УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОПЧЕНЫХ ПРОДУКТОВ С РАЗВИТОЙ СТРУКТУРОЙ И ВНУТРЕННЕЙ ПОДАЧЕЙ ДЫМА
SMOKED PRODUCTS MANUFACTURE INSTALLATION WITH DEVELOPED STRUCTURE AND INNER SMOKE SUPPLY

Изобретение относится к области производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, в частности к техническим средствам для копчения пищевых продуктов.
Исторически сложилось, что пищевые продукты коптили при атмосферном давлении в течение длительных периодов времени.
Одним из направлений интенсификации процесса насыщения ароматом дыма и улучшения диффузионных процессов является использование повышенного или пониженного (разрежения) давления, а также их чередования, т.е. осциллирующих режимов обработки пищевых сред.
Например, при приготовлении мяса под давлением аромат дыма в мясе является более насыщенным, а также позволяет сохранить влагу и обеспечить его мягкость [Дэвис-младший, Дон М. (Остин, Техас), №08/114, 456 A23B 4/052; A23L 001/31; A23B 004/044, подан 31.08.93, A23B 4/044 (20060101)].
Известны устройства для проведения процессов копчения и приготовления пищи под давлением [Дэвис-младший, Дон М. (Остин, Техас), №08/114, 456 A23B 4/052; A23L 001/31; A23B 004/044, подан 31.08.93, A23B 4/044 (20060101)]. Продукты помещаются в герметичный корпус. Деревянные блоки или чипсы размещают на нагревательном элементе и затем его активируют. В результате нагрева элемента коптильный дым поступает в корпус и увеличивает там давление. Дым, заполняя корпус, пронизывает продукт, содержащийся внутри. Однако устройство имеет недостаток, заключающийся в том, что температура, давление и концентрация дыма внутри корпуса зависят от тепловой мощности нагревательного элемента. В результате только один из трех параметров внутри корпуса можно регулировать.
Известно устройство для копчения под давлением [Патент США №4.469.020 A47J 37/04. Б. Гамильтон, Д. Хьюгс. Аппарат для копчения под давлением. Заявл. 28.06.1982, опубл. 4.09.1984], в котором возможно отдельное регулирование температуры, давления и концентрации дыма внутри корпуса. Внешний генератор дыма создает дым, который затем закачивается в корпус, тем самым заполняя его дымом и создавая давление. Клапан сброса давления предусмотрен для контроля давления внутри корпуса. При помощи пламени, которое подогревает воздух в трубе, проходящей через корпус, можно управлять температурой внутри корпуса без изменения концентрации дыма.
Недостатком является система доставки дыма. Первая система требует, чтобы компрессор, получая дым из топки, сжимал его и доставлял в корпус. За относительно короткий период времени частицы дыма загрязняют компрессор и вызывают его поломку. Вторая система доставки дыма предусматривает фильтрование дыма до его прохождения через компрессор. Эта система частично защищает компрессор, но и отделяет дым от воздуха, до его доставки в корпус. Третья система основана на эффекте Вентури. Она неэффективна и доставляет мало дыма.
Примером использования осциллирующих режимов является реализация процесса копчения в устройстве для копчения пищевых продуктов [А.с. СССР №1237148. Устройство для копчения пищевых продуктов A23B 4/04. №3672421, Заявл. 11.07.1984, опубл. 15.06.1986].
Сочетание вакуума и копчения включает в себя отдельные отсеки для создания дыма, копчение продуктов под давлением и копчение продуктов в частичном вакууме. В процессе работы создается дым в топочном отсеке, а продукты помещаются для копчения в других отсеках. Конструкция устройства позволяет создавать давление в отсеке с воздухом и добавлять под давлением дым и коптить продукты, содержащиеся в нем. Также есть возможность создавать частичный вакуум внутри отсека копчения, чтобы затем дым из топочного отсека вытеснил воздух в отсеке копчения. Такая конструкция позволяет регулировать температуру, концентрацию дыма и давление внутри отсека копчения, используя только огонь, содержащийся в топке в качестве источника дыма и тепла. Данное изобретение относится к устройству и способу для копчения пищи либо под давлением, либо в частичном вакууме [Патент США №4.469.020 A47J 37/04. Б. Гамильтон, Д. Хьюгс. Аппарат для копчения под давлением. Заявл. 28.06.1982, опубл. 4.09.1984.].
