PL173153B1 - Sposób przemysłowego wytwarzania ciasta ziemniaczanego oraz urządzenie do przemysłowego wytwarzania ciasta ziemniaczanego - Google Patents

Abstract

1. Sposób przemyslowego wytwarzania ciasta ziemnia- czanego, obejmujacy nastepujace operacje: obieranie umy- tych, surowych ziemniaków, optoelektroniczne oddzielanie uszkodzonych ziemniaków, krojenie 1 gotowanie ziemnia- ków, a nastepnie ich chlodzenie oraz rozdrabnianie zimnych, ugotowanych ziemniaków na ciasto ziemniaczane, zna- mienny tym, te operacje optoelektronicznego sortowania ziemniaków przeprowadza sie po operacji krajania, a przed operacja gotowania, przy czym operacje obierania ziemnia- ków, poprzedzajaca operacje krajania, przeprowadza sie tyl- ko raz - cienka warstwa lupiny. 6. Urzadzenie do przemyslowej produkcji ciasta zie- mniaczanego, zwlaszcza do przepychania gotowanych zie- mniaków, wyposazone w slimak transportujacy umieszczony wspólosiowo wewnatrz walcowej obudowy, w umieszczona prostopadle do kierunku przesuwu masy ziemniaczanej tarcze z otworami, przez która przepychana jest masa ziemniaczana oraz w umieszczony wspólosiowo pomiedzy tarcza i slima- kiem wirujacy nóz wieloramienny, znamienne tym, ze jego nóz stanowi nóz przepychajaco-skrobiacy i jest zaopatrzony przynajmniej w jedno promieniowe ramie (13) o ujemnym kacie natarcia a . FIG . 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazkujest sposób przemysłowego wytwarzania ciasta ziemniaczanego, obejmujący następujące operacje: obieranie umytych, surowych ziemniaków, optoelektroniczne oddzielanie uszkodzonych ziemniaków, krojenie i gotowanie ziemniaków, a następnie ich chłodzenie oraz rozdrabnianie zimnych, ugotowanych ziemniaków na ciasto ziemniaczane.

Przedmiotem wynalazkujest również urządzenie do przemysłowego wytwarzania ciasta ziemniaczanego wyposażone w ślimak transportujący, umieszczony współosiowo wewnątrz walcowej obudowy, w umieszczoną prostopadle do kierunku przesuwu masy ziemniaczanej tarczę z

173 153 otworami, przez którą przepychana jest masa ziemniaczana oraz w umieszczony współosiowo pomiędzy tarczą i ślimakiem wirujący nóż wieloramienny.

Operacja krajania ziemniaków w procesach ich dalszego przetwarzania jest ogólnie znana i powszechnie stosowana. Na przykład w stanie techniki polskiego opisu patentowego nr PL 13 6 584 opisano sposób wytwarzania suszu ziemniaczanego polegający na tym, że obrane ziemniaki kraje się w kostkę sześciennąo krawędzi 10 mm, następnie blanszuje się w temperaturze 70° do 85°C, po czym kostkę suszy się w suszami taśmowej w temperaturze 65° do 115°Ć w czasie 8 do 10 godzm, a następnie rozdrabnia się w rozdrabniaczu bijakowym na gryz ziemniaczany, stanowiący półprodukt do wytwarzania produktów mrożonych. Proces ten jest jednakże dostosowany wyłącznie do przerobu ziemniaków bardzo wysokiej jakości, pozbawionych skaz i uszkodzeń, których występowanie w sposób znaczący obniżyłoby jakość gotowego produktu, włącznie z jego całkowitą dyskwalifikacją.

Również w dziele S. Mrożewskiego i M. Chwieja pt.: “Urządzenia i aparaty w przemyśle owocowo-warzywnym” (WNT, Warszawa 1969) zaznaczono, że w procesach rozdrabniania stosowanych w tym przemyśle używane są do tego celu: maszyny udarowe (rozbijające), na przykład młyny młotowe, maszyny szarpiące, na przykład szarpaki i maszyny tnące, na przykład krajalnice.

