Способы охлаждения сырья животного происхождения (рыба, мясо)

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

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 жиры и разлагают их на составные части: аминокислоты, жирные кислоты и продукты их распада, что вызывает размягчение сырья или продукции, появление неприятного запаха - характерные признаки порчи. Большинство гнилостных микроорганизмов прекращают свое развитие при температуре близкой к 0°С, активность ферментов также снижается при температуре около 0°С.

  Охлаждение заключается в искусственном быстром снижении температуры сырья до минус 1°С в центре тупи, рыбы, блока масла и т.п. и последующем хранении при температуре 0-минус 1°С, близкой к криоскопической (начало замерзания тканевого сока). Значения криоскопической температуры для пресноводных рыб и мяса теплокровных животных составляет минус 0,5 - минус 0,9°С, для морских рыб от минус 0,8 до минус 2,0°С. В этих условиях существенно снижается активность тканевых ферментов, а у большинства микроорганизмов, в том числе у многих видов гнилостных бактерий резко замедляется или совсем прекращается жизнедеятельность: бактерии впадают в состояние анабиоза, увеличивается срок хранения, в течение которого сырье или охлажденная продукция сохраняют свою товарную и пищевую ценность. Однако в охлажденной продукции ферментативные процессы и деятельность микроорганизмов продолжают медленно развиваться, в результате чего через некоторое время она начинает портиться. Следовательно, охлаждение ведет к замедлению, но не к прекращению процессов, ухудшающих качество охлажденного сырья во время хранения, в связи с этим охлаждение является способом консервирования сырья или готовой продукции с ограниченным сроком хранения (от 36 ч. до 15-20 сут).

  Пищевая ценность охлажденного сырья очень высока, так как все его наиболее важные компоненты (белки, липиды, витамины) находятся в нативном (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 спрейдечного¹ 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; 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 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.