УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАРОВАКУУМНОЙ ОБРАБОТКИ МЯСА Советский патент 1992 года по МПК

Изобретение относится к мясной промышленности, а именно к устройствам для обработки мясного сырья острым насыщенным паром под вакуумом как при размораживании, так и при посоле и перемешивании.

Известно устройство для размораживания пищевых продуктов, включающее вакуумную камеру с герметично закрываемой крышкой и ванну с обогревателем. Камера оснащена перфорированным барабаном, установленным с возможностью вращательного движения и поворота в вертикальной плоскости [1].

Недостатком известной конструкции является недостаточная интенсивность перемешивания, сложность конструкции с учетом эксплуатации установки под вакуумом и слабая эффективность парообразования. Кроме этого, в процессе размораживания происходит некоторая потеря легкорастворимых белков, так как перемешивание осуществляется в перфорированном барабане, часть белка теряется с поверхности сырья при обработке на всем протяжении процесса.

Известно также устройство для паровакуумной обработки мяса, представляющее собой вакуумную камеру с эллиптическим днищем и коническим верхом. Камера через полые оси укреплена на раме и приводится во вращение от электропривода через цепную передачу. Вакуумирование и подача насыщенного пара осуществляются через полые беи камеры посредством сообщения их с вакуумной системой и автономным парогенератором [2].

Недостатком известной конструкции является сложность изготовления и эксплуатации установки, невысокая эффективность перемешивания и низкий КПД обработки мясного сырья насыщенными парами низких температур и, как следствие, низкая, производительность. Кроме этого, установка имеет немалую металлоемкость и занимает сравнительно большую плошадь.

Цель изобретения - повышение эффективности обработки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для паровакуумной обработки мяса, содержащее вакуумную камеру с окнами для соединения с вакуумной системой и приспособление для подачи теплоносителя, снабжено установленным в камере приспособлением для перемешивания, включающим водило с лопастью, образованной двумя установленными под углом 160-170° пластинами, одна из которых расположена под углом 130-140° относительно водила, а вакуумная камера представляет собой цилиндрический барабан, четвертая часть боковой поверхности которого образована двумя прямолинейными стенками, окна для соединения с, вакуумной системой размещены на одной из стенок, а приспособление для подачи теплоносителя включает установленные у окон форсунки для подачи теплоносителя и соединенные с последними нагревателями.

На фиг.1 представлена вакуумная камера, поперечное сечение; на фиг.2 -устройство, общий вид.

Устройство для паровакуумной обработки мяса содержит вакуумную камеру 1, представляющую собой барабан цилиндрической формы, четвертая часть боковой поверхности которого образована двумя прямолинейными стенками, торец барабана снабжен крышкой 2. Камера 1 укреплена на раме 3 посредством осей 4. Внутри камеры 1 установлены форсунки 5, а между ними окна 6 откачки несконденсированных паров, причем окна 6 расположены в одной плоскости с форсунками 5. Для обеспечения подачи жидкости с заданной температурой к форсункам 5 служит нагревательный элемент 7, расположенный сверху камеры 1. В центре камеры 1 закреплено приспособление для перемешивания мяса, состоящее из водила 8 с лопастью 9, образованной двумя установленными под углом 160-170° пластинами, одна из которых расположена под углом 130-140° относительно водила 8.

Кроме этого, устройство содержит систему 10 откачки, поворотное приспособление 11, узел 12 приготовления раствора посолочных ингредиентов, пульт 13 управления и загрузочное устройство 14.

Устройство работает следующим образом.

