Калининградский Государственный Технический Университет
Контрольная работа
по дисциплине: Техника и Технология пищевых производств
на тему: Способы охлаждения сырья животного происхождения (рыба, мясо)
Выполнил студент группы 00-ЭУ-2 ЭФ
Букин Андрей
Проверил_________________________
Калининград 2003
План
:
Охлаждение рыбы
... 3
Охлаждение мяса и субпродуктов
.. 12
Охлаждение
1. Теоретические основы охлаждения
Охлаждение – физический способ консервирования, основанный на принципе термоанабиоза.
Основной причиной порчи сырья и готовой продукции является развитие на их поверхности микроорганизмов гнилостного характера, а также действия внутри продукта групп протеолитических и липолитических ферментов. Микроорганизмы и ферменты воздействуют на белки и жирыиразлагаютихнасоставныечасти: аминокислоты, жирныекислотыипродуктыихраспада, чтовызываетразмягчениесырьяили продукции, появлениенеприятногозапаха - характерныепризнакипорчи. Большинствогнилостныхмикроорганизмовпрекращаютсвоеразвитие притемпературеблизкойк 0°С, активностьферментовтакжеснижается притемпературеоколо 0°С.
Охлаждениезаключаетсявискусственномбыстромснижениитемпературысырьядоминус 1°Свцентретупи, рыбы, блокамаслаит.п. и последующемхранениипритемпературе 0-минус 1°С, близкойккриоскопической (началозамерзаниятканевогосока). Значениякриоскопическойтемпературыдляпресноводныхрыбимясатеплокровныхживотныхсоставляетминус 0,5 - минус 0,9°С, дляморскихрыботминус 0,8 доминус 2,0°С. Вэтихусловияхсущественноснижаетсяактивность тканевыхферментов, аубольшинствамикроорганизмов, втомчисле умногихвидовгнилостныхбактерийрезкозамедляетсяилисовсемпрекращаетсяжизнедеятельность: бактериивпадаютвсостояниеанабиоза, увеличиваетсясрокхранения, втечениекоторогосырьеилиохлажденнаяпродукциясохраняютсвоютоварнуюипищевуюценность. Однако вохлажденнойпродукцииферментативныепроцессыидеятельностьмикроорганизмовпродолжаютмедленноразвиваться, врезультатечего черезнекотороевремяонаначинаетпортиться. Следовательно, охлаждениеведеткзамедлению, нонекпрекращениюпроцессов, ухудшающихкачествоохлажденногосырьявовремяхранения, всвязи сэтимохлаждениеявляетсяспособомконсервированиясырьяилиготовойпродукциисограниченнымсрокомхранения (от 36 ч. до 15-20 сут).
Пищеваяценностьохлажденногосырьяоченьвысока, таккаквсе егонаиболееважныекомпоненты (белки, липиды, витамины) находятсявнативном (неденатурированном) состоянии.
2. Способы охлаждения
Способы охлаждения классифицируют в зависимости от охлаждающей среды, в которой осуществляется процесс. В качестве охлаждающей среды обычно используют воздух, лед, воду, растворы солей, пары жидкого азота.
2.1. Охлаждение воздухом
Этот процесс происходит в термокамерах. Охлаждение воздуха достигается при помощи батарей (труб), без его циркуляции, или вохдухоохладителей, с циркуляцией воздуха в камере.
Батарейное (трубное) охлаждение
. При трубном охлаждении нет принудительной циркуляции воздуха — некоторое его движение создается только благодаря разности плотностей различных его слоев и получается малым и неравномерным. Это обстоятельство приводит к большой разнице между значениями температуры и влажности воздуха в различных зонах помещения. Обычно температура воздуха у пола на 2—4° ниже, чем у потолка, у батарей она на 3—5° ниже, чем на некотором расстоянии от них. При побудительной циркуляции воздуха такой резкой разницы в значениях его параметров по объему не наблюдается. Поэтому в настоящее время наибольшее распространение получило охлаждение воздухоохладителями.
Охлаждение воздухоохладителями
. Последние устанавливаются на полу как в самой камере, так и вне ее. Они могут быть сухими и мокрыми. Подача воздуха в камеру может быть канальной и бесканальной.
