наявність
редукторі редукторі. масла в редукторі.
Відсутність мастила, Перевірити наявність
малий осьовий зазор в масла, встановити
підшипниках. додаткові прокладки
під кришки
підшипників
3 Гріються Відсутність мастила, Перевірити наявність
підшипники малий осьовий зазор в масла, встановити
редуктора підшипниках додаткові прокладки
під кришки
підшипників
4 Неякісне Затупився ріжучий Заточити ножі і ножові
подрібнення механізм.. решітки.
сировини Великий зазор між Відрегулювати
ножами і решітками. ріжучий механізм за
Ріжучі кромки ножа допомогою гайки.
заточені не в одній Правильно заточити
площині. ножі.
70

Викришили ріжучі Замінити ніж.
кромки ножа внаслідок Прочистити або
попадання в ріжучий промити отвори
механізм кісточок або ножових решіток.
інших предметів.
Забилися отвори решіток
жилами або дрібними
кісточкам.
5 Підвищений нагрів Сильно затягнутий Відрегулювати
фаршу ріжучий механізм. ріжучий механізм.

Заточити ріжучий
інструмент.
6 Зменшилася Прослизання ременів на Відрегулювати
продуктивність шківі електродвигуна. натягнення ременів.
вовчка Затупился ріжучий Заточити ріжучий
механізм. інструмент.
Знизилася напруга в Перевірити напругу
мережі електроживлення. Замінити циліндр і
Ребра циліндра мають шнек
сильний знос, внаслідок
чого збільшився зазор між
ребрами циліндра і
витками робочого шнека.

71

2.2 Технологічний розрахунок вовчка
2.2.1 Оцінювання показників різального інструменту вовчка

Як відомо, різне конструктивне виконання деталей різального вузла вовчка
спричинює різні показники ступеня подрібнення сировини, питомої
продуктивності, однорідності подрібнення та ін. Коректно порівняти конструкції
ножа за основними показниками можна використовуючи критерій оцінки.
Критерій оцінки Кр.в. розраховується наступним чином:

Кр.в.=К1:К2:К3, (2.1)

де К1 – коефіцієнт продуктивності різального вузла;
К2 – коефіцієнт подрібнювальної дії різального вузла;
К3 – коефіцієнт однорідності подрібнення.

Значення коефіцієнтів К1, К2, К3 прямують до 1, чим вони більші – тим кращі
показники різального вузла. В свою чергу коефіцієнти К1, К2, К3 визначаються
наступним чином.
Визначимо критерій оцінки для ножа звичайної будови, який має чотири
леза.
aл
II
I
О
ел
bл

Рис. 2.3 - Лезо чотирилезового ножа

72

rр. отв. р. hл

R н н
р. отв. р.
А lmax
r В
р. отв. р.
lmin
С
О

Рис. 2.4 - Параметри різального вузла:
Rр.отв.р. – зовнішній радіус границі розташування отворів решітки; rр.отв.р. –
внутрішній радіус границі розташування отворів решітки; hл – висота леза
ножа; αн – кут між різальною та задньою кромками одного леза ножа; βн – кут
між задньої та різальною кромками сусідніх лез ножа

Коефіцієнт продуктивності РВ:
R2 2 2 2
р.отв. р.   zл Sл  rр.отв. р.  3,14 73  4 1339,5 3,14 25 
К1    
R2 2
р.отв. р. 3,14 73
16733,1 53581962,5 16733,17320,5
   0,54 (2.2)
16733,1 16733,1

де σ – відносний „живий” переріз РВ, який дорівнює відношенню площі решітки,
вільної для проходження сировини, до загальної площі решітки;
zл = 4 - кількість лез ножа;
S 2 2
л = 1339,5 мм - площа одного леза ножа, мм ;
r р.отв. р. =25 мм - внутрішній радіус границі розташування отворів решітки;
Rр.отв. р. = 73 мм - зовнішній радіус границі розташування отворів решітки.

Коефіцієнт подрібнювальної дії РВ:

73

hл
К2 1К 10,11 0,89 (2.3)

 40
де К 
н   0,11 - коефіцієнт, що враховує відношення вільної площі
2 360
решітки поміж лезами ножа до усієї площі решітки;
2
тут н ()  1()2() - „вільний” кут поміж двома сусідніми лезами
z
hл
(рахується по середньому значенню довжини леза ножа, тобто   rр.отв. р.  ),
2
тобто це кут <ВОС;
1() та 2() - полярні рівняння ріжучої та задньої кромки леза виражені, як
функції кута  від радіуса  .

2 360
н ()  1()2 ()  10956  40 (2.4)
z 4

Коефіцієнт однорідності подрібнення:

lmin   r   180 r  
K3   min min   min min
(2.5)
lmax 180   rmax  max rmax  max

де lmax - довжина дуги із радіусом rmax, що обмежена кутом βmax;
lmin - довжина дуги із радіусом rmin, що обмежена кутом βmin;
βл. max– максимальне значення „вільного” кута поміж двома лезами;
βл. min – мінімальне значення „вільного” кута поміж двома лезами;
rmax– максимальне значення радіусу ножа (в даному випадку rmax=r р.отв. р. +hл);
rmax– мінімальне значення радіусу ножа (в даному випадку rmin=r р.отв. р. ).

