Филтър за пречистване на дим за камери за опушване. Как да направите генератор на дим за пушене със собствените си ръце. Подготовка за пушене

5. Филтриране на дима през водата

Един от често срещаните методи за пречистване на въздуха, който позволява отстраняването и използването на задържаните вещества, е филтрирането през течна среда. Методът е доста ефективен както за улавяне на значително концентрирани газове, така и за кондензиране на пари и абсорбиране на твърди частици. Механизмът на пречистване на въздуха при преминаване през вода не е напълно разбран. Това е комбинация от няколко процеса, единият от които е дифузия на границата на контакт на средата, а другият е циркулация на въздуха поради измиване с вода. В допълнение, замърсяването на въздуха, въз основа на неговото „поведение“ в атмосферата и когато е смесено с течност, може да бъде разделено на 4 основни групи. Това са "газове", пари от водоразтворими вещества, пари от неразтворими вещества и твърди частици.

Тук „газове“ означава съединения, които не могат да кондензират в течно състояние (втечняват се) при температури, близки до стайната температура (-5ºC и повече). Те включват сероводород, амоняк, азот, кислород, хлор, въглероден диоксид, въглероден диоксид, серен диоксид и други газове. Парите ще означават суспензия от микроскопични капчици или отделни молекули вещества във въздуха, които могат да кондензират при температури, близки до стайната. Това са пари от вода, алкохоли, мазнини, карбоксилни киселини и др. Твърди частици - прах, сажди и др. Нека разгледаме смесването на всяка от тези групи с вода.

Балонът, преминавайки през слоеве вода, се измива интензивно от течността. В резултат на това слоевете въздух, съседни на границата въздух-вода, непрекъснато се движат. Слоевете на тези среди, разположени директно на интерфейса, са интензивно смесени. Молекулите на лекия газ са много по-подвижни от многоатомните органични молекули на примесите и още повече от твърдите частици, които са масивни в сравнение с тях. Следователно, при интензивно движение, молекулите, състоящи се от малък брой атоми, имат голям шанс да променят посоката си, когато срещнат интерфейса и се насочат обратно в балона. По-масивните молекули и частици, приближавайки се до интерфейса, не могат бързо да променят посоката си и в резултат на това преминават в по-плътна и вискозна среда - вода. Парите се държат като твърди частици. Докато са в балон, някои от микроскопичните капчици се сливат една с друга поради движението на слоевете въздух. При сблъсък с повърхността на водата капчици разтворими вещества се сливат с нея и се разтварят в течността. За микрокапчици от неразтворими във вода вещества сблъсъкът с интерфейса води до кондензация. Кондензираните капчици се издигат с мехурчето и се комбинират близо до повърхността на водата, образувайки мазни петна и восъчни „айсберги“. Ефективността на това почистване зависи от съотношението на обема на мехурчето към неговата повърхност, както и от времето на нарастване.

Издигайки се по-близо до повърхността, мехурът се увеличава по обем, тъй като с намаляване на дълбочината налягането на околната вода пада. С други думи, съотношението на обема на балона към неговата площ се увеличава. Но вътрешната енергия на сгъстен газ, при равни други условия, се увеличава с увеличаване на налягането. Следователно енергията на движение на газовите частици е по-висока. По този начин вероятността частиците да се прехвърлят от газ във вода за балон под по-високо налягане ще бъде по-висока. Затова е желателно да се образуват повече мехурчета, но първоначалните им обеми да са изключително малки, а дълбочината на издигане също да е по-голяма. Това може да се постигне, като се блокира края на тръбата и се направят много малки дупки в долната й част, разположени сравнително далеч една от друга. Последно условиеНеобходимо е при приближаване до повърхността мехурчетата да не се сливат.

Подобен метод за почистване отдавна се използва от азиатските пушачи на наргиле. Тютюневият дим влиза през тръба в съд, пълен с вода, преминава през водата и се пречиства частично. От гърлото на съда излиза друга тръба, с помощта на която пушачът вдишва.

Преминаването на дим през вода намалява количеството катран, катран и други потенциално канцерогенни вещества. Проучванията показват, че филтрирането на дима през водата в наргилето намалява съдържанието на: никотин, феноли с 90%, фини прахови частици с 50%, бензопирен, полициклични ароматни въглеводороди. Има намаление на канцерогенния потенциал на дима, преминал през водата, в сравнение с дима, който не е претърпял такава филтрация. Димът от наргиле, лишен от вещества като акролеин и алдехиди, за разлика от цигарения дим, не дразни лигавицата на гърлото или носа на пушачите и лицата, намиращи се в близост до наргилето.

Установено е обаче, че нивото на котонин в кръвта е повишено в сравнение с пушачите на цигари. Въз основа на това изследователите заключиха, че димът, преминавайки през водата, губи концентрацията само на някои от компонентите си, докато други остават приблизително със същия състав.

Тъй като се насища с примеси, способността на водата да разтваря нови порции постепенно намалява. При филтриране на дима във водата се концентрират вещества, които са разтворители на определени органични съединения. Например алкохолите и киселините разтварят мазнините, някои въглеводороди се разтварят от алдехиди и кетони. Взаимната комбинация от всички тези съединения обаче може да намали разтворимостта на съединения от други класове. Следователно, независимо от възникващия състав, ключът към високата ефективност на филтрирането на водата е периодичната подмяна на водата.

Обучавайки се, шведите са признати световни експерти по пожарогасене. Много противопожарни служби днес по света използват шведския метод на обучение. През последните 10 години в Швеция се появиха огневи симулатори за обучение на стрелци с газово гориво (виж Фигура 4). Недостатъкът им е условният характер на обучението: операторът на тренажора контролира интензивността на подаването и...

Осигурява се предварително и се посочва в оперативни карти и планове за евакуация. Гасене на пожари в детски заведения. Едновременно с организирането на евакуацията на деца и защитата на евакуационните пътища те осигуряват вкарването на стволове по основните пътища на разпространение на пожара и в огъня. За гасене на пожари в училища и детски заведения се използват вода, водни разтвори на омокрители и въздушно-механична пяна...

...). Решаването на много ключови проблеми на нашето време, като производството на храна, много лекарства и други вещества, е свързано с активното въвеждане на биотехнологиите в живота. Такъв осезаем напредък в биологията не би бил възможен без активното й взаимодействие с други науки. Но парадоксът на сегашното състояние на науката е, че много изследвания се оказват „в пресечната точка на науките“, за...

Всички тези видове се срещат навсякъде и в достатъчни количества, някои растения са защитени или имат ограничен ареал. Ето защо, когато се подготвят за представяне в категорията „Горски Робинзони“, участниците трябва да могат да разпознават най-известните и лесно разпознаваеми представители на местната флора. Описание на дивата ядливи растенияБедренец - саксифраж Бедренец - ...

На фигура 2.2. е показана инсталация за пречистване на димни газове, работеща на базата на инерционни и абсорбционни методи.

Пречистването на димните газове в скрубер на Вентури се извършва по следния начин: резервоарът на инсталацията се напълва с питейна вода, след което се включва вентилаторът и димните газове навлизат в тръбата на Вентури, където скоростта им се увеличава до максимална стойност. В същото време водата се подава в тръбата на Вентури през дюза. Чрез пулверизиране на вода в дюзата и пулсиране на високоскоростния поток дим, водата се пулверизира фино. Контактната повърхност на вода и частици дим се увеличава, следователно процесът на сорбция се засилва. След това потокът дим-вода преминава през дифузора, където скоростта му на движение намалява, в резултат на което се увеличава продължителността на контакт между вода и дим.

В центробежен завихрящ се капчици вода се отделят от потока дим, тъй като имат по-голяма инерция и не се справят с промените в движението на потока.

Капките се улавят на повърхността на водата. Потокът дим от завихрителя се подава тангенциално в циклона, водните капчици се изхвърлят към стените на циклона и се отмиват от филм вода от пръстеновидното водоснабдяване, а пречистените димни емисии навлизат в атмосферата.

Тъй като рециркулиращата вода се насища с компоненти за пушене, тя се източва в контейнер, почиства се от смолисти съединения и може да се използва като препарат за пушене.

Фигура 2.2 - Инсталация за производство на препарата за пушене "VNIRO":

1 – рециркулационна помпа; 2 – електромагнитен клапан; 3,9,15,17,23,25 – клапани; 4 – общ водомер; 5 – резервоар за вода; 6 – разходомер на рециркулационна вода; 7 – центробежен завихрител; 8 – циклон; 10 – пръстен водопровод; 11 – дифузьор; 12 – тръба на Вентури; 13 – шийка; 14 – конфузор; 16 – дюза; 18 – порта; 19 - измервателна тръба; 20 – индикатор за високо ниво на водата; 21 – индикатор за ниско ниво на водата; 22 – вентилатор високо налягане; 24 – филтър за рециркулационна вода.

В генератора на дим N10-IDG димните газове се пречистват по водно-инерционен метод (фиг. 2.3).