Таким образом, существует необходимость в технике для копчения, которая работает при давлении менее чем атмосферное. Кроме того, существует необходимость в технике, которая коптит продукты под давлением с раздельными регуляторами температуры, давления и концентрации дыма и дым, который не разрушает компоненты устройства.
Для достижения этих целей служит аппарат [Патент США №4.469.020 A47J 37/04. Б. Гамильтон, Д. Хьюгс. Аппарат для копчения под давлением. Заявл. 28.06.1982, опубл. 4.09.1984], содержащий противопожарный отсек, отсек копчения под давлением, отсек вакуумного копчения, средства отделения наддува, средства создания давления путем передачи дыма, средства создания вакуума и вакуумные средства передачи дыма. Компоненты устройства работают на обеспечение давления дыма в отсеке копчения меньше, чем атмосферное давление.
Топка предназначена для разжигания и может быть герметичная или открыта для доступа внутрь. Отсек копчения под давлением и отделение вакуумного копчения также может быть герметичным или открываться для доступа внутрь.
В процессе обработки продукты размещаются в отсеках копчения под давлением и вакуумном, отсеки герметизируются, зажигается огонь в топке. Как только огонь достигает желаемого уровня, топка герметизируется, а затем наддув топки контролирует давление внутри. Под давлением передачи дым контролируемо передается внутрь отсека копчения под давлением. Как только процесс будет завершен, отделение копчения под давлением запечатывается и топка открывается в атмосферу, так что огонь продолжает гореть и выделять тепло. Процесс повторяется в течение долгого времени.
Чтобы создать атмосферу дыма в отсеке копчения под вакуумом удаляется воздух из внутреннего отсека для создания частичного вакуума контролируемо подается дым из топки. После того как отсек вакуумного копчения наполняется дымом, передача дыма прекращается и снижается давление в отсеке до желаемого уровня. Этот процесс также часто повторяется.
Топка находится в прямой связи с тепловым давлением и вакуумом отсеков копчения так, что температура в отсеках регулируется путем регулирования огня. Таким образом, температура, давление и концентрация дыма в пределах отсеков копчения может осуществляться с использованием одного источника тепла и дыма - огня в топке.
С целью улучшения качества обрабатываемого продукта путем более полного насыщения продукта дымом в результате создания разрежения за лопастями в процессе перемешивания и копчения продукта в виде фарша предложено устройство для копчения продуктов [А.с. СССР №786961. МПК A23B 4/04. Устройство для копчения продуктов [Текст] / заявитель и патентообладатель: Г.В. Жиров, В.П. Скачков. - №2730010/28, заявл. 23.02.79, опубл. 15.12.80], в котором вал и лопасти выполнены полыми и соединены между собой для проходов дыма, при этом лопасти с задней по ходу движения стороны выполнены открытыми, а лопасти в сечении имеют форму треугольника, вершина которого направлена в сторону вращения, а устройство снабжено винтовым насосом для непрерывной подачи продукта.
-1
В данном устройстве при вращении лопастей по часовой со скоростью 500…700 мин за лопастями создается разрежение, в результате чего коптильный дым из камеры через полый вал и полые лопасти всасывается в толщу перемешиваемого фарша. В результате перемешивания фарша в процессе копчения он измельчается до пастообразного состояния передними кромками лопастей и насыщается коптильным дымом, в результате получается масса для приготовления консервов типа «шпротный паштет».
