МИКРОВОЛНОВАЯ ЯЙЦЕВАРКА ШАХТНОГО ТИПА Российский патент 2008 года по МПК A47J29/06 

Изобретение относится к оборудованию для тепловой обработки пищевых продуктов.

Известны устройства для варки яиц на воде и на пару, где процесс варки происходит достаточно длительно. Вода, проникая сквозь поры скорлупы, делает яичный белок более жестким.

В бытовых электрических водо-яйцеварках можно варить в периодическом режиме, при этом для исключения трещин на скорлупе яиц делают прокол со стороны тупого конца с помощью иглы-пробойника. Это ухудшает качество готовой продукции и резко сокращает срок хранения яиц.

Имеется несколько конструкций технических устройств для варки яиц в микроволновой печи в бытовых условиях. При этом процесс варки яиц происходит в специальной емкости с водой [1, 2, 3, 4].

Техническим результатом, достигаемым при реализации данного изобретения, является механизация процесса варки яиц в микроволновой печи для использования яйцеварки в небольших предприятиях общественного питания и ускорения процесса варки.

Указанный технический результат достигается тем, что микроволновая яйцеварка шахтного типа содержит механизм для перемещения яиц, представляющий собой ленточный транспортер с кольцевыми ячейками, расположенный в радиопрозрачном коробе, причем последний установлен в алюминиевой шахте, проходящей через рабочую камеру, образованную между двумя противоположно установленными микроволновыми печами без дверей.

Для этого микроволновая яйцеварка шахтного типа содержит механизм для перемещения яиц. Он представляет собой ленточный транспортер с кольцевыми ячейками, расположенный в радиопрозрачном коробе. Причем короб установлен в алюминиевой шахте по всей ее длине. Шахта проходит через рабочую камеру, образованную между двумя противоположно установленными микроволновыми печами, без дверей.

На фиг.1 изображена схема микроволновой яйцеварки шахтного типа, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид спереди.

Диэлектрический нагрев эффективно используют в различных процессах пищевой технологии. При этом происходит быстрый нагрев влаги во всем объеме продукта. За счет объемного парообразования резко возрастает градиент давления влаги в продукте. Этот мощный градиент давления является основным движущим фактором влаги.

Механизированная яйцеварка состоит из двух микроволновых печей 1, установленных навстречу друг к другу без дверей через зазор, равный половины длины волны. Через этот зазор проходит алюминиевая шахта 2, внутри которой по всей длине расположен радиопрозрачный короб 3. Внутри короба 3 движется ленточный транспортер 4 с кольцевыми ячейками 5. В ячейках расположены яйца 6. Транспортер приводится в движение через шкивы (ведущий 7 и ведомый 12). Привод транспортера осуществляется от мотора - редуктора 8. Для загрузки и выгрузки яиц 6 имеется люк 9 в шахте. На широких стенках шахты, на уровне дверей микроволновых печей, имеются окна 10, позволяющие образовать одну рабочую камеру 11 из двух микроволновых печей.

Механизированная микроволновая яйцеварка работает следующим образом.

Включают мотор - редуктор 8, который приводит в движение, через ведущие и ведомые шкивы 7, 12, ленточный транспортер 4. Далее загружают яйца 6 в кольцевые ячейки 5 через люк 9, расположенный на широкой стенке шахты. Яйца 6 в кольцевой ячейке 5 ограничены стенками радиопрозрачного короба 3, поэтому не выпадают. При включении микроволновых печей 1 яйца, находящиеся в рабочей камере нагреваются, а во время транспортирования их за пределами печей (за пределами окон 10) температура и давление по всему объему яиц выравниваются. Таким образом, происходит циклическое воздействие электрического поля сверхвысокой частоты на яйца во время их транспортирования. Количество необходимых циклов для полной варки яиц «вкрутую» зависит от мощности микроволновых печей, плотности посадки кольцевых ячеек 5 с яйцами на транспортере и его скорости.

При достижении температуры в белке 80°С выключают микроволновые печи 1 и вынимают яйца 6 из кольцевой ячейки 5 через люк 9. В связи с тем, что белок содержит 87,9% воды, при нагревании в микроволновой печи происходит перегрев жидкости выше точки кипения с задержкой ее вскипания. Это означает, что внезапное бурное вскипание жидкости может произойти после того, как вынули яйца из печи. Поэтому для предотвращения выплескивания компонентов яйца наружу необходимо яйца остудить в комнатной температуре и после чего вскрыть скорлупу. Во время нахождения яиц в рабочей камере компоненты яйца нагреваются токами поляризации, а за пределами камеры происходит выравнивание температуры за счет теплопередачи от желтка к белку.

