Способ холодильной обработки мясных продуктов и устройство для холодильной обработки мясных продуктов

 

1о Способ холодильной o(5pa6oTtcH мясных продуктов, предусматривающий цикличную загрузку их в камеру, ох лаждение, замораживание и доморажизание в потоке воздуха до достижения заданной температуры, о т л и ч s ю щ и и с я тем, что, с целью снижения усушки, при охлаждении в поток воздуха вводят диспергированную воду, термодинамически равновесную с потоком воздуха, и охлаждают продукты до среднеэнтальпийной температуры в пределах , а замораживание проИзобретение относится к пии .ерой промышленности, а именно к способам и установкам для холодильной обраг.гт -1ИЯ iOtQi tiA niTEHTHe-TEiiiJHcii I :; , БИБЛИОТЕКА водят до среднеэитальпмйной температуры от --10 до -3}5°С, после чего по дают к продукту влажный воздух с тем пературой при поддержании те.ипературы поверхности продукта нижя . кркоскопической, после чего проводят домораживаниео 2р Устройство для холодильной обработки мясных проду1 тов, содержащее теплоизолированную камеру с устройствомдля разме щения мясных продуктов, соединенную в ве|эхней и нижней частях воздуховодами и воздухоохладителями и вентилятором5 отличающееся , что, с целью снижения усушки мясных продуктoBj оно снабжено дополнительным контутом циркуляции воздуха, включающим контактный теплообменник, подсоединенный посредством воздуховодов и вентилятора к верхней и нижней частям камеры, и контуром циркуляции воды, включающим поверхностный водяной теплообменник, циркуляционный насос и установленные в камере и в контактном теплообменнике распылители, при этом контактный теплообменник в нижней части сообщен, с поверхностным водяным теплообменником , а распылители соединены с последним через циркуляционный насос, . причем на воздуховодах при входе и выходе из камеры установлены заслонки „, jfHX:;i3 О СЛ ю . IJ ки мясных продуктов, подчерченных усушке.

(;,>«А 23 l3 - >/066, 1 25 D 17/0З (21) 3675971/13 (22) 20.12.83 (Йб) 23.07,93. Бюл. 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт холодильной промышленности (72) В,П.Латышев, И.А.Дибирасулаев, И,И,Каргальцев, I-I,К,Плотников, A.Í.ÄoE>ãàëåB и А.E.Боков (56) Применение холода в пищевой промышленности. - И.; Пищевая промышленность, 1979, с, 101"107.

Применение холода в пищевой промышленности. - И.: Пищевая промышленность, 1979, с, 132. (54) СПОСОБ ХОЛОДИЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ

МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ . ХОЛОДИЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ИЯСНЫХ ПРОДУК ТОВ (57) 1. Способ холодильной обработки млсных продуктов, предусматривающий, цикличную загрузку их в камеру„ охлаждение, замораживание и домораживание в потоке воздуха до достиженил заданной температуры, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения усушки, при охлаждении в поток воздуха вводят диспергированную воду, термодинамически равновесную с потоК<>М воздуха, и охлаждают продукты до среднеэнтальпийной температуры в пределах 4-25 С, а замораживание про(1 «1

Ю у) М

)др ( » )ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕС К>ЛХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕН I (-(ОЕ

ВЕДО>ЛСТВО СССР (ГОСПАТЕЯТ СССР) Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способ(э:! и установкам для холодильной обра;-.--.

