Способ нагревания расфасованных пищевых продуктов в электромагнитном поле

 

:с.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (и) 540553

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 07.09.71 (21) 1697835/13 (51) М. Кл. A 23L 3/32 (23) Приоритет — (32) 08.09.70

Государственный комитет (31) 12155/70 (33) Швеция

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.12.76. Бюллетень № 47 (53) УДК 664.8,036.3 (088.8) Дата опубликования описания 03.02.77 (72) Авторы изобретения

Иностранец

Леннарт Арвид Стенстрем (Швеция) Иностранная фирма

«Альфа-Лаваль АБ» (Швеция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ НАГРЕВАНИЯ

РАСФАСОВАННЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ

Изобретение относится к стерилизации пищевых продуктов.

Известен способ нагревания расфасованных пищевых продуктов в электромагнитом поле преимущественно микроволновой частоты (1).

Однако при этом способе наблюдается неравномерное распределение температур по зонам продукта. Температура по краям и поверхности продукта выше, чем в его внутренних зонах. Поэтому необходимо дополнительное время обработки.

С целью ускорения процесса и обеспечения равномерного нагрева продуктов по предлагаемому способу процесс нагревания в электромагнитном поле ведут в жидкой среде, значение диэлектрической постоянной которой равно или составляет половину значения диэлектрической постоянной пищевого продукта.

При этом в процессе нагревания регулируют температуру жидкой среды так, чтобы температура поверхностного слоя продукта стала равной заданной температуре внутреннего слоя продукта, При этом в процессе нагревания продукт перемещают. При подаче в зону приложения электромагнитного поля жидкой среды, поглощающей электромагнитную энергию и имеющей при поступлении в электромагнитное поле такую температуру, которую продукт имеет при выходе из поля, эту среду нагревают электромагнитным полем до температуры, которая равна заданной температуре внутреннего слоя продукта в этой зоне.

В качестве жидкой среды используют водную среду, эмульсии, растворы солей или крахмала.

При этом в жидкую среду вводят твердые добавки. жидкую среду подают по обе стороны продукта, создавая зоны обработки, ширина которых равна по меньшей мере высоте продукта.

Зона нагревания продукта в электромагнитном поле ограничена с верхней и нижней сторон пластинами из диэлектрического материала, например, полипропана или политетрафторэтилена. Расстояние между пластинами может превышать толщину слоя обрабатываемого продукта, а жидкая среда имеет диэлектрическую постоянную, равную по крайней мере половине диэлектрической постоянной продукта. Кроме того, зона нагревания продукта ограничена с боковых сторон направляющими, размещенными от краев продукта на расстоянии, равном трехкратной толщине продукта, а жидкая среда имеет диэлектричес3 кую постоянную, равную диэлектрической постоянной продукта.

На фиг. 1 — 4 схематически показаны различные варианты исполнения устройства для осуществления предложенного способа; на фиг. 5 — диаграмма, характеризующая зависимость между повышением температуры различных зон расфасованного продукта и размерами зоны наполнения среды относительно толщины расфасованного продукта.

Способ заключается в следующем.

Расф асованный продукт 1 перемещается вдоль стрелки 2 через зону электромагнитного поля, создаваемого устройствами 3 и 4 посредством упаковочного материала 5. При этом нагревание продукта 1 в зоне электромагнитного поля осуществляется жидкой средой 6, значение диэлектрической постоянной которой равно или составляет половину значения диэлектрической постоянной пищевого продукта.

Температуру жидкой среды 6, окружающей расфасованный продукт, регулируют так, чтобы на выходе из зоны электромагнитного поля температура поверхностного слоя продукта стала равной заданной температуре его внутреннего слоя. Для этого жидкую среду

6 предварительно нагревают электромагнитным полем до температуры, равной заданной температуре внутреннего слоя продукта в этой зоне.

В качестве жидкой среды используют водную среду, эмульсии, растворы солей или крахмала. Диэлектрическая постоянная этих сред близка к диэлектрической постоянной продукта. Диэлектрические свойства среды могут быть изменены введением твердых добавок 7 и 8, влияющих на способность среды обеспечивать равномерность нагревания продукта. жидкую среду 6 подают по обе стороны продукта 1, например через отверстие 9, создавая зоны обработки, ширина которых равна по меньшей мере высоте продукта.

Зона нагревания продукта в электромагнитном поле ограничена с верхней и нижней сторон пластинами 10 из диэлектрического ìàтериала, например, пол ипропана или политетрафторэтилена, чем уменьшается объем среды, окружающей продукт, и соответственно расход электромагнитной энергии.

