Введение
Птицеперерабатывающая промышленность является одной из важнейших отраслей мясной индустрии — она обеспечивает население биологически ценными и легкоусвояемыми продуктами питания. Продукция из мяса птицы более доступна российским потребителям по сравнению с изделиями из мяса других животных, и ее рынок стабильно развивается. Дальнейший рост производства в рамках реализации государственных программ предполагает увеличение объема глубокой переработки мяса птицы до 95%, а также расширение ассортимента и улучшение качества выпускаемой продукции.
Решение поставленных перед отраслью задач возможно только за счет широкого внедрения в производство научных разработок в области технологий, оборудования и создания новых видов продуктов из мяса птицы и яиц, учитывающих потребности различных групп населения. Научная база, представленная отраслевыми институтами и их филиалами, позволяет птицепромышленности занимать лидирующие позиции в реализации новейших технологий. При этом предприятиям необходимо последовательно повышать инновационную активность и рационально использовать инвестиции для технического перевооружения производства.
В рамках Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017–2025 годы наука решает актуальнейший вопрос обеспечения отрасли отечественным кроссом мясных кур, отличающихся высокой продуктивностью и жизнеспособностью.
Напряженная работа профильных институтов на протяжении многих лет создает предпосылки для повышения конкурентоспособности отраслевой продукции [1]. Одним из важнейших направлений деятельности ученых является широкое внедрение на птицеперерабатывающих предприятиях технологий и оборудования для снятия кускового мяса с трубчатых костей тушек птицы и производства из него новых видов продуктов.
Необходимость повышать эффективность производства и обеспечивать население биологически ценными продуктами питания стимулирует предприятия постоянно расширять ассортимент выпускаемой продукции. Одним из вариантов решения этой задачи является организация производства новых видов мясокостных полуфабрикатов из частей тушек цыплят-бройлеров.
В связи с этим целью нашей работы стало создание оборудования для сдвига мышечной ткани по трубчатой кости к суставам голени и плечевой части крыла тушек цыплят-бройлеров нового кросса селекции СГЦ «Смена».
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- провести анализ имеющейся информации по существу вопроса;
- определить биометрические размеры перерабатываемого сырья;
- создать экспериментальный стенд для механизации процесса производства мясокостных полуфабрикатов типа «тюльпан»;
- осуществить на экспериментальном стенде комплекс исследований процесса получения заданного продукта;
- на основе результатов проведенных исследований разработать устройство для получения мясокостных полуфабрикатов типа «тюльпан».
Материалы и методы исследований
При выполнении экспериментальной части работы объектами исследования служили процессы получения мясокостных полуфабрикатов из частей тушек цыплят-бройлеров.
Предметами исследования являлись голенная часть окорочка и плечевая часть крыла цыплят-бройлеров.
В работе использовали методы обобщений и системного анализа, биометрии и натурального моделирования, а также методы сравнения и аналогий.
Результаты исследований и их обсуждение
Анализ научно-технической информации о современных технологиях получения мясокостных полуфабрикатов позволил выявить основные технологические операции при их производстве, а также обосновать наиболее рациональные способы обработки отдельных частей тушек птицы, которые легли в основу создания нового конкурентоспособного оборудования. В настоящее время подобные виды полуфабрикатов изготавливают вручную или производят на машине марки ST820 бельгийской фирмы Steеn F.P.M. International [2].
В первом случае мышечную ткань голенной части окорочка вручную сдвигают с трубчатой кости к коленному суставу и выворачивают за него, а при обработке плечевой части крыла мышечную ткань сдвигают к локтевому суставу и затем также выворачивают за него. При механизированном способе обвалка части кости производится при ее прохождении через мембрану с подпрессовкой мышечной ткани в районе коленного или локтевого сустава обрабатываемой части.
Изучение конструкций существующего оборудования и способов получения аналогичных полуфабрикатов показало, что наиболее рациональное решение — механизировать процесс их производства из голенной части окорочков и плечевой части крыльев. Накопленный во ВНИИПП определенный опыт по созданию оборудования для получения кускового мяса с трубчатых костей тушек птицы был использован при механизации процесса производства мясокостного полуфабриката типа «тюльпан».
За основу такого оборудования приняли разработанное специалистами института устройство для ручной обвалки окорочков тушек цыплят-бройлеров марки Э-1103, оригинальность конструкторского решения которого защищена патентом РФ [3]. Новое устройство предназначалось для переработки такого сырья, как голенная часть окорочков и плечевая часть крыльев тушек птицы.
Как любой биологический объект, каждая часть тушки имеет свои специфические характеристики. Части отличаются друг от друга массой и биометрическими размерами. Соответственно форма и размеры рабочих органов должны соответствовать биометрическим параметрам обрабатываемых частей.
Основная цель экспериментальных исследований заключалась в определении геометрических размеров рабочих органов и выборе материалов для изготовления разрабатываемого устройства.
Исследование биометрических характеристик перерабатываемого сырья
Изучение анатомических особенностей обрабатываемых частей и характера их взаимодействия с рабочими органами создаваемого устройства позволило установить характерные геометрические параметры сырья, влияющие на размер рабочих органов. Всего выявили 10 характерных биометрических размеров (рис. 1, 2).