Фигура 2.3. Водно-инерционно устройство на генератора на дим N10-IDG:

1- капак; 2-изпускателна тръба; 3-тава за оттичане на вода; 4-коляно; 5- преграда; 6-гранична стена; 7-димна тръба; 8-корпус; 9-водопровод.

Пушете с висока скоростизлиза от тръба 7, удря повърхността на водата, тежките частици се утаяват във водата и димът, поради сблъсъци с ограничителната стена, прави завой на 90 градуса и отново се насочва през коляно 6 към повърхността на водата, който улавя частично тежките фракции. Пречистеният дим влиза в камерата за опушване през тръба 2. Периодично се подменя вода, наситена със смолисти вещества, сажди и други замърсители.

Фигура 2.4 показва скруберна инсталация за почистване на димни емисии от камери за опушване. Инсталацията работи по следния начин. Димът влиза в утаителна стая 2, в която тежките смоли и пепелта се отделят от дима. Разделянето става по инерционен път. След това димът влиза в скрубер 3.

В скрубер 3, през дюза 4 от пръстените на Рашиг, водата се движи към дима и пада през дюзи 5.

Фигура 2.4 Устройство за получаване на воден разтвор на дим: 1-колектор, 2-седиментна камера, 3-скрубер, 4-дюза; 5- дюзи; 6-вентилатор; 7-дим разтвор; 8-резервоар; 9-филтър; 10-помпа; 11-охладител;12-колектор.

Водата в инсталацията циркулира по следната схема: резервоар 12, помпа 10, дюза 4, резервоар 12. Температурата на водата се поддържа в рамките на 50 С 0. След насищане с компоненти за опушване, водният разтвор се филтрира през целулозна каша. Пречистеният воден разтвор може да се използва като препарат за пушене.

Всесъюзният научноизследователски институт по океанография и рибарство (VNIRO) разработи редица инсталации, които могат да се използват както за пречистване на вредни емисии, така и за получаване на препарат за пушене (фиг. 2.5-2.7).

Фигура 2.5 Устройство за получаване на препарат за пушене.

1,3,6 - амортисьори; 2-генератор на дим; 4-филтър;5-сорбер; 7-вентилатор.

Фиг.2.6. Инсталация за почистване на димовъздушната смес. 1-адаптер; 2-капак;3-комини; 4.8 вентилатори; 5- предфилтър; 6,7- сорбери; 9-резервоар за приготвяне на разтвора; 10-помпа.

Отличителна черта на инсталациите е наличието на подвижна дюза, изработена от гумени топки, изработени от киселиноустойчива гума, с диаметър 15-20 mm и плътност 1 g/cm 3 (фиг. 2.5-2.6). В инсталацията E01-3090 топките са изработени от полиетилен. ВНИРО препоръчва скорост на димовъздушната смес 7,5±0,1 m/s при съотношение на обемите на подвижната дюза и водния слой 0,5:0,1.

Инсталацията за пречистване на димовъздушната смес (фиг. 2.6) използва два сорбера със сферични дюзи. Като абсорбенти в първия сорбер се използва вода, а във втория - разтвор на химически активно вещество.

Фигура 2.7 Инсталация E01-3090 за почистване на димни емисии

1- дюза; 2-решетка; 3-абсорбатор; 4-иригатор; 5-тройник с клапан; 6,7-капкоуловители; 8-тръба за изпускане на пречистен дим в атмосферата; 9-клапа; 10-вентилатор; 11- дренажна тръба; 12-тръба за отвеждане на кондензат в канализацията.

Инсталационен капацитет 6000 m 3 /h, инсталирана мощност 27,5 kW, максимално хидравлично съпротивление 8,2 kPa (820 mm воден стълб), температура на пречистения дим 90 0 C. Воден капацитет 1,2 m 3, еднократна консумация на сода 6 kg, калиев преманганат до 20 кг, белина – 12 кг. размери 6000×5600×2600 mm, заемана площ 36,6 m2.

Инсталацията E01-3090 (фиг. 2.7) се състои от два автономни барабанни сорбера. В сорберите има слой от полиетиленови топки върху перфорирани решетки. Слоят от топки се пълни с вода до височина 350-400 mm. При преминаване през слой вода и дюза се образува така нареченият „флуидизиран слой“, в резултат на което се увеличава масовият трансфер между дима и водата.

Инсталационният капацитет е 10800-15000 m 3 / h, консумацията на вода е 5 m 3 / h, консумацията на пара при налягане 200 kPa (2 kgf / cm 2) е 80 kg / h, консумацията на електроенергия е 28 kW∙h, тегло 4500 кг.

Ако водата се източва постоянно, тогава степента на пречистване на димните емисии за смолисти вещества се увеличава до 50,5%, за бензопирен - до 64,5%.

Висока степен на пречистване се постига, ако абсорбентът непрекъснато се оттича в канализацията. В този случай той трябва да бъде неутрализиран, тоест допълнително химическо почистване. При рециклиране на абсорбата за 5 часа степента на пречистване за бензопирена намалява до 22%, а за смолистите вещества до 18,6%, т.е. почистването не се извършва ефективно, ако препаратът за пушене е получен с помощта на инсталация E01-3090.

В московския рибен комплекс се използва инсталация Flakt (Дания) за пречистване на димни емисии по метода на химическа абсорбция. Инсталацията се състои от три етапа. На първия етап големите частици дим се улавят от потока дим чрез промивна течност (NaOH). Течността за промиване се впръсква в душ устройствата, насища се с твърди частици, филтрира се и се изпраща обратно към душ устройствата.

На втория етап промивната течност също циркулира; в резултат на това натриевият хидроксид хидролизира естери, превръща феноли и органични киселини в лесно разтворими фенолати и натриеви соли. След определен работен цикъл промивната течност се неутрализира с 98% сярна киселина до необходимото рН, след което се изпуска в канализационната мрежа.

Инсталационен капацитет 80 000 m 3 /h, консумация на вода 2-4 m 3 /, 20% NaOH 20-30 l/h, 98% H 2 SO 4 1-2 l/h, температура на дима - до 60 0 C. Общо размери 14000×3000×3700 мм.

На фиг. Фигура 2.8 показва схематична диаграма на почистване на базата на тристепенен кулен скрубер от Flakt.

На първия етап димните газове са изложени на солна киселина, в този случай азотните съединения (амоняк, амини) се абсорбират от дима. На втория етап серните съединения (сероводород и меркаптани), алдехиди, кетони и мастни киселини се абсорбират и окисляват от дима от натриев хипохлорид.

Ориз. 2.8. Технологична схема на тристепенна инсталация

за пречистване на емисии от Flakt

На третия етап содата каустик (NaOH) премахва излишния хлор и остатъчните киселинни съединения от дима.

На фиг. 2.9 представя скрубера Geiloote. Скруберът се състои от 4 реакционни камери, съдържащи слоеве напоявана набивка. След всяка реакционна камера има слоеве от дъждовна уплътнение, които действат като уловители на капки, като по този начин се постига по-пълно използване на промивната течност във всяка камера и се елиминира пренасянето на промивната течност с димните газове.

Първата камера е предназначена за отстраняване на твърди частици.

Във втората камера се получава йонизация на частици дим, така че пречистването тук се извършва с абсорбция и електростатично отлагане. След преминаване на зоната високо напрежениезаредените частици дим се отлагат върху повърхността на дюзата или сепаратора на капки в резултат на привличането на заредени частици към неутрална повърхност под въздействието на електродвижещата сила на самоиндукция или самоудар с течна или твърда повърхност.

В третата камера се извършва киселинно промиване със сярна киселина. В този случай алкалните компоненти (амини) се отстраняват от дима.

В четвъртата камера димът е изложен на сода каустик, в резултат на което киселинните компоненти се отстраняват от него.

Инсталационен капацитет 40 000 m 3 /h, разход на 20% NaOCl (по отношение на активен хлор с масова концентрация 150 g/l) 1,4 kg/h, напрежение на електростатичното поле 20 - 30 kW, инсталирана мощност 10 kW.

На фиг. Фигура 2.10 показва дизайна на инсталация за пречистване на дим, чийто принцип на работа се основава на абсорбция, последвана от последващо изгаряне. Такива инсталации се произвеждат от Stork-Duke.

Ориз. 2.9 Скрубер с напречен поток Geiloote:

1 – първи етап на почистване; 2 – етап на йонизация; 3 – трети етап на пречистване; 4 – четвърта степен на почистване; 5, 6, 7 – прозорци за гледане; 8, 9, 10 – абсорбиращи рециркулационни системи; 11 – вентилатор.

Инсталацията се състои от скрубер с миеща течност и пещ, която работи на газ или мазут. Пещта може да се почисти с помощта на рекуператор.

Инсталациите за последващо изгаряне се използват и от индустрията. Използват се предимно термокаталитични устройства. В тези устройства въглеводородите и въглеродният оксид се окисляват до въглероден диоксид върху каталитичен филм. Като катализатори се използват алуминий-платина, желязо-хром и медно-хром.

