Модуль Тағам өнімдерін кептіру әдістері мб
жүктеу/скачать 0,85 Mb.
|
ТПК ЛЕК №2 старый
| Сублимациялық кептіру
Тамақ өнімдерін сублимациялық кептіру әдісі мұздың белгілі бір жағдайларда сұйық фазаға айналып, булану қабілетіне негізделген. Бұл әдістің мәнін түсіну үшін қысым – температура (Р – Т) диаграммасындағы су жағдайының өзгеруін қарастырайық. 1-суретте қысым мен температураға байланысты судың жай-күйі көрсетілген. 1-сурет – P-T қатынасына байланысты судың фазалық жай-күйінің диаграммасы Сызықтың сол жағында қатты фазаның (мұздың) аумағы жатыр, ал сызықтың өзі АС учаскесінде қатты фазаны (мұзды) және сұйық фазаны (суды) және ВА учаскесінде қатты фазаны және газдың (будың) фазасын бөлетін шекара болып табылады. ВАС сызығынан сол жағында әрқашан мұз, оң жағында –А нүктесіне дейін613,2 Па қысымға сәйкес келетін су, ал А нүктесінен төмен – бу болады. Осылайша, егер А нүктесінен жоғары қысым кезінде (613,2 Па) мұзға жылуды келтірсе, онда ол алдымен суға айналуы тиіс, ал одан әрі жылу беру кезінде су буланып, газ тәрізді фазаға (буға) ауыса бастайды. Егер қысым А нүктесінен төмен болса, онда диаграммадан көрініп тұрғандай, жылу беру кезінде мұз сұйықтықтың жай-күйін болдырмай, тек газ тәрізді күйге (бу) өтуі мүмкін. Үш нүкте деп аталатын А нүктесі бір уақытта оның барлық үш фазасының болуы мүмкін (қатты дене-сұйықтық – газ немесе суға қатысты: мұз – су – бу) зат жағдайын сипаттайды. Бұл нүктеден жоғары температураға байланысты барлық үш фаза бар, және де белгілі бір температураға сәйкес келеді. А нүктесінен төмен заттың (судың) тек екі күйі – қатты және газ тәрізді болуы мүмкін. Сублимациялық кептірудің мәні және үш нүктеден (А нүктесінен) төмен қоршаған орта буының қысымы кезінде мұзды (мұз кристалдарына айналған су) айдау болып табылады. Мұндай мұзды тікелей буға айдау кептірілетін өнімнің түрін сақтауға мүмкіндік береді. Жылу кептіру кезінде байқалатын оның шөгуі болмайды, және кептіруден кейін өнім өзінің сызықтық өлшемін сақтайды. Мұндай өнімсуланған кезде су кептіру кезінде мұз сублимацияланған тесіктерді тез толтырады және өнім тез қалпына келтіріледі. Сублимация әдісімен кептірілген өнімдер өзінің бастапқы қасиеттерін, экстрактивті заттарды, ферменттер мен витаминдерді сақтайды. Дәмі жағынан қалпына келтірілген өнімдер кептіруге ұшырамаған өнімдерден аз ерекшеленеді. Сублимациялық әдіспен кептіру техниканың қазіргі жағдайы жылумен байланысты қымбатқа түседі, сондықтан сублимация сапасын жоғалтпай, жылумен кептіру әдісімен кептіру мүмкін емес өнімдерді ұшыратуы керек. Мұндай өнімдерге, мысалы, сүзбе жатады, оны жылулық әдіспен кептіру кезінде жарамсыз өнім алынады, немесе ет тілімдері, оны да жылулық кептіру кезінде сапасын жоғалтпай өнім алу мүмкін емес. . Сублимация әдісімен бүтін жемістер мен жидектерді кептірген жөн. Осы әдіспен кептіруді герметикалық жабылатын ыдысболып табылатын арнайы аппаратта – сублиматорда жүзеге асырады, онда оларға салынған өнімі бар сөрелер орналасқан, сөрелерге әр түрлі құрылғылардың көмегімен жылу жүргізіледі. Сублиматор басқа ыдыс – десублиматормен кең құбырмен жалғанған, онда сублимацияланған мұз буы сублимацияланған мұздың қосымша суыту есебінен салқындатқыш беттерге (құбырларға) мұзға айналады. Өнімдерді сублимациялық кептіру үшін УСС-5, УЛГ-24, УЛГ-36, А-10, FD-100, В2-ФСБ және басқалар сияқты қондырғылар пайдаланылады. ОСС-5 қондырғысының мысалында сублиматор – десублиматор жүйесін қарастырайық(9-сурет). Сублиматор-десублиматор жүйесінде арнайы вакуум-сорғылармен терең вакуумды қамтамасыз етеді. Мұндай жүйеде кептіру келесідей жүзеге асырылады. Дайындалған өнімді