Способ охлаждения полутуш мяса

 

Изобретение относится к холодильной технологии, в частности к сверхбыстрому охлаждению мяса. Цель изобретения - снижение величины потерь от усушки, при охлаждении мясных полутуш в камере периодического действия. Это достигается следующим образом. Охлаждение проводится в три стадии: на первой стадии мясо охлаждают при температуре воздуха - 25...- 35°С и скорости его движения в районе бедренной части полутушки 1...2.5 м/с до достижения температурой поверхностного слоя охлаждаемого продукта на глубине 10 мм значения -3...-5°С, на второй стадии мясо выдерживают при температуре воздуха - 1...3°С и скорости его движения 0,1 ...0,5 м/с до достижения температурой поверхностного слоя на глубине 5 мм криоскопического значения, на третьей стадии мясо доохлаждают при температуре воздуха-2...-6°С и той же скорости его движения до достижения в центре полутуши температуры 4°С. 3 ил.

СОЮЗ СОВГ 1СКИХ

СОЦИАЛИСТИПГСКИХ

РЕСПУБЛИК (5И5 А 23 В 4/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4930564/13 (22) 23.04.91 (46) 30.03.93. Бюл.N. 12 (71) Ленин градский технологический институт холодильной промышленности (72) Д.К,Таран и Е,А.Ротгольц (73) Санкт-Петербургский технологический институт холодильной промышленности (56) Авторское свидетельство СССР

N.688168,,кл. А 23 В 4/06, 1978 (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛУТУШ

МЯСА (57) Изобретение относится к холодильной технологии, в частности к "сверхбыстрому" охлаждению мяса. Цель изобретения — снижение величины потерь от усушки при охлаждении мясных полутуш в камере

Изобретение относится к холодильной технологии, в частности к "сверхбыстрому" охлаждению парного мяса.

Целью изобретения является снижение величины потерь от усушки при охлаждении мясных полутуш в камере периодического действия.

Это достигается за счет того, что охлаждение парного мяса осуществляется в одной камере в три стадии, каждая из которых характеризуется своими температурно-скоростными характеристиками охлаждающего воздуха, На первой стадии охлаждения, сразу после загрузки в камеру, для уменьшения испарения влаги из поверхностных слоев продукта, интенсифицируется отвод теплоты от его поверхности. Это достигается за счет поддержания температуры кипения холодильного агента в воздухоохладителе в интервале -35...-45 С

„„5U „„1805857 АЗ периодического действия. Это достигается следующим образом. Охлаждение проводится в три стадии: на первой стадии мясо охлаждают при температуре воздуха — 25...35 С и скорости его движения в районе бедренной части полутушки 1...2,5 м/с до достижения температурой поверхностного слоя охлаждаемого продукта на глубине 10 мм значения -3...-5 С, на второй стадии мясо выдерживают при температуре воздуха1...3 С и скорости его движения 0,1...0,5 м/с до достижения температурой поверхностного слоя на глубине 5 мм криоскопического значения, на третьей стадии мясо доохлаждают при температуре воздуха -2...-6" С и той же скорости его движения до достижения в центре полутуши температуры 4"С, 3 ил. (что позволяет поддерживать температуру воздуха в камере на уровне -25...-35 С) и скорости движения охлаждающего воздуха в районе бедренной части полутуши 1...2.5 мlс. Использование более низких тел лератур кипения ведет к неоправданным энергетическим затратам на выработку холода, а более высокие — не обеспечивают соответствующего темпа снижения температуры воздуха в камере в начальной стадии охлаждения при максимальных тепловой и влажностной нагрузках на охлаждающие приборы, что приводит к увеличению усушки на первой стадии охлаждения, Более низкая скорость движения воздуха приводит к снижению темпа охлаждения и удлинению первой стадии процесса, более высокая способствует увеличению интенсивности усушки. На первой стадии процесса влагоприток от продукта превышает осушающую способ1805857 ность приборов охлаждения. Относитель ная влажность воздуха не опускается ниже

100 . Наблюдается интенсивное инееобразование на поверхности конструкций и ограждения камеры. Среднеобьемная температура продукта понижается до

8.„10 С, а температура в центре — до

29„,32ОС. Окончанием первой стадии счи.тается достижение температурой поверхнос тного слоя на глуби.не 1 см значения

-3...-5 С.

