Свч-сушилка сухарного хлеба

Свч-сушилка сухарного хлеба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве сухарей из хлебопродуктов . Целью изобретения является повышение производительности за счет неравномерного нагрева продукта и формирования в нем градиента давления. Устройство состоит из СВЧ-генератора 1, передающей линии-волновода 2, апяикатора-волновода 3, содержащего участок 4 с прямоугольным волноводом постоянного сечения и конечный участок с двумя симметрично расходящимися короткозамкнутыми частями 5 с убывающими сечениями. Продукт 9 по транспортеру 8 поступает в аппликатор 3. Поступающая сквозь щель 7 СВЧ-энергия на участке 4 разогревает продукт до 100°С и выше, после чего в расходящихся частях 5 конечного участка аппликатора 3 происходит выдавливание влаги из центральной части продукта на его периферию. 6 ил..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

00. 4 4 (JI иг.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4397603/13 (22) 28.03.88 . (46) 15.03.92, Бюл. f+ 10 (71) Институт прикладной физики AH МССР (72) Л.Д.Иванов, M.Ê.Áoèoãà, Ю.Н.Гордеев и С.В.Данилеско (53) 664,036(088.8) (56) СВЧ-энергетика. Под ред. Э.Окресс, т.

2, M.: Мир, 1971, с. 178.. (54) СВЧ-СУШИЛКА СУХАРНОГО ХЛЕБА (57) Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве сухарей из хлебопро.дуктов. Целью изобретения является . повышение производительности за счет неравномерного нагрева продукта и форми„,.Я „„1718775 А1 (я)ю А 23 L 1/025, 3/26, Н 05 В 6/64 рования в. нем градиента давления.

Устройство состоит иэ СВЧ-генератора 1, передающей линии-волновода 2, апликатора-волновода 3, содержащего участок 4 с прямоугольным волноводом постоянного сечения и конечный участок с двумя симметрично расходящимися короткозамкнутыми частями 5 с убывающими сечениями. Продукт 9 по транспортеру 8 поступает в аппликатор 3. Поступающая сквозь щель 7

СВЧ-энергия на участке 4 разогревает продукт до 100 С и выше, после чего в расходящихся частях 5 конечного участка аппликатора 3 происходит выдавливание влаги из центральной части продукта на его периферию. 6 ил.

1718775

20

30

40

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве сухарей из хлебопродуктов.

Известны сушилки сухарного хлеба при радиационно-конвективном способе энергоподвода.

Обезвоживание хлебопродуктов в таких сушилках является длительным процессом, требующим больших энергозатрат.

Известно также удаление части влаги из материала при электроконтактном энергоподводе. Устройство представляет собой два плоских электрода, между которыми находится тесто. При пропускании тока промышленной частоты происходит выделение тепла во всем обьеме продукта, В процессе выпечки происходит удаление части влаги . до влажности не ниже 45%, дальнейшее удаление невозможно из-за резкого роста электрического сопротивления хлебопродукта;

В хлебе остается значительное количество свободной влаги (около 25%), которую в дальнейшем удаляют в традиционных сушилках, что значительное удлиняет процесс сушки.

Известна также СВЧ-сушилка в поле бегущей волны, содержащей СВЧ-генератор, аппликатор в виде регулярного прямоугольного полновода со щелью в широкой стенке.

Однако влага из материала удаляется в основном за счет фазового перехода "жидкость-пар". Вместе с тем выпаривание всей свободной влаги из продукта с высоким влагосодержанием экономически не выгодно из-за отсутствия совершенных генераторов.

Цель изобретения — повышение производительности за счет неравномерного нагрева продукта и формирования в нем градиента давления.

Поставленная цель достигается тем, что аппликатор состоит из двух сопряженных участков, конечный из которых состоит из двух симметрично расходящихся частей с убывающими сечениями, разделенных пассивной зоной, отношение длины участка с постоянным сечением к длине частей с переменными сечениями равно 0,25-0,4, угол между участками переменного сечения равен 10 -10з град.

Выполнение аппликатора в виде волновой линии, состоящей из участка с постоянным сечением, переходящего в две сопряженные симметрично расходящиеся части с убывающими сечениями,. разделенные пассивной зоной, позволяет осуществить неравномерный прогрев образца, при котором первоначально прогреваются центральные слои материала, а затем его периферийные участки. Такой неравномерный нагрев позволяет формировать в образце градиент давления, под действием которого выдавливается часть свободной влаги беэ фазового перехода, что существенно повышает эффективность использования СВЧэнергии. Время удаления свободной влаги иэ центральной части продукта составляет

20-30 от общей продолжительности обезвоживания материала, следовательно, длина участка волновода с постоянным сечением должна составлять 25-40 от длины конечного участка с сечениями убывающими, Перемещение активной зоны на конечном участке аппликатора-волновода обеспечивается за счет симметрично расходящихся под углом конечных частей аппликатора. Величина этого угла зависит от времени удаления связанной влаги и определяется соотношением р = зййя, где

