Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ГЛУБОКОГО ПРОЖАРИВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Изобретение относится к способу глубокого прожаривания пищевых продуктов, в соответствии с которым пищевые продукты, предназначенные для глубокого прожаривания, подаются в горячее масло или жир и перемещаются из горячего масла по истечении определенного периода обработки. Изобретение также относится к устройству, предназначенному, в частности, для осуществления способа по изобретению и содержащему контейнер для масла, подающий механизм для подачи пищевых продуктов в масло и конвейерный механизм для перемещения глубоко прожаренных пищевых продуктов из масла.

Недостаток известных способов и устройств описанного выше типа заключается в том, что содержащаяся в пищевых продуктах вода, часть которой замещается маслом или жиром в процессе глубокого прожаривания, испаряется в течение обработки в горячем масле и поднимается в виде пузырьков пара на поверхность масла, где пар и захваченные капли масла смешиваются с воздухом над поверхностью масла и должны направляться в таком состоянии на переработку или, по меньшей мере, для удаления запаха.

Однако переработка или удаление смеси воздуха, водяного пара, капель масла и ароматообразующих или пахучих веществ является сложным процессом, поскольку содержание воздуха препятствует конденсации. Также затруднена регенерация тепловой энергии, содержащейся в образованном паре, из-за способа его смешивания с воздухом.

Целью изобретения является улучшение способа или устройства общего типа, направленное на существенное преодоление перечисленных недостатков.

Цель настоящего изобретения достигается с помощью способа общего типа, в соответствии с которым над свободной поверхностью масла создается содержащая перегретый пар паронасыщенная зона, которая предохраняет масло от окружающего воздуха и из которой отводится поток пара, соответствующий количеству воды, испаряющемуся из глубоко прожаренных пищевых продуктов. Если отводится столько же пара, сколько образуется при глубоком прожаривании, то количество пара или объем пара в паронасыщенной зоне остается неизменным, так что граничный слой между паронасыщенной зоной и окружающим воздухом остается в основном неподвижным либо находится в пределах определенной области. Благодаря этому окружающий воздух практически не проникает в паронасыщенную зону, и свободная поверхность горячего масла не соприкасается с окружающим воздухом.

Предпочтительно предлагается, чтобы подаваемые пищевые продукты попадали в перегретый пар прежде, чем достичь масла. Также предлагается, чтобы пищевые продукты, перемещаемые из масла, попадали с перегретый пар перед удалением из области обработки.

Атмосфера пара в паронасыщенной зоне предпочтительно циркулирует, в процессе

чего пар выводится из паронасыщенной зоны, в некоторых случаях пропускается через теплообменник и возвращается в паронасыщенную зону с помощью вентилятора.

Целесообразно вдувать пар на свободную поверхность масла или поперек нее.

Целесообразно поддерживать постоянный объем пара, находящийся или циркулирующий в паронасыщенной зоне. Это происходит, если отводится количество пара, соответствующее количеству пара, высвобождаемому при глубоком прожаривании, которое может быть частично или полностью конденсировано.

Содержание кислорода в паронасыщенной зоне над маслом можно удерживать на уровне менее 10% по объёму, 5% по объёму, 3% по объёму, 2% по объёму или 1% по объёму.

Целесообразно частично или полностью конденсировать поток пара и регенерировать энергию и/или материал, главным образом, для подогревания масла.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается для удобства вдувать перегретый пар вертикально на свободную поверхность масла с помощью составляющей потока, например, вертикально сверху.

Относительно устройства цель настоящего изобретения достигается устройством общего типа, содержащим механизм для создания содержащей перегретый пар паронасыщенной зоны, расположенной над свободной поверхностью масла, которая предохраняет масло от окружающего воздуха, с управляемым отводящим устройством для отвода потока пара из паронасыщенной зоны в соответствии с количеством воды, испаряющейся из глубоко прожаренных пищевых продуктов.

Контейнер оснащен ободом, проходящим по всему периметру контейнера на одинаковой высоте, с расположенным вне обода сливным каналом.

Над контейнером может быть размещён паровой конус, который перекрывает контейнер со всех сторон и содержит периферийный, вытянутый вниз обод, проходящий вне обода контейнера и ниже последнего.

Внутри парового конуса может быть расположен паровой коллектор, который содержит несколько паровых сопел, направленных вертикально или наклонно вниз, и соединен с циркуляционным паропроводом.

Между циркуляционным паропроводом и паровым коллектором и снаружи парового конуса расположен вентилятор, который контролируется с помощью датчиков температуры и содержания пара или кислорода в области паронасыщенной зоны.

