Устройство для получения гранул имитированной икры

Полезная модель относится к пищевой промышленности и может быть использована в производстве продукта, имитирующего зернистую икру.
Известна установка и способ для производства альгиновой икры [Сторожилов Виктор Федорович, Сторожилов Сергей Федорович, Семионенко Петр Николаевич, «Установка для производства альгиновой икры», Патент РФ №142855 от 18.02.2014 г.], содержащая резервуар исходного продукта, первый трубопровод подачи подготовленной воды, форсунку перемешивания исходного продукта, первый всасывающий трубопровод, первый напорный трубопровод, резервуар-стабилизатор, второй напорный трубопровод, второй насос, второй всасывающий трубопровод, напорный резервуар, осадительный резервуар, уравнивающий сифон, дополнительный трубопровод для непрерывного вывода гранул, трубопровод вывода гранул, поддон, раздаточные форсунки, второй трубопровод подачи подготовленной воды, сито для сбора гранул, засолочный резервуар, третий трубопровод подачи подготовленной воды, второй поддон, трубопровод вывода готового продукта и резервуар для сбора готового продукта и напорный трубопровод, состоящий из двух частей.
Единственной операцией, где используется ручной труд, является перемещение гранул в засолочный резервуар. В резервуар исходного продукта, в который вносят консервант (бензоат натрия) и вводят полисахариды, в частности соли альгиновой кислоты, альгинат натрия, альгинат кальция, агар и так далее, вода поступает по первому трубопроводу подачи подготовленной воды. С помощью форсунки для перемешивания готовят исходный продукт, который с помощью первого насоса по первому напорному трубопроводу подают в напорный бак, откуда он через раздаточные форсунки поступает в осадительный резервуар гранулятора. Из гранулятора гранулы поступают в поддон, снабженный ситом. При такой транспортировке гранулы не подвергаются деформациям и повреждениям, поэтому конечный продукт имеет высокое качество. При этом второй насос удаляет излишки раствора хлорида кальция из первого и второго поддонов. Излишки раствора хлорида кальция возвращаются в осадительный резервуар гранулятора, повышая количество раствора до необходимого уровня.
За счет установки в верхней части осадительного резервуара дополнительного трубопровода, выход которого расположен над поддоном, обеспечивается возможность повысить качество за счет более интенсивного вывода гранул из осадительного резервуара и при этом снизить энергоемкость гранулятора при эксплуатации.
Повышению качества конечного продукта и производительности установки способствует и то, что второй трубопровод подачи подготовленной воды соединен с осадительным.
В форсунках с конусообразными внутренними отверстиями, установленными непосредственно на днище напорного резервуара, выходные отверстия не забиваются, так как раствор полисахаридов легко скользит по наклонным внутренним стенкам форсунки и не налипает на них. Капли раствора полисахаридов равномерно отделяются и попадают в осадительный резервуар, что обеспечивает получение конечного продукта высокого качества.
К числу недостатков устройства следует отнести высокую сложность, большие трудозатраты на получение продукта и невозможность получения гранул размером менее 0.7-0.8 мм.
Известен способ получения пищевой зернистой икры [Ким И.Н., Ким Г.Н., Максимова С.Н. «Способ получения пищевой зернистой икры», Патент РФ №2264133 от 03.06.2004 г.].
Способ получения икры осуществляют экструзионным гранулированием в стандартном устройстве, представляющем собой две трубы, расположенные одна в другой. Наполнитель подается по внутренней трубе, а раствор студнеобразователя - одновременно по внешней трубе устройства для формования гранул. На выходе из устройства капельки наполнителя обволакиваются раствором студнеобразователя, который образует поверхностную пленку (оболочку) и попадают в жидкую среду. Полученные гранулы отделяют, промывают 10,0-15,0% водным раствором хлористого натрия в течение 10-15 мин. Отмытые гранулы подвергают кулинарной обработке белковой водно-масляной эмульсией (вкусовой эмульсией), содержащей поваренную соль, вкусовые, ароматические и красящие вещества, и отправляют на пастеризацию.
К числу недостатков устройства следует отнести нестабильность размеров гранул и невозможность получения гранул размером менее 1 мм.
Известен способ получения искусственной зернистой икры [Вилесов А.Д., Вилесова М.С., Журавский Е.П., Айзенштадт Н.И. «Пищевая искусственная зернистая икра и способ ее получения», Патент РФ №2148372 от 10.05.2000 г.].
