МИНИКОМПЛЕКС ДЛЯ КОПЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Изобретение относится к установкам для обычного (дымового) копчения продуктов и может быть использовано в пищевой промышленности для копчения мясных и рыбных продуктов на предприятиях малого и среднего бизнеса.
Копчение, с точки зрения технологии, представляет собой сложный процесс тепло- и массообмена, при котором происходит пропитывание продуктов коптильными веществами, полученными в виде дыма при неполном сгорании древесины. Состав дыма зависит от способа его получения, температуры горения древесины, плотности дыма и скорости разбавления его холодным воздухом.
Существует множество конструкций коптилен, используемых как в домашних условиях, так и на промышленных предприятиях. В общем случае коптильные установки состоят из камеры, в которой происходит копчение, дымогенератора, поставляющего дым, систем подачи, рециркуляции и отсоса отработанной смеси, систем нагрева и охлаждения, рам (стеллажей), транспортирующих механизмов и систем контроля и управления технологическим процессом.
Камерные коптильни являются старейшим конструктивным типом установок периодического действия небольшой производительности. Все процессы копчения совершаются в одном объеме. Известна стационарная коптильная камера, представляющая собой кирпичное сооружение, в нижней части которого расположена топка, где сжигается топливо для получения дыма и обогрева камеры. Камера оборудована подвесными путями для подачи продукта на рамах (стойках) для навешивания. В центре топки укладывают мелко нарубленные дрова и засыпают их опилками, которые зажигают со стороны поддува. Плотность дыма зависит от объема воздуха, поступающего в топку. (Курочкин А.А., Ляшенко В.В. Технологическое оборудование для
переработки продуктов животноводства. - М.: Колос, 2001, С.375). Достоинствами данной коптильной камеры являются простота конструкции и обслуживания, а также удобство загрузки продукта, подлежащего копчению.
К недостаткам следует отнести неравномерность копчения продуктов. Размещенный в различных точках пространства камеры продукт коптится неравномерно за счет неоднородности состава и свойств дыма, что ухудшает его качество. Кроме того, уровень турбулизации дымовоздушной смеси недостаточен, что снижает скорость осаждения дымовых частиц на поверхности обрабатываемого продукта и сказывается на продолжительности процесса копчения и соответственно на производительности.
Для повышения однородности состава дыма во всем пространстве камеры и повышения уровня его турбулизации разработаны различные системы подвода дымовоздушной смеси к обрабатываемым продуктам. (А.с. №654235, патент РФ №2080793, патент ФРГ №1026603, патент Норвегии №53611).
Однако в рассмотренных конструкциях коптильных камер уровень турбулизации дымовоздушного потока возрастает незначительно. Вследствие этого возникают застойные зоны, теплообмен между продуктом и средой происходит недостаточно интенсивно, продолжительность процесса копчения достаточно велика.
Известны конструкции коптильных установок, в которых предусмотрена возможность механического перемещения обрабатываемого продукта с целью интенсификации тепло- и массобмена между дымовоздушной смесью и продуктом (Хван Е.А. Обработка рыбы копчением. - М.: Пищепромиздат, 1976, С.88-89, патент №2178253, А.с. 749373). Рассмотренные конструкции позволяют улучшить качество продукции за счет повышения турбулизации дымовоздушной смеси, но при этом значительно возрастают энергозатраты для принудительного перемещения, снижается эффективность заполнения объема камеры, а также из-за наличия большого количества движущихся быстроизнашиваемых деталей снижается надежность установки.
В качестве прототипа рассмотрим установку для копчения пищевых продуктов (патент РФ №2032346), содержащую соединенные в замкнутую систему камеру с тележкой для обрабатываемого продукта, снабженную патрубком для подачи дыма и газоотводной системой, дымогенератор и систему очистки отходящей дымовоздушной смеси.
Рассматриваемая конструкция установки для копчения нашла широкое применение при небольших объемах выпускаемой продукции. Она проста и надежна в эксплуатации, однако при этом обладает следующими недостатками. Размещенный в различных точках пространства камеры продукт коптится неравномерно за счет неоднородности состава и свойств дыма, что ухудшает его качество. Кроме того, уровень турбулизации дымовоздушной смеси недостаточен, что сказывается на продолжительности процесса копчения.
Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение качества продукции за счет более полного обтекания всей поверхности продукта дымовоздушной смесью и обеспечения однородности дыма по составу и плотности во всем пространстве камеры, а также увеличение производительности за счет уплотненного размещения продукта в камере.
Техническая задача решается с помощью предлагаемой конструкции. Миникомплекс для копчения продуктов содержит камеру, снабженную патрубком, дымогенератор, газоотводную систему, систему очистки дымовоздушной смеси и тележку. Внутри камеры установлены направляющие для тележки, снабженной стойками, на которых шарнирно подвешены рамы для навешивания продукта. При этом рамы в нижней части шарнирно связаны между собой и шатуном кривошипно-шатунного механизма, кривошип которого закреплен на валу мотор-редуктора и представляет собой диск с отверстиями, расположенными на различных расстояниях от оси вращения кривошипа и служащими для подвеса оси шатуна. Для подачи дымовоздушной смеси от дымогенератора используются трубопроводы, подающие дымовоздушную
смесь перпендикулярно поверхности продукта с двух сторон навстречу друг другу при помощи распределительных решеток, а отработанная дымовоздушная смесь выводится посредством вытяжного зонта через патрубок в нем.
Схема миникомплекса для копчения пищевых продуктов представлена на фиг.1, где: 1 - камера; 2 - патрубок; 3 - дымогенератор; 4 - газоотводная система; 5 - тележка; 6 - направляющие; 7 - стойки; 8 - рамы; 9 - шатун; 10 - кривошип (диск с отверстиями); 11 - мотор-редуктор; 12 - трубопровод; 13 - распределительная решетка.
Миникомплекс для копчения продуктов содержит камеру 1, снабженную патрубком 2 для подачи дыма, дымогенератор 3, газоотводную систему 4 (зонт с патрубком), систему очистки отходящей дымовоздушной смеси и тележку 5. Внутри камеры 1 установлены направляющие 6 для тележки 5, снабженной стойками 7, на которых сверху шарнирно подвешены рамы для навешивания продукта 8, которые в нижней части шарнирно связаны между собой и шатуном 9 кривошипно-шатунного механизма, кривошип 10 которого закреплен на валу мотор-редуктора 11 и представляет собой диск с отверстиями, расположенными на различных расстояниях от оси вращения кривошипа. Для подачи дымовоздушной смеси используют трубопроводы 12, подающие дымовоздушную смесь перпендикулярно поверхности продукта с двух сторон навстречу друг другу при помощи распределительных решеток 13, при этом отработанная дымовоздушная смесь выводится посредством вытяжного зонта через патрубок в нем.
Предложенная конструкция миникомплекса для копчения продуктов позволяет оптимизировать процесс циркуляции дымовоздушной смеси в камере за счет обеспечения колебаний с различной амплитудой рам для навешивания продукта, благодаря возможности изменения положения оси подвеса шатуна на кривошипе. Предложенная конструкция дает возможность поддерживать однородный состав дыма во всем объеме камеры, сократить продолжительность процесса копчения и обеспечить максимальное использование
объема камеры за счет более плотного размещения продукта на рамах без потери качества.
Миникомплекс для копчения продуктов работает следующим образом. На рамы тележки 5 закрепляют продукт, подлежащий обработке. Тележку по направляющим 6 вводят в камеру 1, которую герметично закрывают. Дымовоздушная смесь от дымогенератора 3 через патрубок 2 и трубопровод 12 подается в распределительные решетки 13, расположенные по обе стороны от тележки. Затем включают мотор-редуктор 11, который приводит в действие кривошипно-шатунный механизм. В результате рамы начинают совершать колебательное движение с установленной амплитудой, величину которой можно регулировать положением оси подвеса шатуна 9 на кривошипе 10. Длительность процесса определяется степенью готовности продукта. Отработанная дымовоздушная смесь выводится посредством вытяжного зонта и через патрубок в нем.