В начале второй стадии воздухоохладители переключаются на питание хладагентом от системы хлэдоснабжения с температурой кипения -12...-8 С. Давление внутри труб секций приборов охлаждения поддерживается на уровне, соответствующем температуре насыщенной жидкости равной -1...1 С. Вследствие отсутствия теплопритока" от продукта и необходимости уменьшения скорости движения воздуха для снижения интенсивности усушки, часть поверхности камерного холодильного оборудования отключается. Из-за разницы величин влагосодержаний воздуха на поверхности воздухоохладителя и воздуха камеры, обусловленной разностью температур между. воздухом камеры и жидким холодильным. агентом происходит интенсивная сублимация -снеговой шубы и перенос влаги в воздух камеры. За счет изменения аэродинамического сопротивлен.ия секций воздухоохладителя возможно колебание скорости движения охлаждающего воздуха в пределах 0,1...0,5 м/с, Температура воздуха в камере повышается до

-1...3 С, Средняя температура поверхностного слоя продукта сохраняется в пределах .-4...-2ОС, à его среднеобьемная температура понижается до 6...8 С, при температуре в центре 25„,27 С. Далее температура воздуха в камере поддерживается на уровне—

1...3 С не допускающем, при . малых . :- скоростях движения, размораживания поверхностного слоя продукта и повышения его температуры выше криоскопической.

Происходит выравнивание поля температур по толщине продукта за счет переноса теплоты из внутренних слоев мяса к поверхностному подмороженному слою, Вследствие повышения температуры воздуха в камере выше температуры поверхности продукта, на ней возможно осаждение слоя инея, Окончанием данной стадии процесса охлаждения является повышение температуры поверхностного слоя продукта на глубине 5 мм до криоскопического значения, Среднеобъемная температура. полутуши к концу стадии понижается до 1...3 С, а

50 гента; на фиг.2 показано изменение аэродинамического сопротивления, расхода воздуха и скорости его движения в зоне бедра полутуши при работе воздухоохладителя в камере холодильной обработки в про55 цессе .программного охлаждения с подмораживанием поверхностного слоя продукта, кривая 1 — аэродинамическое сопротивление; 2 — расход воздуха; 3— скорость.

45 температура в центре до 5...7 С. Усушка на этой стадии охлаждения не наблюдается.

На третьей стадии охлаждения температура поверхностного слоя продукта на глубине 5 мм стабилизируется на криоскопическом уровне. Это осуществляется за счет поддержания температуры воздуха в камере на уровне -2...-6 С, недостаточном, при прежней скорости его движения, для размораживания поверхностного слоя мяса, при этом поддерживается баланс между теплотой, подводимой от внутренних слоев к поверхностному слою продукта и отводимой от него к воздуху, При понижении температуры в камере ниже температуры поверхности продукта начинается сублимация инея (в случае его образования) с поверхности полутуш. предохраняя их от усушки на этой стадии охлаждения, окончанием которой считается достижение температурой центра 4 С.

Возможность проведения данного способа охлаждения проверялась расчетным путем на математической модели камеры холодильной обработки мяса, программно реализованной на ППЭВМ, Расчеты проводились применительном к камере охлаждения емкостью 25000 кг, оснащенной пятью воздухоохладителями ВОГ-230. На 11 — 111 стадиях охлаждения в камере работает один воздухоохладитель ВОà — 230. Расчеты проводились также для режимов охлаждения с температурными характеристиками, находящимися зэ границами, указанными заявке. Результаты подтвердили правильность указанных пределов. Лучший эффект может дать еще большее понижение температуры воздуха на первой стадии охлаждения, однако при этом неоправданно возрастает энергопотребление на привод компрессоров.

На фиг,1 показано изменение массы мяса и температурного поля в холодильной камере в процессе программного охлаждения с подмораживанием поверхностного слоя продукта, кривая 1 — потери массы мяса; 2, 3, 4, 5 — температуры соответственно в центре бедра, поверхностного слоя (глубина 5 мм), воздуха в камере и кипения хлада1805857

10

35

50

График 5 на фиг,1 показывает динамику изменения усушки продукта в процессе его охлаждения, На второй стадии, начиная с 6 часов от начала процесса видно уменьшение усушки, что свидетельствует об осаждении инея на поверхности мяса, На третьей стадии усушка начинает несколько увеличиваться, но ее конечное значение в процессе меньше, чем значение в точке, соответствующей семи часам, что говорит о том, что сублимация инея с поверхности продукта предохраняет его от усушки на второй стадии охлаждения.

