RU2401014C1 - Method to control process of drying raw smoked and raw dried meat and fish products in convective installation of chamber type - Google Patents
Method to control process of drying raw smoked and raw dried meat and fish products in convective installation of chamber type Download PDFInfo
- Publication number
- RU2401014C1 RU2401014C1 RU2009116788/13A RU2009116788A RU2401014C1 RU 2401014 C1 RU2401014 C1 RU 2401014C1 RU 2009116788/13 A RU2009116788/13 A RU 2009116788/13A RU 2009116788 A RU2009116788 A RU 2009116788A RU 2401014 C1 RU2401014 C1 RU 2401014C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- product
- moisture
- air
- evaporation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии продовольственных продуктов, более конкретно - ресурсосберегающим технологиям производства высококачественных биологически безопасных пищевых продуктов и экологически безопасным пищевым производствам; а также к технологическому оборудованию мясной и рыбной отрасли, более конкретно - машинам и аппаратам, процессам холодильной и криогенной техники, системам кондиционирования, и может использоваться в пищевой промышленности.The invention relates to the technology of food products, more specifically to resource-saving technologies for the production of high-quality biologically safe food products and environmentally friendly food production; as well as to technological equipment of the meat and fish industry, more specifically to machines and devices, processes of refrigeration and cryogenic equipment, air conditioning systems, and can be used in the food industry.
Известен способ управления процессом сушки сырокопченых и сыровяленых колбасных изделий, по которому сушка колбас производится при температуре 10-12°С и снижающейся относительной влажности воздуха (90-70%). Управление переменными температурно-влажностными режимами сушки (созревания) колбас реализуется по специальной программе, записанной в памяти микропроцессорного блока управления [Некоторые особенности производства сырокопченых колбас в условиях колбасных цехов малой мощности. Фатьянов Е.В., Алейников А.К., Богачев Б.В., Каменецкий М.Л., Пыхтин В.В. // «Пища. Экология. Человек»: Материалы третьей международной научно-технической конференции. М.: МГУПБ, 1999, с.110], [Фатьянов Е.В., Алейников А.К. Температурно-влажностные режимы обработки мясных продуктов. // «Пища. Экология. Человек»: Материалы международной научно-технической конференции. М.: МГУПБ, 1995, с.108].A known method of controlling the drying process of smoked and dried sausages, according to which the drying of sausages is carried out at a temperature of 10-12 ° C and a decreasing relative humidity (90-70%). Management of variable temperature and humidity modes of drying (ripening) of sausages is implemented according to a special program recorded in the memory of the microprocessor control unit [Some features of the production of raw smoked sausages in the conditions of sausage shops of low power. Fatyanov E.V., Aleinikov A.K., Bogachev B.V., Kamenetsky M.L., Pykhtin V.V. // “Food. Ecology. Man ”: Materials of the third international scientific and technical conference. M .: MGUPB, 1999, p.110], [Fatyanov E.V., Aleinikov A.K. Temperature and humidity treatment of meat products. // “Food. Ecology. Man ”: Materials of the international scientific and technical conference. M .: MGUPB, 1995, p.108].
Вышеприведенный аналог не учитывает различий в мясном сырье по химическому составу, состоянию влаги, направленности и продолжительности автолиза.The above analogue does not take into account differences in raw meat in chemical composition, moisture state, directivity and duration of autolysis.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ управления процессом сушки сырокопченых и сыровяленых колбасных изделий, по которому сушка колбас производится на основе оценки потерь влаги или массы продукта во время обезвоживания в режиме реального времени [Шаззо Р.И. Исследование процессов сушки сырокопченых колбас с целью разработки технических средств для создания оптимальных условий. Автореф. дис. канд. техн. наук - М.: МТИММП, 1981]. Процесс сушки колбас контролируется методом периодического взвешивания с помощью пружинных или электронных весов, дополнительно оснащенных разгрузочным механизмом для исследуемой выборки объекта сушки.The closest in technical essence and the achieved result is a method of controlling the drying process of raw smoked and dry-cured sausages, according to which the drying of sausages is based on the assessment of moisture loss or mass of the product during dehydration in real time [Shazzo RI Study of the processes of drying smoked sausages in order to develop technical means to create optimal conditions. Abstract. dis. Cand. tech. Sciences - M .: MTIMMP, 1981]. The drying process of sausages is controlled by the method of periodic weighing using spring or electronic scales, additionally equipped with a discharge mechanism for the sample of the drying object under study.
Этот способ обладает запоздалой реакцией на изменение физико-химических свойств мясной системы продукта во время сушки-созревания.This method has a delayed response to changes in the physicochemical properties of the meat system of the product during drying-ripening.
В результате возникновения этих недостатков повышается вероятность снижения качества выпускаемой продукции, увеличения затрат времени и энергии на проведение процесса сушки, и увеличивается трудоемкость в разработке режима сушки для новых нестандартных видов мясных и рыбных изделий.As a result of these shortcomings, the likelihood of lowering the quality of products, increasing the time and energy spent on the drying process increases, and the complexity of developing a drying regime for new non-standard types of meat and fish products increases.
