УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ КОПТИЛЬНОГО ДЫМА
DEVICE FOR SMOKING FUME GENERATION

Изобретение относится к устройствам для получения коптильных сред при производстве пищевых продуктов.
Известно устройство для получения коптильного дыма пиролизом (Ершов A.M., Зотов В.В., Ноздрин С.И. Копчение пищевых продуктов: Пособие, ч.2. Повышение энергетической эффективности. - Мурманск. МГТУ, 1996. - с.86-89), которое состоит из корпуса, внутри которого расположен шнек, служащий для подачи и пиролиза опилок. В средней части шнека расположена зона пиролиза опилок. На входе и на выходе зоны пиролиза имеются отверстия для подачи и отвода пара. На выходе из зоны пиролиза в шнеке установлен разрыхлитель. В верхней части корпуса расположены теплообменники, нагреватель и струйный насос, служащие для перегрева пара и подачи перегретого пара внутрь шнека с движущимися опилками. На выходе из зоны пиролиза установлен циклон для очистки коптильной среды опилок. В нижней части корпуса расположен сборник золы.
При использовании перегретого пара свойства получаемой коптильной среды отличаются от свойств дыма, получаемого традиционными способами, поэтому вкусовые качества копченых продуктов, приготовленных с помощью этой коптильной среды, также отличаются. Устройство сложно и металлоемко, поэтому не нашло широкого применения в промышленности.
По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство, описанное в книге О.Я.Мезеновой, И.Н.Ким, С.А.Бредхина «Производство копченых пищевых продуктов». - М.: «Колос», 2001, с 15. Устройство содержит древесное полено, груз, узел трения, электродвигатель, сборник золы, выполненный в виде ванны с патрубками для подвода и отвода воды, корпус с патрубками для подвода и отвода воды, корпус с патрубками для подвода воздуха и отвода дыма.
Вкусовые свойства продуктов, приготовленных с использованием дыма, полученного на описанном устройстве, не отличаются от вкусовых свойств традиционных копченых продуктов. Однако в процессе пиролиза поверхностные слои древесины пересыхают и возможно их воспламенение, что способствует образованию вредных веществ. Вследствие воспламенения в конденсатах дыма и в копченой продукции присутствуют бензопирены и нитросоединения, вызывающие онкологические заболевания.
Технической задачей изобретения является расширение технологических возможностей известного устройства и снижение количества вредных веществ нитросоединений и бензопиренов за счет организации процесса пиролиза трением дерево о дерево, исключающего образование окисных пленок и наличие металлических частиц в продуктах сгорания при трении дерево о металлический барабан в известных фрикционных дымогенераторах.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для получения коптильного дыма, содержащее корпус с патрубками для подвода воздуха и отвода дыма и узел трения, образованный двумя топливными древесными бревнами, расположенными по одной оси, одни концы которых запрессованы в держателях электроприводов с возможностью вращения в противоположные стороны и создания постоянного усилия для прижатия друг к другу торцов свободных концов бревен, которые размещены с возможностью вращательного и поступательного движения в гильзе, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру бревен, причем в гильзе в зоне прижатия торцов бревен выполнена прорезь по дуге 270° шириной 0,03 м для отвода твердых частиц пиролиза, а в корпусе устройства установлена ванна с патрубками для подвода воды и удаления золы.
Отличительные признаки предлагаемого устройства заключаются в том, что узел трения образован двумя топливными древесными бревнами, расположенными по одной оси, одни концы которых запрессованы в держателях электроприводов с возможностью вращения в противоположные стороны и создания постоянного усилия для прижатия друг к другу торцов свободных концов бревен, которые размещены с возможностью вращательного и поступательного движения в гильзе, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру бревен, причем в гильзе в зоне прижатия торцов бревен выполнена прорезь по дуге 270° шириной 0,03 м для отвода твердых частиц пиролиза, а в корпусе устройства установлена ванна с патрубками для подвода воды и удаления золы.
Изобретение поясняется фиг.1, где показан разрез устройства, поясняющий расположение и работу деталей.
Предлагаемое устройство для получения коптильного дыма с использованием энергии трения дерево о дерево содержит корпус 1, в средней части которого установлены топливные древесные бревна 2 и 3. Одной стороной каждое бревно установлено в гильзу 4 (фиг.1), имеющую прорезь 5 для отвода продуктов пиролиза древесины (зола). Прорезь 5 расположена посередине гильзы 4 в месте соприкосновения торцов бревен 2 и 3. Для измерения температуры пиролиза служит термопара 6, запаянная в гильзу 4 напротив прорези 5 в сечении соприкосновения торцов бревен 2 и 3. В нижней части корпуса для удаления золы установлена ванна с водой 7. Вода подводится по патрубку 8 и с золою отводится по патрубку 9. Зона соприкосновения торцов бревен 2 и 3 охлаждается водой из форсунки 10. Корпус 1 имеет патрубок 11 для подвода воздуха и патрубок 12 для отвода коптильной среды в коптильную камеру. Свободными концами топливные древесные бревна 2 и 3 запрессованы в держатели электропривода, обеспечивающего вращательное движение, и прижаты постоянным усилием N торцов бревен друг к другу.
Устройство работает следующим образом. Топливные древесные бревна 2 и 3 торцами запрессовываются в держатели электроприводов и свободными концами устанавливаются в гильзу 4, так чтобы их торцы соприкасались в зоне прорези 5 и прижимались друг к другу с усилием N. Включается электропривод. Топливные древесные бревна вращаются с угловой скоростью ω в противоположные стороны. При этом в плоскости соприкосновения торцов топливных древесных бревен 2 и 3, установленных в гильзе 4, в результате трения дерева о дерево температура в плоскости трения торцов повышается и достигает температуры пиролиза древесины (350-400°С). Полученный при пиролизе дым собирается в корпусе 1, смешивается и охлаждается воздухом, поступающим по патрубку 11, и отводится в коптильную камеру по патрубку 12. Контроль температуры пиролиза осуществляется термопарой 6. При повышении температуры более 380°С зона пиролиза охлаждается водой из форсунки 10. В нижней части устройства установлена ванна 7 с водой для удаления золы. По мере работы устройства пиролиз осуществляется непрерывно последовательно в каждом сечении по длине топливных древесных бревен 2 и 3. При этом длина бревен уменьшается. По мере того как топливные древесные бревна заканчиваются, их заменяют на новые, и процесс генерации коптильного дыма с использованием энергии трения дерева о дерево продолжается.
На устройстве генерация дыма велась 72 часа, усилие прижатия топливных древесных бревен составило 500Н. Угловая скорость вращения бревен в противоположные стороны ω=1500 об/мин. Возгорания топливных бревен не наблюдалось. Полученный дым пропускался через абсорбер, в котором циркулировала вода с температурой 20°С. Получено 200 кг коптильного препарата, который соответствовал ТУ 2455-001-11796723-96 «Коптильный препарат «СКВАМА». Технические условия.