Известно устройство для копчения продуктов, состоящее из камеры, мешалки с неподвижно укрепленными на валу лопастями, патрубков для подвода и отвода обрабатываемого продукта [А.С. СССР №786961. МПК A23B 4/04 Устройство для копчения продуктов [Текст]/ заявитель и патентообладатель: Г.В. Жиров, В.П. Скачков. - №2730010/28, заявл. 23.02.79, опубл. 15.12.80]. В данном устройстве для создания потока коптильного дыма применен вакуум-насос. Однако эта установка является установкой периодического действия за счет циклической загрузки и выгрузки продукта из куттера, а дым проникает в продукт только поверхностно, а внутренние слои подвергаются копчению только частично.
Известен способ [Пат. РФ №2173522. МПК A23B 4/044 Способ копчения пищевых продуктов / заявитель и патентообладатель: Горлатов А.С. - №2000103598/13, заявл.: 14.02.2000, опубл. 20.09.2001], который включает процесс подсушки и собственно копчение продукта в парах коптильной жидкости. Подсушку ведут путем охлаждения и замораживания влаги в вакууме без внешнего подвода тепла до температуры от -8 до -10°C и влажности продукта не более 60%. Охлаждение и замораживание продукта осуществляют непрерывным увеличением вакуума от давления 1,01105 до давления 320260 Па. Собственно копчение проводят в парах коптильной жидкости, генерируемых в вакууме непосредственно в камере копчения, путем подачи в камеру предварительно нагретой жидкости, причем процесс ведут при постепенном уменьшении вакуума от давления упругости пара при температуре 0…5°C до давления при температуре не более 50°C. Вакуум, соответствующий верхнему пределу диапазона остаточных давлений собственно копчения, выдерживают, доводя температуру продукта до 30…35°C.
Воздействие достаточного количества тепла ускоряет процесс диффузии коптильных компонентов с поверхностных слоев в нижележащие, в результате форсируется пропитывание продукта парами коптильной жидкости. Развитие пористости продукта в процессе подсушки, генерирование пара в вакууме из нагретой вне рабочей камеры коптильной жидкости, использование при собственно копчении сбытой теплоты парообразования и наличие температурного перепада между паром коптильной жидкости и обрабатываемым продуктом способствуют повышению эффективности процесса копчения и улучшению качества готового продукта. Однако данный способ применим только для продуктов с невысокой пористостью.
Таким образом, известные способы для осуществления процесса получения пищевых продуктов холодного копчения, включающие как обязательные технологические операции: подсушку продукта и копчение, имеют общие недостатки, которые заключаются в том, что существующие приемы предварительной подсушки продукта перед копчением (чистым проточным воздухом, обдувом при разрежении, с применением инфракрасных лучей) как и подсушка, совмещенная с процессом копчения, недостаточно эффективны. Реализуемые приемы подсушки оказывают лишь ограниченное влияние на активизацию процесса сорбции коптильных компонентов поверхностью продукта. Такая подсушка мало способствует прониканию компонентов коптильной среды от поверхностных к внутренним слоям обрабатываемого продукта, поскольку пористость последних при этом не увеличивается. Применяемая подсушка практически не исключает и ощутимо не уменьшает недостатков, характерных для операции собственно копчения, поэтому они имеют место при всех способах копчения, в том числе и при бездымном копчении продукта в парах коптильной жидкости.
Недостаточная пористость поверхностного и последующих внутренних слоев продукта и соответственно большие гидравлические сопротивления движению коптильного агента (пара) в конечном результате не способствуют сокращению продолжительности процесса копчения и улучшению качества готового продукта. Для обеспечения интенсивных способов адресного подвода коптильных компонентов к поверхности обрабатываемого продукта требуется получение регулируемой дымовоздушной коптильной среды с заданным составом.
