CC BY
1
МАШИНОСТРОЕНИЕ В АПК
УДК 664.8/.9.034
DOI 10.24412/2311-6447-2023-2-173-177
Интенсификация процесса копчения для получения продуктов с развитой структурой и внутренней
подачей дыма
Intensification of the smoking process to obtain products with a developed structure and internal smoke supply
Профессор A.B. Журавлев, Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева, тел. 8(499) 977-10-60, a.zhuravlev@rgau-msha.ru
доцент И.Н. Сухарев, студент А.А. Рябенко, студент Д.А. Мироненко, студент В.Ю. Анищева, ст. преподаватель О.А. Соколова
Воронежский государственный университет инженерных технологий, тел. 8(920)2152165,
i. suxarev@yandex.ru
Professor A.V. Zhuravlev, Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev, tel. 8(499) 977-10-60, a.zhuravlev@rgau-msha.ru
Associate Professor I.N. Sukharev, Student L.A. Ryabenko, Student D.A. Mironen-ko, Student V.Yu. Anishcheva, St. teacher O.A. Sokolova
Voronezh State University of Engineering Technologies, tel. 8(920)2152165, i.suxarev@yandex.ru
Аннотация, В настоящее время на российском рынке широко представлены разнообразные экструдированные продукты ведущих зарубежных фирм. К сожалению, отечественное производство копченых экструдированных продуктов практически отсутствует. Это связано с тем, что в продуктах с развитой структурой диффузионные процессы сводятся на нет, с одной стороны, из-за очень тонкой структуры перегородок и волокон, из которых состоит продукт, а с другой стороны коптильные компоненты не могут проникнуть в поры продукта из-за наличия в них воздуха. Необходимо расширение копченых экструдированных продуктов, полученных на базе сырья животного и растительного происхождения, форм пищевых белковых продуктов и установок которые могут коптить экструдированые продукты. Необходимо отметить, что для обеспечения качественного процесса копчения продуктов с развитой структурой, то есть экструдированных продуктов, требуется создание взаимодополняющего оборудования как на участке получения воздушно-дымовой смеси, так и на участке вакуумного копчения с наложением электростатического поля. При реализации подвода коптильных компонентов к продукту с внешней стороны за один цикл в акут м и р о в ания не обеспечивается их необходимое распределение по толщине продукта. Поэтому для эффективного и равномерного насыщения ароматом дыма экструдированных продуктов предложена установка, в которой за счет вакуума в непрерывном режиме происходит фильтрация дыма через всю толщину продукта.
Abstract. Currently, a variety of extruded products from leading foreign companies are widely represented on the Russian market. Unfortunately, there is practically no domestic production of smoked extruded products, this is due to the fact that in products with a developed structure, diffusion processes are nullified, on the one hand, due to the very thin structure of the partitions and fibers that make up the product, and on the other hand, the smoking components cannot penetrate the pores of the product from-due to the presence of air in them, thus it is necessary to expand the smoked extruded products obtained on the basis of raw materials of animal and vegetable origin, forms of food protein products and installations that can smoke extruded products. It should be noted that in order to ensure a high-quality process of smoking products with a developed structure, that is, extruded products, it is necessary to create complementary equipment both at the site of obtaining the air-smoke mixture and at the site of vacuum smoking with the imposition of an electrostatic field. When implementing the supply of smoking components to the product from the outside in one vacuum cycle, their necessary distribution over the thickness of the product is not ensured. Therefore, for effective and uniform saturation of the smoke aroma of extruded products, an installation is proposed in which, due to vacuum, smoke is filtered continuously through the entire thickness of the product.
Ключевые слова: копчение, вакуум, экструдированные продукты, дымовоздушная смесь, органолеп-тические показатели
©A.B. Журавлев, И.Н. Сухарев, A.A. Рябенко, Д.А. Мироненко, В.Ю. Анищева, O.A. Соколова, 2023
¿ееой и перерабатывающей промышленности продукты здорового питания, № 2, 2023
Keywords: smoking, vacuum, extruded products, smoke-air mixture, organoleptic characteristics
В настоящее время на российском рынке представлен большой ассортимент копченой продукции от разных ведущих производителей. Для копчения используют мясо свинины, говядины, птиц, конины и других животных. Производство экстру-дированных изделий с развитой структурой из различного мясорастительного сырья - одно из перспективных направлений производства качественных продуктов питания. Среднегодовой прирост за последние 20 лет составил 5,2 %, что свидетельствует о потребительском интересе к данному виду продукции [1].