В настоящее время варка яиц в микроволновых печах не проводится [1, 2], так как при нагревании давление внутри яйца резко увеличивается, что приводит к разрушению его скорлупы и взрыву. Основные причины взрыва яиц в микроволновой печи следующие:

1. Тепловую энергию, выделяемую в единице объема вещества в результате диэлектрического нагрева, характеризируют удельной мощностью, которая прямо пропорциональна фактору потерь, частоте и квадрату напряженности электрического поля. Известно, что электрофизические параметры желтка, а именно фактор потерь, выше 2,5÷4,0 раза, чем у белка при частотах 10⁸÷10⁹ Гц. Это значит, желток в 2,5÷4 раза быстрее нагревается, чем белок на разрешенных частотах ЭМП. В соответствии с международным соглашением для промышленного применения разрешено использовать 915 МГц и 2450 МГц.

2. Теплоемкость белка в 1,5 раза выше, чем желтка. Температура нагрева компонентов яйца при известных энергозатратах на варку яиц 0,134÷0,166 кВт·ч/кг обратно пропорциональна их теплоемкости.

3. Воздухопроницаемость скорлупы низкая. При перепаде давления 26,6 кПа через 1 см² поверхности скорлупы куриных яиц в 1 минуту проходит 19,5 см³ газа, через поверхность скорлупы, занимаемой воздушной камерой, газ проходит со скоростью 11,38 см³/с.

4. Тепловое воздействие электромагнитного поля сверхвысокой частоты специфично. Специфическое воздействие электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) - это нагрев с центра, за счет токов поляризации, т.е. в первую очередь начинает нагреваться желток. СВЧ-нагрев обеспечивает высокую концентрацию энергии в единице объема при сравнительно малых значениях напряженности электрического поля. Такой нагрев позволяет реализовать виды распределения источников тепла в нагреваемых объектах, неосуществимые при традиционном нагреве. При этом градиенты давления, температуры, влажности направлены от центра к периферии, т.е. от желтка.

Учитывая особую структуру яйца и электрические свойства его компонентов, проанализировав причины их взрыва в микроволновой печи, сделали нижеприведенный вывод.

Варка яиц в микроволновой печи возможна при соблюдении следующих требований.

1. Яйца необходимо транспортировать внутри рабочей камеры микроволновой печи для равномерного воздействия ЭМП СВЧ по всему объему яйца.

2. Одновременно при транспортировании яйца должны вращаться вокруг своей большой оси, так как размеры яйца соизмеримы длиной волны (длина волны 12,24 см).

3. Скорость транспортирования яиц должна быть согласована с временем СВЧ-нагрева, скоростью теплопередачи от желтка к белку и газопроницаемостью скорлупы яйца.

4. С учетом статического разрушающего усилия при передвижении яиц по рабочей поверхности скорость транспортирования их должна быть меньше критической (0,37÷0,63) м/с (если рабочая поверхность сталь).

5. Скорость транспортирования яиц через рабочую камеру должна быть согласована мощностью печи, количеством яиц и критической скоростью нагрева желтка.

С учетом всех причин, вызывающих взрыв яйца в микроволновой печи, и требований, предъявляемых к проектированию СВЧ-установок, разработана механизированная микроволновая яйцеварка шахтного типа.

Источники информации

1. 2001...2003 ИФ-Регион, all rights reserved.

2. Subscribe. Ru: Новости науки, техники и технология от Sci Techi-brary. http/www.Scitec library.ro/ros/catalog/pages/1227.html.

3. Технологическое оборудование пищевых производств / Б.М.Азаров и др. - М.: Агропромиздат, 1988. - 463 с. (см. стр.338).

4. Использование СВЧ-излучение в технологии пищевых продуктов / Пищевая промышленность, 1988 №4 (55 стр.).

Изобретение относится к приготовлению пищи, в частности к варке яиц. Микроволновая яйцеварка шахтного типа содержит механизм для перемещения яиц, представляющий собой ленточный транспортер с кольцевыми ячейками, расположенный в радиопрозрачном коробе. Короб установлен в алюминиевой шахте, проходящей через рабочую камеру, образованную между двумя противоположно установленными микроволновыми печами без дверей. Технический результат заключается в ускорении процесса варки яиц, обеспечении компактности устройства для использования в небольших предприятиях общественного питания. 2 ил.

Микроволновая яйцеварка шахтного типа, содержащая механизм для перемещения яиц, представляющий собой ленточный транспортер с кольцевыми ячейками, расположенный в радиопрозрачном коробе, причем последний установлен в алюминиевой шахте, проходящей через рабочую камеру, образованную между двумя противоположно установленными микроволновыми печами без дверей.