СВЧ-ИНДУКЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫПЕЧКИ ТВОРОЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ
MICROWAVE-INDUCTIVE INSTALLATION FOR CURD PRODUCTS BAKING

Предлагаемое изобретение относится к пищевой промышленности, в частности для производства творожных изделий.
Творожные изделия - белковые кисломолочные продукты, вырабатываемые из творога, подвергнутого измельчению, растиранию с добавлением вкусовых и ароматических веществ. Национальный чувашский продукт - «Чакат» вырабатывается из творога с добавлением яиц, соли и масла. Компоненты перемешивают до получения однородной массы, плотно укладывают в формы и запекают в жарочном шкафу, охлаждают и отправляют в холодильную камеру.
Традиционный технологический процесс производства творожных изделий состоит из следующих стадий: приемка и подготовка сырья; приготовление смеси для запекания; заполнение форм творожной смесью; запекание; охлаждение; упаковка; маркировка; хранение. Выпекают творожные изделия в несколько приемов в электропечи при температуре 180…220°С до готовности. Охлаждают изделие при комнатной температуре до 40°С и упаковывают.
Наиболее близким аналогом являются печи секционные типа ХПЭ и печи ротационные типа ПКП, где источником тепла являются ТЭНы [1] (см. дополнительные материалы). Известны также способы производства творожных изделий [2, 3].
Технический результат заключается в ускорении процесса выпечки и повышении качества изделия. СВЧ-индукционная установка для выпечки творожных изделий, характеризующаяся тем, что она имеет монтажный каркас, на котором установлен круглый стол из ферромагнитного материала, с тыльной стороны которого по периферии установлены плиты индукционные так, что пульты управления находятся за пределами стола, причем поверх стола расположена круглая диэлектрическая плоскость, упирающаяся с помощью роликов на круглый стол, при этом плоскость имеет сквозные радиально расположенные отверстия, находящиеся рядами, расположенными коаксиально в зоне резонаторных камер СВЧ генераторов и рабочих поверхностей плит индукционных, а для загрузки и выгрузки изделия имеется отверстие в экранном цилиндрическом корпусе, установленном поверх СВЧ генераторов на круглом столе, при этом вращение круглой диэлектрической плоскости осуществляется за счет мотора-редуктора, установленного на монтажном каркасе.
Указанный технический результат достигается следующим образом. На фиг.1 представлен общий вид СВЧ-индукционной установки для выпечки творожных изделий (вид спереди): 1 - монтажный каркас, 2 - круглый стол из ферромагнитного материала, 3 - ролики, 4 - круглая плоскость из диэлектрического материала, 5 - сквозные отверстия, 6 - СВЧ генераторы, 7 - плиты индукционные, 8 - мотор-редуктор, 9 - силиконовые формы, 10 - изделие, 11 - экранный корпус из неферромагнитного материала.
На фиг.2 представлен общий вид СВЧ-индукционной установки для выпечки творожных изделий (вид сверху, при прозрачном экранном корпусе).
На фиг.3 представлен разрез А-А СВЧ-индукционной установки для выпечки творожных изделий.
На фиг.4 представлена схема протекания процесса выпечки творожных изделий.
СВЧ-индукционная установка для выпечки творожных изделий (фиг.1, 2, 3, 4) включает в себя монтажный каркас 1, круглый стол из ферромагнитного материала 2, ролики 3, круглую плоскость из диэлектрического материала 4 со сквозными отверстиями 5, СВЧ генераторы 6, плиты индукционные 7 (см. дополнительные материалы), мотор-редуктор 8, силиконовые формы 9 (см. дополнительные материалы) с продуктом 10, экранный корпус 11.
На монтажном каркасе 1 установлен круглый стол 2 из ферромагнитного материала. Поверх этого стола установлена круглая плоскость 4 из диэлектрического материала, с нижней стороны которой по периметру закреплены ролики 3. Они опираются на круглый стол 2. За счет роликов 3 круглая плоскость 4 может свободно вращаться от мотора-редуктора. Круглый стол 2 и плоскость 4 условно разделены на 9 равных секторов. Каждый сектор предназначен для соответствующих операций:
1 - для загрузки сырья;
2 - для эндогенного нагрева продукции;
3 - для выравнивания температуры, давления и влажности в продукте;
4 - для экзогенного нагрева продукта;
5 - для выравнивания температуры, давления и влажности в продукте;
6 - для повторного эндогенного нагрева;
7 - для выравнивания температуры, давления и влажности в продукте;
8 - для повторного экзогенного нагрева продукта;
9 - для контроля и выгрузки готового изделия.
