Инструмент для разделки и обвалки мяса

За несколько сотен лет мясоперерабатывающая отрасль прошла огромный путь от ремесленного дела до по-настоящему наукоемкого индустриального бизнеса. Многие операции давно выполняют машины, большая часть технологических процессов уже автоматизирована, роботизированные системы медленно, но верно вытесняют ручной труд. Целый ряд операций убоя уже автоматизирован и роботизирован, а на некоторых мясоперерабатывающих предприятиях Западной Европы применяются роботизированные комплексы для обвалки отдельных отрубов. И тем не менее говорить о глобальной автоматизации процессов разделки мяса пока не приходится. Можно суверенностью предположить, что в ближайшие 20 лет доминировать здесь будет человек, используя в своей работе обыкновенный нож мясника, который сегодня является основным инструментом, влияющим на качество переработки мяса, общую производительность труда и безопасность производственного процесса.

Разделка мяса — сложный технологический процесс, задачи которого напрямую зависят от дальнейшего использования сырья — переработки в колбасные, кулинарно-деликатесные и консервные изделия. Если раньше разделка мясного сырья четко регламентировалась советским ГОСТом, то сейчас рыночные предпочтения определяют требования к организации процесса обвалки/жиловки. Попробуем разобраться в особенностях разделки мяса на кости и современных требованиях, которые предъявляются к главному инструменту переработки мяса — ножам.

Нож мясника

Разделка, обвалка и жиловка сырья осуществляются посредством различных специальных ножей. Безусловно, в современных условиях ряд наиболее трудоемких операций может выполняться с использованием ленточных и дисковых пил, но работа с ножом остается основным навыком мясника.

За сотни лет совершенствования ножей и десятки лет конкурентной борьбы между фирмами, производящими профессиональный инструмент для мясной индустрии, современному пользователю ножа нет необходимости вникать во все геометрические аспекты устройства ножевого клина, существующие варианты заточек и их отличительные особенности. Производители ножей предлагают различные модели, структурированные по областям применения, с оптимально подобранными геометрическими параметрами режущей кромки и оптимальным соотношением цены/ качества изделия (если только речь не идет о поварских ножах, где действуют несколько иные законы жанра).

На практике ножи для операций обвалки и жиловки являются, как правило, индивидуальным инструментом об-вальщика/жиловщика и закрепляются за определенным рабочим. Более того, порой опытные обвальщики приходят на новую работу со своим комплектом ножей, с которым они трудились и прежде. Зачастую при этом личный инструмент может иметь не вполне презентабельный внешний вид, однако такой нож является продолжением руки его хозяина и поэтому незаменим для него в работе. Однако по ряду причин современным мясоперерабатывающим производствам от подобной практики приходится решительно отказываться. Хотя бы потому, что ныне на передовых предприятиях практикуется единообразный подход к комплектованию рабочих мест, что может быть обусловлено желанием соблюдать определенные технические и гигиенические регламенты (например, HACCP).

Важно также учитывать, что специфика ручного труда с использованием ножа, с одной стороны, требует от работника достаточных навыков и опыта, а с другой стороны, налагает определенные требования к самому инструменту с точки зрения его баланса, эргономичности и тактильных ощущений. Ведь неправильно подобранный инструмент приводит к преждевременному утомлению мышц, а в долговременной перспективе — к развитию неврологических заболеваний у работника, что еще больше усугубляется низкими температурами и повышенной влажностью, характерными для мясоперерабатывающих производств. С точки зрения бизнеса, использование обвальщиком неоптимального инструмента неизбежно выльется в ухудшение качественных показателей и снижение производительности труда. И, конечно же, нельзя забывать о том, что острый профессиональный инструмент — источник повышенной опасности и травматизма.

Стандартная продукция

Каталоги производителей профессионального инструмента насчитывают десятки, а иногда и сотни позиций. Даже в рамках каждой специализированной группы инструментов предлагается сразу несколько вариантов исполнения ножей, чтобы любой профессионал мог подобрать наиболее оптимальные для себя рукоять ножа и лезвие.

При выборе инструмента директорам и топ-менеджерам отдела закупок мясоперерабатывающего производства следует прислушиваться и к мнению собственных специалистов, опытных обвальщиков и мастеров смен, а не только к рекомендациям торговых агентов и иностранных консультантов фирм, реализующих ножи.

Рассмотрим общие параметры и требования к инструменту, который используется на предприятиях мясной отрасли.