Предлагаемым изобретением решается задача усовершенствования контроля и управления процессом сушки сырокопченых и сыровяленых рыбных и мясных изделий, в том числе колбас, методом оценки температуры испарения воды с поверхности продукта с помощью чувствительного термоэлектрического датчика.The present invention solves the problem of improving the control and management of the drying process of raw smoked and dry-cured fish and meat products, including sausages, by estimating the temperature of evaporation of water from the surface of the product using a sensitive thermoelectric sensor.
Поставленная задача решается в способе управления процессом сушки сырокопченых и сыровяленых мясных и рыбных изделий, включающем в себя две стадии, при которых режим по значению относительной влажности воздуха и продолжительность 1-й стадии сушки продукта определяют из условия минимальной температуры испарения влаги с поверхности объекта сушки, которую измеряют чувствительным термоэлектрическим датчиком и определяют ее минимальное значение во временном интервале с помощью электронного дифференцирующего устройства, что соответствует максимально возможной интенсивности испарения влаги в текущий момент или интервал времени процесса сушки, и поддерживают ее с помощью блока управления, при этом процесс ведут в импульсном режиме обдува воздухом объекта сушки, состоящем из импульсов и пауз, каждый продолжительностью по 15-60 минут в зависимости от средней массы и типа продукта с помощью реле времени блока управления, а максимально возможную скорость сушки продукта периодически оценивают в начале каждой активной фазы цикла воздухообмена и устанавливают соответствующую данному циклу максимальную интенсивность испарения влаги и минимальную температуру испарения влаги с поверхности объекта сушки, определение которой осуществляют путем плавного увеличения интенсивности охлаждения-осушения воздуха в рабочей камере сушильной установки за счет регулирования величины теплообмена и массообмена между охладителем воздуха, сушильным агентом и поверхностью высушиваемого изделия с помощью блока управления, холодильной установки и вентиляторов; импульсы воздушного обдува в свою очередь чередуют в режиме реверса, процесс осуществляют до момента начала повышения температуры испарения влаги с поверхности объекта сушки, произошедшей независимо от интенсивности обезвоживания сушильного агента в рабочей камере охладителем воздуха, что в свою очередь сигнализирует о завершении 1-й стадии сушки продукта; режим по значению относительной влажности воздуха на 2-й стадии сушки продукта задают на одном уровне, либо по снижающемуся ступенчатому алгоритму.The problem is solved in a method of controlling the drying process of raw smoked and dry-cured meat and fish products, which includes two stages in which the mode according to the value of relative humidity and the duration of the 1st stage of drying of the product is determined from the condition of the minimum temperature of evaporation of moisture from the surface of the drying object, which is measured by a sensitive thermoelectric sensor and determine its minimum value in the time interval using an electronic differentiating device, which corresponds to the maximum possible rate of moisture evaporation at the current moment or time interval of the drying process, and support it using the control unit, while the process is carried out in a pulsed mode blowing air through the drying object, consisting of pulses and pauses, each lasting 15-60 minutes, depending from the average mass and type of product using a time relay of the control unit, and the maximum possible drying rate of the product is periodically evaluated at the beginning of each active phase of the air exchange cycle and the corresponding this cycle, the maximum rate of moisture evaporation and the minimum temperature of moisture evaporation from the surface of the drying object, the determination of which is carried out by gradually increasing the intensity of cooling and drying the air in the working chamber of the drying unit by controlling the amount of heat transfer and mass transfer between the air cooler, drying agent and the surface of the dried product with using the control unit, refrigeration unit and fans; air blow pulses, in turn, alternate in reverse mode, the process is carried out until the start of the increase in the temperature of moisture evaporation from the surface of the drying object, which occurred regardless of the intensity of dehydration of the drying agent in the working chamber with an air cooler, which in turn signals the completion of the 1st stage of drying product the mode according to the value of relative humidity at the 2nd stage of product drying is set at the same level, or according to a decreasing stepwise algorithm.
В основу предлагаемого изобретения заложен принцип 1-й стадии сушки высоковлажных пищевых продуктов, которая осуществляется при постоянной скорости выделения (испарения) влаги с поверхности продукта, при этом температура испарения влаги с поверхности продукта остается на постоянном уровне, но при условии, что значение относительной влажности воздуха (ОВВ) в рабочей камере снижается во время сушки [Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1973. - с.179-184]. В качестве чувствительного термоэлектрического датчика следует применять термометр электрического сопротивления на основе платиновой обмотки игольчатой или другой компактной конструкции, либо полупроводниковый датчик или игольчатую термопару.The basis of the invention is the principle of the 1st stage of drying high-moisture food products, which is carried out at a constant rate of release (evaporation) of moisture from the surface of the product, while the temperature of evaporation of moisture from the surface of the product remains at a constant level, but provided that the value of relative humidity air (HF) in the working chamber is reduced during drying [Ginzburg A.S. Fundamentals of the theory and technique of drying food products. - M .: Food industry, 1973. - S. 179-184]. As a sensitive thermoelectric sensor, an electrical resistance thermometer based on a platinum winding of a needle or other compact design, or a semiconductor sensor or a needle thermocouple should be used.
