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西式火腿制造工藝及裝備技術

      來源:《肉業(yè)產業(yè)資訊》    2015年第4期
 
內容摘要:高溫火腿是指在生產時,采用高壓殺菌,產品可在常溫下較長期貯存。以圓罐或馬蹄形罐包裝。低溫火腿是指在生產時采用巴氏消毒進行熱處理,國內銷售一般采用塑料袋或膜包裝,故又稱袋(膜)裝火腿;出口產品在塑料袋外用長方形馬口鐵罐包裝,以便于長途運輸,其成品需在低溫下運輸與保藏。
   西式火腿制造工藝技術
  西式火腿包括高溫火腿與低溫火腿兩類。
  高溫火腿是指在生產時,采用高壓殺菌,產品可在常溫下較長期貯存。以圓罐或馬蹄形罐包裝。低溫火腿是指在生產時采用巴氏消毒進行熱處理,國內銷售一般采用塑料袋或膜包裝,故又稱袋(膜)裝火腿;出口產品在塑料袋外用長方形馬口鐵罐包裝,以便于長途運輸,其成品需在低溫下運輸與保藏。
  高溫罐裝火腿生產工藝流程如圖1所示。
  圖1 高溫罐裝火腿生產工藝流程
  低溫火腿生產工藝流程如圖2所示。
  西式火腿制造關鍵裝備
  一、生產線介紹
  西式火腿生產線,目前國內尚未有定型產品可選擇,多從國外引進生產線。當前世界上較著名的火腿設備制造廠家有20余家,如荷蘭的Langen 、Belam、Stark 、Protecon,丹麥的Scanio、Wolfking,德國的At mos、Myac 、SST,法國的Kaufler,西班牙的Metalqujmia,奧地利的Injectstar,瑞士的Suhner等。這些廠家根據各自研究的工藝要求,在設備設計上主要區(qū)別在于鹽水的處理、注射量的多少、嫩化和滾揉的形式、充填方法以及殺菌冷卻方式等。因此,對生產線的選擇應根據生產火腿產品的品種、包裝工藝要求,分別進行選用,或自行配套組合。
  1、荷蘭Langen火腿生產線
  該生產線的主要特點是采用快速滾揉,使用真空強制注射、嫩化和滾揉三合一機組。每桶肉塊在真空條件下經過反復多次鹽水注射與針刺嫩化,同時施于攪拌、揉搓、擠壓、甩打、翻滾等動作的按摩,運動劇烈,使鹽水注射、嫩化、滾揉三道工序,在三合一機組上一次完成,處理時間短,產品質量均一,清潔衛(wèi)生。生產線采用立式真空充填,充填后的塑料袋采用立式熱封,對入模后的火腿用彈簧頂整體集裝加壓,進行殺菌冷卻。
  生產線示意圖如圖3所示。
  圖3 荷蘭Langen火腿生產線示意圖
  1、鹽水配置設備 2、提升倒料裝置 3、標準量肉車 4、鹽水計量器 5、真空注射、按摩、嫩化三合一機組 6、肉車 7、提升倒料裝置 8、蒸煮架 9、塑料袋安裝器 10、火腿肉模 11、真空充填機 12、控制柜Ⅰ 13、輸送帶 14、塑料袋翻提機 15、塑料袋真空封口機 16、加蓋裝置 17、控制柜Ⅱ 18、提升機 19、彈簧頂加壓器 20、彈簧頂部件 21、擠壓部件安裝設備 22、冷卻架取卸設備 23、帶壓縮空氣設備的工作臺 24、運模蓋車 25、蒸煮殺菌柜 26、冷卻柜
  荷蘭Langen生產線制造工序如圖4所示。
  圖4 荷蘭Langen火腿生產線制造工序
  2、德國Myac火腿生產線
  該生產線的主要特點是采用低溫鹽水注射和擠壓式蛋白活化,通過擠壓技術使肉塊表面積增加,并使肌原纖維暴露,加強了肌球蛋白絡合體的膨脹能力,使鹽水更易于吸收。生產線采用了MAX型真空按摩機,利用臥式攪拌槳在按摩桶內翻動攪拌,本身帶有自冷、真空和吸料裝置,配以擠壓嫩化技術。按摩時間4h左右。其生產線示意圖如圖5所示。

圖5 德國Myac火腿生產線示意圖
  1、水混合及冷卻機 2、鹽水注射機 3、蛋白活化機 4、真空按摩機 5、頂部進料式真空包裝機 6、壓模機
  二、生產線組成
  西式火腿生產的主要設備有:
  (1) 鹽水配制設備 由鹽水配制槽、貯存槽、攪拌器組成。有的還帶有制冷和冷卻設備。
  (2) 鹽水注射機 鹽水過濾回收系統(tǒng),用于向火腿原料中注射腌制鹽水等混合液。
  (3) 嫩化機或蛋白活化機 分為針刺式、刀輥式和擠壓式等,用于火腿原料的嫩化處理。
  (4) 按摩裝置 分為立式攪拌按摩、臥式攪拌按摩、臥式滾筒按摩及翻轉式摔跌按摩等。
  (5) 充填設備 分為臥式充填機、立式充填機和薄膜自動包裝機等。有的設備還可兼用于香腸的充填。
  (6) 封罐機 高溫火腿可采用真空封罐機;5kg裝長方形罐低溫火腿采用美國 FMC公司或美國大陸制罐公司真空封罐機。
  (7) 塑料袋封口機 專用于低溫袋裝火腿的熱封機。多為立式、也有在臥式充填機中采用卡環(huán)結扎裝置代替。
  (8) 殺菌和冷卻設備 高溫火腿采用高壓殺菌釜(鍋); 低溫火腿采用蒸煮殺菌柜或蒸煮冷卻水浴槽。
  現(xiàn)以德國Myac火腿生產線和荷蘭Langen火腿生產線為例,其設備組成如表1及表2所示。
  表1 德國Myac火腿生產線設備一覽表
序號 設備名稱 型號 序號 設備名稱 型號
1 鹽水混合和冷卻機 L M800 9 滾揉機制冷機 SK2或SK3
2 制冷機 DK7.5/或7.5/2 10 卸料容器 600L
3 肉車 200L 11 卸料容器提升機  
4 肉車提升機 帶滑道 12 真空包裝機 S M220/2
5 鹽水注射機 N94或N184 13 壓模機 S型
6 注射機用冷卻器 200型 14 不銹鋼火腿模具  
7 蛋白活化機 650型 15 殺菌籃 500kg肉料
8 臥式真空滾揉機 MA×3000   MA×5000 或6000    16 蒸煮殺菌柜 1000kg肉料
17 冷卻柜 1000kg肉料
  三、加工關鍵設備
  1、鹽水注射機
  (1) 功能 注射鹽水是西式火腿生產的第一道主要工序。使用鹽水注射機可將制備好的鹽水通過注射迅速進入肉的組織內部并均勻擴散,使肉料進入腌制階段。
  (2) 分類 按注射對象可分為專用型和兼用型。有的專用于肉類,有的則可兼作禽類和魚類的注射。
  按注射針在針板上安裝方式,可分為固定式和彈簧式。前者注射針固定安裝于針板上,工作時,注射針隨針板的上升或下降作同步運動,適用于去骨肉的注射。后者注射針則通過彈簧機構安裝于針板上,任何一支針在隨針板下降若碰到硬物而受阻時,不致影響整個針板的繼續(xù)下降,適用于帶骨肉的注射。
  表2 荷蘭Langen火腿生產線設備一覽表
序號 設備名稱 型號 序號 設備名稱 型號
1 鹽水配制設備 P120-1 P120-2 13 輸送帶  
14 塑料袋翻提設備 Z12
2 提升倒料裝置 T H2 15 塑料袋真空封口機③ S220
3 標準量肉車 W35 16 加蓋裝置 D116
4 鹽水計量器 P125/UV 17 控制柜II  
5 真空注射、滾揉、嫩化三合一機組① B120/1N1 B120/4N1 18 提升機 L50
19 彈簧頂加壓器 A61
6 肉車 W80 20 彈簧頂部件 1477
7 提升倒料裝置 P82 21 擠壓部件安裝設備 A65
8 蒸煮架 K76 22 冷卻架取卸設備 U29
9 塑料袋安裝器 B239 23 帶壓縮空氣設備的工作臺 T287/A62
10 火腿肉模 M75
11 真空充填機② V170MC或V170MC/LW8 24 運模蓋車  
25 蒸煮殺菌柜 K75
12 控制柜 D115 26 冷卻柜 K74
  注: ①帶冷水循環(huán)箱、真空泵和真空接管; ②帶真空泵和真空接管; ③帶真空泵、真空助推器和接管。
  按注射針的密度可分為密針型和疏針型。針距分別為7.0mm×12.5mm,25mm×25mm。