Круглая плоскость 4 из диэлектрического материала содержит несколько рядов коаксиально расположенных сквозных отверстий 5 (на фиг.1, 2 указаны 3 ряда). Отверстия 5 по рядам расположены радиально. Поверх круглой плоскости 4 из диэлектрического материала установлены СВЧ генераторы 6 во втором и шестом секторах. СВЧ генераторы 6 установлены так, что пульты управления находятся с периферии круглой плоскости 4 и направлены вверх. Задняя стенка резонаторной камеры СВЧ генератора 6 удалена. Этой стороной СВЧ генератор расположен над плоскостью 4 в зоне расположения отверстий 5. Таким образом, резонаторную камеру образуют три стенки СВЧ генератора 6 и круглый стол 2 из ферромагнитного материала. Зазор между ними (круглым столом 2 и резонаторной камерой) не должен превышать половины длины волны для ограничения излучения. Зазор необходим для передвижения круглой плоскости 4 с продуктом 10, дозированным в силиконовые формы 9. Силиконовые формы 9, выполненные в виде цилиндра с элементами закрепления, вставлены в отверстия 5 и упираются на круглую плоскость 4. С тыльной стороны круглого стола 2 установлены две плиты индукционные 7, занимающие четвертый и восьмой сектора. Плиты индукционные 7 установлены так, что их рабочая поверхность соприкасается с круглым столом 2, а пульты управления выведены за пределы стола 2. Круглая плоскость 4 приводится в движение от мотора-редуктора 8, установленного на монтажном каркасе 1. На круглый стол 2 установлен экранный корпус 11 в виде цилиндра так, что внутри него находятся круглая плоскость 4 и СВЧ генераторы 6. Причем в экранном корпусе 11 имеются отверстия в секциях один и девять, предназначенных для загрузки и выгрузки, а так же отверстия около пультов управления СВЧ генераторов 6.
Установка работает следующим образом. Включить мотор-редуктор 8 для вращения круглой диэлектрической плоскости 4. Включить плиты индукционные 7, после чего нагревается круглый стол 2 из ферромагнитного материала в секторах четыре и восемь. Вставить силиконовые формы 9 в отверстия 5, имеющиеся на круглой плоскости 4. Дозировать творожную массу 10 в силиконовые формы 9. Как только первый ряд продукта 10 окажется в резонаторной камере, включить первый СВЧ генератор 6, находящийся во втором секторе. Продукт 10 эндогенно нагревается. Далее продукт 10 за пределами резонаторной камеры СВЧ генератора 6 выравнивается по давлению, влажности и температуре (сектор три). После этого продукт 10 подвергается экзогенному нагреву, так как попадает в сектор четыре, который нагрет за счет плиты индукционной 7. Далее продукт 10 попадает в сектор пять, где выравнивается по давлению, влажности и температуре. Вторичному эндогенному нагреву продукт 10 подвергается в секторе шесть, для чего предварительно включен второй СВЧ генератор 6. За пределами этого генератора 6 продукт 10 опять выравнивается по давлению, влажности и температуре (сектор семь). Вторичному экзогенному нагреву продукт 10 подвергается в секторе восемь. В зависимости от дозы воздействия экзо-эндогенного нагрева и массы продукта (удельной мощности СВЧ энергии) такой импульсный режим может повторяться несколько циклов. Готовность продукции оценивается контрольно-измерительным оборудованием, после чего вручную изымается продукт 10 вместе с силиконовой формой 9. За пределами установки готовые творожные изделия в формах охлаждают до определенной температуры и освобождают от силиконовых форм 9. От количества СВЧ генераторов и индукционных плит зависит производительность установки. Скорость движения конвейера (вращение диэлектрической плоскости) регулируется.
Итак, процесс выпечки творожных изделий в предлагаемой поточной СВЧ-индукционной установке происходит следующим образом. Дозируют творожную смесь в специальные силиконовые формы. Между генераторным блоком 5 и плитой индукционной 7 имеется достаточное расстояние (отдельные сектора - третий, пятый, седьмой) для обеспечения определенной скваженности (менее 0,5) процесса воздействия потока электромагнитных излучений. Такая скваженность процесса позволит стабилизировать температуру, давление и влажность по всей структуре изделия. За счет многократного циклического процесса воздействия «нагрев-пауза» происходит равномерная выпечка изделий. Далее изделия охлаждают до 40°С и освобождают от силиконовых форм. Готовые изделия транспортируются для упаковывания и дальнейшего хранения в холодильной камере до реализации.
Библиографический список
1. Драгилев А.И. Технологическое оборудование предприятий кондитерского производства / А.И.Драгилев, Я.М.Сезанаев. - М.: Колос, 2000. - 496 с.
2. Патент №2164749 от 10.04.2001. Способ производства медово-творожного торта.
3. Патент №2113129 от 20.06.1998. Способ производства творожного изделия.