Способ получения коптильного препарата и устройство для его осуществления

Способ получения коптильного препарата и устройство для его осуществления

Реферат

 

Изобретение может быть использовано при получении коптильных препаратов для придания пищевым продуктам специфических вкусоароматических свойств копчености. Коптильный препарат получают путем осаждения частиц дымовых газов на подложке импактора и укрупнения их. Диаметр сопла и скорость проходящего через него аэрозоля , а также расстояние до подложки подобраны с таким расчетом, что при просасывании аэрозоля, состоящего из смеси дисперсной фазы дыма и капелек воды, через импактор частицы дыма с диаметром 0,01-0,5 мкм не огибают подложку, а ударяясь об нее, остаются на подложке. После достижения критической массы связанные частицы стекают с подложки в сборник. Устройство для получения коптильного препарата включает источник газов, абсорбер, сепаратор, охлаждаемый контур, средства для сбора газа в атмосферу, накопитель и укрупнитель. Изобретение позволяет повысить эффективность улавливания частиц газа и упростить конструкцию устройства. 2 с.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при получении коптильных препаратов для придания пищевым продуктам специфических вкусоароматических свойств копчености.

Известно устройство для получения коптильного препарата [1], включающее дымогенератор, абсорбционную колонну с распределенными в ней форсунками для ввода и диспергирования жидкости, насадкой для увеличения поверхности контакта и жалюзийным каплеотделителем, сепаратором, охлаждаемый жидкостный контур с устройством для подачи жидкости в колонну и возврата в контур и средства для подачи газов из дымогенератора в колонну, вывода их из абсорбера и сбора.

Недостатками устройства [1] являются низкая производительность и большие габаритные размеры, недостаточная эффективность процессов абсорбции и сепарации.

Известен способ получения коптильного препарата [2], включающий источник газов (дымогенератор), абсорбер, содержащий вихревую контактную камеру и центробежный сепаратор, рециркуляционный газовый контур, жидкостной контур со средствами подачи жидкости в абсорбер, охлаждения, очистки от механических примесей, залива и слива, жидкостно-газового эжектора для подачи газов в абсорбер.

Недостатком устройства [2] является неполное улавливание жидкостью коптильных веществ и связанная с этим низкая эффективность процесса абсорбции.

Даже самая эффективная обработка дыма водой имеет низкую степень улавливания дисперсной фазы коптильных компонентов [3]. Капли воды минимального размера 20 - 30 мкм не могут улавливать основную массу коптильных частиц дымовых газов размером 0,1-0,5 мкм, которые составляют около 70% от всей массы коптильных компонентов дисперсной фазы дымовых газов [4].

Известно, что в приобретении вкуса и аромата копченого продукта участвует и паровая, и дисперсная фаза [4, 5], в то время как в создании цвета копченого продукта главная роль принадлежит дисперсной фазе. Поэтому коптильные препараты, полученные при помощи обработки дымовых газов только водой, не обеспечивают копченым продуктам свойственного им цвета. В связи с этим недостатком всех существующих способов получения коптильных препаратов является неполное улавливание жидкостью коптильных веществ и низкая эффективность процесса абсорбции.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса абсорбции и упрощение конструкции устройства.

Указанная цель достигается тем, что после абсорбции летучих продуктов пиролиза древесины жидкостью в дымоводяном насосе эжекторного типа дальнейшее улавливание частиц происходит в импакторе (укрупнителе и накопителе частиц) методом укрупнения частиц. Метод укрупнения частиц основан на сепарации частиц в импакторе. Диаметр сопла укрупнителя частиц, расстояние его до подложки и скорость проходящего через него аэрозоля подобраны с таким расчетом, что при просасывании через укрупнитель частиц аэрозоля, состоящего из смеси дисперсионной среды - дыма и капелек воды, частицы дыма диаметром 0,01 - 0,5 мкм, обладающие большей инерционной способностью, чем парогазовая среда, не огибают подложку, а, ударяясь об нее, остаются на подложке. При достижении критической массы связанные частицы стекают с подложки в накопитель, не нарушая при этом настройки укрупнителя частиц. Подложка представляет собой пластину из нержавеющей стали.

Упрощение конструкции достигается за счет исключения из устройства [2] объемной и сложной по конструкции вихревой контактной камеры и контура рециркуляции газов.

Сущность способа заключается в том, что коптильный препарат получают путем осаждения частиц дымовых газов на подложке укрупнителя частиц и укрупнения их, при этом диаметр сопла укрупнителя, расстояние его до подложки и скорость проходящего через него аэрозоля подобраны с таким расчетом, что при просасывании аэрозоля, состоящего из смеси дисперсной фазы дыма и капелек воды, через укрупнитель частицы дыма с диаметром меньше 1 мкм вследствие большей инерционной способности, чем парогазовая среда, не огибают подложку, а, ударяясь об нее, остаются на подложке. После достижения критической массы связанные частицы стекают с подложки, не нарушая при этом настройки укрупнителя частиц.

На чертеже представлена блок-схема получения коптильного препарата.