  (3) 結構原理 眾多型號的多針鹽水注射機,其結構原理基本相同。荷蘭Stork protecon生產的PI-440型鹽水注射機具有代表性,故對其結構原理進行介紹。
  整機由輸送機構、注射裝置和鹽水系統(tǒng)三部分組成,全部由不銹鋼制造。主機為氣力驅動,附屬鹽水泵則為電動。輸送器是一個步進式齒條排,在氣動元件的驅動下,它隨注射針板每上下運動一次而作間歇推進一次。當注射針板下降進行注射動作時,齒條排呈停止狀態(tài),肉料受齒條的支承,不會滑動。齒條排可以方便地從機架上取下,以便進行衛(wèi)生清洗。
  所有的注射針借助鹽水液壓緊固在方形平面針板上。針板呈開放式,以利內部清洗和更換壞的注射針。用于注射帶骨肉時,就使用帶有伸縮性的注射針。針板的上升和下降靠氣力驅動,每分鐘沖程數可以調節(jié),并裝有數字式電子計數器。
  鹽水系統(tǒng)包括不銹鋼離心泵、過濾器和循環(huán)貯槽等。鹽水壓力可通過變速馬達調節(jié),一旦調整固定后,鹽水壓力將保持恒定。鹽水通路僅在注射針板下降時開通,由高性能的氣動和電子元件控制?;亓鞯柠}水通過三級過濾器進行過濾,過濾器可隨時進行清理。鹽水注射機的工作過程: 肉料由人工或通過升運機均勻地鋪排在輸送齒條排上,當肉料間歇地移動到注射針板下方時,即接受鹽水注射。齒條排每移動一次的距離一般小于注射針板的縱向尺寸,因此,同一塊肉料可接受多次的注射。注射比例(鹽水注入量占肉料的百分比) 事先選定,然后通過調節(jié)注射壓力(泵的轉速)得以實現(xiàn)。注射好的肉料經過滑槽進入下一工序——嫩化機。
  (4) 技術參數 PI-440型鹽水注射機技術參數見表3。
  表3 PI-440型鹽水注射機技術參數
項目 參數 項目 參數
生產能力(注射比例30%時)/(kg/h) 3000 壓縮空氣最大耗量/(m3/h) 9
工作周期數/(次/min) 20 壓縮空氣壓力/MPa 0.6
輸送帶寬/mm 400 鹽水壓力/MPa 0~0.2
沖程高度/mm 120 鹽水泵功率/kW 2.2
肉料厚度(最大)/mm 125 流量/(L//min) 300
間歇輸送距離/(mm/次) 200 過濾器級數/級 3
注射針數量/支 400 鹽水貯槽容量/m3 0.27
直徑/mm Φ3 機器質量/kg 700
適應范圍 去骨或帶骨肉 外形尺寸/mm 2350×1800×12
  (5) 選型原則
 ?、傥魇交鹜仁褂玫脑先舛酁槿ス侨?,為使鹽水能在肉料內部較快地擴散,選用密針型注射機為好,安裝方式無特殊要求。
 ?、谏a能力的匹配通常按每小時平均產量的2~3倍來選擇鹽水注射機的能力,以盡可能縮短加工周期,提高制品質量。
 ?、蹤C器易于裝拆清洗,以減少設備對物料的污染。
  (6) 控制系統(tǒng)與配套設備 主要控制參數為鹽水壓力,即輸送泵轉速的調節(jié),以達到控制注射比例的目的。主要配套設備有鹽水調制設備和空氣壓縮機。鹽水調制設備包括固體物料提升機、物料計量裝置、帶攪拌的貯槽、冷卻裝置、輸送泵等。
  (7) 發(fā)展趨勢 多針型鹽水注射機結構比較簡單,注射速度快,生產能力大,應用廣泛。但它不能精確控制注射比例,進料多采用手工,肉料增加了受污染的機會。為了生產高品質制品,新近出現(xiàn)了一種在密閉真空系統(tǒng)內進行自動和精確定量注射的新型設備,以避免傳統(tǒng)注射機的上述缺點。
  2、肉料嫩化機
  (1) 功能 西式火腿使用的原料多為塊狀肉,其表面和內部往往有堅韌結締組織。嫩化機的主要功能是切斷或破壞這些結締組織,獲得質地均勻的制成品。同時,經過嫩化處理的肉料,其表面積大為增加,注入的鹽水更易擴散,更易于蛋白質的溶出,從而提高制品的黏合性和持水性。