Из научной литературы [М.В. Шалак и др. ″Технология переработки рыбной продукции″ Минск, ″Дизайн Про″ 2001] известно, что при копчении дым осаждается на поверхности продукта под влиянием разности температур дыма и продукта, броуновского движения и действия электрических сил. При этом происходит конденсация паров воды и других летучих веществ на поверхности рыбы. В основе электрокопчения лежит электростатическое осаждение дыма на поверхности рыбы.
Подаваемый в коптильный аппарат электрический ток высокого напряжения ионизирует газы дисперсионной среды, заряжает и переносит частицы дисперсной фазы, которые под влиянием большой разности потенциалов приобретают направленное движение и с большой скоростью осаждаются на поверхности продукта, имеющей противоположный потенциал.
Известен агрегат ИЖИЦА-1200, в котором электрический потенциал, подаваемый на шампуры с продуктом, ускоряет осаждение коптильных веществ из дыма в 50-100 раз, за счет чего процесс холодного копчения сокращается до 1-2 ч, при этом механический фрикционный дымогенератор обеспечивает камеру качественным дымом без канцерогенных веществ, а водяной фильтр производит дополнительную очистку дыма от высокомолекулярных соединений.″
В большинстве известных устройств для копчения уделяется внимание только последнему параметру - это использование дополнительных эффектов, увеличивающих интенсивность проникновения дыма в продукт, - это использование электропотенциалов.
В существующих аналогах следующие технологические задачи требуют разработки технических приемов и средств для их достижения.
- Расход горючего материала должен быть минимальным и строго регулируемым.
- Система должна быть работоспособной при использовании фильтров, создающих аэродинамическое сопротивление в пределах не менее 0,1-0,2 атм.
- Должно быть регулируемым качество дыма (коэффициент избытка воздуха).
- Плотность дыма и скорость движения его должны быть максимальными за счет внутренней рециркуляции дыма.
- При копчении продукт обвязывается материалом, что ухудшает проникновение дыма в продукт, в связи с этим необходимо использовать дополнительный эффект за счет создания в камере копчения переменного вакуума и давления, что также дополнительно позволяет улучшить диффузионность продукта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является вакуумный коптильный агрегат [Пат. РФ №2381656. МПК A23B 4/044 Вакуумный коптильный агрегат/заявитель и патентообладатель: Сулейманов Р.З. и Сулейманов Ш.Р. - №2006101664/13, заявл.: 20.01.2006, опубл. 20.02.2010], который включает герметичный дымогенератор с маслонасосной установкой, систему подготовки и подачи дыма, водокольцевой насос, эжектор и коптильную камеру. При этом пассивное сопло эжектора связано с герметичным дымогенератором через систему подготовки дыма. Активное сопло эжектора связано посредством трубопровода с одним из элементов подготовки и подачи дыма - накопительным конденсатором, в котором накапливается под избыточным давлением и охлаждается дым, выработанный в герметичном дымогенераторе и прошедший последовательно через систему подготовки и подачи дыма, пассивное сопло, камеру смешивания эжектора, в которой дым из дымогенератора смешивается с рециркулирующим дымом, коптильную камеру, водокольцевой насос, накопительный конденсатор, и повторно часть дыма подается в активное сопло для использования рециркулирующего дыма в качестве активного газа, за счет чего увеличивается создаваемый в дымогенераторе вакуум. Другая часть дыма утилизируется. Газовая полость накопительного конденсатора взаимосвязана через клапан управления с пассивным соплом, что позволяет соединить газовую полость накопительного конденсатора через эжектор с коптильной камерой, давая возможность подавать в коптильную камеру дым в объеме, превышающем объемную производительность водокольцевого насоса, обеспечивая увеличение давления дыма в коптильной камере, при этом дым устремляется в вакууммированные в предыдущей фазе процесса полости и поры продукта. Для сохранения баланса поступающего воздуха в зону горения при подаче дыма в камеру копчения через клапан управления система подачи воздуха перекрывает доступ воздуха в зону горения.