Трябва да се отбележи, че каталитичната активност на различните органични съединения не е еднаква. Следователно степента на пречистване на тези съединения варира. В термокаталитичните инсталации обикновено се окисляват 75–97% от органичните вещества.

На фиг. Фигура 2.11 показва принципна диаграма на инсталацията за каталитично доизгаряне. Ако при термичното доизгаряне неутрализацията на органичните вещества става при температура 700 - 800 0 С, то при каталитичното доизгаряне неутрализацията става при по-ниски температури (до 550 0 С).

Инсталацията за каталитично изгаряне е тествана в завода за преработка на риба в Ялта (фиг. 2.12).

Катализаторна кошница 6 на инсталацията е направена с различни катализатори: AP-56 алуминиево-платинени контакти (0,56% платина върху алуминиев оксид); ShPK-2 (0,2% платина върху сачмен носач ShK-2); M-2 (хром-никелова спирала с активен филм, съдържащ хилядни платина).

Активността на контактите AP-56 и ShPK-2 при температури от 350 - 450 0 C и обемни скорости на димно-въздушната смес от 5000 - 10000 m 3 / h се намалява поради отлаганията на въглеродни съединения на повърхността.

Пълното пречистване на димните газове се постига с помощта на катализатори М-2, ако температурата на катализа е 500 0 C и димно-въздушната смес се движи с обемна скорост 15 000 m 3 /h.

Ориз. 2.10. Комбинирана пречиствателна станция от Stork-Duke:

1 – дренаж на промивна течност; 2 – подаване на въздух; 3 – подаване на газ; 4 – скрубер; 5 – подаване на миеща течност; 6 – капкоуловител; 7 – вентилатор; 8 – подаване на въздух към пещта; 9 – рекуператор; 10 - комин; 11 – подаване на въздух към рекуператора; 12 – горивна пещ; 13 – горелка.

Фигура 2.11 - Принципна схема на инсталация за каталитично доизгаряне: 1 – мазут или газов котлон; 2 – топлоизолация; 3 – клетъчен тип катализатор; 4 - температурен сензорзад катализатора; 5 – температурен датчик пред катализатора; 6 – огнеупорна тръба.

Фигура 2.12 - Монтаж на каталитично последващо изгаряне на димни емисии:

1 – вентилатор за подаване на дим; 2 – вентилатор за подаване на въздух; 3 – горелки; 4 – реактор; 5 – въздушен колектор; 6 – кошница за катализатор; 7 – комин; 8 – димоотвод; 9 – котел-утилизатор.

За дезодориране на димни газове специалистите на НИИОГАЗ препоръчват катализатори НИИОГАЗ-17Д. Температурата на катализа трябва да бъде 350-380 0 С, а дебитът на газа трябва да бъде 15 000 - 20 000 m 3 /h.

Промишлеността използва също така наречените йонизиращи скрубери, в които димните газове се пречистват с помощта на електростатично поле с високо напрежение (фиг. 2.13).

В зоната на електростатично зареждане на частици 1 възниква йонизация на частици дим. За йонизация обикновено се използват напоявани електродни плочи с ширина 200–300 mm. Малките заредени частици попадат в слоеве контактни пълнители (например тип Tellerette). В контактните пълнители малките частици, дължащи се на самоиндукция на обратен заряд, се привличат и отлагат от измиващата течност. Вредни газове и газове от специфични миризмисе абсорбират от миещата течност, реагират с нея и се превръщат в неутрални съединения.

Фигура 2.13 – Схематична диаграма на йонизиращ скрубер:

1 – зона на електростатично зареждане на частици; 2 – разпръсквателна дюза; 3 – пълнители тип Tellerette; 4 – помпа; 5 – тава за събиране на миеща течност.

Учени от Московския институт Национална икономикатях. Г.В. Плеханов разработи устройство за производство на течност за пушене от димни газове (фиг. 2.14.)

В йонизационната камера 1 саждите се отделят и се отлагат относително големи смоли; димните частици придобиват електрически заряди. Фино диспергирана вода се въвежда в утаителната камера 2 с помощта на дюза 3, свързана към отрицателния полюс на източника на напрежение. Водният разтвор циркулира до насищане с компоненти за пушене по следната схема: приемник 5, помпа 4, дюза 3, сорбционна камера 2, приемник 5.

Фигура 2.14 – Устройство за производство на течност за пушене чрез електростатично поле:

1 – йонизационна камера; 2 – сорбционна камера; 3 – дюза; 4 – помпа; 5 – приемник.

Устройството може да се използва за получаване на препарат за опушване и пречистване на димни газове.

Производителността на различните видове скрубери е дадена в таблица 2.4.

Таблица 2.4

Както се вижда от табл. 2.4, степента на пречистване на димните газове с помощта на йонизиращи скрубери (IWS) е доста висока.

Трудността е, че пушенето е дълъг процес и изисква не само подходящо оборудване, но и значителен запас от дърва за огрев, ако използвате традиционно проектирана опушвална, която гори дърва. Това опушване продължава до няколко дни при постоянно горене в горивната камера.

Но изобретателната мисъл също намери изход от тази ситуация - генератор на дим за пушилня. Основната и единствена цел на димогенератора е да произвежда значително количество дим и да го подава към шкафа за опушване, където се намират препаратите за опушване. В резултат на взаимодействие с дима на специално мариновано месо, риба или птици, редица химична реакция, превръщайки ги в лесно смилаеми и много вкусни продукти.

Генератор на дим за пушилня е доста просто, но изключително ефективно устройство, което може да бъде направено със собствените си ръце от скрап материали. Цялата привлекателност на генератора за дим е, че той може да работи в автоматичен режим. Температурата в камерата за пушене не е твърде висока, така че няма нужда да се притеснявате, че храната ще загори.

Дизайн на генератор на дим

Конвенционален чертеж на генератор на дим

Източникът на дим са дървени стърготини, талаш или дървени стърготини, които бавно тлеят вътре в генератора. Тайната на инсталацията е как да осигурите постоянно, равномерно горене и как да подадете дим в камерата за пушене. За да сглобите генератор на дим за пушилня в домашна работилница, ще ви трябва:

Компонентите са лесно достъпни и евтини

Както можете да видите, списъкът не е много дълъг и всички компоненти могат лесно да бъдат закупени в магазин или след добро търсене да бъдат намерени в собствения ви гараж или домашна работилница. В интернет има изобилие от чертежи и инструкции за сглобяване на димогенератор за опушвалня.

За да изградите генератор на дим със собствените си ръце, ще ви трябва повече машина за заваряване, мелница и някои умения за работа с тях. Основната трудност е заваряването на фитинга на комина към тръбата, направата на врати за горивната камера и подвижните долни и горни капаци. Но на първо място.

Етапи на сглобяване на генератора за дим

Първата стъпка е да отрежете парче от тръбата, предназначена за корпуса, с дължина 0,5 - 0,8 м. За да напаснете външните й размери от ламаринаДъното и капака са направени. Дъното трябва да има странични страни, така че тялото да приляга плътно вътре и пепелта от изгорели дървени стърготини да не се разлива. В страничната част на тялото, точно над долния фланец, са пробити няколко отвора, които служат за запалване на горивото и осигуряване на кислород за горенето. Диаметърът им е 0,6 - 0,8 cm.

Необходимо е да се направи дупка в корпуса на генератора за дим за запалване и достъп на кислород

За по-лесно използване и стабилност на генератора на дим към основата са заварени крака с височина 15–20 cm или плоска платформа.

Ако има подвижно дъно, вратите за горивната камера в страничната стена не са необходими. Ако дъното е твърдо, тогава трябва да направите странични врати на панти, с прорези за въздушен поток, като вратите на печката. Това е малко по-сложно, но е напълно възможно да го направите сами. Горен капакмасивна, без комин и вентилационни отвори. Освен това трябва да приляга плътно към тръбата и да е снабден с дръжка - скоба за отваряне на генератора на дим.

В горната част на корпуса, на разстояние 5–8 cm от среза на тръбата, е заварен изход за комин. Фитингът се заварява перпендикулярно на стената и трябва да излиза от стената на 6-8 см. Преди заваряване във външния му край трябва да се нареже резба за фитинга (тройник). След свързване на комина към него са свързани тройник и две тръби - едната отива надолу, другата към опушвалната.

Една от опциите за генератор на дим за опушвална с тройник

Тръбата от компресора е свързана към фитинга, спускащ се надолу, а свързващата тръба, водеща към шкафа за пушене, е свързана към страничната. Като вентилатор можете да използвате компресор от аквариум, охладител от компютър или нещо подобно - важно е да създадете не твърде мощен, но постоянен въздушен поток, насочен към контейнера, в който се пуши.

