CC BY
38
УДК 621.37:637.5
Принцип работы установки для переработки мясного сырья с использованием электромагнитного излучения
Д.В. Поручиков, аспирант, О.В. Михайлова, д. т. н., доцент ФГБОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия», г. Чебоксары
eiq85@yandex.ru
В настоящее время известны вакуумные мясомассажеры для термообработки мясного сырья, такие как ФУМ -2А, Я16-ФФА, ПМ-ФВМ и.т.д. [1]. Принцип работы машин для массирования мяса основан на вращении с определенной частотой емкости с загруженным в нем мясом. Как правило, в емкости создается разрежение 0,01...0,03 МПа. Для интенсификации процесса созревания мяса в посоле его подвергают механической обработке (массированию). Основным недостатком является наличие вакуумной системы, которая не позволяет выдерживать глубокий вакуум в барабане, так как в процессе его вращения систему необходимо отсоединить. Известна установка барабанного типа для охлаждения и прессования творога в мешочках -УПТ [2].
В настоящее время приоритетным направлением технической политики агропромышленного комплекса является разработка системы перспективных мер по насыщению товаропроизводителей высококачественной и надежной техникой. Поэтому для снижения энергетических затрат на переработку сельскохозяйственного сырья необходимо внедрять прогрессивные технологии и технические средства с использованием нетрадиционных источников энергии, в том числе со сверхвысокочастотным (СВЧ) энергоподводом [3].
Поэтому разработка энергосберегающего способа переработки сельхозсырья с получением изделий высокого качества с использованием нетрадиционных видов энергии, реализованного в установке, обеспечивающей поточность технологического процесса, является актуальной [4].
Нами разработана установка с использованием СВЧ- энергии, обеспечивающей интенсификацию процесса массирования и термообработки кускового мясного сырья для производства копченых изделий.
Установка для переработки мясного сырья характеризуется тем, что внутри горизонтально расположенного цилиндрического экранного корпуса, содержащего сливной патрубок и загрузочный люк, имеется трубчатая резонаторная камера. Она выполнена в виде трубчатого барабана с внутренними лопастями и вращается в вертикальной плоскости. Резонаторная камера собрана из труб так, что зазор между ними менее четверти длины волны. Один торец резонаторной камеры закрыт полым диском, а другой - открытый. Полый диск (с одного торца)
и кольцевая труба (с другого торца) соединены с полым валом. Вал закреплен в подшипниковых узлах и соединен посредством стопорных гаек и прокладок с муфтами. Под экранным корпусом в верхней части установлены лампы - гриль в сеточном экране. С торца экранного корпуса установлен СВЧ-генераторный блок.
На рисунке 1 приведена схема установки для переработки мясного сырья, на рисунке 2 - схема резонаторной камеры в поперечном разрезе.
Установка для посола и термообработки мясного сырья (рис. 1, 2) содержит в цилиндрическом экранном корпусе 1 трубчатую резонаторную камеру 3, с торца которой направлен излучатель от генераторного блока 5 с магнетроном. Полый вал 7 проложен через центральную ось трубчатой резонаторной камеры 3. При этом вал жестко соединен с торцевым полым диском 15 и кольцевой трубой 6 резонаторной камеры 3. Вал 7 установлен в подшипниковый узел 8. Трубчатая резонаторная камера 3 вращается от мотора - редуктора. Причем генераторный блок 5 и загрузочный люк 12 находятся со стороны открытого торца резонаторной камеры 3. На дне цилиндрического экранного корпуса 1 имеется сливной патрубок 14. С внутренней стороны резонаторная камера содержит лопасти 4. Один конец трубчатой резонаторной камеры полностью закрыт полым диском 15, а другой конец закольцован трубой 6. Под цилиндрическим экранным корпусом 1 установлены лампы-гриль 2. Посолочный рассол 16 и кусковое мясо 17 загружают через загрузочный люк 12. При этом через щели 13 между трубами резонаторной камеры 3 посолочный рассол 16 просачивается на дно экранного корпуса 1 и заливает часть мясного сырья 17, находящегося в камере 3. Каждый подшипниковый узел 8 содержит муфту 11, стопорную гайку 10, прокладку 9 и подшипниковый узел 8. В середине полого вала 4 имеется заглушка 18.