Недостатками являются низкая скорость направленного осаждения коптильных компонентов на внутренних поверхностях пор продукта, а также невозможность обеспечения непрерывного совмещенного проведения процесса создания продукта с развитой структурой и процесса копчения и отсутствие очистки коптильного дыма от канцерогенных компонентов.
Технической задачей изобретения является разработка установки для получения копченых продуктов с развитой структурой и внутренней подачей дыма, позволяющей повысить скорость направленного осаждения коптильных компонентов на внутренних поверхностях пор продукта, обеспечить непрерывность совмещенного проведения процесса создания продукта с развитой структурой и процесса копчения, осуществлять очистку коптильного дыма от канцерогенных компонентов, повысить качество продукта за счет более глубокого проникновения коптильных компонентов дыма, очищенных от концерогеных веществ в поры продукта.
Техническая задача изобретения достигается тем, что в установке для получения копченых продуктов с развитой структурой и внутренней подачей дыма, содержащей коптильную камеру, дымогенератор, систему подготовки и подачи дыма, конденсатор, водокольцевой насос и эжектор, пассивное сопло которого связано с дымогенератором через систему подготовки дыма, а камера смешивания эжектора соединена рециркулирующим трубопроводом с водокольцевым насосом, новым является то, что в коптильной камере установлена насадка в форме сопла Лаваля, обеспечивающая создание парового затвора, разделяющего зоны подачи продукта в вакуум и его копчение, на коптильной камере вертикально расположено устройство подачи продукта в коптильную камеру в виде коэкструдера, в основании коэкструдера ниже нагнетающего шнека в центральном канале соосно ему размещена вставка, через которую проходит патрубок подачи дымовоздушной смеси, в системе подачи дымовоздушной смеси дополнительно установлена камера с коронирующими электродами, входной патрубок которой соединен с активным соплом эжектора, непосредственно за насадкой Лаваля установлено делительно-упаковочное устройство.
Технический результат изобретения заключается в повышении скорости направленного осаждения коптильных компонентов на внутренних поверхностях пор продукта, в непрерывности совмещенного проведения процесса создания продукта с развитой структурой и процесса копчения и в очистке дымовоздушной смеси от канцерогенных компонентов, в повышении качества продукта за счет более глубокого проникновения коптильных компонентов дыма очищенного от канцерогеных веществ в поры продукта.
На фиг. 1 представлен общий вид установки для получения копченых продуктов с развитой структурой и внутренней подачей дыма.
Установка для получения копченых продуктов с развитой структурой и внутренней подачей дыма содержит коптильную камеру 1, систему подготовки и подачи дыма, включающую дымогенератор 2, фильтр 3 и мембранный аппарат 4 с нагревателем воздуха 5. Установка имеет также конденсатор 6, насосы 7 и 8, эжектор 9, пассивное сопло 10 которого связано с дымогенератором 2 через фильтр 3 системы подготовки дыма.
Камера смешивания 11 эжектора 9 соединена рециркулируюшим трубопроводом 12 с насосом 7.
На коптильной камере 1 вертикально расположен коэкструдер 13 для подачи в нее продукта с центральным каналом 14, где соосно установлен нагнетающий шнек 15 с возможностью вращения от привода (не показан) и подсоединена система подачи дымовоздушной смеси.
При этом ниже нагнетающего шнека 15, расположенного в центральном канале 14, соосно ему размещены вставка 16 и проходящий через нее патрубок 17 подачи дымовоздушной смеси.
При этом центральный канал 14, ограниченный корпусом коэкструдера 13 и вставкой 16 ,образует выходное кольцевое отверстие.
Причем патрубок 17 коэкструдера 13 подачи дымовоздушной смеси соединен с выходным патрубком 21 камеры 18, снабженной коронирующими электродами 19, а входной патрубок 20 камеры 18 соединен с нагнетающим соплом 22 эжектора 9.