При канальном способе
холодный воздух поступает в камеру по специальным каналам — воздуховодам из фанеры или оцинкованного железа. Для создания более равномерной циркуляции воздуха по всему объему камеры и учитывая, что наиболее толстые части туши
| Рис. 6
. Подвесная рама с бараньими тушами
|
Рис. 7.
Подвесная этажерка для субпродуктов
охлаждаются медленнее, целесообразно каналы располагать не только под потолком, но и около колонн и стен камеры.
 При бесканальном способе
воздух, охлажденный в воздухоохладителе, поступает в камеру через небольшой отросток — патрубок, на конец которого надето сопло. Благодаря наличию сопла воздух при выходе из воздухоохладителя имеет скорость движения до 20 м/сек,
а на расстоянии 15 м
от воздухоохладителя (в глубине камеры) скорость его движения составляет от 3 до 5 м/сек.
Применение мокрых воздухоохладителей способствует большей очистке воздуха от пыли и микроорганизмов по сравнению с сухими.
Мокрые воздухоохладители
(оросительные или форсуночные) применяются как в самих камерах, так и вне их. Теплообмен в них происходит при непосредственном контакте воздуха с холодным рассолом.
Рис. 8.
Камера охлаждения мяса с потолочным воздухоохладителем мокрого -типа:
1
— входная щель, 2
— ложный потолок, 3
— выходная щель, 4
— форсунки
для разбрызгивания рассола, 5
— поддон для сбора рассола ••
|
МЯСО
Примером практического применения системы мокрых воздухоохладителей могут служить воздухоохладители спрейдечного[*]
типа. Мокрые воздухоохладители спрейдечного типа размещают под потолком камеры (рис. 8); воздух в камеру поступает через щель, образованную ложным потолком и стеной камеры. При этом скорость его движения несколько повышается, т. е. усиливается его самоциркуляция. Однако опыт работы выявил существенные недостатки применения мокрых воздухоохладителей этого типа. Например: на поверхности мяса не получается хорошей корочки подсыхания в виду повышенной влажности воздуха, особенно в первые часы после загрузки камеры; увлажняются строительные конструкции; капельки рассола уносятся потоком воздуха в камеру и оседают на поверхности мяса; скоростьдвижения воздуха в рабочем объеме камеры недостаточна и неравномерна, что удлиняет продолжительность охлаждения; расположение воздухоохладителя под потолком увеличивает высоту камеры на 1,3—1,6 м,
что удорожает строительство.
Кроме того, проектная скорость движения воздуха должна была обеспечивать циркуляцию воздуха до 150 объемов в час, фактически она составила 25 — 35. Скорость движения воздуха в загруженной камере составляла от 0,106 до 0,27 м/сек.
Рис. 9.
Мокрыйпотолочный воздухоохладитель системы Дивакова:
1
—всасывающий канал, 2
—форсунки, 3
— поддон, 4
— отбойный щит, 5
— потолок со щелями, 6
— вентилятор, 7
— отеплительная батарея.
Для интенсификации процесса охлаждения при спрейдечной системе Диваковым было предложено установить под потолком мощные вентиляторы, обеспечивающие кратность циркуляции воздуха до 150 объемов в час (рис. 9). Для равномерного распределения холодного воздуха между ложным потолком и каркасом подвесных путей по всей площади камеры был сооружен нагнетательный канал со щелями шириной 30 см. Щели располагались над рельсами подвесных путей. Нагревшийся воздух всасывался в воздухоохладитель по специальному каналу. Для улавливания капель рассола был установлен отбойный щит.
После модернизации кратность циркуляции воздуха в камере составила 151,5 объема в час. Скорость его движения при выходе из щелей — 6 м/сек, между тушами — в среднем 0,5 — 0,6 м/сек, продолжительность охлаждения мяса после переоборудования системы охлаждения сократилась почти на 70%.
Сухие потолочные воздухоохладители
позволили устранить значительную часть недостатков, связанных с использованием мокрых воздухоохладителей. В сухих воздухоохладителях охлаждение воздуха происходит при соприкосновении с охлаждающими поверхностями рассольных или аммиачных батарей (рис.10)
В таких системах охлажденный воздух нагнетается вентиляторами в канал, расположенный по всей ширине камеры, и выходит из него в камеру через щели. Холодный воздух, соприкасаясь
Рис. 10.
