устройство для приготовления пищевой зернистой икры

Формула изобретения

1. Устройство для приготовления пищевой зернистой икры, включающее емкость с исходным раствором компонентов, снабженную выпускными трубками со струеформирующими головками на конце, источник давления газа, подсоединенный к указанной емкости с исходным раствором компонентов, цилиндрическую емкость-гранулятор для формирования гранул продукта с патрубком слива лишней части формующей жидкости, установленную соосно емкости с исходным раствором компонентов перед выпускными трубками, причем емкость с исходным раствором компонентов и емкость-гранулятор снабжены средствами для их термостатирования, а в нижней части емкости-гранулятора размещен бункер для накопления готовых гранул, отличающееся тем, что оно снабжено компрессором для импульсной подачи газа в емкость-гранулятор и выхлопными патрубками, подсоединенными посредством трубопроводов к компрессору, а открытые концы этих выхлопных патрубков, размещены в верхней части емкости-гранулятора напротив выпускных трубок и ориентированы горизонтально к центру емкости-гранулятора, причем верхняя часть емкости-гранулятора выполнена расширяющейся в виде воронки, вокруг которой установлен нагревательный элемент, подключенный к блоку управления.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник давления газа содержит стерильный газ, например диоксид углерода.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что всасывающий патрубок компрессора для импульсной подачи газа подсоединен к источнику стерильного газа.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства для термостатирования емкости с исходным раствором компонентов и емкости-гранулятора выполнены в виде водяных рубашек, охватывающих указанные емкости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для производства деликатесного капсулированного пищевого продукта, преимущественно аналога черной зернистой икры, и может быть использовано в пищевой промышленности.

Известно устройство для производства пищевой зернистой икры, содержащеея термостатируемую емкость для раствора исходных компонентов икры, узел для формирования зерен из исходного раствора, включающий вертикальную емкость с трубопроводом подачи формующей жидкости, емкость для формующей жидкости, узел для отделения зерен от формующей жидкости, их мойки и удаления влаги (авторское свидетельство СССР N 441732, МПК A 23 L 1/328, опубл. 1972 г.).

Недостатком известного устройства является получение значительного количества гранул икры с отклонением от стандартного размера, что требует дополнительной калибровки икры, уменьшающей выход готового продукта. Нестандартность формируемых гранул связана с тем, что при введении струй продукта в горячее растительное масло они дробятся на крупинки, которые достаточно длительное время находятся в хаотическом (неупорядоченном) движении при температурных условиях (86-90^oC), способствующих неконтролируемому изменению формы и размера гранул.

Известно устройство для приготовления продуктов в форме рыбной икры, включающее узел формирования капель продукта, снабженный капельницами для подачи водного раствора золя, и ступенчатую емкость с раствором гелеобразующего агента, имеющую выходное отверстие, и в которой формируют зерна продукта, а также узел для отделения зерен от формующей жидкости, их мойки и удаления влаги (заявка Японии N 60-52795, МПК A 23 L 1/328, опубл. 21.11.85 г.).

Недостатком известного устройства является его низкая производительность, обусловленная малым сечением (0,1-0,2 мм) каналов капельниц, конечным числом этих капельниц и низкой скоростью подачи водного золя в раствор гелеобразующего агента.

Известно устройство для изготовления имитированной зернистой икры, включающее термостатированную герметичную емкость для исходного раствора, емкость с формующей жидкостью в виде узкого, снабженного охлаждающей рубашкой сосуда с приемной воронкой с нагревательным элементом в верхней части, узел для выдавливания исходного раствора из емкости, выполненный в виде шестеренчатого насоса с трубопроводом или баллона со сжатым газом, приспособление для образования дозированных капель исходного раствора и их разбрызгивания относительно неподвижной формующей жидкости, накопитель зерен, емкость для отмывки зерен от масла и устройство с трубопроводами для транспортировки зерен (авторское свидетельство СССР N 276725, МПК A 23 L 1/328, опубл. 1970 г.).

Недостатком такого устройства является низкая его производительность, обусловленная малым сечением (0,1-0,2 мм) выходного отверстия для исходного раствора, неустойчивый режим образования зерен, вызывающий формирование зерен различного размера, т.е. значительное количество бракованной продукции.

Известно устройство для изготовления имитированной черной зернистой икры из натуральных продуктов содержит герметичную расходную емкость с термостатированной рубашкой, соединенную с источником сжатого воздуха, цилиндрический сосуд с приемной воронкой, нагревательным элементом и охлаждающими рубашками, между которыми образован кольцевой зазор для формирующей жидкости, насадок, размещенный над воронкой и закрепленный на нижней части расходной емкости с возможность вращения, имеющий по меньшей мере два выпускных отверстия, сообщенные с расходной емкостью, герметизированную накопительную емкость, заключенную в охлаждающую рубашку и имеющую размещенный в ней трубопровод для транспортировки зерен и трубопровод для поддержания рабочего уровня в воронке формирующей емкости (авторское свидет. СССР N 1732507, МПК A 23 L 1/328, опубл. 1989 г.).

