Принцип работы электростатической коптильни: схема для сборки

Электростатическая коптильня

Воздействие электростатического поля значительно ускоряет процесс копчения. Этот эффект достигается за счет глубокого и быстрого проникновения дыма в толщу продукта, причем ни аромат, ни вкусовые качества не страдают.

Принцип работы

Продукты подготавливают обычным способом и вывешивают из в коптильном шкафу. Запускают дымогенератор. При включении генератора высокого напряжения положительный заряд поступает на закрепленные на стенках медные проводники или решетку, отрицательный — на металлическое вешало и далее на продукт.

Воздушное пространство ионизируется, создается разность потенциалов, которая возбуждает взаимное притяжение противоположно заряженных частиц. В результате дым проникает в продукт глубоко и с большой скоростью.

Для получения копченостей требуется от 15 минут до нескольких часов, что значительно экономит время, особенно при холодном копчении. Щепы при этом уходит совсем немного.

Изготовление своими руками

Электростатическую коптильню можно сделать из обычной путем несложной модернизации. Для этого потребуется:

• генератор высокого напряжения;
• дымогенератор с нагнетателем и охладителем воздуха;
• медные проводники.

Систему при желании можно сделать на аккумуляторах, чтобы брать с собой в поход или на вылазку.

Высоковольтный генератор

На первом этапе нужно приобрести или собрать генератор высокого напряжения. Он потребляет около 5 Ватт в час, что при коротком периоде использования совсем незатратно. На выходе он выдает 30-40 киловольт,

Подготовка шкафа

Основное в устройстве электростатической коптильни — правильная модернизация шкафа:

1. Закрепить клеммы в стенке сооружения.
2. Натянуть внутри коптильни тонкие медные проводники, присоединив их к положительной клемме. Удобно пользоваться пластиковыми уголками с просверленными отверстиями через 50 мм.
3. Вешало подключить к отрицательному полюсу.

Концы стержня лучше вставить в обрезки полипропиленовых труб и закрепить. Это будет препятствовать пробиванию на корпус высоковольтного заряда.

Техника безопасности

Чтобы предотвратить электротравматизм при работе с оборудованием, нужно соблюдать правила:

• устанавливать прибор на диэлектрическую прокладку;
• не трогать участки цепи под напряжением;
• загрузку и разгрузку проводить при выключенном источнике тока;
• не допускать соприкосновения продуктов с проводниками;
• электростатическое поле сохраняется до 10 минут, поэтому после отключения нужно дать ему нейтрализоваться.

Нельзя допускать попадания влаги внутрь приборов. Для этого их помещают в защитные пластиковые корпуса.

Как сделать коптильню из холодильника

Отслуживший свой век охладитель можно использовать как готовую удобную камеру для холодного копчения с незначительными доработками. Потребуется ввод для дымохода и вывод для дымовой трубы. Продукты можно разложить на заводские полочки.

Для горячего копчения нужна более основательная модернизация холодильника:

• пластмассовые части демонтировать, включая обшивку;
• закрепить внутри стальной поддон для стекающего жира;
• установить холодильник на подставку из кирпичей или блоков;
• снизу прорезать отверстие для дымохода, сверху — для отвода дыма.

Оборудовать очаг можно внутри самого холодильника. Для этого поместить туда электроплитку или ТЭН с поддоном для опилок.

Практическая часть

Теперь нам надо сделать сам блок высоковольтного копчения (далее ВВ блок). Для этого мы используем детали с Алиэкспресс. Нам понадобится:

1. Любой блок питания на 12 – 16 вольт. 16 вольт позволяет развить максимальную мощность ВВ блока и это предельное питание для микросхемы NE555, на которой работает ШИМ.

1. Вольтметр – амперметр для визуального контроля силы процесса копчения. Использование вольтметра – амперметра позволяет подобрать ту силу тока и напряжения копчения, которая оптимальна для используемой вами коптилки. Так же позволяет регулировать напряжение копчения при разной влажности, например зимой и летом.