Возможен вариант ограничения зоны нагревания продукта в электромагнитном поле посредством установки полужестких или жестких мембран 11, которые в сочетании с анероидными коробками 12 позволяют менять объем среды.

Ширина S пространства 13 по обе стороны от перемещаемого продукта в зоне электромагнитной обработки критически определяет зависимость между максимальным повышением температуры ЛТ„, вблизи угла расфасованного продукта и минимальным повышением температуры ХТ„„;„в середине расфасованного продукта в электромагнитном поле.

540553

55, щают.

60 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, 65

4

Для обеспечения равномерного нагревания эта ширина должна быть равной трехкратной толщине (Ь) продукта, что достигается установкой направляющих 14, 15 и 16.

Пример. Порции мясного фарша упаковывают под вакуумом в тонкий материал, пропускающий микроволны. Их необходимо быстро и равномерно нагревать по слоям до температуры выше 130 С (объем порции

85Х100Х20 мм). Перемещение осуществляют по стрелке 2 (посредством упаковочного материала 5) через микроволновое поле, созданное по направлению стрелок 17 и 18 со скоростью около 6 см в 1 сек. Частота колебаний

2450 мгц. Зона электромагнитного поля заполнена водой, диэлектрическая постоянная которой на 50 выше диэлектрической постоянной обрабатываемого продукта, Воду перемещают в одном направлении с продуктом.

Расфасованный продукт поступает в зону электромагнитной обработки равномерно нагретым до температуры 69,4 0,1 Ñ, вода— до температуры 65 С. Толщину зоны Ь (25мм) устанавливают при помощи пластин

10 из полисульфона толщиной 15 мм.

Вода заполняет пространство в зоне электромагнитной обработки по обеим сторонам продукта на ширине S, равной 40 мм. Это пространство 13 несколько конусно расширено наружу размещением твердых добавок 7.

Обработка продолжается около 1 мин. Распределение температур по диагонали продукта после обработки составляет 133,9; 137,3;

135,2; 133,3; 133,1; 133,3; 135,2;

137,3; 133,9 С. Температура поверхностного слоя продукта 135,1 0,3 Ñ, температура воды при выходе из зоны микроволнового поля

133 С.

Формула изобретения

1. Способ нагревания расфасованных пищевых продуктов в электромагнитном поле, преимущественно микроволновой частоты, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью ускорения процесса и обеспечения равномерного нагрева продуктов, процесс нагревания в электромагнитном поле ведут в жидкой среде, значение диэлектрической постоянной которой равно или составляет половину значения диэлектрической постоянной пищевого продукта, при этом в процессе нагревания регулируют температуру жидкой среды таким образом, чтобы температура поверхностного слоя продукта стала равной заданной температуре внутреннего слоя продукта.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продукт в процессе нагревания перемечто при подаче в зону приложения электромагнитного поля жидкой среды, поглощающей электромагнитную энергию и имеющей при поступлении в электромагнитное поле такую температуру, которую продукт имеет npv

540553 выходе из поля, эту среду нагревают электромагнитным полем до температуры, которая равна заданной температуре внутреннего слоя продукта в этой зоне.

4. Способ по п. 1 — 3, отл и ча ющийся тем, что в качестве жидкой среды используют водную среду, эмульсии, растворы солей или крахмала.

5. Способ по п. 1, 4, отличающийся тем, что в жидкую среду вводят твердые добавки.

6. Способ по п. 1 — 5, отличающийся тем, что жидкую среду подают по обе стороны продукта, создавая зоны обработки, ширина которых равна по меньшей мере высоте продукта.

7. Способ по и. 1 — 6, отличающийся тем, что зона нагревания продукта в электромагнитном поле ограничена с верхней и нижней сторон пластинами из диэлектрического материала, например, полипропана или политетрафторэтилена.

8, Способ по п. 1 — 7, отличающийся тем, что расстояние между пластинами превышает толщину слоя обрабатываемого продукта, а жидкая среда имеет диэлектрическую постоянную, равную по крайней мере половине диэлектрической постоянной продукта.

9. Способ по и. 1 — 8, отличающийся тем, что зона нагревания продукта ограничена с боковых сторон направляющими, размещенными от краев продукта на расстоянии, равном трехкратной толщине продукта, а жидкая среда имеет диэлектрическую постоянную, равную диэлектрической постоянной продукта.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции № 1516719, кл, С 12h от

20 05.02.68, (прототип) .

Риз.2

Р/7г 4

Составитель Е. Страшненко

Техред И. Карандашова Корректор Е. Хмелева

Редактор А, Бер

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 349/5 Изд. № 381 Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Рчушская наб., д. 4/5