Мясное сырье 17 и посолочный рассол 16 загружаются через загрузочный люк 12. Далее закрывают люк 12. Подают теплоноситель в трубы резонаторной камеры 3 через муфту 11. Теплоноситель (горячая вода) из трубопровода, через муфту 11 поступает в правую камеру, так как в полом валу 7 имеется заглушка 18. Затем, обойдя трубчатую резонаторную камеру 3, поступает в левую камеру и через трубу возвращается в трубопровод сети. Стопорная гайка 10 и прокладка 9 до подшипникового узла 8 ограничивают вытекание теплоносителя.
Одновременно включают мотор-редуктор, который вращает вал 7 с резонаторной камерой 3 со скоростью меньше критической. Начинается процесс массирования кускового мясного сырья 17, при этом за счет лопастей 4 куски мяса 17 поднимаются до определенной высоты и падают, т.е идет фильтрационно-диффузионный процесс. Посолочный рассол 16 впитывается в ткани мясного сырья 17. Одновременно включают СВЧ- генераторный блок 5 на слабую мощность. За счет тепла от труб и воздействия электромагнитного поля СВЧ-эффект
массопереноса при массировании мясного сырья дополнительно усиливается. Посолочные вещества 16 в основном
перераспределяются за счет воздействия ЭМПСВЧ. При дальнейшей выдержке в посоле диффузионный перенос идет медленно, но все же быстрее, чем в мясном сырье, которое не подвергалось воздействию ЭМПСВЧ. После окончания массирования мясного сырья остатки рассола сливают через сливной патрубок 14. СВЧ-генератор 5 включают на полную мощность, включают лампы-гриль 2, и по трубам резонаторной камеры 3 циркулирует пароводяная смесь. В таком режиме производят варку и копчение изделия. Далее выключают СВЧ-генератор 5, меняют теплоноситель в трубах на хладоноситель (водопроводная вода или охлаждающий рассол). При этом происходит охлаждение готовой продукции, после чего останавливают вращение резонаторной камеры, выключая мотор-редуктор. Открывают люк 12 и выгружают готовое копченое изделие хорошего качества, изготовленное при сниженных энергетических затратах.
Рисунок 1 - Схема установки для посола и термообработки мясного сырья:
1 - цилиндрический экранный корпус;
2 - лампы-гриль; 3 - трубчатая резонаторная камера; 4 - лопасти; 5 -генераторный блок с магнетроном и излучателем; 6 - кольцевая труба; 7 - полый вал; 8 - подшипниковый узел; 9 - диэлектрическая прокладка; 10 -
стопорная гайка; 11 - муфта; 12 - люк; 13 - щель между трубами; 14 -сливной патрубок, 15 - полый диск; 16 - посолочный рассол; 17 -кусковое мясное сырье
Рисунок 2 - Схема резонаторной камеры в поперечном разрезе: 1 - цилиндрический экранный корпус; 2 - лампы-гриль; 3 -трубчатая резонаторная камера; 4 -лопасти; 5 - генераторный блок с магнетроном и излучателем; 6 -кольцевая труба; 7 - полый вал; 8 -подшипниковый узел; 9 -диэлектрическая прокладка; 10 -стопорная гайка; 11 - муфта; 12 - люк; 13 - щель между трубами; 14 - сливной патрубок; 16 - посолочный рассол; 17 -кусковое мясное сырье
В данной работе решена технической задача, которая заключается в разработке установки с использованием СВЧ-энергии,
обеспечивающей интенсификацию процесса переработки сельхозпродукции и улучшение качества изделий при сниженных энергетических затратах [5].