Камера охлаждения мяса с сухим потолочным воздухоохладителем:
1
— змеевики, 2
— вентиляторы
с мясом, нагревается, всасывается вентиляторами в воздухоохладитель, охлаждается и вновь нагнетается в канал. При этой системе достигается более равномерное и быстрое охлаждение всех туш, так как скорость движения воздуха между ними достигает 0,75 м/сек. Недостатком такого устройства является быстрое образование снеговой шубы на батареях воздухоохладителя и необходимость излишней высоты камеры.
Учитывая, что при охлаждении мяса в первые часы с его поверхности происходит интенсивное испарение влаги, профессором Головкиным Н. А. было предложено ступенчатое охлаждение мяса. При этом методе охлаждения на каждой ступени создаются условия, обеспечивающие более равномерное распределение тепловой нагрузки на охлаждающие приборы. Охлаждение на первой ступени до 15—20° проводится при температуре воздуха -3 — -5° и скорости его движения около 2-—3 м/сек, что обеспечивает интенсивный отвод тепла от мяса и более равномерную тепловую нагрузку на протяжении всего процесса охлаждения.
Переменная температура воздуха в первой ступени получается вследствие того, что мясные туши на конвейере перемещаются навстречу потоку холодного воздуха. При соприкосновении с мясными тушами воздух нагревается и последующие туши омываются более теплым воздухом; таким образом уменьшается перепад температур (температурный напор). На первой ступени мясные туши охлаждаются от 36 до 7-8°, при этом происходит интенсивное испарение влаги с поверхности мяса и начинается процесс образования корочки подсыхания.
На второй ступени охлаждение туш мяса от 7-8. до 3° проводится при температуре воздуха 0° без побудительной циркуляции. В этот период завершается процесс образования корочки подсыхания.
Первый этап охлаждения целесообразно осуществлять в специально оборудованном устройстве, обеспечивающем быстрый тепло- и влагоотвод, второй — в обычной холодильной камере.
Охлаждение заключается в обработке и хранении сырья при температуре не ниже минус 1°С. Предельной температурой, до которой охлаждают рыбу, является ее криоскопическая точка, т. е. температура, при которой вода в тканях рыбы начинает переходить из жидкого в твердое состояние, т. е. происходит образование кристаллов льда. Для большинства рыб криоскопическая точка находится в пределах минус 1 — минус 2°С.
Для охлаждения рыбы используют лед, воду и рассол с концентрацией соли до 4%.
Охлаждение в воздухе, как правило, не применяется ввиду значительного удлинения процесса, ухудшения внешнего вида рыбы и увеличения усушки вследствие значительного испарения влаги.
При выборе способа охлаждения рыбы и проведении самого процесса охлаждения необходимо исходить из следующих технологических требований:
· максимально сокращать время между выловом рыбы и началом процесса охлаждения;
· охлаждение вести с максимальной скоростью, чтобы как можно скорее замедлить жизнедеятельность микроорганизмов и биохимических процессов в рыбе;
· не допускать в процессе охлаждения сотрясений и механических повреждений рыбы, так как это ускоряет наступление посмертного окоченения и уменьшает его продолжительность.
При выборе способа охлаждения необходимо учитывать химический состав, анатомическое и гистологическое строение, геометрическую форму, механическую прочность рыбы и т. д. Например, разделанную крупную треску (после удаления печени, которая содержит много жира) с низким содержанием жира можно охлаждать льдом, так как она имеет большую поверхность охлаждения, повышенную стойкость к механическим воздействиям и сравнительно невысокую скорость посмертных изменений. Мелкую рыбу (кильку, салаку, скумбрию), которая отличается нежностью мышечной ткани и кожи, высокой активностью ферментов, наличием легко окисляющихся жиров, расположенных главным образом в подкожном слое, и малыми размерами, целесообразно охлаждать в жидкой среде, а не льдом.
Способы охлаждения
Способы охлаждения рыбы классифицируют в зависимости от охлаждающей среды, в которой осуществляется процесс. При любом способе рыба охлаждается до температуры в теле не ниже минус 1°С. Пределом охлаждения рыбы является ее криоскопическая точка, т. е. температура замерзания клеточного сока.
