气体射流冲击“北京烤鸭”烤制装置研制.pdf

气体射流冲击“北京烤鸭”烤制装置研制1 隋美丽，高振江 中国农业大学工学院，北京（100083 ） E-mail: suimeili2002@ 摘 要：“北京烤鸭”的传统烤制方法主要为挂炉和焖炉两种，都是依靠热辐射方式加热鸭坯， 其缺点是烤制的温度过高，质量不稳定，污染环境，产生多环芳烃物质等。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加热方法，通 过加热管加热空气，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。该装置实现了自动控温、热气流过滤回收利用以及鸭油收集等功能；尽管该装置 的烤制温度低，但由于气流冲击的传热系数高，可使鸭坯在相同的时间内，获得与传统高温 烤制相同的热量；试验结果表明：该设备在气流速度为10 m/s 烤制温度180 ℃时，烤制50 min 后，鸭皮膨化到2-10 mm ，鸭肉的脂肪含量由烤制前的4-6%增加到8-18%，鸭皮皮下脂肪 含量下降了 16-20%，鸭皮膨化效果好，并具有节能、无污染、色泽均匀等优点。 关键词：气流冲击；北京烤鸭；烘焙 中图分类号：S223 0. 引 言 “北京烤鸭”是北京名食，具有历史悠久，营养丰富，并以色泽红艳，肉质细嫩，味道醇 [1,2] 厚，肥而不腻的特色，被誉为“天下美味”而驰名中外 。传统北京烤鸭的烤制主要分为挂 炉和闷炉两种方式[3]，前者借助明火产生高温，后者是关上炉门暗火烤制，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出现近热源点局部温 度过高，造成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200 ℃以 [4,5] 上，超过了大量产生多环芳烃（PAHs ）的临界温度 ，造成环境污染。 [6] 气体射流冲击技术 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[7-11] 。 “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] [13] 。膨化 是利用相变和 气体的热压效应原理使加工物料的内部液体迅速升温汽化，增压膨胀并依靠气体的膨胀力， 带动组分中高分子物质结构变性，从而使之成为具有网状组织结构特征，定型的多孔状物质 的过程。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。 1. 6KYJ 型烤鸭机的设计 1.1 整机的结构 研制的6KYJ 型烤鸭机由机械装置、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 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 - 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