Компресор може да се направи от охладител и бутилка

Като опция, тройникът може да бъде свързан към капака на генератора за дим, без да се нарушава целостта на страничната стена. В този случай долният фитинг е свързан към капака, задният към въздуховода от компресора, а предният към опушвалната.

Димогенератор за пушилня с горен тройник

Това е всичко - генераторът на дим за опушвалната е готов.

Как работи

Опушвална с генератор на дим, построена със собствените си ръце, е много мобилна и компактна. Когато не се използва, може да се съхранява в гараж, мазе или дори килер. Това зависи от това какво се използва като опушвална. Можете да използвате всяка метална кутия за камерата подходящ размер. Ако няма готов, тогава можете да го направите сами без никакви проблеми. Размерите на кутията варират в зависимост от обема на продукта, който ще пушите.

За домашно пушене оптималните размери са 1,0 / 0,6 / 0,6 m (H / W / D). Горната част на кутията се затваря с капак с вграден термометър и няколко малки (0,3 -0,5 мм) дупки за създаване на сцепление. Горната част на опушвалната в работно състояние трябва да е над генератора на дим - това създава допълнителна естествена тяга и дори когато вентилаторът спре, димът ще влезе в камерата незабавно.

Сега трябва да сглобите всичко:

1. Монтираме генератора на огнеупорна основа - метална маса, бетонна плочаили пол, керамични плочки. Това трябва да се направи от съображения за пожарна безопасност. В допълнение към факта, че генераторът на дим се нагорещява доста, от него могат да изпаднат парчета горящи стърготини.
2. Зареждаме приблизително 0,5 - 1 литър сух дървен чипс, стърготини, стърготини в генератора на дим широколистни дървета(иглолистните дървета не се използват за пушене) и се затваря плътно с капак.
3. Свързваме тръбата на компресора и свързваме комина към камерата за пушене.
4. Запалваме горивото през страничния отвор.
5. Включете вентилатора.

Процесът на опушване е започнал. Тройникът с вентилатора действа като инжектор. В тръбата на комина се създава вакуум, което води до изсмукване на дим от генератора и доста забележим поток въздух-дим е насочен към шкафа за пушене. В същото време се образува приток на въздух в горивната камера отвън, през страничните отвори в генератора на дим. Горенето е самоподдържащо се и не е необходима човешка намеса.

Температурата вътре в шкафа се контролира с помощта на термометър, поставен в камерата за опушване.

Чрез увеличаване или намаляване на дължината на комина можете да регулирате температурата на пушене, следователно използвайте горещо или студено пушене. За горещо пушене, фитингът на генератора на дим е директно свързан към камерата за пушене.

Размерите на генератора за дим са средни. Когато го изграждате със собствените си ръце, можете да продължите от налични материалии компоненти. Например, кутии, тигани и всякакви цилиндрични метални контейнери могат да се използват като тяло. Всяка тръба, която е устойчива на високи температури, е подходяща като „димна тръба“ (но най-добре е метален маркуч). Без вентилатор генераторът на дим също работи, но не толкова ефективно - естествената тяга е твърде слаба и процесът на пушене отнема повече време.

Димът от пушене се образува в резултат на сложни реакции на термично разлагане и окисление на основните части на дървесината - целулоза, лигнин и хемицелулоза.

Наситеността на дима с органични съединения зависи от пълнотата на тяхното окисление, което зависи от количеството въздух, подаван в зоната на горене, температурата на горене и скоростта на отстраняване на летливите горими вещества от камината. Максималният добив на летливи органични съединения, образувани при термичното разлагане на дървесината, се наблюдава при температура около 300°. При приблизително същата температура (280-350°) димът съдържа максимално количество от най-важните компоненти за пушене.

качество димсъщо зависи от вида и състоянието на дървото. Най-добрият дим за пушене се получава чрез използване на стърготини от суха твърда дървесина, които горят бавно и отделят много летливи органични съединения, включително ароматни и оцветяващи съединения. Меките дървета също са подходящи за пушене, както и някои иглолистни дървета, но те са по-малко приемливи, защото бързо изгарят, отделят много топлина и сажди. В тази връзка за пушене трябва да се използва иглолистна дървесина, при условие че димът се генерира извън камерата за пушене и се почиства.

Външен признак за добро опушване на дима е неговият светъл цвят. Лек дим се получава при бавно повърхностно изгаряне на суха дървесина. Димът от суровата дървесина при естественото горене е тъмен, тежък и с намалени технологични свойства.

При производството на дим в димогенератори, в които дървесината може да бъде предварително изсушена, съдържанието на влага в нея е по-малко важно.

Взаимодействието на димния дим с продукта се дължи на редица негови свойства като аерозолна система. Димният аерозол се състои от дисперсионна среда (газови и парни вещества) и дисперсна фаза - колоидни частици, предимно от вискозна течност и имащи сферична форма със среден радиус 0,08-0,1 μm.

Решаващо значение за пушенето имат изпаренията на органичните вещества и техните колоидни частици, намиращи се в дима в съотношение 1: 10. В този случай по-летливите компоненти на пушенето преобладават в състояние на пара, а по-малко летливите съединения преобладават под формата на частици. Структурата и свойствата на дима (съотношението на различните фази, степента на дисперсия на колоидните частици, наличието на частици сажди в дима и др.) се определят от много фактори (условия за образуване и охлаждане на парите, степента на на разреждане с въздух и др.). Технологично превъзходен дим се получава чрез бързо охлаждане на образуваната при изгарянето на дървесината парогазова смес и разреждането й със значително количество въздух.

Отлагането на димен дим върху продукта зависи пряко от концентрацията на компонентите на дима и скоростта на приближаване на колоидните частици към продукта. Димните частици се движат не само под въздействието на външни сили (движение с околната среда, в електрическо поле и т.н.), но и под въздействието на гравитацията, брауновото движение и температурния градиент.

Димът, който има висока степен на дисперсност, се отлага главно под въздействието на Брауново движение и температурни промени. Димът с големи частици (поради коагулация) се отлага главно под въздействието на гравитацията и турбулентното движение.

При отлагане върху сухи повърхности и под въздействието на кинетични сили (отлагания върху лепкавата повърхност на продукта) се усеща влиянието на фазата на частиците. Отлагането на дим върху мокра повърхност се свързва предимно с кондензацията на пари, които са в състояние на подвижно равновесие с течни частици. В този случай скоростта на отлагане се определя от парциалното налягане на парите на компонентите на дима и се увеличава с повишаване на температурата, както и с увеличаване на скоростта на движение на дима на повърхността на отлагането и намалява, когато продуктът изсъхне. В практиката на опушване се използва дим с различна плътност: от 0,1 g/m 3 (много рядък дим) до 3 g/m 3 (гъст дим).

Плътността на дима може да се определи оптично. От тях най-подходящият метод се основава на измерване на интензитета на светлината, преминаваща през дима. Въпреки това, когато се определя плътността на дима по този метод, съотношението на пушещите вещества в дисперсионната среда и дисперсната фаза не се взема предвид.

Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.

Пушенето обикновено означава импрегниране на продукти с вещества за пушене, получени под формата на дим от пушене в резултат на непълно изгаряне на дървесината. Технологичният смисъл на пушенето обаче е по-широк, тъй като едновременно протичат и други процеси, чието влияние понякога е по-значимо от влиянието на веществата за пушене. Техният характер се определя от температурата и продължителността на процеса, т.е. режимът на опушване.

Във всички случаи на обработка на продукт с пушек, той се дехидратира в резултат на изпаряване на влагата, което е необходимо условие за получаване на продукт с желаните свойства. Например, при пушене на сурово пушени колбаси понякога се отстранява до 25% от влагата, съдържаща се в полуготовия продукт, или около половината от влагата, която трябва да се изпари, за да се получи продукт с определено съдържание на влага. По време на периода на опушване пушените продукти от свинско месо губят около 10% от теглото си, но все още трябва да бъдат изсушени до определена влажност от 45%.

По този начин опушването може да се разглежда едновременно със сушенето. Следователно режимът на опушване трябва да се регулира в съответствие с процеса на сушене, а ефектът от него да се оценява по степента на дехидратация на продукта.

Ако пушенето се извършва при относително високи температури (55 0 C и повече), по време на периода на пушене колагенът се заварява и някои протеини се денатурират частично. При по-ниски температури (30-40 0 С) в продукта се развиват ензимни процеси, които също значително влияят на свойствата на продукта. В резултат на тези промени продуктът става годен за консумация без допълнително варене.

И накрая, ако опушването се извършва продължително време и при температури, които не спират дейността на микроорганизмите и тъканните ензими, в продукта се развиват сложни биохимични процеси, които решаващо влияят върху свойствата на готовия продукт. Например, при производството на сурово пушени колбаси, активността на микрофлората започва да се забавя само когато концентрацията на сол в продукта достигне приблизително 10%, т.е. след пушене, по време на последващо сушене.

Така, въпреки много важната роля на веществата за пушене, в никакъв случай технологичният ефект от опушването не може да се определя само от натрупването на определено количество от тях в продукта.

