CC BY
23
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
УДК 664.8/.9.034
Установка для получения копченых продуктов
с развитой структурой и внешней подачей дыма
С. В. Шахов, д-р техн. наук, профессор, И. Н. Сухарев, аспирант, О. В. Мальцева, канд. техн. наук, Д. А. Белых
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Растущее разнообразие различных копченых деликатесов на сегодняшний день требует разработки технологии и конструкций оборудования
для производства все новых видов оригинальной копченой продукции.
Повышение эффективности процесса копчения связано с интенсификацией дымообразования, что позволяет поддерживать концентрацию дымовоздушной смеси в коптильной камере на максимально возможном при текущих внешних условиях уровне и сократить этап процесса копчения, связанный с насыщением пищевого продукта коптильными компонентами [1, 2].
Качество процесса копчения пищевых продуктов зависит от движущей силы осаждения и осуществляется под действием броуновского движения, тяжести, центробежной и радиометрической сил, давления или разрежения, наложения электростатического поля высокого напряжения и т. п. Существенное влияние на процесс оказывают величина напряжения на коронирующих электродах, размер частиц коптильных компонентов, скорость движения среды в коптильной камере, температура генерации среды, продолжительность обработки и свойства продукта [3, 4].
Для обеспечения качественного процесса копчения продуктов с развитой структурой требуется создание взаимодополняющего оборудования как на участке получения воздушно-дымовой смеси, так и на участке вакуумного копчения с наложением электростатического поля.
Продукт имеет развитую структуру с тонкими перегородками пор, в которых заблокированы воздух и неконденсирующиеся газы, препятствующие проникновению коптильных компонентов вглубь продукта -к поверхности стенок его пор [5, 6]. Поэтому для устранения лимитирующего фактора предложена установка, позволяющая использовать дополнительный эффект за счет создания в камере копчения переменного остаточного давления.
Таким образам, задачами установки для получения копченых продук-
тов с развитой структурой и внешней подачей дыма являются 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 вакуу-мированием, а также непрерывное копчение в электростатическом поле и насыщение ароматом дыма продукта по всему объему. Повышение качества продукта достигается за счет более глубокого проникновения коптильных компонентов дыма в поры, что позволяет увеличить длительность хранения готовой продукции.
С учетом данных требований была разработана установка для получения копченых продуктов с развитой структурой и внешней подачей дыма (см. рисунок), состоящая из вертикально расположенного экструдера 1 с загрузочным устройством 2 и со-осно установленным нагнетающим шнеком 3 для обеспечения образования экструдированных с развитой поверхностью продуктов в виде жгута 4. Вокруг выходного отверстия экструдера 1 расположена коптильная камера 5, выполненная из двух частей: верхней в виде сопла Лаваля и примыкающей к ней нижней конусообразной части. У расширяющейся части корпуса, выполненного в виде сопла Лаваля, установлены корони-рующие электроды. Установка имеет кожух с патрубком 7, присоединенным к конденсатору и вакуум-насосу (не показаны), а также кожух с патрубком 8, присоединенным к ды-могенератору (не показан). При этом в местах расположения кожухов корпус 5 имеет отверстия. Конусообразная часть корпуса снабжена шлюзовым затвором 9. При этом в корпусе 5 размещен делительный механизм 10. Подобное конструктивное исполнение корпуса 5 установки позволяет выделить различные функциональные зоны: образования порис-той структуры продукта, парового затвора, вакуумирования, действия электростатического поля, вакуумного насыщения коптильными компонентами дыма (ароматом дыма).
Установка для получения копченых продуктов с развитой структурой и внешней подачей дыма работает следующим образом.
Сначала с помощью вакуум-насоса в корпусе 5 создается вакуум. После чего с помощью экструдера 1 шнеком 3 нагнетается в корпус 5 масса продукта, происходит резкое его расширение, испарение, содержащейся в нем влаги после сброса давления,
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
в результате чего образуется пористая структура продукта. Влага и неконденсирующиеся газы удаляются за пределы корпуса через отверстия в патрубке к вакуум-насосу.
Сформированный жгут продукта перемещается к делительному механизму 10, с помощью которого осуществляется деление продукта на равные куски. Одновременно в корпус 5 от дымогенератора подается дым, который заполняет поры продукта, из которых на этапе ва-куумирования был удален воздух, а под действием элетростатического поля, образованного с помощью коронирующих электродов 6, происходит осаждение коптильных компонентов на поверхность продукта и предотвращается проникновение дыма в другие зоны коптильной камеры 5. Готовый продукт, подвергнутый копчению совместным действием элетростатического поля и вакуума, выгружается из установки посредством шлюзового затвора 9.
Преимущества предлагаемой установки заключаются в том, что установка для получения копченых продуктов с развитой структурой и внешней подачей дыма выполнена из сопла Лаваля и конусной части. Она позволяет осуществить последовательно процессы формирования пористой структуры продукта с одновременным удалением из пор пара, воздуха и неконденсирующихся газов вакуумированием и непрерывного копчения в электростатическом поле. Это обеспечивает повышение надежности насыщения ароматом дыма по всему объему продукта и повышает качество продукта, обладающего длительным сроком хранения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексахин, С. В. Управление процессом горячего копчения рыбы в камерных установках [Текст]/С. В. Алексахин // Сб. трудов Всесоюзного заоч. ин-та пищ. пром-ти. - М., 1985. - 209 с.
