Способ термической обработки вареных колбасных изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕО1УБЛИК

„,Я0„„1386141 А 1 (5D 4 А 23 В 4/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

CKN6 ч и q

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

%НьДИ(,„","

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4055272/31-13 (22) 04.03.86 (46) 07.04.88. Бюл. У 13 (71) Одесский технологический институт пищевой нромьппленности им.М.В.Ломоносова (72) В.В.Корнараки и Л.Х.Корреа (53) 637.523 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 9521 95, кл. А 23 В 4/04, 1981.

Лаврова Л.П. и др. Технология колбасных изделий.-М.: Пищевая промьппленность. 1975, с,175, 218. (541 СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

BAPEHbK КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к мясной промышленности и может быть применено для производства вареных. колбас-. ных изделий. Цель изобретения — повышение качества изделий и интенсификация термической обработки. Способ характеризуется тем, что для его . осуществления во всех операциях термической обработки в теплоноситель дополнительно вводят инертное вещество в виде твердых дисперсных частиц с последующим образованием многокомпонентного кипящего слоя. В качестве инертного вещества используют, например, частицы фторопласта. При проведении окончательной обжарки изделий наружную поверхность частиц покрывают коптильным препаратом. При предварительном охлаждении наружную поверхность частиц покрывают льдом, а в теплоноситель дополнительно вводят углекислоту в виде твердых частиц с последующим образованием их смеси, причем ввод смеси осуществляют импульсами с переменными продолжительностью, массовым соотношением льда и твердой углекислоты.и объем-ной концентрациейь

1>86!41

Изобретение относится к мясной промы»:зенпости и может быть ислольaoBaIIo при производстве колбасных иэделий.

Пелью изобретения является повышение качества изделий и интенсификация процесса обработки.

Способ термической обработки вареных колбасных изделий включает обжарку горячим воздухом и окончательную Обжарку, варку паровоздушной смесью, предварительное и окончательное охлаждение потоком воздуха, при этом В теплоноситель дополнительно 15 вводят инертное вещество в виде твердых дисперсных частиц. В качестве инертного вещества используют частицы фторопласта..При проведении окончательной обжарки изделий наружную 20 поверхность частиц покрывают коптильным препаратом. Предварительную обжарку и Варку производят в кипящем слое частиц, при этом используют

1 частицы с объемной концентрацией 25

0,2 - 0,35, а отношение размеров их к диаметру иэделий составляет 0,015

0,016.

При пведвариг льном охлаждении паруса !„> поверхность частиц покрыва- 30 ют:-.Тдом, а в ."еплоноситель вводят у л: - исло» }7 B в»»»зе твевдых частиц с

ЛО сл"- д j ;,.зщь»м О б Р». : ВОВ ан.:» = и их смеси о

Ввод см.: и ocЗщестз:ляю": и.".. пульсами с пе »»змеьньгми»»»родозжк тельно стью у 35 весовым соотношением лед — т1зердая углекисло га и объемной концентрацией, 1исло пмнульсов как минимум два.

»

Продолжительность импульсов с.зязана ,пн": м=»тpoF»I изделий соотношениями:;я зля 1.:"-..„Вогo гмпульса (1,4-1,,5) 10 (1„7-1„9) 10 „. для B"l opoão импульса

; i,ß -2,1) .1Π— (.,="- 5) 10 а продолжит»эльность паузы между импульсами составляет 1,15 — 1,25 продолжительн-сти первогo импульса., Бесо-ВО».- "ooтно пение лед " твердая угле" кислота и объев»ная концентрация часТВ»Ц В ПЕРВО»М»ИМПУЛЬСЕ СОСТЯВ:;зЯЕТ (80-20) — (90-10) ). :. 0.11-0 16 соот50

Ветственн1, а во Втором - (50-50) (60-4 0 ) и О, 16 — 1}, 25. 0тношение размеров диаметров частиц инертного

Вещества и смес:. к диаметру изделии оставляет 0,01-0,02 и 0.07-0,09

c.oo I Bp òc òB åB F.. .о, При термических гроцессах в кипящем слое имеет место теплообмен ме;зцу чacтнцамн и IазОм Из»г;-„»сификация

".åðìè÷åñêîé обработки обеспечива: тся эа счет увеличения коэффициента " еплоотдачи от поверхности колбасных изделий к кипящему слою за счет дополнительной турбулизации потока газа частицами.