; 5Б,.„ 1259528 А1 водят до среднеэнтальпи>1 >ой темпера(.> туры от -10 до -3 5 С, после чего по"дают к продукту влажный воздух с температурой >-250С при поддерж.;нии температуры поверхности продукта ниже кр«сскопической, после чего проводят домсраживание, 2, Устройство для холодильной обработки мясных продуктов, содержащее теплоизолирсва ную камеру с устройством длл размещения млсных продуктов, соединенную в верхней и нижней частях воздуховодами и воздухоохладителями и вентилятором, о т л и ч а ющ е е с л тем, что, с целью снижения усушки мясных продуктов„ оно снабжено дополнительным конту>ом циркуляции воздуха, включающим контактный теплообменник, подсоединеннь>й посредством воздуховодов и вентилятора

>< верхней и нижней частям камеры, и контуром циркуляции воды, включающим поверхностный водяной теплосбменник, циркуляционный насос и установленные

B камере и B контактном теплообменни"

><е распылители, при этом контактнь(й теплообменник в нижней части сообщен с поверхностным водяным теплообменником, а распылитепи соединены с последним через циркуляционный насос„ причем на воздуховодах при входе и выходе из камеры установлены заслон" ки. ки мясных продуктов, и<,l÷åð>«< ííêõ усушке.

1259528

Цель изобретения - снижение усушки„

На чертеже представлена установка для холодильной обработки мясных

5 продуктов, Способ холодильной обработки мясных продуктов заключается в том, что проводят цикличную загрузку их в камеру, охлаждение, замораживание и доиораживание в потоке воздуха до достижения заданной температуры, при охлаждении в поток воздуха вводят диспергированную воду, термодинамически равновесную с потоком воздуха, и охлаждают продукт до среднеэнтельпийной температуры в пределах 4-25ОС„ а замораживание проводят до средне" энтальпийной температуры 10-3,5 С, после чего подают к продукту влажный gp воздух с температурой 4-25 С при поддержании температуры поверхности продукта ниже криоскопической, после чего проводят домораживание.

Способ осуществляют следующим об- 25 . разом..

Говяжью полутушу с начальной массой 100 кг и температурой 35 С ох" лаждают до среднеэнтальпийной температуры 4 С. Расход холода равен ЗО

11100 кДж, скорость движения воздуха

0 25-0,5 м/с, температура охлаждающего воздуха и термодинамически равновесной с ним диспергируемой воды

1 С. Воду диспергируют циклично:

6 мин работы, перерыв 3 мин. Охлаждение заканчивается после нанесения пленки воды на поверхность полутуши, Время охлаждения 10-15 ч„ Масса полутуши после охлаждения равна 100,0- 40

100,5 кг (за счет пленки воды). За" тем замораживают по среднеэнтальпийной температуре -4-10 С с расходом холода 24570 кДж. Замораживающий воздух подают с температурой "35 С и скоростью 1-5 м/с. Время замораживания 3-6 ч, усушка 0,6, а масса полутуши 99,4 кг. Затеи обрабатывают по" лутушу влажным воздухом при 5 С со скоростью до 0,1 м/с. При этом полу" туша отепляется по среднеэнтальпийной температуре -10 С -2 С. Вода из воздуха осаждается на продукт в состоянии инея (в виде льда, равновесного с жидким мясным соком). Размораживание поверхности не производится, Тем"

„55 пература поверхности поддерживается 1

-1,5 С, что ниже криоскопической темперагуры, равной для свежего мяса

-l С. Длительность обработки влажным воздухом определяется требуем .м при-1 ростом массы. Этот прирост должен быть равен сумме усушки в про ессах охлаждения, замораживания и домораживания. В этом случае масса полутуши в кон це об раб от к и влажн ым воздух ом должна быть не меньше 101,8 кг, а длительность процесса 1-3 ч. Иней на поверхности полутуши будет компенсировать усушку и при хранении после замораживания.