Блок-схема содержит дымогенератор 1 с электрическим нагревателем 2, дымоводяной насос эжекторного типа 3, накопитель жидкости 4, укрупнитель частиц 5, вакуумный насос 6, холодильник 7, циркуляционный насос 8, блок управления 9.

Сущность устройства заключается в том, что в результате нагрева опилок с помощью электрического нагревателя 2 образующийся в дымогенераторе 1 при пиролизе древесины дым всасывается дымоводяным насосом эжекторного типа 3, где происходит предварительная абсорбция паровой фазой коптильных веществ и захват водой дисперсных частиц дыма. Затем дымовоздушная смесь попадает в накопитель 4 для отделения паровой фазы коптильных компонентов, крупных смолистых и сажевых соединений, а также дисперсной фазы коптильных веществ размерами более 1 мкм. Образующийся в свободном пространстве накопителя аэрозоль, содержащий во взвешенном состоянии не захваченные водой частицы размерами меньше 1 мкм, всасывается через сопло укрупнителя частиц 5 вакуумным насосом 6 в укрупнитель частиц 5, и после достижения критической массы связанные частицы газа стекают с подложки в накопитель жидкости 4, где охлаждаются холодильником 7. Циркуляционный насос 8 служит для насыщения жидкости коптильными веществами до необходимой концентрации. Процесс получения коптильного препарата управляется блоком управления 9. Состав коптильных препаратов, полученных за одинаковую продолжительность работы установок по способу [2] и по предлагаемому изобретению, представлен в таблице.

Результаты экспериментов показали, что при одной и той же продолжительности работы установок по способу [2] и предлагаемому изобретению количество основных коптильных компонентов: карбонильных соединений и фенолов в коптильной жидкости, полученной по предлагаемому изобретению, накапливается почти в два раза больше, что свидетельствует об эффективности данного изобретения. Общая кислотность полученных коптильных препаратов отличается незначительно. Содержание бенз(а)пирена не превышает допустимых значений.

Устройство работает следующим образом. Перед началом работы в накопитель жидкости 4 заливается вода, которая охлаждается холодильником 7. Полученный при пиролизе древесины в дымогенераторе 1 газ всасывается в дымоводяной насос 3 эжекторного типа и смешивается с водой. Здесь происходит предварительная абсорбция паровой фазой коптильных веществ и захват водой дисперсных частиц дыма. Затем дымовоздушная смесь попадает в накопитель жидкости 4, где происходит расслоение дымовоздушной смеси. В воде остается паровая фаза коптильных компонентов, крупные смолистые и сажевые соединения и дисперсная фаза коптильных компонентов размерами более 1 мкм. В свободном пространстве накопителя жидкости 4 находятся во взвешeнном состоянии не захваченные водой частицы размерами меньше 1 мкм, а также испарения жидкости (аэрозоль). Образующийся аэрозоль всасывается через сопло укрупнителя частиц 5 вакуумным насосом 6 в укрупнитель частиц 5, накапливается на подложке укрупнителя частиц 5, и после достижения критической массы связанные частицы газа стекают с подложки в накопитель, где охлаждаются холодильником 7 до температуры 5-10^oC, что позволяет осуществить лучшее разделение водорастворимой части жидкости и осаждаемых смол. Насос 8 обеспечивает рециркуляцию жидкости для насыщения ее коптильными веществами до необходимой концентрации.

Источники информации 1. Бурдуков А.П., Гольдштик М.А., Дорохов А.Р. и др. Тепло- и массоперенос в закрученном газожидкостном слое. Журнал прикладной механики и технической физики. 1981, N 6, с. 129-136.

2. Патент РФ N 95105296, кл. 6 A 23 В 4/044, 1995.

3. Пащенко С.Э., Сабельферд К.К. Атмосферный и технический аэрозоль // Новосибирск, 1992.

4. Русанов В.В. Разработка и исследование способа и конструкции аппарата для получения коптильной жидкости в ионизированной среде. Автореферат канд. дисс., М., 1979.

5. Курко В.И. Методы исследования процесса копчения и копченых продуктов.- М.: Пищевая промышленность, 1977.

Формула изобретения

1. Способ получения коптильного препарата, состоящий в абсорбции летучих продуктов пиролиза древесины жидкостью, циркулирующей по охлаждаемому контуру, и включающий ввод компонентов в абсорбер, их диспергирование и проведение контакта, сепарацию, отличающийся тем, что сепарацию частиц осуществляют путем всасывания вакуум-насосом аэрозоля через сопло укрупнителя частиц для отделения при ударе о подложку частиц дыма диаметром меньше 1 мкм и их накапливания, а после достижения критической массы частицы газа стекают с подложки в сборник.

2. Устройство для получения коптильного препарата, включающее источник газов, абсорбер для проведения контакта, сепарации газов и жидкости, охлаждаемый жидкостный контур со средствами подачи жидкости в абсорбер и возврата ее в контур и средства перемещения газов, включающие средства ввода газов в абсорбер из источника, вывода их из абсорбера и сброса в атмосферу, отличающееся тем, что абсорбер дополнительно содержит накопитель и укрупнитель частиц газа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2