  (2) 分類 常用的嫩化機有刀輥式和針刺式兩類。刀輥式為獨立設備,針刺式有的為獨立設備,有的以組合方式合并在多針型鹽水注射機上。另外還有一種擠壓式嫩化機,是通過對肉的擠壓作用以達到嫩化效果的。刀輥式嫩化機結構很簡單,由一個盛料箱和兩排有特殊刀刃的切刀組成。隨刀軸的旋轉兩排刀片相對旋轉,將夾在其間的肉塊切出深淺不一的切口,擴大了肉的內層溶出率,以增加產品的黏合性。常用的刀有角鋼型刀,其回切也就是增加切割面積。操作時要注意調整刀軸間距,既要保證切口的深度,又要保持肉塊的完整性,防止斷開。鹽水注射機和嫩化機組合示意圖見圖6。嫩化機角鋼型刀排列示意圖見圖7。
  圖6 鹽水注射機和嫩化機組合示意圖
  1、鹽水注射機 2、提升機 3、刀輥式嫩化機 4、肉車
  圖7 嫩化機角鋼型刀排列示意圖
  (3) 技術參數 PMT-41型刀輥式嫩化機技術參數見表4。
  表4 PMT-41型刀輥式嫩化機技術參數
項目 參數 項目 參數
生產能力/(t/h) ~3 兩軸中心距/mm 110~160(可調)
進料高度/mm 1210 刀片總數/片 111
出料高度/mm 760 切割深度/mm 0~28(可調)
輸送速度/mm 400 刀片間隙/mm 10~40(可調)
肉料厚度(最大)/mm 120 功率/kW 1.5
圓盤刀直徑/mm 120 機器重量/kg 300
刀軸轉速/(r/min) 72 外形尺寸/mm 1100×900×1440
  3、肉料滾揉機
  (1) 功能 滾揉是西式火腿制造的另一個重要工序。滾揉的作用主要是使肉料的肌肉組織松軟,使注射到肉塊中的鹽水加速擴散滲透,促進肌肉內部的鹽溶性蛋白質向肉塊表面滲出。經過滾揉成熟的肉料,表面充滿蛋白質與鹽水組成的膠狀物質。此膠狀物質在加熱時凝固,使肉塊與肉塊緊緊地黏結在一起,切片后,呈均一連續(xù)的完整片狀。此膠狀物質還能阻止肉塊里面的汁液外滲,有利于提高制品的持水性和鮮嫩性。
  滾揉機的作用,是通過某種機械力對肉料施加攪拌、揉搓、擠壓、甩打、翻滾等動作,使肉料達到按摩目的。
  (2) 分類
  ①滾揉機按攪拌方式,分為立式和臥式兩種。
  立式滾揉機:靠立式攪拌器將肉料進行低速攪拌,盛肉容器為圓筒形或方形。該機通常做成可移動式,以往返于腌制間與充填間之間。容器容積在200~850L有多種規(guī)格。裝肉量可達容積的80%,但自動化水平低,攪拌常有死角。
  臥式滾揉機:該類型滾揉機中只有少數型號帶有橫軸攪拌器,大多數型號均不存在攪拌軸,而是靠容器的滾動使肉料翻轉得以攪拌。容器圓筒的內壁焊有螺旋形葉片,滾揉作用是通過肉的上升跌落而實現(xiàn)的,故要求有較大的容積,裝肉量不宜超過容積的 60%,臥式滾揉機的容積往往比立式滾揉機大得多。每次裝肉量在700~3000kg,又有各種不同規(guī)格。此型機一般由機械自動進出料,自動化水平高。
 ?、诎礄C器的能否分離,分為一體型和分離型。
  一體型:盛肉容器和設備本體不能分開,肉料的取出不方便,設備的效能不能充分發(fā)揮。
  分離型:盛肉容器與本體相分離,肉料的卸出采用出料裝置; 可同時配備多個容器輪流滾揉,效能得到充分發(fā)揮。
 ?、郯垂ぷ鳡顟B(tài),分為常壓式和真空式。
  常壓式:立式機多屬此類。機型結構較簡單,但滾揉時,肉料暴露在空氣中易被氧化,生成氣泡,產品質量不佳。
  真空式: 臥式機多屬此類。可防止肉料受空氣氧化,不易生成氣泡,還有利于鹽水在肉中滲透,適用于生產高質量的產品。
  (3) 結構原理
  ①立式常壓滾揉機。機器由不銹鋼容器和攪拌裝置組成。容器多為方形,上沿安裝有橫梁,橫梁上裝有電動機和減速器,帶動垂直攪拌軸,攪拌軸轉速在2~20r/min 可以調節(jié)。由于攪拌葉的形狀、結構及尺寸與滾揉效果有密切關系,因此,經常有新型式的攪拌葉出現(xiàn)。
