4. Обладнання для копчення

Похожее изображение

Копчення (також вудження) — поєднання дії фізичних і хімічних факторів, які використовують для консервації різних продуктів (м’яса, риби й ін.), що піддаються хімічному впливу речовин, які містяться у димі. Унаслідок копчення частково зневоднюють продукт (відбувається підсушування продукту) й просочування його димом. Останній – це дисперсна система (тверді частки розміром від 100 до 10 нм).

Копчення – це обробка м’ясопродуктів, що полягає у просочуванні коптильними речовинами, які надходять у вигляді коптильного диму в результаті неповного згоряння деревини. Продукт при копченні зазнає змін, що  пов’язані не тільки з дією коптильних речовин, але і з температурним режимом та тривалістю обробки. М’ясопродукти коптять за різних режимів: 18-20°С (холодне копчення), 35-40°С (гаряче копчення), 72-120°С (запікання у димі). Для одержання диму використовують наступні породи деревини (у порядку убування технологічної цінності): бук, дуб, береза, тополя, вільха, осика. Застосування хвойних порід дерев не рекомендується через наявність у них смол, березу можна використовувати тільки без береста.

Крім обробки коптильним димом копчення також проводять шляхом нанесення на поверхню м’ясопродуктів тонкого шару коптильної рідини, отриманої з продуктів неповного згоряння деревини чи суміші синтетичних компонентів.

Класифікація обладнання для копчення.

Для копчення ковбасних виробів застосовують два типи обладнання: безперервної дії (термоагрегати й автокоптилки) та періодичної дії (коптильні шафи й універсальні термокамери).

У термоагрегатах та автокоптилках теплова обробка здійснюється при безперервному русі продукту, у термокамерах продукт послідовно обробляють відповідно до технології (обсмажування, варіння, копчення, охолодження і сушіння).

За способом переміщення продукту термоагрегати можуть бути ланцюговими (колисковими) чи рамними; за характером переміщення усередині агрегату – прохідними і тупиковими; за траєкторією руху – однолінійними, кільцевими чи карусельними.

Термокамери бувають одно- і багатокамерними, стаціонарними і нестаціонарними.

Обладнання для копчення оснащено димогенераторами з регулюючою подачею суміші диму і повітря, кондиціонерами, підігрівниками повітря (калориферами), вентиляторами і системами контролю і регулювання процесу.

Обладнання для одержання коптильного диму. Традиційним способом одержання коптильного диму є спалювання дров або ошурок безпосередньо в коптильних камерах. У першому випадку, крім коптильного диму, утворюється досить велика кількість теплоти, тому дрова використовують переважно для готування продукції гарячого копчення.

Недоліком такого способу одержання коптильного диму є нерівномірність горіння деревини й, як наслідок, нестабільний хімічний склад диму. Спосіб використовують переважно в тупикових агрегатах з невисокою продуктивністю.

На сучасних підприємствах для забезпечення високопродуктивних коптильних камер використовують димогенератори різних конструкцій, які дозволяють одержувати більш стабільний за хімічним складом дим зі зниженим вмістом шкідливих речовин, інтенсифікувати процес копчення, а також уніфікувати технологічне встаткування для випуску продукції як холодного, так і гарячого копчення.

Всі відомі способи одержання коптильного диму можна умовно розділити на дві великі групи: з підведенням додаткової енергії (генерується ендотермічний дим) і без підведення енергії (генерується екзотермічний дим).

Найпоширеніші димогенератори працюють за принципом тління й тертя.

Генерація екзотермічного диму в димогенераторах тління показана на рисунку 11. Ошурки з бункера постійно подаються на обертові ґрати з електропідігріванням, що здійснюється на початку процесу або в міру зниження температури нижче 300 °С.

Переваги даної схеми димогенерації – одержання диму за природною схемою тління деревини, а недоліки – нерівномірна кількість і якість диму, труднощі регулювання процесу.

Генерацію ендотермічного диму роблять у димогенераторах (фрикційному, паровому, та ін.) при зовнішньому підведенні теплоти. У цьому випадку легше регулювати температуру димогенерації.

Рисунок 11 – Схема генерацій екзотермічного диму в димогенераторі тління:
1 — подача тирси; 2 — решітка с електричним підводом теплоти; 3 – подача повітря; 4 — відвід диму; 5 – збір попелу и сажі; М — привід.

Генерація диму в фрикційному димогенераторі заснована на безпосередньому перетворенні механічної енергії тертя у теплову.

При генерації диму за схемою на рисунку 12 поліно запресовують, воно давить з постійною силою на швидкообертовий циліндр із ребристою поверхнею. У результаті виникаючого тертя кількості теплоти, що виділяється, досить для одержання необхідної температури димогенерації. Перш ніж наступає запалення, циліндр зупиняється й, таким чином, температура не перевищує 400 °С. У результаті інтенсивної подачі повітря дим із зони тертя відразу попадає у зону з більш низькою температурою і вторинні реакції димогенерації протікають при температурі менш 400 °С, що важливо для одержання диму з мінімальним вмістом шкідливих речовин.