На коптильной камере 1 вертикально расположено устройство подачи исходного продукта в коптильную камеру в виде коэкструдера 13 и в коптильной камере установлена насадка 23 в форме сопла Лаваля, обеспечивающая создание парового затвора, разделяющего зоны подачи продукта в вакуум и его копчение, причем патрубок 17 коэкструдера 13 соединен с камерой 18, снабженной коронирующими электродами 19, а ее входной патрубок 20 соединен с активным соплом 22 эжектора 9, при этом после насадки 23 в форме Лаваля в нижней части коптильной камеры 1 установлено делительно-упаковочное устройство 24, которое имеет шлюзовой затвор для выгрузки готового продукта.
При этом дымогенератор 2 (фиг. 2) для получения коптильного дыма и пара состоит из корпуса 25, дозатора 26, патрубков 27, 28 соответственно для подвода газовоздушной смеси, обогащенной азотом, и удаления дыма, воздуховодода 29 для удаления влажной воздушной смеси, патрубка 30 подачи воды для предотвращения возгорания опилок, патрубка 31 для удаления золы из разгрузочной камеры 34, загрузочные неподвижный 32 и неподвижный 33, а также разгрузочный 35 фланцы дымогенератора 2. При этом между подвижными и неподвижными частями установки имеются лабиринтные уплотнения 36. Корпус 25 дымогенератора 2 имеет теплоизоляцию 37, канальные насадки 38 беспровального типа для подачи воздуха в слой опилок, для регулировки уровня которого служит телескопическая насадка 39, опорные ролики 40, венцовую шестерню 41 привода (не показан) дымогенератора 2, трубу 42, установленную по оси корпуса 25, и запирающую заслонку 43 без сегмента, с образованием отверстия для беспрепятственного обеспечения перемещения опилок из зоны подогрева и подсушки в зону сухой перегонки опилок. В корпусе размещены форсунки 44 для подачи воды, предназначенные для предотвращения возгорания опилок, промывки корпуса 25 от остатков сухой перегонки. Вокруг центральной трубы 39 в разгрузочном фланце 33 дымогенератора 2 имеется коаксиальное отверстие 45, для регулирования проходного сечения которого установлена заслонка в виде диафрагмы 46. Диафрагма 46 выполнена в виде неподвижного и вращающегося колец и набора С-образных пластин 47, размещенных в гнезде неподвижного кольца. Пластины имеют на концах разных сторон штифты 48, один из которых устанавливается в отверстии, выполненном в неподвижном кольце, а другой - в радиальном пазу, выполненном во вращающемся кольце. Внешняя сторона кольца имеет вид зубчатого конического колеса 49, находящегося в зацеплении с конической шестерней 50, вал 51 которой через устройство 52, расположенное на крыше разгрузочной камеры 34, выведен наружу и снабжен рукояткой 53 или приводом (не показан). Устройство 52 при этом установлено с возможностью возвратно-поступательного движения для вывода конической шестерни 50 из зацепления с зубчатым коническим колесом 49.
Для удаления дыма и золы из дымогенератора 2 в разгрузочном фланце 33 (фиг. 2) имеются периферийные отверстия 54, снабженные подпружиненными клапанами 55, а также устройство 56 для их открытия.
В качестве индуктора в установке используются шины 57 и 58, выполненные в форме секторов, огибающие центральную трубу 42 и корпус 25 дымогенератора 2 с внешней стороны, в зоне, соответствующей расположению опилок 59 с нагревательными элементами 60 под углом естественного откоса.
При этом нагревательные элементы 60 выполнены в виде цилиндрических ферромагнитных стержней. Стержни могут быть выполнены сплошными из металлов с хорошей теплопроводностью (медь, латунь, алюминий, дюралюминий). Назначение стержней - перенос теплоты из зоны пиролиза опилок на другие участки: нагревание и сушки опилок.