1. Сам блок ШИМ. Он может быть разный, но должен вырабатывать импульсы с частотой не выше 1500Гц. Это максимальная эффективная частота для работы используемых высоковольтных диодов от микроволновки. А так же иметь мощность не менее 4 ампера, больше надежнее. Меня например вполне устраивает вот такой с Алиэкспресса. Правда он нуждается в переделке для понижения частоты, необходимо заменить конденсатор указанный стрелкой на номинал 103 (или 001мкФ).

1. Катушка зажигания. Я не могу точно сказать какая будет работать лучше, я использовал катушку от А/М Toyota на 12 вольт. Предполагаю, что лучше использовать катушку для работы с электронным зажиганием.

1. Диоды использованы от микроволновой печки на 0.35A 15000 В. Они прекрасно выдерживают нагрузку, даже кратковременное короткое замыкание. Вообще есть диоды до 2.5 ампера, это для очень мощных коптилок.

1. Ну и конденсаторы. Желательно на 15000 вольт и примерно 560 пФ. Разброс параметров до 25% в обе стороны не ухудшит качество собранного на них выпрямителя.

Электрокоптильни фабричного производства

Есть много фирм, выпускающих электрические коптилки. Среди них можно отметить электрокоптильни «Дымка» и «Золингер».

Электрокоптильня горячего копчения «Дымка»

Электрокоптилка «Дымка» российского производства сделана из пищевой нержавейки толщиной 0,8 мм и способно за один раз закоптить 7 кг продуктов. Внутри корпуса находятся решётки и поддоны для щепы и жира. Крышка герметизируется при помощи гидрозатвора, есть также дымоотводящий патрубок. Такая конструкция обеспечивает отсутствие запахов в помещении.

Коптильня имеет встроенный регулятор нагрева и термометр, установленный на крышке. Это позволяет поддерживать необходимую температуру в течении процесса копчения. Мощность ТЭНа составляет 1 кВт, что обеспечивает нагрев щепы до 250-300°С.

Некоторые модели комплектуются дополнительным баком, который устанавливается вместо крышки. Согласно описанию фирмы-производителя, это позволяет коптить в подвешенном состоянии рыбу и колбасу длиной до 80 см.

Установка имеет следующие параметры:

• ёмкость коптильной камеры 20 л;
• диаметр 25 см;
• высота 41 см;
• высота конструкции 63 см;
• вес без продуктов и щепы 7,8 кг.

Коптильня «Золингер»

Коптильная камера «Золингер» сделана из нержавеющей стали. Ёмкость бака составляет 20 литров, что достаточно для одновременного копчения 5-7 кг продуктов.

В коптильне плоское дно, толщиной 2 мм, обеспечивающее равномерный нагрев и подходящее для использования с плитами разных типов — газовыми, индукционными и обычными электрическими.

Крышка герметизируется при помощи гидрозатвора, в ней также установлена трубка для присоединения дымоотводящего шланга.

Как построить коптильню холодного копчения

Сделать такой аппарат своими руками можно в гараже или домашней мастерской. Изготавливается домашняя коптильня своими руками из подручных материалов, а устанавливаться может на даче или во дворе частного дома.

Ящик для коптильни холодного копчения

Коптильная камера может изготавливаться из любой ёмкости подходящего размера. Один из вариантов такого аппарата — старый металлический сейф:

1. удалить внутренние полки;
2. газовой горелкой и стальной щёткой очистить стенки от краски;
3. в верхней части коптильной камеры вырезать отверстие Ø100мм;
4. закрепить в нём дымоход из оцинкованной или пластиковой канализационной трубы;
5. в нижней части боковой стенки просверлить отверстие Ø20мм;
6. приварить к нему кусок водопроводной трубы с резьбой 1/2″;
7. на боковых стенках через каждые 10см приварить уголки 20х20мм;
8. изготовить необходимое количество решёток и разместить их на уголках.

Металлический сейф для коптильной камеры

Другим вариантом ящика для коптильни является коптилка из газового баллона. Желательно выбирать баллон большого объёма и диаметра, чтобы внутри было достаточно места для продуктов.

