Способ копчения мускусной утки с применением избыточного давления и установка для его осуществления
METHOD FOR SMOKING MUSCOVY DUCK WITH USE OF EXCESS PRESSURE AND PLANT FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к области приготовления пищевых продуктов путем их тепловой обработки, и может использоваться преимущественно для приготовления всех видов мяса, сосисок, сарделек с применением копчения.
Известна термокоптильная установка [Патент РФ № 2266658, A23B4/044, опубл. 27.12.2005], снабженная устройством для получения коптильной среды, состоящим из дымогенератора, генератора углекислого газа, камеры смешивания и емкости для воды, объединенных в одном корпусе, имеющем выходное отверстие, которое со стороны камеры смешивания закрыто  перфорированной камерой, в которой установлен искрогаситель, причем камера смешивания сообщена с дымо- и генератором углекислого газа, а емкость для воды установлена на ее дне, дымогенератор имеет съемную крышку для загрузки опилок, на которой закреплен регулятор подачи воздуха с глазком, генератор углекислого газа снабжен глазком и регулятором подачи воздуха, выходное отверстие устройства для  получения коптильной среды соединено посредством воздуховодов, в которых установлены заслонки с инжекторами, один из которых установлен в воздуховоде для выброса рабочей среды после вентилятора, а другой соединен через воздуховоды с устройством для очистки среды, включающим последовательно соединенные уловитель, фильтры и охладитель, подогреватель и второй вентилятор с входом теплоизолированной  камеры, второй выход которой через третью заслонку соединен со вторым инжектором.
Недостатками известного устройства для получения коптильной среды в термокоптильной установке являются невысокая интенсивность процесса дымогенерации и низкая плотность коптильной среды в результате неравномерной дымогенерации по объему древесных опилок, вследствие локальности подвода энергии к отдельным частицам древесных опилок.
Известно устройство для копчения пищевых продуктов, включающее корпус, содержащий коптильную  камеру с дверцей и отверстием для подачи дыма, дымогенератор и топку с колосниковой решеткой и топочной дверцей. Коптильная камера выполнена извлекаемой из корпуса. Дымогенератор, выполненный извлекаемым из корпуса, соединен с дымоходом. Отверстие для подачи дыма снабжено снимающейся заглушкой. Устройство предназначено для холодного и для горячего копчения [Патент РФ № 2410881; A23B 4/00; опубл. 10.02.2011].
Недостатком термокоптильной установки является невозможность регулирования плотности коптильной среды, что приводит к невысокой эффективности копчения.
Наиболее близкой по технологической сущности и достигаемому эффекту является установка для бездымного копчения [Патент РФ № 95467; A23B 4/044; опубл. 10.07.2010], содержащая коптильную камеру, форсунку, защитный кожух, вентиль, трубопровод, резервную емкость, нагревательный элемент, автоматический терморегулятор, запорные приспособления, насос, дозировочную емкость, вентилятор, причем в коптильной камере установлены устройства контроля и регулирования направления циркуляции дымовоздушной смеси, представляющие собой пластины из нержавеющей стали, которые устанавливают в отверстиях между коптильной камерой и защитным кожухом, пластины могут менять угол наклона или же полностью перекрывать отверстия, тем самым регулируя подачу и направление дымовоздушной смеси или же вообще прекращая ее подачу.
Недостатками установки для бездымного копчения являются низкая скорость осаждения коптильных компонентов на внутренних поверхностях пор продукта и слабое проникновение коптильных веществ вглубь продукта, а также не высокое качество получаемого продукта по своим органолептическим и физико-химическим показателям.
Технический задачей изобретения является разработка способа копчения мускусной утки с применением избыточного давления и установки для его осуществления, позволяющего повысить качественные показатели готовой продукции за счет использования смеси, состоящей из паров пряно-коптильных ароматизаторов и традиционных дымовоздушных компонентов, подающейся в коптильную камеру на большой скорости, тем самым повышая давление внутри нее, за счет чего на поверхности продукта не образуется слой коптильных компонентов, препятствующих проникновению фенолов во внутренние поры продукта, что обеспечивает повышение качества готового продукта на выходе по своим вкусовым и органолептическим показателям.
Для решения технической задачи изобретения предложен способ копчения мускусной утки с применением избыточного давления и с внешней подачей смеси, состоящей из паров пряно-коптильных ароматизаторов и традиционных дымовоздушных компонентов, для чего мясной продукт прогревают в коптильной камере при атмосферном давлении до температуры 120-180°С в течение 40 минут с целью удаления свободной влаги, затем закрывают заслонку для повышения давления внутри коптильной камеры, за счет подачи под давлением смеси, состоящей из паров пряно-коптильных ароматизаторов и традиционных дымовоздушных компонентов подающихся в коптильную камеру на большой скорости, тем самым повышая давление внутри нее до 198 кПа, что обеспечивает повышение качества готового продукта на выходе по своим вкусовым и органолептическим показателям, процесс копчения длится в течение 20 минут до полной кулинарной готовности.