Сухие завтраки отечественного производства из числа экструдированных продуктов представлены в малом ассортименте и их качество далеко не всегда удовлетворительное [2].
С целью создания более качественных продуктов питания, расширения ассортимента нами была предложена и апробирована установка для насыщения ароматом дыма продуктов с развитой структурой (рис. 1) в реальных производственных условиях.
Рис. 1. Установка д.пя получения копченых экструдированых мясорастителъных продуктов с развитой структурой и внутренней подачей дыма: 1 - экструдер; 2 - загрузочное устройство; 3 - нагнетающий шнек; 4 - продукт; 5 -конусообразная часть корпуса; б - делительный механизм; 7 - кожух с патрубком; 8 - кожух с патрубком, присоединенный к дымогене-ратору; 9 - итюзовый затвор
Данная установка позволяет при проведении исследований варьировать следующие технологические параметры процесса электрокопчения: температура дымо-воздушной смеси 291-320 К; скорость дымовоздушной смеси 0,15-1,6 м/с; напряженность электрического поля 35-95 кВ/м; оптическую плотность дымовоздушной смеси 24-36 %; относительная влажность дымовоздушной смеси 50-90 %; температуру пиролиза опилок в дымогенераторе 430-600 К.
Продукт имеет развитую структуру с тонкими перегородками пор, в которых
Исходный продукт
о
Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания, № 2, 2023
заблокирован воздух и неконденсирующиеся газы, что препятствует проникновению коптильных компонентов вглубь продукта [5, 6]. Поэтому для устранения лимитирующего фактора предложена установка, позволяющая использовать дополнительный эффект за счет создания в камере копчения переменного остаточного давления.
Задачей установки для получения копченых продуктов с развитой структурой и внешней подачей дыма является повышение скорости направленного осаждения коптильных компонентов на внутренних поверхностях пор продукта, обеспечение последовательности процессов формирования пористой структуры продукта с одновременным удалением из пор пара, воздуха и неконденсирующихся газов вакууми-рованием. Происходит непрерывное копчения в электростатическом поле и насыщение ароматом дыма продукта по всему объему, повышается качество продукта за счет более глубокого проникновения коптильных компонентов дыма в поры, что позволит увеличить длительность хранения готовой продукции [1,3].
С полученными образцами экструдированной мясорастительной продукции на данной установке была проведена серия исследований для определения и оценки органолептических показателей. Процесс копчения вели при фиксированном расстоянии 100 мм. от коронирующих электродов до поверхности продукта и постоянной начальной оптической плотности дымовоздушной смеси равной 30 %, скорости дымовоздушной смеси в коптильной камере и = 0,8-1м/с и относительная влажности дымовоздушной смеси ] = 80 %.
В результате копчения были получены тестируемые пробы:
- проба 1 - экструдиро ванный мясо-растительный продукт, копченный при помощи разработанной установки;
- проба 2 - экструдированный продукт традиционного копчения.
Контрольные точки испытаний: одна.
Для установления различия в составе легколетучей фракции запаха проб эксту-дированного продукта, копченого традиционным методом и с помощью разработанной нами установки, применяли первичную аналитическую информацию — кинетические «визуальные отпечатки» и «визуальные отпечатки» максимальных откликов сенсоров.
Как правило, «визуальные отпечатки» максимумов по форме близки между собой, что свидетельствует о близком по качественному составу запахе проб, однако для анализируемых проб даже по этим аналитическим сигналам установлены значимые различия. Общее содержание легколетучих веществ в РГФ над пробами позволяет оценить площадь «визуального отпечатка» (рис. 2, 3).
15
20 -г-^
90 ^
60
Рис. 2. Визуальные отпечатки» аромата экструдированного мясорастителъного продукта, копченого при помощи разработанной установки
20
120 ю 0 90
30
45
Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания, № 2, 2023
12 О
90
30 120
/45 90
60
Рис. 3. Визуальные отпечатки» аромата экструдированного продукта, копченого традиционным способом
Сопоставлением «визуальных отпечатков» РГФ различных технологий копчения можно установить увеличение насыщенности аромата экструдированного мясорас-тительного продукта, копченого при помощи разработанной установки, при этом стоит отметить, что показатели по фенолам находятся в пределах допустимого значения. «Визуальные отпечатки» подтверждают, что основные параметры установки для получения копченых экструдированых мясорастительных продуктов с развитой структурой и внутренней подачей дыма дают возможность интенсифицировать процесс копчения.
