Устройство для разделения сока при прессовании плодов и овощей
Разработка относится к универсальным машинам и аппаратам для переработки плодов и овощей в условиях фермерского хозяйства или на предприятиях общественного питания, а также в домашних условиях и может быть использовано при заготовке сельскохозяйственной продукции на зимнее хранение и при приготовлении блюд для диетического питания, где используются свежеприготовленные соки и пюре из плодов овощей и ягод. Сущностью полезной модели является то, что используя в качестве базового устройства мясорубки и прессующие соковыжималки, у которых подающий шнек имеет сменный удлинитель вала с прорезью для установки и центровки прессующего шнека, с фиксирующей шпилькой во внутреннем канале, на фильтрующей сетке прессующего шнека установлен передвижной разделяющий лоток - разделитель отвода части выделяемого сока с мякотью на фракции, причем фильтрующая сетка прессующего шнека выполнена двух секционной с отверстиями разного диаметра по секциям, при этом первая секция имеет отверстия диаметром 2 мм., а вторая диаметром 2,5-3 мм., при этом по длине фильтрующей сетке первая секция составляет 25-40%, а длина первой секции изменяется перемещением разделяющего лотка в зависимости от требуемого соотношения получаемого сока и мякоти (пюре).
Разработка относится к универсальным машинам и аппаратам для переработки плодов и овощей в условиях фермерского хозяйства или на предприятиях общественного питания, а также в домашних условиях и может быть использовано при заготовке сельскохозяйственной продукции на зимнее хранение и при приготовлении блюд для диетического питания, где используются свежеприготовленные соки и пюре из плодов овощей и ягод.
Известны сменные насадки в виде шнековых прессующих устройств (экстракторов) моделей 724-3; 724-3М и 822-3 для получения соков с мякотью из плодов, овощей и ягод для предприятий общественного питания, выполненные в виде дополнительного оборудования к мясорубке или отдельно для работы с универсальными кухонными приводами (УКМ) (см. Предтеченский Н.А. Механическое оборудование предприятий общественного питания. 2-е изд. М., ОП.О.П. 1966. С. 133-141).
При универсальности такого оборудования, его недостатками является то, что шнеки этих экстракторов только давят (прессуют) подаваемое сырье, что требует его предварительного измельчения или очистки от кожицы, которая забивает сетки, вызывая необходимость их частой очистки, снижая производительность устройств и повышая потери продукта, причем выход одного продукта - сока с мякотью (неосветленного сока) от исходного сырья составляет только 54-64% для груш и 58-64% для яблок (см. Сборник рецептур на плодоовощную продукцию. / Сост. М.Г. Чухрай. - СПб.: ГИОРД, 1999, с. 215).
Известно также «Устройство для извлечения сока из овощей и фруктов», в котором между подающими и прессующими шнеками установлены противорежущая решетка и вращающийся измельчающий нож, позволяющие совмещать в одном устройстве последовательное измельчение и прессование продукта (см. Патент РФ 
2162649, А23И 1/00, опубл. 10.02.2001. Бюл. 4).
При хорошем качестве прессования сока и повышении выхода сока с мякотью до 75-80%, сложности возникают при дальнейшем разделении увеличенного количества сока с мякотью на сок и пюре требующим дополнительных затрат времени и средств на разделение.
Задачей полезной модели является разработка на базе существующей техники универсального шнеково-прессующего устройства для извлечения сока с мякотью из яблок, груш, овощей, позволяющего свести к минимуму затраты времени и сил на подготовку продукта к переработке и первичное отделение сока от части мякоти с дополнительным получением пюре по ходу прессования продукта при минимальной доработке существующих устройств, имеющихся у производителей сырья и переработчиков, работающих в условиях личного или фермерского хозяйства с небольшими объемами различного сырья.
