Влияние различных факторов на хим состав дыма

Влияние различных факторов на хим состав дыма

Сообщение GreenWood » 09 ноя 2013, 09:55

Выдержки из практически учебного пособия "технология копчения мясных и рыбных продуктов"

Авторы будут благодарны за отзывы и замечания, которые можно
направлять по адресу: 350072, Краснодар, ул. Московская, 2,
КуБГТУ. E-mail: kasyanov@kubstu.ru.

Влияние различных факторов
на хи.м.ическиЙ состав коnтилыного дыма
Химический состав коптильного дыма зависит от породы, влажности
и температуры горения древесины.
Отечественные и чехословацкие ученые считают, что при копчении
не следует использовать хвойные породы древесины, так как
получаемый коптильный дым содержит много смолообразных продуктов.
Работы канадских, шотландских, польских, венгерских исследователей
свидетельствуют о том, что в технологическом отношении
коптильный дым от хвойных пород древесины вполне пригоден
для копчения и может быть использован наравне с дымом от лиственной
древесины.
Использование древесины с различным содержанием влаги отражается
на химическом составе продуктов пиролиза.
При использовании сырой древесины и относительно малой
подачи воздуха в зоне горения создаются условия распада древесины,
близкие к условиям сухой перегонки. Это приводит к нежелательному
направлению химических реакций разложения органической
части древесины и прежде всего к бурному выделению
пара и перегреванию какой-то части его, приближая условия термического
разложения древесины к условиям распада ее в сфере
водяного пара. При этом на 20-30 % увеличивается количество
органических кислот, преимущественно муравьиной (неоон) и
пропионовой (СН -СН -СОО Н).
В среде, насыщенной водяными парами, и при высокой температуре
ускоряются нежелательные изменения некоторых составных
частей дыма, например, фенолов. Этому способствует повышенное
содержание муравьиной кислоты, действующей каталитически на
реакции конденсации.
Установлено, что при увлажнении опилок и быстром их подогреве
резко увеличивается содержание формальдегида в дыме.
Количество непредельных связей в компонентах дыма тем меньше,
чем выше влажность древесины. По мнению некоторых ученых,
именно вещества с непредельными связями играют решающую
роль в приобретении рыбой необходимых свойств копченых продуктов.
Технологические свойства такого дыма низкие, а продукты,
обработанные им, имеют темную, неравномерно окрашенную
поверхность.
Конденсаты, полученные при сжигании опилок, содержащие
10-30 % воды, представляли собой гетерогенную жидкость темного
цвета с резким запахом. Такие конденсаты очень неустойчивы
при хранении, так как в них быстро проникают реакции полиме-
ризации с образованием черной смолы. При этом на поверхности
конденсатов появляется слой коричневого масла.
Из дыма, получаемого при сжигании опилок влажностью 40-
50 %, образовывались конденсаты более светлого цвета с малым
содержанием смолистых веществ или без них. Эти конденсаты
лучше сохранялись и имели более приятный запах. По мере увеличения
влажности опилок уменьшается кислотность конденсатов
и содержание в нем карбонильных соединений и фенолов.
При горении обильно увлажненных опилок первичные продукты
распада древесины подвергаются воздействию высоких температур
более длительное время и соответственно большая часть их
претерпевает глубокие вторичные изменения. Эти изменения в
большей степени сказываются на алифатических соединениях углеводородного
происхождения и в меньшей на обладающих
большей термоустойчивостью ароматических соединениях.
Чехословацкие исследователи установили, что пиролиз влажных
опилок (10, 25, 50 %) при 4000е не влияет на ход химических
реакций. Об этом свидетельствует тот факт, что химический состав
дыма, определенный относительно сухой массы древесины, был
почти одинаковый независимо от влажности опилок.
Применяемое в практике смачивание опилок водой способствует
получению качественого дыма, так как увлажнение препятствует
возникновению пламени и потере при этом коптильных компонентов,
способствует медленному горению. Температура в зоне горения
не бывает очень высокой из-за того, что часть тепла расходуется
на образование пара. Все это обеспечивает получение
большого количества коптильного дыма с высокой относительной
влажностью, благодаря чему он хорошо взаимодействует с подвергаемыми
копчению изделиями.
На количество образуемых первичных и вторичных продуктов
влияет температура. В дыме, образующемся при зоо·е, больше содержится
фенолов, фурфурола, диацетила, кислот. При 400·С в
дыме возрастает общее содержание карбонильных соединений.
в результате проведеных экспериментов исследователи сделали
ВЫВОД, что температура разложения древесины должна колебаться
в пределах 280-350О С.
Интенсивность процессов термического разложения древесины
в воздухе зависит от степени доступа атмосферного кислорода к
частицам тлеющих опилок. Летучие вещества, выделяющиеся из
нагретых частиц древесины, затрудняют проникновение воздуха в
зону распада. Устанавливается некое равновесие, при котором происходит
процесс неполного горения.
Коптильный дым можно получать несколькими способами:
_ естественное (нефорсируемое) горение древесины в виде оча-
гов (куров) опилок;
- горение древесины костром;
образование дыма в дымогенераторах с регулируемой температурой