Форма лезвия. Необходимая геометрия лезвия подбирается в зависимости от производственной операции, исходя из географических отраслевых традиций, а также дополнительных требований, предъявляемых к ножу. Длина лезвия определяется типом производимой им операции разделки, а также зависит от личного предпочтения работника. Для обвалки чаще всего применяются ножи длинной 10-15 см, для жиловки — 2330 см. У известных производителей ножей существуют специальные каталоги, которые структурированы по операциям разделки, а также по типу сырья (свини-на/КРС/МРС, птица, кролик, рыба).

В каталогах фирм, специализирующихся на поставках профессионального инструмента, представлено множество позиций вполне привычной продукции, а также специфичные варианты исполнения ножей, которые получили широкое распространение в определенных регионах мира. Это и традиционный для США разделочный нож типа Cimeter («си-митэр» от scimitar — ятаган) с характерным задранным кончиком клинка над линией обуха, и ножи со скандинавскими лезвиями, и даже экзотические японские ножи для обвалки и разделки.

Традиционные обвалочные ножи отличаются более коротким (до 15 см) лезвием, с прямой или восходящей линией обуха. Классический разделочно-жило-вочный нож имеет характерную форму, которая за сотни лет его существования не претерпела существенных изменений. Нож для убоя обладает жестким лезвием с прямой линией обуха. Геометрия забеловочных ножей также не претерпела существенных изменений за прошедшие столетия. Они характеризуются расширенным лезвием ближе к острию, изогнутой режущей кромкой и восходящим обухом, приспущенным к концу. Ножи для нутрования отличаются особым набалдашником на кончике лезвия, препятствующим рассечению внутренних органов при потрошении туш.

Также предлагается еще несколько видов специальных ножей для филети-рования, нарезания стейков, шницелей и т. д., которыми экипируются работники, осуществляющие узкоспециализированные операции разделки мясного сырья.

Для уменьшения площади контакта ножа и разрезаемого сырья у некоторых моделей ножей по обеим сторонам лезвия предусмотрены периодические выточки, которые, заполняясь мясным соком и жиром, уменьшают трение при разрезании мяса. Подобное исполнение можно встретить практически у всех типов ножей: разделочно-жиловочных, универсальных разделочных ножей, обвалочных ножей, слайсеров, филетиро-вочных ножей.

Материал лезвия. Лезвия профессиональных ножей для разделки мясного сырья изготавливаются из холодно-прокатных полотен высокоуглеродистой легированной стали. В качестве легирующих элементов в инструментальной стали ножей широко применяются такие металлы, как хром, молибден и ванадий, обеспечивая им уникальные прочностные свойства и долговечность лезвия. Применение нержавеющей стали обусловлено спецификой эксплуатации ножей, а именно постоянным контактом с мясным соком, моющими средствами и водяным паром.

Твердость лезвия у современных ножей составляет 55-58 единиц по шкале Роквелла. Высокая твердость полотна позволяет увеличить интервал между правками и переточками. Более мягкая сталь лезвия предполагает более простую, но частую правку, и, соответственно, частые переточки лезвия и меньший срок службы ножа. В последнее время большей популярностью пользуются лезвия с высокой твердостью.

Особые режимы термообработки стали позволяют получать как жесткие, так и гибкие лезвия. Профессиональные ножи предлагаются в трех градациях гибкости лезвий: гибкие, полугибкие и жесткие. Например, полугибкое лезвие обвалочного ножа облегчает резы относительно криволинейных костей и мясных мышц. Жиловочные ножи наоборот чаще всего имеют жесткое лезвие. Следует учитывать, что целевая гибкость ножа в каждом конкретном случае будет зависеть от личных предпочтений конкретного рабочего.

Хотя силы, прикладываемые к рукоятке ножа, и невелики, моменты сил, приходящиеся на неё, могут быть весьма существенными. Неправильно подобранная гибкость лезвия скорее всего приведет к повышенному переутомлению работника, поскольку в процессе резания будет способствовать приложению больших усилий или более активному включению дополнительных мышц руки, которые при правильно организованном процессе не принимают активного участия в работе.

Режимы термообработки стали и «рецепт» ее производства, как и в Средние века, остаются большим секретом любого крупного производителя профессионального режущего инструмента.