Такі димогенератори  дозволяють легко регулювати режим процесу одержання коптильного диму; вони малоінерційні, тобто практично миттєво виходять на режим димогенерації. Коптильний дим безпосередньо готовий до застосування без охолодження й розведення. Недоліками даних димогенераторів є шум, необхідність використання цільної деревини зі зниженим вмістом води, а також специфічність ароматичних властивостей і велика кількість сажі в димі. Проте використання таких димогенераторів розширюється, тому що температура утворення диму 300 °С нижче меж, при яких утворюються небезпечні для здоров’я поліциклічні вуглеводні.

Рисунок 12 – Схема генерації ендотермічного диму у фрикційному димогенераторі:
1 — деревне поліно; 2 — ребристий циліндр тертя; 3 — електропривод; 4 — подача води; 5 — подача повітря; 6 — відвод диму.

Підведення теплоти в димогенераторах різних конструкцій може здійснюватися перегрітим повітрям або парою (рисунок 13).

Парові димогенератори застосовуються тільки для виробництва продуктів гарячого копчення через підвищену вологість диму. Достоїнствами даного способу є відсутність у димі шкідливих речовин, сажі, а також зниження втрат маси продукту при копченні.  

Рисунок 13 –  Схема генерації ендотермічного диму у паровому генераторі:
1 — подача пари; 2 — подача повітря; 3 — тирса; 4 — шнек з електроприводом, 5 — нагрівальні пластини; 6 — термоелемент. 7 — відвід диму; 8 — ємкість для збору попелу і сажі.

Димогенератор Д9-ФД2Г з електронагрівом тирси (рисунок 4.71) складається з двох камер: згоряння й очищення диму. У камері згоряння, що являє собою циліндр на колосниковій решітці, знаходяться два трубчастих електронагрівачі потужністю 3,2 кВт. Витрата тирси в залежності від температурного режиму дорівнює 13-23 кг/ч. Під камерою розташована шухляда для збору золи. У бункер місткістю 0,14 м3 завантажується тирса вологістю 50-70 %. Час початку загоряння тирси з моменту включення електронагрівачів складає 4-6 хв. Для розпушування тирси змонтований ворушник, що приводиться у рух від електродвигуна потужністю 0,55 кВт і редуктора. Частота обертання ворушника дорівнює 0,1 с-1. Дозатор за допомогою маховика регулює кількість подаваних на колосникові решета тирси, розподіляє рівномірно мішалкою. Зрошувач у випадку займання тирси гасить полум’я. Витрата води складає 0,01 м3/ч.

У циліндричному корпусі камери очищення диму встановлено два кошики з напівпорцеляновими кільцями, що фільтрують дим. Витяжка диму виконується вентиляторами, що приводяться у рух електродвигуном потужністю 0,55 кВт. Температура диму на виході з димогенератора складає 30-60 °С. На зовнішній поверхні димогенератора змонтовані дверцята, водопровід і паропровід. На вихідному патрубку встановлений термометр. Пульт керування змонтований на кронштейні у верхній частині димогенератора. Продуктивність димогенератора складає не менш 515 м3/г. Займана виробнича площа при масі установки 650 кг дорівнює 1,3 м2.

У даний час промисловістю випускається велика кількість термокамер і термошаф для термообробки м’ясопродуктів. Для малих м’ясопереробних виробництв випускаються термокамери і термошафи із завантаженням продуктів до 150 кг.

Камери і шафи для термічної обробки (термокамери і термошафи) підрозділяються на варильні, обжарочні, коптильні, кліматичні, охолодні, універсальні. В одній камері можна сполучати кілька процесів, наприклад, варіння і копчення, сушіння і кліматизацію, холодне копчення і дозрівання. Універсальні камери дозволяють здійснювати більшість теплових процесів. У таких камерах у діапазоні температур до 100 °С у ході одного технологічного процесу можна на вибір проводити обжарювання, сушіння, копчення, шпарку, душировання чи варіння гарячим повітрям, а також запікати продукцію при температурі до 150 °С.

Термокамери конструюють за наступними основними принципами: економічна витрата енергії, підвищення пропускної здатності за рахунок більш щільного розміщення продукції, максимальна точність напрямку повітряних потоків, точне регулювання температури і вологості, абсолютна надійність і зручність, викид газоподібних відходів в атмосферу, не перевищуючий   рівень, що допускається нормами.

Термокамери і термошафи виготовляють з вуглецевої і неіржавіючої сталі. Стіни, дах, підлога і двері мають гарну теплоізоляцію, підлога – ухил для стоку води. Термокамери оснащені спеціальними візками-рамами, на які на ціпках навішуються продукти, що підлягають термообробці.

Рисунок 14 – Димогенератор Д9 – ФД2Г з електронагрівом тирси:
1 – камера очищення диму; 2 – кошик; 3 – вентилятор; 4 – термометр; 5 – патрубок; 6, 14, 17 – двері; 7 – водопровід; 8 – електродвигун: 9 – редуктор; 10 – бункер; 11 – зрошувач; 12 – ворушник; 13 – дозатор; 15 – маховик; 16 – решітка; 18 – шухляда; 19 – електронагрівник; 20 – мішалка; 21 – паропровід; 22 – пульт керування; 23 – камера згоряння

Усередині термокамер є спеціальний відкидний місток для закочування візків. Місток – з неіржавіючої сталі, легко відкидається, а після закочування візка піднімається вгору й автоматично фіксується у піднятому положенні.

