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 0^о; 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[2] 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; скорость движения 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. Мокрый потолочный 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.

 

 

Список 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

[1] Spray—разбрызгиватель, deck — верхнее перекрытие.

[2] Spray—разбрызгиватель, deck — верхнее перекрытие.