Znane sposoby przygotowania dostępnych w handlu, surowych ziemniaków do produkcji ciasta ziemniaczanego, z którego mają być wyprodukowane na przykład kluski ziemniaczane, obejmująna.stępujące operacje: mycie, obieranie, maszynowe sortowanie ziemniaków, przeprowadzane optoelektronicznie i umożliwiające oddzielanie obranych ziemniaków z plamami, a następnie przekazywanie pozostałych ziemniaków bez skaz do dalszej obróbki.

Oddzielone, uszkodzone ziemniaki oraz ziemniaki ze skazami są ponownie obierane w celu usunięcia uszkodzeń i zredukowania ewentualnych dalszych operacji poprawiających. Pozostałe uszkodzenia i skazy usuwane są następnie przez ręczne wykrawanie.

Taka dodatkowa ręczna obróbka jest bardzo pracochłonna, a ponadto przy wykrawaniu uszkodzonych fragmentów ziemniaka powoduje usunięcie znacznej części zdrowego ziemniaka, nieporównywalnie większej niż niezbędne w tym przypadku usunięcie oczka lub czarnej plamki. W konsekwencji następuje nie tylko duży ubytek materiału, lecz także konieczność zatrudnienia odpowiednio wykwalifikowanego personelu.

Ziemniaki zakwalifikowane przez automaty sortujące jako dobre oraz ziemniaki wysortowane i dodatkowo oczyszczone są gotowane wspólnie, a następnie ochładzane. Ochładzanie odbywa się początkowo strumieniem powietrza, a następnie w tunelu chłodniczym do temperatury około 5°C. Jednakże gorące ziemniaki ochładzają się bardzo wolno, co wiąże się z dodatkowym zużyciem energii i czasu. Ochłodzone, całe ziemniaki są następnie ucierane, dzięki czemu uzyskuje się włóknistą masę, dostosowaną do dalszej obróbki i gwarantującą odpowiednią ścisłość ciasta ziemniaczanego, co ma istotne znaczenie, zwłaszcza przy wytwarzaniu knedli ziemniaczanych.

W znanych sposobach wytwarzania ciasta ziemniaczanego próbowano wyeliminować operację dodatkowego czyszczenia ziemniaków poprzez zastosowanie jako materiału wejściowego wysokogatunkowych ziemniaków o wysokiej jakości, pozbawionych uszkodzeń i skaz. Okazało się jednak, że w warunkach przemysłowego wytwarzania ciasta stosowanie takiego materiału wejściowego jest zbyt kosztowne, a ponadto nawet przy stosowaniu ziemniaków bardzo wysokiej jakości nie uda się uniknąć ich uszkodzeń, będących wynikiem procesu starzenia i przechowywania.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu przemysłowego wytwarzania ciasta ziemniaczanego, który umożliwi wyeliminowanie bardzo pracochłonnej operacji dodatkowego czyszczenia ziemniaków.

W sposobie według wynalazku cel ten uzyskano przez wprowadzenie operacj i optoelektronicznego sortowania ziemniaków po operacji krajania, a przed operacją ich gotowania, przy czym operację obierania ziemniaków, poprzedzającą operację krajania, przeprowadza się tylko raz - cienką warstwą łupiny.

173 153

W wyniku krajania ziemniaków uzyskuje się kawałki w kształcie kostek lub sztabek o długości krawędzi wynoszącej od 5 do 30 mm, korzystnie od 8 do 15 mm. Właśnie te kawałki poddawane są operacji optoelektronicznego sortowania, w wyniku którego uszkodzone kawałki ziemniaków są oddzielane i usuwane, a pozostałe, zdrowe kawałki zostająprzeznaczone do kolejnej operacji obróbczej, a mianowicie gotowania. Należy zaznaczyć, że opisana zmiana kolejności operacji obróbczych ma nie tylko aspekt organizacyjny, ale przede wszystkim technologiczny, bowiem dzięki wyeliminowaniu uszkodzonych kawałków ziemniaków w operacji sortowania optoelektronicznego, przeprowadzanej na tym etapie produkcji, zbędna staje się operacja dodatkowego czyszczenia ziemniaków. W zakładzie o dwuzmianowym systemie pracy, z wydajnością rzędu 7 do 8 ton na godzinę umożliwia to oszczędność 15 etatów.

