Результат интеллектуальной деятельности: ИНФРАКРАСНОЕ СУШИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ИКСУ-30

Изобретение относится к технике инфракрасной сушки и может быть использовано в области рыбопереработки в технологических линиях холодного копчения для подсушивания мелкой морской рыбы, а также в других пищевых производствах и сельском хозяйстве.

Известен инфракрасный сушильный шкаф «Универсал - СД - 3», широко используемый для сушки овощей, фруктов, грибов, лекарственных трав, вяления и сушки рыбы и морепродуктов. Конструкция установки представляет собой термокамеру с двумя дверками, внутри которой по направляющим вставляются лотки с продукцией, которую нужно высушить. Над и под лотками размещены нагревательные элементы, а снаружи на боковой стенке закреплен блок управления. Лотки с продуктом загружаются с двух сторон, по шесть лотков с каждой стороны. Работа инфракрасного сушильного шкафа «Универсал - СД - 3» основана на комбинированной инфракрасно-конвективной сушке продукции. При таком способе сушки удаление влаги происходит за счет нагрева продукции инфракрасным излучением в узком диапазоне инфракрасных волн, а удаление влаги происходит посредством принудительной конвекции потока воздуха через продукт при помощи установленного вытяжного вентилятора (Инфракрасный сушильный шкаф «Универсал - СД - 3» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.int.nsk.su/universal-3.php. (дата обращения: 19.04.2014)).

Недостатком инфракрасного сушильного шкафа «Универсал - СД - 3» является высокая продолжительность сушки рыбы (12-36 часов до влажности продукта 25%), а также высокая средняя потребляемая электрическая мощность 5-6 кВт.

Известна сушильно-вялочная камера Ижица - СВ, представляющая собой шкаф из оцинкованного металла, в котором помещена клеть с развешенной на ней рыбой. Благодаря действию вентилятора и ТЭНа продукция быстро теряет влагу и приобретает необходимые свойства вяленого или сушеного продукта. Производительность установки: одна клеть (до 55 кг подсушенной рыбы) за 30-70 минут (Сушильно-вялочная камера Ижица - СВ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.ijiza.ru/ вялочно-сушильная-камера-ижица-св (дата обращения: 19.04.2014)).

Недостатком сушильно-вялочной камеры Ижица - СВ является тот факт, что при сушке указанным выше способом (обдув воздухом, нагретым с помощью ТЭНа до определенной температуры) испарение влаги происходит только с поверхности рыбы, что приводит к появлению пленки, затрудняющей сушку и ухудшающей качество продукта: изменяется цвет, вкус и естественный аромат продукта. Высокая температура и высокая продолжительность сушки могут способствовать развитию окислительных процессов и привести к потерям витаминов и биологически активных веществ в высушиваемом продукте, и не способствует подавлению первичной микрофлоры (Инфракрасная сушка продуктов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.bid.dp.ua/site/all/sushka.ru. (дата обращения: 01.03.2012)).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является инфракрасный сушильный электрошкаф «Омегадрайв - СД - 3F», предназначенный сушки и вяления мелкой и средней рыбы (до 30-35 см). В основу принципа действия инфракрасного электрошкафа «Омегадрайв - СД - 3F» положен комбинированный радиационно-конвективный способ сушки продуктов, безвредный для человека и окружающей среды. При данном способе испарение влаги в продукте в основном происходит посредством терморадиационного нагрева инфракрасным излучением, а удаление влаги за счет принудительной конвекции паровоздушной смеси. Принудительную конвекцию воздуха внутри шкафа осуществляют циркуляционные вентиляторы, объединенные в два блока. Внутри герметичного корпуса электрошкафа в трех секциях в один ряд расположены трубчатые электронагреватели, генерирующее инфракрасное излучение, определенного диапазона длин волн. Над каждым ярусом ТЭНов с двух сторон шкафа устанавливаются вешело-рамы с шампурами для нанизывания рыбы. (Инфракрасный сушильный электрошкаф «Омегадрайв - СД - 3F» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.int.nsk.su/omegadrive.php (дата обращения: 19.04.2014)) - прототип.