Длина трубы для холодного копчения

У трубы в этих установках две функции — подвод дыма и его охлаждение. Чем больше диаметр дымоподводящей трубки, тем медленнее проходит по ней дым и сильнее охлаждается.

В таких коптильнях длина и диаметр трубы зависят от способа получения дыма:

• В установках с дымогенератором дым вырабатывается не горением, а тлнием опилок и смешивается с холодным воздухом. Поэтому трубка изготавливается из ПВХ и имеет длину до 1 метра и диаметр 16-20мм.
• В коптильнях с дымоходом в земле его длина зависит от сечения канавы. При её размерах 30х30см достаточно длины 3-4 метра, при сечении 15х15см длину необходимо увеличить до 5-7 метров.
• В аппаратах с дымоподводящим каналом из стальной трубы её диаметр может быть 100-150мм, а длина 5-10 метров. Первые 2-3 метра изделия, по которым проходит дым, нагретый до температуры выше 100°С, изготавливаются из обычной стальной трубки. Остальная труба может быть оцинкованная или пластиковая.

Дымоход для коптильни холодного копчения

Изготовление дымогенератора

Самой сложной частью коптильни холодного копчения является дымогенератор. Сделать его можно из герметично закрывающейся ёмкости небольшого размера, например, огнетушителя.

Пошаговая инструкция по сборке такого аппарата состоит из нескольких пунктов:

1. разрядить огнетушитель;
2. выкрутить клапан;
3. отмыть аппарат от остатков пенообразующей смеси или порошка;
4. на высоте 7см от дна просверлить 4-6 отверстий Ø12мм;
5. в отверстие, оставшееся после удаления клапана, установить эжектор.

Пошаговая инструкция сборки дымогенератора из огнетушителя

Изготовление эжектора

Принцип работы эжектора заключается в прохождении через него потока воздуха, подаваемого компрессором. Этот поток подаёт дым в камеру, а образующееся при этом разрежение в генераторе усиливает тягу и тление опилок и щепы.

Сделать его можно из водопроводного тройника 1/2″:

1. в выходное отверстие закрутить кусок трубы длиной 10см;
2. с обратной стороны вставить деревянную пробку;
3. в центре пробки просверлить отверстие Ø10мм и вставить соответствующую трубку такой длины, чтобы она вошла в трубу 1/2″;
4. к тонкой трубке шлангом подключить компрессор, а толстая через трубу ПВХ присоединяется к коптильне.

На следующем рисунке изображена схема работы эжектора.

Схема работы эжектора котельни холодного копчения

Что такое копчение в электростатическом поле?

Обратите внимание! Сущность электростатической обработки дымом заключается в ускорении попадания продуктов горения в продукт. В дальнейшем наблюдаются реакции, которые аналогичны тем, что происходят при обычном копчении

Электростатическое поле не оказывает никакого влияния на такие моменты, как гидролиз и денатурация, происходящие в мясе при воздействии дыма. Электростатическое поле увеличивает скорость диффузии дыма. Соответственно, продукты, копченные посредством данного метода, нужно выдерживать на протяжении нескольких суток. Делать это надо в холодном месте для дозревания. Если речь идет о домашних условиях, достаточно положить продукты в холодильник. Все необходимые процессы за этот период закончатся, а потому продукт станет абсолютно готовым к употреблению

В дальнейшем наблюдаются реакции, которые аналогичны тем, что происходят при обычном копчении. Электростатическое поле не оказывает никакого влияния на такие моменты, как гидролиз и денатурация, происходящие в мясе при воздействии дыма. Электростатическое поле увеличивает скорость диффузии дыма. Соответственно, продукты, копченные посредством данного метода, нужно выдерживать на протяжении нескольких суток. Делать это надо в холодном месте для дозревания. Если речь идет о домашних условиях, достаточно положить продукты в холодильник. Все необходимые процессы за этот период закончатся, а потому продукт станет абсолютно готовым к употреблению.