Термошафа – менша за термокамеру і не комплектується візком. Продукцію, що підлягає термообробці, на полках вручну вставляють усередину.

Усі камери і шафи оснащені системою припливно-витяжної вентиляції, здатної протягом 1 хв. виконати десятикратну рециркуляцію всього обсягу повітря, що знаходиться у камері. Санітарне очищення камери виконується вручну. Камери і шафи оснащуються мікропроцесорними блоками автоматичного керування і регулювання, вони цілком автоматизують роботу термоагрегату при найпростішому технічному обслуговуванні.

Універсальні і коптильні камери укомплектовуються димогенераторами, що виробляють дим з тирси і дрібної тріски в результаті їхнього тління. Димогенератори в них бувають убудованими, змонтованими всередині чи збоку в середині камери с дверцятами , а також окремо – збоку камери.

Схеми універсальних термокамер наведено на рисунку 15.

Будову і принцип роботи розглянемо на прикладі термокамери КОН-5 (рисунок. 15, а). Вона складається з корпуса й облицювання, між якими розташований теплоізолюючий матеріал. Камера цілком виконана з неіржавіючої сталі. Вона має одностулкові двері, може бути правого чи лівого виконання. Герметичність дверей досягається їх ущільненням. Термокамера оснащена блоком електронагрівачів, відцентровим вентилятором, трьома мідними термоперетворювачами для виміру “сухої” температури в камері, “вологої” температури і температури в центрі продукту, соленоїдним клапаном з форсунками і трубопроводом упорскування води. На даху камери встановлений фільтр очищення водопровідної води і клапан керування системи водяної завіси в димогенераторі. Термоперетворювач для виміру “вологої” температури одним кінцем опущений у ванночку з водою, встановленою у камері. Щоб уникнути одержання невірних значень “вологої” температури, необхідно контролювати наявність води у ванночці перед завантаженням рами в камеру.

Рама з продуктом завантажується в камеру. Подача диму з димогенератора здійснюється через проріз у даху. Тривалість процесу підсушування 15-25 хв., обжарювання 30-140, варіння 30-100, копчення 360-1440 хв. Час розігріву камери до температури 90 °С складає 10 хв.

Рисунок 15 – Універсальні термокамери

а – камера для нагріву КОН-5; б – термодимова камера Я16-АФН; в – пристрій для термообробки ковбасних виробів “Утокі”; г – пристрій термообробки 225У278; 1 – термокамера; 2 – димогенератор; 3 – пульт керування; 4 – ковбасна рама

Термообробка м’ясопродуктів проводиться на рамі, укомплектованій двома видами піддонів зі знімними трубками. Рама являє собою зварений каркас на шести колесах. У залежності від виду оброблюваного продукту на кронштейни рами можна встановлювати піддони (суцільнометалеві чи сітчасті). Для збору жирових виділень установлюють піддон на нижню частину  рами чи підлогу камери.

Димогенератор призначений для безполум’яного спалювання тирси з метою одержання диму і наступної подачі його в камеру. Перед завантаженням тирси у касету (місткість 12 дм3) вона змочується водою в співвідношенні 10:1. Обпилки запалюють вручну за допомогою жмені сухої тирси. Тяга регулюється прапорцями, встановленими на даху.

Концентрацію диму змінюють, висуваючи піддон,  збільшуючи чи зменшуючи зазор між корпусом димогенератора і передньою панеллю. Повне згоряння тирси при максимальній тязі повітря відбувається за 1,5 ч. При роботі димогенератора піддон повинний бути заповнений водою на висоту 10-20 мм.

Повітроводом дим надходить у камеру під відцентровий вентилятор. Під час роботи останнього під ним створюється розрідження і відбувається підсмоктування диму і повітря з димогенератора. Димоповітряна суміш, що надходить у камеру, направляється вентилятором у бічні повітряні відсіки, з яких через плоскі сопла потрапляє до камери. Після проходження через корисний простір камери димоповітряна суміш проходить через ґрати електронагрівників, попадає на вхід вентилятора і видаляється з камери через шибер.

Відносна вологість підтримується упорскуванням води через відцентрову форсунку, розташовану між рядами електронагрівачів, з яких відбувається її випаровування. Відносна вологість середовища при підсушуванні 25-35 %, обжарюванні 10-35 %, варінні 80-100 %, копченні 50-65 % і, відповідно, температура при підсушуванні 60-95 °С, обжарюванні 70-195, варенні 80-95, копченні 20-80 °С. Тривалість процесу 6-24 год.

Термокамера ЕН-120-2106 призначена для термічної обробки ковбасних виробів і є теплоізольованою шафою, що закривається з одного боку двостулковими дверима (рисунок 16).