Скорость охлаждения находится в прямой зависимости от теплопроводности тканей. Чем жирнее рыба, тем продолжительнее охлаждение, так как теплопроводность жировой ткани при плюсовых температурах примерно вдвое меньше теплопроводности мышечной ткани. Продолжительность охлаждения сокращается при охлаждении продукта в жидкой среде. При охлаждении рыбы в жидкости (соляном растворе) потерь массы не наблюдается. Однако мясо рыбы незначительно просаливается. В связи с производством искусственных пленок стало возможным бесконтактное охлаждение рыбы жидкостью, предварительно заключенной в водонепроницаемую пленку. В этом случае создаются условия для более быстрого охлаждения рыбы без ухудшения ее качества. Кроме того, при быстром охлаждении увеличивается коэффициент использования холодильных емкостей. Эти два фактора обусловливают тенденцию к повышению скорости охлаждения.
Скорость охлаждения рыбы зависит от ее размеров и формы тела, химического состава, влияющего на теплоемкость, а также от скорости движения среды, влияющей на коэффициент теплоотдачи, и от перепада температур среды и продукта. Температура среды не должна быть намного ниже точки замерзания тканевой жидкости, поэтому охлаждение ускоряют путем увеличения скорости движения жидкой среды.
Продолжительность охлаждения зависит от количества тепла, которое следует отнять от продукта; от отношения поверхности продукта к его массе, а отсюда и от размеров продукта; от температурного перепада между продуктом и окружающей средой, от величины коэффициента теплоотдачи.
Охлаждение льдом.
Широкое использование льда как хладоносителя объясняется прежде всего его физическими свойствами. Температура плавления льда при атмосферном давлении равна 0°С, т. е. достаточно низкая для осуществления ряда технологических процессов обработки рыбы, теплота плавления льда высокая и составляет 80 ккал/кг. Плотность льда 0,917 кг/л. Рыбу охлаждают как естественным, так и искусственным льдом.
Блочный и кубиковый лед перед использованием дробят на куски размерами 10X10X5 см (крупный), 4X4X4 см (средний), 1X1X1 см (мелкий) с помощью льдодробилки (рис. 1). Трубчатый искусственный лед производят в кожухотрубных льдогенераторах (рис.2).
Основным условием быстрого охлаждения сырца является непосредственный контакт между рыбой и льдом, поэтому рыбу и пересыпают по рядам льдом. Вода, образующаяся при таянии льда, тоже участвует в процессе теплообмена, но менее интенсивно, чем лед. Передача холода через прослойки воздуха между рыбой и кусками льда играет незначительную роль. Следовательно, дозировка льда должна быть такой, чтобы обеспечивался наиболее тесный непосредственный контакт между поверхностью рыбы и льдом. Дозировка льда к массе рыбы составляет 75—100%. В холодное время года дозировка льда может быть снижена до 30% к массе рыбы без ущерба для ее качества.
Рис. 1.
Льдодробилка
1
— загрузочная воронка; 2
—
упорная плита; 3
— гребень;
4
— шип; 5 — барабан; б
—
лоток.
Рис. 2
. Схема кожухо-
трубного льдогенератора
1
— кожух; 2
и 4
— трубки; 3
— распределитель; 5
— пространство между трубами: 6
— нож; 7 — наклонный скат; 8
— конвейер; 9
— сито; 10
— сосуд; 11
— насос.
В промышленности существует несколько поточных линий производства товарной охлажденной рыбы.
В поточной линии Мурманского рыбокомбината (рис. 3) операции осуществляются в следующей последовательности. Рыбу, выгруженную стеллингами из траулеров, промывают и через бункера направляют на сортировочный конвейер. После сортировки по видам ее передают в распределительные бункера, откуда она поступает на транспортеры-аккумуляторы и передается в цех обработки. Из распределительных бункеров через бункера-лотки рыба подается на укладочные столы, где ее убирают в ящики, пересыпая льдом. Готовые ящики с рыбой спускают по рольгангам и с помощью электропогрузчиков и лифтов подают в вагоны.
