Файл: Конспект лекций для студентов направления подготовки 15. 04. 02 Технологические машины и оборудование.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 309
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
34
Поскольку в зону электрокопчения продукт попадает уже разогретый, для сбора жира в нижней части камеры поставлен лоток. Установлены следующие периоды нахождения продукта (бекон массой 4,5 кг) в зонах: предварительной подсушки 20 мин, электрокопчения 3-4 мин, окончательной подсушки 3-4 мин.
На рисунке 3.5 представлен аппарат для панировки рыбы в электрическом поле коронного разряда. Мука, осажденная на поверхности рыбы силами электрического поля, дает хорошую панировку, что позволяет повысить качество консервов и значительно снизить расход муки.
Распыление и подача муки в камеры панировки осуществляется воздухом, нагнетаемым вентилятором через полиэтиленовые воздуховоды, присоединенные к боковым стенкам камеры так, что мука попадает в пространство между электродами и струнным транспортером. Панировка рыбы в электрическом поле коронного разряда позволяет получить на ее поверхности плотный, тонкий и равномерный слой муки. Рыба перемещается с помощью струйного транспортера. Коронирующие электроды изготовлены из нихромовой проволоки диаметром 0,2мм. Производительность машины на порционированной рыбе 15-17ц/час, на кильке 5-6 ц/час. Расход электроэнергии около 2 кВт ч.
Расход муки при таком способе панировки уменьшается на 30-50 % в зависимости от влажности рыбы. Потери муки, оседающей на оборудовании, не превышают
0,2-0,5 %.
Рисунок 3.5 – Аппарат для панировки рыбы в электрическом поле коронного разряда: 1 - струнный транспортер; 2 - очистительное устройство; 3 - камера панировки; 4 - бункер для муки; 5 - ленточный дозатор; 6 - устройство для распределения рыбы; 7 - станина; 8 - воздухопровод
35
Вопросы для самоконтроля по теме 3:
1. Как используют ионизированные газы в обработке пищевых продуктов?
2. Назовите процессы с применением высоковольтной ионизации.
3. В чем заключается сущность электростатической обработки?
4. Назовите два пути достижения ионизации газов.
5. Что определяет напряженность в равномерном поле?
6. Приведите формулу максимальной напряженности.
7. Какое электрическое поле является неоднородным?
8. Приведите пример высокой концентрации электропроводящих включений.
9. Что применяют при электроочистке газов?
10. Приведите принципиальную схему трубчатого электрофильтра.
11. Какая часть пыли оседает в зоне короны?
12. Почему трубчатые электрофильтры делают многосекционными?
13. Как происходит образование положительных ионов?
14. Какова степень очистки на электрофильтрах?
15. Что называется электрофоретическим осаждением компонентов?
16. Поясните суть процесса электрокопчения.
17. Как протекает процесс электрокопчения при средней плотности дыма?
18. Назовите основные схемы процесса электрокопчения.
19. Что создается коронирующим электродом вместе с положительно заряженной пластиной?
20. Что является результатом максимальной напряженности электрического поля у активного электрода?
21. Какой электрод выбирают в качестве коронирующего?
22. Что дает варьирование напряженностью поля?
23. В какой схеме продукт используют в качестве пассивного электрода?
24. Поясните схему предварительной ионизации дыма.
25. От каких факторов зависит процесс электрокопчени?
26. К чему сводятся физические основы для электрокопления?
27. Что включает в себя аппарат для электрокопчения (основные элементы)?
28. На какие две группы можно разделить аппараты для электрокопчения?
29. Что используется для подсушивания продукта в аппарате для электрокопчения?
30. Что используется в качестве источника инфракрасного излучения?
31. Чем отличаются коронирующие и пассивные электроды?
32. Какие секции в аппаратах для электрокопчения имеют индивидуальный выход отработавшего дыма?
33. Через что подается дым в каждую секцию, соединенную с дымогенератором?
34. Как называется последняя зона, в которую попадает продукт в аппаратах для электрокопчения?
35. В каком типе аппарата для электрокопчения использования дыма более эффективно?
36. С какой целью в успокоительной камере установлен фотоэлектрический датчик?
Рекомендованная литература: [3, 5, 7, 8, 10, 12].
