Волгоградские специалисты разработали новое оборудование для пищевой промышленности

Волгоградские специалисты разработали новое оборудование для пищевой промышленности

Когда зигзаг эффективнее плоскости

Измельчитель в действии: сверху засыпают яблоки, снизу
высыпаются ровные тонкие ломтики

Ежегодно российская пищевая промышленность перерабатывает
огромное количество овощей и фруктов, которые предварительно
нужно измельчить. Специалисты Волгоградского государственного
аграрного университета и Волгоградского государственного
технического университета разработали аппарат, позволяющий
порезать плоды и овощи на тонкие ломтики с наименьшими потерями и минимальными затратами энергии. Эффект достигается за счет
зигзагообразной режущей плоскости, на которой ножи расположены
под углом друг к другу.

Режущий агрегат описан в недавнем номере Journal of Food
Process Engineering (Antonov, N. M., Lebed’, N. I. and
Makarov, A. M. (2014), Influence of a Zigzagging Location of the
Knives in the Cutting Unit on the Energy Consumption During the
Cutting Process of Horticultural Produce. Journal of Food Process
Engineering. doi: 10.1111/jfpe.12162). Его можно использовать и на промышленных предприятиях, и в индивидуальных хозяйствах.

Режущая зигзагообразная поверхность измельчителя

Сейчас в пищевой промышленности применяют дисковые и барабанные
измельчители. И те, и другие разрушают ткань плода, он истекает
соком, теряет витамины, срез получается неровный. Волгоградские
исследователи разработали аппарат, режущая поверхность которого
имеет вид равнобедренного треугольника, на котором горизонтально
закреплены ножи, сдвинутые по вертикали относительно друг друга
(см. рисунок 1). Благодаря такой конструкции, яблоко или
картофелина контактирует в одной плоскости не более чем с двумя
ножами, образующими симметричную пару на противоположных сторонах
зигзагообразной поверхности, и теряет гораздо меньше сока.

Например из яблока сорта Антоновка или Джонатан массой 110 г
вытекает всего 1.8 г сока, в 2.5−3 раза меньше, чем при
традиционном способе разрезания. Ломтики получаются тонкие и ровные.

Новая ломтерезка позволяет сберечь не только яблочный сок, но и энергию. Исследователи сконструировали испытательный стенд,
позволяющий измерять все характеристики резания плодов.
Оказалось, что десять ножей, расположенных в одной плоскости,
режут яблоко со средним усилием 245 Н, а при зигзагообразном
расположении достаточно 120 Н. На усилие, необходимое для
разрезания яблока, влияют скорость процесса, угол скольжения ножа
и сдвиг ножей по вертикали относительно друг друга. Ломтерезка
позволяет регулировать эти параметры. Оптимальным оказался сдвиг
на 2 мм, соответственно, такой толщины получаются яблочные
ломтики.

Производительность ломтикового измельчителя составляет до 5000
кг/час, а энергоемкость процесса снижается на 25−30%.

«За рубежом для нарезки яблок тонкими ломтиками используют
узкоспециализированные машины, которые могут измельчать
одновременно только 1 плод, причем их цена превышает 400 тысяч
руб. Наш прибор за один рабочий цикл, то есть за несколько
секунд, разрезает до 12 кг яблок, а себестоимость его составила
31 тыс. рублей», — пояснил один из авторов изобретения, кандидат
технических наук, старший преподаватель кафедры «Общественное
питание, процессы и аппараты пищевых производств» Никита Лебедь.

Работу исследователей поддержал Фонд содействия развитию малых форм
предприятий в научно-технической сфере.