тщательно их промыть и очистить. Для этих целей выпускается машина непрерывного действия, которая может устанавливаться в линию при необходимости. Таким образом, выпускаемое отечественными производителями оборудование позволяет автоматизировать большинство технологических операций. При его использовании ручными остаются только операции навешивания птицы на конвейеры и разбор потрохов (отделение сердца, печени и желчного пузыря, снятие кутикулы). Ниже приводится техническая характеристика линии производительностью 3000 шт/ч: - занимаемая площадь, м2 - 632 - потребляемая электроэнергия, кВт.ч - 104,3 - количество основных рабочих, чел. - 19 (из них на контроле работают 4 чел.). ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЯСА ИНДЕЕК ПРИ РАЗРАБОТКЕ АГРЕГАТИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ РАЗДЕЛКИ И ОБВАЛКИ ОТДЕЛЬНЫХ ЧАСТЕЙ ТУШЕК Кулишев Б.В., канд. техн. наук, Мартыновский Е.В., ВНИИ птицеперерабатывающей промышленности. Разделка тушек птицы и обвалка их отдельных частей, очевидно, предполагает применение механических средств, а, следовательно, выбор и обоснование способов обработки. В то же время, механическими средствами практически невозможно достичь идеального по качеству и 100%-го по выходу отделения от костей мышечной ткани. Белое мясо птицы индейки характеризуется высокими диетическими свойствами. Для увеличения его выхода при обвалке грудной части с целых тушек индеек нами предложен способ разрыва соединительной ткани без применения вклинивающего органа на границе раздела: мышечная ткань - кость, как это широко применяется в настоящее время при снятии шкур с туш убойных животных, который мы подробно рассмотрим. Анализ анатомического строения костей грудной конечности, а также мышечной ткани грудной клетки позволил выявить характер крепления плечевой кости к каркасу, в состав которого входят также лопатка, коракоидная кость и ключица. В тоже время, плечевая кость связана с тушкой посредством соединительной ткани таких мышц, как: передней лопаткоплечевой, глубокой грудной, коракоидно-плечевой, грудино-коракоидной, подлопаточной малой круглой, поверхностной большой грудной. 79 Замечено, если произвести нарушение связей плечевого сустава, а именно, плечевой кости с каркасом тушки птицы, оставляя в целостности соединительную ткань поверхностной большой грудной мышцы, то последнюю можно отделить от каркаса за плечевую кость. Масса поверхностной большой грудной мышцы (в дальнейшем – «большого филе») составляет до 47% от всей мускулатуры тушек птицы. Рис.1. Физическая картина распределения сил при отрыве мяса от кости Физическая картина распределения сил при отрыве мяса от кости с учетом деформации всех элементов силовой цепи представлена на рис.4. Процесс филетирования представляет собой разрыв соединительной ткани на длине килевой кости ОС угле отделения в координатах ся ϕ = α +η при постоянно увеличивающемся XOY и уменьшающем- λ в координатах XOZ . Для проведения прочностных расчетов узлов разрабатываемого агре- гата удобнее пользоваться не самой силой динатные оси ниже. P , а ее проекциями на коор- Px, Py , Pz . Их аналитические зависимости приведены 80 F = 2 P; P = Px2 + Py2 + Pz2 ; Px = P ⋅ cos λ ⋅ cosη ; p y = P ⋅ cos λ ⋅ sin η ; Pz = P ⋅ sin λ ; S ⋅ sin β + ∆S 2 ⋅ sin α где: η = ; S + ∆S 2 + ∆S 2 λ = arctg a ; 2( S + ∆S1 + ∆S 2 ) ⋅ cos(arcsin η ) α = const, β = const; O / D = S + ∆S1 + ∆S 2 ; OA = S , ϕ = α + η При упруго-пластическом деформировании материала происходит его удлинение на величину ∆S1 , ∆S 2 , конкретные значения которых, а так- же величину Px и угол β , можно получить в результате исследования структурно-механических свойств