 Способу охлаждения рыбы льдом присущи следующие недостатки: неравномерность и небольшая скорость охлаждения, неполное использование полезного объема тары, большие потери льда от таяния, деформация рыбы от соприкосновения со льдом.
Рис. 3.
Схема поточной линии Мурманского рыбокомбината для производства охлажденной рыбы
1
– траулер; 2
– стрела стеллинга со стампой; 3 -
бункер для мойки рыбы; 4
- транспортер; 5 —
бункер для рыбы; 6 —
бункер сортировочного конвейера;7 -
двухленточный сортировочный конвейер; 8 -
распределительные бункера с наклонными лотками; 9 -
бункера-аккумуляторы; 10 -
буферные аккумуляторные транспортеры; 11
- бункера распределительной линии; 12 –
транспортер; 13 -
бункера-лотки; 14
- столы для укладки рыбы; 15 -
рольганги для транспортировки охлажденной рыбы; 16 -
лифт; 17 -
пластинчатый транспортер для погрузки рыбы в вагоны; I8 —
бункер для льда.
Охлаждение
погружением в холодную жидкую среду
. Выловленную рыбу погружают в охлажденную морскую воду или охлажденный 2%-ный соляной раствор, точка замерзания которых лежит ниже 0°С. Температура растворов поддерживается в пределах минус 3 — минус 4° С. Вкус рыбы при охлаждении ее в морской воде не меняется. Растворы с повышенной концентрацией хлористого натрия, так же как и очень слабые, близкие к пресной воде, оказывают отрицательное влияние на качество рыбы. Наиболее приемлем 2%-ный раствор поваренной соли,
отрицательное влияние которого на качество рыбы минимально, поскольку осмотическое давление его приблизительно равно давлению тканевого сока. Охлаждение рыбы в 2%-ном соляном растворе исключает дальнейшее направление ее на замораживание, так как оставшаяся на поверхности рыбы соль проникает под кожу и стимулирует процесс окисления жира при хранении рыбы.
В связи с доминирующей ролью морского и океанического рыболовства особое значение приобретает способ охлаждения рыбы в охлажденной морской воде, продолжительность которого составляет от нескольких минут до 1,5 ч и более в зависимости от размера рыбы. При температуре воды от минус 3 до минус 4°С охлаждение до 0°С мелкой рыбы (килька, тюлька) продолжается 4 мин, средней (массой до 1 кг) — 1 ч, более крупной (массой 1—3 кг) — 1,5 ч. Непрерывная циркуляция холодной воды устраняет возможность подмораживания рыбы.
Охлаждение морской воды или соляного раствора осуществляется с помощью льда или холодильной машины.
Производственная установка для охлаждения рыбы представляет собой бак с проточным холодным раствором хлористого натрия или морской водой, в который погружают с помощью тельфера сетчатые корзины с рыбой. Рыба размещается в корзинах таким образом, чтобы вся поверхность каждого экземпляра в отдельности хорошо омывалась жидкостью. Охлажденную рыбу извлекают из бака, укладывают в ящики, пересыпая мелкодробленым льдом и хранят в холодильной камере при температуре минус 2°С.
Механизированная линия.
На судах для охлаждения рыбы в морской воде применяют охладители и установки различной конструкции. Охладитель для мелкой рыбы системы Касп-НИРО производительностью 2 т/ч предназначен для непрерывного охлаждения кильки до 0—минус 1°С в охлажденной чистой или подсоленной до 4%-ного содержания хлористого натрия морской воде. Охладитель состоит из двух труб прямоугольного сечения (350X350 мм) длиной по 4,5—5,0 м, расположенных одна над другой. Внутри каждой трубы имеется полый вал диаметром 50 мм с железными пластинками — лопаточками для перемешивания кильки с холодной водой. Воду охлаждают льдосоляной смесью или в хладогенераторе. На судах типа РС-300 охладитель входит в комплексную механизированную линию добычи и обработки (рис. 4).
Рис. 4.