Для интенсификации обработки и повышения качества изделий за счет плавного регулирования коэффициента теплоотдачи предусматривается возможность использования эффекта ф 1зового перехода в кипящем слое. При этом на стадии окончательной обжарки в камеру подается коптильный препарат, что создает подобие дымовой среды. Диффузионные процессы при таких условиях увеличиваются, так как иэ-за хорошего перемешивания частиц в объеме слоя его термическое сопротивление пренебрежимо мало по сравнению с термическим сопротивлением газовой пленки на границе поверхности со слоем. Испарение коптильного препарата определяется процессами межфаэного тепломассообмена.

B предлагаемом способе имеется воэможность использования эффекта фазового перехода гри проведении предварительного охлаждения, которое ведется имгульсами. В первом импульсе в пОтОк холОдного Воздуха ВВОдит-» ся смесь частиц фторопласта, покрытых льдом и твердой углекислотой.

При их контакте с горячей поверхностьк колбасных изделий происходит испарение и сублимирование частиц с образованием газорегулируемой влаж-. ной среды. Импульс обесг е ивает снижение температуры в центре. иэделий до 50 С, В связи с тем, что температура на поверхности снижается быстро эа счет низкой температуры рабочей среды, то для предотвращения деструктурирования колбасных изде. 1ий пр Оводится пауза путем Обработ1"H из делий потоками холодного воздуха с оста>зшимся после "анния льда инертным Вещестяом для уравнив;-.ниэ температ »пнэг»з поля. При этом обеспечи. вЂ,1етс» снижение температуры В центре о ь эделия, дО»0 С, В Горым 11мпул1>сОм. достиг;ется с:ижение температуры до

Зз С,» Быстрый и равно .зрнь1й отвод те=.:ëà от всей поверхности иэделия по.воляет сохранить его структуру и .юнолитнос1ь, обеспе -;ить хорошее качес "Bc и товарный 1».зд»

1386141

Огромную роль в исследованиях процессов в кипящем слое играет влияние размеров частиц на интенсивность теплообмена. Значение величин частиц находится в зависимости от критической скорости. Считая, что выбранная скорость газового потока обеспечивает наименьшие потери массы и, следовательно, наибольший выход изделий, в 10 предлагаемом способе она осталась такой же. По опытным данным были установлены размеры частиц инертного вещества, отношение которых к диаметру изделий оставляет 0 015— f5

0,016. При выборе меньше 0,015 не обеспечивается образование пленки, так как с принятой скоростью движения потока происходит быстрый унос частиц из камеры обработки. 20

При выборе больше 0,016 принятая скорость газового потока недостаточна для образования кипящего слоя., что приводит к уменьшению эффективности теплообмена и, кроме того, 25 возможно прилипание частиц на поверхность изделий, ухудшающее теплообмен. и качество изделиИ. Поэтому выбранное отношение размеров частиц к диаметру изделий является оптимальным. 30

При проведении предварительной и окончательной обжарки и варки в теплоноситель вводят частицы с объемной концентрацией 0,20 — 0 35, что обеспечивает образование пленки, омывающей поверхности изделий и состоящей из пакетов. При выборе объемной концентрации меньше 0,20 не достигается образование достаточного количества частиц,. что приводит к уменьшению эф- 40 фективности теплообмена, а при выборе больше 0,35 образуется сплошная пленка, которая затруднит процесс теплообмена между поверхностью и теплоносителем. Поэтому выбранная

l,-q объемная концентрация при этих операциях является оптимальной.

При проведении предварительного охлаждения продолжительность паузы между импульсами принимают равной

1,15 — 1,25 продолжительности первого импульса. При продолжительности паузы меньше 1,15 не достигается равномерное распределение температурного поля .по всему объему изделия, что отрицательно влияет на качество продукции при последующей обработке, при которой температура рабочей среды уменьшается. При продолжительности паузы больше 1,25 длительность термообработки увеличивается за счет низкого коэффициента теплоотдачи и, кроме того, увеличивается усушка изделий, что ведет к снижению выхода колбас. Поэтому указанный предел продолжительности паузы является оптимальным.

