Установка для получения короткорезанных полых макаронных изделий
APPARATUS FOR PRODUCTION OF SHORT-CUT HOLLOW PASTA PRODUCTS

Изобретение относится к технике СВЧ-нагрева и может использоваться в пищевой промышленности, в частности для получения готовых к реализации макаронных изделий.
Известно применение сверхвысокочастотного пресса для макаронных изделий, в котором происходит предварительный разогрев размельченного теста при помощи СВЧ-генератора для последующей экструзии, через формующую матрицу, для получения сырого макаронного продукта [1]. После чего изделия необходимо направлять на сушку.
Наиболее близким, по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению, является высокотемпературный экструдер для производства тестовых заготовок, включающий: приемный бункер, прессовую камеру, матрицу с размещенным индукционным управляемым нагревательным элементом по периметру [2]. Однако использование данного устройства не позволяет получать макаронные изделия готовые к хранению, так как их необходимо подвергать дополнительной сушке.
Особенность сушки полуфабриката макаронных изделий заключается в том, что в процессе высушивания, изменяется их структурно-механические свойства и размеры. Во время сушки влажность продукта снижается с 40% до 13%. При этом происходит постепенное сокращение размеров и усадка изделий до 8% от объема. Поступающие на сушку сырые изделия (полуфабрикаты), являются пластичным материалом и сохраняют, характерные для него свойства, примерно, до 20%-ной влажности. С изменением влажности от 20 до 16% утрачивают эти свойства и приобретают качественно другие, характерные для упругого материала. При такой влажности макаронные изделия являются упруго-пластичным телом.
Начиная, примерно, с 16-процентной влажности, они становятся уже твердым упругим телом и сохраняют это состояние до конца сушки.
При мягких режимах сушки, т.е. медленном высушивании продукта воздухом со слабой способностью к сушке, перепад во влажности между наружными и внутренними слоями невелик, поскольку влага из более влажных внутренних слоев успевает перемещаться к подсушиваемым наружным слоям. В результате все слои высушиваемых изделий сокращаются практически равномерно. Из этого следует весьма важный вывод: макаронные изделия можно высушивать при достаточно жестких режимах, не опасаясь появления в них трещин, до 20- процентной влажности.
При достижении продуктом такой величины влажности, во избежание растрескивания, дальнейшее высушивание необходимо проводить при мягких режимах, медленно удаляя влагу. Особенно осторожно следует удалять ее на последующих (заключительных) этапах сушки, по достижении изделиями влажности 16% и ниже.
Главное отличие микроволнового обезвоживания от традиционных способов сушки заключается именно в «объемности» нагрева: тепло проникает в продукт не с поверхности, а образуется сразу во всем объеме нагреваемого материала. При этом влага как бы выдавливается на поверхность, откуда легко снимается потоком теплого воздуха.
В том случае, когда используется СВЧ-энергия для макаронного полуфабриката, полученного методом горячего прессования [2], наружная поверхность не мешает дальнейшему процессу сушки, так как в этом случае будет использован весь объем изделия. Поскольку время досушивания составляет всего несколько секунд, это позволяет применять конвейерную систему подачи макаронного полуфабриката в зону микроволнового обезвоживания.
Микроволновая сушка обладает еще и тем преимуществом, что у нее отсутствует передача тепла от нагревателя или теплоносителя, т.е. тепло распространяется через сам продукт. Равномерность сушки, в частности, препятствует образованию остаточных напряжений в структуре теста, обусловленных неравномерностью усадки при сушке макаронных изделий.
Дополнительным положительным эффектом следует отметить и тот факт, что под воздействием интенсивного СВЧ-поля происходит практически полное уничтожение микрофлоры (обеззараживание продукта), что приводит к существенному увеличению срока хранения полученного продукта.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности сушки.
Поставленная задача решается тем, что, в отличие от прототипа, в устройстве для получения трубчатых короткорезанных макаронных изделий с целью производства высушенного макаронного продукта, дополнительно установлен под углом в металлическом немагнитном корпусе транспортер с лентой из радиопрозрачного материала, внизу которого установлен источник энергии -СВЧ-генератор с в волноводным выходом, внизу - согласованная нагрузка для утилизации непоглощенной энергии, а для регулирования параметров сушки в корпусе, где расположен транспортер, установлены датчики температуры и влажности, связанные с управляющим контроллером СВЧ-генератора.
На чертеже приведена схема предлагаемой установки. Установка состоит из высокотемпературного экструдера 1, системой регулирования и поддержания температуры нагрева формующего канала матрицы 2 для производства тестовых заготовок макаронных короткорезанных полых изделий с содержанием влаги около 20% влажности. Полученный макаронный продукт попадает на ленту из радиопрозрачного материала транспортера 3, расположенного внутри металлического наклонного корпуса 4, внизу которого установлен источник энергии - СВЧ-генератор 5. Вверху корпуса установлен волноводный выход согласованной нагрузки 6 для утилизации непоглощенной энергии, а для регулирования параметров сушки в корпусе транспортера установлены датчики температуры и влажности с контроллером 7 управляющим мощностью СВЧ-генератора. Полученные обеззараженные короткорезанные полые макароны с процентом влажности менее 13% с транспортерной ленты попадают в упаковочную тару 8.
Основными преимуществами предлагаемой установки являются получение годного для реализации макаронного обеззараженного продукта, увеличение производительности установки получения макаронных изделий, с одновременным уменьшением энергозатрат.
Источники информации
1 Патент RU2502260 С2 Сверхвысокочастотный пресс макаронных изделий. Опубликован 27.12.2013.
2 Патент RU 2666795 С1 Макаронный высокотемпературный пресс. Опубликован 12.09.2018 Бюл. №26.