Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,685

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОПЧЕНЫХ МЯСНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ВНЕШНЕЙ ПОДАЧЕЙ КОПТИЛЬНЫХ АРОМАТИЗАТОРОВ

Шахов С.В. 1 Сухарев И.Н. 1 Шубкин С.Ю. 1
1 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
В последние годы возрос интерес исследователей к копченым изделиям, в первую очередь как к источнику белковой пищи. При этом весьма актуальна задача разработки всё новых видов оригинальных копченых продуктов. Одним из перспективных направлений в этой области является расширение ассортимента продуктов путем изменения и улучшения их вкуса, аромата и продолжительности хранения при помощи копчения продукта коптильными ароматизаторами. Поэтому для решения задач, связанных с обеспечением высокой эффективности копчения, необходима разработка установки, обеспечивающей проникновение коптильных частиц внутрь продукта, путем устранения лимитирующих факторов на их пути. Представленная установка для получения копченых мясных изделий с внешней подачей коптильных ароматизаторов полностью отвечает современным течениям развития пищевой промышленности. Разработанная конструкция установки содержит съемный дымоотвод с заслонкой, шампуры, коптильную камеру, нагревательный элемент и крышку с фиксирующими крепежами, змеевик с перфорацией, внутрь которого подается коптильная жидкость, очищенная от канцерогенных веществ, которая под действием нагревательного элемента начинает испаряться, тем самым увеличивая давление внутри коптильной камеры. Коптильные ароматизаторы подаются непосредственно на продукт в виде пара через перфорацию в змеевике, а за счет съемного теплоотражающего экрана, прикрепленного к крышке, осуществляется эффект термостатирования. В результате чего происходит улучшение качества и продолжительности хранения продукта за счет более глубокого проникновения коптильных компонентов, очищенных от канцерогенных веществ, вглубь продукта, обеспечивается совмещенный процесс кулинарной обработки и процесса копчения.
коптильные ароматизаторы
мускусная утка
избыточное давление
коптильная камера
перфорированный змеевик
эффект термостатирования.
1. Антипов С.Т., Шахов С.В., Китаев С.Ю. Модернизация дымогенератора установки для копчения и термической обработки рыбных продуктов // Прогрессивные технологические процессы обработки рыбы и морепродуктов: межвуз. сб. науч. тр. – Калининград: Калининградский гос. технич. унив., 2002. – С. 41–44.
2. Антипов С.Т., Шахов С.В., Мальцева О.В., Картавый А.Г. Установка дымогенерации в среде инертного газа для копчения продуктов питания // Техника и оборудование для села. – 2011. – № 4. – С. 31–32.
3. Горбатков С.А., Кувалдин А.Б., Минеев В.Е., Жуковский В.Е. Химические аппараты с индукционным обогревом. – М.: Химия, 1985. – 176 с.
4. Гордон Л.В., Скворцов С.О., Лисов В.И. Технология и оборудование лесохимических производств. – М.: Лесная промышленность, 1988. – 360 с.
5. Кольцов И.С., Ткачев О.А., Шахов С.В., Сухарев И.Н., Шубкин С.Ю. Разработка лабораторной установки для насыщения продуктов ароматом дыма в осцилирующих режимах // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 5 (часть 1). – С. 163–164.
6. Мальцева О.В., Китаев С.Ю. Использование индуктивного подвода энергии при дымогенерации // Материалы XLVII отчет. науч. конф. / Воронеж. гос. технол. акад. – Воронеж, 2008. – Ч. 2. – С. 42.
7. Мезенова О.Я. Научные основы и технология производства копченыхпродуктов. – Калининград: КГТУ, 1997. – 132 с.
8. Павлов Н.А. Инженерные тепловые расчеты индукционных нагревателей. – М.: Энергия, 1978. – 120 с.

Интенсивность копчения пищевых продуктов зависит от движущей силы осаждения и осуществляется под действием броуновского движения, тяжести, центробежной и радиометрической сил, давления или разряжения, наложения электростатического поля высокого напряжения и т.п. Кроме того, существенное влияние на процесс оказывают величина напряжения на коронирующих электродах, размер частиц коптильных компонентов, скорость движения среды в коптильной камере, температура генерации среды, продолжительность обработки и свойства продукта.