36
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
4 ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВЫХ
ПРОДУКТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ЧАСТОТЫ
Многообразие термических процессов переработки сырья, большинство из которых в силу малой теплопроводности продукта чрезвычайно продолжительны, затрудняет автоматизацию и механизацию производственных процессов. В настоящее время следует считать доказанным практическую возможность интенсификации различных технологических процессов с использованием электроконтактных методов (ЭК). Применение этих методов резко ускоряет течение процессов, повышает производительность труда, снижает потребность в производственных площадях.
В пищевой промышленности прогрессивным является использование процессов, осуществляемых путем непосредственного контакта электрического тока с продуктом.
Электроконтактным (ЭК) методам свойственно:
простота аппаратурного оформления;
высокий КПД;
быстротечность;
достаточно высокая равномерность температурного поля;
доступность контроля и регулирование энергетических параметров.
Для ЭК методов может применяться как ток постоянной, так и ток переменной частоты, кроме того, может применяться ток различной частоты.
В последнее время получил развитие один из ЭК процессов –
электростимуляция парного мяса с целью улучшения его качественных показателей. Этот процесс используют для предотвращения «холодового» сжатия мышц при интенсивной холодильной обработке и для увеличения нежности мяса. В его основе лежит процесс сокращения мышечных волокон под действием электрического тока.
После убоя животных в тканях развивается комплекс изменений, которые в итоге влияют на качество готового продукта. Изменения протекают достаточно медленно (в течение нескольких суток: говядина 14-20 суток), и это, естественно, при промышленной переработке в больших масштабах требует существенных площадей и соответственно значительных затрат энергии на поддержание температурно-влажностного режима. При использовании электростимуляции данный процесс сокращается до 5-6 суток.
Под созреванием мяса понимают комплекс ферментативных процессов, протекающих после прекращения жизни животного, в результате чего происходит размягчение мышечной ткани и накопление в мясе веществ, улучшающих его вкус и аромат.
В результате некоторого промежутка времени воздействия электрического тока на парное мясо оно подвергается размягчению. Электростимуляцию можно применять на стадии обескровливания либо на стадии передачи туш, полутуш на холодильник. Применение электростимуляции на стадии обескровливания позволяет не только сократить длительность процессов созревания мяса, но и
37 повысить само качество мяса за счет лучшего проведения процесса обескровливания.
Для проведения электростимуляции разработаны различные генераторы.
Требования к ним достаточно сложны: наличие регулирования частоты следования импульсов, а также формирование их формы, обеспечение полной электробезопасности процесса.
Морфологические исследования подтвердили глубокие изменения, происходящие в мышечной структуре при электростимуляции. Получение колбасных изделий из электростимулированного мяса показывает неуклонный рост выхода готового продукта при высоком качестве, т.е. электростимуляция позволяет стабилизировать выход колбасных изделий.
Способность парной мышечной ткани к тетаническим сокращениям под действием электрического тока может быть использована для интенсификации процесса посола. В последние годы получил распространение процесс механической обработки мяса - массирование. Использование сократительного действия электрического тока позволяет создать новый высокоэффективный процесс – электромассирование, который сочетают с механической обработкой в массажорах.
Как показали микроструктурные исследования, в образцах с электромассированием наблюдаются более глубокие изменения. Мышечные волокна в таком случае более выраженно набухают, отдельные волокна имеют зигзагообразную складчатость. Многочисленные узлы сокращений и продольная исчерченность при этом слабо различимы. Заметны изменения в соединительнотканых прослойках. Готовый продукт после термической обработки имеет монолитную структуру и высокие качественные показатели.
К процессам ЭК-обработки пищевых продуктов можно отнести
электроплазмолиз, который предназначен для интенсификации прессового способа извлечения сока из растительного сырья. Сокоотдача растительного сырья зависит от первоначальной степени проницаемости протоплазменной оболочки и от ее способности противостоять внешним воздействиям в процессе предварительной обработки и прессования. Поэтому любые внешние воздействия, направленные на повреждение клеточных структур, должны приводить в итоге к повышению сокоотдачи.
Содержание сока в плодах и овощах достигает 90-95 %, однако при их переработке в условиях производства выход сока часто может составлять лишь
50-60 %.
