УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЖАРКИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 1997 года по МПК A23N12/08 

Изобретение относится к оборудованию пищевой промышленности и может быть использовано при обжарке в масле.

Известно устройство для обжарки пищевых продуктов, содержащее масляную ванну с перфорированным днищем и средством его нагрева, а также средства подачи, транспортировки и отвода продукта, рециркуляции масла и подачи сжатого воздуха (Европатент N 0484598, кл. А 23 L 1/217, 1992).

Недостатками этого устройства являются экстенсивность обжарки и высокоскоростное окисление масла при его диспергировании в воздухе.

Задачей изобретения является интенсификация обжарки и снижение окисления масла.

Поставленная задача решается тем, что устройство для обжарки пищевых продуктов, содержащее масляную ванну с перфорированным днищем и средством его обогрева, а также средства подачи, транспортировки и отвода продукта и рециркуляции масла, согласно изобретению, снабжено размещенной под масляной ванной водяной ванной и средством охлаждения воды, при этом днище масляной ванны выполнено рифленым со стороны, обращенной от водяной ванны, а его отверстия расположены во впадинах рифлей, выполнены в виде сверхзвуковых сопел и, предпочтительно, снабжены установленными на входах завихрителями.

Это позволяет интенсифицировать обжарку за счет наложения на обрабатываемый продукт ультразвуковых колебаний и уменьшить окисление масла за счет сокращения времени его контакта с воздухом при высокой температуре.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 показан фрагмент днища масляной ванны.

Устройство для обжарки пищевых продуктов содержит масляную ванну 1 с перфорированным рифленым днищем 2 и средством 3 его нагрева, размещенную под масляной ванной 1 водяную ванну 4, средства 5-9 подачи, транспортировки и отвода продукта, рециркуляции масла и охлаждения воды соответственно. Рифли 10 днища 2 ванны 1 выполнены со стороны, обращенной от ванны 4, а отверстия его перфорации размещены во впадинах рифлей 10, выполнены в виде сверхзвуковых сопел 11 и могут быть снабжены установленными на входах завихрителями 12.

Устройство работает следующим образом.

Предназначенный для обжарки продукт, например ломтики картофеля, загружают средством 5 в нагретое средством 3 масло на днище 2 ванны 1, перемещают по нему средством 6 до завершения обжаривания и удаляют средством 7. Масло, в процессе обжарки подаваемое на днище 2 ванны 1 средством 8, стекает с продукта во впадины рифлей 10, откуда поступают в сопла 11 днища 2. При наличии завихрителей 12 масло закручивается и проходит по соплам 11 в направлении ванны 4. При этом в процессе теплообмена со средством 3 нагрева днища 2 и адиабатного расширения в сверхзвуковых соплах 11 давление в масле падает ниже давления насыщенных паров, и оно переходит в газовую фазу. На выходе из сопел 11 происходит турбулентный срыв потока масляного пара, сопровождающийся образованием и схлопыванием кавитационных полостей в заполняющей ванну 1 жидкости с возникновением ударных волн ультразвуковых частот, воспринимаемых днищем 2. При наличии завихрителей 12 сверхзвуковой закрученный поток масляных паров имеет бочкообразную форму и создает регулярные скачки уплотнения ультразвуковых частот, воспринимаемые днищем 2, до дробления на отдельные пузырьки перемещающиеся в водяной ванне 4 вниз под воздействием сил инерции и поля гравитационных сил и при противодействии сил трения и архимедовой силы выталкивания. В таких условиях в пузырьках возникают тероидальные потоки и пульсации объема, ускоряющие процесс обновления поверхности контакта фаз, и при характерных для данного устройства числах Рейнольдса, равных 100 800, осредненные по времени числа Нуссельта достигают значений 20 50. При теплообмене такой интенсивности температура масляных паров резко падает до значения ниже температуры конденсации, и переохлажденный пар конденсируется со схлопыванием кавитационных полостей и образованием ударных волн ультразвуковых частот, воспринимаемых днищем 2. В результате в водяной ванне 4 генерируются ультразвуковые колебания, передаваемые через днище 2 продукту. Ультразвуковая обработка последнего приводит к повышению проницаемости для масла его клеточных мембран и образованию в нем диссипативных тепловыделений, что ускоряет процесс обжарки.

Поступившее в водяную ванну 4 и сконденсировавшееся в воде масло образует мелкодисперсную эмульсию, которая под действием поля высокоэнергоемких ультразвуковых колебаний постепенно коагулирует и расслаивается, образуя поверхностный масляный слой, собираемый средством 8 и рециркулируемый при повторной подаче на днище 2 в ванну 1. Кроме того, в процессе накопления и рециркуляции сконденсированного масла происходит частичная рекуперация тепла выходящего из сопел 11 масляного пара.

Постоянство возможности осуществления конденсации масляных паров в водяной ванне 4 обеспечивается средством 9 охлаждения воды.

Таким образом, устройство позволяет интенсифицировать процесс обжарки за счет сообщения продукту ультразвуковых колебаний и снизить окисление масла за счет обеспечения образования его паров или мелкодисперсной жидкой фазы в зонах отсутствия контакта с кислородом воздуха.

Использование: в пищевой промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит масляную ванну с обогреваемым рифленым перфорированным днищем, размещенную под ней водяную ванну и средства подачи, транспортировки и отвода продукта, рециркуляции масла и охлаждения. Отверстия перфорации днища масляной ванны размещены во впадинах рифлей и выполнены в виде сверхзвуковых сопел. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для обжарки пищевых продуктов, содержащее масляную ванну с перфорированным днищем и средством его обогрева, а также средства подачи, транспортировки и отвода продукта и рециркуляции масла, отличающееся тем, что оно снабжено размещенной под масляной ванной водяной ванной и средством охлаждения воды, при этом днище масляной ванны выполнено рифленым со стороны, обращенной от водяной ванны, а его отверстия расположены во впадинах рифлей и выполнены в виде сверхзвуковых сопел. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия перфорации днища масляной ванны снабжены установленными на входах завихрителями.