Підвісний шлях, розташований в камері, з’єднується з підвісним шляхом цеху за допомогою перекидної рейки. У камері одночасно можна розмістити три рами розміром 1 × 1,2 × 1,6 м. З обох сторін камери для подачі повітря, що поступає з калорифера, встановлено два ряди сопел. У цілях рівномірного розподілу повітряного потоку в соплах розміщені розподільні клапани, при обертанні яких сопла періодично відкриваються і закриваються. Привід клапанів здійснюється від індивідуального електродвигуна. Повітряний потік з сопел прямує вниз, відбивається від підлоги, підіймається, вгору і через повітропроводи видаляється з камери.

 

Рисунок 16 – Термокамера  ЕН-120-2106:
1 – камера; 2 – рама; 3 – пристрій для  розподілу  повітряних  потоків; 4 – труба для подачі води в камеру; 5 – повітропроводи; 6 – калорифер; 7 – труба для видалення  відпрацьованого повітря; 8 – вентилятор; 9 – труба для подачі свіжого повітря;10 – труба  для подачі диму

У верхній частині камери з обох сторін, для зволоження повітря і зниження його температури змонтовані форсунки. Вода, що розпиляється форсунками віялоподібно, підхоплюється струменем гарячого повітря, частково випаровуючись, а частково збирається на підлозі камери, в якій встановлений паровий підігрівач, останнім вода нагрівається до кипіння. У підлозі також є каналізаційний люк, що щільно закривається в процесі термообробки.

На стелі камери встановлені калорифер, пластинчастий нагрівач, і вентилятор.

Камера обладнується витяжкою для видалення відпрацьованого повітря в атмосферу, а також повітропроводом для подачі свіжого повітря і диму.

Кількість диму і повітря, що подається і видаляється, регулюється заслінками. Привід заслінок здійснюється від індивідуальних двофазних електродвигунів через двоступінчасті редуктори.

Термокамера Аtmos типа ТURBO-JET (Німеччина) призначена для термічної обробки ковбасних виробів і зібрана з окремих теплоізольованих блоків, як ізоляційний матеріал використана мінеральна вата. Зовнішня і внутрішня обшивка блоків виконана з неіржавіючої сталі.

Камера складається з двох відділень, в кожному з яких можна розмістити по дві рами (рисунок 17). В середній частині камери між її відділеннями змонтовані два калорифери і чотири вісьові вентилятори. За допомогою вентиляторів пароповітряне середовище нагнітається в калорифери, де нагрівається, а потім поступає у відділення камери. Напрям потоків його у відділеннях — від низу до верху. Швидкість середовища в камері регулюється за допомогою заслінок, встановлених на виході гарячого повітря з калориферів.

У верхній частині камери змонтований короб, чотири сопла якого розташовано з боку всмоктування над вентиляторами. Унаслідок розрядження, створюваного вентиляторами, в коробі відбувається підсмоктування свіжого повітря і диму, які надалі вентиляторами подаються в калорифер, де нагріваються. Для видалення пароповітряної суміші з камери на її передній стінці встановлений вісьовий вентилятор.

Кількість свіжого повітря і диму, що поступає у камеру, регулюється за допомогою заслінок, встановлених на відповідних трубопроводах, привід яких здійснюється стислим повітрям через систему механізмів кривошипних важелів. Під час варіння в камеру подається гостра пара через трубу діаметром 31 мм. Для охолоджування ковбас у верхній частині камери встановлений душовий пристрій.

Герметичність камери досягається приклеюванням азбестового шнура діаметром 5 мм між блоками і кутами. Нижня частина блоків вставлена в каркас, виготовлений з швелера. У цьому випадку ущільнення досягається в результаті укладання спеціальної мастики. Одностулкові двері кожного відділення мають гумові ущільнення і забезпечені ілюмінаторами і замками, що швидко відкриваються.

У стіну одного з відділень камери вмонтовано два датчики температури, які працюють спільно з логометричними приладами типа Юмо. На один з датчиків надягається матерчата пов’язка, кінець якої опущений у бачок з водою. Таким чином, один з логометричних приладів, сполучених із змочуваним датчиком, показує температуру «вологого» термометра, а другий — температуру «сухого» термометра.

 

Рисунок 17 – Термокамера Аtmos типа ТURBO-JET:
1 – камера: 2 – шиберна заслінка для подачі нагрітої суміші; 3 – кожух калориферів; 4 – вісьовий вентилятор; 5 – двері для завантаження і вивантаження продукту; 6 – термометр опору; 7 – отвір для підсмоктування і викиду відпрацьованої суміші; 8 – короб вентилятора; 9 – сопло вентилятора; 10 – вентилятор; 11 – калорифер

Температура середовища, при якій відбувається підсушування і обжарювання, задається шляхом установлення стрілки «сухого» термометра і відповідне положення шкали. Регулювання температури середовища двохпозиційне.

Для створення відносної вологості середовища в камері стрілка «вологого» термометра встановлюється в таке положення, щоб різниця температур «сухого» і «вологого» термометра відповідала необхідній відносній вологості, що визначається за психрометричною таблицею. Зволоження середовища досягається в результаті подачі в камеру гострої пари.