Kolejną technologiczną zaletą wprowadzenia operacji krajania ziemniaków przed ich sortowaniem optoelektronicznym, stanowiącą równocześnie nieoczekiwany efekt zastosowania sposobu według wynalazku, jest możliwość zdejmowania z ziemniaków wjedynej operacji obierania znacznie cieńszej warstwy łupiny, co korzystnie zwiększa wydajność i zmniejsza ubytki materiału wsadowego.

Należy również podkreślić, że dzięki wprowadzeniu operacji sortowania optoelektronicznego po operacji krajania uzyskuje się bardzo wysoką dokładność sortowania. Automatyczne sortowanie optoelektroniczne zabrudzonych, względnie uszkodzonych albo mających skazy kawałków ziemniaków, okazało się bowiem znacznie dokładniejsze niż stosowane dotychczas sortowanie całych ziemniaków, eliminując stosowaną dotychczas po sortowaniu optoelektronicznym, a przed dodatkowym oczyszczaniem operację drugiego, dodatkowego obierania, przeprowadzanego pod bieżącą wodą za pomocąnarzędzia karborundowego. Umożliwia to nie tylko oszczędność czasu obróbki, ale również wydatne zmniejszenie zużycia wody oraz ilości odprowadzanych ścieków.

Natomiast zaletą wprowadzonej, choć nie obligatoryjnej, po obieraniu ziemniaków operacji ich przebierania kontrolnegojest możliwość ręcznego usuwania uszkodzonych lub niewłaściwie obranych ziemniaków, dzięki czemu znacząco zmniejsza się udział uszkodzonych kawałków ziemniaków eliminowanych w trakcie segregacji optoelektronicznej. Zarówno uszkodzone ziemniaki, wyeliminowane w trakcie ręcznego przebierania, jak i kostki ziemniaków usunięte w trakcie sortowania optoelektronicznego nie biorą udziału w dalszym procesie wytwarzania ciasta ziemniaczanego, lecz podlegają przeróbce, na przykład na paszę.

Bezpośrednio zaletą technologiczną krajania ziemniaków przed operacją ich optoelektronicznego sortowania jest oszczędność energii uzyskana dzięki temu, że dla ugotowania ziemniaków pokrajanych w drobną kostkę lub sztabki niezbędnajest niższa temperatura niż stosowana w operacji gotowania całych ziemniaków, a ponadto szybszy i efektywniejszyjestproces ich chłodzenia, zwłaszcza w strumieniu zimnego powietrza.

W przypadku, gdy wytwarzanie ciasta ziemniaczanego realizowane jest przy użyciu tradycyjnych urządzeń, korzystne jest stosowanie odmiany sposobu według wynalazku, polegającej na tym, że krajanie, względnie rozdrabnianie oraz następujące po nim optoelektroniczne sortowanie przeprowadza się po przeprowadzeniu uprzedniej operacji gotowania całych ziemniaków Jest to niezbędne ze względu na zespoły transportowe w tego typu urządzeniach, przystosowane wyłącznie do transportu całych, toczących się ziemniaków. Również i w tym przypadku korzystnym efektem stosowania operacji sortowania optoelektronicznego, po operacji uprzedniego krajania lub rozdrabniania ugotowanych ziemniaków, jest możliwość technologicznego wyeliminowania stosowanego dotychczas drugiego, dodatkowego czyszczenia ziemniaków oraz oszczędnego zdejmowania cienkiej warstwy łupiny przy ich obieraniu.

Ziemniaki krojone sąkorzystnie na kawałki w kształcie kostek o długości krawędzi od 8 do 15 mm. Uzyskanie dzięki temu w miarę standardowego wymiaru kawałków ziemniaków usprawnia dalsze etapy obróbki: sortowanie, gotowanie oraz schładzanie ziemniaków.

Należy stwierdzić, że rozdrabnianie, zwłaszcza krajanie ziemniaków na zbyt drobne kawałki stwarza problemy z późniejszym ich ucieraniem, które nie może być przeprowadzone tradycyjnym sposobem, bowiem powoduje zniszczenie włóknistej struktury ciasta ziemniacza173 153 nego i utrudnia jego wiązanie. Włóknista struktura gwarantuje “trzymanie się” ciasta i jego zewnętrzną chropowatość, konieczne na przykład przy produkcji knedli. Z tego powodu korzystnym sposobem rozdrabniania ziemniaków, zwłaszcza uprzednio ugotowanych, jest ich przepychanie za pomocąurządzenia do przepychania, zapewniające utrzymanie włóknistej struktury masy ziemniaczanej.