Для ножів типу, леза яких мають форму трапеції, параметри будуть
наступними. Площа леза (як площа прямокутної трапеції) визначиться за виразом:
74

aл bл 16 25
S  h  47 1339.5 мм2
л л (2.6)
2 2

Задля визначення коефіцієнту К2 , для ножів такого типу, складемо рівняння
кривих, що утворюють різальну кромку та задній контур леза.
Рівняння кривої І:

 e   16 
1()    arccos л
  180 arccos  180 70,7 109 , (2.7)
    48,5 
h 47
де   rр.отв. р. 
л  50 / 2  48.5 мм.
2 2

Рівняння прямої ІІ в полярній системі координат:

 
 hл (aл  eл ) r 
 р.отв. р.  hл
b   
 ()  arcsin л  aл hл
2    arctg   
2
     bл  a
h л 
  1 л
   

  bл  aл  
 
 47
(1616) 50 47 
   47 
 arcsin 1912
  arctg   
2 
  47    2516 
 48,5 1    (2.8)
  2516  
 97 
 arcsin    arctg 5,2  22,379  56
 255,2 

 16 
1max () 180 arccos  180 77,1102.9 (2.10)
 72 
 16 
1min () 180 arccos  18050.2  57.9 (2.11)
 25 
75

 
 47
(1616)  50 47 
   47 
2max ()  arcsin 2516
  arctg   
2 
 47   2516
 
 72 1 
   (2.12)
  2516  
 97 
 arcsin    arctg 5.2 14.7  79  64.3
 382.8 
 
 47
(1616) 50 47 

 ()  arcsin 2516   47 
2min  2   arctg   
  47    2516 
 25 1    (2.13)
  2516  
 97 
 arcsin    arctg 5.2  46.979  32.1
132.9 

2 360
нmax  1()2()  102.9 64.3  51.4 , (2.14)
z 4
2 360
нmin  1()2 ()  57.932.1 64.2 , (2.15)
z 4

Тоді значення коефіцієнту однорідності подрібнення буде:

r   25 51.4 25 35.2
K  min min
3    0.29 . (2.16)
rmax  max 72 62.2 72 22.4

Критерій оцінки конструкції чотирилезового ножа матиме наступний вигляд:

К р.в.  0,54:0,89:0,29 . (2.17)

Визначимо гідравлічний опір вихідної решітки.
76

Визначення опору отворів решітки проводиться таким чином. На рис. 2.5
показано схему дії сил на елементарний шар сировини товщиною dx, що
знаходиться у отворі діаметром dотв. нескінченної довжини. На елементарний шар
сировини діє осьовий тиск P, що призводить до руху елементарного шару. У
протилежному до Р напрямку діють сила опору (P+dP) та сила тертя Fтр.

Fтр
P P+dP
q
x dx

Рис. 2.5 - Схема сил, що діють на елементарний шар сировини в каналі

Дія осьового тиску Р передається від сировини на стінки отвору боковим
тиском qб. Для пластично-пружних матеріалів величина бокового тиску
розраховується за виразом:

qб  б.р. P q0 (2.18)

де Р – осьовий тиск (згідно варіанту завдання); µб.р. - коефіцієнт бокового розпору
(µб.р =0,75÷0,80); q0 – величина залишкового бокового тиску (q0 =0,04÷0,015)Р.

Осьовий тиск визначається наступним чином :

4 fтр .   б . р. Lотв.
q0 d q
отв . 0
Px    e 
   (2.19)
 б. р.  б. р.

77

ddооттвв..
де f тр.– коефіцієнт тертя сировини о стінки отвору решітки; Lотв. – довжина отвору
решітки; dотв. – діаметр отвору; q0 – залишковий боковий тиск;
µб.р. - коефіцієнт бокового тиску (µб.р.=0,75÷0,8).

На рис. 1.21 представлено результати розрахунку опору отвору діаметром 3
мм при наступних параметрах: Р=0,3; 0,4; 0,5 МПа; q0 =0,04Р; µб.р.=0,75; f=0,13 –
динамічний коефіцієнт тертя яловичини по сталі при швидкості руху 0,050 м/с.

2.2.2 Визначення продуктивності вовчка

При визначенні продуктивності вовчка будемо вважати, що вона
визначається витратою потоку сировини, що проходить крізь різальний вузол. Тоді
вираз по визначенню продуктивності вовчка буде наступним:
Q  60S   с  60 42358.9106 21,7 1020  5624,7 , кг/год, (2.20)
де S – площа отвору, крізь який протискується сировина, м2;
υ – швидкість поступального руху сировини, м/хв;
ρс — густина сировини, кг/м3 (ρс =1020÷1150 кг/м3).
78

0,4
0,35
0,3
0,25
0,3 МПа
0,2 0,4 МПа
0,5 МПа
0,15
0,1
0,05
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Довжина каналу, мм

Рис. 2.6 - Залежність величини тиску опору від довжини отвору

Площа отвору, крізь який протискується сировина, м2:
S  Sж. р.вуз.  4235.9мм2
, (2.21)
де Sж.р.вуз. – загальна площа „живого” перерізу різального вузла.