Предлагаемый способ управления процессом сушки сырокопченых и сыровяленых мясных и рыбных изделий отличает от подобных промышленных технологий сушки наличие следующих признаков:The proposed method for controlling the drying process of raw smoked and dry-cured meat and fish products differs from similar industrial drying technologies by the presence of the following features:
1. Контроль процесса сушки и регулирование относительной влажности воздуха (ОВВ) по ступенчатому или плавно снижающемуся алгоритму в зависимости от текущего времени обработки в сушильной конвективной установке камерного типа по температуре испарения влаги с поверхности объекта сушки, со значением которой и интенсивностью испарения влаги с поверхности объекта сушки существует обратная корреляция. Температура испарения влаги с поверхности объекта сушки измеряется с помощью дополнительно установленного чувствительного термоэлектрического датчика. Сигнал от термоэлектрического датчика передается на измеритель-регулятор температуры с устройством дифференцирования электронного сигнала, встроенный в блок управления (или связанный с ним), а затем на исполнительные механизмы системы кондиционирования воздуха в рабочей камере сушилки. В зависимости от кинетики температуры испарения воды с поверхности продукта посредством перечисленных элементов системы управления осуществляется регулирование интенсивности обезвоживания воздуха в рабочей камере сушилки с помощью различных способов. Например, способ регулирования подачи хладагента в испаритель охладителя воздуха или изменение температуры хладагента или регулирование интенсивности теплообмена и массообмена (влагообмена) между охладителем воздуха и циркулирующим воздухом внутри рабочей камеры сушильной установки. В результате возможно более точное управление процессом обезвоживания мясных и рыбных продуктов, чем при использовании программного блока управления режимом сушки продукта (то есть значением ОВВ) с помощью обычного измерителя регулятора температуры (и ОВВ), дополнительно снабженного устройством дифференцирования сигнала от чувствительного термоэлектрического датчика, на определенном этапе процесса обработки. Здесь реализуется принцип саморегулирования режима сушки по снижающемуся ступенчатому (или линейному) алгоритму изменения ОВВ в рабочей камере сушильной установки. Это технологическое решение является особенно важным для сушки сырокопченых и сыровяленых колбас. Режим по значению ОВВ и продолжительность 1-й стадии сушки продукта (фаза постоянной скорости сушки) определяются из условия минимальной температуры испарения влаги с поверхности продукта, соответствующей максимально возможной интенсивности испарения влаги в текущий момент (интервал) времени процесса, с помощью дифференцирующего электронного устройства. Это устройство встроено в схему измерителя-регулятора температуры и обрабатывает сигнал от чувствительного термоэлектрического датчика.1. Monitoring the drying process and adjusting the relative humidity (RH) according to a stepwise or gradually decreasing algorithm depending on the current processing time in a convection-type drying chamber-type installation according to the temperature of moisture evaporation from the surface of the drying object, with its value and the rate of moisture evaporation from the surface of the object drying there is an inverse correlation. The temperature of evaporation of moisture from the surface of the drying object is measured using an additionally installed sensitive thermoelectric sensor. The signal from the thermoelectric sensor is transmitted to a temperature meter-controller with an electronic signal differentiation device built into the control unit (or connected with it), and then to the actuators of the air conditioning system in the working chamber of the dryer. Depending on the kinetics of the temperature of evaporation of water from the surface of the product, the intensity of air dehydration in the working chamber of the dryer is controlled by various methods using the listed elements of the control system. For example, a method of regulating the supply of refrigerant to the evaporator of an air cooler or changing the temperature of the refrigerant or regulating the intensity of heat and mass transfer (moisture exchange) between the air cooler and the circulating air inside the working chamber of the drying unit. As a result, it is possible to more accurately control the dehydration process of meat and fish products than when using the program unit for controlling the drying mode of the product (i.e., RHV value) using a conventional temperature controller (and RHV) meter, additionally equipped with a signal differentiation device from a sensitive thermoelectric sensor, a certain stage of the processing process. Here, the principle of self-regulation of the drying mode is implemented according to a decreasing stepwise (or linear) algorithm for changing the SIR in the working chamber of the drying installation. This technological solution is especially important for drying uncooked and dry-cured sausages. The regime according to the RH value and the duration of the 1st stage of drying the product (phase of constant drying speed) are determined from the condition of the minimum temperature of evaporation of moisture from the surface of the product, corresponding to the maximum possible intensity of moisture evaporation at the current moment (interval) of the process using a differentiating electronic device. This device is built into the temperature meter-controller circuit and processes the signal from a sensitive thermoelectric sensor.