Форма и материал рукояти. От формы рукояти ножа зависит степень утомляемости работника и, соответственно, его результирующая производительность. Рукоять должна удобно лежать в руке и четко фиксироваться ею в процессе выполнения операций. Специальный предохранительный упор на границе с лезвием предупреждает соскальзывание пальцев в направлении лезвия. Затыльник рукояти также располагает развитым упором для мизинца, что улучшает тактильный контроль инструмента. Иногда у профессиональных ножей для лучшей эргономики еще предусматриваются выемки под пальцы, хотя их правильное расположение очень трудно подобрать с учетом индивидуального хвата каждого работника.

Поскольку ножи для разделки мяса всегда эксплуатируются в условиях постоянного контакта с влагой, жиром и мясным соком, особые требования предъявляются к адгезивной способности рукояти ножа.

Для многоопытных обвальщиков более предпочтительными и привычными традиционно были деревянные рукоятки ножей. Во-первых, за сотни лет изготовления ремесленного инструмента, деревянные рукояти ножей обрели наиболее оптимальную форму с точки зрения эргономики. Во-вторых, дерево — уникальный природный материал, который обладает низкой теплопроводностью, что очень важно в условиях влажной и прохладной среды мясоперерабатывающего цеха. Более того, правильным образом обработанная деревянная рукоять плотно лежит в руке и не проскальзывает, даже будучи влажной. Кроме того, ножи с деревянной рукоятью, как правило, имеют лучший баланс за счет открытого хвостовика лезвия, повторяющего контур рукояти.

Вместе с тем во многих странах мира санитарные нормы все настоятельнее вытесняют ножи с деревянной рукоятью из промышленного употребления. Считается, что пазухи, которые образуются при соединении хвостовика лезвия и рукояти, а также по окружности заклепок, становятся очагом загрязнений, которые невозможно удалить стандартными методами стерилизации и мойки.

Также нельзя не учитывать, что древесина сама по себе гигроскопична, т. е. активно поглощает влагу и пар из окружающего воздуха, не говоря уже о влаге, которая контактирует с деревянной рукоятью ножа в процессе работы с сырьем. В результате деревянная рукоять ножа набухает, абсорбируя воду. Многократные фазы впитывания воды и сушки приводят к растрескиванию рукояти, образованию зазоров между хвостовиком ножа и рукоятью, что, опять же, недопустимо с точки зрения современных санитарно-гигиенических норм. Пропитка деревянной рукояти специальными маслами, обработка лаком или ламинирование полимером в длительной перспективе проблему не решает, но при этом ухудшает адгезивную способность поверхности деревянной рукояти, сводя на нет одно из основных преимуществ древесины.

По этой причине в мясоперерабатывающей промышленности ножи с деревянной рукоятью уже давно и окончательно уступили свои позиции инструменту с рукоятью, изготавливаемой из различных полимерных материалов и их композиций (полипропилена, полиамида (также нейлон, GrilonTM), поли-оксиметилена, различных эластомеров, минеральных волокон и частиц). У ножей с полимерной рукоятью отсутствуют заклепки, поскольку полимерная рукоять производится за единый литьевой цикл. Причем имеется возможность осуществлять двухкомпонентную отливку рукояти, когда сначала отливается сердцевина рукояти, непосредственно соприкасающаяся с лезвием, а затем внешний тактильный слой. Наличие специальной сердцевины на границе стали лезвия и рукояти обеспечивает беззазорное соединение лезвия и рукояти, что предотвращает образование труднодоступных очагов загрязнений. Кроме того, сочетание мягкого и твердого пластика позволяет исключить образование расщелин между лезвием и рукоятью в процессе работы с ножом при существенных изгибающих моментах. Но и однокомпонентная пластиковая рукоять ножа также не образует полостей относительно лезвия, что предотвращает образование скрытых очагов загрязнений на ноже. Чтобы исключить проскальзывание ладони относительно поверхности рукояти, последняя имеет особую шероховатую текстуру, либо ребристую поверхность для лучшего контакта с рукой. Правда, оребрение и шероховатая текстура могут также способствовать накоплению загрязнений и препятствовать их удалению при мойке и стерилизации. Увеличить адгезионную способность поверхности позволяет использование эластомеров (резин) в рукояти ножа. Существуют и другие возможности улучшения сцепных свойств поверхности рукояти ножа за счет внедрения в полимерную композицию специальных волокон или абразивных частиц.