 ?、谂P式真空滾揉機。機器由帶密封蓋的不銹鋼圓筒容器、機座及傳動裝置三部分組成。圓筒容器的內壁焊有螺旋形葉片,對肉料能起到導向移位作用。容器橫臥式機座滾柱上,傳動裝置帶動滾柱轉動而使容器轉動。
  肉料通過提升裝置加入到容器中,關上帶后接通真空。當容器轉動時,肉料隨容器內壁螺旋狀葉片上升而上升,達到一定高度后靠自重跌落,形成相互碰撞摩擦而起到滾揉作用。
  (4)技術參數 各類滾揉機技術參數見表5。
  表5 各類滾揉機技術參數
型式 立式 臥式 臥式 臥式
型號 DK-81 CA750 GA1500 W-7-2000
容量/kg 750 750 1500 2000
攪拌轉速/(r/min) 2.1/8 2~15 2~15 2/4/8
電動機功率/kW 0.75 1.8 4.0 4.3
外形尺寸/mm 1220×1035×1866 1820×1220×1970 2210×1520×2020 2200×2000×2080
凈質量/kg 340 895 1100 1310
  (5) 選型原則 按摩機的型式、類別、規(guī)格多種多樣,選型的主要原則是根據西式火腿產品的品質要求、生產規(guī)模以及機械化自動化程度要求而定。品質要求一般,生產規(guī)模小,機械化自動化要求不高,可選用立式常壓按摩機,反之,則應選用臥式真空按摩機。
  (6) 控制系統(tǒng)與配套設備 主要控制參數有轉速調節(jié)和運轉定時。配套設備有進料提升機,出料小車以及真空裝置。按摩操作時要求環(huán)境溫度在0~6℃。
  4、注射、嫩化、滾揉三合一機
  (1) 功能和特點 注射、嫩化、滾揉三合一機是西式火腿制造比較理想的組合設備。它集注射、嫩化、滾揉三種功能于一體,可在一臺設備上完成通常由三部單機完成的操作功能。這種組合設備與三臺單機相比,特點有:①能精確地控制鹽水注射量,提高出品率; ②機械化自動化程度高,可實現(xiàn)全自動程序控制;③整個系統(tǒng)密閉,衛(wèi)生水平和產品質量明顯提高; ④設備占地緊湊,省去中間輸送環(huán)節(jié)。
  (2) 結構原理 整機由滾揉和輸送兩個部分組成。
  滾揉部分包括機架,滾揉Y型桶和驅動裝置。機架由空心方鋼焊接而成。滾揉Y型桶的三個方向互成120°,分別是注射角、嫩化桶和盛肉桶,其中與盛肉桶是活動連接,可以卸下或接上。Y型桶通過兩個中心軸和軸承安裝在機架上,可在空間繞中心軸旋轉。當裝滿肉料的盛肉桶經機械手提升接合到Y型桶以后,開動驅動裝置,整個Y 型桶便在空間作風車狀回轉。此時,肉料依次從盛肉桶落到注射桶,又從注射桶落到嫩化桶,然后又從嫩化桶落到盛肉桶,如此循環(huán)往復,使肉料不斷受到注射、嫩化和滾揉。注射桶的底蓋上安裝有4組共304支注射針,Y型桶每回轉一周即進行一次鹽水注射。嫩化桶的底蓋上則裝有同樣數量的實心針,對肉料起穿刺嫩化作用。Y型桶的回轉由油馬達驅動 (一般為8r/min),有三種速度可供選擇。
  輸送部分(如圖8所示) 是一個水平旋轉推動機構,由一個立軸帶動盛肉桶(肉車) 作間歇運動。B120/4-N型的輸送機構呈十字狀,附有4個推板,分別與4個肉車接合,依次將肉車推送到Y型桶的正下方,然后再由機械手將肉車提起,與Y型桶聯(lián)接在一起。注射嫩化、滾揉三合一機外形如圖8所示。
                       圖8 真空注射、嫩化、滾揉三合一機示意圖
  1、滾揉桶 2、注射桶 3、盛肉桶(肉車) 4、鹽水計量器 5、鹽水泵
  (3) 技術參數 見表6。
  表6 真空注射、嫩化、滾揉三合一機技術參數
型號 B120-4N B120-13N
肉車容積/L 600 600
Y型桶總容積/L 1800 1800