Затем домораживают до заданной среднеэнтальпийной температуры (-18 С) в потоке воздуха с температурой -35 С и скоростью 0,5-15 м/с,, В этот период иней полностью (или частично) сублимирует, Масса полутуши после замораживания равна начальной массе и равна 100 кг. На этом этапе отводится тепло 11696 кДж. Таким образом, усушка по предложенному способу замораживания мяса может быть полностью ликвидирована в процессе охлаждения и замораживания или может быть создан привес за -счет нанесенного инея для компенсации усушки при хранении„

Установка Лля холодильной обработки мясных продуктов содержит теплоизолированную камеру 1 с устройством

2 для размещения продукта 3 (мясных туш), В камере 1 установлены распылители 4 теплоносителя (воды) на продукт 3. Пол 5 камеры имеет гидроизоляцию и выполнен с уклоном. Боздуховодами 6 камера I соединена в верхней и нижней частях с воздухоохладителем 7 и вентилятором 8 с образованием контура циркуляции воздуха.

Установка снабжен дополнительным контуром циркуляции воздуха, включающим контактный теплообменник 9, подсоединенный посредством воздуховодов

10 и вентилятора 11 к верхней и нижней частям камеры 1. В корпусе контактного теплообменника 9 размещена насадка 12, распылитель 13 для разбрызгивания теплоносителя (воды) и лампа 14 ультрафиолетового облучения, Нижняя часть корпуса теплообменника 9 в нижней части сообщена с поверхностным водяным теплообменником

15, включенным в контур циркуляции теплоносителя (воды), куда также вхо" дит циркуляционный насос 16 для подачи теплоносителя к распылителям 4 и

13, Устройство снабжено фильтром 17

5 12 грубой очистки теплоносителя (воды), Филбтром 18 тонкой очистки теплоносителя,и фильтром 19 для очистки теп- лоносителя, подаваемого к распылите лям 4 и !3, трубопроводами 20 отвода теплоносителя с вентилями, манометром 21, В поверхностном водяном теплообменнике 15 расположен испаритель 22 холодильной машины, включающий также компрессор 23, конденсатор 24 и драссельный вентиль 25. Конденсатор 34 размещен на открытой площадке выше водяного теплообл|енника. Холодильная машина снабжена байпасными компрессору 23 трубопроводами с вентилями

26, 27, 28, 29, позволяющими ей работать при необходимости в режиме теплового насоса и обогревать через испаритель 22 водяной теплообменник 15.

Устройство содержит аккумулятор

30 холода, подсоединенный трубапра." водами 31 с вентилями 32 к контуру циркуляций теплоносителя (воды) пас" ле насоса 16. Внутри аккумулятора 30 холода расположен испаритель 33, подсоединенный к контуру холодильной машины.

Нижняя часть камеры 1 трубопроводом 34 гидравлически соединена с всасывающим патрубком циркуляционного насоса 16. Ila трубопроводе 34 может быть установлен фильтр для очистки откачиваемой воды. В воздухаваде 6 на входе и выходе из камеры 1 установлены заслонки 35, в воздуховаде . 10 - заслонки 36, а на вытяжном воз" духоводе 37 из камеры 1 - засланка38. ((амера 1 с воздуховадам 6 и воздухоохладителем 7 образует низкотемпературный контур циркуляции (при замораживании). При работе этого кан" тура из всех водяных трубопроводов камеры 1 удаляют воду для исключения размораживания трубопроводов. Камера

1 с воздуховодами 10 и контактным теплоабменником 9 образуют высокотемпературный контур циркуляции (при охлаждении и увлажнении).

Способ на данном устройстве осуществляют следующим образам, Говяжью полутушу с начальной мас" сой 100 кг и температурой 35 C загружают в камеру 1 и проводят охлажде" ние, при этом в поток воздуха вводя диспергированную воду, термодинами" чески равновесную с потоком воздуха, 59528 и Охлаждают продукт д,q

I ИИНОИ тЕмяваатуаЫ 4 С Прн таМ

1а |у О д х | < беспе | |-| 1 че;-|а- )-, палнител ьный контур циркул ц,и, п<|да«у воды - «ереэ контур циркуля||ни тепланаситЕИ!. При этол< заслонки закрыты, а засланк|е1 36 и 38 Открыты, вентилятор 1! в контактном теппоабменнике, насос !6 и компрессор 23 включены.,(Оладильная машина с кОмпрессОрОм