Задача решается тем, что, используя в качестве базового устройства серийно выпускаемую технику для общественного питания и пищевой промышленности с доработанными шнековыми рабочими органами, в частности - мясорубки и прессующие соковыжималки, у которых подающий шнек имеет сменный удлинитель вала с прорезью для установки и центровки измельчающего ножа и прессующего шнека, на фильтрующей сетке прессующего шнека дополнительно установлен передвижной вогнутый разделяющий лоток - для отвода части выделяемого сока с мякотью со второй секцией, причем фильтрующая сетка прессующего шнека выполнена двух секционной с отверстиями разного диаметра по секциям, при этом первая секция имеет отверстия диаметром 2 мм., а вторая диаметром 2,5-3 мм., при этом по длине фильтрующей сетке первая секция составляет 25-40%, а длина первой секции изменяется перемещением разделяющего лотка в зависимости от требуемого соотношения получаемого сока и мякоти (пюре), при этом разделяющий лоток выполнен регулируемым по углу наклона отекания мякоти от второй секции, а фиксирующий хомутик разделяющего лотка выполнен в виде регулируемого кольца с профилем, имеющим угол наклона равным углу фильтрующей сетки.
Новизной предложенного устройства является то, что дополнив конструкцию устройства секционной перфорации сетки и установив разделяющий лоток на секционной фильтрующей сетке для отделения части мякоти (пюре) от сока получаем значительное (на 10-25%) повышение производительности устройства для извлечения сока из яблок и груш за счет возможности непосредственно в процессе работы разделят сок и пюре, что позволяет сократить время на подготовку сырья и переработку и снизить потери времени и сырья и получать на выходе два первично разделенных продукта в виде сока и пюре для дальнейшей переработки и использования.
Параметры предложенного устройства в виде места установки разделительного лотка и диаметров отверстий на сетке по секциям определены практическим путем из условия стабильного и равномерного отделения пюре от сока.
На Фиг. 1. представлена схема устройства для прессования и разделения сока с мякотью из плодов и овощей, которое включает в себя подающий шнек 1, установленный в корпусе 2 мясорубки и получающий вращение от привода (на схеме не показано). На выходном конце подающий шнек 1 имеет удлинитель вала 3 с прорезью, на котором установлена измельчающая решетка 4 и сменный нож 5. Удлинитель вала 3 проходит через решетку 4. На конец удлинителя вала 3 с прорезью, выступающий из решетки 4, надевают конусный прессующий шнек 6 соковыжималки, с фиксирующей шпилькой 7, входящей в прорезь удлинителя 3, расположенный в корпусе 8 соковыжималки с секционной фильтрующей сеткой и регулятор отжима 9 в виде винта. Корпус 8 соковыжималки закреплен к основному корпусу 2 накидной гайкой. Измельчающая решетка 4 фиксируются в корпусе 2 при помощи шпонки в верхней части корпуса 2 (на схеме не показано). На корпусе соковыжималки 8 установлен наклонно разделительный лоток 10 с хомутом фиксации и винтом установки 11.
Устройство работает следующим образом. Используя узлы и детали шнековой мясорубки универсальной кухонной машины и приставки соковыжималки, собирают устройство для извлечения и разделения сока из плодов и овощей.
Новыми деталями устройства являются секционная фильтрующая сетка корпуса 8 и вогнутый разделяющий лоток 10 с хомутом крепления и винтом фиксации 11.
Используя шнек 1 с удлинителем вала 3, измельчающую решетку 4, нож 5, на корпус 8 соковыжималки устанавливают вогнутый разделяющий лоток 10, закрепляют его винтом 11 и собирают предлагаемое устройство. После проверки на холостом ходу, приступают к получению и разделению сока на две фракции - сок до лотка и пюре с лотка 10.
Плоды или овощи для переработки подают в загрузочную воронку корпуса 2 работающего устройства и получают на выходе из фильтрующей сетки 8 натуральный сок с мякотью разделенный на две части при помощи разделительного лотка 10, а на выходе из регулятора отжима 9 спрессованные отходы (отжим). Качество и количество получаемого разделенного сока и мякоти регулируют размерами по длине секций фильтрующей сетки путем изменения положения разделительного лотка 10 и регулятором отжима 9, а также сменной измельчающей решеткой 4 и ножом 5, имеющими: отверстия различного проходного сечения у решетки и разное число лезвий у ножа 5.
Экспериментальную проверку предлагаемого устройства для разделения сока при прессовании плодов и овощей провели, используя универсальный привод с мясорубкой 622-2 (М-2) (диаметр измельчающей решетки 82 мм, диаметр горловины 65 мм). При сборке устройства на предложенный удлинитель вала подающего шнека установили решетку с диаметром отверстий 8 мм, нож с четырьмя лезвиями, а на выступающий из решетки конец удлинителя вала установили прессующий шнек соковыжималки со шпилькой во внутреннем канале и собрали конструкцию согласно представленной схеме с секционной фильтрующей сеткой и разделительным лотком закрепляемым фиксирующим хомутом с фиксатором.
