Оборудование для термической обработки колбасных изделий

Лекция № 8

Оборудование для термической обработки колбасных изделий

Термическая обработка – одна из заключительных операций технологического процесса производства мясопродуктов, причем в зависимости от вида изделий применяют различные способы теплового воздействия, их сочетания и модификации. Базовыми операциями являются обжарка (подсушка, копчение), запекание, варка, сушка и охлаждение [6].

Основная цель этих операций заключается в следующем:

- доведение продукта до состояния кулинарной готовности;

- формирование органолептических показателей (внешний вид, цвет, запах, вкус, консистенция, монолитность);

- обеспечение санитарно-гигиенической безопасности продукта;

- повышение стабильности готовых изделий при хранении.

При этом две последние позиции связаны с проблемой консервирования, которая реализуется в современных технологиях за счет применения: посола сырья, горячего и холодного копчения, одно - или двукратной варки, сушки, интенсивного охлаждения и хранения при низких положительных температурах.

Рекомендуемые материалы

Наличие коптильных веществ, высокотемпературный нагрев, повышение осмотического давления, сдвиг рН в кислую сторону, снижение уровня активности воды-Аw и понижение температуры среды – факторы, препятствующие дальнейшему развитию микроорганизмов или приводящие к их гибели.

Термокамеры подразделяются на варочные, обжарочные, коптильные, климатические, охлаждающие и универсальные [8]. В одной камере можно совмещать несколько процессов, например варку и копчение, сушку и климатизацию, холодное копчение и созревание. Универсальные камеры позволяют осуществлять большинство тепловых процессов. В таких камерах в диапазоне температур до 100 °С в течение одного технологического цикла можно по выбору проводить обжарку, сушку, копчение, шпарку, душирование и варку горячим воздухом, а также запекать продукцию при температуре 150 °С.

Термокамеры конструируют по следующим основным принципам: экономичное расходование энергии, повышение пропускной способности за счет более плотного размещения продукции, максимальная точность направления воздушных потоков, точное регулирование температуры и влажности, абсолютная надежность и удобство, выброс газообразных отходов в атмосферу, не превышающий допускаемый нормами уровень.

Термокамеры изготавливают из углеродистой и нержавеющей стали. Стены, крыша, пол и двери имеют хорошую теплоизоляцию, пол – уклон для стока воды.

Все камеры оснащены системой приточно-вытяжной вентиляции, способной в течение 1 мин выполнить десятикратную рециркуляцию всего объема воздуха, находящегося в термокамере. Камеры оснащаются микропроцессорными блоками автоматического управления и регулирования. Универсальные камеры укомплектовываются дымогенераторами, вырабатывающими дым из опилок или мелкой щепы в результате их тления. Дымогенераторы бывают встроенными, монтируемые внутри двери или сбоку от нее, внутри камеры, а также отдельно стоящими – сбоку камеры.

Универсальная термокамера (рис. 1) состоит из камеры смешивания паров 1, вентиляторов 2, дымогенератора 3, калорифера 4 и ходами для дымовоздушной смеси 5.

Рис. 1. Схема универсальной термокамеры

Камера состоит из корпуса и облицовки, между которыми расположен теплоизолирующий материал (дифенилметан-4, 4- диизоцианат). Камера полностью выполнена из нержавеющей стали, и имеет одностворчатую дверь.

Герметичность двери достигается ее уплотнением. Термокамера оснащена блоком электронагревателей, центробежным вентилятором, тремя термопреобразователями для замера "сухой" температуры в камере, "влажной" температуры и температуры в центре продукта, соленоидным клапаном с форсунками и трубопроводом впрыска воды. На крыше камеры установлены фильтры очистки водопроводной воды и клапан управления системы водяной завесы в дымогенераторе. Термопреобразователь для замера "влажной" температуры одним концом опущен в ванночку с водой, установленной в камере. Во избежание получения неверных значений "мокрого" термометра необходимо контролировать наличие воды перед загрузкой.

Рамы с продуктом загружаются по направляющим. Подача дыма из дымогенератора осуществляется через проем в крыше. Продолжительность подсушки 15 – 25 мин, обжарки 30 – 140 мин, варки 30 – 100 мин, копчения 360 – 1440 мин. Время разогрева камеры до температуры 90С составляет 10 мин.

Термообработка мясопродуктов проводится на раме, укомплектованной двумя видами поддонов со съемными трубками. Рама представляет собой сварной каркас на шести колесах. В зависимости от вида обрабатываемого продукта на кронштейн рамы можно устанавливать поддоны (цельнометаллические или сетчатые). Для сбора жировых выделений устанавливают поддон на нижнюю часть рамы или на пол.

Перед загрузкой опилок в кассету дымогенератора (вместимостью 0,12 м³) они смачиваются водой в соотношении 10:1. Опилки зажигают вручную с помощью горсти сухих опилок. Тяга регулируется флажками, установленными на крыше. Концентрацию дыма изменяют, выдвигая поддон, увеличивая или уменьшая зазор между корпусом дымогенератора и передней панелью. Полное сгорание опилок при максимальной тяге воздуха происходит за 1,5 ч. При работе дымогенератора поддон должен быть заполнен водой на высоту 10 – 20 мм.

По воздуховоду дым поступает в камеру под центробежный вентилятор. Во время работы последнего под ним создается разрежение и происходит подсос воздуха из дымогенератора. Дымовоздушная смесь направляется вентилятором в воздушные боковые отсеки, из которых через плоские сопла попадает в камеру.  После прохождения через полезное пространство камеры  дымовоздушная смесь проходит через решетку электронагревателей, попадает на вход вентилятора  и удаляется из камеры через шибер.

Относительная влажность поддерживается впрыскиванием воды через центробежную форсунку, расположенную между рядами электронагревателей, с которых происходит ее испарение. Относительная влажность среды при подсушке 25 – 35 , обжарке 10 – 35 %, варке 80 – 100 %, копчении 50 – 65 % и соответственно температуры при подсушке 60 – 95С, обжарке 70 – 195С, копчении 20 – 80С. Продолжительность процесса термообработки 6 – 24ч.

Уравнение теплового баланса термокамеры записывается в следующем виде

В лекции "2 Качество продовольственных товаров и обеспечение его контроля" также много полезной информации.

где приход тепла, кДж; расход теплоты на нагрев продукта, кДж;

,где расход теплоты на прогрев камеры, кДж;

,где расход теплоты на нагрев рамы, кДж;

,где ,иудельная теплоемкость продукта, камеры и рамы, соответственно, кДж/(кг ⁰С); потери в окружающую среду путем конвекции (примерно составляют 20 % от общего расхода теплоты), кДж.

Расход пара , кг,

 ,где удельная энтальпия пара, кДж/кг; удельная энтальпия конденсата, кДж/кг.