СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2011 года по МПК A23B4/05 A22C11/00 

Изобретение относится к мясоперерабатывающей отрасли пищевой промышленности, а именно к способам термической обработки колбасных изделий.

Известен способ термической обработки ливерных колбас в варочно-холодильной установке В2-ФЛЛ/2, заключающийся в нагревании колбасных батонов в воде с температурой 75-95°С, выдержке до достижения в центре батонов температуры 72°С и охлаждения в холодной воде с температурой не выше 6°С до достижения в центре батона после охлаждения 8°С (см. каталог «Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслей АПК», том 1, часть 1, Мясная промышленность, изд-во АгроНИИТЭИИТО, Москва, 1990 г., стр.140-142).

Недостатками данного способа является то, что нагревание, выдержка и охлаждение колбасных батонов происходит в неподвижной или малоподвижной среде жидкого (водного) энергоносителя. Вследствие этого между поверхностью батонов и водным энергоносителем с температурой 75-95°С образуется пограничный слой, который препятствует передаче тепла от горячей воды к поверхности батона, замедляя процесс варки. Аналогично и при охлаждении, пограничный слой препятствует отдаче тепла в обратном направлении от батонов в холодную воду, замедляя процесс охлаждения. Таким образом, известный способ термической обработки ливерных колбас требует значительных затрат рабочего времени и приводит к снижению производительности труда.

Задачей изобретения является снижение энергетических затрат на обработку колбасных изделий при сохранении качества готовой продукции.

Для решения указанной задачи в способе термической обработки колбасных изделий, предусматривающем нагревание в жидкой среде, выдержку и охлаждение, колбасные изделия помещают в псевдокипящий объем нагревательной среды, создаваемый путем подачи сжатого воздуха внутрь объема энергоносителя, а охлаждение осуществляют в псевдокипящем объеме хладагента.

Температура подаваемого сжатого воздуха на всех ступенях нагревания должна быть выше температуры жидкой нагревательной среды, что позволяет быстрее стабилизировать рабочую температуру и оптимизировать режимы термообработки.

На этапах выдержки сжатый воздух переводят на циклическую подачу и выравнивают его температуру с температурой жидкого энергоносителя, поскольку это позволяет проводить процесс термической обработки колбасных изделий без разрыва оболочки и нарушения структуры фарша в батоне.

Проведение данного процесса в жидкой нагревательной среде существенно снижает энергозатраты по сравнению с обработкой в среде пара, т.к. нет необходимости нагревать жидкий энергоноситель до парообразного состояния.

Ступенчатое нагревание в несколько этапов позволяет сохранить целостность оболочки и равномерный нагрев внутренних и внешних слоев фарша.

Горячий жидкий энергоноситель используют в повторных технологических операциях, а также для повышения температуры сжатого воздуха, создающего псевдокипящий объем жидкой нагревательной среды.

На чертеже схематически изображено устройство, поясняющее способ термической обработки колбасных изделий.

Способ осуществляют следующим образом.

Котел 1 заполняют водой с температурой 40°С. В корзину 2 произвольно (хаотично) загружают колбасные батоны 5, предназначенные для термической обработки. С помощью какого-либо подъемного механизма помещают корзину 2 в котел 1 так, чтобы все батоны 5 были покрыты слоем воды. Котел 1 закрывают крышкой 3. В воду по трубопроводу 7 подают нагретый до 50°С сжатый воздух. Воздух, выходя из отверстий трубопровода 7, образует множество воздушных пузырьков 6, которые, поднимаясь вверх, проходят через корзину 2, создавая в ней псевдокипящий объем 4 воды.

До погружения в воду колбасные батоны 5 имели температуру 14-16°С, из-за этого температура в котле 1 начинает падать. Вокруг батонов 5 образуются пограничные прослойки жидкости с пониженной температурой, которые затрудняют проникновение к поверхностям батонов нагретых молекул.

Воздушные пузырьки 6, проходя через корзину 2, за счет своей кинетической энергии движения разрушают эти пограничные прослойки жидкости и ускоряют проникновение нагретых молекул воды к поверхности батонов. При этом сами пузырьки 6 являются также носителями горячих молекул.