2? и аккумулятором 30 холод=. II поверхностным водяным iеплаабл|енниI

15 обеспечивает охлаждение воды до ! C. При применении специальных уст". райств - д-.ò÷III<îâ перехода жидкастьлед, предотвращающих разрушение теп" лаоаменни|<ав при замерзании воды, возможна получение воды с темцерату" рай 0 С. Тепло от конденсатора 24 холодильной машины отводят в окружающую среду, 15

Вентилятор 11 в воздухаводе гонит влажный охлажденный воздух в нижнюю часть камеры 1, в которой через распределительное устройство воздух направляется на полутушу„ Воздух нагревается дополнительно, насыщается

Х влагай и по верхнему воздуховоду 10 направляется в нижнюю часть корпуса контактного теплообменника 9, где вступает в тепламассообмен со сте" кающей по насадке 12 холодной водой. „ В результате ьоздух охлаждается и

М частична Осушается. Выделенную при осушении воду собирают в поверхностном водяном теплаобменике 15, имею" щем контакт с теплообменником 9. В камере 1 скорость воздуха поддерживают в пределах 0,25.-0,5 л1/с.

Вначале воду из водопровода подают через Фильтр 17 очистки, Фильтр

18 тонкой очистки и регулятор уровня

qI- в поверхнастньй теплоабменник 15. В процессе работы воду удаляют через трубопроводы 20 с вентилями полной или частичной замены воды в системе, Воду в поверхностном теплаабмен" нике 15 охлаждают с помощью холодильной машины. Насос 16 забирает воду из теплообменника 15 и нагнетает ее через аккумулятор 30 или непосредственно в фильтр 19 Очистки циркуляционной воды. После Фильтра 19 воду разделяют на два потока в соотношении порядка 1:100, !!ены||ий поток направляют на распылители 4 в камере 1, а больший поток — на распыли1259528 тели 13 в корпус контактного теплообменника 9, Контроль за режимом работы распылителей осуществляется по манометру 21. Соотношение потоков воды устанавливаЮт с помощью вентилей на трубопроводах подвода воды к распылителям 4 и 13. Распылители

13 работают постоянно, а распылители ч - в цикле: 6 мин работы и пере- 1g рыв 9 мин„

Охлаждение прекращают после нанесения пленки воды на поверхность полутуши.

После охлаждения проводят замора- 15 живание до -10 С. При этом работает лишь основной контур циркуляции.

Предварительно выключают из работы контур циркуляции воды, а воду из распылителей 4 и трубопроводов каме- щ ры 1 удаляют, чтобы вода не замерзла в трубопроводах и не разрушила их, Закрывают заслонки 36, выключая дополнительный контур циркуляции возду-, ха, и открывают заслонки 35„ Холодильная машина с компрессоро л 23 пе" реключается.на работу на воздухоох" > ладитель 7. Включают вентилятор 8 и устанавливают температуру циркулирующего воздуха -35 С, а его скорость ЗО у продукта 1-5 м/с.

После замораживания до -10 С проводят обработку влажным воздухом при

15 С со скоростью до 0,1 и/с, Полутуша отепляется по среднеэнтальпийной температуре -10 С -2 С при поддержании температуры поверхности продукта -1,5 С.

При этом работает лишь дополнительный контур циркуляции воздуха.

Дпя этого закрывают заслонки 35, перекрывают подачу воды на распылители

4 в камере 1, включают контур циркуляции воды и дополнительный контур циркуляции воздуха, холодильную ма-. шину с компрессором 23 перестраивают на работу в режиме теплового насоса (нагрев воды в теплообменнике 15 и охлаждение в испарителе 33).

Поддержание температуры поверхности ниже криоскопической практичес" ки обеспечивается регулировкой подачи влажного воздуха, например, поворотом заслонки на воздуховодах или регулированием числа оборотов вентилятора.