Установка для получения копченой мускусной утки с применением избыточного давления содержит установленную на ножках коптильную камеру с дверцей, в которую вмонтировано смотровое окно, нагревательный элемент, расположенный внутри камеры имеет возможность регулировать температуру посредством терморегулятора, расположенного сверху камеры, рядом с которым располагаются манометр, клапан сброса давления и пульт управления, сзади коптильной камеры расположен выходной патрубок с заслонкой и вентилятором для удаления конденсата и отработанной коптильной смеси, камера, посредством трубопровода с железными жалюзи, служащими для распределения смеси, подаваемой в камеру, связана с нагнетающим соплом, эжектором и камерой смешивания, которая, в свою очередь, связывает испарительный бачок и дымогенератор.
В испарительный бачок через заливное отверстие подаются коптильные ароматизаторы, которые под действием нагревательного элемента, расположенного внутри бачка, начинают испаряться и через трубопровод попадают в камеру смешивания.
Сверху дымогенератора расположен манометр и терморегулятор, а внутри располагается перфорированный лист, на который насыпаются опилки, под ним находится нагревательный элемент, под действием которого происходит пиролиз опилок, и получившаяся дымовоздушная смесь отсасывается насосом из дымогенератора, проходя через фильтр, и подается посредством трубопровода в камеру смешивания, где происходит их перемешивание с парами пряно-коптильных ароматизаторов, и затем данная коптильная смесь попадает в эжектор, а оттуда на большой скорости проходит через нагнетающее сопло и подается в коптильную камеру, тем самым повышая давление внутри неё для придания продукту более сочного и нежного вкуса.
Технический результат изобретения заключается в повышении качественных показателей готовой продукции за счет подачи под избыточным давлением очищенной от канцерогенных веществ смеси, состоящей из паров пряно-коптильных ароматизаторов и традиционных дымовоздушных компонентов, тем самым обеспечивая проникновение фенолов во внутренние поры продукта и увеличение скорости диффузионных процессов, так как на поверхности продукта не образуется слой коптильных компонентов.
На фиг.1 представлен общий вид установки для получения копченой мускусной утки с применением избыточного давления.
Установка для получения копченой мускусной утки с применением избыточного давления содержит коптильную камеру 1, сверху которой располагается пульт управления 4, с кнопками включения/выключения приборов, также камера снабжена терморегулятором 7, манометром 6 и клапаном сброса давления 5 для регулирования температурных режимов и давления, внутри располагается нагревательный элемент 10 с возможностью регулирования температурных режимов и подвесная рама 17 с крючками 42 для подвешивания продукта, также предусмотрена дверца со смотровым окном 11, предназначенная для загрузки и выгрузки продукта, а также для технического обслуживания, сзади коптильной камеры 1 располагается выходной патрубок 8 с заслонкой 40 и вентилятором 9, для ускорения удаления дымовоздушной смеси.
Сбоку к коптильной камере 1 подводится входной патрубок 19 с заслонкой 20 и с железными  жалюзи 18, соединяющей коптильную камеру с нагнетающим соплом 21 и эжектором 22.
Трубопровод 26 снабжен заслонкой 27, соединяющей дымогенератор 2 с эжектором 22, через фильтр 25 и насос 24.
Дымогенератор 2 снабжен терморегулятором 28 и манометром 29 для регулирования пиролиза опилок и давления, внутри располагается нагревательный элемент 32, над которым располагается перфорированный лист 31, на который насыпаются опилки, снизу предусмотрено поддувало 33 для удаления золы, опилки подаются через специальный люк 30.
Камера смешивания 23, посредством трубопровода 34 с заслонкой 35 соединена с испарительным бачком 3, на котором сверху располагается терморегулятор 37 и манометр 36, сбоку расположено заливное отверстие 38 для подачи пряно-коптильных ароматизаторов 41 вовнутрь бачка, где располагается нагревательный элемент 39.
Установка для получения копченых мясных изделий с применением избыточного давления работает следующим образом.
Предварительно подготовленный продукт нанизывается на крючки 42, расположенные на подвесной раме 17 в коптильной камере 1, затем камеру закрывают дверцей со смотровым окном 11 и при помощи пульта управления 4 включают нагревательный элемент 10 и вентилятор 9 на выходном патрубке 8 для удаления свободной и поверхностной влаги из продукта, доводят температуру внутри камеры до 120-180°С, процесс сушки длится в течение 40 минут.
Затем в дымогенератор 2 через люк 30 насыпаются опилки на перфорированный лист 31 и закрывают заслонку 27 на трубопроводе 26, после чего включают нагревательный элемент 32 и доводят температуру до 290-300°С.
В испарительный бачок 3 через заливное отверстие 38 заливаются пряно-коптильные ароматизаторы 41 и включают нагревательный элемент 39 при закрытой заслонке 35 на трубопроводе 34 для повышения давления внутри бачка до 198 кПа и доводят температуру до 110-120°С.
