коптильный аппарат

Формула изобретения

Коптильный аппарат, содержащий рабочую камеру с расположенными в ней параллельными направляющими, двери для загрузки и выгрузки продукта и патрубки для подачи и отвода теплоносителя, отличающийся тем, что через рабочую камеру проходит тросовый транспортер, на котором с определенным шагом размещены ситчатые поддоны с находящейся на них рыбой, рабочая камера состоит из трех секций: подсушивания, проварки и копчения, подкамерное пространство каждой секции снабжено патрубком для подачи теплоносителя, две внутренние поперечные перегородки между секциями выполнены подвижными в горизонтальной плоскости, причем в подвижных поперечных перегородках имеются окна для прохода ситчатых поддонов, которые могут перекрываться сплошными пластинами, перемещающимися по направляющим с помощью исполнительных механизмов, в нижней и верхней частях подвижных поперечных перегородок укреплены подвижные опоры, которые представляют собой два соосно установленных трубовала, по обе стороны внутреннего трубовала установлены ползуны, выполненные с возможностью перемещения по направляющим, и зубчатые колеса, контактирующие с зубчатыми рейками, установленными с внешних сторон корпуса коптильного аппарата, а на внешнем трубовале выполнены две прорези, через которые проходит гибкая лента, оба конца которой жестко закреплены.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к оборудованию для рыбной промышленности, а именно к коптильным установкам, и может быть использовано при производстве рыбной продукции горячего копчения.

Наиболее близкой по своей технической сущности и достигаемому эффекту является установка для производства вяленой и копченой рыбной продукции (пат. № 2178253, Россия. Установка для производства вяленой и копченой рыбной продукции. / Остриков А.Н., Шевцов А.А., Дмитриев Ю.А.; Воронеж. гос. технол. акад. № 2000123446/13), содержащая тоннельную камеру с расположенными в ней двумя параллельными направляющими, дверью для загрузки продукта и патрубками для подачи и отвода теплоносителя. К внутренним боковым поверхностям стенок камеры прикреплены направляющие для перемещения носителей, которые представляют собой опорные ролики с осями. На выходе из камеры на концах направляющих смонтированы фиксаторы для регулируемого отвода носителей.

Недостатками известной установки являются:

- невысокое качество готовой продукции из-за сложности своевременного подвода разных по природе и назначению теплоносителей (пара, воздуха и коптильного дыма) на каждой стадии влаготепловой обработки рыбы;

- значительные материальные и энергетические затраты, обусловленные частичным попаданием и смешиванием разных по природе и назначению теплоносителей (воздуха, пара и коптильного дыма) при перегрузке рыбы из одной рабочей камеры в другую;

- сложность поддержания заданных технологических параметров на всех стадиях процесса приготовления рыбы горячего копчения.

Технической задачей изобретения является повышение качества готовой рыбной продукции за счет устранения смешивания разных по природе и назначению теплоносителей (воздуха, пара и коптильного дыма) при перегрузке рыбы из одной рабочей камеры в другую и более равномерной обработки вследствие использования рационального гидродинамического режима обработки рыбы, снижение материальных и энергетических ресурсов, повышение точности управления технологическими параметрами вследствие регулирования режима влаготепловой обработки на всех стадиях процесса приготовления рыбы горячего копчения.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в коптильном аппарате, содержащем рабочую камеру с расположенными в ней параллельными направляющими, двери для загрузки и выгрузки продукта и патрубки для подачи и отвода теплоносителя, новым является то, что через рабочую камеру проходит тросовый транспортер, на котором с определенным шагом размещены ситчатые поддоны с находящейся на них рыбой, рабочая камера состоит из трех секций: подсушивания, проварки и копчения, подкамерное пространство каждой секции снабжено патрубком для подачи теплоносителя, две внутренние поперечные перегородки между секциями выполнены подвижными в горизонтальной плоскости, причем в подвижных поперечных перегородках имеются окна для прохода ситчатых поддонов, которые могут перекрываться сплошными пластинами, перемещающимися по направляющим с помощью исполнительных механизмов, в нижней и верхней частях подвижных поперечных перегородок укреплены подвижные опоры, которые представляют собой два соосно установленных трубовала, по обе стороны внутреннего трубовала установлены ползуны, выполненные с возможностью перемещения по направляющим, и зубчатые колеса, контактирующие с зубчатыми рейками, установленными с внешних сторон корпуса коптильного аппарата, а на внешнем трубовале выполнены две прорези, через которые проходит гибкая лента, оба конца которой жестко закреплены.