Загальна площа „живого” перерізу різального вузла дорівнює:
Sж. р.вуз. в. р.  (S р.пл.  Sн )  0,45  (147705358)  4235.9мм2
, (2.22)
де φв.р. — коефіцієнт використання робочої площі вихідної решітки;
Sр.пл. – робоча площа вихідної решітки, м2;
Sн – площа фронтальної проекції ножа, контактуючого з вихідною решіткою, м2;

Коефіцієнт використання робочої площі вихідної решітки дорівнює:
79

Тиск опору, МПа
nотв. d
2
отв. 944 32 106 944 9 103
в. р.     0,45
2 2 2 2 6 6 , (2.23)
Dр.отв. р.  d р.отв. р. 146 50  10 18816 10
де nотв. =944 — кількість отворів в решітці;
dотв. = 3 мм — діаметр отворів решітки, м;
Dр.отв. р. — зовнішній діаметр границі розташування отворів решітки, м;
dр.отв.р. – внутрішній діаметр границі розташування отворів решітки, м;

Значення робочої площі вихідної решітки, м2:
 (D2  d 2 2 2
р.отв. р. р.отв. р.) 3,14(146 50 )
S р.пл.   14770мм2
, (2.24)
4 4
Значення площі фронтальної проекції ножа, який контактує із вихідною, м2:
Sн  Sл  zл 1339,54  5358мм2
, (2.25)
де Sл – площа фронтальної проекції одного леза ножа, м2;
zл =4 — кількість лез ножа.

Швидкість поступального руху сировини визначається так, м/хв:
2
  Dш  dш  2
 в.ш. Lв.ш. nш Кзап.ш. в.ш. tш    nш Кзап.ш. 
 2 
2
 16086 
 0,25 302   5 0,75  363,17мм / с , (2.26)
 2 
  363,17мм / с  21,7м / хв ,
де αв.ш. — коефіцієнт подачі або використання шнеку, що залежить від довжини
шнеку, зазорів між шнеком та стінкою циліндра та ін. (αв.ш.=0,25÷0,35); Dш —
зовнішній діаметр шнеку (по вит
кам), м; dш — діаметр валу шнеку, м (можна прийняти dшdр.отв.р.); tш =30 мм —
крок шнеку, м; nш — частота обертання шнеку, хв.-1; Lв.ш. – довжина витка шнеку,
м; Кзап — коефіцієнт заповнення міжвиткового простору шнеку (Кзап=0,75÷0,85).
80

При розрахунку продуктивності слід брати до уваги найменший крок шнеку
tш , тобто – крок між двома останніми витками. Саме це значення буде визначати
транспортуючу здатність шнека, а отже – швидкість руху сировини.

2.2.3 Розрахунок споживаної потужності приводу вовчка

Технологічна потужність, що витрачається в цьому процесі подрібнення,
містить такі складові:
N  N1  N2  N3 (2.27)
де N1 - потужність, що витрачається на розрізання продукту, кВт;
N2 —потужність, необхідна для здолання сил тертя в деталях різального механізму,
кВт;
N3 - потужність, що витрачається на роботу живильника, тобто шнекового механізму,
кВт.

Витрати потужності для розрізання продукту, кВт:

 0,1462 0,0502 
N1  As  zë ní S 3
i  310 6 8.13,14 0,47 0,0127  2,86 103
 Âò
 4  кВт, (2.28)

де АS - питома витрата енергії на різання або утворення одиниці площі перерізу.
Наближено можна прийняти АS = 2,5 ... 3,5 кДж/м2;
nн =5 - частота обертання ножів, с-1;
ΣSPi =Sвих. р.+Sр.пр.р. - сумарна робоча площа ножових решіток.

Робоча площа приймальної решітки визначається по формулі:

81

 3,14
S р.пр. р.  D 2 2
р.отв. р.  d р.отв. р. m Sпер  0,1462  0,0502 5 0,00042 
4 4
(2.29)
3,14
 0,1462 0,0502 5 0,00042  0,01480,0021 0,0127м2
4

де Sр.пр. р.– робоча площа приймальної решітки ;
m=5 – кількість перемичок поміж отворами приймальної решітки;
Sпер – площа перемички ;

S 2
пер  aпер. bпер.  0,047 0,009  0,00042м (2.30)

де апер.=9 мм - ширина перемички поміж отворами приймальної решітки, м;
bпер. = 47 мм - довжина перемички поміж отворами приймальної решітки, м.

Витрати потужності на здолання сил тертя між обертовими ножами і
нерухомими решітками, Вт:

N  n P b  z  f  2 2 
2 н 3 л тр  zp Rр.отв. р.  rр.отв. р.  
(2.31)
 3.14 5,32,5 106 0,005 6 0,130,0732 0,0252
  5284Вт ,
де zл =6 — кількість лез на ножі;
zр =3 - кількість решіток;
Р3 = 2.. .3 МПа - необхідний тиск затягування різальних інструментів;
bконт. = 5 мм - ширина "доріжки" контакту ножів з решітками, м;
fтр.- коефіцієнт тертя між ножами та решітками: за умови змащування цих
спряжень соком продукту fтр. =0,1.