2. Способ измерения (выявления) максимально возможной интенсивности испарения влаги с поверхности обрабатываемого продукта методом определения минимальной температуры испарения влаги с поверхности высушиваемого объекта в текущий момент (интервал) времени процесса 1-й стадии сушки. Метод основан на использовании импульсного режима внутренней циркуляции воздуха в рабочей камере с обрабатываемым изделием и циклического понижения значения ОВВ за счет понижения температуры охладителя воздуха сушильной установки и (или) увеличения интенсивности теплообмена и массообмена (влагообмена) между охладителем воздуха и циркулирующим воздухом внутри рабочей камеры сушильной установки, что показано на чертеже, где а - кривая скорости сушки, то есть интенсивности испарения влаги с поверхности продукта; б - кривая температуры испарения влаги с поверхности продукта; φi - текущее значение относительной влажности воздуха в рабочей камере сушильной установки, %; φравн - равновесное значение относительной влажности воздуха над поверхностью продукта в начале текущего интервала (активная фаза) процесса сушки, %; фоптим - оптимальное значение относительной влажности воздуха в рабочей камере сушильной установки по обеспечению максимальной интенсивности испарения влаги с поверхности продукта, %; фзакал - значение относительной влажности воздуха, при котором происходит «закал» поверхности продукта и прекращение сушки, %; - скорость сушки продукта (интенсивность испарения влаги с поверхности объекта сушки), кг воды/час на 1 кг сухого вещества; - максимальная скорость сушки продукта (интенсивность испарения влаги с поверхности объекта сушки) в текущем интервале времени процесса сушки, кг воды/ час на 1 кг сухого вещества; ti исп - текущая температура испарения влаги с поверхности продукта, °С; tвозд - температура воздуха в рабочей камере сушильной установки, °С; tmin - минимальная температура испарения влаги с поверхности продукта в текущем интервале времени процесса сушки, °С.2. The method of measuring (detecting) the maximum possible rate of moisture evaporation from the surface of the processed product by determining the minimum temperature of moisture evaporation from the surface of the dried object at the current time (interval) of the time of the 1st stage of drying. The method is based on the use of a pulsed mode of internal air circulation in the working chamber with the workpiece and cyclic lowering of the SIR value by lowering the temperature of the air cooler of the drying unit and (or) increasing the intensity of heat and mass transfer (moisture exchange) between the air cooler and the circulating air inside the drying chamber installation, as shown in the drawing, where a is the curve of the drying speed, that is, the rate of evaporation of moisture from the surface of the product; b - curve of the temperature of evaporation of moisture from the surface of the product; φ i - the current value of the relative humidity in the working chamber of the drying installation,%; φ equal - the equilibrium value of the relative humidity above the product surface at the beginning of the current interval (active phase) of the drying process,%; f optim - the optimal value of the relative humidity in the working chamber of the drying installation to ensure maximum evaporation of moisture from the surface of the product,%; f hardening - the value of relative humidity, at which there is a "hardening" of the surface of the product and the cessation of drying,%; - the drying rate of the product (the rate of evaporation of moisture from the surface of the drying object), kg of water / hour per 1 kg of dry matter; - the maximum drying rate of the product (the rate of moisture evaporation from the surface of the drying object) in the current time interval of the drying process, kg of water / hour per 1 kg of dry matter; t i isp is the current temperature of evaporation of moisture from the surface of the product, ° C; t air - air temperature in the working chamber of the drying installation, ° C; t min - the minimum temperature of evaporation of moisture from the surface of the product in the current time interval of the drying process, ° C.
3. Режим по значению относительной влажности воздуха на 2-й стадии сушки продукта (этап падающей скорости сушки) задают на одном фиксированном уровне, зависящего от необходимого (требуемого) конечного значения активности воды в центре продукта, либо регулируют известным способом.3. The mode according to the value of relative air humidity at the 2nd stage of drying of the product (the stage of falling drying speed) is set at one fixed level, depending on the required (required) final value of water activity in the center of the product, or is regulated in a known manner.
Режим импульсного обдува продукта воздухом состоит из импульсов и пауз, каждых продолжительностью от нескольких минут до нескольких часов в зависимости от типа продукта и средней массы образца обрабатываемого изделия. Импульсы воздушного обдува в свою очередь чередуются в режиме реверса. Это осуществляется управлением работой вентиляторов и холодильной установки с помощью реле времени, встроенного в блок управления. Так для мясных и рыбных изделий длительность импульсов и пауз составляет по 15-60 минут в зависимости от средней массы и типа продукта.The pulse air blowing mode of the product consists of pulses and pauses, each lasting from several minutes to several hours, depending on the type of product and the average weight of the sample of the processed product. Pulses of air blowing, in turn, alternate in reverse mode. This is done by controlling the operation of the fans and the refrigeration unit using a time relay integrated in the control unit. So for meat and fish products, the duration of pulses and pauses is 15-60 minutes, depending on the average weight and type of product.
На протяжении всей 1-й стадии сушки пищевого продукта, при условии полной загрузки рабочей камеры сушильной установки, интенсивность осушения воздуха системой кондиционирования внутри рабочей камеры устанавливается из условия максимальной скорости испарения влаги с поверхности объекта сушки в начальный момент текущего интервала сушки, температура испарения влаги с поверхности изделия соответственно минимальна.Throughout the entire 1st stage of drying a food product, provided that the working chamber of the drying unit is fully loaded, the air drying rate of the air conditioning system inside the working chamber is established from the condition of the maximum rate of moisture evaporation from the surface of the drying object at the initial moment of the current drying interval, the moisture evaporation temperature from the surface of the product is accordingly minimal.