Испытание предложенного устройства провели на получении и разделении сока и пюре из яблок и груш, выращенных в коллективных садах в условиях исследовательской лаборатории при кафедре механизации и электрификации сельского хозяйства факультета переработки Уральского государственного сельскохозяйственного университете г. Екатеринбурга.
Подготовленные плоды подавали в устройство целыми (диаметром 40-50 мм) или разрезанными на части по 35-40 грамм, чтобы они проходили в загрузочную горловину устройства.
Пример. Яблоки сорта «Янтарь». Диаметр плодов 30-50 мм. Масса 30-50 грамм. При прессовании в предложенном устройстве общий выход сока с мякотью составил 85,3% из них сока - 35%; пюре - 47%, отжим - 14%.
Опытные партии продуктов для переработки по массе составляли по 4-6 кг, что подтверждает работоспособность, универсальность и надежность предложенной конструкции.
Проведенные исследования показали, что предложенное устройство для прессования и разделения сока из плодов и овощей за одну операцию с разделяющим лотком работоспособно и технически осуществимо.
Введение разделяющего лотка с возможностью перемещения и фиксации на корпусе с секционной сеткой в комплексе с установкой прессующего шнека на удлиненном валу позволяет перерабатывать плодоовощное сырье за одну операцию, получая разделенный на две фракции сок и мякоть виде пюре. Процесс с использованием предложенного устройства аналогичен получению сока двухстадийным прессованием с последующим разделением на сите, но более быстрый, с меньшими трудозатратами и требует меньше рабочих площадей для установки оборудования, а само оборудование компактно и мобильно.
Установлено, что новизной является то, что для получения сока и пюре путем прессования фруктов и овощей с разделением продуктов в процессе прессования не требуется предварительного измельчения и очистки сырья, что расширяет диапазон применения устройства (универсальной кухонной машины) и сокращает время получения сока и пюре, улучшая их качество, так как процесс происходит непрерывно за одну операцию без промежуточного окисления продукта от контакта подготовленного сырья с воздухом повышая выход конечных продуктов.
Эффектом предложенного устройства является то, что устройство позволяет повысить выход сока и мякоти до 79-83% против регламентированных 58-64% с непосредственным получением сразу двух продуктов в виде сока и пюре, что может дать значительный экономический и социальный эффект, особенно в мелкотоварном производстве.
Предлагаемое устройство для прессования и разделению сока из плодов и овощей не требует больших затрат на изготовление и установку и может быть введено в комплект УКМ или кухонных комбайнов. При этом в комплект должны входить сменные решетки и сетки, а разделительный лоток для пюре и сока и удлинитель вала могут быть изготовлены дополнительно.
Предложенное устройство может быть использовано для расширения диапазона операций, выполняемых кухонными комбайнами и универсальными приводами в условиях личного или фермерского хозяйств, помогая эффективно и быстро перерабатывать выращенный урожай плодов, фруктов и овощей в условиях личного или фермерского хозяйства.
Устройство для прессования и разделения сока из плодов и овощей, включающее привод, корпус с загрузочной горловиной, последовательно установленные подающий и прессующий шнеки, измельчающие элементы, фильтрующую сетку и отвод отжима, отличающееся тем, что на фильтрующей сетке прессующего шнека установлен передвижной разделяющий лоток-разделитель отвода выделяемого сока с мякотью, причем фильтрующая сетка прессующего шнека выполнена двухсекционной с отверстиями разного диаметра по секциям, при этом первая секция имеет отверстия диаметром 2 мм, а вторая диаметром 2,5-3 мм, при этом по длине фильтрующей сетки первая секция составляет 25-40%, а длина первой секции изменяется перемещением разделяющего лотка в зависимости от требуемого соотношения получаемого сока и мякоти-пюре, причем разделяющий лоток выполнен регулируемым по углу наклона стекания мякоти от второй секции, а фиксирующий хомутик разделяющего лотка выполнен в виде регулируемого кольца с профилем, имеющим угол наклона, равный углу фильтрующей сетки.