Комплексная механизированная линия лова и охлаждения
кильки на судах типа РС-300
1
— залавливающее устройство; 2
— всасывающий шланг рыбонасоса; 3 —
рыбонасос с электродвигателем; 4
— водоотделители; 5
— шланг для сброса морской воды; 6
— приемный бункер; 7
— циркуляционный рыбоохладитель; 8
— отделитель кильки от воды; 9
— ящик для охлажденной кильки; 10
— насосы для перекачки холодной воды; 11
— испаритель холодильной установки — хладогенератор; 12 —
компрессор; 13
— конденсатор; 14
— регулирующая станция; 15 —
батареи непосредственного испарения в трюмах судна.
Привлеченная на свет килька через залавливающее устройство по шлангу подается рыбонасосом на водоотделитель, установленный на палубе судна. Из водоотделителя рыба поступает в приемный бункер охладителя, причем бункер одновременно является смесителем, так как в него же подается подкрепляемая солью холодная вода (минус 2°С). Из бункера пульпа поступает через гофрированный шланг в циркуляционный рыбоохладитель, в котором рыба быстро охлаждается до температуры, близкой к криоскопической точке. Килька вместе с морской водой из охладителя выливается на перфорированную поверхность наклонного лотка, откуда вода возвращается в систему для повторного охлаждения. Охлажденная килька по наклонному лотку поступает в ящики, которые штабелями укладывают в трюме судна.
Применение антисептиков и антибиотиков
.
Продолжительность хранения охлажденной рыбы определяется скоростью роста микроорганизмов при температуре 0°С.
Для борьбы с микроорганизмами применяют антисептики и антибиотики. Антисептики—сильно действующие на микроорганизмы химические вещества (гипохлорит кальция или натрия, нитрит натрия, перекись водорода, бензойная кислота, озон). Антисептики используют при мойке рыбы, для дезинфекции трюмов, тары, инвентаря. Антибиотики — химические вещества биологического происхождения, образующиеся в результате жизнедеятельности микробов и грибов на специальных питательных средах. Из большого числа известных антибиотиков для обработки рыбы наиболее приемлемы антибиотики из группы тетрациклинов — хлортетрациклин (биомицин) и окситетрациклин. Более эффективным является хлортетрациклин.
В последнее время известны следующие способы обработки выловленной рыбы антибиотиками: кратковременное погружение рыбы в раствор антибиотика и последующее охлаждение ее в измельченном льду; введение антибиотика в лед и использование антибиотического льда для охлаждения и хранения рыбы; охлаждение и перевозка рыбы в охлажденной морской воде с добавлением антибиотика. На 1 т воды добавляют 25— 30 г антибиотика.
При применении льда с добавлением антибиотиков срок хранения охлажденной рыбы можно продлить в том случае, если будет обеспечено строгое соблюдение санитарных правил на протяжении всего технологического процесса.
Охлаждение мяса и субпродуктов
Теоретические основы охлаждения
Мясо охлаждают в воздушной среде, так как на его поверхности по окончании процесса охлаждения должна быть получена плотная, сухая пленка — корочка подсыхания. Наличие корочки подсыхания предохраняет поверхность мяса от развития микроорганизмов и улетучивания ароматических веществ.
Охлаждение мяса осуществляют в специально предназначенных для этой цели камерах, оборудованных подвесными путями и приборами охлаждения.
Подвесные пути представляют собой монорельсы, закрепленные у. потолка, по которым передвигаются каретки, состоящие из ролика, обоймы и луженого крюка. Расстояние между подвесными путями должно быть не меньше 0,8 м
и не больше 1 м.
Таким образом, при пролете между колоннами в 6 м
между ними может быть укреплено 5—6 рельсов.
Говядина в полутушах и свинина в тушах и полутушах размещаются на подвесных путях поштучно (рис. 5), четвертины говядины скрепляются по две, туши баранины размещают по 10—20 шт. на специальных рамах и подвешивают на подвесной путь (рис. 6). Охлаждение субпродуктов производят в противнях или тазах, установленных на подвесных (рис. 7) или передвижных этажерках.
Учитывая, что продолжительность охлаждения находится в зависимости от толщины туш и их упитанности, необходимо предусматривать отдельные камеры для говядины тощей и жирной, свинины и мелкого рогатого скота.
