УСТАНОВКА ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ЛЕТУЧИХ КОМПОНЕНТОВ ДЕГИДРАТИРУЕМЫХ ДЕРИВАТОВ ОХОТНИЧЬИХ ВИДОВ ЖИВОТНЫХ

Полезная модель относится к сушильной технике и может быть использована в отраслях охотничьего хозяйства, парфюмерной и фармацевтической промышленности для сушки и улавливания летучих компонентов широкого ассортимента продуктов охотничьего промысла. Задачей полезной модели является повышение эффективности сушки, улавливания и конденсирования полезных летучих веществ путем уменьшения времени, затрачиваемого на дегидратацию продуктов, снижения энергозатрат и повышения товарных свойств высушиваемых и конденсируемых образцов. Поставленная задача решается через оснащение устройства для сушки и улавливания летучих компонентов дериватов охотничьего промысла теплоизолированной камерой, изготовленной из несинтетических материалов, индикатором электропитания установки и индикатором включения ТЭНов, двух ТЭНов, включенных последовательно, приточно-вытяжной системой воздухообмена, имеющей возможность регуляции интенсивности циркуляции воздуха, термостатом, регулирующим температуру воздуха в камере, оконечным выключателем, установленным для автоматического снятия напряжения при открытии двери камеры, конденсационным каналом (состоящим из двух камер), установленным вне сушильной камеры, автоматическими электропредохранителями.
Данное устройство сушки и улавливания летучих компонентов широкого ассортимента продуктов охотничьего промысла имеет ряд преимуществ:
- поливариантность режимов работы, обеспечивающая выбор оптимальных условий сушки и улавливания летучих веществ для каждого из типов дериватов;
- высокая скорость процесса сушки и улавливания летучих компонентов (от 25% до 40% по сравнению с аналогами);
- длительный срок службы используемых вентиляторов и ТЭНов;
- сочетание высокой интенсивности воздухообмена, оптимальной температуры и системы конденсации паров позволяет обеспечить максимальную сохранность биологически активных веществ в высушиваемом продукте и получение конденсата летучих одорантов, что значительно повышает качество продукции по сравнению с аналогами.
Известные способы сушки и улавливания летучих компонентов основаны на различных методах интенсификации процессов переноса внутренней влаги в окружающее пространство. Эти процессы лимитируются скоростью перемещения влаги от внутренних слоев продукта к его поверхности и далее ее превращением в газообразную форму с последующим переходом в состав воздушной смеси, перемещением ее в конденсационный канал, последующим охлаждением и конденсацией паров в виде влаги. Механизм такого переноса обусловлен формой и энергией связи влаги с материалом.
Сушка пищевых продуктов является одним из видов консервирования и предусматривает снижение влаги в товаре иногда до весьма малых величин (<10%). В процессах сушки наиболее сложно удалять адсорбционно-связанную влагу, этим определяется продолжительность сушки продукта и высокие энергетические затраты. Все известные и широко применяемые методы сушки основаны на том или ином способе интенсификации испарения влаги. Наиболее часто в устройствах-аналогах используется нагревание продукта. Но применяются и другие способы дегидратации товара: сушка с помощью электрического тока, инфракрасного излучения, микроволнового излучения, давления газа, гелеобразователя. Рассмотрим каждый из них подробнее.
Первым является способ сушки рыбы в первоначальном виде (Акцептованная заявка Японии N 51-7358, 34FI, опубл. 16.11.51). Способ основан на пропускании в продольном направлении через тушку рыбы электрического тока с целью обеспечения однородной просушки всей рыбы.
Способ технологически сложен для непрерывного производства, а также отличается невысокой экономической эффективностью, значительной опасностью производства. Необходимо отметить и тот факт, что эффект электрофореза (т.е. расщепление белка в присутствии тока) не соотносится с требованиями максимально полного сохранения качества уникальных продуктов, которыми являются дериваты охотничьих видов животных.
Вторым методом служит способ вяления пищевых продуктов, таких как рыба и мясо (Патент ФРГ N 1.099.833, 53 с. 1, опубл. 16.02.61), в котором продукт при принудительной циркуляции воздуха подвергают инфракрасному облучению.
Способ отличается высокими энергозатратами, к тому же при инфракрасном облучении имеет место неравномерный (поверхностный) нагрев, часто нежелательный и малоприемлемый для получения качественного продукта из дериватов. Кроме того, ИК-облучение пагубно воздействует на многие ценные вещества, входящие в состав дериватов, используемых в парфюмерной и фармацевтической промышленности.