Управління роботою установки проводиться з пульта управління, на якому встановлені «сухий» і «вологий» термометри. На пульті управління камери розташовані також кнопки і вимикачі для управління електродвигунами, циркуляційними вентиляторами, витяжним вентилятором, соленоїдним вентилем, пневмоприводами заслінок для подачі диму і свіжого повітря, роботою димогенератора, а також для управління електродвигунами, що переміщають стрілки на обох логометричних приладах. За допомогою програмного пристрою перераховані операції здійснюються автоматично, в необхідній послідовності і в певний час. Носієм програми є пластмасова карта, яка на зворотньому боці має 12 профільних доріжок. Нанесення на карту програми термообробки продукції здійснюється шляхом вирізування відповідних доріжок (кожна доріжка виконує певну функцію) необхідної довжини. При просуванні карти в приладі доріжки взаємодіють з контактною системою.

Після розпалювання тирси автоматично включається дуттьовий вентилятор, і дим, що утворюється, нагнітається димопроводом у термокамеру. У вихідному патрубку дим очищається водяним душем і звільняється від великих частинок.

Термокамера ЕЛРО-4 призначена для термічної обробки ковбасних виробів і є прохідним тунелем, що складається з трьох секцій, які з’єднані в один блок (рисунок 18). Теплова обробка ковбасних виробів проводиться на рамах розміром 1×1,2×1,6 м, що транспортуються підвісним шляхом. У кожну секцію поміщають по чотири рами.

Стінки камери зварні. У якості теплоізоляційного матеріалу використаний совеліт. З обох боків секція закривається двостулковими дверима.

Рисунок 18 – Термокамера ЕЛРО-4:
1 – електродвигун  вентилятора;  2 – робоче  колесо  вентилятора; 3 – калорифер; 4 – пристрій для регулювання ширини щілини калорифера; 5 – двостулкові двері

Термічна обробка продукту проводиться циркулюючим гарячим повітрям. По обидві сторони кожної секції встановлено по два вентилятори, за допомогою яких повітря подається в калорифери, виконані у вигляді труб і розташовані в шість рядів (по 5 або 6 шт. у кожному). Нагріте повітря з щілин, розміщених уздовж стінок камери, поступає вниз. Ширина щілини може регулюватися спеціальними притисками. Після віддзеркалення від підлоги повітряний потік підіймається до зони всмоктування вентиляторів.

Термокамера К7-ФТВ призначена для підсушивання, обжарювання і варива ковбасних виробів (рисунок 19). На відміну від термокамер ЕЛРО-4 і Аtmos типа ТURBO-JET в термокамері К7-ФТВ калорифер і вентилятор розміщені на стелі камери. Регулювання температури середовища здійснюється автоматично.

Рисунок 19 – Термокамера К7-ФТВ:
1 – камера;  2 – короб лівий;  3 – короб  правий;  4 – підвісний  шлях; 5 – стеля камери; 6 – повітропровід; 7 – вентилятор; 8 – заслінка подачі диму; 9 – конфузор;  10 – калорифер;  11 – заслінка для  видалення  газів; 12 – рама; 13 – сопла  для  нагнітання  пароповітряної  суміші.

Автоматизовану термокамеру Д5-ФТГ застосовують для теплової обробки ковбасних виробів на великих підприємствах. Вона складається з декількох камер, гребінок, щитів керування, що забезпечують єдиний технологічний цикл теплової обробки ковбасних виробів. Це збірні конструкції з торцевих панелей із дверей і бічних зовнішніх і внутрішніх, на яких розташовані калорифери напірних повітроводів і розподільників повітря. На даху камери змонтовані вентиляторні установки, що включають вентилятор, електродвигун, підшипниковий вузол, повітровід підсмоктування повітря, диму і повітровід для викиду повітря в атмосферу.

Для регулювання кількості повітря і диму, а також вологого робочого середовища, яке необхідно видалити, встановлені заслінки. Керування ними дистанційне, пневматичне. Їхнє положення контролюється за допомогою ламп, що встановлені на верхній частині дверці фасаду шафи керування.

Аналогічним чином працюють і інші термокамери. Технічні характеристики термокамер наведені в таблиці 2.

Таблиця 2 – Технічні характеристики універсальних термокамер і термошаф

Термокамера Продук-тивність, кг/год. Одночасне завантаження, кг Міст-кість, м3 Займана площа, м2 Установ-лена потуж-ність, кВт Маса, кг
КОН – 5 200…450 1,6 3,0 20 650
Я16 – АФН 150 2,25 1500
УТОКИ 110…450 4,5 36,0 1275
225У278 2,0 4,5 24,0 1000
Я5 – ФТМ 180 6,06 5,0 3030
Д5 – ФТГ 320…1420 26,7 48,0 1900
221ФТ150 200 1,3 24,0 525
Установка коптильного заводу «Прибій» 0,8 1,2 4,0 450
ШК – 2 150 2,8 3,0 23 1650
ЛС – 1 90 0,8 9,5 190

Універсальна термокамера (рисунок 20) має вигляд теплоізольованої шафи, яка з одного боку закривається  двостулковими дверима. У верхній частині камери знаходяться вентилятор, калорифер і система повітророзподілення, що складається з повітроводів і двох рядів сопів. З метою рівномірного розподілу повітряного потоку сопла обладнані двома спеціальними розподільними клапанами. При їхньому обертанні сопла періодично відкриваються і закриваються. Привід клапанів здійснюється від індивідуального електродвигуна. Повітряний потік із сопел направляється униз, відбивається від підлоги, піднімається вгору і через повітровід видаляється з камери. У верхній частині камери для зволоження повітря і зниження його температури змонтовані форсунки. Вода, розпилена форсунками віялоподібно, підхоплюється струменем гарячого повітря, частково випаровується, а частково збирається на підлозі і віддаляється через стічний люк. У процесі термообробки люк щільно закритий.