Если говорить о физической сути процесса, то дым от генератора проходит сквозь сетку. К ней подсоединен положительный полюс источника напряжения постоянного тока. При этом отмечается крайне низкая сила тока. Ионизация дымом наблюдается в дальнейшем, после чего он переходит в камеру коптильни. Тут находятся продукты, к которым подключен отрицательный полюс аналогичного источника. Ионизированный дым под воздействием разноименных зарядов делится на две фракции. С большой скоростью положительно заряженные ионы направляются в сторону продуктов и в буквальном смысле пронзают их толщу.

Идет равномерное распределение составных элементов дыма, благодаря чему мясо или рыба находятся под их воздействием. Вот почему рассматриваемый способ считается одним из наиболее результативных, по сравнению со стандартным копчением. Обычное копчение приводит к обработке верхних слоев в наибольшей степени. Внутренние слои подвергаются меньшему воздействию.

Выполнить коптильню для электростатического копчения можно своими руками. Сложное оборудование или особая подготовка для этого не нужны. Если у вас в наличии есть базовые слесарные навыки и небольшие знания относительно электротехники, этого будет достаточно.

Как построить деревянную коптильню в виде домика с односкатной крышей своими руками

При наличии навыков работы с деревом и столярного инструмента такая коптилка строится за один рабочий день из досок лиственных пород дерева или фанеры толщиной 8 мм.

Проектирование коптилки

Перед началом работ составляется чертеж деревянной коптильни холодного копчения. При этом необходимо учесть следующие моменты:

• место установки;
• желаемые размеры;
• тип крыши — односкатная или двускатная;
• вид копчения — холодное или горячее;
• при холодном копчении тип дымогенератора — отдельно стоящий или в земле.

Перед началом работ необходимо подготовить место установки, а в случае выбора дымохода, проложенного в земле — прокопать для него канаву.

Сделать такой аппарат можно также из деревянной бочки. Сделанная своими руками коптильня из бочки обладает всеми достоинствами коптильни в виде домика.

Необходимые материалы

Для изготовления корпуса размером 90*60*120 см с односкатной крышей необходимы:

• бруски сечением 50х50мм для каркаса;
• доски, вагонка или фанера для обшивки стен и крыши;
• поддон для сбора жира 40х70 см;
• рейки для решёток размером 80х50 см;
• дымоход из асбоцементной или оцинкованной трубы ∅80-120 мм длиной 30-50 см;
• лист шифера или профнастила для крыши.

Процесс изготовления

Для сборки корпуса необходимо:

1. Взять 4 бруска сечением 50х50 мм, 2 передних длиной 150 см, 2 задних 140 см. От одного из концов отмечают 30 см для ножек.
2. На боковых стенках на внутренней стороне прикручивают рейки или металлические уголки для решёток с продуктами. В коптильне горячего копчения дополнительно монтируется крепление для поддона для сбора жира. Его также можно установить на подставке на ножках.
3. Вертикальные стойки соединяют горизонтальными поперечными брусками 50х50 мм. Таких брусков необходимо 8 штук — 4 длиной 60 см, 4 длиной 90 см. Соединяют бруски саморезами, а для прочности используются металлические уголки.
4. После сборки каркаса задняя сторона, боковые стенки и дно обшиваются досками или фанерой. На переднюю стенку на петлях вешается дверь.
5. В дне и в верху одной из стенок прорезаются отверстия для входного и выходного дымоходов. Это можно сделать в досках, предназначенных для обшивки, до их крепления к каркасу. При наличии отдельно стоящего дымогенератора отверстие для входного дымохода прорезается в противоположной стороне от выходного отверстия над полом.
6. Сверху корпус накрывается листом шифера или профнастила. Допускается применение шпунтованной доски или вагонки.
7. Монтажной пеной или войлоком герметизируются все щели. Это делается для поддержания температуры и плотности дыма.
8. Устанавливается дымоход. Для регулировки тяги в нём рекомендуется установить заслонку.
9. Изготавливается необходимое количество решёток. Они делаются из деревянных реек или металлических прутков или нержавеющих трубок. Решётка из нержавейки — это оптимальный вариант. Она легко моется и не впитывает запахи. При рекомендованных размерах коптилки и реек размер решётки составляет 80х50 см.
10. Если нет готовой ёмкости для поддона, то он изготавливается из листового металла. Для этого берётся прямоугольный кусок металла 50х80 см, в нем вырезаются уголки 5х5 см, края загибаются и места стыка завариваются электросваркой. Заготовку можно вырезать из бака старой советской стиральной машинки.