На фиг.1 представлен общий вид коптильного аппарата; на фиг.2 -объемное изображение коптильного аппарата; на фиг.3 - объемное изображение секций для проварки и копчения рыбы; на фиг.4 - объемное изображение подвижной опоры поперечных перегородок, на фиг.5 - плоскостное изображение подвижной опоры.

Коптильный аппарат включает в себя секции загрузки 1, рабочую камеру 2 и разгрузки 32. Через коптильный аппарат проходит тросовый транспортер 3, на котором с определенным шагом размещены ситчатые поддоны 4 с находящейся на них рыбой. Тросовый транспортер 3 имеет регулируемый привод 31 (фиг.2). Коптильный аппарат состоит из следующих секций: загрузочной 1, подсушивания 5, проварки 6, копчения 7 и разгрузочной 32 (фиг.1 и 2). Все секции коптильного аппарата снабжены внутренними поперечными перегородками с окнами 18 для прохода тросового транспортера 3. Окна 18 в свою очередь имеют сплошные пластины 19, которые перемещаются по направляющим 20. Внутренняя поперечная перегородка 8 между секцией подсушивания 5 и секцией проварки 6, а также одинаковая с ней по конструкции внутренняя поперечная перегородка 9 между секцией проварки 6 и секцией копчения 7 выполнены подвижными в горизонтальной плоскости (фиг.3).

Секции 5, 6 и 7 снабжены патрубками для подвода свежего и отвода отработанного теплоносителя. Так, секция подсушивания 5 снабжена патрубком 12 для подвода сушильного агента (горячего воздуха) и патрубком 13 для отвода отработанного агента. Секция проварки 6 снабжена патрубком 14 для подвода пара и патрубком 15 для отвода отработанного пара. Секция копчения 6 снабжена патрубком 16 для подвода коптильного дыма и патрубком 17 для отвода отработанного коптильного дыма.

Подвижные поперечные перегородки 8 и 9 имеют окна 18 для прохода ситчатых поддонов 4. Окна 18 могут перекрываться сплошными пластинами 19, которые перемещаются по направляющим 20 с помощью исполнительных механизмов 21. (На фиг.3 одна сплошная пластина 19 находится в нижнем положении, а вторая сплошная пластина 19 - в верхнем положении). Для прохождения тросового транспортера 3 в сплошных пластинах 19 выполнены прорези 30 (фиг.3).

В аналогичных по конструкции нижней и верхней частях подвижных поперечных перегородок 8 и 9 укреплены подвижные опоры, которые представляют собой два соосно установленных трубовала 22 и 23 (фиг.4).

По обе стороны внутреннего трубовала 22 установлены ползуны 24, которые имеют возможность перемещения по направляющим 25, и зубчатые колеса 26, контактирующие с зубчатыми рейками 27, установленными с внешних сторон корпуса коптильного аппарата (фиг.5).

На внешнем трубовале 23 выполнены две прорези 28, через которые проходит гибкая лента 29, оба конца которой жестко закреплены.

Направляющие 25 представляют собой тавровую балку, между верхней и нижней полками которой перемещаются ползуны 24.

Коптильный аппарат работает следующим образом.

Перед началом работы коптильного аппарата устанавливают заданную длину секций подсушивания 5, проварки 6 и копчения 7. Для этого с помощью привода (на фиг.1 и 2 он не показан) внутренние трубовалы 22 нижней и верхней подвижных опор приводятся во вращение. При этом зубчатые колеса 26 перемещаются по зубчатым рейкам 27, обеспечивая тем самым перемещение внутренней поперечной перегородки 8 между секцией подсушивания 5 и секцией проварки 6 в горизонтальной плоскости (фиг.4). Верхние и нижние ползуны 24, одновременно перемещаясь по верхним и нижним направляющим 25, обеспечивают параллельное и одновременное перемещение внутренней поперечной перегородки 8 (фиг.5).