Максимально возможная скорость 1-й стадии сушки продукта периодически оценивается в процессе импульсного режима обдува объекта сушки в начале активной фазы цикла воздухообмена и устанавливается соответствующая данному циклу максимальная интенсивность испарения влаги и соответственно минимальная температура испарения влаги с поверхности обрабатываемого изделия. Эта операция осуществляется путем плавного увеличения интенсивности охлаждения-осушения воздуха в рабочей камере сушильной установки за счет регулирования величины теплообмена и массообмена между охладителем воздуха, сушильным агентом и поверхностью высушиваемого изделия с помощью охладителя воздуха, вентиляторов и реле времени блока управления. После установления необходимой интенсивности осушения воздуха в рабочей камере сушильной установки, в дальнейшем, температура испарения влаги с поверхности продукта либо постоянна, либо снижается во время сушки-созревания продукта. Повышение температуры испарения влаги с поверхности объекта сушки независимо от интенсивности обезвоживания воздуха в рабочей камере системой кондиционирования сигнализирует о завершении 1-й стадии сушки продукта и соответственно начале 2-й стадии сушки. Значение ОВВ на 2-й стадии сушки продукта задается на одном фиксированном уровне, зависящего от необходимого (требуемого) конечного значения активности воды в центре продукта, либо регулируется известным способом, либо задается ОВВ на одном технологически стандартном уровне, либо по снижающемуся ступенчатому алгоритму.The maximum possible speed of the 1st stage of product drying is periodically evaluated during the pulse mode of blowing off the drying object at the beginning of the active phase of the air exchange cycle, and the maximum moisture evaporation rate corresponding to this cycle and, accordingly, the minimum temperature of moisture evaporation from the surface of the workpiece are set. This operation is carried out by gradually increasing the intensity of cooling and drying the air in the working chamber of the drying unit by regulating the amount of heat transfer and mass transfer between the air cooler, drying agent and the surface of the dried product using an air cooler, fans and a time relay of the control unit. After establishing the necessary intensity of air drying in the working chamber of the drying unit, further, the temperature of evaporation of moisture from the surface of the product is either constant or decreases during drying-ripening of the product. An increase in the temperature of moisture evaporation from the surface of the drying object, regardless of the intensity of air dehydration in the working chamber by the air conditioning system, signals the completion of the 1st stage of drying the product and, accordingly, the beginning of the 2nd stage of drying. The SIR value at the 2nd stage of product drying is set at one fixed level, which depends on the required (required) final value of the water activity in the product center, or is regulated in a known manner, or SIR is set at one technologically standard level, or according to a decreasing stepwise algorithm.
Таким образом, режим саморегулирования текущего значения ОВВ при сушке сырокопченых и сыровяленых мясных и рыбных изделий по температуре испарения влаги с поверхности обрабатываемого продукта позволяет более качественно проводить процесс сушки с меньшими затратами времени и энергии. Также он освобождает от необходимости составления индивидуальной программы сушки при разработке новых технологий, в том числе рецептур, пищевых продуктов. Дополнительно это изобретение позволяет упростить процедуру управления сушильной установкой как в промышленном производстве, так и при лабораторных работах. Это является очень удобным при проведении научных и технологических исследований.Thus, the mode of self-regulation of the current value of organic matter during the drying of raw smoked and dry-cured meat and fish products by the temperature of evaporation of moisture from the surface of the processed product allows for a better quality drying process with less time and energy. He also exempts from the need to draw up an individual drying program in the development of new technologies, including recipes, food products. In addition, this invention allows to simplify the control procedure of the drying unit both in industrial production and in laboratory work. This is very convenient for scientific and technological research.
Предлагаемый способ управления процессом сушки сырокопченых и сыровяленых мясных и рыбных изделий с помощью сушильной конвективной установки осуществляется на практике следующим образом.The proposed method for controlling the drying process of raw smoked and dry-cured meat and fish products using a convection drying apparatus is carried out in practice as follows.