После сборки устройство ставится на место эксплуатации.

Схема деревянной коптильни

Изготовление двухскатной крыши

Такая коптильня выглядит красивее, но сложнее в сборке, чем с односкатной крышей:

1. все вертикальные стойки берутся одинаковой длины;
2. над передней и задней стенками из брусков собираются два равносторонних треугольника;
3. вершины треугольников соединяются бруском;
4. при монтаже крыши из металлического листа он сгибается посередине под углом 60-90°.

Схема двухскатной крыши

Принцип работы

Устройство электростатической установки довольно простое. Как и в других видах коптилен, в электростатическом варианте продукты помещаются в специальный отдел. Чаще всего мясо, сало или рыбу подвешивают на специальные крюки в вертикальном положении, чтобы лишний жир и влага беспрепятственно стекали.

Принцип действия такого устройства также довольно прост. В дыморегуляторе с помощью электрического нагревателя из опилок и щепок различных сортов древесины получают дым, который заряжается за счет прохождения через заряженную решетку с полюсом высокого напряжения. Ионы стремительно проникают в заготовки, помещенные на отрицательно заряженном полюсе, за счет чего продукт коптится гораздо быстрее и на большую толщину слоя. В то время, пока коптильня работает, лишний дым свободно выходит с помощью дымоотвода.

Коптильня из газового баллона своими руками

Газовые баллоны используют для хранения кислорода, пропана или бутана. Их изготавливают из толстого металла, выдерживающего большое давление. Если в хозяйстве есть ненужные емкости, они вполне подойдут для коптильни. Толстостенный баллон не деформируется, не прогорает, очень медленно корродирует.

Из 3 баллонов можно сделать долговечную универсальную коптильню. В одном устроить топку, в двух других — камеры для горячего и холодного копчения.

Подготовка

Разрезать газовые баллоны опасно. Даже пустые они могут взорваться от нагрева. Поэтому предварительно газ нужно стравить, открутив вентиль, и залить внутрь воду до самого верха. Только после этого можно приступать к механической обработке с помощью режущего инструмента.

Резка и сварка

Сначала в баллонах прорезают крышки. Чтобы не стыковать на весу отрезанную деталь, нужно провести рез, затем приварить петли и вырезать оставшуюся часть. Все края шлифуют для удаления заусениц, крепят ручки.

Внутри металлической емкости большего размера приваривают трубки или кронштейны для установки решеток. Соединяют его с помощью патрубка с колбой меньшего объема. Если вы опытный сварщик, можно сварить обе емкости без врезки трубы.

В топке прорезают отверстия для поддувала, над ними закрепляют колосник. Третий баллон, выполняющий функции камеры холодного копчения, нужно разместить последним. Тогда дым, проходя более длинный путь, будет лучше охлаждаться. Для дымоотвода в емкость вваривают вертикальную трубу. Внутри устанавливают приспособления для крепления продуктов.

Отделка

Для защиты от влаги поверхность металла покрывают жаростойкой краской. Чтобы было удобно перемещать коптильню, ее можно установить на колеса. Для украшения используют ковку, декоративную металлическую фурнитуру. Внизу целесообразно устроить небольшой дровник.

Демонстрация работы

Следует учесть, что для подключения высоковольтного генератора к коптильной камере потребуется высоковольтный провод. Самый простой вариант заказать на алиэкспресс по запросу «высоковольтный провод» или «high voltage wire», такой провод применяется в СО2 лазерных станках и в частности применен в данном блоке. Как заявлено, выдерживает до 40 киловольт.

Кроме этого, возможно подойдут провода ПМВК , ПВН , ПВВ , если их нет, отлично подойдет советский антенный кабель, я пробовал такой:

Внешний диаметр по изоляции около 7-8 мм, диаметр центральной жилы (которую следует применять в качестве ВВ провода) около 4-х мм

Обратите внимание – изоляция у этой жилы полиэтиленовая, в современных антенных кабелях другая, они не подойдут

Также нельзя использовать любой другой провод какой бы толстой изоляция не казалась!