Аналогичным образом происходит перемещение в заданное положение внутренней поперечной перегородки 9 между секцией проварки 6 и секцией копчения 7. При этом гибкая лента 29, оба конца которой жестко закреплены, проходя через две прорези 28 на внешнем трубовале 23, обеспечивает герметичность секций подсушивания 5, проварки 6 и копчения 7.

Сплошная пластина 19 с помощью исполнительного механизма 20 перемещается по направляющим 20 в нижнее положение, открывая тем самым окно 18 в подвижной поперечной перегородке 7.

Затем на ситчатый поддон 4 укладывается предварительно подготовленная рыба. Рыбу размещают на ситчатом поддоне 4 с определенным шагом в зависимости от ее размеров и для обеспечения свободной циркуляции соответствующего вида теплоносителя (воздуха, пара, коптильного дыма) при последующей обработке. По данной технологии осуществляется укладка рыбы и на другие ситчатые поддоны 4.

Затем открывается дверь 10 в загрузочной секции 1 и ситчатые поддоны 4, с расположенной на них рыбой, подвешиваются на тросовый транспортер 3. Включается привод 31 тросового транспортера 3 и ситчатые поддоны 4, с расположенной на них рыбой, перемещаются в секцию подсушивания 5. Так происходит заполнение рабочего пространства первой секции подсушивания 5 ситчатыми поддонами 4 с рыбой. После этого привод 31 тросового транспортера 3 выключается, и ситчатые поддоны 4 с рыбой останавливаются.

После чего закрывается дверь 10 в загрузочной секции 1 в коптильном аппарате. Сплошная пластина 19 с помощью исполнительного механизма 21 перемещается по направляющим 20 в верхнее положение, закрывая тем самым окно 18 в подвижной поперечной перегородке 8, т.е. изолируя секцию подсушивания 5 от секции проварки 6. Аналогично закрывается окно 18 в поперечной перегородке, изолируя секцию подсушивания 5 от загрузочной секции 1.

После этого сушильный агент (горячий воздух) подается в рабочее пространство секции подсушивания 5 через патрубок 12. Он контактирует с поверхностью рыб, расположенных на ситчатом поддоне 4, подсушивает их и удаляется через патрубок 13 для отвода отработанного агента. Таким образом, равномерным обтеканием поверхности рыб горячим воздухом добиваются достижения наиболее рационального гидродинамического режима подсушивания поверхности рыбы и оптимальной продолжительности процесса подсушивания рыбной продукции.

Копчение - сложный процесс тепло- и массообмена, в ходе которого происходят потеря влаги тканями рыбы, осаждение дыма на ее поверхности, диффузия компонентов дыма в глубь тела рыбы, денатурация белков и другие биохимические изменения.

Горячее копчение рыбы обычно осуществляется в три стадии. Первая стадия (подсушка) проводится при температуре 343...363K и заканчивается, когда кожные покровы рыбы становятся сухими.

Вторая стадия (проварка) осуществляется при температуре 383...443K и заканчивается, когда мясо рыбы начинает отделяться от костей.

Третья стадия (собственно копчение), в течение которой в камеру подается коптильный дым с температурой 373...403K, продолжается 40...110 мин. В этот период происходит удаление из рыбы основной массы воды. Поверхность рыбы приобретает золотисто-желтую или золотистую окраску. Кулинарная готовность копченой рыбы считается достигнутой, если температура в центре ее тела составляет 341...343K.

После того как подсушивание рыбы завершено, в секцию подсушивания 5 прекращается подача сушильного агента (горячего воздуха) через патрубок 12. С помощью исполнительных механизмов 21 сплошные пластины 18 перемещаются по направляющим 20 в нижнее положение, открывая тем самым окна 18 в поперечных перегородках.

Затем включается привод 31 тросового транспортера 3 и ситчатые поддоны 4, с расположенной на них рыбой, перемещаются из секции подсушивания 5 в секцию проварки 6. Так происходит заполнение рабочего пространства секции проварки 6 ситчатыми поддонами 4 с рыбой. Одновременно при этом происходит заполнение секции подсушивания 5 поддонами 4 с рыбой из загрузочной секции 10. После этого регулируемый привод 31 тросового транспортера 3 выключается и ситчатые поддоны 4 с рыбой останавливаются.

С помощью исполнительных механизмов 21 сплошные пластины 19 перемещаются по направляющим 20 в верхнее положение, закрывая тем самым окна 18 в поперечных перегородках.