生產能力/(kg/d) 2400 7800
主傳動功率/kW 11.25 11.25
輔助傳動功率/kW 3 3
傳送裝置功率/kW - 4.1
真空泵功率/kW 5.6 15
水消耗量/(m3/h) 1.1 4
外形尺寸/mm 5070×4000×3150 10780×4000×3150
  (4)控制系統(tǒng) 系統(tǒng)設有兩個控制屏。一是設備的工作過程控制,二是各種工作過程的時間控制。
  工作過程控制包括:電源指示、真空泵工作指示、馬達故障顯示、控制方式選擇、各種油泵的啟動或停止、緊急停車、自動報警等。
  工作過程的時間控制包括:每天運轉總時間(一般定為20h)、每輪換一個肉車的周期、每個周期中的肉車輸送時間、抽真空時間、Y型桶回轉時間、Y型桶的轉速預選、每個肉車注射次數計數、真空度過低的顯示、周期過長顯示等。機器的運轉將按照這些預先設定的時間和程序自動進行,基本上可實現(xiàn)無人操作。
  (5) 注射鹽水的定量 該機的一大特點是能實施鹽水注射的精確定量。
  制備好的鹽水貯存于鹽水計量器中(如圖8所示)。鹽水的注射由一氣動活塞泵進行,當活塞向左運動時,從鹽水計量器中抽吸鹽水; 活塞向右運動時,將鹽水壓至注射頭對肉料進行注射。Y型桶每旋轉一圈,氣動活塞動作一次,而且是發(fā)生在Y型桶中的注射桶處于最低位置時。此時,注射針垂直向上,肉料從上落下,使注射針插入肉料中。
  注射鹽水的精確定量是指按產品的工藝要求事先確定的注射比率得到的精確定量。首先,按肉料重量和注射比率求出需要注射的鹽水總量B。然后計算每進行一次注射的注射量b(kg):b=B/TS
  式中 B——注射的鹽水總量,kg
  T——實施注射的時間,min
  S——Y型桶的轉速,r/min
  求出b以后,可在機器上調節(jié)氣動活塞泵的行程,使行程指針對準某一刻度,便能自動實施精確的定量注射。
  (6) 配套設備 主要配套設備有真空泵、空壓機、肉車、鹽水貯槽、肉車提升倒料裝置等。此外,注射、嫩化、滾揉三合一機的工作環(huán)境溫度需保持在6℃左右。
  5、充填機
  (1) 功能 西式火腿的充填,是將經過按摩成熟的肉料充填入罐、袋或肉模內,根據產品包裝形式分別在不同設備上完成。高溫火腿由于罐容小,多采用手工定量裝填,也可采用定量充填機進行; 低溫膜裝火腿,則使用塑料薄膜卷材在真空包裝機中深拉成型后用手工稱量填入,再覆以面材進行抽空熱封包裝。低溫袋裝或罐裝火腿則不須采用充填機進行充填。
  (2) 充填機的類型 充填機分臥式和立式兩種類型。
  臥式充填機,又稱真空壓裝機,以荷蘭Stork公司及Belam公司為代表產品,其結構較簡單。
  立式充填機的自動化程度和生產效率較臥式充填機高,充填質量也較好,特別是對肉模內襯以塑料袋需熱封口的袋裝低溫火腿,由于臥式充填機無法避免在袋口沾染肉料而影響熱封,因此最好使用立式充填機。立式充填機生產廠家不多,著名的有德國 Kare-Schnell (簡稱KS) 和荷蘭Langen兩家。
  (3) 結構原理
  ①臥式充填機。以荷蘭Stork protecon VP—24NVL型真空充填機為例,其機腔內部結構如圖9所示。
  肉料用人工稱量后,倒進充填機腔體的裝填室中,充填時把預先襯以塑料袋的肉膜或空罐位套在充填管上,然后關閉充填機蓋,使其處于密封狀態(tài),這時蓋上的塑料壓力板正好進橫臥的肉膜或空罐內,充填過程始終保持一定的壓力和真空,充填完成后,將真空釋放,機蓋自動打開,完成一個周期。其工作過程如圖10所示。
  圖10 臥式充填機工作過程示意圖