науаларға салады және тез мұздататын аппаратта мұздатады, содан кейін өнімі бар науаларды сублиматорға салады. Егер кәсіпорында тез мұздататын аппарат болмаса, өнім салынған науаларды алдын ала мұздатпай сублиматорға орналастыруға болады. Бұл жағдайда терең вакуумды құру кезінде ылғалдың булануы нәтижесінде өнім қатып қалады, басқаша айтқанда өздігінен мұздату болады. Сублиматорды герметикалық жаба отырып, вакуум-сорғылар жүйесімен онда сұйылту жасайды (сублиматордағы қалдық қысым 13,3-тен 66,7 Па-ға дейін болуы тиіс), және тек вакуум қамтамасыз етілгенде, өнімге қыздыру элементтерінің көмегімен жылуды жібереді. Мұзды айдау нәтижесінде пайда болған бу арнайы тоңазыту агентімен (көбінесе аммиакпен) салқындатылатын құбырларға мұздатылған десублиматорға түседі. Осы уақытта өнімнің температурасы минус 10 °С-тан минус 20 ° С-қа дейін болады. Мұндай кептіру 8-ден 10 сағатқа дейін жалғасады (өнімге байланысты), содан кейін температура жоғарылайды және қалдық ылғалдың жойылуы плюс температурасында болады. Кептірудің толық уақыты 11-ден 12 сағатқа дейін (ет). Өнімнің соңғы ылғалдылығы 4% - дан 5% дейін болуы тиіс. Осылайша, сублимациялық қондырғыда өнімді кептіру үш кезеңге бөлінуі мүмкін. Бірінші кезең-өнімнің өзіндік мұздатылуы, ол шарттар мен құрылымға байланысты бастапқы, оңай берілетін ылғалды (3% - дан 4% дейін) жоғалтады. Екінші кезең-өнімді мұздатылған күйде кептіру-сублимация кезеңі (лиофилизация), осы уақыт ішінде өнімнен ылғалдың 80% дейін жойылады. Соңғы, үшінші кезең-бұл плюс температураларда жүзеге асырылатын жылулық кептіру. Сапалы өнім алу үшін жылулық кептіру кезеңі биологиялық белсенді заттар (дәрумендер, ферменттер және т.б.) ыдырайтын және ароматты заттардың айдалуы жүретін шекке дейін плюс температуралар көтерілмегенше, мүмкіндігінше кеш басталып, мүмкіндігінше қысқа уақыт созылуы керек. 1-сублиматор; 2-десублиматор; 3-вакуум-сорғылар жүйесі 2-сурет -сублимация әдісімен кептіруге арналған УСС-5 қондырғысы Сублимациялық қондырғының конструкциясы сублимацияның қалыпты ағынын ғана емес, кептірудің үшінші кезеңін дұрыс жүргізу үшін қажетті жағдайларды қамтамасыз етуі тиіс, бұл ретте жылу өніміне жеткізу тәсілі шешуші мәнге ие. Қазіргі уақытта сублимациялық қондырғыларда жылудың үш негізгі әдісі қолданылады. Бірінші әдіс өнімге жақын болуы мүмкін қуыс плиталарды пайдалану болып табылады. Плиталарды қыздыруға арналған жылу тасушы ыстық су, этиленгликоль және басқа да инертті сұйықтық болып табылады. Екінші әдіс үлкен кедергі сым арқылы өтетін электр энергиясымен жылытылатын әртүрлі өлшемдегі пластиналар түріндегі ТЭН – жылытқыштар деп аталатын өнімді қыздыру үшін қолданылады. Жылу берудің үшінші тәсілі-инфрақызыл сәулеленудің кварц шамдарын қолдану. Өнеркәсіптік маңызы әзірге бірінші жолы бар, ол радиациялық және контактілі өнімге жылуды жеткізуге мүмкіндік береді. Артық жылу өнімнің ерте еруін тудыруы мүмкін, бұл өте жағымсыз, өйткені оның бұзылуына әкелуі мүмкін. Кептіру кезінде өнімге берілетін жылудың жеткіліксіз мөлшері кептіру жылдамдығын баяулатады және кейбір жағдайларда оның жағдайына әкелуі мүмкін. Сублимация кезінде өнімнің сыртқы қабатының кебуіне байланысты мұз аймағына жылу беру қиындайды,осыған байланысты осы сәтте жылу генераторының температурасын күшейту қажет. Бірақ, бұл жерде қыздыру көздерінің температурасының шамадан тыс көтерілуі өнімнің құрғаған сыртқы қабаттарының қызып кетуіне және тіпті олардың жануына әкелуі мүмкін екенін ескеру қажет. Осылайша, сублимация аймағына кептірілген өнім арқылы жылу әкелу кептіру жылдамдығын төмендетеді. Сублимация процесін қарқындату үшін