УСТРОЙСТВО ИНТЕНСИВНОЙ ДЕГИДРАТАЦИИ МЯСА И ДЕРИВАТОВ ОХОТНИЧЬИХ ВИДОВ ЖИВОТНЫХ

Полезная модель относится к сушильной технике и может быть использована в пищевой и фармацевтической промышленности для сушки и вяления широкого ассортимента продуктов охотничьего промысла. Задачей полезной модели является повышение эффективности сушки и вяления путем уменьшения времени, затрачиваемого на дегидратацию продуктов, снижения энергозатрат и повышения товарных свойств высушиваемых образцов. Поставленная задача решается через оснащение устройства для сушки и вяления мяса, а также дериватов охотничьего промысла теплоизолированной камерой, изготовленной из несинтетических материалов, ТЭНом с понижающим напряжение трансформатором, приточно-вытяжной системой воздухообмена, имеющей возможность регуляции интенсивности циркуляции воздуха и присоединения конденсационного канала и сборника конденсата, установленных вне сушильной камеры.
Данное устройство сушки и вяления широкого ассортимента продуктов охотничьего промысла имеет ряд преимуществ:
- поливариантность режимов работы, обеспечивающая выбор оптимальных условий сушки для каждого из типов дериватов и различных весовых и анатомических характеристик мяса;
- высокая скорость процесса сушки и вяления (от 25% до 90% по сравнению с аналогами);
- длительный срок службы используемого вентилятора и ТЭНа;
- сочетание высокой интенсивности воздухообмена и низких температур позволяет обеспечить максимальную сохранность биологически активных веществ и летучих одорантов в высушиваемом продукте, что значительно повышает качество продукции по сравнению с аналогами.
Известные способы сушки 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. 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, опублик. 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 не высокой 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, опублик. 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, A23L 3/00, опублик. 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, A23L 3/40, опублик. 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, A23L 3/40, опублик. 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 выше изложенного 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 нами устройство не имеет запатентованных аналогов в области дегидратации мяса и дериватов 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 и вяления путем снижения энергозатрат и повышения качества высушиваемых материалов.
Поставленная задача решается через оснащение устройства теплоизолированной камерой, ТЭНом с понижающим напряжение трансформатором, приточно-вытяжной системой воздухообмена, состоящей из осевого вентилятора, установленного на верхней стенке камеры, и двух нижних боковых отверстий с защитной сеткой, которая выполнена с возможностью многократной циркуляции воздуха и дополнительной возможностью присоединения конденсационного канала и сборника конденсата, установленных вне сушильной камеры.
Устройство является комбинированным средством сушки, потому что на мясо и дериваты одновременно действуют источник тепла и направленный поток воздуха.
Процесс сушки осуществляется в низкотемпературном режиме, при котором температура среды поддерживается ниже точки кипения воды (22-28°C), а парообразование в мясе и дериватах происходит вследствие испарения влаги.
Устройство содержит теплоизолированную камеру (габариты: 40×60×80 см) (1), плотно запирающуюся дверь (2), индикатор электропитания установки (3), оконечный выключатель установки (4), стержни из пищевого алюминия (длина 57 см, d=T см) (5), осевой вентилятор мощностью 0,1 кВт (6), два боковых нижних отверстия (d=6,5 см) с защищающих их сеткой из стали от насекомых и грызунов (7), ТЭН мощностью 2 кВт через понижающий напряжение трансформатор 220/21 (42 V) с возможностью переключения ТЭНа от 0,3 кВт до 0,6 кВт посредством трансформатора (8).
Устройство работает следующим образом.
Мясо или 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 (3). Одновременно начинают работу осевой вентилятор (6) и ТЭН с понижающим напряжение трансформатором (8). В камеру начинает поступать воздух из отверстий с защитной сеткой из стали от насекомых и грызунов (7). Поток воздуха прогревается с помощью ТЭНа и проходит через всю камеру и развешенную продукцию. После чего насыщенный влагой воздух удаляется через осевой вентилятор, установленный на верхней стенке камеры. После полного приготовления сушеного или вяленого продукта его извлекают из камеры и готовят к дальнейшей переработке и реализации.
Пример 1. Куски мяса массой от 1 до 3 кг 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. Срабатывают осевой вентилятор и ТЭН с понижающим напряжение трансформатором и в камеру поступает воздух из отверстий с защитной сеткой. После вяления или сушки мяса в течение 36-48 ч. или 72-96 ч. соответственно, продукт теряет от 30 до 80% от массы закладываемого образца.
Пример 2. 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. Срабатывают осевой вентилятор и ТЭН с понижающим напряжение трансформатором и в камеру поступает воздух из отверстий с защитной сеткой. После вяления дериватов в течение 72 ч. и 240 ч. соответственно, продукт теряет от 38 до 78% от первоначальной массы.
Основные характеристики:
- Разовая загрузка: 3 кг деривата или 10 кг мяса;
- Вяление: мясо: 1 загрузка за 36-48 ч.
дериват: 1 загрузка за 72 ч.;
- Сушка: мясо: 1 загрузка за 72-96 ч.
дериват: 1 загрузка за 240 ч.;
- Габаритные размеры: 400×600×800 мм;
- Потребляемая мощность: 0,7 кВт;
- Электропитание: 1 фаза, 220 В, 50 Гц;
- Масса: 20 кг.
Требования к помещению для вяления и сушки продукции:
- Температура: не ниже 17°C;
2
- Рабочая площадь - 5 м для одного устройства в проветриваемом помещении.