2. А. с. СССР № 401335 МПК 23В1/04. Фрикционный дымогенератор/ Заявитель
и патентообладатель: Ю. О. Цейхнерс. -№ 1753343/28, заявл. 06.03.1972, опубл. 12.10.1973.
3. Шокина, Ю. В. Комплексный подход к применению коптильных сред, получаемых с использованием ИК-дымогенератор/Ю. В. Шокина, А. Ю. Обухов, О. А. Кирилюк // Рыбпром. - 2010. -№ 3. - С. 98-102.
4. Мезенова, О. Я. Научные основы и технология производства копченых продуктов/О. Я. Мезенова. - Калининград: КГТУ, 1997. - 132 с.
5. Антипов, С. Т. Установка дымогене-рации в среде инертного газа для копчения продуктов питания/С. Т. Антипов, С. В. Шахов, О. В. Мальцева, А. Г. Картавый// Техника и оборудование для села. -2011. - № 4. - С. 31-32.
6. Коробицин, А. А. Совершенствование процесса дымообразования в генераторах с инфракрасным подводом энергии на основе изучения массо-и теплопереноса в слое топлива: авто-
реф. дисс____канд. техн. наук/А. А. Ко-
робицин. - Мурманск, 2009. - 22 с.
Установка для получения копченых продуктов с развитой структурой и внешней подачей дыма
Ключевые слова
вакуум-насос, вакуумирование; дымогенератор; коронирующие электроды; сопло Лаваля; электростатическое поле
Реферат
В последнее время значительно возросли требования потребителей к безопасности как продукции, так и процессов ее обработки для окружающей среды. Это в полной мере относится к производству копченых продуктов, тем самым ставя задачу создания современного оборудования и новейших технологий. Представленная установка полностью отвечает современным тенденциям развития пищевой промышленности. Она отличается от других тем, что на коптильной камере вертикально установлено устройство в виде экструдера для подачи продукта в коптильную камеру, верхняя ее часть выполнена в форме сопла Лаваля, у которого верхняя расширяющаяся часть обеспечивает создание зоны образования пористой структуры продукта, узкая же часть образует паровой затвор, разделяющий подачу продукта в вакуум и его копчение. При этом непосредственно за паровым затвором по ходу движения продукта расположена зона вакуумирования, камера которой имеет перфорацию и снабжена кожухом, подключенным к системе обеспечения вакуума и конденсации влаги. Причем за зоной вакуумирования установлено делительное устройство, а на корпусе - устройства с коронирующими электродами, обеспечивающие образование зоны действия электростатического поля. Нижняя часть коптильной камеры выполнена перфорированной и имеет конусообразную форму. Она снабжена кожухом, подключенным к системе дымогенерации (подготовки и подачи дыма) и имеет шлюзовое разгрузочное устройство. Разработанная конструкция установки позволяет при необходимости увеличить объемы производства, при этом за счет вертикального расположения установки занятость рабочих площадей не будет изменена. Установка для получения копченых продуктов с развитой структурой и внешней подачей дыма позволяет также обеспечивать повышение надежности насыщения ароматом дыма по всему объему продукта и тем самым улучшает качество продукта, обладающего длительным сроком хранения.
Авторы
Шахов Сергей Васильевич, д-р техн. наук, профессор, Сухарев Игорь Николаевич, аспирант, Мальцева Олеся Валериевна, канд. техн. наук, Белых Дмитрий Александрович, Воронежский государственный университет инженерных технологий, 394000, г. Воронеж, пр-т Революции, д. 19, [email protected]
Apparatus for Producing Smoked Products with Developed Structure and External Smoke Supply
Key words
vacuumpump; pumping out; smoke generator; koroniruyushche electrodes; Laval's nozzle; electrostatic field
Abstracts
Recently considerably requirements of consumers to safe production, and also to safety of processing for environment increased. It fully belongs to production of smoked products, thereby, having set the task of creation of the modern equipment and the latest technologies. The presented installation completely answers the modern trends of development of the food industry. Installation differs from other subjects that on the koptilny camera the device in the form of an extruder for giving of a product in the koptilny camera which top part is executed in the form of a nozzle of Laval at which the top extending part provides creation of a zone of formation of porous structure of a product is vertically located, the narrow part forms the steam lock dividing giving of a product in vacuum and its smoking, thus directly behind a steam lock in the direction of a product the pumping out zone, the camera which has perforation is located and supplied with the casing connected to system of ensuring vacuum and condensation of moisture and behind a zone of pumping out the delitelny device and on the case are installed devices with koroniruyushchy electrodes, providing formation of an area of coverage of an electrostatic field, and the lower part of the koptilny camera is executed punched and a cone-shaped form, supplied with a casing is installed, connected to system of a dymoge-not handheld transceiver (preparation and giving of a smoke) and having the lock unloading device. Also developed design of installation allows to increase if necessary outputs thus at the expense of a vertical arrangement of installation employment of the working areas there will be not a change. Also installation for receiving smoked products with the developed structure and external giving of a smoke allows to provide increase of reliability of saturation with aroma of a smoke on all volume of a product and by that increases quality of the product possessing a long period of storage.
Authors
Shakhov Sergey Vasilyevich, Doctor of Technical Science, Professor, Sukharev Igor Nikolaevich, Graduate Student, Maltseva Olesya Valerievna, Candidate of Technical Science, Belukh Dmitry Alexandtovich,
Voronezh State University of Engineering Technology, 19, Pr. Revolyutsii, Voronezh, 394000, [email protected]
