ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

02-015-06

Наименование проекта

Способ копчения пищевых продуктов

Назначение

Интенсификации процессов горячего и холодного дымового копчения пищевых продуктов при помощи ультразвуковых колебаний

Рекомендуемая область применения

Пищевая промышленность и сельское хозяйство при создании новых и совершенствовании существующих коптильных производств

Описание

            Результат выполнения конструкторской разработки.

Изобретение относится к области техники, связанной с созданием технологических процессов горячего и холодного дымового копчения пищевых продуктов и применением акустических (ультразвуковых) колебаний в технике, а именно к способам интенсификации процесса копчения при помощи акустических колебаний. Изобретение может быть использовано для создания современной материально-технической базы в пищевой промышленности и в сельском хозяйстве.

Копчение - это процесс обработки пищевых продуктов органическими компонентами, образующимися при неполном сгорании (пиролизе) древесины с целью достижения бактериального и антиокислительного эффектов.

Копчение следует рассматривать, как процесс динамической адсорбции компонентов коптильного препарата на поверхности продукта и естественной последующей диффузии их в массу продукта за счет разности концентраций на поверхности и в толще продукта. Процесс копчения - самопроизвольный, причем довольно длительный и трудоэнергоемкий.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в известном способе копчения пищевых продуктов, заключающемся в подаче в коптильную камеру потоков дымовоздушной смеси и отводе отработанного дыма в атмосферу, подачу дымовоздушной смеси осуществляют с помощью, по крайней мере, одного газоструйного преобразователя, через который подают в объем камеры дымовоздушную смесь в режиме бегущей волны акустических колебаний, образованных путем преобразования энергии потока дымовоздушной смеси в упругие колебания и сопутствующие им циркуляционные потоки дымовоздушной смеси.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, на которой схематично показана конструктивная схема коптильной установки, предназначенной для реализации предложенного способа.

На чертеже показано, что контейнер 1 с материалом, подвергаемым копчению, помещают в технологический объем коптильной камеры 2. В процессе реализации способа с помощью ультразвукового газоструйного преобразователя 3 подают дымовоздушную смесь в камеру 2, получаемую в генераторе 4, одновременно создавая упругие колебания во внутреннем объеме коптильной камеры и обеспечивая интенсивную рециркуляцию потоков в газовой среде камеры.

Для обеспечения практической реализации предложенного способа выполняется следующая последовательность действий. В зависимости от объема коптильной камеры, размещают на ее внутренней поверхности один или несколько газоструйных преобразователей 3. Диаметр сопла преобразователя определяется требуемым расходом дымовоздушной смеси необходимым для копчения продукта. Дымовоздушную смесь под давлением 2-3 атм подают через сопло газоструйного преобразователя во внутренний объем коптильной камеры. При этом кинетическая энергия потока дымовоздушной смеси преобразуется в энергию акустических колебаний, распространяемых по всему внутреннему объему камеры 2 до поверхности обрабатываемого продукта. Продолжительность обработки варьируется в широких пределах и определяется размерами продукта и требуемой степенью прокопченности.

В зависимости от физико-химических свойств продукта, геометрические размеры преобразователя подбираются таким образом, чтобы обеспечить интенсивность механических колебаний ультразвуковой частоты в интервале от 70 до 170 дБ при частоте колебаний от 1 до 50 кГц.

Пример реализации способа. Копчение тушек сельди проводили при температуре 28-32°С, при скорости дымовоздушной смеси 5-6 м/с. Подачу дымовоздушной смеси осуществляли с помощью газоструйного генератора Гармтановского типа с диаметром сопла 2 мм, создавая в коптильной камере акустические колебания интенсивностью 120 дБ при частоте 12,5 кГц. Общая продолжительность процесса - 1,5 часа (в пять раз меньше, чем в прототипе). Качество продукта соответствовало нормативным документам.

Благодаря создаваемым газоструйными излучателями при подаче дымовоздушной смеси акустическим колебаниям, которые воздействуют на обрабатываемый продукт, достигается равномерность распределения дымовоздушной смеси по всему объему камеры и стабилизация температуры. За счет интенсификации процессов массопереноса в акустических полях обеспечивается повышение производительности, что приводит к сокращению длительности процесса, снижению энергоемкости, повышению экономичности и улучшению потребительских качеств обрабатываемого объекта.

Предлагаемый способ можно использовать на всех типах коптильного оборудования: камерного, туннельного, башенного и других типов. Причем акустическое воздействие оптимизирует не только стадию собственно копчения, но и стадии предварительной и заключительной обработки сырья, в частности, засолку, подсушку и проваривание. 

Преимущества перед известными аналогами

Способствует ускорению процесса копчения, достижению равномерности распределения дымовоздушной смеси по всему объему камеры, обеспечивает повышение производительности, снижение энергоемкости, повышение экономичности.

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

Повышение производительности не менее чем в 2 раза, снижение энергоемкости на 50%, повышение экономичности и улучшение потребительских качеств обрабатываемых продуктов.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

27.09.2006