В рабочую камеру сушильной установки загружают обрабатываемый продукт (объект сушки), на одном из образцов которого закрепляют чувствительный термоэлектрический датчик игольчатой конструкции, дверь камеры герметично закрывают. Подключают к электропитанию сушильную установку вместе с холодильной машиной, блок управления и измеритель-регулятор температуры поверхности объекта сушки. На электронном регуляторе блока управления устанавливают температуру процесса сушки, регламентируемую технологией конкретного обрабатываемого изделия, а значение ОВВ в рабочей камере устанавливают равным 100% или равновесное значение ОВВ по отношению к поверхности продукта. В течение всей 1-й стадии сушки продукта скорость движения воздуха задают равной 0,5-1,0 м/с для мясных изделий [А.С. № 741624 СССР]. А для рыбных изделий ее значение составляет: вяленых - 1,5-2,2 м/с (или 0,5-3,0 м/с для мойвы), сушеных - 60-90 см/мин (в отдельных случаях от 0,13 до 2,0 м/с), холодного копчения при подсушивании - от 0,5-1,0 до 1,5-2,0 м/с. С помощью блока управления производится плавное снижение значения ОВВ в рабочей камере сушильной установки до тех пор, пока температура испарения влаги с поверхности объекта сушки не станет минимальной. Это значение поддерживается с помощью блока управления и измерителя-регулятора температуры поверхности объекта сушки в течение одного цикла работы вентиляторов для внутренней циркуляции воздуха. Один цикл состоит из импульсов и пауз, длительность которых для большинства мясных и рыбных изделий составляет по 15-60 минут в зависимости от средней массы и типа продукта. В начале последующих циклов работы вентиляторов операция по определению минимального значения температуры испарения влаги с поверхности объекта сушки повторяется. Этот алгоритм осуществляется до тех пор, пока определение минимальной температуры поверхности продукта станет невозможным, что сигнализирует о завершении стадии постоянной скорости сушки обрабатываемого изделия (1-я стадия сушки) и начале стадии падающей скорости сушки (2-я стадия сушки).The processed product (drying object) is loaded into the working chamber of the drying unit, on one of the samples of which a sensitive thermoelectric sensor of a needle structure is fixed, the chamber door is hermetically closed. A drying unit together with a refrigerating machine, a control unit and a temperature measuring instrument-regulator of the surface of the drying object are connected to the power supply. On the electronic controller of the control unit, the temperature of the drying process, regulated by the technology of the particular workpiece, is set, and the SIR value in the working chamber is set to 100% or the equilibrium SIR value relative to the surface of the product. During the entire 1st stage of drying the product, the air velocity is set equal to 0.5-1.0 m / s for meat products [A.S. No. 741624 of the USSR]. And for fish products its value is: dried - 1.5-2.2 m / s (or 0.5-3.0 m / s for capelin), dried - 60-90 cm / min (in some cases from 0 , 13 to 2.0 m / s), cold smoked during drying - from 0.5-1.0 to 1.5-2.0 m / s. Using the control unit, the SIR value in the drying chamber of the drying unit is gradually reduced until the temperature of evaporation of moisture from the surface of the drying object becomes minimal. This value is maintained with the help of the control unit and the meter-controller of the temperature of the surface of the drying object during one cycle of fans for internal air circulation. One cycle consists of pulses and pauses, the duration of which for most meat and fish products is 15-60 minutes, depending on the average weight and type of product. At the beginning of subsequent fan cycles, the operation to determine the minimum value of the temperature of evaporation of moisture from the surface of the drying object is repeated. This algorithm is carried out until the determination of the minimum surface temperature of the product becomes impossible, which signals the completion of the stage of constant drying speed of the workpiece (1st stage of drying) and the beginning of the stage of decreasing drying speed (2nd stage of drying).
Для проведения последней стадии сушки пищевого продукта (досушивание) на электронном регуляторе блока управления устанавливают температуру и значение ОВВ процесса сушки, регламентируемые технологией конкретного обрабатываемого изделия.To carry out the last stage of drying a food product (drying) on the electronic controller of the control unit, set the temperature and the SIR value of the drying process, regulated by the technology of the particular product being processed.
Режим по значению ОВВ внутри сушильной камеры на 2-й стадии сушки сырокопченых и сыровяленых мясных продуктов регулируется одним из двух известных способов:The mode according to the value of the OVV inside the drying chamber at the 2nd stage of drying of smoked and dry-cured meat products is regulated by one of two known methods:
1. Установка значения ОВВ на одном фиксированном технологически стандартном уровне (традиционная технология сушки), а именно φi=76±2%;1. Setting the SIR value at one fixed technologically standard level (traditional drying technology), namely φ i = 76 ± 2%;
2. С помощью ступенчатого алгоритма с равномерным во времени снижением значения ОВВ, начальное значение которой зависит от равновесного значения ОВВ над поверхностью продукта по окончании 1-й стадии сушки (согласно усовершенствованным технологиям досушивания применительно к предлагаемому способу управления процессом сушки). А именно задают, например, по начальному значению относительной влажности воздуха:2. Using a step-by-step algorithm with a uniform decrease in time of the SIR value, the initial value of which depends on the equilibrium SIR value above the product surface at the end of the 1st stage of drying (according to the advanced drying technologies as applied to the proposed method for controlling the drying process). Namely, they are set, for example, by the initial value of relative humidity:
φнач.=φравн. поверх. 1-я ст. суш.-5, %;φ beg. = φ equal to over. 1st Art. sushi -5, %;
где φравн. поверх. 1-я ст. суш. - равновесное значение относительной влажности воздуха над поверхностью продукта после проведения 1-й стадии сушки, %.where φ is equal to over. 1st Art. sushi - the equilibrium value of the relative humidity above the surface of the product after the 1st stage of drying,%.
Конечное значение ОВВ устанавливается, например, на уровне 82-75% или 86% в зависимости от технологических особенностей обрабатываемого изделия. Снижение значения ОВВ осуществляется равномерно (по линейной зависимости) во время стадии досушивания методом программного управления.The final SIR value is set, for example, at the level of 82-75% or 86% depending on the technological features of the processed product. The reduction of the SIR value is carried out uniformly (linearly) during the stage of drying by the method of program control.