После этого водяной насыщенный пар подается в рабочее пространство секции проварки 6 через патрубок 14. Он контактирует с поверхностью рыб, расположенных на ситчатом поддоне 4, нагревает их и удаляется через патрубок 15 для отвода отработанного пара. Таким образом, равномерным обтеканием поверхности рыб паром добиваются достижения наиболее рационального гидродинамического режима проварки рыбы и оптимальной продолжительности процесса проварки.

После того как проварка рыбы завершена, в секцию проварки 6 прекращается подача водяного пара через патрубок 14.

С помощью исполнительных механизмов 21 сплошные пластины 19 перемещаются по направляющим 20 в нижнее положение, открывая тем самым окна 18 в поперечных перегородках.

Затем включается привод 31 тросового транспортера 3 и ситчатые поддоны 4, с расположенной на них рыбой, перемещаются из секции проварки 6 в секцию копчения 7. Так происходит заполнение рабочего пространства секции копчения 7 ситчатыми поддонами 4 с рыбой. Одновременно при этом происходит заполнение секции подсушивания 5 и секции проварки 6 поддонами 4 с рыбой. После этого привод 31 тросового транспортера 3 выключается и ситчатые поддоны 4 с рыбой останавливаются.

С помощью исполнительных механизмов 21 сплошные пластины 19 перемещаются по направляющим 20 в верхнее положение, закрывая тем самым окна 18 в поперечных перегородках.

После этого коптильный дым подается в рабочее пространство секции копчения 7 через патрубок 14 для подвода коптильного дыма. Он контактирует с поверхностью рыб, расположенных на ситчатом поддоне 4, и удаляется через патрубок 17 для отвода отработанного коптильного дыма. Таким образом, равномерным обтеканием поверхности рыб коптильным дымом добиваются достижения наиболее рационального гидродинамического режима копчения рыбы и оптимальной продолжительности процесса копчения.

После того как копчение рыбы завершено, в секцию копчения 7 прекращается подача коптильного дыма через патрубок 16.

С помощью исполнительных механизмов 21 сплошные пластины 19 перемещаются по направляющим 20 в нижнее положение, открывая тем самым окна 18 в поперечных перегородках.

Затем включается привод 31 тросового транспортера 3 и ситчатые поддоны 4, с расположенной на них рыбой, перемещаются из секции копчения 7 в разгрузочную секцию 32. Так происходит заполнение рабочего пространства разгрузочной секции 32 ситчатыми поддонами 4 с рыбой. Одновременно при этом происходит заполнение секции подсушивания 5, секции проварки 6 и секции копчения 7 поддонами 4 с рыбой. После этого привод 31 тросового транспортера 3 выключается и ситчатые поддоны 4 с рыбой останавливаются. После чего происходит выгрузка ситчатых поддонов 4 из разгрузочной секции 32 коптильного аппарата. С помощью исполнительных механизмов 21 сплошные пластины 19 перемещаются по направляющим 20 в верхнее положение, закрывая тем самым окна 18 в поперечных перегородках.

Затем цикл работы коптильного аппарата повторяется. Регулируемый привод 31 тросового транспортера 3 обеспечивает разную продолжительность тепловой обработки рыб различных сортов и размеров.

Работа всех механизмов и узлов коптильного аппарата синхронизирована и согласована между собой.

Предлагаемый коптильный аппарат имеет следующие преимущества:

- снижение материальных и энергетических затрат за счет устранения частичного попадания и смешивания разных по природе и назначению теплоносителей (воздуха, пара и коптильного дыма) при перемещении ситчатых поддонов с рыбой из одной секции в другую;

- повышение качества готового продукта за счет использования рационального гидродинамического режима обтекания рыбных туш разными по природе и назначению теплоносителями (воздухом, паром и коптильным дымом), т.е. достижение равномерной обработки продукта вследствие совместного перемещения поддонов с рыбами и теплоносителя, а также использования рациональных температурных режимов и устранения застойных зон;

- увеличение производительности коптильного аппарата за счет сокращения продолжительности вспомогательных погрузочно-разгрузочных операций;

- повышение точности управления технологическими параметрами вследствие регулирования режима влаготепловой обработки на всех стадиях процесса приготовления рыбы горячего копчения.