Недостатком данного устройства является неустойчивый режим образования зерен, вызывающий формирования зерен различного размера, т.е. значительное количество бракованной продукции.

Известно устройство для приготовления имитированной черной зернистой икры из пищевых продуктов, содержащее открытую емкость для исходного раствора с выпускными трубками, емкость для формирующей жидкости - растительного масла, снабженную в верхней части нагревательным элементом, емкость для отделения зерен от формирующей жидкости и охлаждения, отделительное сито со сливной емкостью и трубопроводы для подачи охлажденной воды и отвода формирующей жидкости. Емкость для формирующей жидкости установлена непосредственно на емкости для отделения зерен от формирующей жидкости и охлаждения и сообщена с ней, трубопровод для подачи охлажденной воды подключен к нижней части емкости для отделения зерен от формирующей жидкости, а трубопровод для отвода формирующей жидкости укреплен в средней части последней на границе формирующая жидкость-вода. Обе емкости снабжены электроприводными активаторами, выполненными в виде лопаток, укрепленных с возможностью вращения в средней части заполняемых емкостей, и сливными кранами для выгрузки зерен. Емкость для исходного раствора представляет собой воронку, а емкость для формирующей жидкости оснащена крышкой с отверстиями, расположенными по ее окружности на разных расстояниях от центра. Выпускные трубки емкости для исходного раствора имеют внутренний диаметр 3-5 мм и их выходные концы размещены в отверстиях крышки (Патент РФ N 2029497, МПК⁶ A 23 L 1/328, опубл. 27.02.95 г.).

Недостатком такого устройства является неустойчивый режим образования зерен, обусловленный с одной стороны постоянным изменением (уменьшением) давления в выпускных трубах по мере снижения уровня исходного раствора в емкости, а с другой стороны - различными траекториями и характером движения частиц (различными условиями формирования) гранул, вызывающими образование зерен различного размера, т. е. получение значительного количества бракованной продукции вследствие того, что верхний подогреваемый слой формующей жидкости (растительного масла) при постоянном ее перемешивании механической мешалкой интенсивно перемешивается с холодной частью формирующей жидкости и не имеет нижней границы (тепло-холод), а сам процесс перемешивания формующей жидкости имеет вихревой (нестационарный) хаотичный характер. Кроме того, поскольку процесс изготовления икры протекает при температуре от +15^oC до +40^oC и периодическом контакте в течение нескольких часов с воздушной средой, содержащей бактерии, то может наблюдаться контаминация продукта каким-либо видом патогенной или условно-патогенной микрофлоры, вследствие чего снижается срок годности продукта.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство для производства пищевой зернистой икры, содержащая емкость с исходным раствором компонентов, снабженную выпускными трубками со струеформирующими головками на конце, источник давления газа, подсоединенный к указанной емкости с исходным раствором компонентов, цилиндрическую емкость-гранулятор для формирования гранул продукта с патрубком слива лишней части формующей жидкости, установленную соосно емкости с исходным раствором компонентов перед выпускными трубками, причем вокруг емкости с исходным раствором компонентов и цилиндрической части емкости-гранулятора размещены водяные рубашки для термостатирования указанных емкостей, а в нижней части емкости-гранулятора размещен бункер для накопления готовых гранул (авторское свидетельство СССР N 1782523, МПК A 23 L 1/328, опубл. 23.12.92 г.).

Недостатком устройства-прототипа является получение значительного количества гранул икры с отклонением от стандартного размера, что требует дополнительной калибровки икры, уменьшающей выход готового продукта. Нестандартность формируемых гранул связана с тем, что при введении струй продукта в горячее растительное масло они дробятся на крупинки, которые достаточно длительное время находятся в хаотическом (неупорядоченном) движении, сталкиваются друг с другом, слипаются при температурных условиях (86-90^oC), способствующих неконтролируемому изменению формы и размера гранул. Кроме того, поскольку в емкость с исходным раствором подают нестерильный воздух, который может содержать бактерии в вегетативной и споровой формах, то велика вероятность контаминации продукта каким-либо видом патогенной или условно-патогенной микрофлоры, вследствие чего снижается качество и срок годности готового продукта.