Автором настоящего изобретения предлагается техника проведения 2-й стадии сушки (досушивание) сырокопченых и сыровяленых мясных продуктов применительно к описываемому способу управления процессом сушки, согласно которой режим по значению ОВВ внутри сушильной камеры задается на одном фиксированном уровне в зависимости от необходимого (требуемого) конечного значения активности воды в центре продукта:The author of the present invention proposes a technique for carrying out the 2nd stage of drying (drying) of raw smoked and dry-cured meat products in relation to the described method of controlling the drying process, according to which the regime according to the value of the SIR inside the drying chamber is set at one fixed level depending on the required (required) final value water activity in the center of the product:
φдосуш.=aw кон.×100-5, %,φ dos. = a w con. × 100-5,%,
где aw кон. - требуемое конечное значение активности воды в центре продукта.where a w con. - the required final value of the activity of water in the center of the product.
Например, aw кон.=0,88, тогда φдосуш.=0,88×100-5=83, %.For example, a w con. = 0.88, then φ dos . = 0.88 × 100-5 = 83,%.
Досушивание следует проводить до тех пор, пока awi=aw кон.±0,005,Draining should be carried out until a wi = a w con. ± 0.005,
где awi - текущее значение активности воды в центре продукта.where a wi is the current value of the activity of water in the center of the product.
А для рыбных изделий значение ОВВ сушильного агента составляет:And for fish products, the value of the OVV of the drying agent is:
- вяленых - 40-50%; в случае применения пульсирующего (прерывистого) режима обдува продукта воздухом на практике рекомендуется при активной фазе процесса в первые 20-24 ч сушки 50-60%, в остальное время 40-60%, при пассивной фазе процесса - 60-80%;- dried - 40-50%; in the case of applying a pulsating (intermittent) regime of blowing the product with air in practice, it is recommended in the active phase of the process in the first 20-24 hours of drying 50-60%, the rest of the time 40-60%, with a passive phase of the process - 60-80%;
- сушеных - 50-55%;- dried - 50-55%;
- холодного копчения при подсушивании - 40-60%.- cold smoked during drying - 40-60%.
В течение всей 2-й стадии сушки продукта скорость движения воздуха в рабочей камере для мясных изделий задают равной 0,1-0,2 м/с (то есть 2×(0,05-0,1), м/с). А для рыбных изделий ее значение оставляют прежним, как было установлено на 1-й стадии сушки. Завершение процесса сушки обрабатываемого изделия можно определять по плотности (твердости) структуры, выходу готовой продукции (по конечной массе) или значению активности воды в центре продукта, регламентируемой технологией конкретного обрабатываемого изделия. Обязательно контролируется значение массовой доли влаги в готовом продукте, которое должно соответствовать нормативному значению для каждого вида изделия.During the entire 2nd stage of drying the product, the air velocity in the working chamber for meat products is set equal to 0.1-0.2 m / s (i.e. 2 × (0.05-0.1), m / s). And for fish products, its value is left unchanged, as was established at the 1st stage of drying. The completion of the drying process of the processed product can be determined by the density (hardness) of the structure, the yield of the finished product (by the final mass) or the value of the activity of water in the center of the product, regulated by the technology of the particular processed product. Be sure to control the value of the mass fraction of moisture in the finished product, which should correspond to the normative value for each type of product.
Технический результат.The technical result.
Применение вышеописанного способа управления процессом сушки сырокопченых и сыровяленых мясных и рыбных изделий в конвективной установке камерного типа (в зависимости от автолитического направления созревания и химического состава исходного сырья) обеспечивает:The application of the above-described method for controlling the drying process of uncooked smoked and dry-cured meat and fish products in a convective chamber-type installation (depending on the autolytic maturation direction and chemical composition of the feedstock) provides:
- предотвращение образования чрезмерного высыхания поверхностного слоя продукта («закал»), значительно замедляющего скорость сушки продукта, в том числе с исключением сложной трудоемкой процедуры разработки ступенчатого режима мягкой сушки для отдельно взятого типа изделия и его осуществления на практике;- preventing the formation of excessive drying of the surface layer of the product ("hardening"), significantly slowing down the drying speed of the product, including with the exception of the complex laborious procedure for developing a step mode of soft drying for a particular type of product and its implementation in practice;
- снижение градиента массовой доли влаги ΔWповерхность-центр, характеризующее качество сушки продукта по сравнению с традиционным способом (технологией и техникой) сушки;- a decrease in the gradient of the mass fraction of moisture ΔW surface-center , which characterizes the quality of drying of the product in comparison with the traditional method (technology and technique) of drying;
- возможность увеличения выхода готовой продукции и уменьшение продолжительности сушки за счет снижения градиента массовой доли влаги по поперечному сечению обрабатываемого изделия.- the possibility of increasing the yield of finished products and reducing the drying time by reducing the gradient of the mass fraction of moisture along the cross section of the processed product.
А предлагаемый способ (техника) досушивания мясных изделий обеспечивает:And the proposed method (technique) for drying meat products provides:
- получение продукции с заданным значением активности воды и гарантированным уровнем безопасности;- obtaining products with a given value of water activity and a guaranteed level of safety;
- значительное упрощение режима досушивания продукта.- a significant simplification of the mode of drying the product.