За умови, що тиск у витках шнека зростає лінійно, вираз для нормальної до
поверхні шнека сили, яка притискає продукт, набуває вигляду:

82

 P R2
ш  r2
ш  zв.ш.  0,4 106 0,0802  0,0432 7
Pn    47549,2 (2.32)
2 cosc 1,92
,

де Р = 0,3 ... 0,5 МПа – найбільший тиск продукту в робочій камері, необхідний для
ефективного подрібнення, згідно варіанту завдання;
zв.ш. – кількість витків шнека;
Rш – радіус витків шнека, м;
rш – радіус вала шнека, м;
βс =15,8 – середній кут підйому витків шнека;
tш.сер. 109
tgc    0,28 (2.33)
 Rш  rш   80 43
Окружна сила Рокр від радіальної складової сили Рn та сили тертя, викликана
при дії останньої, має такий вигляд:

Pокр  Pn sin c  fтр.ш. cosc   37549,2 sin15,7 0,3cos15,7  20974,9 , (2.34)

де fтр.ш. - коефіцієнт тертя продукту по матеріалу шнека ( fтр.ш. = 0,2...0,4).

Витрати потужності для роботи шнекового механізму, кВт:

2
N 2 2 2
3   nш Pокр  Rш  rш   zв.ш.  tgc  fтр.ш.  
3
2
  2 5,3 20974 0,082  0,0432  7  tg15,7  0,3 
3 (2.35)
.
 28917790,8 0,0046 0,58 1949,5Вт

Отже загальна потужність приводу при роботі вовчка буде:

N  N1  N2  N3  5,3 4,751,9 11,95кВт . (2.36)
83

Задля забезпечення заданого запасу потужності при переробці більш
„складної” сировини зі зміною конструкції приймемо необхідне значення
потужності приводу N=15 кВт.

2.3 Міцнісний розрахунок деталей вовчка
2.3.1 Розрахунок ножа вовчка на міцність

Міцність лез ножа визначається наступним чином. З умови міцності
трикутника, до якого прикладене розподілене навантаження, слідує наступне (рис.
1.22). Момент, що прикладений до сторони профілю дорівнює:

q h2
M л
1max  (2.37)
2

де q – розподілене навантаження, що прикладене до сторони профілю висотою hл.

Максимальне напруження, що може виникнути у фігурі, дорівнює:

M1max
max    доп  (2.38)
W1
де W1 – міцність перерізу;
σдоп – допустиме напруження (σдоп=380 МПа).
Щоб виразити залежність значення ширини сторони профілю bл від висоти
сторони hл виконаємо наступні математичні перетворення:

c b2 M q h2
W1 
л л  1max  л
. (2.39)
6  доп  2 доп 

84

Рис. 2.7 - Розподілення навантаження на лезо ножа

Звідки мінімально допустима ширина основи леза ножа має бути наступною:

3q 3 8 103
bл  hл  47 103  47 103 0.048  2.3мм ,
cл   27 103
доп 380
(2.40)

де с = 27 мм – ширина леза ножа.

Розподілене навантаження, значення якого знаходиться в межах q=3,42÷3,85
кН/м, відповідає питомому зусиллю різання парного м’яса; розподілене
навантаження, значення якого знаходиться в межах q=7,2÷9,2 кН/м, відповідає
питомому зусиллю різання замороженого м’яса.
Умова міцності ножа виконується.

2.3.2 Розрахунок вихідної решітки на міцність та жорсткість
При виборі значення товщини слід намагатись забезпечити мінімальний опір
отворів решітки руху сировини, максимальну міцність решітки, причому – із
урахуванням зменшення товщини решітки в процесі її експлуатації внаслідок
переточування (рис. 2.8, а).
85

Розрахунок решітки на жорсткість проводиться як кільцевої перфорованої
пластини. На рис. 2.8, б показано схему навантаження кільцевої перфорованої
пластини розподіленим навантаженням Р. (зменшення жорстокості та міцності
решітки внаслідок перфорації враховується через коефіцієнти приведення γ).
Мінімально допустиме значення товщини вихідної решітки Smin вих. р. , яке
повинно являти собою товщину решітки в кінці терміну її експлуатації (внаслідок
зменшення товщини після багаторазового заточування), визначається наступним
чином (рис. 2.8).
Уточнене значення коефіцієнта приведення жорсткості решітки, м:

 2
 
 3  1 2 2  k  2 4
4 1 
 1   1  
P  r 1  
 
  2
  
64D  4 ,
р p.max  k  ln  8 4  ln  

1
1  
4
0.30,073
 
64 0,146 0,00002
 2
  2    
 3 0,3 1 2 0,34  0.29  10,342  10,344
  
1 0,3 

  
 4 (2.41)
 0.29  ln 0,348 0,342  ln 0,34 
 1 0,3 
 2 
 2.83 0,880,987 
 45339 106  1,3   45339 106 5.6  0.254

1,79 0,998 


86

а)

б)
Рис. 2.8 - Схема до визначення товщини вихідної решітки:
а) – утворення загальної товщини решітки шляхом передбачення припуску
на перезагострювання; б) - деформація решітки під дією тиску подачі
сировини.

де Р= 0,3 МПа – тиск у різальному вузлі (Па);
ωр.max - максимальний допустимий прогин решітки, м (ωр.max= 0,02 мм);
μ – коефіцієнт Пуасона (μ =0,3);
rр. 25
    0,34 ; (2.42)
Rр. 73
2   2   0,342 
k1   3   41   ln   0,342
3 0,3 41 0,3 ln0,34 
 1  2 2
  1 0,34  (2.43)
 0,1156 
 0,11563,3 41,3 1,1  0,11563,3 0,75  0,295
 0,8844 
87

dотв.
Коефіцієнт k, при 0,5   0,9 , складає для розташування отворів по
Sтрик.
вершинам рівнобічних трикутників із стороною Sтрик. (значення Sтрик. визначається
по сітці розбивки отворів в решітці Sтрик=6,3 мм):

4 4 0.254
k  3  3  0.0015
 2 (2.44)
 d   0,3385
1  2  10,785 отв. 
  