Способ получения пищевой искусственной зернистой икры содержит приготовление исходной смеси для формирования гранул, подачу исходной смеси для образования капель, формирование гранул в масле, отделение гранул от масла, кулинарную обработку гранул эмульсией, фасовку и упаковку и отличается тем, что приготовление исходной смеси для формирования гранул осуществляют в следующем порядке: сначала приготавливают матрицу гранул, для чего смешивают растворы желатина и альгината натрия, нагретые до температуры 30-60°С, затем в вышеприготовленные растворы, при той же температуре, последовательно и при непрерывном перемешивании вводят питьевую соду, сухое молоко, яичный порошок, тонкодисперсный активированный уголь и из готовой исходной смеси через систему фильер образуют капли, а формирование гранул осуществляют в находящееся в равномерном вращательном движении растительное масло, верхний слой которого охлаждают до температуры 5-10°С, полученные гранулы фильтрованием отделяют от масла и производят кулинарную обработку гранул методом сухого посола поваренной солью с добавлением глутамината натрия и затем смешивают с белково-масляной эмульсией, для чего приготавливают белково-масляную эмульсию путем смешения растворов желатина и альгината натрия, в которые последовательно вводят тонкодисперсный активированный уголь, поваренную соль, растительное масло, глутаминат натрия, рыбную пасту или рыбный рассол, а потом полученную готовую икру фасуют и упаковывают.
Кроме того, образование капель из исходной смеси производят методом вибрационного воздействия.
Способ формирования капель из исходной смеси основан на динамическом методе разбиения ламинарной струи жидкой массы, вытекающей из фильер определенного диаметра с определенной скоростью под давлением сжатого воздуха.
К числу недостатков устройства следует отнести высокую сложность, большие трудозатраты на получение продукта и невозможность получения гранул размером менее 1-1.2 мм.
Ближайшим аналогом заявленного технического решения является способ [Вахрушев А.И., Максимова С.Н., Воропаева Ю.А., Полещук Д.В., Стрижова М.А. «Способ получения аналога пищевой зернистой икры», Патент РФ №2422050 от 27.06.2011 г.].
Способ включает приготовление исходной смеси для формирования гранул, содержащей белковый компонент, альгинат натрия, вкусо-ароматические и красящие вещества в определенном соотношении. Затем производят формирование гранул в растворе хлорида кальция и выдерживание гранул в растворе хитозана. Полученные гранулы отделяют от приемной среды, промывают и фасуют. Изобретение обеспечивает получение аналога пищевой зернистой икры со структурой и консистенцией, характерной для натуральной зернистой икры.
В способе получения аналога пищевой зернистой икры, включающем приготовление исходной смеси для формирования гранул, формирование гранул в приемной среде, отделение полученных гранул от приемной среды, промывание их и фасовку готовой икры, в качестве исходной смеси берут смесь белкового компонента с альгинатом натрия, формирование гранул осуществляют в растворе хлорида кальция, полученные гранулы выдерживают в растворе хитозана, при этом исходная смесь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%.
Также формирование гранул осуществляют в растворе хлорида кальция с добавлением хитозана.
При этом исходная смесь может содержать растительное масло или рыбий жир.
Готовый продукт представляет собой зернистую массу, состоящую из монолитных, желеобразных гранул.
Формирование оболочки гранул осуществляется при попадании капель исходной смеси в приемную среду, содержащую раствор хлорида кальция. В процессе взаимодействия со средой поверхность капли затягивается оболочкой, капля схватывается, сохраняя сферическую форму. Со временем толщина и прочность оболочки увеличиваются, структура гранул становится прочнее, они не деформируются. Гранулы сохраняют свою целостность при их перемешивании и практически полностью имитируют зерно натуральной рыбной икры.
К числу недостатков устройства следует отнести нестабильность получения круглых гранул размером менее 0,7-0,8 мм.
Предлагаемой полезной моделью решается задача получения гранул имитированной икры размером в диапазоне от 0,35 мм до 3,0 мм, имеющих сферическую поверхность высокого качества, с минимальным использованием трудозатрат и большой производительностью 150-160 кг сырья в час.