Третьим методом служит способ сушки при нагревании пищевых продуктов (заявка Японии N 55-48788, А23L 3/00, опубл. 08.12.80), когда пищевой продукт сушат до удаления свободной влаги, затем подвергают микроволновому прогреву при температуре 120-180°C и сушат на холодном воздухе.
Однако использование микроволновых нагревателей большой мощности на производстве сопряжено с высокой стоимостью оборудования, наличием вредных факторов на производстве и значительными энергозатратами из-за ограниченного КПД источников микроволнового излучения.
Четвертый способ быстрого приготовления сухих пищевых продуктов (Заявка ФРГ NOS 3540544, А23L 3/40, опубл. 21.05.87), в котором высушиваемый продукт подвергают действию газа под высоким давлением, затем давление газа снижают, а газ, оставшийся при низкой температуре в продукте, удаляют во время нагрева в процессе сушки.
К недостаткам использования данного способа сушки относятся высокие риски техногенного характера при использовании газа, находящегося под высоким давлением. Рентабельность этого метода возможна при больших объемах продукции. Это труднодостижимо в отношении дериватов от объектов охотничьего промысла, который, как известно, имеет в России выраженную сезонность и предусматривает квотирование норм изъятия в отношении большинства видов животных. Данный метод отличается и высокой стоимостью оборудования, что вносит значительные ограничения в его широкое использование в деятельности предприятий малого и среднего бизнеса. Кроме того, применение газа под высоким давлением при сушке и вялении деривата приведет к деформации продукта и ухудшению товарного вида.
Известен способ сушки пищевых продуктов, овощей, фруктов, водорослей и мяса (Заявка Японии N 62-54466, А23L 3/40, опубл. 16.11.87), включающий пропитывание продукта жидкостью, содержащей гелеобразователь, проведение гелеобразования, обезвоживание путем пропитывания продукта водным раствором безвредного органического растворителя и сушку под действием температуры.
Применение данного метода сушки приводит к изменению структуры и внешнего вида продукта, что крайне нежелательно при реализации таких специфических продуктов как дериваты охотничьих видов животных. Кроме того, изготовление гелеобразователя для данного способа сушки происходит за пределами нашей страны, что увеличивает его стоимость и затрудняет обеспечение сырьем в условиях санкций против нашего государства.
Обобщая результаты вышеизложенного обзора можно констатировать, что все аналоги нашего аппарата были созданы в 50-80-е годы XX века, что не полностью соответствует характеристикам и требованиям установок в настоящее время.
Таким образом, созданное устройство не имеет запатентованных аналогов в области дегидратации дериватов и улавливания летучих компонентов охотничьих видов животных и обладает рядом удачных технических решений. Это первая разработка на развивающемся российском рынке оборудования для переработки в перспективных отраслях охотничьего хозяйства, парфюмерной и фармацевтической промышленности.
Задачей полезной модели является повышение эффективности сушки дериватов и улавливания летучих веществ из них путем снижения энергозатрат и повышения качества высушиваемых материалов и улавливаемых, конденсируемых полезных летучих веществ.
Поставленная задача решается через оснащение устройства теплоизолированной камерой, индикатором электропитания установки и индикатором включения ТЭНов, двумя ТЭНами, включеннымиоследовательно, термостатом, регулирующим температуру воздуха в камере, приточно-вытяжной системой воздухообмена, состоящей из осевого приточного вентилятора, установленного на боковой стенке камеры и осевого вентилятора для перемещения воздушных масс с испарениями, расположенного внутри камеры, которая выполнена с возможностью многократной циркуляции воздуха и возможностью перемещения испарений в конденсационный канал и сборника конденсата, установленных вне сушильной камеры.
Устройство является комбинированным средством сушки и улавливания летучих компонентов, потому что на дериваты одновременно действуют источник тепла и направленный поток воздуха, а полученные испарения охлаждаются и конденсируются с помощью конденсационного канала.
Процесс сушки осуществляется в низкотемпературном режиме, при котором температура среды поддерживается ниже точки кипения воды (22-28°C), а парообразование в дериватах происходит вследствие испарения влаги. Процесс конденсации летучих компонентов дериватов осуществляется в более низких температурных режимах (10-15°C) за счет охлаждения конденсационного канала проточной водой.