S 
  трик.  


Мінімально допустиме значення товщини вихідної решітки Smin вих. р. при
відсутності її підпору притискним кільцем у різальному вузлі вовчка:

2
1,41 k  2
Sтрик.  dотв.  1,41 0.0015 6,33
min  
Sвих. р.   16,3мм . (2.45)
k 0.0015

Максимальний радіальний згинальний момент, який приходиться на
одиницю довжини циліндричного перерізу пластини, Н·м/м:

  1  
P R2
3  1  2
р  k1 1 2  
M   
r  
16  

41   2  ln  

 2  1  
300000 0.0732
3 0,310,34  0,2951  
0,342 
  
16    (2.46)

41 0,30,342  ln 0,34 

 99,92,92 2,907 1,32

Максимальний окружний згинальний момент, який приходиться на одиницю
довжини меридіонального перерізу пластини, Н·м/м:
88

21   1 2 2  1 3 1  2 
P R2 
р  
M t  
16  1   
k1 1
2
  41    ln  
   2
 
210,3 1 2 0,342  13 0,310,342 
300000 0,0732  
   1    . (2.47)
16 0,2951   41 0,30,342  ln 0,34 
  0,342
 
 99,91,083,8 2,850,66  706,3

Приведена товщина решітки Sприв. р. визначається таким чином, м:
1 1
S min 3
прив. р.  Sвих. р.    16,3 103  3 0,254  7,8 103
(2.48)
2 2
Значення напружень, без врахування концентрацій напружень біля отворів,
розраховуються наступним чином, Па:
3 M r 3 1,3
 r      5401,7Па (2.49)
2 2
2 S  2 0,019
прив. р.
3 M 3 706
 t   t    2,93МПа (2.50)
2 2
2 S  2 0,019
прив. р.

Повинна виконуватись умова відсутності пластичних деформацій:

Т 785
 екв    523,3МПа , (2.51)
nзап.м. 1,5
2,93 523,3МПа (умова виконується),

де σекв – еквівалентне напруження (σекв=σr при σr >σt; σекв=σt при σt >σr);
σТ – напруження текучості (σТ =785 МПа);
nзап.м. – коефіцієнт запасу міцності решітки (nзап.м. =1,5 ).

89

Прийняте значення товщини вихідної решітки Sвих. р. , при умові підпору її
притискним кільцем, визначається так, мм:

S  Smin
вих. р. вих. р.  kц  tм  7,8 20 0,4 15,8мм (2.52)

де Smin
вих. р. – мінімально допустиме значення вихідної решітки, мм;
kц - коефіцієнт, що враховує кількість циклів перезаточування решітки під час
всього терміну її експлуатації (kц = 20÷30);
tм – глибина шару металу решітки, який знімається при 1 перезаточуванні з
одного торцю решітки (tм=0,2÷0,4 мм), мм.

2.3.3 Розрахунок робочого шнеку
Оскільки кути підйому гвинтових ліній правильної гвинтової поверхні шнека
змінюються, збільшуючись від периферії до центру шнека, то осьове переміщення
частинок матеріалу, розташованих в радіальному напрямі, буде неоднаковим.
Для практичних розрахунків досить приймати середнє арифметичне
значення кутів підйому гвинтових ліній (рис. 2.9) на периферії αD і валу αd шнека,
тобто:

аср = 0,5 (αD + аd)=0,5(9,9+18)=14°. (2.53)

Кути шнека можна визначити так:
t 88
D  arctg ш  arctg  9,90
; (2.54)
Dш 3,14 160
t 88
d  arctg ш  arctg 180
, (2.55)
dш 3,14 86

де tш — середній крок витків шнека, м;
Dш і dш - діаметри шнека і валу шнека, м.
90

Рис. 2.9 – Схема визначення кутів підйому шнеків

Зниження переміщення частинок продукту в осьовому напрямі можна
врахувати коефіцієнтом відставання

k 2
о = 1— (cos αср - 0,5fтр.·sin 2αcp)=1-(0,94-0,059)=0,12, (2.56)

де fтр.= tgφтр. — коефіцієнт тертя (φтр. — кут тертя), (fтр.=0,15÷0,33; приймемо
fтр.=0,25).

Діаметр валу шнека повинен бути більше граничного, визначуваного з
умови:
tш 88
dnp  tgтр  0,25  7мм , (2.57)
 3,14
86  7 (умова виконується).

Для отримання максимальної продуктивності шнекового пристрою
необхідно приймати невеликі значення кутів підйому гвинтових лінії шнека
приблизно не менше 10°. Інакше може відбутися відрив матеріалу від внутрішньої
поверхні корпусу пристрою.
91

Площі внутрішньої циліндричної поверхні корпусу шнекового пристрою та
однієї сторони поверхні шнекового витка на довжині одного кроку шнека можна
визначити за виразами, м2:
Fв.п.к. Dш tш в.ш.   3,14 0,1600,0880,009  0,039 ; (2.58)
1 
F  D L d  l  t 2 Dш  2L 
гв.л.
в.ш.  ш гв.л. ш гв.л. ш ln  
4  dш  2lгв.л. 
1  0,16 2 0,510 
 3,14 0,160 0,5103,14 0,086 0,284 0,0882 ln  
4 3,14  0,086 2 0,284 
 0,080,2560,077  0,004  0,015
(2.59)

де δв.ш.=9 мм — товщина витка шнека в осьовому напрямі по зовнішньому
діаметру, м;
lгв.л. і Lгв.л. — розгортки гвинтових ліній, відповідно по діаметру валу та по діаметру
витків шнеку, м.

