XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Процесс электрокопчения протекает очень быстро (2—5 мин). Однако при этом не происходит сушки продукта. Весьма трудно сравнить его с обычным тепловым копчением. Использование инфракрасного излучения или СВЧ для подсушки продукта позволяет получать сопоставимые результаты.

Существует ряд схем электрокопчения [1, 2, 3]. Принципиальные схе­мы электрокопчения достаточно просты (рисунок 1).

Рисунок 1 - Принципиальные схемы электрокопчения:

а – продукт помещен в неравномерное электрическое поле; б – продукт является пассивным электродом; в – проедварительная ионизация коптильного дыма; 1 – коронирующий электрод;

2 – пассивный электрод;3 – продукт

Для стабили­зации самостоятельной ионизации используют сугубо неоднород­ное электрическое поле, возникающее между проволокой и плос­кой пластиной. Именно этой цели отвечает первая схема (см. рисунок 1, а). Коронирующий (активный) электрод вместе с поло­жительно заряженной пластиной (пассивный электрод) создают неравномерное электрическое поле, практически не зависящее от размеров продукта. Как результат максимальной напряженности электрического поля у активного электрода возникает корона, в зоне которой происходит интенсивная ионизация компонентов коптильного дыма, подаваемого снизу. В качестве коронирующегo выбирают отрицательный электрод, так как подвижность отрицательных ионов больше, чем положительных. Образован­ные в зоне короны ионы адсорбируются на частичках дыма, сооб­щая им заряд, под действием которого они приобретают на­правленное движение в электрическом поле. В результате после столкновения с продуктом заряженные частицы осаждаются на его поверхности.

При работе по второй схеме (см. рисунок 1,б) продукт используют в качестве пассивного электрода, причем коронирущие электроды расположены по обе стороны продукта. В этом случае электростатическое поле уже не будет стабильно неодно­родным, как в первой схеме, что может привести к возникнове­нию обратной короны и образованию темных ободков излишних коптильных веществ на острых углах продукта.

Известна схема предварительной ионизации дыма (см. рисунок 5.14, в). Дым, проходя через иониза­ционную решетку (например, решетку из тонких проволочек), ионизируется, а затем осаждаете на продукте. Недостатком является неравномерное копчение.

Процесс электрокопчения сложен, особенно его физико-химическая механика. Он зависит от большого числа факторов: напряжения, расстояния между электродами, скорости движения дыма, концентрации и состава дыма и др. Поэтому получение аналитической зависимости для такого количества весьма не­стабильных факторов затруднительно. В качестве критерия прокопченности продукта принята концентрация фенолов, выраженная че­рез оптическую плотность дыма. Скорость электрокопчения тем больше, чем выше напряжение.

Прямое сравнение электрокопчения с традиционными спо­собами обработки едва ли правомерно. В последнем случае процесс длителен и представляет собой динамическую адсорбцию коптильных веществ с одновременной диффузией их в продукт, в котором интенсивно проходит массообмен в сторону сниже­ния влаги. При электрокопчении за сравнительно небольшой промежуток времени на поверхность попадают сразу все коптиль­ные вещества, при этом влагообмена практически не происходит. Таким образом, главным фактором для достижения технологиче­ских результатов будет диффузия.

Варьируя напряженностью поля и используя специальные прие­мы обработки дыма, можно получить продукты практически не отличающиесяот обычных.

Установки для получения коптильной жидкости в ионизированной среде состоят из трех основных элементов: дымосепаратора, ионизатора-коагулятора, где происходит очистка сме­си от крупных частиц и электрическая зарядка массы дыма, а такжеэлектросмесительной камеры, в которой конденсируется паро­вая фаза дыма и под действием электростатического поля проис­ходит электросмешивание и осаждение дымоводяной смеси. Во­дорастворимая часть смеси и представляет собой коптильную жидкость.

Литература

Беззубцева М.М. Электротехнологии и электротехнологические установки – учебное пособие, 2012. - СПб.: СПбГАУ, – 242 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С., Котов А.В. Энергоэффективные электротехнологии в агроинженерном сервисе и природопользовании - учебное пособие , 2012. – СПб.: СПбГАУ. – 260 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С., Котов А.В. Инновационные электротехнологии в АПК– СПб.: СПбГАУ, 2015. – 148 с.