кептірілетін өнімге жылу жеткізу әдісі маңызды екені анық. Инфрақызыл сәулелендіру арқылы қыздыруды перспективалы деп есептеу керек. Бұл сәуле кептірілетін материалға әр түрлі тереңдікке еніп, сублимация аймағының барлық тереңдігі бойынша біркелкі жылу беруді қамтамасыз ете алады және өнім бетінің қызып кетуін болдырмайды. Жылу берудің мұндай тәсілі кезінде энергия көздерінің кептірілетін материалға тығыз жанасуын болдырмайды. Инфрақызыл сәуле көзі қандай да бір жылу тасымалдағышпен жылытылатын әртүрлі плиталар немесе ТЭНдер (қара сәуле шығарғыштар) немесе түрлі шамдық сәуле шығарғыштар (ашық сәуле шығарғыштар) болуы мүмкін. УСС-5, В2-ФСБ қондырғысының тамақ өнімдерін сублимациялық кептіру үшін кеңінен қолданылады. УСС-5 қондырғысының негізгі аппараты сублиматор, ұзындығы 9,6 м және диаметрі 2,8 м тот баспайтын болаттан жасалған көлденең цилиндр болып табылады. Цилиндр екі жағынан түзуші бойынша сублиматор мен десублиматордың вакуумдық желісін қосу үшін төрт келте құбыр дәнекерленген. Сублиматордың ішінде лабиринтті аралықтары бар көлденең орналасқан қуыс плиталардан жиналған қыздыру элементтері орнатылған. Жылу тасымалдағышты плиталардан беру және шығару күшті фондық келте құбырлар арқылы жүзеге асырылады. Қондырғы үш сублиматорлармен жабдықталған. Десублиматор ұзындығы 7,64 м және диаметрі 2,2 м горизонталь орналасқан қуыс, цилиндр жылу алмасу аппараты болып табылады. Ол бір жағынан ажырамайтын эллиптикалық қақпақпен аяқталатын тот баспайтын болаттан жасалған корпустан, ал екінші жағынан – екі жартылай шеңберден жасалған жалпақ қақпақпен аяқталатын корпустан тұрады. Цилиндр дербес камералар ретінде жұмыс істейтін екі жартысына бойлай тегіс вакуумдық тығыздық қалқамен бөлінген. Екі камера ішінде тоңазыту агенті (аммиак) берілуі мүмкін тік орналасқан құбырлардан жасалған секциялармен жабдықталған. Десублиматорсублиматормен төрт (әр камераға екеуден) келтеқұбырлармен қосылған, олар ДУ 1200 шиберлі вакуум-жапқышпен жабдықталған, ол арқылы десублиматорды сублиматордан бөлуге болады. Десублиматорда үш қарау терезесі, суды ішке апару және мұз ерігеннен кейін оны канализацияға ағызу үшін келтеқұбыр бар. Ол вакуум сымымен (әрбір камера бөлек) ауаны айдау жүйесімен қосылған. Қондырғыда 3 десублиматор бар. Сору жүйесі ВН-500М үш сорғыдан және ВН-6ГМ алты сорғыдан тұрады және 66,7 Па дейінгі вакуум құруды қамтамасыз етеді. Жылу тасығыш ретінде 26,5% дифенилден және 73,5% дифенилоксидтен тұратын дифенил қоспасы пайдаланылады, ол жеке тұрған қазандықта және сорғылар жүйесінде қызады, сублиматорда орнатылған қуыс плиталар арқылы айдалады. Сублиматорлар мен десублиматорлардың әрқайсысы өз бетінше жұмыс істей алады. Сублиматорлардың жұмысы мерзімді, автономды реттеумен және басқару пультінен жүзеге асырылатын процестердің негізгі технологиялық параметрлерін ұстаумен. Сублиматорлар орнатылған үй-жайлар тығыз қалқамен екі дербес бөлікке бөлінген, сондықтан өнім бір жағынан сублиматорға тиеледі, ал екінші жағынан түсіріледі. Түсіру үй-жайына салқындатылған ауа (ылғалдылығы 35% - дан аспайтын) беріледі. Әрбір сублиматордың жұмысы келесі операциялардан тұрады: 1) арнайы арбаларда орнатылған қаңылтырдағы мұздатылған өнімді тиеу; 2) жүктеу жағынан қақпақты жабу; 3) сублиматорды 66,7 Па ауаның абсолюттік қысымына дейін вакуумдау; 4) ең жоғары температураға дейін плиталарды қыздырып мұз сублимациясы; 5) қыздыру плиталарының температурасын ең аз берілген шамаға дейін төмендетумен вакуумдық-жылумен кептіру; 6) қыздыру плиталарына жылу тасымалдағышты беруді және десублиматор құбырларына тоңазыту агентін беруді тоқтатып сублиматорды