 ?、诹⑹匠涮顧C。以德國KSP10/573-370型真空充填機組為例。機組由P10/573型真空機和P370型裝填機構、提升機構、肉車等共同組成[如圖11(1)機組],真空充填機本身由進料斗、充填裝置、真空泵、液壓和傳動裝置等組成[如圖11(2)真空充填機],其充填部分為在進料斗下部的內齒輪物料泵組成。
  P370型裝填機與充填機以物料管道連接,裝填頭內帶有物料切斷裝置,裝填完成后可將物料自行切斷。
  生產火腿時,肉料由提升機自動翻入充填機的進料斗中,通過旋轉刮板均勻下降,然后進入內齒輪物料泵,物料泵內腔與真空管連接。物料由物料泵的出料管道壓入 P370型裝填機。其工作原理如圖12所示。
  該機配置有定量控制裝置,控制板設有旋鈕以調節(jié)充填速度和時間間隔,并具有數字顯示。由于物料在內齒輪物料泵內的運送過程中,真空泵將物料中的空(氧)氣抽吸去除,使充填后的產品具有較鮮艷的外觀和長久的貨架壽命。
  P370型裝填機在裝填前先將罐模安放在放料盤的夾持裝置上,放料盤由壓縮空氣氣缸驅動,掀動按鈕,放料盤上升,裝填頭即伸入罐模底部。在裝填過程中,由于肉料壓力對放料盤的作用力,使放料盤逐漸下落,待裝滿時,通過電氣氣路控制系統(tǒng),裝填頭的閘刀即行關閉并停止工作,裝填完成后,放料盤重新向下移動,恢復到起始位置。
  (1)機組  
        (2)真空充填機
  圖11 德國KSP10/573-370 型真空充填機組
  1—肉車 2—提升帶 3—充填機 4—裝填機 5—香腸打結裝置 6—內齒輪物料泵 7—真空泵 8—液壓傳動裝置 9—傳動電機
  圖12 P10/370 型真空充填機充填部分 (內齒輪物料泵)工作原理圖
  (4) 技術參數
 ?、倥P式充填機。見表7。
  表7 臥式充填機技術參數
型號 荷蘭Stork公司 荷蘭Belam公司
VP-24NVL型 MP6-CC型 MP2-CC型
生產能力/(罐/h) 150 120 120
罐模最大長度/mm 610 600 600
真空接口/mm 50(2?) 48(7/4?) 48(7/4?)
空氣接口/mm 12.7(1/2?) 12.7(1/2?) 12.7(1/2?)
真空耗量/(L/罐) 約120 185 185
空氣耗量/(L/罐) 約180 約200 190
工作壓力/Pa (5~7)×105 (4.5~8)×105 (4.5~8)×105
設備質量/kg 600 約900 800
 ?、诹⑹匠涮顧C。見表8和表9。
  表8 德國KS公司P10/573型真空充填機技術參數
項目 參數 項目 參數
生產能力/(kg/h) 最大8000 真空裝置功率/kW 0.75
充填壓力/MPa 最大2.0 提升機功率/kW 1
泵輪轉速/(r/min) 最大150 壓縮空氣壓力/(MPa) 0.6
漏斗容積/L 300 壓縮空氣消耗量/(L/min) 120
真空能力/(m3/h) 25 設備質量/kg  
傳動功率/kW 7.5    
  表9 P370型裝填機技術參數
項目 參數 項目 參數
電氣接線 2相,380V,50Hz 壓縮空氣消耗量/(L/min) 約35
氣動連接 整機工作壓力0.6MPa    
  6、蒸煮冷卻設備
  (1) 功能 用于西式火腿的蒸煮和冷卻。高溫火腿和一般罐頭都采用高壓殺菌,其殺菌與冷卻均在高壓殺菌釜內完成。而低溫火腿為達到低溫巴氏殺菌效果,加熱的溫度較低,時間較長,蒸煮溫度一般為70~78℃,使肉塊中心溫度達69℃,并維持20min 以上。蒸煮時間一般在4.5~6h,繼而冷卻到40℃以下,約需2.5h。
  (2) 蒸煮冷卻設備的類型 低溫火腿的蒸煮與冷卻設備有柜式和槽式兩種類型。
 ?、僬糁罄鋮s柜。其優(yōu)點是占地面積小,容量大,操作簡便,蒸煮與冷卻可以在同一設備中進行。這種設備在歐洲已得到廣泛應用,以丹麥Scanio公司的產品為代表。