Режим охлаждения должен обеспечивать продолжительность охлаждения говядины и баранины не более 24 час., свинины – 36 час., Для этого температура воздуха в камере охлаждения должна быть не выше 0о
; желательна повышенная его циркуляция . Следует иметь в виду, что сокращение продолжительности охлаждения уменьшает убыль веса (усушку) мяса, вызываемую испарением влаги с его поверхности.
При выборе и оценке системы или приборов охлаждения не-обходимо руководствоваться следующими требованиями:
а) технологическими:
достижение равномерности параметров воздуха по объему камеры;
постоянство этих параметров во времени;
сокращение усушки и интенсивность охлаждения;
Рис. 5.
Размещение говядины на подвесных путях
б) экономическими:
меньшая величина первоначальных затрат;
меньшая величина эксплуатационных расходов.
Охлаждение воздуха достигается при помощи батарей (труб)
или воздухоохладителей.
Батарейное (трубное) охлаждение
. При трубном охлаждении нет принудительной циркуляции воздуха — некоторое его движение создается только благодаря разности плотностей различных его слоев и получается малым и неравномерным. Это обстоятельство приводит к большой разнице между значениями температуры и влажности воздуха в различных зонах помещения. Обычно температура воздуха у пола на 2—4° ниже, чем у потолка, у батарей она на 3—5° ниже, чем на некотором расстоянии от них. При побудительной циркуляции воздуха такой резкой разницы в значениях его параметров по объему не наблюдается. Поэтому в настоящее время наибольшее распространение получило охлаждение воздухоохладителями.
Охлаждение воздухоохладителями
. Последние устанавливаются на полу как в самой камере, так и вне ее. Они могут быть сухими и мокрыми. Подача воздуха в камеру может быть канальной и бесканальной.
При канальном способе
холодный воздух поступает в камеру по специальным каналам — воздуховодам из фанеры или оцинкованного железа. Для создания более равномерной циркуляции воздуха по всему объему камеры и учитывая, что наиболее толстые части туши охла-
| Рис. 6
. Подвесная рама с бараньими тушами
|
Рис. 7.
Подвесная этажерка для субпродуктов
ждаются части туши охлаждаются медленнее, целесообразно каналы располагать не только под потолком, но и около колонн и стен камеры.
 При бесканальном способе
воздух, охлажденный в воздухоохладителе, поступает в камеру через небольшой отросток — патрубок, на конец которого надето сопло. Благодаря наличию сопла воздух при выходе из воздухоохладителя имеет скорость движения до 20 м/сек,
а на расстоянии 15 м
от воздухоохладителя (в глубине камеры) скорость его движения составляет от 3 до 5 м/сек.
Применение мокрых воздухоохладителей способствует большей очистке воздуха от пыли и микроорганизмов по сравнению с сухими.
Мокрые воздухоохладители
(оросительные или форсуночные) применяются как в самих камерах, так и вне их. Теплообмен в них происходит при непосредственном контакте воздуха с холодным рассолом.
Рис. 8.
Камера охлаждения мяса с потолочным воздухоохладителем мокрого -топа:
1
— входная щель, 2
— ложный потолок, 3
— выходная щель, 4
— форсунки
для разбрызгивания рассола, 5
— поддон для сбора рассола ••
|
Примером практического применения системы мокрых воздухоохладителей могут служить воздухоохладители спрейдечного[†]
типа. Они были использованы на ряде мясокомбинатов, построенных в начале тридцатых годов. Мокрые воздухоохладители спрейдечного типа размещают под потолком камеры (рис. 8); воздух в камеру поступает через щель, образованную ложным потолком и стеной камеры. При этом скорость его движения несколько повышается, т. е. усиливается его самоциркуляция. Однако опыт работы выявил существенные недостатки применения мокрых воздухоохладителей этого типа. Например: на поверхности мяса не получается хорошей корочки подсыхания в виду повышенной влажности воздуха, особенно в первые часы после загрузки камеры; увлажняются строительные конструкции; капельки рассола уносятся потоком воздуха в камеру и оседают на поверхности мяса; скоростьдвижения воздуха в рабочем объеме камеры недостаточна и неравномерна, что удлиняет продолжительность охлаждения; расположение воздухоохладителя под потолком увеличивает высоту камеры на 1,3—1,6 м,
что удорожает строительство.
