Анализ расхода холода на подмораживание пищевых продуктов и их качество

Анализ расхода  холода на подмораживание пищевых продуктов  и  их качество

Подмораживание пищевых  продуктов. Процесс понижения температуры продуктов ниже криоскопической, при котором происходит частичная кристаллизация влаги на поверхностном слое, называется подмораживанием. Такое название точно характеризует воздействие низкой температуры на продукты, в результате которого происходит льдообразование.

Подмораживание пищевых  продуктов увеличивает срок их хранения в 2- 2,5 раза по сравнению с охлаждением. Чаще всего подмораживание применяется для сохранения рыбы, мяса и плодов.

Подмораживание продуктов  делится на 2 основных способа:

1. В камере поддерживается  температура до минус 3 °C. В  нее помещают продукт, температура  которого постепенно снижается  и приближается к температуре  воздуха камеры. Таким образом  подмораживаются следующие продукты: рыба, птица, мясо и зимние сорта  яблок.

2. Продукт помещают в  морозильную камеру, где происходит  заморозка периферийного слоя  продукта на ограниченную глубину.  Затем продукт перемещают в  камеру хранения, температура в  которой поддерживается от минус  2 °С до минус 3 °С. В результате  благодаря внутреннему теплообмену  во всём объеме продукта устанавливается  температура, равная температуре  хранения. Таким способом часто  подмораживают мясо и рыбу.

 Подморозку рыбы можно  делать контактным способом в  рассоле.

Процесс подмораживания проходит в два этапа:

- на первом этапе делается  заморозка поверхностного слоя  продукта, в результате чего внутри  продукта образуется неравномерное  температурное поле. В морозильной  камере обработка продукта проходит  непродолжительное время, что  позволяет осуществлять подмораживание  таких продуктов как мясные  четвертины и полутуши;

- на втором этапе в  продукте происходит внутренний  теплообмен, сопровождающийся слабым  теплообменом с воздухом камеры. В результате температуры продукта  и воздуха в камере практически  выравниваются.

Подмораживание — один из способов увеличения сроков хранения мяса. Рекомендуется подмораживать  мясо, предназначенное для транспортирования  на небольшие расстояния. При подмораживании уменьшается усушка и улучшаются санитарно-гигиенические условия  транспортирования. Подмороженное  мясо можно хранить и транспортировать в подвешенном состоянии или  штабелях при температуре -2…3°С в  течение 15—20 сут. Подмораживают в  основном парное мясо. Режимы подмораживания мяса различных видов различаются  только по продолжительности. Так, при  температуре воздуха -30…35°С и скорости его движения 1—2 м/с длительность подмораживания говядины 6—8 ч, свинины 6—10 ч.

Причины и методы предотвращения фактической естественной убыли  мяса и мясопродуктов при холодильной  обработки

Термическая обработка мяса на холодильниках  является одним из важнейших процессов  на мясокомбинатах, основное назначение которого - способствовать сохранению качества в течение продолжительного времени. При этом решающее значение имеет применение таких режимов  термической обработки, которые  сводили бы к минимуму потери этого  ценного сырья. Потери мяса в процессе холодильной обработки еще достаточно велики.. Так, при охлаждении парного  мяса до 4-0 °С в камерах холодильника в течение 16 ч потери достигают 1,4-1,89 % (в зависимости от упитанности  говядины), субпродуктов 1,44 % первоначальной массы; при замораживании говядины - от 1,58 до 2,1 % массы парной туши. Существенны  потери мясного сырья при хранении и транспортировании. Анализ показывает, что из обшей величины потерь на холодильную обработку мяса приходится 89 %, в том числе 65 % на охлаждение и 24 % на замораживание, при хранении - 4,при транспортировании - 7 %.

Уровень потерь мяса зависит от продолжительности  хранения и этажносги холодильников (при одноэтажном холодильнике они  выше, чем при многоэтажном). В  общем потери составляют в среднем  около 2 % общего объема производства мяса и резко увеличиваются при  его транспортировании на холодильники различных ведомств, перерабатывающие предприятия и в торговую сеть [10].

Величина потерь при обработке  и хранении мясопродуктов связана  с тепловлажностными режимами холодильных  камер. Повышение температуры хранения мяса и мясных продуктов на 1°С вызывает увеличение усушки на 0,03%. При термической  обработке повышение температуры  влияет на продолжительность замораживания  и потери.

Потери мясного сырья можно  значительно сократить за счет более  широкого внедрения прогрессивных  способов охлаждения и замораживания, совершенствования условий хранения, применения паровлагонепроницаемых упаковок при производстве и хранении охлажденного и замороженного мяса, субпродуктов, перевода камер для неупакованного замороженного мяса на более низкие температуры в пределах -25…30°С или  их экранирование, разработки новой  технологии и оборудования, разделки парного мяса на полуфабрикаты с  упаковыванием их в полимерные пленки, применения аппаратных способов охлаждения и замораживания, хранения и транспортирования  с использованием азотной системы  охлаждения.

Повышение интенсивности охлаждения при прочих равных условиях способствует сокращению потерь мяса. Так, при медленном  охлаждении от 16 до 24 ч потери в результате усушки говядины составляют от 1,6 до 2,1 % (в зависимости от ее упитанности), а при обработке до 16 ч - 1,4-1,89 %. Процесс охлаждения можно интенсифицировать, увеличивая перепад температуры  продукта и среды, а также скорость ее движения. В практике предприятий  намечается для охлаждения мяса использовать воздух температурой значительно более  низкой по сравнению с криоскопической  точкой. Воздействие этих температур ограничено и для предотвращения льдообразования производится в  начале охлаждения мяса. После достижения на поверхности мяса криоскопической  температуры последующее доохлаждение осуществляется при температуре, близкой  к криоскопической. Повышение интенсивности  процесса достигается за счет увеличения скорости движения воздуха с 0,1 до 2,0 м/с и понижения его температуры  с 2 до -3 °С.