Однако главное преимущество полимерных рукоятей ножей заключается в высочайшей технологичности их производства. Судите сами: литьевой цикл формования рукояти ножа составляет лишь пару десятков секунд. При этом можно получать рукояти ножей разных цветов (за счет смены полимерного пигмента), что важно для проведения цветовой дифференциации ножей. Также технология литья под давлением рукояти относительно лезвия позволяет заодно и внедрять RFID-метки без необходимости модифицирования пресс-форм.Кстати, наличие радиочастотной метки в ножах позволяет выстраивать на производстве автоматизированную систему контроля за обращением инструмента, его обслуживанием, а также соотносить инструмент с его пользователем и эффективно ограничивать зону перемещения (например, нож не может покидать пределы цеха).

Современный ручной режущий инструмент с полимерной рукоятью объединяет в себе множество преимуществ, главное из которых заключается в оптимальном соотношении цены и потребительских качеств инструмента (достаточный ресурс, высокая прочность, эргономика, стойкость к различным агрессивным воздействиям, гигиеничный дизайн).

Несмотря на то, что обычно качество ножа многими ассоциируется с физико-механическими качествами его клинка и длительностью сохранения остроты режущей кромки, ведущие производители ручного инструмента прилагают немалые усилия по созданию наиболее совершенных рукоятей ножей с точки зрения прочностных свойств, санитарии, эргономики и повышения качества тактильного контакта, химической и термической стойкости. И их усилия не напрасны.

Данные многих опросов и исследований по изучению снижения производительности работников из-за утомления в течение всей смены на европейских предприятиях позволяют констатировать, что при работе ножами известных марок производительность труда за смену падает лишь на 3-4%, в то время как тот же параметр при работе с некачественным инструментом может достигать 15-20%.

Правка и переточка

Известно, что какой бы твердостью ни обладал материал лезвия, при интенсивном использовании оптимальная геометрия режущей кромки нарушается, она смещается относительно своего исходного положения по причине износа или деформации. Небольшая переориентация режущей кромки легко устраняется за счет правки клинка специальным инструментом — мусатом. Правда, использование классического мусата требует определенных навыков и опыта обращения с ним, поскольку лезвие ножа можно легко испортить неправильными движениями или излишними усилиями при правке. Необходимо также учитывать, что производители профессионального режущего инструмента предлагают большой выбор мусатов для различных операций правки лезвия:

• мусаты для обычной правки, накатанные бороздки которых обеспечивают минимальный, но достаточный припуск для эффективной правки;
• мусаты для тонкой правки с очень малым припуском и полировочные мусаты для устранения остаточных микробороздок на режущей кромке;
• комбинированные мусаты квадратного сечения с разными сочетаниями поверхностей правки для большего удобства.

Также помимо обычных круглых предлагаются мусаты овальной формы, обеспечивающие более широкую поверхность соприкосновения с режущей кромкой. Специальный круговой предохранительный выступ на границе рукояти мусата и его клинка надежно предохраняет руки пользователя от контакта с режущей кромкой ножа.

Для правки ножей применяются цельностальные клинки мусатов. Для повышения эффективности правки и для высокотвердых клинков предназначены мусаты с напылением алмазной пыли и циркониевой керамики, что позволяет править ножи с твердостью свыше 60 HRC.

Рукояти мусата, так же как и ножей, могут выполняться из дерева или полимерных композиций.

Суть правки заключается в перекрестной проводке режущей кромки ножа относительно правящей поверхности мусата: несколько движений одной стороной режущей кромки ножа, затем ровно такое же количество движений выполняется обратной стороной режущей кромки ножа. Причем это производится с тем расчетом, чтобы режущая кромка проходила всей своей длиной вдоль правящей поверхности мусата. Угол наклона ножевого полотна к образующим мусата поддерживается в диапазоне от 15 до 20 градусов. При этом нож движется вперед режущей кромкой. Для малоопытных обвальщиков, которые не научились эффективно править ножи с помощью традиционных мусатов, имеется альтернатива в виде особого корпусного мусата (настольного или ручного) с центральной прорезью и подпружиненными перекрестными высокотвердыми правящими дугами из нержавеющей стали. При движении ножа относительно прорези стальные дуги оптимальным образом сходятся относительно ножевого клина, восстанавливая оптимальное положение режущей кромки. При использовании подобных «умных» мусатов рабочим уже нет необходимости задумываться о правильном угле правки: мусат сам задает необходимые углы правки режущей кромки ножа с обеих сторон.

Но рано или поздно наступает момент, когда из-за сильного износа лезвия вернуть оптимальную геометрию режущей кромки за счет одной только правки уже нельзя. В таких случаях остается лишь один вариант: формировать режущую кромку заново при помощи заточного станка.