Задачей предлагаемого изобретения является создание такого устройства для изготовления зернистой икры, которое позволило бы изготавливать гранулы стандартного размера без брака и снизить возможность контаминации продукта патогенными или условно-патогенными бактериями в процессе его изготовления.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для приготовления пищевой зернистой икры, включающей емкость с исходным раствором компонентов, снабженную выпускными трубками со струеформирующими головками на конце, источник давления газа, подсоединенный к указанной емкости с исходным раствором компонентов, цилиндрическую емкость-гранулятор для формирования гранул продукта с патрубком слива лишней части формующей жидкости, установленную соосно емкости с исходным раствором компонентов перед выпускными трубками, причем емкость с исходным раствором компонентов и емкость-гранулятор снабжены средствами для их термостатирования, а в нижней части емкости-гранулятора размещен бункер для накопления готовых гранул, согласно изобретению оно снабжено компрессором для импульсной подачи газа в емкость-гранулятор и выхлопными патрубками, подсоединенными посредством трубопроводов к компрессору, а открытые концы этих выхлопных патрубков размещены в верхней части емкости-гранулятора напротив выпускных трубок и ориентированы горизонтально к центру емкости-гранулятора, причем верхняя часть емкости-гранулятора выполнена расширяющейся в виде воронки, вокруг которой установлен нагревательный элемент, подключенный к блоку управления.

Источник давления газа содержит стерильный газ, например диоксид углерода.

Всасывающий патрубок компрессора для импульсной подачи газа подсоединен к источнику стерильного газа.

Средства для термостатирования емкости с исходным раствором компонентов и емкости-гранулятора выполнены в виде водяных рубашек, охватывающих указанных емкости.

На фиг. 1 представлена схема устройства для изготовления гранул. На фиг. 2 - то же, разрез по А-А.

Устройство для формирования шарообразных гранул предназначено для выполнения основной операции по изготовлению черной зернистой икры, в частности для формирования шарообразных гранул диаметром 1-3 мм из белковой смеси. Последующие операции по изготовлению икры - дубление, окраска, вкусовая заправка могут выполняться в обычной посуде или специальных емкостях.

Устройство для приготовления пищевой зернистой икры включает емкость 1 с исходным раствором компонентов, снабженную выпускными трубками 2 со струеформирующими головками 3 на конце, источник 4 давления газа, подсоединенный к указанной емкости 1 с исходным раствором компонентов, цилиндрическую емкость-гранулятор 5 для формирования гранул продукта с патрубком 6 слива лишней части формующей жидкости, установленную соосно емкости 1 с исходным раствором компонентов перед выпускными трубками 2. Емкость 1 с исходным раствором компонентов и цилиндрическая часть емкости-гранулятора 5 снабжены средствами для их термостатирования. Средства для термостатирования выполнены в виде водяных рубашек 7 и 8, размещенных соответственно вокруг емкости 1 с исходным раствором компонентов и цилиндрической части емкости-гранулятора 5. В нижней части емкости-гранулятора 5 размещен бункер 9 для накопления готовых гранул. Кроме того, устройство снабжено компрессором 10 для импульсной подачи газа в емкость-гранулятор 5 и выхлопными патрубками 11, подсоединенными посредством трубопроводов 12 к компрессору 10. Открытые концы этих выхлопных патрубков 11 размещены в верхней части емкости-гранулятора 5 напротив выпускных трубок 2 и ориентированы горизонтально к центру емкости-гранулятора 5. Верхняя часть емкости-гранулятора 5 выполнена расширяющейся в виде воронки 13, вокруг которой установлен нагревательный элемент 14, охватывающий воронку 13 и подключенный к блоку 15 управления. Источник 4 давления газа содержит стерильный газ, например диоксид углерода.

Всасывающий патрубок 16 компрессора 10 для импульсной подачи газа подсоединен к источнику стерильного газа (на чертежах не показан).

Емкость 1 предназначена для подготовки исходной белковой смеси, поддержания ее температуры и обеспечения выброса струй белковой смеси. В выпускных трубках 2 имеются запорно-регулирующие органы (на чертежах не показаны), представляющие собой иглы, снабженные механизмами осевого перемещения (микровинтами) и обеспечивающие изменение скорости струй, выходящих через калиброванные отверстия диаметром 0,4 мм струеформирующих головок 3.

Емкость-гранулятор 5 предназначена для получения из белковой смеси шарообразных гранул и их последующего охлаждения.

Блок 15 управления обеспечивает включение и отключение нагревательного элемента 14 емкости-гранулятора 5 для поддержания температуры верхнего слоя формующей жидкости (растительного масла) в диапазоне 40-45^oC.

Производительность действующей установки до 3,5 кг гранул в час и может быть увеличена за счет увеличения количества выпускных патрубков и геометрических размеров самого устройства. Давление воздуха или CO₂ в емкости 1 от 0,2 до 2,0 кгс/см². Максимальный объем белковой смеси в термостате 2,4 л. Объем растительного масла в грануляторе - 5 л. Тип масла - кукурузное или подсолнечное.