Ролята на веществата за пушене

Пушените месни продукти са устойчиви на въздействието на гнилостната микрофлора и на окислителното действие на кислорода на въздуха върху мазнините. Имат особен лютив, но приятен аромат и вкус и специфичен цвят. Веществата за опушване имат бактерицидно и антиоксидантно действие, специфичен аромат и вкус и могат да променят външния вид и цвета на продукта. Кои от тях са носители на тези имоти все още не е известно със сигурност. Многобройни изследвания в тази област, по-специално работата на VNIIMP. ни позволяват да преценим ролята на определени групи вещества за пушене. Засега обаче значението на количествата натрупани вещества може да се прецени само от установената промишлена практика.

Промените в аромата и вкуса, причинени от пушенето, трябва да бъдат оценени от другата страна: в някои случаи ароматът и вкусът на пушене до известна степен маскират непривлекателния вкус и мирис на продукта в неговата естествена форма. Например колбасите, произведени в чревни обвивки, се характеризират със слаб, но все пак осезаем мирис и вкус на чревната обвивка. Сушените колбаси, произведени без опушване, имат незначителен мирис и вкус.

Влиянието на веществата за пушене върху микрофлората

Както вече беше посочено, вещества за пушенеимат доста висок бактерициден и бактериостатичен ефект, който има селективен характер. Най-устойчиви на действието на димните вещества са плесените, които могат да се развият при неблагоприятни температури и влажност на околния въздух върху повърхността дори на добре опушени продукти. Спорите на микроорганизмите са много стабилни, макар и в различна степен. Така спорите от групата Subtilis-mesentericus умират само след седем часа излагане на дим, спорите на Antracs - след 18 ч.Неспорообразуващите бактерии и вегетативните форми на спорообразуващите бактерии умират предимно след един до два часа излагане на дим. Най-чувствителни към въздействието на дима са E. coli, Proteus и Staphylococcus. Други, като Sporogenes, не умират дори след продължително излагане на дим, въпреки че развитието им е спряно.

От броя компонентидим от пушене, според VNIIMP и други изследвания, фенолната фракция и фракцията на органичните киселини имат доста висок бактерициден ефект. И двете фракции имат еднакво силен бактерициден ефект както върху спороносната микрофлора (Subtilis, Mesentericus, Megaterium), така и върху условно патогенната неспороносна микрофлора, открита в месните продукти (Proteus, E. coli, Staphylococcus aureus). Вярно, Proteus се оказа по-устойчив на действието на киселини, а Subtilis - на действието на феноли. Колкото по-висока е точката на кипене, толкова по-висока е бактерицидната активност на отделните части от фенолната фракция и фракцията на органичната киселина. Най-висок бактерициден ефект и в двата случая се притежава от най-високите ленти на кипене (119-126 0 C при налягане 4 mmHg.за феноли и над 128 0 С при атмосферно наляганеза киселини).

Според различни литературни данни сред веществата, включени във фенолната фракция на димния дим, най-активни са: пирогалолови естери, креозот, ксиленоли, 2,3-дихидрокси-5-метиланизол, 2,3-дихидрокси-6-етиланизол. Фенолът, крезолите, гваяколът и хомолозите на пирогалола са малко по-малко активни.

Тъй като съставът на дима зависи от условията на неговото производство, неговите бактерицидни свойства също са свързани с условията на производство и по-специално с концентрацията на дима. Въпреки това, въпреки че бактерицидните свойства на димния дим са извън съмнение, няма причина да се приписва на веществата за пушене изключителна роля в устойчивостта на пушените месни продукти към действието на гнилостната микрофлора. Концентрацията на вещества за опушване в централната част на продукта, дори след 15 дни сушене след опушване, е 10-15 пъти по-малка, отколкото на повърхността и 4-5 пъти по-малко от това, при което се отбелязва ясен бактерициден ефект на най-активните фракции. Но въпреки факта, че влажността в центъра е по-висока, отколкото на повърхността, там не се е развила гнилостна микрофлора. Освен това при сушене на сушени колбаси, които изобщо не са пушени, не се наблюдава гнилостно разваляне на месото.

Вторичната роля на веществата за пушене в потискането на активността на микрофлората дълбоко в продукта се доказва и от факта на общото нарастване на микрофлората в продукта не само по време на пушене, но и през първия период на последващо сушене. Едва когато концентрацията на сол в резултат на дехидратация достигне определено ниво, започва потискането на жизнената активност на микрофлората.

Има повече основания да се смята, че през периода, когато съдържанието на влага в продукта е все още високо, инхибирането на гнилостните процеси в дълбините на продукта възниква поради развитието на бактерии (виж Глава III). На по-късните етапи на опушване и сушене се повлиява повишаване на осмотичното налягане поради увеличаване на концентрацията на сол. По този начин бактерицидният ефект на веществата за пушене се простира само до външния слой на продукта с относително малка дебелина (около 5 мм) . Бактерицидният ефект на опушването се изразява в създаването на защитна бактерицидна зона по периферията на продукта, предпазваща го от увреждане от външната микрофлора и най-вече от плесени. Това обстоятелство позволява сушене в дим при относително високи температури, без да се страхуват от формоване и отделяне на продукта от повърхността.

Степента на оцеляване на микроорганизмите на повърхността зависи от плътността (дебелината) на дима, температурата и относителна влажноствъздушно-димна смес. В този случай, при пушене със слаб дим, температурата става решаваща. По този начин, след опушване на бекон в продължение на седем часа на слаб дим при 55-60 0 C, степента на оцеляване на микробите се изразява в части от процента. След седем часа пушене на слаб дим при температура 20-40 0 С, той варира между 35-70% от първоначалния брой микроорганизми. При пушене при ниски температури плътността на дима става критична. Ако в резултат на пушене на бекон в гъст дим при ниски температури степента на оцеляване е била няколко или дори части от процента, тогава при пушене в слаб дим тя се изразява в десетки проценти. Причината за тази разлика е рязката разлика в съдържанието на вещества за пушене на повърхността: при пушене със слаб дим количеството феноли на единица повърхност е 6-17 пъти по-малко.

Относителната влажност на въздушно-димната смес влияе върху оцеляването на микроорганизмите в много по-малка степен от температурата и плътността на димния дим. Бактерицидните свойства на дима практически не зависят от вида на дървесината, ако условията за образуване на дим са идентични.

Веществата за пушене, които проникват в дебелината на продукта, могат да проявят бактерициден ефект само когато концентрацията им достигне прагова стойност. Поради много ниската степен на проникване, ефектът им върху микрофлората намалява в посока от повърхността към централната част на продукта. Установено е, по-специално, че броят на микроорганизмите в пушен продукт е обратно пропорционален на съдържанието на феноли в тях. Но дори до края на сушенето, т.е. до момента, в който продуктът е готов, концентрацията на димящи вещества в най-дълбоките слоеве не е достатъчна, за да потисне жизнената активност на микрофлората.

Широко разпространената идея за решаващата роля на бактерицидния ефект на веществата за пушене върху цялата дебелина на продукта и през цялото време е валидна само в случай на бързото им и равномерно разпределение чрез смесване на суровини с течност и препарати за пушене.

Веществата за пушене, адсорбирани върху повърхността на продукта и проникващи в продукта в достатъчно високи концентрации, запазват бактерицидни свойства за известно време дори след пушене. Когато бактериите се нанасят върху повърхността на пушен продукт, смъртта им се наблюдава 4 дни след опушването. Но плесените могат бързо да се развият по повърхността на пушените продукти, ако повърхността е навлажнена.

Антиоксидантни свойства на веществата за пушене

Развалянето на осолени месни продукти, произведени от свинско месо и предназначени за повече или по-малко дългосрочно съхранение, в повечето случаи се причинява от гранясването на мазнините. Солта катализира окисляването на мазнините от атмосферния кислород. Следователно повърхностният слой мазнини, ако не е защитен от въздуха и не е обработен с антиоксиданти, бързо се окислява до степен, която го прави негоден за храна. При 25 0 С пероксидното число на мазнините на повърхността на непушения бекон достига максимално допустимата стойност в рамките на няколко дни. Това предполага първостепенното значение на антиоксидантните свойства на веществата за пушене, особено след като те са концентрирани в максимални количества в повърхностния слой, т.е. точно в зоната на контакт с кислорода на въздуха.

Антиоксидантните свойства на веществата за пушене, адсорбирани от продукта по време на процеса на пушене, са силно изразени. Например, пероксидното число на мазнината от пушен бекон, съхранявана един месец при 15 0 C, почти не се променя в сравнение с оригинала, докато при непушения бекон се увеличава осем пъти. Мазнината от пушен бекон остава в добро състояние при минусови температури в продължение на два месеца. При експерименти за съхранение на проби от лесно окисляема мазнина при 25 0 С пероксидното число в контролните проби достига максималната стойност след 5 дни, а при пробите, третирани с дим, това се наблюдава след 50 дни. Антиоксидантният ефект на веществата за пушене се засилва значително в присъствието на аскорбинова киселина, като синергист.