и подачей воздуха (дымогенераторы с разложением опилок
на обогреваемых поверхностях, фрикционные дымогенерато-
ры).
Естественного горения древесины в виде очагов поступающего
в зону распада кислорода недостаточно для воспламенения летучих
компонентов - продуктов первичного распада древесины. В
результате древесина -«горит:!> очень медленно, без видимого пламени
и значительного выделения тепла. С другой стороны, кислород
в какой-то степени осуществляет роль окисляющего агента, в
результате чего происходят окислительные изменения части лету-
чих компонентов.
Получаемая этим способом контильная среда насыщена органи-
ческими соединениями и обладает хорошими технологическими
качествами.
Однако дымообразование при этом способе является процесс ом,
плохо регулируемым и медленным. Количественный состав дыма
в открытых очагах может изменяться довольно значительно. Поступающий
с воздухом кислород способствует образованию отдельных
локализованных участков с температурой 900-1000О С.
При попадании в зоны высоких температур первичных продуктов
распада древесины создаются условия для образования полициклических
углеводородов.
При горении древесины костром наличие зазоров между поленьями
и дровами способствует более свободному доступу воздуха. Это
приводит к образованию пламени, т. е. к полному окислению значительной,
обычно наибольшей, части выделяющихся летучих веществ.
Количество возникающего дыма (на единицу древесины) при данном
способе его генерации невелико по сравнению с горением опилок.
Кроме того, температура зон горения дров остается очень высокой.
При этом также вероятна возможность образования
полициклических соединений. Причем полициклических углеводородов
при этом образуется значительно больше (до 103 MKrjM).
Тенденции к изготовлению продукции регламентированного
качества, разработка механизированных, поточных, а также частично
автоматизированных коптилен привели к необходимости использовать
при копчении дозированные количества коптильного
дыма, достаточно однородного по химическому составу.
В результате, в практику коптильных производств внедрены
специальные устройства для производства коптильного дыма -
дымогенераторы.
В дымогенераторах с разложением опилок на обогреваемых
новерхностях опилки нагреваются в результате передачи тепла от
металлической поверхности, обогреваемой электроспиралями. При
этом коптильный дым образуется без видимого пламени. При повышении
температуры генерации дыма (распад древесины становится
более полным) в нем увеличивается содержание коптильных
компонентов, особенно более термостойких. В таких дымогенераторах
сводится до минимума образование нолициклических углеводородов,
кроме того отсутствует специальное устройство для регулирования
температуры дымообразования. Поэтому в них может
произойти спонтанное повышение температуры в зоне дымообраЗ0вания
и, как следствие этого, возникновение условий, при которых
произойдут вспышка и воспламенение опилок
Во фрикционных дымогенераторах дым образуется под действием
тепла, возникающего при трении дерева о вращающуюся
металлическую поверхность. Молекулы составных частей органической
массы древесины под действием тепла становятся подвижными,
приобретая способность к расщеплению на соединения с
меньшим молекулярным весом. Однако процесс образования дыма
во фрикционном дымогенераторе происходит при более низких
температурах по сравнению с другими способами. Несмотря на
интенсивность распада, довольно значительная часть органической
массы древесины (до 20 % при температуре около 290О С) остается
нерасщепленноЙ. Поэтому фрикционный дым необходимо очищать
от механических примесеЙ. Увеличение количества подаваемого воздуха
позволяет увеличить выход компонентов дыма. Увеличение давления
на брус также приводит к повышению содержания органических
веществ в дыме. Меняя нагрузку на брус, можно получать
соответственно редкий, густой или очень густой дым, а регулируя
подачу воздуха, использовать фрикционный дым для горячего или
холодного копчения. Эксплуатация фрикционных дымогенераторов
позволяет сократить расход древесины в 11-16 раз.
Таким образом, химический состав коптильного дыма в значительной
степени зависит от породы, влажности, температуры
горения древесины и от способа получения коптильного дыма.
Однако аромат, вкус и цвет копченого продукта скорее всего
обусловлены количественными соотношениями попадающих в
продукт при копчении составных компонентов дыма, чем просто
наличием этих же компонентов в дыме.
Содержание целлюлозы лиственных и хвойных пород почти
одинаково, тогда как лигнина в древесине хвойных пород больше, чем
в древесине лиственных, на 10 %. Поэтому наибольший выход ПАУ,
индикатором которых является бензпирен, наблюдается при термолизе
хвойных пород древесины. ПАУ являются продуктами вторичных
реакций при термическом распаде лигнина и одним из источников
их служат длинноцепочечные насыщенные углеводороды,
особенно легко полимеризующиеся при температуре выше 4000 С.
Вторую группу канцерогенных соединений копченых продуктов
составляют нитрозоамины, которые образуются в процессе
копчения вследствие прямого воздействия окиси азота, содержащейся
в дисперсионной среде, с вторичными аминами продукта.
При бездымных способах копчения это явление полностью исключается.
GreenWood
Администратор
 