Поставленная техническая задача достигается тем, что устройство включает бункер, в верхней части которого смонтирован трубопровод подачи коагулянта, выполненный с возможностью его сплошного стекания по стенкам бункера, и в верхней части трубопровод подачи альгината. В нижней части бункера размещен патрубок для отвода гранул, по центру верхней части бункера смонтирована выполненная с возможностью вращения при помощи сервопривода через подшипниковый узел втулка, с отверстиями для распыливания поступающего в неё через ротационное соединение альгината в коагулянт, при этом отверстия образованы пересечением спиральных прорезей, выполненных на наружной стороне втулки и прорезей на её внутренней стороне. Прорези на внутренней стороне втулки могут быть выполнены вертикальными или спиральными. Устройство может включать блок управления сервоприводом, выполненный с возможностью изменения скорости вращения втулки. Меняя размер отверстий на поверхности втулки и скорость вращения можно получить разные размеры икринок.
Предлагаемый вариант устройства для получения гранул имитированной икры иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-4.
Фиг. 1 - общий вид устройства для получения гранул имитированной икры.
Фиг. 2 - вид сверху устройства для получения гранул имитированной икры.
Фиг. 3 - узел с вращающейся втулкой с расположенными на ней отверстиями для распыливания альгината в коагулянт.
Фиг. 4 - вид с отверстиями на втулке.
Заявляемое устройство на фиг. 1 включает в свой состав бункер 1 с наклонными стенками и коническим днищем без крышки, сбоку которого смонтирован трубопровод 2 подачи коагулянта, выполненный с возможностью его сплошного стекания по стенкам бункера 1 и в верхней части трубопровод 3 подачи альгината (сырье), а в нижней части размещен патрубок 4 для отвода гранул. По центру верхней части бункера 1 смонтирована, выполненная с возможностью вращения при помощи сервопривода 5, управляемого блоком 6, через подшипниковый узел 7 (фиг. 3) втулка 8, с отверстиями 9 для распыливания поступающего в нее через ротационное соединение 10 сырья в коагулянт, при этом отверстия 9 образованы пересечением вертикальных прорезей с внутренней стороны втулки 8 и спиральных прорезей на наружной стороне (возможен вариант с внутренней и наружной спиральной нарезкой прорезей).
Вращение к втулке 8 передается через ременный шкив 11, который поджимается по полому валу 12 через шайбу 13 гайками 14 к роликовому коническому подшипнику 15. Роликовый конический подшипник 15 устанавливается по наружному диаметру в корпус подшипников 16, в котором так же установлен шариковый однорядный подшипник 17. Втулка 8 фиксируется на полом валу 12 через уплотнения 18 и 19, крышками 20 и 21 поджатием шайбы 22 и гайками 23.
Работа заявленного устройства для получения гранул имитированной икры, представленного на фиг. 1, происходит следующим образом.
Альгинат (сырье) и коагулянт подаются по своим отдельным трубопроводам 2 и 3 к устройству. Далее через ротационное соединение 10 сырье попадает во вращающуюся втулку 8 с расположенными на ней отверстиями 9 для распыливания альгината в коагулянт.
Блоком управления 6 задается скорость вращения электрического сервопривода 5, который приводит во вращение втулку 8 (фиг. 3).
С внутренней стороны втулки 8 расположены вертикальные прорези сверху вниз, а на наружной стороне спиральные (возможен вариант с внутренней и наружной спиральной нарезкой прорезей). При пересечении этих прорезей навстречу друг другу получаются отверстия 9 (фиг. 4). Капли альгината, проходя через отверстия 9, уже имеют потенциальную энергию вращения, за счет вращения втулки 8. Это вращение происходит в горизонтальной плоскости. За счет внутренней нарезанной резьбы, это вращение получает еще и вращение под углом. Таким образом, после отделения капли альгината от поверхности втулки 8 капля получает тангенсальное вращение. Под действием центробежных сил внутри капли до коагулянта (закрепителя) долетает сфера правильной формы и необходимого размера, образуя тем самым икринку.
Закрепитель течет потоком, необходимым для предотвращения налипания сформировавшихся икринок на стенки бункера 1. Далее икринки отделяются от закрепителя и промываются водой.
Преимуществами предлагаемого устройства являются то, что предполагается использование маломощных насосов, так как требуются слабые потоки подачи сырья и закрепителя, а также получение качественных гранул имитированной икры с ровной поверхностью и правильной сферической формы, с минимальными трудозатратами.