Наиболее интенсивный перенос теплоты по стержням достигается в случае использования вместо стержней тепловых труб. Эквивалентная теплопроводность тепловой трубы весьма высока, поэтому изменение температуры по длине трубы несущественно.
В хвостовой части корпуса 25 дымогенератора 2 расположена зона удаления золы, образованная путем размещения перфорированного цилиндра 61, примыкающего к канальным насадкам 38. Причем отверстия перфорации цилиндра 61 меньше чем характерный размер частиц опилок, что позволяет эффективно обеспечить из них дымогенерацию и удалять продукты распада пиролиза (золу).
Установка для получения копченых продуктов с развитой структурой и внутренней подачей дыма работает следующим образом.
Сначала осуществляют генерацию азота, который получают путем баромембранного разделения воздуха на полупроницаемых мембранах (например, металлокерамических) генератора инертного газа 3 под давлением 0,5-4 МПа, с помощью компрессора, встроенного в нагреватель воздуха 5, где его подогревают для интенсификации разделения воздуха на мембранах и с целью эффективного удаления влаги из опилок в зоне их подогрева и подсушки.
После генератора инертного газа мембранного типа 4 обогащенную азотом воздушную смесь подают в канальные насадки 38 барабанного дымогенератора 2. Одновременно древесные опилки, например, с влажностью 20-25% загружают через дозатор 26 запирающего типа в корпус дымогенератора 2. Включают насос 7 и конденсатор 6, и после заполнения опилками зоны подсушки производится их нагрев до температуры подсушки, например, 180-190°C при интенсивной фильтрации воздушной смесью, обогащенной азотом, подаваемым по канальным насадкам 38. Повышенное содержание в воздушной смеси азота позволяет интенсифицировать процесс обезвоживания опилок за счет образовывания ассоциированных групп молекул влаги и азота, где молекулы газа выполняют роль переносчика молекул пара с поверхности испарения в свободное от опилок пространство корпуса дымогенератора 2, а также «бомбардируют» продукт, ослабляя силы взаимодействия между молекулами в местах попадания. Давление в местах столкновений оказывается выше давления окружающей среды, и чем выше скорость испарения, тем выше разница давлений на границе раздела фаз и в среде, при этом увеличивается общее давление среды, следовательно, возрастает значение конвективного тепло- и массопереноса. При этом удаляемая влага из опилок отводится из корпуса дымогенератора посредством центральной трубы 42.
Перемещаемые за счет вращения корпуса дымогенератора 2 через сегментообразное отверстие из зоны подсушки в зону сухой перегонки опилки нагреваются с помощью нагревательных элементов 60 в виде цилиндрических ферромагнитных стержней до температуры тления, например, 290-300°C. Нагрев-стержней осуществляется в результате генерации в них теплоты (по закону Джоуля-Ленца) в результате наведения в них вихревых токов от интенсивного электромагнитного излучения шин и индуктора путем наведения в нем с помощью специального генератора (не показан) мощных токов высокой частоты.
В этой зоне в условиях ограниченного доступа кислорода, обеспечиваемого с одной стороны пониженным содержанием его в воздушной смеси путем удаления его в генераторе инертного газа мембранного типа 4, а с другой стороны запирающей заслонкой 43, происходит образование дыма в результате сухой перегонки опилок при постоянном совместном перемешивании опилок и цилиндрических ферромагнитных стержней. Образовавшийся дым удаляется через периферийные (при нахождении их в верхнем положении) отверстия, а получаемая при этом зола разгружается в разгрузочный бункер сначала через перфорацию цилиндра 61, а затем через периферийные отверстия 54 (при нахождении их в нижнем положении), которые открываются в результате действия устройства 56.
Коаксиальное отверстие 45 при образовании дыма закрыто диафрагмой 46 и открывается только в случае корректировки заданных технологических параметров процесса. При этом попавший из корпуса коптильный дым в разгрузочную камеру 34 резко теряет свою скорость, что позволяет отделить часть унесенных с собой частиц продуктов сухой перегонки, которые далее удаляются из разгрузочной камеры дымогенератора 2.