Пузырьки 6 горячего сжатого воздуха отдают часть тепла воде, стабилизируя ее температуру на уровне 40°С и натыкаясь на поверхности батонов, передают свой тепловой потенциал через оболочку непосредственно слоям фарша. Это существенно ускоряет проникновение тепла в середину батонов 5 и равномерное нагревание их по всему объему. Связанное с этим ускорение биофизических и биохимических процессов, протекающих в фарше, способствует более равномерному формированию в батонах 5 структуры, характерной для вареных колбас.

После стабилизации температуры воды в котле 1 температуру сжатого воздуха понижают до температуры воды (40°С), переводят подачу воздуха на циклический режим и выдерживают в течение 20 минут.

Затем включают постоянную подачу горячего воздуха и поднимают температуру воды до 60°С, выравнивают температуру воды и сжатого воздуха, переводят подачу последнего на циклический режим и выдерживают 30 минут.

Далее опять включают горячий воздух в постоянном режиме, устанавливают максимальную температуру воды 80°С, отключают подачу сжатого воздуха, прекращают псевдокипение воды и выдерживают до получения в центре батонов 5 температуры не менее 72°С.

Варка колбасы заканчивается и плавно переходит в процесс охлаждения готовой продукции. В котел 1 подают холодную воду с температурой 15-20°С, одновременно откачивая горячую воду в буферную емкость (на чертеже не показана) для использования горячей воды в следующем цикле варки колбасы и нагрева сжатого воздуха.

После замены горячей воды на холодную включают постоянную подачу холодного сжатого воздуха с температурой 15°С. В течение 10-15 минут, в зависимости от диаметров батонов 5, пузырьки 6 сжатого воздуха, поднимаясь вверх, образуют псевдокипящий объем 4 воды вокруг батонов 5, способствуют интенсивному проникновению теперь уже холодных молекул воды и воздуха к нагретым поверхностям колбас, ускоряя процесс охлаждения готовой продукции.

При достижении в центре батонов 5 температуры 20°С процесс охлаждения заканчивается. Выключают подачу сжатого воздуха, открывают крышку 3, вынимают корзину 2 из котла 1, удаляют из нее готовую продукцию, которую направляют в холодильник, а в корзину 2 загружают новую порцию колбасных батонов 5, снова помещают заполненную корзину 2 в котел 1, где заранее приготовлена вода с температурой 40°С. Включают подачу горячего сжатого воздуха и процесс варки и охлаждения колбасных батонов повторяется.

Таким образом, за счет создания псевдокипящего объема воды вокруг батонов 5 с помощью сжатого воздуха происходит ускорение термических процессов обработки колбасных изделий, а вторичное использование тепла для нагревания сжатого воздуха характеризует этот способ как энергосберегающий.

Изобретение предназначено для использования в мясоперерабатывающей промышленности при термической обработке мясных изделий, например колбас. Обрабатываемое изделие помещают в объем нагревательной среды и в нее через отверстия трубопровода подают сжатый воздух. Температура воздуха выше температуры жидкой среды. Нагревание и выдержку производят ступенчато. Охлаждение осуществляют в объеме хладагента при постоянной подаче в него холодного сжатого воздуха. Изобретение обеспечивает сокращение времени термической обработки, уменьшение энергозатрат и повышение производительности труда. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ термической обработки колбасных изделий, предусматривающий нагревание колбасных батонов в жидкой среде, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что нагревание и выдержку производят ступенчато, при этом на всех ступенях при этапе нагрева для разрушения пограничного слоя жидкости около поверхности изделий в жидкую нагревательную среду подают через отверстия трубопровода сжатый воздух, температура которого выше температуры жидкой среды, и ведут процесс до выравнивания температуры жидкой среды с температурой воздуха, при выдержке производят циклическую подачу воздуха, а охлаждение осуществляют в объеме хладагента при постоянной подаче в него холодного сжатого воздуха.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед охлаждением нагретую жидкую среду откачивают в буферную емкость и используют для нагрева сжатого воздуха.