Устройство содержит теплоизолированную камеру (габариты: 630×930×430 мм) (1), плотно запирающуюся дверь (2), индикатор электропитания установки и индикатор включения ТЭНов (3), оконечный выключатель установки (4), стержни из пищевого алюминия (длина 570 мм, d=10 мм) (5), осевой приточный вентилятор мощностью 0,1 кВт (6), осевой вентилятор 0,1 кВт (7) для перемещения воздушных масс с испарениями, два ТЭНа мощностью 1,2 кВт (8), включенных последовательно, термостат (9), регулирующий температуру воздуха в камере, конденсационный канал (длина 900 мм) (10), состоящий из двух камер: 1) наружная камера с проточной холодной водой (длина 750 мм, d=80 мм); 2) внутренняя камера, предназначенная для конденсирования паров дериватов (длина 770 см, d=20 см), автоматические электропредохранители (11).
Устройство работает следующим образом.
Дериваты развешиваются на стержнях из пищевого алюминия (5),загружаются в камеру (1), после чего дверь (2) плотно закрывается, срабатывает оконечный выключатель установки (4) и загорается индикатор электропитания установки и индикатор включения ТЭНов (3). Одновременно начинают работу осевой приточный вентилятор (6) и осевой вентилятор для перемещения воздушных масс с испарениями (7), ТЭНы (8). В камеру начинает поступать воздух от осевого приточного вентилятора. Поток воздуха прогревается с помощью двух ТЭНов и проходит через всю камеру и развешенную продукцию с помощью второго вентилятора. После чего насыщенный влагой воздух удаляется в конденсационный канал через отверстие в верхней стенке камеры, где влага конденсируется за счет охлаждения конденсационного канала проточной водой.
После полного приготовления сушеного продукта его и конденсата из него их извлекают и готовят к дальнейшей переработке и реализации.
Пример. Дериваты (препуциальные и прианальные железы бобра обыкновенного) помещаются на стержни из пищевого алюминия или на привязанные к ним нити несинтетического состава. Затем стержни закрепляют в теплоизолированной камере. Дверь устройства закрывается, срабатывает оконечный выключатель установки и загорается индикатор электропитания установки и индикатор включения ТЭНов. Срабатывают осевой приточный вентилятор, осевой вентилятор, два ТЭНа, в камеру начинает поступать воздух от осевого приточного вентилятора. Поток воздуха прогревается с помощью двух ТЭНов и проходит через всю камеру и развешенную продукцию с помощью второго вентилятора. После чего насыщенный влагой воздух удаляется в конденсационный канал через отверстие в верхней стенке камеры, где конденсат охлаждается и конденсируется.
После вяления дериватов в течение 72 ч и 240 ч соответственно продукт теряет от 38 до 78% от первоначальной массы.
Основные характеристики:
• Разовая загрузка: 6 кг деривата;
• Вяление дериватов: 1 загрузка за 72 ч;
• Сушка дериватов: 1 загрузка за 240 ч;
• Габаритные размеры: 630×930×430 мм;
• Потребляемая мощность: 0,8 кВт;
• Электропитание: 1 фаза, 220 В, 50 Гц;
• Масса: 25 кг.
Требования к помещению для получения конденсата из дериватов:
• Температура: не выше 15°C;
2
• Рабочая площадь - 5 м для одного устройства с постоянно работающим кондиционером.
Краткое описание чертежей
Фигура 1. Вид сверху: теплоизолированная камера (1), дверь (2), индикатор электропитания установки и индикатор включения ТЭНов (3), оконечный выключатель установки (4), осевой вентилятор (6), термостат (9), конденсационный канал (10).
Фигура 2. Вид сбоку: теплоизолированная камера (1), дверь (2), оконечный выключатель установки (4), конденсационный канал (10).
Фигура 3. Вид сбоку: теплоизолированная камера (1), плотно запирающаяся дверь (2), индикатор электропитания установки и индикатор включения ТЭНов (3), оконечный выключатель установки (4), осевой приточный вентилятор (6), термостат (9), конденсационный канал (10), автоматические электропредохранители (11).
Фигура 4. Вид спереди: теплоизолированная камера (1), плотно запирающаяся дверь (2), индикатор электропитания установки и индикатор включения ТЭНов (3), оконечный выключатель установки (4), стержни из пищевого алюминия (5), осевой приточный вентилятор (6), осевой вентилятор для перемещения воздушных масс с испарениями (7), два ТЭНа (8), термостат (9), конденсационный канал (10), автоматические электропредохранители (11).
Фигура 5. Вид сзади: теплоизолированная камера (1), оконечный выключатель установки (4), конденсационный канал (10).