Изследванията на антиоксидантните свойства на различни фракции от димния дим, проведени от VNIIMP, показват, че само фенолната фракция има доста добре изразен антиоксидантен ефект. Установено е, че колкото по-висока е точката на кипене на фенолните компоненти на дима, толкова по-висока е антиоксидантната активност на фенолните компоненти на дима. Фракциите, кипящи при температури над 120 0 С при налягане 4, имат много висока антиоксидантна активност. мм rt . ул . (около 270 0 C при атмосферно налягане). Фракциите с най-висока точка на кипене на фенолните компоненти на дима имат по-голяма антиоксидантна активност от такъв общ антиоксидант като бутилокситолуен. В тази фракция е установено наличието на метилови естери на пирогалола и неговите хомолози (метил-, етил- и пропилпирогалол).

Ето защо антиоксидантният ефект на опушването е една от най-важните последици от обработката на месни продукти с дим от опушване. Това е още по-важно, тъй като окисляването на продукта започва именно от повърхността, където концентрацията на димящите вещества е най-висока и желаната стойност се достига относително бързо. Заслужава да се отбележи също, че концентрацията на феноли в мастната част се оказва един и половина до два пъти по-висока по време на пушене, отколкото в месната част.

Влияние на веществата за пушене върху органолептичните характеристики на продукта

Специфичните характеристики на пушените месни продукти са остър, но приятен вкус, особена миризма на пушене, тъмночервен цвят с черешов оттенък при нарязване, тъмночервен цвят с кафеникав оттенък и гланц (блясък) на повърхността. В литературата има много противоречиви мнения и сравнително малко надеждни данни за значението на отделните компоненти на димния дим в развитието на тези характеристики. Това, което е сигурно е, че видът дърво, което произвежда дима, играе голяма роля.

По същество почти всички компоненти на димния дим имат някакъв вкус и мирис. Много от тях се характеризират с парещ, горчив вкус и остра силна миризма. Освен това интензивността на вкуса и мириса не винаги е свързана с високата летливост на веществото.

Няма причина вкусът и ароматът на пушените месни продукти да се отъждествяват с идентични характеристики на самия дим, тъй като при адсорбцията на веществата за опушване върху повърхността на продукта и дифузията им вътре, съотношението между количествата на компонентите на дима се променя рязко. . В същото време делът на доброто летливи съединения(например формалдехид), които нямат време да кондензират на повърхността, и количеството на най-малко летливите високомолекулни съединения, които бавно дифундират дълбоко в продукта. Според VNIIMP, от общия брой феноли, които могат да присъстват в димния дим, по-малко от половината са способни да проникнат през обвивката на колбаса в забележими количества по време на пушене. Също така има основание да се смята, че развитието на аромата и вкуса на пушените меса е свързано с развитието на някои вторични процеси в продукта. Забелязва се, че ароматът и вкусът на пушене се засилват известно време след навлизането на вещества за пушене в продукта.

По този начин няма пълно сходство в състава на димния дим и в състава на веществата за пушене, проникващи в продукта по време на пушене. Въпреки това, както беше показано в моделни експерименти на VNIIMP, представители на всички основни групи компоненти на димния дим проникват дори през обвивката на колбаса. Техните характеристики са дадени в табл. 100 .

Съдейки по тези характеристики, във формирането на специфичния вкус на пушените меса участват следните фракции: фенолни, неутрални съединения, органични киселини; Във формирането на аромата на пушените меса участват всички фракции, с изключение на въглехидратите.

Ролята на всеки от тях обаче е уникална. Някои играят основна роля в образуването на обоняние и вкус, други засягат само техните нюанси, а някои ги влошават. Когато всяка от тези фракции беше въведена в каймата за колбаси поотделно, само фенолната фракция й придаде аромат и вкус, близки до аромата и вкуса на пушено месо. Няма съмнение обаче, че фракцията на органичните киселини, както и, макар и в по-малка степен, фракцията на алдехидите и кетоните, оказват голямо влияние върху органолептичните характеристики на пушените продукти. Към това трябва да добавим, че различните компоненти във всяка фракция също играят различни роли.

В пушените продукти са открити около две дузини фенолни съединения с точка на кипене в диапазона 58-126 0 C при налягане 4 mmHg Изкуство.Сред тях са открити: фенол, ортомета- и пара-крезоли, гваякол, метилгваякол, пирогалол, метилови естери на пирогалола и неговите хомолози, a- и b-нафтол, пирокатехин и метилови естери на пирокатехин, ейгенол. Някои от фенолите, изолирани от пушени меса, не са идентифицирани. Фракцията, която кипи в диапазона 76-89 0 C при 4, има най-приятната пряка миризма. mmHg Изкуство.(приблизително 205-230 0 C при атмосферно налягане). В тази фракция са открити гваякол, мета-крезол, метил гваякол и четири неидентифицирани фенола. Очевидно той съдържа известно количество ейгенол (точка на кипене 250 0 C), което е интегрална част етерично маслокарамфили.

По време на пушенето голям брой различни органични киселини проникват в продукта. За тяхното разнообразие може да се съди по факта, че само в температурния диапазон 40-130 0 С са идентифицирани 9 фракции с различни нюанси на миризма. Всички фракции естествено имат кисел вкус, а някои имат парещ послевкус. Разбира се, те влияят на вкуса на пушените меса. Когато се добавят към мляно месо, киселините придават на миризмата кисел оттенък. Повечето киселинни фракции се характеризират с повече или по-малко неприятна миризма. Само тези, които кипят в температурния диапазон 46-100 0 С, имат кисела, приятна миризма с плодов оттенък. Фракцията, кипяща в диапазона 110-118 0 С, има остра миризма, подобна на миризмата на оцетна киселина. Сред намерените киселини: мравчена, оцетна (в най Повече ▼), пропионова, маслена, валерианова, найлонова, ангелска, лигноцерова и др.

Алдехидите и кетоните, които проникват в продукта по време на пушене, също са много разнообразни. Повече от 40 от тях са открити с помощта на газова хроматография. Изолираните алифатни алдехиди и кетони, включително мравчени, оцетни, бутиралдехиди, ацетон, метил етил кетон и други, повечето имат остър, неприятен мирис. Изключение от това е диацетилът. Някои представители на ароматни и циклични алдехиди - фурфурал, ванилин, метилциклопентенолон - имат по-приятна миризма, донякъде се доближава до пикантната миризма на пушене.

Когато ароматните алдехиди и кетони навлизат в продукта по време на пушене, те увеличават остротата на миризмата. Възможно е присъствието им в димния дим в този смисъл да е нежелателно. Но някои от ароматните и цикличните алдехиди вероятно са сред необходимите компоненти.

Сред органичните основи в пушените продукти можем да приемем наличието на пиридин, метилпиридин, диметилпиридин, чиято миризма е подобна на миризмата на фракцията от органични основи, изолирана след пушене. Тъй като тази фракция е почти безвкусна и има остра, неприятна миризма, очевидно органичните основи трябва да бъдат класифицирани като нежелани компоненти на средата за пушене.

Останалите фракции от димни вещества, открити след пушене, са малко проучени. Съдейки по общите им характеристики, те не оказват голямо влияние върху аромата и вкуса на пушените меса.

Специално място сред веществата за пушене заемат някои въглеводороди, по-специално тези, които могат да служат като източници на образуването на 1, 2, 5, 6-дибензантрацен и 3, 4-бензопирен. На последните се приписват канцерогенни свойства. Въпреки че тези вещества обикновено се намират в изключително малки количества в пушените продукти (1 килограмасурово пушени колбаси се срещат 1,9-4,5 грамове) въпреки това, когато се опушват месни продукти, трябва да се има предвид възможността за наличие на големи количества. Вероятността за това е по-голяма, колкото повече подобни на катран продукти от пиролиза на дървесина се натрупват в опушващите и колкото по-висока е температурата, при която се произвежда дим (температури над 300 0 C са опасни).

Промяна в цвета на повърхността на месните продукти.Пушенето на месни продукти неизбежно води до промени в цвета и външния вид. В този случай са възможни отклонения от нормата, които водят до влошаване на представянето на продукта. Цветът на повърхността може да е твърде светъл, което създава впечатлението, че продуктът не е напълно готов, или твърде тъмен, което придава на продукта небрежен вид.

Поддържането на нормален цвят и външен вид е особено важно за такива месни продукти като пушено свинско месо, полупушени и варени колбаси. Цветът на пушеното свинско месо на повърхността на мазнината трябва да бъде златистожълт в различни нюанси, кожата трябва да бъде светлокафява и мускулна тъкан- тъмно червеникаво кафяво. Повърхността на колбасите (полупушени и варени) трябва да бъде сочен червено-кафяв цвят. Повърхността трябва да има определен блясък и блясък.