Недостатком прототипа, инфракрасного сушильного электрошкафа «Омегадрайв - СД - 3F» является высокая продолжительность сушки рыбы (12-36 часов до конечной влажности продукта 25-30%), а также достаточно высокая средняя потребляемая мощность 4-6 кВт.

Задачей изобретения является разработка инфракрасного сушильного устройства, использование которого позволит максимально сократить продолжительность процесса подсушки мелкой морской рыбы (например, мойвы, салаки, длиной 15-18 см) на стадии подготовки ее к холодному копчению, при сохранении высоких показателей качества продукта, а также повысить экономическую эффективность процесса подсушки, за счет снижения энергопотребления.

Для решения данной задачи предложено инфракрасное сушильное устройство ИКСУ-30, применение которого позволяет производить подсушку предварительно посоленной мелкой морской рыбы на стадии подготовки ее к холодному копчению за 46-48 минут и получить готовый продукт влажностью не более 62% (в соответствии с требованиями нормативно-технической документации). При этом для достижения указанной влажности проводится инфракрасная обработка (лучистым потоком в ближней инфракрасной области спектра) мелкой морской рыбы в режиме нагревание 2 минуты - охлаждение 2 минуты при скорости потока воздуха, создаваемого вентилятором 0,8±0,1 м/с, температуре окружающего воздуха +14…+16°C и расходе воздуха 0,56 м³/с (Петров Д.С. Влияние инфракрасной обработки на показатели качества мойвы холодного копчения // Фундаментальные исследования. - 2013. - Часть 6, №11. - с. 1132-1135).

Инфракрасное сушильное устройство ИКСУ-30 состоит из корпуса с двойными стенками, выполненными из нержавеющей стали, с технологическими отверстиями для удаления влаги, а также технологическим отверстием для подключения вытяжной вентиляции, осевого вентилятора, металлической рамы с тележкой, позволяющей устанавливать раму в корпус устройства, четырех секций сушильного устройства с отражателями из нержавеющей стали, инфракрасных галогенных ламп марки КГТ 220-1000-1, прутков металлических для навешивания рыбы, управляющего устройства, включающего тумблер трехпозиционный, переключение которого в одно из положений позволяет производить переключение установки в режим пониженной мощности (понижение мощности ламп в два раза), таймера. Также инфракрасное сушильное устройство ИКСУ-30 снабжено реле времени, двумя датчиками температуры (для контроля температуры в устройстве и непосредственно внутри продукта) с индикацией на табло управляющего устройства. В производственном помещении, где будет установлено инфракрасное сушильное устройство ИКСУ-30, должна быть смонтирована вытяжная вентиляция, предназначенная для удаления влажного воздуха.

Предлагаемое изобретение позволяет получить следующий технический результат.

Продолжительность подсушки мелкой морской рыбы до заданной влажности (не более 62%, в соответствии с требованиями нормативно-технической документации) составляет при использовании инфракрасного сушильного устройства ИКСУ-30 - 46-48 минут. При этом подсушка мелкой морской рыбы происходит в режиме нагревание 2 минуты - охлаждение 2 минуты. Поэтому общее время работы инфракрасных ламп марки КГТ 220-1000-1 составляет 23-24 минуты. При такой работе потребление электроэнергии составляет 4,9 кВтч (в режиме полной мощности), в режиме пониженной мощности - 2,5 кВтч, что позволяет добиться как экономии электроэнергии, так и быстрого, эффективного удаления влаги из подсушиваемого продукта.

Инфракрасное сушильное устройство ИКСУ-30 показано на фиг. 1, 2, 3.

На фиг. 1 изображен общий вид инфракрасного сушильного устройства ИКСУ-30: а - вид спереди; б - вид сзади.

На фиг. 2 изображена металлическая рама, на которой монтированы секции инфракрасного сушильного устройства ИКСУ-30.