После удаления свободной влаги из продукта в коптильной камере 1 выключают нагревательный элемент 10 и вентилятор 9, закрывают заслонку 40 на выходном патрубке 8, а заслонки 35 и 27 на трубопроводах 34 и 26 соответственно открывают и включают насос 24.
Из дымогенератора 2 дымовоздушная смесь отсасывается через фильтр 25, в котором одновременно происходит его охлаждение и очистка от канцерогенных компонентов, насосом 24 и нагнетается в эжектор 22 под давлением в пределах 0.12-0.13 атм, проходит через камеру смешивания 23, где дымовоздушная смесь смешивается с парами пряно-коптильных ароматизаторов, после чего вся смесь с большой скоростью проходит через нагнетающее сопло 21, попадая в трубопровод 19 с открытой заслонкой 20 и с регулируемыми железными жалюзи 18, позволяющими регулировать направление  коптильной смеси,  которая начинает пронизывать поры продукта снаружи, 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 давления на границе раздела фаз и в среде, при этом увеличивается общее давление среды в коптильной камере до 198 кПа.
Процесс копчения продолжается в течение 20 минут, после чего перекрываются заслонки 27 и 35 и отключаются нагревательные элементы 39 и 32 и насос 24, затем открывается заслонка 40 и включается вентилятор 9 для протягивания коптильной камеры 1 от отработанной коптильной смеси, после чего открывается дверца со смотровым окном 11 и продукт снимается с крючков 42.
Способ копчения мускусной утки  с применением избыточного давления в установке для его осуществления поясняется следующим примером.
Пример. В качестве мясного продукта использовали мускусную утку. Способ копчения осуществляют на экспериментальной установке производительностью 50 кг/ч по исходному материалу.
Исходный продукт, предварительно засоленный, вешается на крючки в коптильной камере, где происходит сначала удаление свободной влаги при температуре 120-180°С, а затем непосредственно копчение при помощи коптильной смеси, подаваемой под давлением 198 кПа, состоящей из паров пряно-коптильных ароматизаторов и традиционных дымовоздушных компонентов.
Полная кулинарная готовность продукта достигается в течение 60 минут за счет использования смеси, подаваемой в коптильную камеру на большой скорости, тем самым создавая  избыточное  давление внутри камеры и обеспечивая за счет этого более глубокое проникновение фенолов во внутренние поры продукта.
Полученная  мускусная утка полностью удовлетворяет всем нормативным требованиям, предъявляемым к данной продукции.
В таблице 1 представлены  функционально-технологические свойства мяса мускусной утки в сыром, копченом (традиционном способом и при помощи избыточного давления и с применением пряно-коптильных ароматизаторов) виде.
Таблица 1
Функционально-технологические свойства мяса мускусной утки в сыром и копченном виде
Как показывают результаты исследований, самые низкие влагоудерживающая и влагосвязывающая способности проявляют пищевые продукты, копченные традиционным способом. Влагосвязывающая способность мышечной ткани мускусной утки находится на достаточно высоком уровне 19-22%, что объясняется известным фактом – влагосвязывающая способность продукта имеет более высокое значение при большей массовой доле белка и меньшей жира.
Однако ВСС характеризует лишь потенциальные возможности белковой системы связывать и удерживать воду. Наиболее важными с точки зрения технологии являются специальные показатели (ВУС, ЖУС), которые характеризуют способности белков сырья к удержанию определенного количества влаги и жира после термообработки, а также ЭС и СЭ, которые характеризуют белковую систему сродством с липидами.
Исследования показали, что мышечная ткань мяса мускусной утки, копченная под действием избыточного давления, имеет более высокие значения ВУС и ЖУС по сравнению с традиционным копчением, это, видимо, связано с тем, что миофибриллы мышечной ткани мускусной утки образуют более устойчивую белково-жировую матрицу под действием избыточного давления.
Преимущества предлагаемой установки для получения копченых мясных изделий с применением избыточного давления заключаются в том, что имеется испарительный бачок, эжектор с камерой смешивания, где происходит смешивание паров пряно-коптильных ароматизаторов и традиционных дымовоздушных компонентов, очищенных от канцерогенных веществ, которые создают избыточное давление внутри коптильной камеры, тем самым обеспечивая более глубокое проникновение фенолов во внутренние поры продукта и увеличение скорости диффузионных процессов, что приводит к улучшению качественных показателей и увеличению срока хранения готовой продукции.
Таким образом, предлагаемый способ копчения мускусной утки с применением избыточного давления и установка для его осуществления позволяют:
- повысить качество приготовления пищевых продуктов;
- увеличить длительность хранения готовой продукции;
- обеспечить равномерное распределение коптильных веществ по всей толще продукта;
- насытить ароматом дыма продукт по всему объему;
- повысить скорость приготовления копченых пищевых продуктов;
- сократить количество канцерогенных соединений в копченой продукции;
- уменьшить количество дымовоздушных выбросов и, следовательно, обеспечить защиту окружающей среды;
- расширить ассортимент копченых изделий;
- сократить затраты на электроэнергию и, следовательно, снизить себестоимость продукции.