Электроплазмолиз не вызывает разрушение клеточных стенок и поэтому исключает переход пектиновых веществ в сок, а также способствует разрыву плазменных оболочек на более крупные частицы, которые легко задерживаются клеточными стенками при извлечении сока, что положительно сказывается на выходе сока.
Эффективность электроплазмолиза зависит от ряда факторов:
градиента напряжения;
длительности обработки;
температуры;
электрофизических свойств сырья.
38
Аппараты, в которых осуществляется электроплазмолиз, принято называть электроплазмолизаторами. Их достаточно много, и они делятся на следующие типы: валковые (рисунок 4.1); камерные; транспортные; шнековые; линейные; импульсные и др.
Рисунок 4.1 – Валковый электроплазмолизатор
1 - бункер для сырья; 2 - подвижный венец; 3 - неподвижный венец (валок);
4 - приемная емкость
В бункер загружается лизга. Барабаны изолированы, только к поверхности подается электрический ток. Сырье подается на барабаны, сжимается и одновременно подвергается электрической обработке, в результате чего резко возрастает проницаемость клеточных оболочек и отделяется сок.
Частота электрического тока 50 Гц.
В камерном плазмолизаторе вынимают верхний подвижный электрод и загружают лизгу. На пластину подается ток, и она опускается вниз выдавливая сок из продукта.
Продукт помещают в электроплазмолизатор, подвергают сжатию и затем пропускают ток до полного плазмолиза. После этого стружка поступает на диффузионную батарею для извлечения сахара из нее по обычной схеме.
Электроплазмолизатор (рисунок 4.2) состоит из двух металлических
(стальных) лент — нижней 1 и верхней 2, на которые наклепаны рифли 3, на- ходящиеся на определенном расстоянии друг от друга, образуя таким образом рабочую щель 4, причем установка ширины рабочей щели производится в зависимости от требуемого градиента потенциала. Обе металлические ленты вращаются на двух барабанах каждая, из которых барабан 5 является ведущим, а барабан 6 ведомым. Для поддержания ленты в натянутом состоянии установлена натяжная станция 7. Нижняя металлическая лента длиннее верхней и на нее с ленточного транспортера 8 (резиновой ленты) с установленным электроблокатором поступает стружка. Стружка разравнивается при помощи разравнителя 9,представляющего собой грибок с поступательно-возвратным движением вдоль ленты. Сжатие стружки осуществляется при помощи системы
39 прижимных роликов 10, катящихся по внутренней поверхности верхней ленты.
Подшипники роликов движутся в параллелях //, причем прижатие роликов осуществляется при помощи пружин 12 и регулирующих винтов 13. Чтобы избежать короткого замыкания, на параллелях установлены ограничители 14. С внутренней стороны нижней ленты находится система поддерживающих роликов 15, подшипники которых жестко закреплены. На осях роликов обеих систем установлены контактные кольца 16, к которым через щетки 17 подведен ток. По обеим сторонам двух лент установлены жесткие диэлектрические бо- ковины 18, примыкающие к нижней ленте, в то время как верхняя лента может свободно двигаться между ними, сжимая таким образом стружку. Внешние стороны лент поддерживаются роликами 19, обтянутыми резиной. Верхняя и нижняя ленты с прижимной и питательной системой электрически изолированы друг от друга. Для принятия электроплазмолизированной стружки установлен ленточный транспортер 20 с электроблокатором 21. Ведущий барабан верхней ленты электроплазмолизатора приводится в движение при помощи электродвигателя, который через, редуктор приводит во. вращение вал
22. Ведущий барабан нижней ленты связан с ведущим барабаном верхней ленты при помощи двух зубчатых шестерен 23. Для успешной работы электроплазмолизатора необходимо, чтобы ленты имели одинаковую скорость.
Стружка с бункера поступает на подающий транспортер и затем на нижнюю ленту электроплазмолизатора. Разравнитель, установленный на большей высоте, чем рабочая шель, равномерно распределяет стружку по ленте; затем слой стружки попадает между двумя лентами, сжимаясь и одновременно подвергаясь воздействию электрического тока.
Таким образом, электроплазмолиз производится под давлением.
Рисунок 4.2 – Ленточный плазмолизатор
Процесс электрофлотации позволяет разделить жидкие неоднородные системы. Сущность процесса состоит в разложении постоянным электрическим