сырья. Полученные выражения описывают данный процесс в статическом режиме. Ограничимся таковыми, так как заметное различие в таких показателях как предел прочности, модуль упругости наступает при довольно больших скоростях деформации, а исходя из заданной производительности разрабатываемого оборудования – скорости не превышают 0,3м/с. Определение статических диаграмм при растяжении образцов (рис.2) осуществлялось на устройстве конструктивной серии «TIRAtest» до разрушения образцов в соответствии с ГОСТ 11262, ГОСТ 14236, ГОСТ 9559. Рис.2 Образцы мышечной ткани для поведения экспериментальных исследований 81 L=90мм, l=40мм, B=35мм, b=15мм, h=8мм Результаты исследований структурно-механических свойств сырья представлены на рисунках 3,4,5,6,7. На рисунках 3,4,5,6 изображены статические диаграммы деформирования образцов тканей, изготовленных из различных участков тушек цыплят-бройлеров. Как видно, они имеют различные прочностные характеристики. Рис.3 Статическая диаграмма деформирования мышечной ткани филе Рис.4 Статическая диаграмма деформирования мышечной ткани с кожей 1 – экспериментальная, 2 – аппроксимированная Аппроксимированное уравнение σ = f (ε ) примет вид: σ = B1 ⋅ (e aε − 1) ; где значения коэффициентов уравнения: В1 = 1,31; а = 0,338 σ −σ1 M= 2 , ε 1 = 0.05, ε 2 = 0.15 ε 2 − ε1 82 ε Рис. 5 Диаграммы деформирования тканей тушек индеек 1 – мышечная ткань большого филе; 2 – мышечная ткань окорочков; 3 – кожа большого филе; 4 – кожа окорочков; 5 – соединительная ткань большого филе. Для определения истинных значений усилий, в данном случае составляющих P , возникающих при отделении мяса от кости, нами проведены исследования на специально созданном экспериментальном стенде при различных углах отделения. Их значения указаны на рисунке 7. На основании данного графика выбраны оптимальные значения параметров данного процесса. Таков же характер кривых деформациянапряжение и усилия разрыва проявляется при исследованиях на других видах сухопутной птицы (индеек, перепелов). Коэффициент перехода колеблется в пределах от 2,7 до 3,0. 83 α , град. Рис.7 Зависимость усилий разрыва соединительной ткани от углов отделения Также была определена зависимость силы разрыва соединительной ткани от скорости отделения (рис.10). Аппроксимированное уравнение имеет вид: P=S ln V − ln B a ⋅ cos 2 где значения коэффициентов уравнения: α ; 2 S = 96.5 ⋅ 10 −3 , м; B = 2.5 ⋅ 10 − 4 , н / м; a = 6.58 ⋅ 10 −3 , н / м; α = 90 0 м/с Рис.8 Зависимость силы разрыва соединительной ткани от скорости отделения _____ - экспериментальная,_ _ _ _- теоретическая 84 Для качественной оценки отделенного филе нами определялись напряжения в мышечной ткани, конкретное значение максимального нанесено на диаграмме деформирования образцов из грудных мышечных тканей (рис. 9). Замечено, что ее величина лежит значительно ниже предела прочности на разрыв самой мышечной ткани. Однако, как ни мало значение напряжения, удлинение мышечной ткани после снятия нагрузки имеет конкретную величину, которую мы определяли методом нагрузки образцов до напряжения отрыва и мгновенным снятием его по достижении отделения филейной части от каркаса. Остаточная деформация составляет около 3% при максимальных углах отрыва. При выборе оптимальных углов отделения остаточная деформация будет иметь еще меньшую величину. Рис.8 Диаграмма «нагрузка-разгрузка» образцов из мышечной ткани Результаты исследования структурно-механических свойств и стереометрических показателей позволили обосновать правильность выбора данного способа обвалки грудной части, а также послужили основой при разработке рабочих органов механизмов и устройств для филетирования тушек индеек. 85