 

Рисунок 20 – Універсальна термокамера:
а — вигляд спереду; б— розріз; 1 — вікно; 2 — паропровід; 3 — електродвигун; 4 — клиновий пас; 5 — трубопровід для конденсату; 6 — заслінка; 7 — двері; 8 — дверна ручка; 9 — штанга; 10 — стінка; 11 — сопла; 12 — привід; 13 — трубопровід для гострої пари; 14 — вентилятор; 15 — димохід; 16 — трубопровід для свіжого повітря; 17 — труба для відпрацьованого повітря; 18 — калорифер; 19 — балки підвісного шляху; 20 — усмоктувальна труба; 21 — лампа

У більшості конструкцій термокамер повітря зволожується і прохолоджується за допомогою кондиціонера.

Процес термообробки в універсальній термокамері відбувається за декілька послідовно виконуваних операцій.

Підсушування продукту здійснюється подачею вентилятором гарячого (100-110°С) повітря. Повітря нагрівається проходячи через робочу поверхню калорифера (рисунок 21). Розподільними трубами воно подається до сопел; димохід при цьому перекритий заслінкою. 

Рисунок 21 – Принцип роботи універсальної термокамери:
1 – люк; 2 – підвісний шлях; 3, 13 – сопла; 4, 12 – розподільна труба; 5 – обвідна труба; 6 – калорифер; 7 – трубопровід для відводу  повітря; 8 – заслінка; 9 – регулятор диму; 10 – вентилятор; 11 – труба, що відсмоктує; 14 – паропровід; 15 – термометр; 16- термокамера; 17 – димогенератор; 18 – рама для підвіски ковбас; 19 – димохід

Для варіння використовується гостра пара невеликого тиску (близько 200 кПа), що потрапляє до камери через перфоровану трубу. Конденсат пари збирається у нижній частині камери і видаляється через стічний люк.

Процес копчення здійснюється в тому випадку, якщо в димоході відкрита дросельна заслінка і дим з димогенератора за допомогою вентилятора поступає у камеру. Кількість диму, що подається та видаляється, і повітря регулюються заслінками. За допомогою обвідної труби можна подавати  повітря чи дим у камеру минаючи калорифер. Звичайно це робиться у випадку, коли немає необхідності в додатковому нагріванні повітряної суміші.

Повітряно-димова суміш, застосовувана при обжарюванні, а також холодному і гарячому копченні, повинна задовольняти технологічним вимогам як по температурі, так і за своїм складом.

Дим, що використовується у термокамерах і коптильних агрегатах, повинен бути отриманий у результаті сухої перегонки дерева твердої породи – у ньому не повинно бути продуктів повного згоряння палива і речовин, що погіршують якість і товарний вид продукції.

Димовиготовлення може бути локальним і централізованим.

У першому випадку воно здійснюється у димогенераторах, розташованих безпосередньо під коптильними камерами поруч з ними. Такі димогенератори займають значні виробничі площі, а питомі витрати на одержання диму в них дуже високі.

Централізоване димовиготовлення у порівнянні з локальним економічно більш доцільне, особливо при великих витратах диму.

Суха перегонка здійснюється шляхом зовнішнього підведення тепла чи  при відсутності тепла вкрай обмеженого підведення повітря в зону димоутворення. Зовнішнє підведення тепла при цьому виробляється в результаті згоряння деревного, рідкого чи газоподібного палива, тертя, електронагріву і подачі гарячого  повітря чи перегрітої пари.

Димогенератори, що працюють у результаті спалювання  чи обпилювання деревини, одержали найбільше поширення. Перевагами є універсальність і простота в обслуговуванні. Основний недолік – малоекономічні і важко піддаються автоматизації.

Виконуються вони у вигляді камер, у які паливо подається  вручну чи механічно на підлогу, колосникові ґрати чи на окремий висувний візок.

Стаціонарна коптильна камера (рисунок 22) являє собою одно- чи багатоповерхове цегельне спорудження. У нижній частині розташована топка. Камера обладнана упорами, на які встановлюються вішала. У нижній частині камера обладнана металевою сіткою на випадок падіння продукту. У центрі топки спалюють тирсу і дим надходить у камеру. Швидкість руху диму повинна бути в межах 0,12-0,25 м/с. Вона регулюється заслінкою у димоході. Відносна вологість повітря у камері підтримується у межах 60-65 %. Стаціонарна коптильна камера проста в обслуговуванні, її зручно завантажувати, подаючи продукт на вішалах. Однак копчення у такій камері може бути нерівномірним. Це пов’язано з тим, що склад і властивості диму неоднакові за висотою.