Celem wynalazku jest również opracowanie konstrukcji urządzenia do rozdrabniania ugotowanych i ostudzonych kawałków ziemniaków, w wyniku którego zostaje zachowana wymagana, włóknista struktura ciasta ziemniaczanego.

Cel ten zrealizowano w urządzeniu do przepychania ziemniaków według wynalazku, którego budowajest podobna do budowy znanej maszynki do mielenia mięsa. Urządzenie to j est wyposażone w umieszczony między tarczą z otworami i ślimakiem transportowym wirujący nóż przepychająco-skrobiący, zaopatrzony w przynajmniej jedno, ale korzystnie w kilka promieniowych ramion o ujemnym kącie natarcia α, mających w przekroju korzystnie kształt trójkąta, zwłaszcza trójkąta prostokątnego. Dzięki takiemu rozwiązaniu urządzenie nie powoduj e kraj ania włóknistej masy ziemniaczanej, lecz jej przepychanie i skrobanie, zapewniając włóknistą strukturę ciasta ziemniaczanego, podobnie jak przy tradycyjnym ucieraniu całych, gotowanych ziemniaków.

W odmiennym rozwiązaniu urządzenia według wynalazku ramiona noża przepychającoskrobiącego mają w rzucie z góry kształt wycinka koła lub owalu, przy czym prostoliniowa krawędź noża ma kierunek styczny do jego piasty/.

W jeszcze innym rozwiązaniu ramiona noża przepychająco-skrobiącego mają w rzucie z góry kształt łuku spirali zstępującej w kierunku ruchu obrotowego noża, co powoduje korzystne zmniejszenie siły przepychania masy ziemniaczanej przez otwory tarczy.

Urządzenie według wynalazku jest przykładowo pokazane na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schemat urządzenia z rozsuniętymi elementami, w widoku perspektywicznym; fig. 2 i fig. 3 - różne odmiany noży z promieniowymi ramionami przepychająco-skrobiącymi, w widoku z góry; fig. 4 - nóż przepychająco-skrobiący z ramieniem stycznym, w widoku z góry; fig. 5 do fig. 7 - noże przepychająco-skrobiące o ramionach w kształcie łuku spirali, w rzucie z góry/.

Figura 1 przedstawia schematycznie urządzenie do wytwarzania ciasta ziemniaczanego z rozsuniętymi częściami. Urządzenie to ma konstrukcję podobną do znanej w gospodarstwie domowym maszynki do mięsa i składa się z: ślimaka transportującego 2, noża przepychaj ąco-skrobiącego 10 oraz tarczy 5 z otworami, przy czym części te są umieszczone współosiowo, w nie przedstawionej na rysunku walcowej obudowie. Tarcza z otworami 5 jest zaopatrzona w układ otworów o osiach równoległych, służących do przepuszczania przez nie masy ziemniaczanej, w otwór 7 do osadzenia w nim piasty noża i we wpust 8, służący do jej unieruchomienia względem obudowy/.

Ślimak transportujący 2, wykonany podobnie jak ślimak typowej maszynki do mielenia mięsa, jest wyposażony w zespół zabierający w postaci walcowego czopa.

Przenoszenie obrotu ślimaka na nóż przepychająco-skrobiący 10 następuje dzięki wsunięciu w otwór przelotowy 12 we wnętrzu piasty 11, nie przedstawionego na rysunku, czopa zabierającego, klinującego ten nóż 10 na ślimaku 2. Do piasty 11 noża 10 są przymocowane, stanowiące z niąjednącałość, cztery promieniowe ramiona przepychające 13. Ramiona te mogą być rozmieszczone równomiernie na obwodzie piasty 11 (fig. 2), albo też parami (fig. 3). Można stosować także noże o innej liczbie ramion, na przykład z jednym, dwoma, trzema lub pięcioma ramionami. Ramię 13 ma w przekroju poprzecznym kształt trójkąta prostokątnego, przy czym jedna z przyprostokątnych jest równoległa do osi i przechodzi przez promień ramienia, a druga jest do niej prostopadła. Przeciwprostokątna tworzy z przyprostokątnąrównoległą do osi noża 10 ujemny kąt natarcia alpha, który powoduje efekt skrobania i przepychania masy ziemniaczanej przez otwory tarczy 5. Kierunek obrotu ramion 13 noża 10 jest zgodny z kierunkiem ruchu wskazówek zegara, zgodnie ze strzałką9 (fig. 1). Nóż przepychający 10 jest ułożyskowany zewnętrznym obwodem swej piasty 11 w otworze 7 tarczy 5.

