基于气体射流冲击技术北京烤鸭机实验研究.pdf

基于气体射流冲击技术北京烤鸭机的实验研究1 隋美丽，高振江，方小明 中国农业大学工学院，北京（100083 ） E-mail: suimeili2002@ 摘 要：本文介绍了以气体射流冲击技术为基础的新型“北京烤鸭”烤制装置，该装置突破了 传统烤制的辐射加热的方法，它是通过加热管加热空气，然后热气流经喷嘴射出后，作用于 旋转的鸭坯表面，使鸭皮皮下脂肪溶化，鸭皮膨化，烤熟的目的。该装置主要是通过高速的 气流，提高对流换热系数，使鸭坯在相同的时间内，获得与传统高温烤制相同的热量；通过 试验测定烤制后鸭皮的膨化厚度结果表明：该设备在能够较好的烤制效果，鸭皮膨化效果好， 污染少的优点。同时对该产业形成标准化具有很重要意义。 关键词：射流冲击；北京烤鸭；膨化 中图分类号：S223 0. 引 言 北京烤鸭是中国传统名食，其营养丰富，并以色泽红艳，肉质细嫩，味道醇厚，肥而不 腻的特色，被誉为“天下美味”而驰名中外[1,2] 。然而，随着社会的发展和人们的饮食文化需 求，“北京烤鸭”这一传统特色食品加工技术所显现的问题也越来越被人们所重视，人们对北 京烤鸭的评价已经不仅仅停留在对传统的风味及色泽角度的考察，不仅需要可口还要健康， 这对传统北京烤鸭的提出的新的考验。传统的烤制主要分为挂炉和闷炉两种方式[3]，前者借 助明火产生高温，后者关上炉门暗火烤制，都是依靠热辐射方式加热鸭坯，最终获得具有传 统独特风味的“北京烤鸭” 。由于辐射加热的强度与被加热物体距离的平方成反比，对于存在 个体差异和形体不规则的烤鸭鸭坯来说会出现近热源点局部温度过高，产生鸭坯外焦内生和 烤制不匀的等现象。与此同时，传统烤鸭的烤制温度在 200 ℃以上，超过了大量产生多环芳 [4,5] 烃（PAHs ）的临界温度 ，造成环境污染。其传热效率低，传热效率较低，温度不易控制， 如烤鸭师傅掌握不好火候，就容易造成烤鸭外部成熟，而腹腔温度达不到要求，因此而存在 单增李斯特氏菌污染的危险性[6] 。同时北京烤鸭是通过烤鸭师傅经验来断定其是否烤熟， 很难形成产业的标准化。 气体射流冲击技术[7]是将具有一定压力的加热气体，经一定形状的喷嘴喷出，并直接冲 击物料的一种方法。该技术可使气体以较高的速度直接冲刷物料表面，尤其对形状不规则的 物料，从而避免了辐射式烤箱热源对物料辐射能量传递不均和局部过热的现象的产生，并提 高加热介质与物料间的传热系数[8-11] 。 “北京烤鸭”鸭皮的膨化效果是评价烤鸭质量的一个重要指标[12] 。本文通过高速冲击气流烤制 鸭坯，使鸭坯在单位时间内能够吸收足够多的热量，短时间内迅速升温，水分急剧蒸发，达 到鸭皮膨化效果。并通过实验测量了烤制后鸭皮的膨化厚度，膨化效果好。 1. 射流冲击烤鸭炉的总体设计 1.1 整机的结构 该烤鸭机由机械装置、气流加热与回收利用装置和自动控制装置三大部分组成。其结构 1本课题得到国家自然科学基金资助项目，项目类别：加工过程抑制北京烤鸭产生 PAHHCAs 机理研究 （项 目编号）；教育部博士点基金资助项目，项目类别：自动化、无污染北京烤鸭加工技术，（项 目编号：20060019011 ）的资助。 - 1 - 简图如图 1 所示。该机的工作过程如下：开始时，烘焙室及气流输送管路中冷空气由风机送 入加热管加热，通过输送管路进入气流分配室并从喷嘴喷出而进入烘焙室，当气流的温度达 到预定的烤制温度后，放入待加工的烤鸭鸭坯，烤鸭鸭坯由电机驱动旋转，冲击鸭坯后的废 气由排气孔排出，经油烟过滤网过滤后，再由回风管路返回到风机入口，完成一个气流的循 环，达到热空气的回收利用。 1 6 2