На фиг. 3 изображена секция инфракрасного сушильного устройства ИКСУ-30 с отражателями из нержавеющей стали, лампами марки КГТ 220-1000-1, а также прутками для навешивания рыбы. На чертежах и в тексте использованы следующие обозначения:

1. Корпус инфракрасного сушильного устройства ИКСУ-30;

2. Осевой вентилятор;

3. Рама металлическая;

4. Тележка;

5. Секция инфракрасного сушильного устройства ИКСУ-30;

6. Отражатели из нержавеющей стали;

7. Лампы инфракрасные марки КГТ - 220 - 1000 - 1;

8. Прутки металлические для навешивания рыбы;

9. Управляющее устройство;

10. Тумблер трехпозиционный;

11. Таймер;

12. Табло контроля температур;

13. Технологические отверстия для удаления влаги;

14. Технологическое отверстие для подключения вытяжной вентиляции.

Инфракрасное сушильное устройство ИКСУ-30 включает в себя корпус 1 с двойными стенками, выполненными из нержавеющей стали с технологическими отверстиями для удаления влаги 13, а также технологическим отверстием для подключения вытяжной вентиляции 14, осевой вентилятор 2, раму металлическую 3, тележку для установки рамы металлической в корпус устройства 4, четыре секции сушильного устройства 5. Секции сушильного устройства представляют собой рамку, изготовленную из металлического профиля 20×20 мм. Каждая секция условно имеет три зоны для обработки рыбы (в соответствии с количеством инфракрасных ламп марки КГТ 220-1000-1). Секции сушильного устройства снабжены отражателями 6 из нержавеющей стали (16 шт.), которые применяются для более эффективного распределения энергии инфракрасных ламп; инфракрасными галогенными лампами (излучателями) 7 марки КГТ-220-1000 - 12 шт.: по три штуки на каждой секции.

Общие характеристики инфракрасного сушильного устройства ИКСУ-30:

1. Внешние габаритные размеры инфракрасного сушильного устройства ИКСУ-30 (по корпусу), мм: 850×850×1900;

2. Габаритные размеры рамы металлической с секциями, мм: 820×820×1210;

3. Вместительность, кг мелкой рыбы, не более - 30;

4. Потребляемая мощность инфракрасных галогенных ламп (излучателей) марки КГТ-220-1000, кВт - 1,0×12 (всего 12 шт.);

5. Потребляемая мощность осевого вентилятора, кВт - 0,5;

6. Максимальная потребляемая мощность инфракрасного сушильного устройства ИКСУ-30, кВт - 12,5;

7. Средняя потребляемая мощность инфракрасного сушильного устройства ИКСУ-30 в режиме работы «полная мощность», кВт - 4,9;

8. Средняя потребляемая мощность инфракрасного сушильного устройства ИКСУ-30 в режиме работы «пониженная мощность», кВт - 2,5;

9. Электропитание - сеть переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

Инфракрасное сушильное устройство ИКСУ-30 работает следующим образом. Предварительно посоленную, обработанную коптильным раствором мелкую морскую рыбу навешивают на металлические прутки 8. Металлические прутки с рыбой помещают на раму металлическую 3 в секцию сушильного устройства 5 в зону для обработки рыбы, расположенную между инфракрасными лампами 7 и отражателями из нержавеющей стали 6. Расстояние от рыбы до лампы можно изменять в пределах от 60 до 110 мм. Таким образом, на раму металлическую 3 можно поместить до 30 кг подготовленной к подсушке мелкой морской рыбы. После расположения рыбы в секциях сушильного устройства 5, устройство включают в сеть переменного тока, выбирают режим работы (полная или пониженная мощность, тумблер трехпозиционный 10), устанавливают продолжительность подсушки с помощью таймера 11. В процессе подсушки контролируют температуру, отображающуюся на табло 12, как внутри устройства, так и внутри подсушиваемого продукта. Подсушенную до влажности 60-62% мелкую морскую рыбу направляют на холодное копчение в установку «Ижица 1200».

Таким образом, использование предлагаемого изобретения - инфракрасного сушильного устройства ИКСУ-30 позволяет сократить продолжительность подсушки мелкой морской рыбы на стадии подготовки ее к холодному копчению до 46-48 минут; сократить потребление электроэнергии (по сравнению с прототипом) до 4,9 кВтч (в режиме полной мощности) и до 2,5 кВтч (в режиме пониженной мощности), при сохранении высоких показателей качества подсушиваемого продукта.