1 — наибольший размер обрабатываемого продукта, L2 — длина симметрично расходящихся короткозамкнутых частей волноводааппликатора, Размеры сушилки заданной производительности Lo определяются временем подвода энергии к данному продукту, Величина подводимой энергии должна быть достаточной для достижения среднего влагосодержания продукта 25%. Мощность

СВЧ-генератора можно опеделить из уравнения баланса энергии

Q = С (1к- b)Gnp + К 2 Ф/6пр, где С вЂ” удельная теплоемкость продукта, Дж/кг. К;

t», н — конечная и начальная температуры продукта, С, К вЂ” коэффициент, учитывающий долю влаги, удаляемую без фазового перехода;

; - скрытая теплота фазового перехода;

W — влажность продукта, кг/кг;

G>p — производительность сушилки, кг/с.

Сравнена предлагаемого устройства с известным показывает, что оно отличается выполнением аппликатора в виде волновода с двумя сопряженными участками, конечный из которых состоит из двух расходящихся частей с убывающими сечениями, разделенными пассивной зоной, Сравнение заявляемого решения с прототипом и с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить признаки, отличающие заявляемое

1718775 дальнейшем поодвижении хлебопродукта 40 на конечный участок 5, где область взаимодействия смещается от центра к периферии. за счет двух симметрично расходящихся частей 5 с убывающими переменными сечениями, происходит удаление свободной и 45 части связанной влаги из периферийных участков. Уменьшение размеров узкой стенки позволяет компенсировать убыль мощности СВЧ-поля за счет уменьшения объема устройство от прототипа, что соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг.1 показана конструкция СВЧ-сушилки в поле бегущей волны; на фиг.2 — то же, вид сбоку; на фиг.3 — разрез А-А на фиг,2; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 и 6 — схемы распределения напряженности СВЧ-поля на участке аа и бб соответственно.

СВЧ-сушилка состоит иэ СВЧ-генератора 1, передающей линии-волновода 2, аппликатора-волновода 3, содержащего участок 4 с прямоугольным волноводом постоянного сечения и конечный участок с двумя симметрично расходящимися короткозамкнутыми частями 5 с убывающими сечениями, разделенными пассивной зоной 6, щель 7 в широкой стенке аппликатора

3, транспортера 8, на котором находится обрабатываемый продукт 9 и защита 10:ет

CB V-излучения.

СВЧ-сушилка работает следующим образом.

Свежеиспеченный хлеб (влажностью

45-607) 9 по транспортеру 8 поступает в аппликатор 3 со стороны участка 4 постоямного сечения, сверхвысокочастотное поле, генерируемое источником 1, распространяется по волноводу 2 в аппликатор 3 на участок 4, где происходит взаимодействие хлебопродукта с СВЧ-полем, ра -меры ait.тивной зоны не превышают 25 от характерного размера обрабатываемого продукта, в результате чего в центральнОЙ области происходит разогрев продукта до температуры свыше 100 С и формируется . градиент общего давления, под действием которого часть влаги выдавливается иэ хлебопродукта без фазового перехода. При

35 активной зоны в продукте. Скорость транспортера подбирается такой, что время обработки хлебопродукта не превышает 3 мин, причем отношение времени обработки на участке 4 постоянного сечения к общей продолжительности сушки сухарного хлеба составляет 0,2-0,32, а отношение длины участка 4 с постоянным сечением к длине частей 5 убывающего сечения равно 0,250,4. Для предотвращения механического разрушения продукта возможно применеwe упругого каркаса.

ll р и м е р. Свежеиспеченный хлеб 9 влажностью 45-60 g при температуре не ниже 80 С поступает на транспортер 8 со скоростью 4 м в 1 мин в аппликатор 3 размером

12 м со стороны участка 4 постоянного сечения размером 4 м, где взаимодействует с СВЧ-полем, генерируемым источником 1. Размеры участка 4 волновода равны 90х45 мм . В результате в центральной области происходит разогрев продукта до температуры свыше 100 С в области максимальной напряженности СВЧ-поля (фиг.5), при этом происходит выдавливание части влаги из центральных областей к периферии.за счет избыточного давления без фазового перехода, при дальнейшем продвижении хлебопродукта на участок 5 длиной 8 м (фиг,4) область взаимодействия смещается от центра к периферии за счет симметрично расходящихся частей србывающим сечением от 90х22 до 90х10 мм . Распределение поля показано на фиг,6, в этом случае происходит удаление свободной и части связанной влаги, Формула изобретения

СВЧ-сушилка сухарного хлеба, содержащая СВЧ-генератор, передающую линию, волновод-аппликатор с щелью. транспортер, защиту от СВЧ-излучения, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности за счет неравномерного нагрева продукта и формирования в нем градиента давления, волновод-аппликатор имеет два сопряженных участка, конечный из которых состоит из двух симметрично расходящихся частей с убывающими сечениями.

1718775

Составитель В.Чельцов

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор S.Äàíêî

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 709 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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