Данный способ управления процессом сушки продуктов в конвективной установке камерного типа разработан в Проблемной научно-исследовательской лаборатории электрофизических методов обработки пищевых продуктов (ПНИЛЭФМОПП) МГУ Прикладной биотехнологии применительно к ферментированным мясным изделиям с целью проведения опытных выработок экспериментальной продукции. Получены образцы мясных изделий хорошего качества, равномерно высушенные, без признаков «закала» поверхности продукта, без наличия и роста плесени при сокращении продолжительности сушки. Предлагаемый способ управления процессом сушки сырокопченых и сыровяленых мясных и рыбных изделий может быть реализован как в типовых промышленных и лабораторных климатических камерах или сушильных конвективных установках, так и с помощью специально сконструированного технологического оборудования. В перспективе является возможным создание технологического оборудования при значительном упрощении схемы и конструктивных элементов, и тем самым существенное снижение его себестоимости. Данный способ управления процессом сушки особенно эффективен для сырокопченых и сыровяленых колбасных изделий.This method of controlling the drying process of products in a convective chamber-type installation was developed at the Problem Research Laboratory of Electrophysical Methods of Food Processing (PNILEFMOPP) of Moscow State University of Applied Biotechnology as applied to fermented meat products in order to conduct experimental workings out of experimental products. Samples of meat products of good quality were obtained, evenly dried, without signs of "hardening" of the product surface, without the presence and growth of mold while shortening the drying time. The proposed method for controlling the drying process of raw smoked and dry-cured meat and fish products can be implemented both in typical industrial and laboratory climatic chambers or convection drying installations, or using specially designed technological equipment. In the future, it is possible to create technological equipment with a significant simplification of the circuit and structural elements, and thereby significantly reduce its cost. This method of controlling the drying process is especially effective for uncooked smoked and dry-cured sausages.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009116788/13A RU2401014C1 (en) | 2009-05-05 | 2009-05-05 | Method to control process of drying raw smoked and raw dried meat and fish products in convective installation of chamber type |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009116788/13A RU2401014C1 (en) | 2009-05-05 | 2009-05-05 | Method to control process of drying raw smoked and raw dried meat and fish products in convective installation of chamber type |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2401014C1 true RU2401014C1 (en) | 2010-10-10 |
Family
ID=44024783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009116788/13A RU2401014C1 (en) | 2009-05-05 | 2009-05-05 | Method to control process of drying raw smoked and raw dried meat and fish products in convective installation of chamber type |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2401014C1 (en) |
-
2009
- 2009-05-05 RU RU2009116788/13A patent/RU2401014C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ШАЗЗО Р.И. Исследование процессов сушки сырокопченых колбас с целью разработки технических средств для создания оптимальных условий. Автореферат дис. к.т.н. - М.: МТИИМП, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chua et al. | Batch drying of banana pieces—effect of stepwise change in drying air temperature on drying kinetics and product colour | |
Mirzaee et al. | Determining of moisture diffusivity and activation energy in drying of apricots | |
Vasić et al. | Analysis of moisture transfer during the drying of clay tiles with particular reference to an estimation of the time-dependent effective diffusivity | |
US3262212A (en) | Apparatus and process for freeze drying | |
Grau et al. | Principles of drying | |
US20080202350A1 (en) | Process for controlling the cooking process in commercial batch ovens | |
RU2401014C1 (en) | Method to control process of drying raw smoked and raw dried meat and fish products in convective installation of chamber type | |
US1863943A (en) | Process and apparatus for drying lumber | |
Jurendić et al. | Biot number-lag factor (Bi-G) correlation for tunnel drying of baby food | |
RU88911U1 (en) | DEVICE FOR MANAGING THE DRYING PROCESS OF RAW SMOKED AND RAWED MEAT AND FISH PRODUCTS IN A CONVECTIVE INSTALLATION OF A CHAMBER TYPE | |
RU2492398C1 (en) | Method of predicting temperature of fines containing free and bound moisture, in convective drying process | |
US11304424B2 (en) | Method and apparatus to process grain process grain received from a dryer | |
JP6771535B2 (en) | Heat treatment of bulk food products | |
KR101884815B1 (en) | Cooling apparatus and controlling method thereof | |
Franco et al. | Intermittent drying of porous materials: a review | |
Miskon et al. | Modelling of Sabahan Coffee Bean Roasting process using Optimized FOPDT Function | |
CN103727746A (en) | Method for having control over temperature in heating process of food vacuum freeze drying device | |
US9510616B2 (en) | Method of defrosting a food item | |
Khakbaz Heshmati et al. | Mathematical Modeling of Heat Transfer and Sterilizing Value Evaluation during Caviar Pasteurization | |
RU163071U1 (en) | INSTALLATION FOR VACUUM DRYING OF VEGETABLE MATERIALS | |
WO2020056635A1 (en) | Apparatus and process for thawing meat | |
Zhu et al. | Dynamics of convective hot air drying of filiform Lagenaria siceraria | |
Vega | Quality Optimized Apple Drying Using a Novel Reference Value and Considering the “Pseudo Wet-Bulb Temperature” | |
Cai et al. | Effect of thermophysical properties on forced convective hot air drying of multi-layered porous materials | |
Rufino Franco et al. | Intermittent drying of porous materials: A review |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110506 |