Кроме этого, в линии циркуляционного паропровода размещен теплообменник. Далее, в линии циркуляционного паропровода может находиться патрубок для отклонения потока пара, составляющего часть циркулирующего пара, в котором может располагаться еще один вентилятор, контролируемый с помощью датчиков температуры и содержания пара или кислорода в области паронасыщенной зоны, а также в некоторых случаях используется конденсатор.

Патрубок соединен с циркуляционным паропроводом через трехходовой клапан. Далее в соответствии с изобретением паропроводы, соединенные с паровым конусом, в частности, циркуляционный паропровод, расположены под наклоном по направлению к контейнеру для облегчения регенерации отделенного масла.

Ниже приводится подробное описание изобретения на примере разработанного варианта осуществления изобретения и с использованием ссылок на чертеж, причем

на фиг. 1 представлена схематическая боковая проекция разработанного варианта осуществления устройства по настоящему изобретению.

Ваннообразный контейнер 2 для масла или жира 4 оснащен периферийным горизонтальным ободом 6, вокруг которого расположен сливной канал 8, находящийся ниже и на расстоянии от обода 6. При работе жидкость, горячее масло или жир поднимается до обода 6, и по мере добавления продуктов для прожаривания образуется соответствующий перетекающий поток масла, движущийся из контейнера через обод в сливной канал 8.

Подающий механизм 12 установлен таким образом, что верхний подающий край 14 расположен над свободной поверхностью 16 масла 4, и подаваемые продукты падают в масло 4 под действием силы тяжести.

Конвейерный механизм 20 расположен под наклоном частично под свободной поверхностью 16 масла и частично над ней и оканчивается подающим краем 22, с которого перемещаемые продукты падают через обод 6 на конвейерную ленту 24, по которой транспортируются на дальнейшую обработку, упаковку и т.д.

Над контейнером 2 и на расстоянии от него расположен паровой конус 30, который перекрывает контейнер 2 и содержит периферический обод 32, проходящий вне и ниже обода 6 контейнера 2. Паровой конус 30, таким образом, перекрывает и охватывает сверху и сбоку паронасыщенную зону над свободной поверхностью 16 масла, причем зазор между паровым конусом и контейнером остается только в области обода 6.

Обод 32 парового конуса может проходить ниже свободной поверхности масла.

В области подающего механизма 12 и конвейерного механизма 20 обод 32 парового конуса 30 расположен на расстоянии от обода б контейнера 2, что обеспечивает достаточное пространство для других элементов оборудования.

Внутри парового конуса 30 и на расстоянии от верха свободной поверхности 16 масла расположен паровой коллектор 40, содержащий в проиллюстрированном примере некоторое количество паровых сопел 42, направленных вертикально вниз к свободной поверхности 16 масла. Паровой коллектор 40 соединен с паропроводом 44, проходящим с обеспечением паронепроницаемости через паровой конус 30.

На расстоянии от парового коллектора 40 подсоединен циркуляционный паропровод 46, по которому пар выводится из внутренней части парового конуса 30. С выводящим паропроводом 46 соединен вентилятор 48, который на выходе соединяется через паропровод 50 с теплообменником 52, который в свою очередь соединен с паропроводом 44, выходящим в паровой конус 30.

Нагнетательный паропровод 54 подсоединен в области паропровода 50 между вентилятором и теплообменником или в ином месте таким образом, чтобы обеспечивать доставку пара в начале процесса глубокого прожаривания, также имеется патрубок 56, по которому через трехходовой клапан 58 поток пара как часть циркулирующего пара можно отводить и, например, конденсировать либо регенерировать его энергию, а содержащееся масло отделить и переработать. Возможно также выделение из пара ароматообразующих или пахучих веществ. В линию патрубка 56 встроен управляемый вентилятор (не показан), получающий данные с датчиков температуры, содержания пара или кислорода и/или иного датчика, который размещен в паронасыщенной зоне или в циркуляционном паропроводе и служит для определения количества пара в устройстве, т.е. для обнаружения вероятности просачивания избыточного пара вниз или, наоборот, проникновения воздуха снизу. В зависимости от положения трехходового клапана 58 вместе могут быть соединены паропроводы 46, 50 и 56, так что поток пара можно отвести из циркулирующего пара, либо только паропроводы 46 и 50, так что частичное удаление потока невозможно, либо, альтернативно, только паропроводы 56 и 50 или паропроводы 46 и 56, так что ответвленный поток можно удалить, в то время как циркуляция пара в паровом конусе отсутствует.