Найчастіше (при обробці парної або охолодженої кускової м’ясної сировини)
товщина витка δв.ш. приймає такі значення, при яких виконується співвідношення
Dш 1417 . Але при обробці мороженої сировини може бути використаний шнек
в.ш.
Dш
з потовщеними витками, для якого  9 12 . При обробці ж сировини
в.ш.
глибокого заморожування та для повторного подрібнення фаршів (для подачі
Dш
текучої сировини) можуть використовуватись шнеки, для яких  5,56 .
в.ш.
Крутний момент на валу шнека і осьове зусилля можна визначити по
методиці К. П. Гуськова з виразів:

92

M кp  0,131nt  pmax D3 3
ш dш tgcp  0,1317 3000000,163 0,0863 tg14 
; (2.60)
 0,1317 3000000,163 0,0863 tg14  239,8
Рвісь  0,393nt D2
ш d 2
ш  pmax  0,3937 0,162 0,0862 300000 
, (2.61)
1950000,162 0,0862   3549

де nt =7 — кількість робочих кроків шнека.

Знаючи момент на валу шнека, що крутить, і осьове зусилля, знаходять
відповідні їм нормальне і дотичне напруження:

Р 4 3549
 вісь
сж    0,61МПа
S 3,14 0,0862 ; (2.62)
в.ш.
M кр 16 239,8
   1,92МПа , (2.63)
Wp.ш. 3,14 0,0863

де Sв. ш. — площа поперечного перетину валу шнека, м2 ;
Wp.ш. — полярний момент опору поперечного перетину валу шнека, м3.
Еквівалентне напруження по теорії найбільшої дотичного напруження
визначають по формулі:

   2  4 2
3 сж  0,612  4 1,922 15,1МПа . (2.64)

Останній виток шнека, що виходить в пресову камеру, знаходиться під дією
максимального тиску. Цей виток слід розрахувати на міцність. З невеликим
допущенням один виток можна уподібнити кільцевій пластинці, затисненій по
внутрішньому контуру в тілі валу шнека. В цьому випадку найбільший момент, що
вигинає, на внутрішньому контурі такої пластинки, виконаної зі сталі, буде
93

pmax Dш 1,9 0,7 4 1,2 2 5,2 ln
М з.ш.  
32 1,3 0,7 2
300000 0,160 1,9 0,7 1,864 1,2 1,862 5,2 ln1,86
  
32 1,3 0,7 1,862 (2.65),
1,9 0,7 1,17 1,2 1,36 3,23 1,9 0,82 1,633,23
1500  1500   2520Н м
1,3 0,7 1,862 2,25

а найбільше напруження (воно ж і еквівалентне)

6М 6 2520
 зг.  
з  186,7МПа
2 2 , (2.66)
ш 0,009
Dø
де α= - відношення діаметрів, величина якого практично лежить в межах від 1,8
dø
до 3 (α=1,86).

2.4 Кінематичний розрахунок клинопасової передачі вовчка
Проведемо розрахунок клинопасової передачі приводу ножового валу
вовчка. При розрахунку будемо виходити з того, що на обертання ножового валу і
робочого шнеку витрачається однакова кількість енергії. З урахуванням цього - N=
15кВт.
Визначимо крутний момент на ведучому шківі:
30N1 30 15000
T1   191_ Н  м (2.67)
 n1  750
де Т – крутний момент на валах;
N – потужність на валах, Вт;
n – частота обертання валу, об/хв;
D1 – діаметр швидкохідного шківа
D2 – діаметр тихохідного шківа

94

м

Рис. 2.10 - Кінематична схема вовчка

Діаметр ведучого шківа визначається так:
d1  33 T 3
1  3 191103 146мм . (2.68)

Підбираємо стандартне значення діаметру шківа – d1=150 мм. (2.69)

При даному моменті та діаметрі шківа приймаємо перетин ременя «Б» з
розмірами - bp = 14 мм, Т0 = 10,5 мм, bo = 17 мм, у0 = 4,0 мм, Fх = 1,38 см2.
Визначимо діаметр більшого шківа по формулі:
750
d2  d1 u  1  150   1 0.02  226_ мм . (2.70)
486

Фактичне передавальне число по формулі:
d 226
u p 
2  1,54 (2.71)
d1  1   150  1 0.02
Міжосьова відстань:
95

amin  0.55d1  d2  T0

amax  d1  d2 
amin  0.55150  226 10.5

amax 150  226 
amin  217.3
 (2.72)
amax  376 

де Т0 – висота перерізу ременя (10,5 мм).
З конструктивних міркувань приймемо а=450 мм.