Из дымогенератора 2 дым отсасывается через фильтр 3, в котором одновременно происходит его охлаждение и очистка от канцерогенных компонентов насосом 8 и нагнетается в эжектор 9 под давлением в пределах 0,12-0,13 атм, с большой скоростью проходит через пассивное сопло 10 эжектора 9 и нагнетается в камеру копчения 1 через камеру 18, снабженную коронирующими электродами 19. В камере 18 дым, проходя через зазоры между коронирующими электродами 19, под действием электростатического поля интенсивно ионизируется.
В камере копчения 1 с помощью насоса 7 поддерживается вакуум 0,06-0,05 атм. С помощью нагнетающего шнека 15 исходный продукт по центральному каналу 14 подается в периферийный коаксиальный канал, в котором под действием усилия витков шнека 15 он перемещается к выходному кольцевому отверстию, образованному корпусом экструдера 13 и вставкой 16, при поступлении исходного продукта по коаксиальному периферийному каналу и выходе через кольцевое отверстие в вакуумное пространство коптильной камеры 1 продукта из него начинает интенсивно испаряться влага, происходит быстрое его обезвоживание и формируется высокопористая структура с образованием трубчатого подсохшего каркаса. Одновременно дым, находящийся под давлением в камере 18, подается через патрубки 21 и 17 во внутреннюю полость трубчатого каркаса продукта, интенсивно заполняет вакууммированные полости и поры в продукте, предназначенном для копчения, тем самым достигается эффект направленного движения дыма, при совместном использовании электропотенциалов. За счет электростатики коптильные компоненты дыма осаждаются на поверхности пор продукта, а за счет вакуума они фильтруются через продукт, что обеспечивает равномерное их распределение по толще продукта и интенсивное копчение. При достижении трубчатого подсохшего каркаса узкой части сопла Лаваля 23окончательно формируется высокоразвитая равномерно распределенная пористая структура. Сформированный жгут продукта перемещается в делительно-упаковочное устройство 24 и выгружается из установки посредством шлюзового затвора. Отработанный дым, прошедший через каркас продукта, отделяется от влаги, удаленной из продукта при формировании его пористой структуры с помощью конденсатора 6, и перемещается через рециркулирующий трубопровод 12 в пассивное сопло 10 эжектора 9 для повторного его использования в процессе копчения.
Предлагаемая установка имеет следующие преимущества: расположение в коптильной камере вокруг выходного отверстия, вертикально расположенного устройства подачи продукта в коптильную камеру в виде коэкструдера, насадки в форме сопла Лаваля, обеспечивает создание парового затвора, разделяющего зоны подачи продукта в вакуум и его копчение, что способствует равномерному и качественному формированию пористой структуры экструдата; соединение центрального патрубка коэкструдера с камерой, снабженной коронирующими электродами, а ее входной патрубок соединен с активным соплом эжектора, позволяет обеспечить качественную подготовку дымовоздушной смеси и интенсифицировать процесс осаждения коптильных компонентов на продукт в электростатическом поле с использованием вакуума; установка делительно-упаковочного устройство непосредственно за насадкой у нижней части коптильной камеры позволяет упаковывать готовый продукт в вакуумной среде, способствующей длительному его хранению.
Предлагаемая установка для получения копченых продуктов с развитой структурой и внутренней подачей дыма позволяет:
- обеспечить качественную подготовку дымовоздушной смеси;
- интенсифицировать процесс копчения за счет осаждения коптильных компонентов на продукт в электростатическом поле с использованием вакуума;
- увеличить длительность хранения готовой продукции;
- очистить дымовоздушную смесь от канцерогеных компонентов;
- повысить скорость направленного осаждения коптильных компонентов на внутренних поверхностях пор продукта;
- обеспечить непрерывность совмещенного проведения процесса создания продукта с развитой структурой.