В процессе работы горячее масло или жир находятся в контейнере 2, например, при 145°С. Свободная поверхность 16 масла предпочтительно расположена на высоте обода 6 контейнера 2. Эффективно расположить свободную поверхность 16 немного выше обода 6, при котором небольшой перетекающий поток попадает в сливной канал 8. Это может происходить вследствие подачи продуктов на глубокое прожаривание, либо масло циркулирует под действием циркуляционного насоса между сливным каналом 8 и пространством, окруженным ободом 6. Такое условие является преимущественным, поскольку поступающий сверху перегретый пар беспрепятственно распространяется по свободной поверхности 16 масла, которое при этом не ограничивается в поперечном направлении выступающим выше ободом, что могло бы способствовать образованию содержащих воздух областей.

Для приведения устройства в действие перегретый пар по необходимости подается

по нагнетательному паропроводу 54 до тех пор, пока полностью не заполнит все пространство под паровым конусом 30 и в паропроводах.

Вентилятор 48 перемещает перегретый пар по кругу через теплообменник 52, паровой коллектор 40, по поверхности 16 масла и через пространство, окруженное паровым конусом 30, в циркуляционный паропровод 46.

Из-за количества подаваемых на глубокое прожаривание продуктов, содержащих воду, пар непрерывно поднимается из масла 4, высокая температура которого превращает в пар часть содержащейся в продуктах воды после ее прохождения через поверхность 16 в паронасыщенную зону, окруженную паровым конусом 30. Такой пар является частично насыщенным, но и частично перегретым, поскольку жир находится при температуре свыше 100°С. Такое количество пара, высвобождаемое в дополнение к количеству пара, циркулирующему внутри устройства в постоянном рабочем состоянии, отводится и может использоваться впоследствии.

Если таким образом циркулирующее количество пара увеличивается, то граничная область 60, отделяющая окружающий воздух от окруженного паровым конусом 30 перегретого пара, сдвигается все дальше вниз по направлению к свободному ободу 32 парового конуса 30. Чтобы предупредить просачивание пара, ценного с точки зрения своего содержания и запаса энергии, в окружающее пространство, объем пара уменьшают посредством удаления части циркулирующего потока пара через патрубок 56. Это можно осуществить с помощью отдельного вентилятора, как описывалось выше, или с помощью вентилятора 48, установив трехходовой клапан 58 в соответствующее положение, в случае, когда в течение некоторого периода времени открытым остается только путь из выводящего паропровода 46 в патрубок 56.

С помощью теплообменника 52 перегретый пар можно по необходимости подогреть или охладить. Энергию и/или вещества, содержащиеся в потоке пара, отводимого через патрубок 56, можно регенерировать, например, конденсацией в конденсаторе или сжатием, в процессе чего температура пара может повыситься. Далее, например, горячее масло подогревается за счет регенерированной энергии.

Упомянутый выше вентилятор в патрубке 56 или вентилятор 48 контролируются с помощью определения положения граничной области 60, например, датчиками температуры или содержания кислорода, так чтобы граничная область 60 постоянно находилась в пределах установленной вертикальной области и не сдвигалась ни слишком далеко в направлении нижнего свободного края обода 32 парового конуса 50, ни слишком далеко по уровню свободной поверхности 16. В первом случае результатом стал бы выход пара в окружающую среду, во втором случае воздух способен был бы проникнуть, войти в соприкосновение со свободной поверхностью 16 и смешаться с перегретым паром, что не должно допускаться в соответствии с настоящим изобретением.

Конструкция по настоящему изобретению позволяет свободной поверхности 16 масла постоянно оставаться в соприкосновении с почти или полностью бескислородным перегретым паром, что предотвращает или существенно задерживает окисление масла, и, более того, весь объем или часть энергии и веществ, содержащихся в образуемом в процессе глубокой жарки паре, можно легко использовать и переработать. Содержание кислорода в паронасыщенной зоне предпочтительно ниже 10% или ниже 3%, что достигается благодаря соответствующей конструкции парового конуса и регулировке отводимого потока пара.

СПИСОК НОМЕРОВ ПОЗИЦИЙ

2 Контейнер

4 Масло

6 Обод

8 Сливной канал

12 Подающий механизм

14 Подающий край

16 Свободная поверхность

20 Конвейерный механизм

22 Подающий край

24 Конвейерная лента

30 Паровой конус

32 Обод

40 Паровой коллектор

42 Паровое сопло

44 Паропровод

46 Выводящий паропровод

48 Вентилятор

50 Паропровод

52 Теплообменник

54 Нагнетательный паропровод

56 Патрубок

58 Трехходовой клапан

60 Граничная область