Причините, които определят характерния цвят на повърхността на месните продукти, обработени с дим, не са напълно изяснени. С достатъчно основания може само да се предположи, че промяната в цвета е отчасти, първо, следствие от отлагането на цветни димни компоненти върху повърхността на продукта и, второ, химическото взаимодействие на някои вещества за пушене помежду си, с компонентите на продукта или с атмосферен кислород след отлагане върху повърхността. Това се потвърждава от увеличаване на интензивността и потъмняване на цвета след пушене.

Ролята на химичните промени в веществата за пушене може да бъде потвърдена от факта, че повърхностната обработка с разтворители, способни да извличат оцветени компоненти на дима, не води до загуба на цвят. Сред такива вторични процеси, които подобряват цвета на повърхността, някои изследователи включват реакцията на кондензация на алдехиди с феноли. Те променят цвета на продукта, утаявайки се на повърхността му. Съвсем естествено е някои компоненти на дима да са оцветени. Цветните фракции включват: неутрални съединения, предизвикващи светлокафяв цвят, въглехидратната фракция - червеникаво-кафяв цвят, фенолната фракция - светлокафяв цвят.

Неутралните съединения включват смоли. С увеличаване на концентрацията им в дима се установява увеличаване на интензитета на повърхностния цвят.

Частиците сажди също могат да се отложат върху повърхността на продукта, което драстично влошава цвета и външния му вид. Това явление е най-вероятно при използване на борова и смърчова дървесина.

Що се отнася до блясъка на повърхността на пушените продукти, предполага се, че това се дължи на образуването на фенолформалдехидни смоли върху него, както и на взаимодействието на алдехиди и феноли с мастен филм на повърхността. Все още няма убедителни доказателства за това предположение.

Цветът и външният вид на пушените месни продукти зависят от условията на пушене: плътността на дима, продължителността, относителната влажност на средата за пушене, скоростта на движение, влажността на повърхността на продукта и вида на дървесината.

Плътността на дима е от голямо значение, тъй като определя не само продължителността на процеса, но и вероятността от дефекти в представянето на продукта: цветът е твърде блед при слаб дим и прекалено тъмен при много гъст дим. Според Пражкия институт Хранително-вкусовата промишленост, оптималната плътност на дима, изразена чрез екстинкция (пропускливост на светлина, определена с помощта на фотоелектрически димомер), е в диапазона 0,26-0,29. Ако димът е твърде гъст, светлината на електрическата крушка престава да се вижда при 40 втна разстояние 0,5 м.Съществува естествена връзка между плътността на дима и продължителността на въздействието му върху продукта. За краткотрайно опушване на колбаси при високи температури (пържене при 60-110 0 С) крайният резултат може да се изрази като функция на продукта на екстинкция и продължителността на обработка на продукта с димни газове в часове.

За предпочитане е да се извърши обработка с дим за пушене при високи стойности на относителна влажност на средата за пушене, тъй като с увеличаването й се увеличава интензитетът на цвета.

Влиянието на влажността на повърхността на продукта върху интензивността на цвета е значително: мократа повърхност се боядисва много по-слабо от сухата и остава матова; След изсъхване продуктите са по-добре оцветени и имат по-привлекателен външен вид. Влажността на повърхността има друго значение: димните примеси лесно се утаяват на повърхността, влошавайки представянето на продукта.

Скоростта и посоката на движение на средата за пушене влияят върху равномерността на оцветяването. Влиянието е двойно: при ниска интензивност на трафика се увеличава неравномерността на състава на средата за пушене по обем, а при прекомерно висока интензивност на трафика - неравномерното измиване на продукта от средата за пушене и следователно оцветяването на повърхността му . Скоростта на движение на средата за пушене трябва да е достатъчна, за да осигури турбулентни условия в целия обем, зает от продукта.

Трябва обаче да се вземе предвид влиянието на скоростта на движение на средата за пушене върху хода на дехидратацията на продукта, ако качеството му е свързано с това. Така че, когато пържите колбаси, повърхността на продукта трябва да е добре изсушена в самото начало. Това предполага повишена скоростдвижение на средата за пушене. Обработката с дим на сурово пушени колбаси е придружена от сушене, което, ако е неравномерно, може да причини дефект под формата на „втвърдяване“ (твърд, изсушен външен слой). Това ограничава допустимата скорост на движение на средата за пушене. Оптималните скорости на движение на средата за пушене, тоест самото пушене, са в диапазона 0,03-0,15 м/секв зависимост от вида на продукта и температурата на опушване.

Естеството и интензивността на оцветяването също се влияят от: метода на производство на дим (изгаряне, триене), степента на дисперсия на частиците на веществата за пушене, степента и метода на пречистване на дима от нежелани примеси. Но влиянието на тези фактори все още не е проучено.

Взаимодействие на вещества за опушване с компоненти на месни продукти

Високата химическа активност на някои компоненти на дима от пушене и наличието на реактивни функционални групи в молекулите на азотните и други компоненти на месните продукти определят химичните реакции между тях и веществата за пушене. Тъй като денатурацията на протеиновите вещества е придружена от освобождаване на определен брой функционални групи, трябва да се приеме, че в месните продукти, подложени на термична обработка преди или по време на пушене, мащабът на тези реакции е малко по-голям, отколкото в суровите. От тук обаче е необходимо да се изключи влиянието на веществата за пушене върху колагена на съединителната тъкан: промените в нативния (суров) колаген под въздействието на някои компоненти на дима са по-значителни, отколкото в варения колаген.

Химичните реакции, протичащи с участието на вещества за пушене, както и тяхното значение, все още не са добре проучени. Най-значимият принос в този смисъл е работата на VNIIMP за изследване на взаимодействието на компонентите на дима с амино- и сулфхидрилните групи на молекулите на най-важните компоненти на месото - протеинови вещества и екстрактивни азотни вещества.

Обработката на месо с пушек води до намаляване на броя на свободните амино- и сулфхидрилни групи. По този начин, след два часа третиране на мляно месо с пушек при 20 0 С, намаляване на броя на аминогрупите в говеждо месо с 27% и в свинско месо с 31% и намаляване на броя на сулфхидрилните групи в говеждо месо с 60 % бяха намерени.

Намаляването на броя на свободните функционални групи възниква както в резултат на взаимодействието на веществата за пушене с нискомолекулни азотни вещества, така и с протеинови вещества на месото. Моделните експерименти показаха вероятността от взаимодействие на веществата за пушене с аминогрупите на метионин, аденилова киселина, карнозин, тиамин, които винаги присъстват в месото в свободна форма, както и с хемоглобина в кръвта. Установена е и възможността за взаимодействие на димни вещества със сулфхидрилните групи на цистеин и глутатион.

Киселинните и неутралните фракции на компонентите на дима се оказаха способни да взаимодействат с аминогрупите. В неутралната фракция карбонилните съединения, по-специално алдехидите, очевидно са най-активни; Компонентите на фенолната фракция взаимодействат по-добре със сулфхидрилните групи, компонентите на неутралната фракция взаимодействат по-зле, а фракциите на органичните основи са още по-малко активни. Сред фенолните съединения пирогалолът, който има три хидроксилни групи в своята молекула, показва най-голяма склонност към взаимодействие със сулфхидрилни групи.

Резултатите от тези изследвания убедително потвърждават, че химичното взаимодействие на веществата за опушване с някои компоненти на месните продукти, придружено от образуването на нови, по-сложни съединения, води до частично намаляване на ценните хранителни вещества в месните продукти. Въпросът за ползите или вредите от продуктите на химичната реакция за човешкото тяло остава отворен. Няма съмнение обаче, че опушването не повишава биологичната стойност на месните продукти и поради това в някои случаи трябва да се разглежда като принудителен технологичен процес.

Веществата за пушене, особено формалдехидът, имат дъбен ефект върху колагена и други фибриларни протеини на животинските тъкани. В допълнение към него дъбилни свойства имат и други алдехиди: оцетна киселина, акролеин, както и продукти на кондензация на алдехиди с феноли, например формалдехидни смоли. Механизмът на дъбене може да бъде представен като диаграма:

Така по време на дъбене протеиновите молекули се „омрежват“ в по-големи частици чрез метилен или други „мостове“. Благодарение на това протеините стават по-малко активни и по-устойчиви на действието на протеазите, техните якостни свойства се увеличават и хидрофилността им рязко намалява.

Дъбенето има положителен ефект върху чревната лигавица и повърхностния слой на продукта, които в резултат на този процес имат повишени защитни свойства. Въпреки това, дъбенето на протеини също е придружено от намаляване на тяхната смилаемост.

Цветът на повърхността на продукта очевидно се влияе от реакцията между вещества със свободна карбонилна група (алдехиди, кетони, алдехидни алкохоли) и вещества с първична аминогрупа в молекулата (амини, аминокиселини и отчасти протеини). Продуктите на това взаимодействие са меланоидините - вещества с кафяв цвят с различни нюанси.