Сообщения: 304
Зарегистрирован: 31 авг 2013, 15:51

Re: Влияние различных факторов на хим состав дыма

Сообщение GreenWood » 09 ноя 2013, 10:02

Из всего этого следует, что дымогенератор очень важная часть коптильного процесса :)
GreenWood
Администратор
 
Сообщения: 304
Зарегистрирован: 31 авг 2013, 15:51

Re: Влияние различных факторов на хим состав дыма

Сообщение Юрий » 09 апр 2016, 07:44

Приветствую форумчан. Примите новичка в свою компанию. Собственно, я не новичок в горячем копчении, а теперь решил освоить холодное. И началось....ТС Статья хороша, но очень,уж, академична, а мне бы поприземлённее, чтобы с практикой потеснее увязать. Теперь о своих проблемах. Коптил сало и свиные рёбра.Источник дыма в моей новой коптильне - стакан/патрон из 150 мм трубы длиной в один метр и набитый мелким вишнёвым деревом( с корой,увы) этот патрон надет на трубу -дымоотвод и под ним разведён костерок. Труба - дымоотвод 8 метров/120 мм. Начл коптить и сразу мне не понравился дым. Едкий,удушливый. Но копчу,продолжаю. За день перезаряжал патрон два раза, а коптил 3 дня.Ночью не коптил. На третий день решил попробовать. Отрезал кусочек и с отвращением выплюнул. Горько, кисло,гадость. А на второй день через неплотности коптильного шкафа начала капать чёрная жидкость,достаточно мерзкого вида. Как я понимаю - это продукт сухой возгонки древесины т.е. жутчайший канцероген. Мне следовало это самому сообразить, но меня сбила с толку конструкция герметичных коптилок для городских квартир. Разве в них не происходят те же самые процессы - нагревание без доступа воздуха ? Пытаюсь спасти ситуацию кратковременным(5 минут) кипячением в тузлуке. Помогает плохо. Разъярённо разметал топку,выбросил стаканы/патроны и сделал самую обычную топку открытого типа и сразу процесс пошёл замечательно. Но вопросы остались. Неужто та дрянь(язык не поворачивается назвать ЭТО копчениной) со временем приобретёт хорошие вкусовые качества ? Я,ведь, ваш (а теперь и мой) форум давно читаю. С уважением.
Юрий

 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 08 апр 2016, 21:55
Откуда: Где-то под Киевом.

Re: Влияние различных факторов на хим состав дыма

Сообщение Юрий » 12 апр 2016, 08:22

Огорчён тишиной на форуме. При ближайшем рассмотрении обнаружил, что с февраля с.г. на форуме не было никаких сообщений(кроме моего). :?
Юрий

 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 08 апр 2016, 21:55
Откуда: Где-то под Киевом.


Вернуться в Техническая литература

Кто сейчас на конференции

Зарегистрированные пользователи: нет зарегистрированных пользователей