Рисунок 22 – Стаціонарна коптильна камера:
1 – металева сітка; 2 – цегельна стіна; 3 – відбивач з отворами; 4 – димохід; 5 – вішала; 6 – упори; 7 – дверцята печі; 8 – топка

Аналогічну конструкцію має електрошафа коптильна ІНКО–20Е. Шафа призначена для холодного і гарячого копчення м’ясопродуктів на малих підприємствах. Спалювання тирси тут здійснюється електронагрівом. А для інтенсифікації копчення в коптильній шафі використовують постійне електричне поле високої напруги  (18 кВ).

Коптильна установка МЄКУ (рисунок 23) складається з двох основних агрегатів: коптильної камери 1 та димогенератора 10. Коптильна камера виконана розбірною для полегшення її транспортування та розміщення у виробничому приміщенні. Основа, стінки і двері коптильної камери виконані теплоізольованими з покриттям внутрішньої частини неіржавіючою сталлю. Всередині камери вмонтовано полки 8 для розміщення на них продукції, що піддається термічній обробці. Завантаження продукції у камеру здійснюється через двері 3 з фронтального боку. Двері оснащені засувами 2 і замками 4.

Димогенератор розміщений вздовж задньої стінки камери. Дим виробляється методом витирання бруса з несмолистих порід деревини. Він підігрівається електрокалорифером і через патрубок 9 подається вентилятором у коптильну камеру. Видалення диму з камери і її провітрювання здійснюється через випускний трубопровід 7, що оснащений заслінкою 6.

Рисунок 23 – Малогабаритна електрокоптильна установка МЄКУ (пояснення у тексті)

Управління процесом і вибір режиму термічної обробки здійснюється з пульта управління 5, що розташований на боковій стінці коптильної камери. Задана температура в камері підтримується у вибраному режимі автоматично.

Застосовують також універсальні і комбіновані термокамери і термоагрегати з димогенераторами.

У комбінованих термоагрегатах продукція знаходиться у нерухомому стані і послідовно піддається підсушуванню, обжарюванню, варінню, а іноді й охолодженню в одній камері. У визначений момент здійснюється тільки одна операція. Після закінчення циклу періодичної обробки процес переривається для вивантаження готового продукту і завантаження нової порції сировини. Тому такі агрегати називають універсальними термокамерами періодичної дії.

Автокоптилка одержала свою назву тому, що в ній безперервно рухається ланцюг із продуктом. У результаті руху досягається рівномірне копчення всіх продуктів.

Автокоптилка мала АМ-360 (рисунок 24) складається з багатоповерхової вертикальної цегельної чи залізобетонної шахти розмірами 2,52×3,2 м. Корисне навантаження автокоптилки  – 12420 кг. У верхній частині розташовується привід, що здійснюється від електродвигуна потужністю 5,5 кВт через черв’ячний редуктор і ланцюгову передачу. За допомогою ланцюгової передачі обертання передається на черв’ячні редуктори 4. На вал черв’ячного колеса цих редукторів насаджені приводні зірочки 5, на які навішуються два нескінченні пластинчато-шарнірні ланцюги, що рухаються у вертикальному напрямку.

Ланцюги з’єднані між собою траверсами люлечного типу, підвішеними на шарнірах так, що вони увесь час зберігають горизонтальне положення. Швидкість руху ланцюга 0,016 м/с. Крок між траверсами 900 мм. Траверси в кількості 107 шт. призначені для навішування копченостей. Крок між траверсами 900 мм. Ланцюги автокоптилки натягуються двома натяжними станціями вантажного типу. Вони складаються з вісі, що обертається у двох підшипниках ковзання, змонтованих у повзунах, і двох зірочок 7, 8, з яких одна фіксується шпонкою, а інша насаджена по ковзній посадці. З метою запобігання аварії транспортного механізму автокоптилки передбачений спеціальний автоматичний пристрій, що включає електродвигун приводу з одночасною світловою і звуковою сигналізаціями при застопорюванні однієї з частин конвеєра. 

Рисунок 24 – Автокоптилка мала АМ-360:
1, 4 – редуктори: 2 – електродвигун; 3 – ланцюгова передача: 5, 7, 8 – зірочки; 6 – натяжна станція; 9 – траверси; 10 – ланцюги

У нижній частині шахти розташований грязезбірник. Від неї димоповітряна суміш вільно піднімається всією шахтою, рівномірно впливаючи на продукт, вивішений на траверсі. У верхній частині автокоптилки розташовується димова камера, потік якої постачений шиберами для регулювання потоку димоповітряної суміші.

Автокоптилка завантажується і вивантажується за допомогою рухливого ланцюга після попереднього прогріву шахти. Завантажувальні і розвантажувальні двері влаштовуються відповідно до  розташування технологічних відділень. Маса автокоптилки складає 6300 кг.