Състав и свойства на димния дим

Пушечният дим е сложна дисперсна система от аерозолен тип, в която присъстват по-големи частици пепел и въглерод (сажди). Дисперсионната среда е парогазова смес, състояща се от въздух, газообразни продукти на горене, пари от вещества за пушене и водни пари. Дисперсната фаза е представена от частици течни и твърди вещества - продукти от непълно изгаряне на дървесина. По-голямата част от веществата за пушене са концентрирани в дисперсната фаза.

Дисперсната среда съдържа около 79-90% некондензиращи газове, представени от компоненти на въздуха и продукти от пълното изгаряне на дървесина, главно въглероден оксид и диоксид. Техният брой нараства с повишаване на температурата в зоната на горене и намаляване на плътността на дима. От 9 до 19% е делът на кондензиращите пари, включително водните пари, чието количество зависи от влажността на горящата дървесина.

Дисперсната фаза е представена предимно от течни частици във формата на топка, отчасти твърди, отчасти твърди и покрити с тънък слой течност, кондензиран върху повърхността им. Средният радиус на частиците на дисперсната фаза е в диапазона 0,08-0,14 mk,много обаче имат по-голям или по-малък радиус (до 0,001 мк).

Частиците пепел и сажди в по-голямата си част имат размери значително по-големи от размера на мицелите, имат рохкава структура и неправилна форма. Ето защо, въпреки значителното си тегло, те се установяват трудно. Частиците пепел и сажди са нежелани примеси.

Структурата на дима зависи от условията на неговото образуване и охлаждане, както и от степента и скоростта на разреждане на дима със студен въздух. Бързото разреждане с големи количества въздух насърчава образуването на диспергирани частици, които са по-малки и по-равномерни по размер.

Разпределението на веществата за пушене между дисперсионната среда и дисперсната фаза зависи главно от тяхната точка на кипене. Нискокипящите компоненти (метилов алкохол, формалдехид, мравчена киселина, ацетон, въглеводороди - метан, етилен и др.) са концентрирани главно в дисперсионната среда, висококипящите - обратно. Някои компоненти на пушенето присъстват в забележими количества и в двете фази на дима.

Обикновеният пушек се образува в резултат на термично разлагане на дървесината, причинено от тлеене, т.е. много бавно горене без пламък на част от дървесината, с непълен достъп на въздух. При тези условия пълното изгаряне на малка част от дървесината (обикновено дървени стърготини) служи като източник на топлина, необходима за термичното разлагане на останалата част, по-голямата част от която отива за образуването на продукти от разлагането, необходими за опушването. При оптимални условия за производство на дим, получените полезни за пушене вещества съставляват около 20% от сухата дървесина.

По този начин, обичайния начинПроизводството на пушек се различава от сухата дестилация на дървесина по това, че част от дървесината изгаря напълно, а останалата част се разлага в поток от газове, включително малко количество кислород. Движението на газовете води до факта, че получените продукти от разлагане на дървесина първо се отстраняват от зоната на нагряване, като по този начин се минимизират вторичните химични промени в тези вещества. Второ, тези вещества са частично подложени на окислителното действие на кислорода. В резултат на това съставът на димния дим не е идентичен със състава на сместа, състояща се от продукти от пиролиза (суха дестилация) на дървесина.

Органичните вещества, образувани по време на производството на дим, с точка на топене, по-ниска от поддържаната в зоната на горене, се смесват с въздуха и се отстраняват от зоната на горене под формата на пари. Докато се отдалечават от зоната на горене, те се охлаждат и кондензират в малки капчици или малки твърди частици. Вещества с по-висока точка на топене (над 300 0 С, например пирогалол и др.) сублимират в момента на образуване под формата на твърди частици. Някои от течните компоненти на дима кондензират върху повърхността на твърдите частици.

Съставът на дима зависи преди всичко от температурата, поддържана в зоната на горене. Тя не трябва да бъде по-ниска от тази, при която е възможно разлагането на дървесината поради топлината на изгаряне, без приток на топлина отвън (малко над 220 0 C), но не по-висока от температурата на запалване на дървесината (около 350 0 ° С).

В рамките на тези температурни граници се счита, че оптималната температура е около 300 0 С с малки отклонения, при които изходът полезни веществанай-големи, а съставът им е най-благоприятен. При температури над 350 0 С добивът на полезни вещества намалява и се увеличава добивът на крайни продукти на горенето. Повишаването на температурата води до увеличаване на скоростта на процесите на окисление и полимеризация. Съставът на дима намалява количеството на феноли, киселини, алдехиди, фурфурол, диацетил и увеличава количеството на карбонилни съединения. Колкото по-ниска е температурата, толкова по-малко окси-, моно- и дивъглеродни съединения и ацеталдехид има в дима. В същото време миризмата на дим се влошава, придобивайки горящ оттенък. Колкото по-разхлабен е слоят гориво (стърготини, стърготини), толкова по-голяма е възможността за запалване на дървесината.

Съставът на дима зависи от метода на неговото производство. Димът, произведен от триене с помощта на механизъм на триене, съдържа повече полезни вещества, включително феноли, летливи киселини и летливи алдехиди и кетони (включително диацетил). Но той е силно замърсен с примеси от твърди частици от неизгоряло дърво и се нуждае от добро почистване. При пушене с генераторен дим продуктите съдържат повече феноли и алдехиди. Може би това обяснява по-добри условияпроизводство на дим благодарение на автоматичния контрол на температурата и относителната влажност.

Общото количество полезни за пушене вещества в дима (след разреждане с въздух) се определя от плътността на дима. Редкият (слаб) дим съдържа около 0,5 mg/m 3, а дебели - до 3 мг/m 3 от най-важните съединения.

Използването на обективни методи за определяне на плътността на дима с помощта на устройства, работещи на принципа на използване на фотоелектричния ефект, е свързано с определени трудности. Въпреки че, както показват експериментите, законът на Beer-Lambert е приложим за оценка на светлопропускливостта на дима, коефициентът на екстинкция се влияе не само от концентрацията на дисперсната фаза, но и от степента на нейната дисперсия. Колкото по-голяма е степента на дисперсия при същата концентрация, толкова по-голяма е оптичната плътност на дима. Тъй като степента на дисперсия намалява с увеличаване на влажността на дима, оптичната плътност на мокрия дим при същата концентрация е по-малка от тази на по-сухия дим. В допълнение, оптичната плътност на дима се влияе до известна степен от вида на дървесината.

По този начин оценката на плътността на дима чрез фотоелектрически устройства, изразена в микроампери, коефициент на екстинкция или калибрирани стойности на оптична плътност, дава сравним резултат само при други равни условия.

Тъй като димът се получава при контакт с въздуха, съставът на веществата за пушене зависи от количеството въздух, подаван в зоната на горене. В табл 101 са дадени сравнителни данни за процентното съотношение на най-важните компоненти спрямо общото им количество за различни условияполучаване на дим.

Смолите, образувани при изгаряне на дървесина в контакт с въздуха в по-големи количества (повече от 50%), отколкото при суха дестилация (около 30%), не се топят и разтварят добре и са крехки. Смята се, че те са представени предимно от фенолформалдехидни смоли. Очевидно те не играят съществена роля при тютюнопушенето.

Съставът на дима е тясно зависим от вида на изгореното дърво. Въпреки многобройните проучвания обаче все още не е възможно да се открие влиянието на породата върху съдържанието на вещества, които определят спецификата на димния дим. Това очевидно се обяснява с две причини: първо, непълната информация за естеството на веществата, които имат решаващо влияние върху аромата и вкуса на пушените продукти, и второ, неравностойните условия за получаване на дима, който е изследван. В табл 102 са показани резултатите от изследване на състава на дима в зависимост от вида на дървесината, получено от И. Русец и Д. Клима (за температура 300 0 С); Скалите в таблицата са подредени в низходящ ред на технологична стойност.

Съставът на дима варира в зависимост от съдържанието на влага в дървесината. При висока влажностдървесина и малък достъп на въздух, веществата за пушене се образуват в атмосфера на прегрята пара. Димът се произвежда с по-високо съдържание на киселини, предимно нискомолекулни, включително мравчена и пропионова киселина. В тази връзка ароматът и вкусът на пушените продукти се влошават. В същото време съдържанието на феноли в дима намалява и количеството на пепел и въглеродни частици (сажди) се увеличава. Поради това цветът на продукта се оказва по-тъмен и неравномерен.

В табл 103 е дадена оценка на най-разпространените дървесни видове въз основа на резултатите от опушването на месни продукти (дървесните видове са подредени в низходящ ред по технологична стойност).

Хвойната е много добър източник на дим. Пушекът от хвойна оцветява повърхността на продукта в тъмнокафяв цвят и му придава много добър, специфичен пикантен аромат. Не се препоръчва използването на бор и смърч за производство на дим за пушене. Брезата може да се използва само без брезова кора.