Вестник МГТУ. 2019, Т. 22, № 3.

Сырье предварительно дефростировалось воздушным способом в течение суток с поддержанием температуры в камере дефростации +4 °С. Перед проведением экспериментальных исследований сырье подвергалось органолептической оценке. Для определения рационального режима измельчения размороженного сырья оно предварительно нарезалось на куски примерно одинакового объема, образуя партию. Из каждой партии выбиралось по 5 образцов, для которых определялся объем методом Архимеда. Средний объем образца партии рассчитывался как среднее арифметическое объемов 5 выбранных образцов. Для определения рационального режима измельчения бланшированного сырья с образцов, прошедших предварительную тепловую обработку (бланширование), была удалена кожа. Подробный процесс подготовки бланшированного сырья представлен в источнике (Г олубева и др., 20186). Способ получения фарша с применением экструзии реализован и был изучен на экспериментальном экструдере-измельчителе поршневого типа, разработанном на кафедре технологического и холодильного оборудования Мурманского государственного технического университета; он может быть использован для измельчения замороженного, размороженного и бланшированного сырья. Технический результат, достигаемый с помощью данной установки, "состоит в упрощении кинематической схемы механизма, повышении качества получаемого полуфабриката путем исключения процесса отепления сырья и обогащения его микроэлементами за счет измельчения без предварительной разделки, а также более рационального использования сырьевых ресурсов" (Поршневой..., 2016). Подробно экспериментальная экструзионная установка описана в работе (Г олубева и др., 2018а). Экспериментальные исследования были проведены с использованием матриц, характеристики которых представлены в табл. 1. По результатам предварительных экспериментальных исследований для измельчения бланшированного сырья применены все представленные матрицы, а для измельчения размороженного сырья - матрицы с диаметром рабочего отверстия 7 мм (за исключением матрицы с отверстием типа "цилиндр" 7 мм). Отверстия большего диаметра для измельчительных матриц применять нецелесообразно, поскольку структура получаемого фарша отличается значительной неоднородностью. Использование отверстий меньшего диаметра невозможно из-за значительного возрастания давлений и разрушения матриц. Таблица 1. Характеристики измельчительных матриц Table 1. Characteristics of the grinding matrices Тип и количество отверстий Соотношение диаметров отверстия, мм Коэффициент геометрической формы отверстия, см3 Конус - цилиндр, 19 шт. 8Y7Y7 0,534748 Конус - цилиндр, 19 шт. 5,5\4,5\4,5 0,095059 Конус - конус, 19 шт. 8Y7Y8 0,323057 Конус - конус, 19 шт. 5,5\4,5\5,5 0,062635 Конус - конус, 60 шт. 3Y2Y3 0,011160 Конус, 19 шт. 9Y7 0,100694 Конус, 19 шт. 6,5\4,5 0,021198 Цилиндр, 19 шт. 7 0,186515 Цилиндр, 19 шт. 4,5 0,031855 Примечание. Высота каждой части отверстия составляет ^ часть толщины матрицы, тангенс угла наклона боковой поверхности отверстий матриц к горизонтальной поверхности постоянен и равен 6 ( Измельчительная..., 2018). Формулы для расчета коэффициентов геометрической формы отверстия подробно представлены в работе (Голубева и др., 2018а). В ходе эксперимента определялся объем образцов, их удельная поверхность, масса, начальная и конечная температура рабочей камеры, температура сырья и полученного фарша, усилие продавливания, время эксперимента, масса отходов. Изменения параметров в ходе экспериментальных исследований представлены в табл. 2. Минимизация числа опытов обеспечена планированием экспериментального исследования по методу латинских квадратов (Протодьяконов и др., 1970). Обработка экспериментальных результатов выполнена методом линейной регрессии с использованием программы DataFit версия 9.1.32. Адекватность полученных математических моделей определялась критерием Фишера (F-критерием) и коэффициентом детерминации. Значимость каждого коэффициента регрессии определялась критерием Стьюдента (t-критерия) (Адлер и др., 1976). Наименьшие значения функций определены методом дифференцирования.