девакуумдау; 7) өнімді түсіру жағынан сублиматор қақпағын ашу; 8) кептірілген өнімі бар сублиматордан арбаларды түсіру. Сублиматор жұмысының толық циклының ұзақтығы кептірілетін өнімнің жағдайы мен түріне байланысты. Өніммен төселген табаларды температурасы минус 40 °С мұздатқыш камераларға салады және минус 25 °С-тан минус 30 °С-қа дейінгі температураға дейін мұздатады, содан кейін аспалы рельс жолы бойынша аспалы арбаларда сублиматорлардың тиеу бөлімшесіне береді. Аспалы рельс жолдары – сыртқы (цехтық) және ішкі (сублиматор) түйіскеннен кейін өнім бар салынған арбаларды сублиматорға салады, қақпағын жабады және сублиматор – десублиматор жүйесінен төрт вакуум-сорғыны іске қосу арқылы ауаны 66,7 Па қысымға дейін сорады. Көрсетілген қысымға жеткенде жүйедегі вакуум тек ВН-6ГМ бір сорғымен ұсталады. Сублиматор аймағында өнімнен буланатын ылғал вакуум-өткізгіш бойынша десублиматорға түседі және салқындатқыш құбырларда ерітіледі, ал конденсацияланбаған газдар атмосфераға ВН-6ГМ сорғысымен шығарылады. Процесс аяқталғаннан кейін десублиматордағы мұз ыстық сумен ерітіледі. Десублиматор конструкциясы кептіру кезінде мұзды ерітуге мүмкіндік береді. Осылайша, сублиматорды кептірудің келесі циклына дайындауға арналған өндірістік емес уақыт шығыны болмайды. 5% ылғалдылыққа жеткенде, оған өнімнің температурасы 50 °С – тан 55 °С-қа дейін сәйкес келеді, сублиматор-десублиматор жүйесі вакуум-жүйеден ажыратылады және азотты жіберу девакуумдаланады. Содан кейін түсіру жағынан сублиматордың қақпағын ашады және монорельсі бойынша өнімі бар арбалар сублиматордан өлшеп-орау үй-жайына (автоматты түрде) шығарылады. Үй-жайда кондиционерлеу қондырғысының көмегімен түсіру алдында ауаның берілген параметрлері орнатылады. Сублиматордың қақпағы тиеу жағынан осы уақытта өлшеп-орау бөлімшесіне ылғалды ауаның түсуін және гигроскопиялық сублимирленген өнімнің ылғалдануын болдырмау үшін жабық болуы тиіс. Сублимациялау процесін басқару бағдарлама бойынша автоматты түрде жүзеге асырылады, Бірақ жүйе қажет болған жағдайда қолмен басқаруға көшуді көздейді. Бақылау сұрақтары 1. Тағамдық концентраттарын өндіру кезінде кептірудің қандай тәсілдері қолданылады? 2. Жылулық кептіру тәсілдерін сипаттаңыз. 3. Кептірудің конвективті тәсілі кезінде кептіргіштердің қандай түрлері қолданылады? 4. Конвейерлік таспалы кептіргіштердің жұмыс принципін сипаттаңыз. 5. "Эврика" шахталық кептіргішінің жұмыс принципі, оның артықшылықтары мен кемшіліктері неде? 6. Шахталық кептіргіштің жұмыс істеу принципі мен ерекшеліктері қандай? 7. Қандай кептіргіштерде діріл қайнайтын қабатта өнімді кептіреді? 8. А1-КВР кептіргішінің жұмыс принципін сипаттаңыз. 9. Бүріккіш кептіргіштер қандай өнімдерді кептіру үшін қолданылады? 10. Қандай бүріккіш кептіргіштер пневматикалық, қайсысы – ортадан тепкіш кептіргіштерге жатады? 11. "Нема"бүріккіш кептіргіштердің жұмыс ерекшеліктерін келтіріңіз. 12. "Ниро Атомайзер"бүріккіш кептіргішінің жұмыс принципін сипаттаңыз. 13. кондуктивті кептірутәсілінің ерекшеліктері қандай? 14. Кептіру-ұсақтау агрегатының жұмыс принципін сипаттаңыз. 15. Сублимация әдісімен өнімді кептірудің артықшылықтары мен кемшіліктері қандай? 16. Диаграмма арқылы сублимация әдісімен өнімдерді кептіруді сипаттаңыз. 17. Сублимациялық қондырғының жұмыс принципін сипаттаңыз. 18. Сублимациялық қондырғы қандай негізгі түйіндерден тұрады? 19. Сублимация әдісімен өнімді кептіру қандай технологиялық параметрлерде және қандай уақыт ішінде өтеді? 20. Сублимациялық кептіру әдісімен қандай өнімдерді кептіруге болады? жүктеу/скачать 0,85 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|