Устройство работает следующим образом. Вначале приготавливают смесь для формования гранул в соответствии с примерами, приведенными в табл. 1. Для этого пищевой желатин или желатин с крахмалом заливают кипяченой холодной водой, перемешивают и оставляют набухать 40-90 мин. Затем в желатин или желатин с крахмалом заливают белковый коллоидный раствор: холодное соевое молоко, или смесь соевого молока и молозива, или молозиво, или смесь коровьего молока и молозива и нагревают при перемешивании до 50^oC. Далее смесь для формования гранул заливают в емкость 1, и создают, и поддерживают в нем давление 0,2-1,0 кгс/см² путем подачи стерильного CO₂. Температура в емкости 1 поддерживается в пределах 40-45^oC. Емкость-гранулятор 5 заливают кукурузным маслом и поддерживают его температуру не более 15^oC посредством водяной рубашки 8. Верхний слой масла (в воронке) толщиной 5-7 см подогревают до температуры 40-45^oC и поддерживают указанную температуру посредством электрического нагревательного элемента 14, работа которого регулируется блоком 15 управления. Далее включают компрессор 10, который подает через выхлопные патрубки 11 пульсирующие потоки стерильного газа со скоростью 1,0-7,0 см/с, направленные вдоль поверхности формующей жидкости (масла) к центру емкости-гранулятора 5. После открытия запорных органов выпускных трубок 2 смесь для формования гранул, пройдя калиброванные отверстия размером 0,4 мм головок 3, выбрасывается в виде струй и, пройдя воздушный зазор размером 60-100 мм, отклоняется к центру емкости-гранулятора 5, дробится на капли и погружается в слой нагретого масла в приемной воронке 13 емкости-гранулятора 5. При этом в масле образуются "шнурки", состоящие из гроздей шарообразных гранул диаметром 1-3 мм. Гранулы тангенциально закручены пульсирующими воздушными потоками, исходящими из патрубков 11. Размер гранул регулируют скоростью истечения струй белковой смеси или температурой подогрева слоя масла. Излишний перегрев масла ведет к уменьшению гранул и увеличению вероятности слипания гранул.

Ниже приведены примеры составов смеси для формирования гранул икры и характеристика полученных гранул (табл. 1).

Далее гранулы, вращаясь, проходят слой подогретого масла толщиной 5-7 см, приобретают сферическую форму практически одинакового размера (в диапазоне 2,5-3,5 мм) и под действием собственного веса перемещаются вниз, охлаждаются до температуры масла, т.е. до температуры не выше 15^oC, приобретают устойчивую форму и опускаются в бункер 9.

После заполнения бункера 9 гранулами продукта их высыпают на сито, где стекают остатки масла; гранулы промывают тщательно струей холодной воды для снятия масляной пленки с их поверхности. Далее гранулы выдерживают в сите в течение 20-30 минут для удаления остатков влаги с их поверхности. Затем гранулы заливают чайным экстрактом для дубления и выдерживают при температуре 15^oC в течение 20-40 минут. После этого чай сливают, гранулы после дубления промывают холодной водой в течение 5-10 минут. Отмытые гранулы выдерживают в сите и окрашивают, помещая их в экстракт незрелого грецкого ореха в течение 2-5 минут с последующим удалением красителя и получением цвета гранул от темно-серого до черного с серым отливом. Окрашенные гранулы промывают от остатков красителя вначале сырой, а затем кипяченой водой. С гранул вновь удаляют влагу, заливают соляным раствором и выдерживают в течение 15-20 минут. Рассол сливают и дают стечь остаткам рассола. Затем смешивают гранулы с вкусовой заправкой, выдерживают смесь в течение не менее 30 минут. Перекладывают смесь в сито и в течение 5-10 минут дают слиться избытку вкусовой заправки.

После этого готовую икру фасуют в тару и хранят при температуре не боле 7^oC в течение 5-7 суток или при температуре ниже минус 10^oC в течение 3-6 месяцев. Ниже в таблице 2 приведены показатели готового продукта.

Предлагаемая технология позволяет получать гранулы икры с предельной прочностью зерен при плюс 20^oC в диапазоне 350-370 гПА и температурной стабильностью при плюс 27^oC в течение не менее 5 часов. Выход готового продукта составляет 98,0-99,0%. Количество нестандартных гранул продукта не превышает 1,0-2,0 мас.%.

Промышленная применимость. Изобретение может быть использовано на мелких пищевых предприятиях при получении небольших объемов икры, а также на пищевых комбинатах при крупнотоннажном производстве указанного диетического продукта.