Каждый из известных типов копчения имеет свои достоинства и недостатки. В качестве основных критериев для их сравнительной оценки можно рассматривать энергетическую эффективность, продолжительность процесса и, конечно же, качественные показатели готовой продукции, включающие в себя органолептическую оценку, а также содержание канцерогенных веществ.

Таблица 1

Сравнительные характеристики различных видов копчения

Параметр

Единица измерения

Электрокопчение

Дымное копчение (холодное)

Бездымное копчение (препарат «Русский дым»)

Копчение под давлением

Энергозатраты

кДж/кг

0,5…2,6

130…310

0,3…2,2

0,7…2,3

Продолжительность процесса

ч

0,2…0,5

6…8

1…2

0,2…1

Срок хранения готового продукта

сут.

30

35

24

32

Содержание крезола

мг/кг

5…10

23…51

74…86

7…15

Исторически сложилось, что пищевые продукты коптили при атмосферном давлении в течение длительных периодов времени.

Одним из направлений интенсификации процесса насыщения ароматом дыма и улучшения диффузионных процессов является использование повышенного или пониженного (разряжения) давления, а также их чередования, т.е. осциллирующих режимов обработки пищевых сред.

Таким образом, существует необходимость в технике для копчения, которая работает при давлении меньшем, чем атмосферное. Кроме того, существует необходимость в технике, которая коптит продукты под давлением с раздельными регуляторами температуры, давления и концентрации дыма, и дым, который не разрушает компоненты устройства.

Известно устройство для копчения под давлением, в котором возможно отдельное регулирование температуры, давления и концентрации дыма внутри корпуса. Внешний генератор дыма создает дым, который затем закачивается в корпус, тем самым заполняя его дымом и создавая давление. Клапан сброса давления предусмотрен для контроля давления внутри корпуса. При помощи пламени, которое подогревает воздух в трубе, проходящей через корпус, можно управлять температурой внутри корпуса без изменения концентрации дыма.

К несомненным преимуществам приготовления мяса под давлением относятся:

– более насыщенный и ярко выраженный аромат дыма;

– сохранение влаги, что в свою очередь положительно влияет на вкусовые качества продукции;

– обеспечение более мягкой и нежной консистенции продукта.

Материалы и методы исследования

На рисунке представлен общий вид установки для получения копченых мясных изделий с внешней подачей коптильных ароматизаторов.

Установка для получения копченых мясных изделий с внешней подачей коптильных ароматизаторов содержит коптильную камеру 1, установленную на съемные ножки 17 для удобства транспортировки, систему отвода конденсата веществ в виде влаги и пара через съемный дымоотвод 2, нагревательный элемент 3, расположенный непосредственно в коптильной камере 1, выполненный с возможностью регулирования температурных режимов со встроенным терморегулятором 10, и змеевик 4 с перфорацией 5. В змеевик 4 подается коптильная жидкость.

В коптильной камере 1 установлен змеевик 4 с перфорацией 5, в которую наливаются коптильные ароматизаторы, которые под действием нагревательного элемента 3 испаряются и в виде пара поступают непосредственно к продукту копчения 6, который нанизан на шампуры 7, размещенные на каркасе 8 в пазах 11 для фиксации шампуров 7.

После завершения процесса копчения под шампурами 7 устанавливается съемный лоток 12, чтобы жир и конденсирующие вещества не загрязняли перфорированный змеевик 4 и нагревательный элемент 3.

Коптильная камера 1 снабжена крышкой 13 со средствами её фиксации 14 и встроенным терморегулятором 15, предназначенным для контроля температуры.

В крышке 13 установлен съемный теплоотражающий экран 16, образующий термостат, который дополнительно создает условия для более быстрого и равномерного приготовления сочного продукта 6.

Установка для копчения мясных изделий с внешней подачей коптильных ароматизаторов работает следующим образом.