Розрахункова довжина ременя по формулі:
2
 d  d 
L  2 a   d 2 1
1  d2   
2 4 a
. (2.73)
2
3.14 226 150
 2 450   150  226  1493_ мм
2 4 450

Стандартна довжина ременя L =1400 мм.
По стандартній довжині L уточнюємо дійсну міжосьову відстань по формулі:

2
    2
L   d2  d1   L   d2  d1   2  d2  d1 
2  2 
a  
4 (2.74)
2
    2
1400   226 150  1400   226 150  2  226 150
2  2 
  403_ мм
4

Мінімальна міжосьова відстань для зручності монтажу і зняття ременів:

a  a 0.01L  4030,011400 389_ мм (2.75)
min

96

Максимальна міжосьова відстань для створення натягнення і підтягання ременя
при витяжці:

amax  a  0.025L  4030,025 1400 438_ мм . (2.76)

Кут обхвату ременем на меншому шківі по формулі:

0 0 d  d
a 180  60  2 1 0 226 150
1 180  600  168 a1 110 (2.77)
403 403

Швидкість ременя по формулі:

 d1 n 3.14 150 750
v    5.9_ м / с (2.78)
60 1000 60 1000

Початкова довжина ременя - L0 = 2240 мм.
Відносна довжина: L/Lo=1400/2240=0.625мм
Коефіцієнт довжини - CL = 0,89.
Початкова потужність при d1=150 мм і v=6 м/с - N0=2,01 кВт.
Коефіцієнт кута обхвату - Сa=0.89.
Поправка до моменту, що крутить, на передавальне число - ΔTи = 2.9 Н /м.
Поправка до потужності:

Nи  0.0001Tи nb  0,00012,9 750 0,21_ кВт (2.79)

Коефіцієнт режиму роботи при вказаному навантаженні - Ср = 0,73.
Потужність, що допускається , на один ремінь:

N   N0 C CL  Nи  Cp  2.010,89 0,89 0,21 0,73 3.82_ кВт (2.80)
97

Розрахункове число ременів по формулі:

N 15
z    3.9 (2.81)
N  3.82

Приймаємо число ременів z’=4.
Сила початкового натягнення одного клинового ременя:

780 N 2 780 15
S0.1   q v   0,15.92  766.5_ Н
v C C  z ' 5.9 0,89 0,73 4 (2.82)
p
де q = 0,1 кг/м .

Зусилля, діюче на вали передачі по формулі:
 0
Q  2  S ' 1 168
0.1  z sin  2 766.5 4 sin  6098_ H . (2.83)
2 2

Робочий ресурс ременя, годин:
8 8
Lp   
1 1493  7 
H0  Noц   Ci CH  4.7 106
  1.23 119728.6
60 d1 n1 max  60 150 750  4.3 
(2.84)
Умова Н0>5000 годин виконується.
98

ВИСНОВКИ

В магістерській роботі виконано техніко-економічне обґрунтування роботи,
проведено огляд типів конструкцій вовчків, які застосовуються в харчовій
промисловості, описано принцип роботи технологічної лінії по виготовленню
варених ковбас та конструкцію вдосконаленого вовчка К7-ФВП-160. Було
проведено огляд відомих літературних джерел та виконано аналіз конструкцій
вузлів вовчків. Визначено задачу, що потребує вирішення – покращення якості
отримуваного продукту.
Було отримано такі результати:
- експериментально доведено, що обробка тиском м’ясного фаршу
покращує його структурно-механічні та органолептичні показники та
органолептичні показники готових ковбасних виробів;
- на основі експериментальних досліджень та чисельного моделювання
процесу подачі м’яса шнеком вовчка виявлено, що дія зсувних напружень в м’ясній
сировині інтенсифікує покращення структурно-механічних та органолептичних
показників готових ковбасних виробів;
- встановлено напрямки та значення швидкості м’ясної сировини та
тиску в ній при її подачі шнеком вовчка в його робочому циліндрі;
- використання запропонованої конструкції масуючого блоку
забезпечує підвищення якості готових ковбасних виробів при подрібненні м’ясної
сировини у вовчку К7-ФВП-160 завдяки поліпшенню їх структурно-механічних та
органолептичних показників;
- очікуваний економічний ефект від впровадження запропонованих
рекомендацій становить близько 80 тис. грн. на рік.

99

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Haack E., Schnackel W. Kombinationsmöglichkeiten quasi unbegrenzt - Trennsysteme
zur Aufwertung stofflicher Eigenschaften von Fleisch // Fleischwirtschaft. 2008. Vol. 3.
Р. 49–54.
2. Schnackel W., Krickmeier J., Pongjanyanukul W., Schnackel D. Untersuchungen zur
optimierung des wolfprozesses // Fleischwirtschaft. 2012. Vol. 1.Р. 88–92.
3. Schnackel W., Krickmeier J. Determination of beef and pork cutting properties through
the analysis of Warner Bratzler curve //Food Science, Engineering and Technologies
2010: scient. сonf. with internat. рarticipation: proceedings., 15–16 October, 2010. /
Plovdiv, 2010. Vol. LVII. Р. 103–108.
4. Філімонова Н. В. Дослідження структурно-механічних властивостей м’яса як
об'єкта переробки у вовчку // Вісник Хмельницького національного університету.
2015. № 4.С. 25–31.
5. Якубчак О. Н. Функціонально-технологічні властивості м’ясної сировини //
Мясной бизнес. 2006. № 4(44). С. 82, 83., № 6 (46). С. 100-102.
6. Schnackel W., Krickmeier J.Determination of meat cutting properties through the
analysis of Warner Bratzler curve - Investigations on beef, pork and back fat under chilled
temperature and low speed for energy saving //Fleischwirtschaft International. 2011.
Vol. 4.Р. 56–61.
7. Schnackel W., Krickmeier J.,Pongjanyanukul W., Schnacke D.Modelling of mincing
processes by determination of meat cutting properties through the analysis of Warner
Bratzler curve //Tagungsband 57th International Congress of Meat Science and
Technology, 22 - 24th May, 2011. 2011. Р. 268.
8. Schnackel W., Krickmeier J., Schnackel D., Micklisch I. Untersuchungen zur
optimierung des wolfprozesses // Fleischwirtschaft. 2011. Vol. 7.Р. 83–87.
9. Schnackel W., Krickmeier J., Schnackel D., Micklisch I. Untersuchungen zur
optimierung des wolfprozesses // Fleischwirtschaft. 2011. Vol. 7.Р. 83–
100