Места скрутки ВВ проводов блока с ВВ проводами коптильной камеры следует хорошо изолировать не менее чем пятью-шестью слоями изоленты, или залить термоклеем. По возможности на провода выходящие из ВВ блока надеть термоусадку для избежания повреждений т.к. они достаточно нежные.

Виды

При выборе коптильни стоит выяснить, какие модели подходят для горячего копчения и в чем особенность холодного копчения. Необходимо определиться, какая модель подойдет для приготовления колбасы или для сала в условиях квартиры или частного дома. При копчении горячим способом температура может быть до +120-150 градусов, время приготовления продуктов – до нескольких часов. Для холодного копчения процесс готовки будет значительно дольше. Для приготовления блюда потребуется не один, а несколько дней. Продукты коптят при невысоких температурах до +25 градусов. Для дома больше подходят мини-конструкции, в них можно приготовить до 3 кг ароматных блюд с дымком.

Горячее копчение

Стоит рассмотреть преимущества копчения мяса или рыбы горячим способом. При данном способе блюда получаются более сочными, так как в процессе копчения влага сохраняется в продуктах. Но приготовив блюдо таким образом, хранить его долго не следует. Без применения консервантов или стабилизаторов блюда горячего копчения не хранятся продолжительное время, стоит съесть эти продукты в течение нескольких дней. Коптят продукты при температуре от +35 до +150 градусов, чаще выбирают оптимальную для готовки температуру +90 градусов. В агрегат для домашнего копчения помещают за один раз до 5 кг при мощности 500–600 Вт. Если продуктов загрузили немного, время приготовления сокращается и может составлять несколько минут, а при максимальной загрузке стоит подождать дольше – примерно до получаса.

Холодное копчение

При данном способе приготовления блюд срок их хранения может быть намного дольше. Блюда, приготовленные методом холодного копчения, могут храниться до нескольких месяцев. В процессе готовки мясо окуривают при низких температурах до +25 градусов несколько часов, для рыбы необходимо увеличить температуру обработки до +40 градусов. Перед окуриванием продуктов их необходимо хорошо просолить. Модели холодного копчения являются обычно более сложными. Их следует подключить к вытяжке. Агрегаты для холодного копчения чаще всего немобильные, зато могут оснащаться дополнительными функциями типа генератора жидкого дыма.

Удачной можно назвать комбинированную конструкцию. Такая модель позволяет готовить продукты и горячим, и холодным способом. Можно найти модели, которые имеют съемный энергоблок. Его можно возить с собой на пикники и готовить продукты на костре. Двухуровневая модель разделена внутри решетками, на которые выкладывают продукты, что позволяет одновременно приготовить, например, мясо и овощи или использовать иные рецепты.

Что такое копчение в электростатическом поле

Копчение продуктов в электростатической коптильне происходит быстрее, дым распределяется равномерно Приготовлении копченостей – процесс довольно длительный. Представляет собой медленное проникновение дыма и некоторых продуктов сгорания в продукт. При этом происходит ряд специфических и биохимических реакций, которые приводят к денатурированию белков. Рыба, мясо, колбаса при этом приобретает специфический приятный привкус.

Копчение в электростатическом поле отличается только сроками. Ускорение обеспечивается следующим:

• дым производит генератор, а не угли;
• он проходит через сетку, к которой подсоединен анод, сила тока маленькая;
• дым ионизируется и попадает в камеру копчения;
• продукты в камере подключены к катоду;
• так как ионизированный газ и рыба и мяса имеют разноименные заряды, продукт буквально притягивает дым;
• ионизированные частицы дыма очень равномерно распределяются в толще мяса.

Различают два вида копчения:

• горячее – процесс длится 2–4 часа при температуре в +120°С;
• холодное – требует от 10 часов до 2 суток и проводится при +215°С.

Холодное копчение предпочтительнее, такое мясо хранится заметно дольше.