способ получения коптильного препарата "нара"

Формула изобретения

1. Способ получения коптильного препарата путем адсорбирования и конденсации дымовоздушной смеси водой, включающий извлечение дыма из дымообразующего сырья, перемешивание его с водным компонентом, преимущественно мелкодиспергированной водной средой, выделение целевого продукта и его очистку, отличающийся тем, что в качестве водного компонента используют активированную воду, полученную электрообработкой исходной водосодержащей смеси в диафрагменном электролизе.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходной водосодержащей смеси используют питьевую, например водопроводную, воду.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходной водосодержащей смеси используют водный раствор поваренной соли в питьевой воде, например водопроводной.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что концентрацию солевого раствора перед началом его электрообработки устанавливают в зависимости от заданной величины солесодержания конечного продукта.

5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что степень активации и pH активированной воды устанавливают в зависимости от физико-химических свойств исходной водосодержащей смеси, и/или дымовоздушной смеси, и/или дымообразующего сырья, и/или заданных свойств готового продукта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а более конкретно к способам получения коптильных препаратов, и может быть использовано в коптильном производстве для выработки рыбной и мясной продукции горячего и холодного копчения, а также в качестве ароматизирующей добавки в консервном и пресервном производствах и для выработки кулинарии.

Известен способ получения коптильного препарата /см., например, Экспресс-информация ЦНИИТЭИРХа, серия "Техническое оборудование рыбной промышленности", М., 1988 г., вып. 1, с. 1 - 6/, заключающийся в конденсации дымовоздушной смеси мелкодиспергированной параллельно движению последней водной средой. Недостатком указанного способа является невозможность достижения максимальной конденсации дымовых выбросов, в т.ч. вследствие кратковременного контактирования частичек воды и дыма.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому, принятым за прототип изобретения, является способ получения коптильного препарата по патенту РФ N 2045909, кл. A 23 B 4/048, Бюл. N 29, 1995 г. Способ предусматривает конденсацию дымовоздушной смеси мелкодиспергированной водной средой с последующей очисткой, проводимую в две стадии, при этом водную среду направляют на первой стадии комбинированно /параллельно и противотоком/, а на второй и последующих - параллельно по отношению к дымовоздушной смеси, причем на первой стадии осуществляют подогрев, а на последней - внешнее охлаждение процесса.

Недостатком указанного прототипа является относительная сложность способа, сравнительно большая продолжительность процесса его осуществления в целом и невозможность получения за относительно короткое время высококонцентрированного раствора коптильного препарата.

Изобретение направлено на создание технологии производства высококонцентрированного коптильного препарата, предназначенного для использования в современном коптильном производстве, а также в качестве пищевой, в т.ч. ароматизирующей добавки.

При этом решена задача создания эффективного экологически безопасного способа получения коптильного препарата, позволяющего за относительно короткое время с минимальными затратами осуществлять изготовление высококонцентрированного раствора коптильного препарата с выраженными антисептическими свойствами, обладающего повышенной красящей и проникающей способностью, с одновременным более полным растворением в ходе процесса водорастворимых компонентов дыма и максимально возможной его конденсацией водой, а также достаточно полным отделением нерастворимых в водной среде компонентов дыма в виде смол, содержащих канцерогенные вещества.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе, включающем извлечение дыма из дымообразующего сырья, перемешивание его с водным компонентом, преимущественно мелкодиспергированной водной средой, выделение из конденсата целевого продукта и последующую его очистку, в отличие от прототипа, в качестве водного компонента используют активированную воду, полученную электрообработкой исходной водосодержащей смеси в двухкамерном электролизере, преимущественно диафрагменного типа. При этом в зависимости от конкретных целей и потребностей коптильного производства в качестве исходной водосодержащей смеси могут использовать практически любую водосодержащую жидкость. В большинстве случаев для получения активированной воды используют питьевую, например обычную водопроводную воду, или в другом варианте - водный раствор поваренной соли в питьевой воде, например водопроводной. Во-втором варианте начальную концентрацию солевого раствора перед началом его электрообработки устанавливают в зависимости от заданной величины солесодержания конечного продукта - коптильного препарата и выбирают, преимущественно в диапазоне 1,0 - 3,0 мас.%.