Данная установка имеет следующие преимущества:
- обеспечивает расширения ассортимента экструдированных продуктов;
- позволяет получить готовый продукт стабильно высокого качества за счет получения дыма с заданными свойствами благодаря контролю и регулированию процесса;
- выпускать более качественную продукцию;
- обеспечивает повышение производительности оборудования;
- позволяет варьировать технологические параметры процесса;
- позволяет автоматизировать процесс производства экструдированных продуктов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Комплексный подход к применению коптильных сред, получаемых с использованием ИК-дымогенератор [Текст] / Ю.В. Шокина, А.Ю. Обухов, O.A. Кирилюк. // Рыбпром, -2010.-№ 3.-С. 98-102.
2. Салаватулина, P.M. Рациональное использование сырья в колбасном производстве. - 2-е изд. [Текст] / P.M. Салаватулина. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 248 с.
3. Установка дымогенерации в среде инертного газа для копчения продуктов питания [Текст] / С.Т. Антипов, C.B. Шахов, О.В. Мальцева, А.Г. Картавый / / Техника и оборудование для села.- 2011. № 4. С. 31-32.
4. Шахов, C.B. Анализ процесса дымообразования [Текст] / C.B. Шахов, О.В. Мальцева, И.Н. Сухарев, С.Ю. Шубкин // Материалы международной научно-практической конференции «Системный анализ и моделирование процессов управления качеством в инновационном развитии АПК» - // Воронеж, гос. ун-т инжен. технолог. - Воронеж, 2015. - С. 404-406.
5. Шубкин С.Ю., Шахов C.B., Ткачев O.A. Разработка установки для электростатического копчения пищевых сред с индуктивным подводом энергии при дымогенерации в среде инертного газа [Текст] / Сборник докладов конференции «Инновационные технологии на базе фундаментальных научных разработок - прорыв в будущее» - Воронеж, 2013. - С. 83-85.
6. Шахов, С. В. Установка с внутренней подачей дыма для получения копченых
Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания, № 2, 2023
экструдированных продуктов [Текст] / С.В. Шахов, И.Н. Сухарев, С.Ю. Шубкин, О.В. Мальцева, А. А. Ракитянский // М: Мясная индустрия. - 2015. - № 5.
- С. 44-46.
REFERENCE
1. Kompleksnyy podkhod k primeneniyu koptil'nykh sred, poluchaemykh s ispol'zovaniem IK-dymogenerator [An integrated approach to application the koptilnykh of the environments received with use an IK-smoke generator of] Yu.V. Shokina, A.Yu. Obukhov, O. A. Kirilyuk. - Rybprom - 2010. - No. 3. - P. 98-102.
2. Salavatulina, R. M. Ratsional'noe ispol'zovanie syr'ya v kolbasnom proizvodstve.
- 2-е izd [Rational use of raw materials in sausage production. - 2nd prod.] R. M. Salavatulina. - SPb.: GIORD, 2005. - 248 ps.
3. Ustanovka dymogeneratsii v srede inertnogo gaza dlya kopcheniya produktov pitaniya [Installation of a dymogeneration in the environment of inert gas for smoking of food] S. T. Antipov, S. V. Shakhov, О. V. Maltseva, A.G. Kartavy // Tekhnika i oborudo-vanie dlya sela 2011. No. 4. P. 31-32.
4. Shakhov, S. V. Analiz protsessa dymoobrazovaniya [The analysis of process of smoking] S. V. Shakhov, О. V. Maltseva, I.N. Sukharev, S.Yu. Shubkin // Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Sistemnyy analiz i modelirovanie protsessov upravleniya kachestvom v innovatsionnom razvitii APK» - //Voronezh, state, un-t инжен. technologist. - Voronezh, 2015. - P. 404-406.
5. Shubkin S.Yu., Shakhov S.V., Tkachyov O. A. Razrabotka ustanovki dlya el-ektrostaticheskogo kopcheniya pishchevykh sred s induktivnym podvodom energii pri dymogeneratsii v srede inertnogo gaza [Development of installation for electrostatic smoking of food environments with an inductive supply of energy at a dymogeneration in the environment of inert gas the] Sbornik dokladov konferentsii «Innovatsionnye tekhnologii na baze fúndamental'nykh nauchnykh razrabotok - proiyv v budushchee» -Voronezh, 2013. - P. 83-85.
6. Shakhov, S. V. Ustanovka s vnutrenney podachey dyma dlya polucheniya kop-chenykh ekstrudirovannykh produktov [Installation with internal giving of a smoke for receiving smoked extruded products] S. V. Shakhov, I.N. Sukharev, S.Yu. Shubkin, O. V. Maltseva, A. A. Rakityansky/M: Myasnaya industriya - 2015. - No. 5. - P. 44-46.