В предлагаемом способе имеется возможность использования эффекта фазового перехода при проведении предварительного охлаждения, которое составит около 507 всей операции и ведется ийпульсами (фиг.1) . В первом импульсе в поток холодного воздуха вводится смесь частиц фторопласта, покрытых льдом, и твердой углекислотой. При их контакте с горячей поверхностью колбасных изделий проходит испарение и сублимирование частиц с образованием газорегулируемой влажной среды. При этом используется тепло фазового перехода частиц: таяния льда и сублимирования сухого льда.

Первый импульс обеспечивает изменение температуры в центре изделий от 10 до 60 С, но так как температура на поверхности снижается значительно быстрее за счет низкой температуры рабочей среды, то для предотвращения деструктурирования колбасного изделия проводится пауза путем обработки изделий потоком холодного воздуха с оставшимся после таяния льда инертным веществом для уравнивания температурного поля, во время которой обеспечивается снижение температуры в центре изделий от 60 до о

50 С. Вторым импульсом достигается снижение температуры в центре изделий от 50 до 35 С во влажной среде, причем количество вводимой смеси увеличивают для обеспечения снижения температуры рабочей среды. Снижение температуры рабочей среды при этом импульсе уже не приводит к разрыву оболочки, так как температурный перепад не значителен.

Таким образом, в предлагаемом способе наличие инертного вещества в теплоносителе обуславливает следующие свойства: образование многокомпонентного кипящего слоя, обеспечивающего интенсивность теплообмена за счет по1386141

10

5 вьппения коэффициента теплоотдачи от поверхности изделий к рабочей среде; возможность использования эффекта испарительного охлаждения в условиях кипящего слоя, приводящего к интенсификации процесса теплообмена и к повышению качества готовой продукции за счет регулировки тепла охлаждения; возможность использования тепла фазового перехода в условиях кипящего слоя для интенсификации обработки и повышения качества готовых изделий.

Применение частиц льда объясняется необходимостью образования при их таянии влажной среды, омывающей поверхности колбасных изделий, для использования эффекта испарительного охлаждения.

После таяния частиц льда наполнители выполняют роль псевдоожияенного слоя, что ведет к увеличению коэффициента теплоотдачи от поверхности колбасных изделий к воздуху примерно в 3,5-4 раза. Объемная концентрация наполнителя (отношение его объема к объему потока) при паузе находится в прямои зависимости от объемной концентрации частиц льда и составляет 0,10-0,13, а во второй стадии -- 0,15-:0,20. В качестве наполнителя исполЬзуются частицы фторопласта, отношение размера которых к диаметру изделий составляет 0,01-0,02, При соотношении меньше 0,01 увеличивается унос частиц потоком воздуха, хотя, чем меньше размер частиц, тем больше коэффициент теплоотдачи. При соотношении больше 0,02 уменьшается толщина ледяной оболочки на наполнителе, что ведет к уменьшению количества влаги после таяния. Поэтому выбранное соотношение 0 01-0,02 яв- ляется оптимальным.

Для уменьшения усушки колбасных изделий во время термообработки скорость движения потока выбирают равной 195-2,0.м/с. При укаэанных скоростях воздушного потока опытным путем определяют оптимальные относительные размеры диаметров частиц смеси и иэделий, которые составляют

0,07-0,09. При значениях меньше 0,7 происходит сильное увеличение ско,рости таяния частиц, что ведет к недоиспользованию тепла. фазового перехода. При соотношении больше О;09 скорост:ь таяния частиц значительно уменьшается, что увеличивает продолжительность обработки, обуславливающую появление пморщин" из-за неравномерности и медленного образования пленки на поверхности изделий.

Поэтому оптимальным соотношением диаметров частиц и изделий является

0,07-0,09.