Кроме того, проектная скорость движения воздуха должна была обеспечивать циркуляцию воздуха до 150 объемов в час, фактически она составила 25 — 35. Скорость движения воздуха в загруженной камере составляла от 0,106 до 0,27 м/сек.
Рис. 9.
Мокрыйпотолочный воздухоохладитель системы Дивакова:
1
—всасывающий канал, 2
—форсунки, 3
— поддон, 4
— отбойный щит, 5
— потолок со щелями, 6
— вентилятор, 7
— отеплительная батарея.
Для интенсификации процесса охлаждения при спрейдечной системе Диваковым было предложено установить под потолком мощные вентиляторы, обеспечивающие кратность циркуляции воздуха до 150 объемов в час (рис. 9). Для равномерного распределения холодного воздуха между ложным потолком и каркасом подвесных путей по всей площади камеры был сооружен нагнетательный канал со щелями шириной 30 см. Щели располагались над рельсами подвесных путей. Нагревшийся воздух всасывался в воздухоохладитель по специальному каналу. Для улавливания капель рассола был установлен отбойный щит.
После модернизации кратность циркуляции воздуха в камере составила 151,5 объема в час. Скорость его движения при выходе из щелей — 6 м/сек, между тушами — в среднем 0,5 — 0,6 м/сек, продолжительность охлаждения мяса после переоборудования системы охлаждения сократилась почти на 70%.
Сухие потолочные воздухоохладители
позволили устранить значительную часть недостатков, связанных с использованием мокрых воздухоохладителей. В сухих воздухоохладителях охлаждение воздуха происходит при соприкосновении с охлаждающими поверхностями рассольных или аммиачных батарей (рис.10)
В таких системах охлажденный воздух нагнетается вентиляторами в канал, расположенный по всей ширине камеры, и выходит из него в камеру через щели. Холодный воздух, соприкасаясь
Рис. 10.
Камера охлаждения мяса с судам потолочный воздухе охладителем:
1
— змеевики, 2
— вентиляторы
с мясом, нагревается, всасывается вентиляторами в воздухоохладитель, охлаждается и вновь нагнетается в канал. При этой системе достигается более равномерное и быстрое охлаждение всех туш, так как скорость движения воздуха между ними достигает 0,75 м/сек. Недостатком такого устройства является быстрое образование снеговой шубы на батареях воздухоохладителя и необходимость излишней высоты камеры.
Учитывая, что при охлаждении мяса в первые часы с его поверхности происходит интенсивное испарение влаги, профессором Головкиным Н. А. было предложено ступенчатое охлаждение мяса. При этом методе охлаждения на каждой ступени создаются условия, обеспечивающие более равномерное распределение тепловой нагрузки на охлаждающие приборы. Охлаждение на первой ступени до 15—20° проводится при температуре воздуха -3 — -5° и скорости его движения около 2-—3 м/сек, что обеспечивает интенсивный отвод тепла от мяса и более равномерную тепловую нагрузку на протяжении всего процесса охлаждения.
Переменная температура воздуха в первой ступени получается вследствие того, что мясные туши на конвейере перемещаются навстречу потоку холодного воздуха. При соприкосновении с мясными тушами воздух нагревается и последующие туши омываются более теплым воздухом; таким образом уменьшается перепад температур (температурный напор). На первой ступени мясные туши охлаждаются от 36 до 7-8°, при этом происходит интенсивное испарение влаги с поверхности мяса и начинается процесс образования корочки подсыхания.
На второй ступени охлаждение туш мяса от 7-8. до 3° проводится при температуре воздуха 0° без побудительной циркуляции. В этот период завершается процесс образования корочки подсыхания.
Первый этап охлаждения целесообразно осуществлять в специально оборудованном устройстве, обеспечивающем быстрый тепло- и влагоотвод, второй — в обычной холодильной камере.
С
писок литературы:
1. Макрова К.Д., Холодильная технология, Росторгиздат, М., 1962
2. Технология производства продукции из животного сырья, КГТУ, 2001
3. Грубы Я., Производство замороженных продуктов, М., 1990
[*]
Spray—разбрызгиватель, deck — верхнее перекрытие.
[†]
Spray—разбрызгиватель, deck — верхнее перекрытие.
|