График 3 на фиг,2 показывает изменение аэродинамического сопротивления воздухоохладителя в процессе холодильной обработки. Видно, что в начале второй стадии, когда температура жидкого холодильного агента в батареях аппарата выше, чем температура воздуха в камере (рис.1 графики 4 и 3, соответственно), происходит интенсивная сублимация снеговой шубы с охлаждающей поверхности; аэродинамическое сопротивление падает, электропотребление двигателем воздухоохладителя сокращается. Необходимость в промежуточной оттайке воздухоохладителя отпадает. Схема включения охлаждающих приборов камеры охлаждения, позволяющая реа. лизовать указанный способ охлаждения, представлена на фиг,3, Она включает в себя воздухоохладители (1), два соленоидных вентиля СВМ1 (4) и СВМ2- (4) на подаче жидкого холодильного агента из циркуляционных ресиверов с температурами жидкого холодильного агента -35...-45 С и -12...18 С, соответственно (2) и (2 ), два пилотных регулятора ПР1 (5) и ПР2 (5 ) на линиях возврата парожидкостной смеси в ресиверы с указанными температурами кипения. Пилотный регулятор ПР2 снабжен двумя пилотами: П1 (6 ) — обеспечивающим поддержание температуры в объекте, причем термобаллон (10) этого пилота устанавливается в непосредственной близости от бедренной части полутуши, П2 (7 ) — с помощью которого можно поддерживать температуру воздуха на заданном уровне, путем изменения давления кипения в испарителе, Пилотный вентиль ПР1, снабженный пилотом ПЗ (7), обеспечивает температуру кипения в испарителе на заданном уровне -35„,-45 С, После загрузк«« камеры, для поддержания на первом этапе постоянной температуре кипения на уровне

-35...-45 С, открывается солендиднь«й вентиль СВМ1 (4), а соленоидный вентиль

СВМ2 (4 ): — закрывается. Открывается до полнительный электромагнитный вентиль

СВМ4 (8), включая в работу пилот П3, пилотного регулятора ПР1, Пилотный регулятор

ПР1 открывается, обеспечивая заданную температуру кипения. По достижении температурой поверхностного слоя на глубине

1 см значения -3.„-5 С, о чем сигнализирует реле температуры РТ1 (9) (s зависимости от настройки прибора), открывается СВМ2 и закрывается СВМ1, вентиль СВМ4 на управлении пилотным регулятором ПР1 закрывается, а соленоидный вентиль СМВ3 (8 ), установленный на ПР2 — открывается, включая в работу с циркуляционным ресивером, с температурой кипения -12...-8 С, СВМ4 закрывается. Пилот П2 поддерживает давление в испарительной системе, сбответствующее температуре кипения1„.1 С. Поддержание в испарителе более высокого, чем в циркуляционном ресивере давления обеспечивается напором, создаваемым насосами подачи жидкого хладагента (3) и (3 ). По достижении температурой охлаждаемого воздуха значения -1...3 С, включается в работу пилот П1 пилотного вентиля ПР2 (чувствительный элемент (10) помещен в зоне охлаждаемого воздуха у бедренной части полутуши и имеет уставку

1...3 С), При достижении поверхностным слоем полутуши температуры поверхностного слоя криоскопической (1,5...-0,75 С) по сигналу реле ПР2 (9 ) открывается СВМЗ, включая в работу ПР1; реле температуры

РТ2 обеспечивает поддержание в системе температуры кипения, не допускающий размораживание поверхностного слоя. Процесс заканчивается по достижении температурой в центре бедра 4 С.

По сравнению с прототипом предлагаемое изобретение имеет следующие преимущества: .усушка мяса сокращается на 0,46% и составляет в среднем 0,83%; сокращается продолжительность процесса охлаждения; сокращаются затраты на привод двигателей вентиляторов воздухоохладителей; отпадает необходимость в проведении промежуточной оттайки приборов охлаждения, Формула изобретения

Способ охлаждения полутуш мяса в ка- . мере в переменном температурно-скоростном режиме, о т л и ч à «о шийся тем, что, с целью уменьшения потерь мяса от усушки, охлаждение проводят в три стадии, на первой из которых температуру воздуха в камере поддерживают -25...-35 С и скорость его движения в районе бедренной части полутуши 1„,2,5 м/с до достижения температуры поверхностного слоя мяса на глубине 10 мм лс, %

В 75 (ф, и/С

7 в у е цтк

Фиг. /

Фиг. 2

Составитель Д. Таран

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор

Корректор Н. Ревская

Заказ 949 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,; 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

-3...-5 С, на второй — температуру воздуха поддерживают-1...3ОС и скорость егодвижения 0,1...0,5 м/с до достижения температурой поверхностного слоя на глубине 5 мм криоскопического значения на третьей температуру воздуха поддерживают -2...-6"С при скорости его движения, аналогичной скорости из второй стадии, до достижения в центре пол5 утуши 4" С.