При открытой крышке 2 вакуумная камера 1 располагается вертикально, загружается обрабатываемым сырьем, после чего крышка 2 закрывается, и происходит вакуумирование камеры 1. Одновременно камера 1 выставляется в рабочее положение поворотом на paм 3 под углом 20-40° относительно горизонтали. Включается приспособление для перемешивания мяса. По достижении рабочих параметров вакуума открывается подача подогретой до необходимой температуры жидкости к форсункам 5. За счет разрежения происходит вспрыск мелкодисперсной жидкости, переходящей в вакууме в пар, в рабочую зону непосредственно на продукт; При необходимости через форсунки 5 может осуществляться подача посолочных ингредиентов раствора, ароматизаторов, фосфатов, нитритов и других компонентов, необходимых для того или иного технологического процесса (при посоле, массировании и др.). В сочетании с активным перемешиванием, темп которого возможно менять за счет изменения числа оборотов, сырье обрабатывается до готовности, после чего камера 1 разгерметизируется, и за счет наклона камеры 1 с одновременным поворотом приспособления для перемешивания мяса происходит выгрузка.

В случае расположения одной из пластин лопасти под углом меньше 130° относительно водила при предложенной компоновке, перемешивающего устройства не обеспечивается подача сырья в наиболее эффективную зону обработки, сырье (измельченное мороженое и охлажденное мясо) ссыпается, а выше 140° при подъеме водила 8 продукт также ссыпается до подвода в зону обработки и находится на лопастяхконструкции до 20° хода водила.

Если пластины лопасти установлены под углом меньше 160°, то слой продукта более глубокий, а профиль заполнения сырьем не способствует эффективной обработке насыщенным паром, так как поверхность обработки расположена под более острым углом к факелу мелкодисперсной фракции из форсунки 5, а если этот угол составляет более 170°, то количество продукта, подаваемого непосредственно в зону обработки, незначительное и, как следствие, снижается КПД паровакуумной обработки.

Учитывая, что подаваемая к форсункам жидкость является несколько перегретой для данного разрежения и, как следствие, обладает высокой теплотой парообразования, при подаче в вакуумированный объем она быстро переходит в насыщенный пар, теряя при переходе некоторое количество теплоты. Интенсивность перехода прямо пропорциональна удалению от форсунок. Подавая обрабатываемое сырья при помощи приспособления для перемешивания мяса непосредственно в зону образования факела мелкодисперсной фракции теплоносителя, обеспечивается наиболее эффективный теплообмен между продуктом и теплоносителем. Необходимо при этом принять во внимание, что удельная теплоемкость мелкодисперсной фракции выше, чем аналогичная величина у насыщенного пара, что также оказывает влияние на интенсификацию теплообмена при размораживании и посоле обрабатываемого сырья.

Расположение форсунок исключает возможность их загрязнения (забивки) обрабатываемым сырьем, а также позволяет эффективно использовать их при введении посолочных ингредиентов, а также проведения санитарной обработки оборудования без специальных устройств, улучшая условия его обслуживания.

Эффективность обработки также зависит от скорости откачки несконденсированных паров при изотермическом процессе для поддержания рабочей степени разрежения при помощи вакуумной системы. Скорость откачки несконденсированных насыщенных паров тем выше, чем ниже их температура. Таким образом, обеспечивается более быстрая откачка насыщенных несконденсированных паров с меньшей удельной теплоемкостью, что позволяет добиться более высокого КПД теплообмена продукт -теплоноситель за счет исключения откачки мелкодисперсной фракции теплоносителя с более высокой температурой, а также позволяет стабильно обеспечивать рабочие параметры процесса Р и Т. Окно откачки по отношению к форсункам подачи теплоносителя расположено таким образом (фиг.1), что обеспечивает наиболее благоприятный циркуляционный режим в рабочей камере, так как направление откачки насыщенных паров противоположно направлению подачи теплоносителя, а само окно находится в "мертвой зоне". При этом исключается возможность попадания сырья в вакуумную систему. Снаружи в верхней части вакуумной камеры расположен нагревательный элемент, обеспечивающий подачу в форсунки воды с определенной температурой. Учитывая, что метод обработки с помощью мелкодисперсной жидкой фракции имеет некоторые преимущества, а рабочая емкость находится под вакуумом, отпадает потребность во вспомогательных устройствах для обеспечения подготовки и подачи теплоносителя в рабочую зону, а также позволяет отказаться от сложной системы подготовки теплоносителя с использованием парогенератора, теплообменника и др, упростив при этом конструкцию, существенно сократить i габаритные размеры и снизить металлоемкость в 2 раза. Одновременно улучшить условия обслуживания и эксплуатации установка.