10. Haack E., Schnackel W., Stoyanov S. Wolftechnik - Der Rohstoff spielt eine Doppelrolle
- Konstruktionsqualität und abgestimmte Messergeometrien ermöglichen neue
Leistungsbereiche // Fleischwirtschaft. 2007. Vol. 1. Р. 50–55.
11. Haack E., Schnackel W., Haack O. Optimal Fördern und Zerkleinern - Grundlagen und
Vorgänge bei der Fleischbearbeitung mit Maschinen der Wolftechnologie //
Fleischwirtschaft. 2003. Vol. 6. Р. 41–47.
12. Некоз О. І., Батраченко О. В. Проектування м'ясорізальних вовчків:навч. посібник.
Черкаси: ЧДТУ, 2014. 221 с.
13. Некоз О. І., Батраченко О. В. Обґрунтування доцільності зміни будови
м’ясорізальних вовчків // Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем
харчування людства у ХХІ столітті: матеріали міжнар. наук. конф., 10–11 квітня
2014 р. / НУХТ. Київ,2014. С. 72–74.
14. Некоз О. І., Батраченко О. В., Філімонова Н. В.Особливості гідродинаміки м’ясної
сировини при її подачі шнеком вовчка // Вісник Хмельницького національного
університету. 2017. № 6.С. 37-42.
15. Філімонова Н. В. Дослідження структурно-механічних властивостей м’яса як
об'єкта переробки у вовчку // Вісник Хмельницького національного університету.
2015. № 4.С. 25–31.
16. Філімонова Н. В., Філімонов С. О., Батраченко О. В. Підвищення ефективності
переробки сировини у вовчках // Системи розробки та постановки продукції на
виробництво: матеріали міжнар. наук.-практ. конф., 17–20 травня 2016 р. /
СУМДУ. Суми, 2016. С. 177–180.
17. Осипенко В. І., Філімонова Н. В., Батраченко О. В.Чисельне моделювання подачі
м'ясної сировини шнеком вовчка // Вісник Хмельницького національного
університету. 2017. № 3. С. 73-77.
18. Теоретичне визначення коефіцієнту продуктивності вовчка / В. І. Осипенко, Н. В.
Філімонова, О. В.Батраченко, С. О. Філімонов // Вісник Хмельницького
національного університету. – 2015. – № 5. – С. 36–43.
101

19. Некоз С. О. Підвищення ефективності роботи і довговічності різального
комплектум’ясорізальних вовчків : дис. … канд. техн. наук / С. О. Некоз. – К. :
УДУХТ, 2001. – 165 с.
20. Батраченко О. В. Підвищення ефективності роботи та довговічності м'ясорізальних
машин : дис.... канд. техн. наук : 05.18.12 / Батраченко Олександр Вікторович. –
Вінниця, 2014. – 284 с.
21. Батраченко, О. В. Підвищення ефективності роботи та довговічності
м’ясорізальних машин: дис. канд. техн. наук: 05.18.12. Вінниця, 2014. 284 с.
22. Філімонова, Н. В. Підвищення ефективності роботи вовчків шляхом узгодження
подачі та процесу подрібнення м'ясної сировини: дис. канд. техн. наук: 05.18.12.
Харків, 2017. 216 с.
23. Schnackel W., Krickmeier J., Oktaviani, Pongjanyanukul W., Schnackel D.Modelling of
mincing processes by determination of meat cutting properties through the analysis of
Warner Bratzler curve //Tagungsband 57th International Congress of Meat Science and
Technology. Ghent, 2011. Р. 268.
24. W. Schnackel, J. Krickmeier, Oktaviani, Dmitrinka Schnackel, I. Micklisch,
„Untersuchungen zur optimierung des wolfprozesses. Teil 1“, Fleischwirtschaft, № 7,
2011 pp. 83-87.
25. W. Schnackel, J. Krickmeier, W. Pongjanyanukul, Dmitrinka Schnackel, I. Micklisch,
„Untersuchungen zur optimierung des wolfprozesses. Teil 1“, Fleischwirtschaft, № 1,
2012 pp. 88-92.
26. Некоз, О. І. Проектування м'ясорізальних вовчків / О. І. Некоз, О. В. Батраченко. -
Навч. посіб.; М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси:
ЧДТУ, 2014. – 221 с.

102

ДОДАТКИ

103

Додаток 1

104

105

106

107

108

109

110

111

112

Додаток 2

113

114

115

Додаток 3

116

117

118

Додаток 4

119

120

121

Додаток 5

122

123

124

125

Додаток 6

126

127

128

129

Репозиторій ЧДТУ