Qf

Холод, запасенный в аккумуляторе

30, используется при охлаждении,сле1 дующей партии мяса.

После обработки влажным воздухом проводят домораживание полутуши с

-2 С до "18 С в потоке воздуха с температурой -35 С и скоростью 0,515 м/с. Работает лишь основной контур циркуляции, При этом заслонки 36 закрыты, а заслонки 35 открыты„ холодильная машина работает на воздухоохладитель 7. В этот период иней полностью или частично сублимируется

Масса полутуши после домораживания равна начальной массе в 100 кг, По достижении среднеэнтальпийной температуры минус 18 С (время устанавливается экспериментально или рас1 четно) мясо выгружают из камеры 1 и проводят оттайку воздухоохладителя

7. При этом заслонка 38 закрыта, а

35 и 36 - открыты, основной и дополнительный контур циркуляции работают как один, работает контур циркуляции жидкости без подачи воды на распылители в камере 1, холодильная машина работает в режиме теплового насоса, обогревая воду в теплообменнике 15 и охлаждая в испарителе 33 аккумулятора 30, работают все вентиляторы. Оттайка производится теплым 15-25 С влажным воздухом. Для обеспечения начальной циркуляции могут быть предусмотрены электрообогреватели. Холод льда, конструкций и воды с помощью холодильной машины - теплового насоса - запасается в аккумуляторе 30 для использования при охлаждении мяса.

После оттайки воздухоохладителя проводится санитарная обработка ка" меры 1 и установки в целом и повторная загрузка следующей партией мяса„

Диапазон среднеэнтальпийных тем" ператур охлаждения мясных продуктов от ч до 25 С определен, с одной стороны (ч"С), температурой хранения

"охлажденного" мясного продукта, отсутствием или минимальной осушкой по настоящему способу, но требует значительных затрат времени на охлаждение, с другой стороны (25 С), минимальными затратами времени на весь цикл охлаждение-замораживаниесбработка влажным воздухом и домораживание, минимальным временем ох" лаждения до 4 С (повышение качества). Дальнейшее уменьшение времени

- охлаждения вызывает затруднение в части компвнсации усушки при осаждении инея (при более вы-, 1л:,: т мпе1259528

Диапазон температур влажного воздуха 4-25 С определен, с одной сто" роны (4 С), условием предотвращения замерзания воды на насадке 12 контактного.теплообменника при экономи" чески целесообразном охлаждении воды

35.78 И

Составитель И.шабалина

Редактор Л.Лашкова Техред И.Иоргентал Корректор Н.Ревска

Заказ 3085 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ гГСР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Га а1:i -.i, 101 ратурах усушка может быть сномпенсирована осаждением большей массы (инея)„

Диапазон среднеэнтальпийных температур в конце замораживания определен требованием осаждения достаточного количества инея для компенсации усушки, его верхняя граница

-35 С - устойчивостью процесса осаждения инея, а его нижняя граница

-10 С - значительным увеличением затрат на обеспечение дополнительного запаса холода за пределами этой границы (резко снижена интенсивность фазовых переходов), 1 на 3 - 3,5 С, а с другой стороны (25 C), условием использования тепла конденсации- холодильных машин (t „,„p = 30 G) для подогрева води. кон г

В указанных границах 4-25 С влагосодержание воздуха меняется в 4 раза:

5,5 и 20,0 г воды íà 1 кг воздуха соответственно. Зто позволяет регулировать устойчивость процесса осаждения инея, Ведение обработки влажным воз- . хом между двумя стадиями заморажива" ния позволяет получить массу инея в десятки раз больше по сравнению с усушкой по прототипу, что может полностью скомпенсировать нормативную усушку не только при замораживании, но и последующем хранении. Кроме того, увеличение площади и шероховатости внешней поверхности мяса от осажденного инея улучшает теплообмен при замораживании.