Система подготовки теплоносителя компактно расположена в верхней части вакуумной камеры (фиг.2), имеет свободный доступ для ремонта и обслуживания. При этом систему подачи теплоносителя возможно эффективно использовать для подачи посолочных ингредиентов (рассола) непосредственно в рабочий объем, не нарушая герметичность системы, подключив к трубопроводу трехходовой кран.

Подачу рассола и ряда других необходимых компонентов возможно вести непосредственно при паровоздушной обработке, используя одну из трех форсунок, что позволяет сократить время процесса в целом.

Конструкция установки позволяет отказаться от сложных полых вакуумных вводов вращения, через которые осуществляется подача и откачка насыщенных паров, значительно упростить конструкцию и увеличить надежность установки. Конфигурация камеры исключает загрязнение подающих форсунок, тем самым обеспечивает их безотказную работу в течение всего процесса, при этом приспособление для перемещения мяса обеспечивает подачу продукта в наиболее эффективную зону обработки, что интенсифицирует, процесс тепломассообмена на 30-40%, за счет чего ускоряется процесс размораживания, посола и др.

Угол наклона лопасти 160-170° обеспечивает сброс продукта в противоположную от окна откачки несконденсированных паров сторону, что также повышает надежность работы устройства, за счет исключения попадания сырья в вакуумный насос. Компоновочное решение устройства позволяет уменьшить размеры, а также металлоемкость устройства в 2 раза по сравнению с прототипом и улучшить условия обслуживания установки.

Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики устройства за счет сокращения вакуумируемого объема, так как снижается время откачки на 100%, а также сопутствующие этому энергозатраты и, как следствие, общее циклическое время процесса, учитывая, что сокращается в 2 раза время разгерметизации камеры. Коэффициент загрузки устройства может достигать 0,5, а при обработке мороженого сырья 0,65, что позволяет несколько увеличить производительность установки. Конструктивное решение устройства позволяет снизить его себестоимость.

Изобретение относится к мясной промышленности, а именно к устройствам для паровакуумной обработки мяса. Целью изобретения является повышение эффективности обработки. Устройство включает вакуумную камеру 1, представляющую собой цилиндрический барабан, четвертая часть боковой поверхности которого образована двумя прямолинейными стенками. Камера 1 укреплена на раме посредством осей 4. Внутри камеры 1 установлены форсунки 5, а между ними выполнены окна б откачки несконденсированных паров. Для обеспечения подачи жидкости с заданной температурой к форсункам 5 служит нагревательный элемент 1. Внутри камеры 1 расположено приспособление для перемешивания мяса, состоящее из водила 8 с лопастью 9, образованной двумя установленными под углом 160-170° пластинами, одна из которых расположена под углом 130-140° относительно водила 8. 2 ил.

Устройство для паровакуумной обработки мяса, содержащее вакуумную камеру с окнами для соединения с вакуумной системой и приспособление для подачи теплоносителя, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обработки, оно снабжено установленным в камере приспособлением для перемешивания, включающим водило с лопастью, образованной двумя установленными под углом 160-170° пластинами, одна из которых расположена пор углом 130-140° относительно водила, а вакуумная камера представляет собой цилиндрический барабан, четвертая часть боковой поверхности которого с образована двумя прямолинейными стенками, окна для соединения с вакуумной системой размещены на одной из стенок, а приспособление для подачи теплоносителя включает установленные у окон форсунки и соединенный с ними нагреватель.