Сущность способа заключается в том, что при перемешивании дымовоздушной смеси с водным компонентом с целью интенсификации процессов адсорбирования и конденсации коптильных компонентов дыма в воде используют выработанную специально для этой цели активированную воду, представляющую собой анодную или катодную фракцию, или их смесь, полученную в результате электрообработки исходной водосодержащей смеси в диафрагменном, например, двухкамерном электролизере, и обладающую повышенными дымоулавливающими и дымопоглощающими свойствами, при этом использование активированной воды позволяет за счет инициирования и включения в процессе ее электрообработки механизмов наиболее глубинных химических превращений, в т.ч. на атомно-молекулярном уровне, и относительной инерционности во время процессов их затухания, достичь значительного ускорения реакций, определяющих сорбционную способность водной среды, в т.ч. уровень глубины и степень концентрирования компонентами последней дымообразующих структур, определяющих практически весь спектр коптильных свойств готового коптильного препарата. Величину кислотности раствора коптильного препарата, являющуюся его наиважнейшей характеристикой и во многом определяющей его главное потребительские свойства, регулируют, при прочих равных условиях, соотношением объемов /массовых частей/ анодной и катодной фракций активированной воды в составе водного компонента в процессе его перемещения с дымовоздушной смесью.

Другой наиважнейшей закономеростью, положенной в основу изобретения и определяющей сущность предлагаемого способа, является потенциальная способность активированной электрообработанной воды к значительно более мелкому по сравнению с обычной водой диспергированию и самодиспергированию в результате ее распыления в среде с меньшей плотностью, в данном случае - дымовоздушном потоке. Мелкодиспергированную активированную водную среду создают в результате распыления активированной воды в объеме дымовоздушной смеси с помощью известных распыливающих оконечных устройств, при этом достигают значительно большую по сравнению с традиционно используемой обычной водой площадь контакта фаз, охватывающую весь дымовой поток и следовательно более активно улавливающую и поглощающую частички дыма, в т.ч. включая значительную часть его дисперсионной /газообразной/ составляющей, что в свою очередь обеспечивает более высокую первоначальную степень очистки дыма как от растворимых, так и нерастворимых /смол/ компонентов. Для повышения эффективности всех механизмов процесса адсорбирования и конденсации дыма осуществляют многократное интенсивное перемешивание постоянного объема водо-воздушно-дымовой двухфазной смеси.

Следует отметить, что раствор активированной в результате электрообработки в диафрагменном электролизере воды обладает выраженными бактерицидными и обеззараживающими свойствами широкого спектра действия.

Приготовление активированной воды осуществляют путем обработки предварительно подготовленной исходной водосодержащей смеси, например питьевой водопроводной воды или водного раствора поваренной соли, в анодной или катодной камере диафрагменного электролизера, например, проточного типа "Стэл" /см. паспорт на установку "Стэл - 10 - 250", НПО "Экран", М., 1993 г., стр. 3-5/, при этом степень активации и величину pH активированной воды на выходе из соответствующей камеры электролизера устанавливают в зависимости от физико-химических свойств исходной водосодержащей смеси, и/или дымовоздушной смеси, и/или дымообразующего сырья, а также заданных качественных показателей готового продукта, в первую очередь его физико-химических свойств, которые выбирают в зависимости от конкретного целевого назначения готового коптильного препарата.

В случае необходимости придания коптильному препарату заранее предусмотренных в конечном продукте "посольных" и консервирующих свойств в качестве исходной водосодержащей смеси используют водный раствор поваренной соли, причем начальную концентрацию солевого раствора перед началом его электрообработки устанавливают в зависимости от заданной величины солесодержания конечного продукта, например таким образом, чтобы в готовом коптильном препарате она укладывалась в диапазоне 1,0 - 3,0 мас.%.

Кроме того, использование активированной воды, выработанной из водосолевого раствора, в значительной степени повышает эффективность и полноту очистки дыма, заключающуюся, с одной стороны, в минимизации сорбции нежелательных компонентов: метилового спирта, формальдегида и т.п., а с другой - в усилении эффекта сорбции в оптимальных соотношениях фенолов, карбонильных соединений, свободных жирных кислот и др. компонентов, определяющих коптильные свойства препарата.