Пример 1. При термической обработке колбасные изделия диаметром D = 0,12 м загружают в камеру и подают снизу воздух с параметрами — 100 С;ц = 10%, v = 2 и/с, Над решеткой,.расположенной в нижней части камеры, при подаче воздуха образуется кипящий слой частиц фторо-м пласта с диаметром й=1,8 10 м,объемной концентрацией 0,2 и отношением диаметра частиц фторопласта к диаметру изделий равным 0,015-0,16. При этом происходит предварительная обжарка, Я

25 продолжительность которой 4,4 10 с, При достижении температуры на поверхо ности батона 50 С в камеру вводят коптильный препарат, чем обеспечивается окончательная обжарка в тече ние 1,5 10 с до температуры в центре батона 40 — 45 С. Варку колбасных изделий осуществляют в кипящем слое частиц, пара и воздуха с параметрами: t = 85 С (у = 90% = 2 м/с. 9

Продолжительность варки 3,3 - 10 с до достижения температуры в центре батона 70 С.

После варки колбасные батоны поступают на охлаждение, которое производится импульсами. В первом импульсе в лоток воздуха с температу4 рой t - =8 С и скоростью v = 2 м/с. вводится смесь частиц фторопласта, покрытых льдом и углекислотой с объемной концентрацией 0,11. При этом размер частиц в смеси составляет 10,8«

«10 м (диаметр частиц фторопласта, 2,4 10 м, ледяной оболочки с твердой углекислотой — 8,4 10 и), Весовое соотношение.лед - твердая кислота составляет 80/20. Длительность импульса 2,3 10 с. При этом отношение

3 диаметра. частиц фторопласта, покрытых льдом и твердой углекислотой, к диаметру изделий составляет соответcTBåíío О;02 и 0,09, После первого импульса осуществляэ ется пауза в 2,6 10 с, при которой

1386141 увлах,нения воздуха путем ния частиц льда; кроме того, предлагаемый способ обеспечивает повышение качества ro",oâblõ изделий и сокращение производственных площадей.

Формула и з о б р е т е н и я

Составитель С.Белая

Техред Л.Олийнык

Редактор А.Шандор

Корректор А.Зимокосов.Тираж 549 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1438/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 происходит охлаждение изделий потоком воздуха с частицами фторопласта диаметром 2,4-10 з м. За это время происходи" уравнивание температур по

5 всему объему изделия до 50 С. Продолжительность паузы составляет

1,25 продолжительности первого импульса, Второй импульс осуществляют для 10 дальнейшего снижения температуры изделий. При этом в поток воздуха вводится смесь частиц в соотношении лед — твердая углекислота 50/50 и объемной концентрацией 0,16. Размер

- 3 частиц смеси составляет 10,8 10 м.

Длительность второго импульса 2,6

«10 с. Окончательное охлаждение проводят потоком воздуха с температурой t = 8 С и частицами фтороплас- 20 та с объемной концентрацией 0,16.

Длительность окончательного охлажден ния 3,2 10 с.

Общая продолжительность процесса термической обработки колбасных из- 25 делий 16 10 с ° з

Таким. образом, предлагаемый способ обеспечивает возможность интенсификации процесса примерно в 2,7 pa" за, которая обусловлена увеличением 30 коэффициента теплоотдачи за счет: интенсивного перемешивания твердых частиц в псевдоожиженном слое; возникающего эффекта фазового перехода; 35 использования частиц сухого льда, что приводит к увеличению коэффициента теплопроводности рабочей среды; увеличения теплоемкости рабочей среды, включающей частицы льда и 40 твердой углекислоты;

Способ термической обработки вареных колбасных изделий, предусматривающий предварительную обжарку горячим воздухом, окончательную обжарку, варку паровоздушной смесью, а также предварительное и окончательное охлаждение потоком воздуха, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества изделий.и интенсификации процесса, предварительную обжарку, варку и окончательное охлаждение производят в кипящем слое частиц фторопласта с объемной концентрацией 0,2-0,35 при отношении диаметра частиц к диаметру колбасных изделий от 0,015 до 0,016, а окончательную обжарку проводят в кипящем слое частиц фторопласта, покрытых коптильным препаратом, при этом в процессе предварительного охлаждения изделий воздух подают в смеси с частицами фторопласта, покрытыми льдом, и частицами твердой углекисло fbl импульсами, продолжительность между которыми сос-.авляет 1,15-1,25 продолжительности первого имгульса, а отношение диаметра частиц фторопласта, покрытых льдом, и твердой углекислоты к диаметру колбасных изделий составляет соответственно 0,01-0,02 и 0,07-0,09.