Для осуществления процесса необходимо было учесть в конструкции такие параметры, как размеры коленного сустава голени и сустава плечевой части крыла, диаметр трубчатых костей и др.
Экспериментальное определение средних величин этих параметров для всей совокупности частей представляло собой статистическую задачу, решаемую методом биометрии.
Рис. 1. Биометрические размеры голени
Рис. 2. Биометрические размеры плечевой части крыла
Результаты проведенных исследований представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
Биометрические параметры голени
| № опыта | Размеры, мм | |||||||||
| А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З | И | К | |
| 1 | 11 | 11 | 21 | 22 | 22 | 63 | 21 | 22 | 9,5 | 111 |
| 2 | 11 | 11 | 22 | 20 | 21,5 | 61 | 22 | 21 | 10 | 110 |
| 3 | 11,5 | 15 | 23 | 21 | 24 | 62 | 22,5 | 22,5 | 9,5 | 111 |
| 4 | 11 | 16 | 22 | 22 | 25 | 64 | 22 | 23 | 11 | 111 |
| 5 | 12 | 13 | 23 | 23 | 21 | 60 | 22,5 | 21 | 9 | 112 |
| 6 | 11,5 | 14 | 23 | 20 | 24 | 60 | 22 | 20 | 10 | 108 |
| 7 | 10 | 10 | 20 | 19 | 23 | 62 | 21 | 21 | 8 | 109 |
| 8 | 10,5 | 10 | 20 | 19 | 21 | 64 | 21 | 24 | 10 | 100 |
| 9 | 11 | 12 | 22 | 20 | 22 | 64 | 20 | 22 | 9 | 108 |
| 10 | 11,5 | 11 | 20 | 19 | 23 | 65 | 22 | 23 | 10 | 110 |
Таблица 2
Биометрические параметры плечевой части крыла
| № опыта | Размеры, мм | |||||||||
| А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З | И | К | |
| 1 | 11,5 | 10 | 20 | 22 | 10,5 | 30,5 | 24 | 14 | 10 | 74 |
| 2 | 11 | 9 | 19,5 | 23 | 10 | 30 | 23 | 14 | 9,5 | 75 |
| 3 | 12 | 10 | 19 | 23 | 10 | 31 | 24 | 14 | 10,5 | 73 |
| 4 | 12 | 9,5 | 19 | 21 | 9 | 31 | 21 | 11 | 9 | 70 |
| 5 | 13 | 9,5 | 20 | 18 | 9,5 | 35 | 20 | 11,5 | 9 | 71 |
| 6 | 12 | 9 | 18,5 | 19 | 11 | 29 | 24 | 11,5 | 10 | 74 |
| 7 | 11 | 8 | 19 | 20 | 10 | 30 | 23 | 14 | 8 | 72 |
| 8 | 10,5 | 10 | 20 | 19 | 10,5 | 33 | 23 | 14 | 10,5 | 68 |
| 9 | 11,5 | 10,5 | 20 | 19 | 10 | 31 | 24 | 12 | 10 | 73 |
| 10 | 12 | 10 | 19,5 | 20 | 9,5 | 30 | 23 | 11,5 | 10,5 | 72 |
На основе результатов исследований был разработан и изготовлен экспериментальный образец устройства (рис. 3) для получения нового мясокостного полуфабриката (рис. 4).
Рис. 3. Общий вид устройства для получения мясокостного полуфабриката типа «тюльпан»
Рис. 4. Общий вид полуфабрикатов типа «тюльпан», получаемых на разработанном устройстве
Заключение
Итогом проведенной работы стало изготовление экспериментального образца устройства для производства нового вида продукции из голенной части окорочков и плечевой части крыльев тушек птицы.
С учетом требований стандартов [4, 5] разработана конструкторская документация на устройство для получения мясокостного полуфабриката типа «тюльпан». При производительности 200 шт./ч новое оборудование позволяет высвободить на данном участке 3 рабочих и перевести их на другие операции.
Специалисты ВНИИПП готовы оказать практическую помощь при внедрении этого оборудования.
Литература
1. Бобылева Г.А. Российское птицеводство: проблемы и перспективы развития в 2020 г. / Г.А. Бобылева // Птица и птицепродукты. — 2020. — № 4. — С. 9−14.
2. Steen: website [Electronic resource]. — URL: https://www.steen.be.
3. Пат. 2460304 РФ: МПК A 22 C 21/00. Устройство для снятия мяса с костей окорочков птицы / Кулишев Б.В., Максимов А.А., Максимов А.Ю.; ГНУ ВНИИПП Россельхозакадемии. — № 2011110795/13; заявл. 23.03.2011; опубл. 10.09.2012; бюл. № 25. — 8 с.
4. ГОСТ 21.114-2013. Система проектной документации для строительства (СПДС). Правила выполнения эскизных чертежей общих видов нетиповых изделий. [Текст]. — Введ. 01-01-2015. — М.: Стандартинформ, 2015. — 12 с.
5. ГОСТ 15.201-2000. Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство [Текст]. — Введ. 01-01-2001. — М.: Госстандарт России, 2008. — 13 с.
Для контактов с авторами:
Максимов Александр Юрьевич
e—mail: vniipp21@gmail.com
Романенко Юрий Иванович
e—mail: romon009@mail.ru
Макарова Надежда Васильевна