В зависимости от конкретного целевого назначения коптильного препарата, состава и концентрации исходной водосодержащей смеси в ходе процесса осуществляют электрокорректирование, например путем управления параметрами тока и температуры /дополнительный подогрев или охлаждение/, величин pH среды и редокс-потенциала /Eh/, что позволяет оптимизировать процесс и получать коптильный препарат различной степени концентрации обладающей повышенной красящей и проникающей способностью, а также заданными бактирицидными свойствами.

Вышеуказанные сочетания приемов, операций и режимов предлагаемого способа по своим физико-химическим воздействиям на конечный результат и их проявлениям в готовом продукте являются близкими к оптимальным и позволяют относительно быстро с минимальными энергозатратами осуществить максимально возможную конденсацию компонентов дыма водосодержащим компонентом и получить коптильный препарат с заранее заданными конкретными свойствами, содержащий в своем составе все компоненты, обеспечивающие гарантированное приобретение готовой продукцией при его использовании необходимого внешнего вида, запаха, вкуса, а также повышенной устойчивости к микробиальной и окислительной порче.

Способ осуществляют следующим образом.

Полученный в результате пиролиза древесины, например термообработки древесных опилок или гранул в дымогенераторе, дым и/или дымовоздушную смесь направляют, например при помощи вентилятора, в установку типа скруббера Вентури, например вихревую колонку, куда одновременно через специальную форсунку или ускоряющее сопло под давлением, создаваемым, например рециркуляционным насосом, подают, преимущественно в виде мелкодиспергированной водной среды, активированную воду, полученную электрообработкой исходной водосодержащей смеси, например питьевой водопроводной воды или водного раствора поваренной соли, путем ее пропускания через соответствующую камеру проточного диафрагменного электролизера типа "Стэл", выход которой /камеры/ гидравлически сообщен через рециркуляционный насос с входом вихревой колонки, при этом другую камеру электролизера заполняют либо исходной водосодержащей смесью, либо обычной, например водопроводной водой. Активированную воду, полученную, в большинстве случаев при однократном протоке исходной водосодержащей смеси через электрохимический диафрагменный реактор установки "Стэл" /ТУ 42-2-665-93, ТУ 42-2-667-93, ТУ 42-2-668-93/, берут в объеме, как правило, не более 0,5 от внутреннего объема вихревой колонки - скруббера. Затем, в скруббере с помощью рециркуляционного насоса осуществляют циркуляцию постоянного объема водо-воздушно-дымовой смеси до полного насыщения ее жидкостной фазы компонентами дыма, при этом на протяжении всего процесса насыщения и конденсации раствора коптильного препарата, осуществляют непрерывную подачу дымовых выбросов из дымогенератора в вихревую колонку, которые затем после взаимодействия с мелкораспыленной активированной водой выбрасывают через дымоход с дополнительным специальным фильтром в атмосферу. Момент окончания процесса насыщения дымом очередного постоянного циркулирующего объема активированной воды определяют по величине степени очистки дымовых выбросов, например на срезе выходного сечения дымохода вихревой колонки, или по степени концентрации /насыщенности/ раствора коптильного препарата компонентами дыма, которую непрерывно контролируют с помощью общеизвестных методов, приборов и устройств. В результате непрерывной рециркуляции вышеуказанного жидкого объема в нем происходит отделение нерастворимых смолистых веществ, являющихся канцерогеном, которые скапливаются в нижней части скруббера в специально предназначенном для этого "стакане". "Стакан" периодически по мере его наполнения освобождают от накопившихся в нем смолистых веществ открыванием специального вентиля и перепускают его содержимое в предусмотренный смолосборник. По окончании процесса получают готовый рафинированный коптильный препарат, который сливают из нижней части скруббера через выпускной вентиль, оснащенный, например, сменным фильтром, в емкости, предназначенные и пригодные для дальнейшего хранения готового к употреблению препарата.

Полученный предлагаемым способом коптильный препарат, получивший коммерческое наименование "Коптильный препарат Нара", представляет собой прозрачную темно-коричневую жидкость с желтовато-оранжевыми оттенками и резко-интенсивным приятным концентрированным запахом "свежей" копчености.

Предлагаемый способ предназначен для организации "бесконтактного" технологического процесса производства коптильного препарата с полной механизацией и автоматизацией всех операций производственного цикла.