Двухстадийное охлаждение в зависимости  от интенсивности проводят на первом этапе при температурах от -4 до -15°С при скорости движения воздуха 1-2 м/с. В период доохлаждения температура воздуха составляет -1...1,5°С, скорость движения воздуха 0,1-0,2 м/с.

Продолжительность первой стадии охлаждения рекомендуется ограничить 2 ч и  на доохлаждение отправлять говяжьи  полутуши температурой в толще бедра  около 20 °С. Первый этап двухстадийного охлаждения можно проводить на конвейерных  линиях туннельного типа, работающих синхронно с конвейерами цеха убоя скота и разделки туш, или  осуществлять в камерах с помощью  направленного воздействия охлажденного воздуха методом воздушного душирования, разработайного ВНИКИМПом. Туши доохлаждают  в камерах хранения. Использование  двухстадийного способа охлаждения мясных туш позволяет сократить  усушку мяса на 20—30 %.

Для снижения потерь важное значение имеет внедрение в производство эффективного метода однофазного замораживания  парного мяса.

По сравнении процессов замораживания  охлажденного и парного мяса установлено, что охлаждение протекает в принципиально  различных условиях тепло- и массообмена. При обычном охлаждении окончание  процесса наступает тогда, когда  значения температур в толще бедренной  части туши и на ее поверхности  уравниваются и приближаются к температуре  воздуха в камере, равной или больше 0°С. При замораживании парного  мяса охлаждение при обычном понимании  этого процесса, когда влага находится  в жидком агрегатном состоянии, фактически заканчивается в тот момент, когда  на его поверхности появляется первый пограничный слой твердой фазы, т. е. происходит начало замораживания  поверхности туши. При этом температура  в толще бедренной части остается еще достаточно высокой - около 10ºС.

Потери мяса при охлаждении зависят  главным образом от агрегатного  состояния воды на поверхности туши — жидкого или твердого в виде льда. Это вызвано тем, что жидкость с поверхности испаряется значительно  интенсивнее, чем при сублимации [10].

Для снижения потерь массы необходимо интенсифицировать процесс замораживания, резко сократив продолжительность  достижения криоскопической температуры  в мясе и в первую очередь на его поверхности.

Существенные преимущества замораживания  парного мяса по сравнению с охлажденным  заключаются в том, что в среднем  на 40% ускоряется процесс холодильной  обработки, на 30—40% снижаются потери, повышается качество мяса, сокращаются  транспортные работы, до 50% повышается производительность труда и уменьшается  потребность в производственных площадях. Учитывая эти положительные  факторы, позволяющие на тех же холодильных  площадях предприятия значительно  увеличить пропускную способность  и тем самым увеличить мощность по заморозке мяса и субпродуктов, мощности по проведению процесса термической  обработки таким методом предполагается в ближайшие годы довести до 60 % имеющихся в мясной промышленности.

Повсеместный переход на замораживание  парного мяса вместо охлажденного позволит дополнительно снизить его потери на десятки тысяч тонн в год.

Вместе с тем следует отметить, что даже при использовании такого прогрессивного метода, каким является однофазное замораживание, потери мяса при усушке выше, чем при проведении процесса его охлаждения и последующей  реализации в охлажденном виде (таблица 4).

Таким образом, с точки зрения сокращения потерь целесообразнее реализовать  мясо в охлажденном виде, чем отпускать  мороженое мясо, что позволит увеличить  ресурсы этого ценного продукта для снабжения населения.

Наиболее эффективным методом  снижения потерь мяса и мясных продуктов  при термической обработке является внедрение технологии, предусматривающей  выработку замороженных мясокостных  и бескостных блоков. Применение данной технологии наряду со снижением потерь позволяет значительно сократить  трудоемкость за счет механизации погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ, повысить степень использования холодильных  емкостей, охлаждаемых транспортных средств в результате большей  плотности укладки грузов по сравнению  с холодильной обработкой и транспортированием мяса в тушах, полутушах и четвертинах [10].

В этой связи заслуживает внимания применение морозильных аппаратов  для интенсификации процесса замораживания  бескостного мяса и мякотных субпродуктов в блоках в упакованном виде. Эффективным является применение роторных морозильных аппаратов. Ротор в этих аппаратах состоит из радиально расположенных секций, которые крепят на валу. Пустотелый вал ротора используют для подачи хладагента в морозильные плиты. Загрузка и выгрузка продуктов механизированы. Перед размещением в секции бескостное мясо и субпродукты укладывают в мешки из полимерного материала. Таким образом, замораживают продукцию в упакованном виде, что способствует сокращению усушки. Наряду с этим использование роторных морозильных ап-паратов позволяет в 1,5-2 раза по сравнению с воздушными морозильными камерами сократить продолжительность замораживания, осуществлять непрерывную обработку, автоматическое регулирование режимов работы, механизировать загрузку и выгрузку. Несомненным преимуществом таких аппаратов является снижение энергозатрат на 30—40% по сравнению с воздушными морозильными камерами.

В роторном морозильном аппарате блок-форма  представляет собой пустотелые, шарнирно закрепленные на валу ротора плиты, в  которых циркулирует хладагент. В рабочем положении блок-формы  образуют гнезда прямоугольной формы (рис.8). Во время загрузки и выгрузки они раскрываются и гнезда принимают  пирамидальную форму. Хладагент  циркулирует через полости плит блок-форм, поступая в них через  отверстия, имеющиеся у вала ротора [10].