Сначала нанизывается продукт 6 на шампуры 7, затем включается нагревательный элемент 3 для прогрева установки до температуры 180–190 °С при помощи терморегулятора 10. После чего продукт 6, нанизанный на шампуры 7, располагается на каркасе 8 в пазах 11 для шампуров 7. После чего на коптильную камеру 1 в специальные пазы устанавливается съемный дымоотвод 2 и происходит удаление свободной влаги в течение 5–10 минут, после чего температуру снижают до 110–120 °С и закрывают заслонку 9 для повышения давления в коптильной камере 1. Поле этого коптильная камера 1 накрывается крышкой 13 и фиксируется с помощью фиксаторов крышки 14. Под крышкой 13 располагается теплоотражающий экран 16, который создает эффект термостатирования, и через патрубок 18 в змеевик 4 подается коптильный ароматизатор.

pic_40.tif

Установка для получения копченых мясных изделий с внешней подачей коптильных ароматизаторов

В змеевике 4 под действием температуры происходит испарение коптильного ароматизатора, и коптильный пар через перфорацию 5 проникает непосредственно к продукту 6 и начинает пронизывать продукт, ослабляя силы взаимодействия между молекулами в местах попадания. Давление в местах столкновений оказывается выше давления окружающей среды, и чем выше скорость испарения, тем выше разница давления на границе раздела фаз и в среде, при этом увеличивается общее давление среды, следовательно, возрастает значение конвективного тепло- и массопереноса. При этом удаляемая влага из продукта 6 отводится через съемный дымоотвод 2.

Для более равномерного копчения продукта 6 рекомендуется как можно чаще переворачивать шампуры 7.

За счет испарения коптильных ароматизаторов молекулы пара осаждаются на поверхность продукта 6, в результате чего повышается давление в зоне копчения коптильной камеры 1, что приводит к фильтрации пара через продукт, обеспечивающей равномерное их распределение по толще продукта и более интенсивное копчение. Отработанный пар коптильных ароматизаторов, прошедший через продукт 6, отводится из коптильной камеры 1 через съемный дымоотвод 2.

После достижения полной кулинарной готовности продукта 6 отключается сначала нагревательный элемент 3 и открывается заслонка 9, потом открывается крышка 13 с теплоотражающем экраном 16 и ставится съемный лоток под шампуры 7 с готовой продукцией для стекания конденсата и предотвращения загрязнения змеевика 3 с перфорацией 5 и нагревательного элемента 3.

В качестве мясного продукта для проведения исследования использовали мускусную утку. Способ копчения осуществляли на экспериментальной установке представленной на рисунке.

Исходный продукт, предварительно замаринованный, нанизывается на шампуры и размещается в пазы на коптильной камере, где происходило его копчение под давлением при температуре 110 °С. Коптильные ароматизаторы подавали в виде пара через перфорированный змеевик.

Полная кулинарная готовность продукта достигается в течение 20 минут за счет использования повышенного давления и создания термостатического эффекта.

Результаты исследования и их обсуждение

Полученный копченый продукт полностью удовлетворяет всем нормативным требованиям, предъявляемым к данной продукции.

Как видно из табл. 2, приведенные результаты показывают высокую пищевую ценность продукта, а также достаточно малые потери влаги, свидетельствующие о высоких органолептических показателях.

Таблица 2

Химический состав мяса мускусной утки в сыром и копченом виде

Наименование сырья

Массовая доля, %

Соотношение жир:белок

Энергетическая ценность 100 г продукта

влаги

белка

жира

золы

ккал

кДж

В сыром виде

Бедренные мышцы

77,19

15,45

5,67

1,69

1:2,7

112,91

472,71

Грудные мышцы

73,26

16,89

9,4

0,45

1:1,8

152,16

637,09

В готовом продукте

Бедренные мышцы

67,26

29,21

2,65

0,88

1:11,1

140,69

589,07

Грудные мышцы

72,43

20,39

3,24

3,94

1:6,3

110,72

463,58

Таким образом, установка для получения копченых мясных изделий с внешней подачей коптильных ароматизаторов имеет следующие премущества:

– повышает качество и интенсификацию процесса приготовления пищевых продуктов;

– увеличивает длительность хранения готовой продукции;

– обеспечивает равномерное распределение коптильных веществ по всей толще продукта;

– повышает скорость осаждения коптильных ароматизаторов;

– совмещает процесс кулинарной обработки и процесс копчения.


Библиографическая ссылка

Шахов С.В., Сухарев И.Н., Шубкин С.Ю. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОПЧЕНЫХ МЯСНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ВНЕШНЕЙ ПОДАЧЕЙ КОПТИЛЬНЫХ АРОМАТИЗАТОРОВ // Фундаментальные исследования. – 2016. – № 3-1. – С. 72-75;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=40008 (дата обращения: 07.02.2023).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.685