Коптильна установка фірми “AFOS Ltd” (Англія) моделей 25, 30, 60, 120 і 200 (рисунок 25) призначена для копчення м’ясопродуктів, птиці і риби. Основними елементами установки є коптильна камера, циркуляційний і витяжний вентилятори, теплообмінники (основний і додатковий), димоводи, повітроводи, прилади контролю і керування. Установка може бути з однією, двома і чотирма одностулковими дверима. У залежності від виду продукт на рамах підвішують, чи нанизують на шомполи і встановлюють на візках. Кількість візків відповідає кількості дверей у камері. Всі основні елементи установки виготовлені з неіржавіючої сталі.

Рисунок 25 – Коптильна установка фірми “AFOS Ltd” (Англія):
1 – димогенератор; .2 – димохід виходу диму в атмосферу; 3- щит керування: 4- основний теплообмінник; 5 – циркуляційний вентилятор; 6 – димовід перемінного перетину; 7, 12- шибери; 8 – диморозподільна решітка (вхідна); 9-коптильний візок; 10 – додатковий теплообмінник; 11 – диморозподільна решітка (видалення диму з коптильної камери)

Задана температура циркулюючої в установці димоповітряної суміші підтримується за допомогою основного теплообмінника у верхній частині установки, а при необхідності, і додатковому теплообміннику, розташованому в середній частині коптильної камери. Теплообмінники можуть нагріватися парою, електронагрівниками, а також гарячою водою при температурі 75 °С (тільки для холодного копчення). Витрата пари при тиску 0,02 MПа в залежності від моделі установки складає 32,4-288 кг/год. Обсяг димоповітряної суміші, що подається до  коптильної камери, а також її вологість регулюються відкриттям і закриттям шиберів, розташованих у повітроводах. Температура, вологість і витрата димоповітряної суміші контролюються автоматично. Споживана потужність таких установок складає від 29 до 187 кВт. Кількість димогенераторів в установці від одного до двох і залежить від її продуктивності. Для підтримки температури палива нижче температури самозаймання, а також охолодження диму перед подачею його в коптильну камеру димогенератор додатково обладнаний охолоджувачем, що прохолоджується циркулюючою холодною водою і розташований над колосниковими ґратами.

На великих підприємствах застосовують автоматизовані термокамери і термоагрегати, що складаються з послідовно встановлених декількох камер, режим роботи яких виконується автоматично.

До обладнання для комбінованої термообробки м’ясних продуктів належать агрегатовані і комбіновані апарати. Копчення м’ясних продуктів може здійснюватися як за допомогою універсальних термокамер, так і в коптильних або камерах-автокоптилках.

В агрегатованих чи тунельних термоагрегатах операції термообробки виконуються послідовно одна за іншою у міру переміщення продукту: підсушування, обжарювання, варіння, а іноді й охолодження.

У залежності від способу переміщення продукції усередині тунелю термокамери поділяються на рамні і ланцюгові. Перший тип отримав більш широке використання; ковбасні вироби в них навішуються на рами розмірами 1×0,9×1,25 чи 1×1,2×1,6 м. Термокамера являє собою теплоізольований тунель, умовно розділений на три зони (підсушування, обжарювання і варіння).

Термічна обробка ковбасних виробів здійснюється при їхньому безупинному переміщенні в потоках пародимоповітряного середовища. З метою створення спрямованого руху повітряного потоку задня стінка рам виконана суцільною. Рами переміщаються смуговим шляхом за допомогою ланцюгового конвеєра, розташованого внизу термоагрегата.

Над кожною з трьох зон встановлені вентилятори (рисунок 26) для подачі повітря у термоагрегат і калорифери для його нагрівання. Температура середовища в зонах контролюється термометрами, встановленими у верхній частині термоагрегата.

Калорифери, встановлені в зоні підсушування й обжарювання, мають чотири секції пластинчастих теплообмінників, а в зоні варіння – три. Гаряче повітря нагнітається у кожну з зон вентилятором зверху вниз, а потім за допомогою розподільних коробів, розташованих над і під рамами, при проходженні від нагнітального до усмоктувального патрубка потік двічі змінює свій напрямок. У кожній зоні містяться по чотири рами.

У залежності від конструктивних особливостей термоагрегата тривалість термообробки може мати фіксований час (20 хв.) чи регулюватися.

У першому випадку температура повітря у першій зоні 60-70°С и в кожній наступній зоні збільшується на 10-15°С. У другому – температура середовища в усіх зонах практично однакова – 80-100°С.

Рисунок 26 – Схема тунельного термоагрегата:
1 – розподільний короб; 2 – пристрій для подачі диму; 3 – калорифер; 4 вентилятор

Таким чином, необхідна температура прогрівання батона досягається за рахунок тривалості його перебування в окремих зонах.

Привід транспортуючого ланцюгового конвеєра здійснюється від електродвигуна через редуктор з варіатором швидкостей. Для завантаження і вивантаження рам передбачено двостулкові двері. На бічній стінці тунелю розташовані оглядові вікна-люки для контролю за переміщенням рам і ходом процесу.

Дим надходить у термоагрегат від димогенератора. Надлишок робочої суміші видаляється в атмосферу. Кількість подаваного диму і свіжого повітря регулюється вручну заслінками. Продуктивність такого термоагрегата 600-800 кг/год.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*