173 153

Czop zabierający ślimaka 2 jest korzystnie zaopatrzony w walcowy czop, osadzony w otworze 7 tarczy 5, powodując ułożyskowanie przedniego końca ślimaka 2 w tarczy 5.

Figura 4 przedstawia odmianę kształtu noża przepychającego 10, którego ramię 14 ma w rzucie z góry “ostrze”, nachylone pod ujemnym kątem natarcia, styczne do piasty 11 noża, natomiastjego przeciwny bok ma kształt łuku. Takie ukształtowanie ramienia 14 poprawia efekt przepychania.

Figura 5 do fig. 7 przedstawiają noże przepychająco-skrobiące 10 z dwoma, trzema lub czterema ramionami 15, które w rzucie z góry mająkształt łuku spirali zstępującej w kierunku ruchu obrotowego noża. Dzięki temu uzyskuje się zwiększenie efektu przepychania, powodując korzystne przesuwanie masy ziemniaczanej w kierunku obwodu tarczy 5 z otworami i przepychanie masy przez otwory na całej powierzchni tej tarczy 5.

FIG. 1

F/G.3

FIG. 2

F/G4

FIG. 5

FIG. 7

F/G6

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (9)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób przemysłowego wytwarzania ciasta ziemniaczanego, obejmujący następujące operacje: obieranie umytych, surowych ziemniaków, optoelektroniczne oddzielanie uszkodzonych ziemniaków, krojenie i gotowanie ziemniaków·’, a następnie ich chłodzenie oraz rozdrabnianie zimnych, ugotowanych ziemniaków na ciasto ziemniaczane, znamienny tym, że operacje optoelektronicznego sortowania ziemniaków przeprowadza się po operacji krajania, a przed operacją gotowania, przy czym operację obierania ziemniaków', poprzedzającą operację krajania, przeprowadza się tylko raz - cienką warstwą łupiny.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po operacji obierania ziemniaków następuje ich kontrolne, ręczne przebieranie.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ziemniaki sąkrajane na kostki oraz sztabki o długości krawędzi od 5 do 30 mm, korzystnie od 8 do 15 mm.

4. Sposób przemysłowego wytwarzania ciasta ziemniaczanego, obejmujący następujące operacje: obieranie umytych, surowych ziemniaków, optoelektroniczne oddzielanie uszkodzonych ziemniaków, gotowanie, chłodzenie oraz rozdrabnianie zimnych, ugotowanych ziemniaków na ciasto ziemniaczane, znamienny tym, że operacje rozdrabniania i sortowania optoelektronicznego przeprowadza się po uprzedniej operacji gotowania i ochładzania ziemniaków.

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że rozdrabnianie gotowanych ziemniaków następuje przez ich przepychanie w urządzeniu do przepychania.

6. Urządzenie do przemysłowej produkcji ciasta ziemniaczanego, zwłaszcza do przepychania gotowanych ziemniaków, wyposażone w ślimak transportujący umieszczony współosiowo wewnątrz walcowej obudowy, w umieszczoną prostopadle do kierunku przesuwu masy ziemniaczanej tarczę z otworami, przez którą przepychana jest masa ziemniaczana oraz w umieszczony współosiowo pomiędzy tarczą i ślimakiem wirujący nóż wieloramienny, znamienne tym, że jego nóż stanowi nóż przepychająco-skrobiący i jest zaopatrzony przynajmniej w jedno promieniowe ramię (13) o ujemnym kącie natarcia a.

7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że ramię (13) noża przepychającego (10) ma w przekroju poprzecznym kształt trójkąta.

8. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że ramię (13) noża przepychającego (10) ma w rzucie z góry kształt odcinka koła, którego część prostoliniowa jest styczna do piasty (11) noża.

9. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że ramiona (13) noża przepychającego (10) mają w rzucie z góry kształt łuku spirali zstępującej w kierunku ruchu obrotowego.