 ?、谡糁罄鋮s槽。采用蒸煮槽進行水浴蒸煮的優(yōu)點是加熱介質與產品直接接觸,水循環(huán)使熱傳導均勻,溫度控制穩(wěn)定;且設備結構簡單、造價低廉、投資少;故生產和使用的廠商較多,如荷蘭Langen的K75型,法國的MC2000型、荷蘭Balam的CV-1型蒸煮槽都屬于這一類型。缺點是單臺生產能力較低,熱能損耗較大,蒸煮與冷卻一般分開進行。
  (3) 結構原理
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  a.總體結構:蒸煮柜具有兩種類型,一種僅用于蒸煮,另一種是蒸煮與冷卻兼用。蒸煮柜用不銹鋼材料制造,其外殼以絕緣材料隔熱,柜內頂部裝有風扇及溫度傳感器。柜內底部或側面安裝有蒸汽加熱管路。柜子容積的大小根據裝容蒸煮架的數量而確定。
  兼用于冷卻的蒸煮柜,在柜的上方增加了冷卻系統(tǒng),由帶噴嘴的噴淋管道組成,有的在柜內兩側安裝了冷卻夾套,夾套中通入氨或氟利昂等冷卻介質進行強制循環(huán)。柜外的控制箱中安裝微機和控制儀表,以及安全報警裝置,分別對溫度、蒸汽壓力和風扇故障等進行報警。
  b.工作原理:蒸煮柜采用兩種方式加熱:一種是蒸汽直接加熱,飽和蒸汽由柜底部的蒸汽噴管直接噴入柜內。另一種是間接加熱,由安裝在柜內兩側的蒸汽盤管對內空氣進行加熱。柜上方的風扇使內空氣強制循環(huán),以使柜內溫度分布均勻。
  當裝載有肉?;蛉夤薜恼糁蠹芡迫胝糁蠊駜群?,關閉柜門,打開蒸汽調節(jié)閥及風扇,即進行蒸煮。蒸煮完成后,由冷卻水進行噴淋冷卻,水壓為0.2~0.3MPa,噴淋水滴隨同循環(huán)空氣,確保產品冷卻均勻。蒸煮冷卻操作是通過微機進行控制,對蒸煮過程的溫度,升溫及殺菌時間、中心溫度、電扇工作狀態(tài)、冷卻水進量、冷卻時間等均可按預置程序進行全自動操作和記錄。
  c.技術參數:見表10。
  表10 蒸煮柜技術參數
項目 參數
容積(蒸煮架數) 1 2 4 6 8
風扇數 1 2 4 6 8
電機功率/kW 1.1 2.2 4.4 6.6 8.8
高壓蒸汽耗用量/(kg/h)專用設備 50 100 200 300 400
低壓蒸汽耗用量/(kg/h) 50 100 200 300 400
空氣耗用量/(L/min) 30 30 30 30 30
強制冷卻 7500 14000 28000 42000 56000
冷卻水/(m3/h) 1 2 4 6 8
高壓蒸汽連接壓力(max)/×105pa 8 8 8 8 8
低壓蒸汽連接壓力/×105pa 3.5 1~3.5 1~3.5 1~3.5 1~3.5
水連接壓力/×105pa 1.5~3 1.5~3 1.5~3 1.5~3 1.5~3
空氣連接壓力/×105pa 3.5~7 3.5~7 3.5~7 3.5~7 3.5~7
 ?、谡糁罄鋮s槽。
  a.總體結構:蒸煮槽的槽體為長方形,用3mm不銹鋼制作,外包隔熱材料。槽體分隔為兩個浴槽,槽內可以旋轉兩個蒸煮架,每臺蒸煮架可容納105只5kg肉模。蒸煮槽帶有溫度自動控制裝置和調節(jié)系統(tǒng),對蒸煮過程中的溫度、時間進行監(jiān)控,并對物料中心溫度進行自動記錄。
  b.工作原理:蒸煮開始時,將裝載火腿模罐的蒸煮架用起重機吊鉤從上部吊入水槽中,然后加蓋進行蒸煮,由蒸汽盤管對循環(huán)水進行加熱。蒸煮完成后,將蒸煮架吊放入雙列帶有供水及溢流裝置的開口冷槽中,用流動冷水進行冷卻。
  c.槽體尺寸
  蒸煮槽的體積為:長:2750mm;寬:1500/1960mm;高:1510mm。
  冷卻槽的體積為:長:2450mm;寬:1300mm;高:1400mm。
 
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