СПОСОБ ХОЛОДИЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПАРНОГО МЯСА СВИНИНЫ Российский патент 2003 года по МПК A23B4/06 

Изобретение относится к холодильной технологии и может найти применение в мясной промышленности при охлаждении парного мяса, в частности свинины в полутушах.

Охлаждению подвергают парное мясо, предназначенное для кратковременного хранения при его одновременном созревании.

Известен способ охлаждения парного мяса свинины в полутушах в воздушной среде при температуре минус 3^oС при ее принудительной циркуляции. Скорость движения воздуха 1,0-2,0 м/с. Охлаждение осуществляют до достижения температуры в толще мышц бедра на глубине не менее 6 см от поверхности от 0 до 4^oС ("Физико-технологические основы холодильной обработки пищевых продуктов, под ред. Э.М. Каухчешвили, Москва, Агропромиздат, 1985, с. 40-41).

К недостаткам этого способа относится то, что из-за медленного снижения температуры свиных полутуш она имеет чрезмерно выраженную корочку подмораживания, что увеличивает потери мяса, ухудшает функционально-технические свойства сырья.

Известен способ холодильной обработки парного мяса свинины, предусматривающий двухстадийное охлаждение свиных полутуш при принудительной циркуляции увлажненного воздуха с низкой температурой (Шеффер А.П., Саатчан А.К. Техника и технологии интенсивного охлаждения мяса за рубежом, Москва, ЦИНТИпищепром, 1964, с. 44). На первой стадии воздействуют воздухом с температурой от минус 6 до минус 8^oС. Циркуляция его составляет 400 объемов в час. Свиные полутуши охлаждают 1-2 ч. За это время температура их поверхности снижается до 0^oС. На второй стадии воздействуют воздухом 0-+2^oС. Циркуляция его составляет 20-30 объемов в час. Продолжительность второй стадии равна 14-18 ч. За это время температура в толще бедра свиных полутуш снижается до 3-4^oС.

К недостаткам этого способа можно отнести длительность процесса охлаждения и то, что на первой стадии не происходит формирование корочки подмораживания (подмороженного слоя), а это влечет усушку продукта.

Задачей настоящего изобретения является ускорение процесса холодильной обработки свиных полутуш и уменьшении его усушки при снижении энергозатрат.

Для решения поставленной задачи способ холодильной обработки парного мяса свинины предусматривает двухстадийное охлаждение свиных полутуш при принудительной циркуляции увлажненного воздуха с низкой температурой и, согласно изобретению, на первой стадии воздействуют воздухом с температурой от минус 20 до минус 25^oС, влажностью 95-100% и скоростью на уровне бедра свиных полутуш от 3,2 м/с в начале стадии и до 2 м/с в конце этой стадии, при этом процесс охлаждения осуществляют 1-2 ч со средней скоростью понижения температуры мяса в толще бедра свиных полутуш на глубине 6 см от поверхности в диапазоне от 15 до 1,5^oС/ч, а на второй стадии подают воздух с температурой 0 до минус 3^oС, влажностью 85-100% и скоростью на уровне бедра свиных полутуш 0,2-0,8 м/с и обеспечивают понижение температуры мяса в толще бедра свиных полутуш со средней скоростью в диапазоне от 3,5 до 1,5^oС/ч до достижения температуры в толще бедра свиных полутуш на глубине 6 см от поверхности 0-4^oС.

Весь процесс холодильной обработки можно проводить в одной камере охлаждения и при этом изменять режим работы охлаждающих приборов.

Охлаждение воздуха в камере охлаждения можно осуществлять непрерывно во время загрузки, холодильной обработки и выгрузки.

Или первую стадию охлаждения можно осуществлять в туннеле, а вторую - в камере охлаждения.

Первую стадию охлаждения можно проводить в три этапа, на первом из которых воздействуют воздухом с температурой от минус 25 до минус 23^oС, на втором - с температурой минус 23^oС, а на третьем - с температурой от минус 23 до минус 20^oС.

На второй стадии охлаждения воздух можно подавать вначале при минус 3^oС, а затем в диапазоне от минус 3 до минус 2^oС в течение 3-4 ч, в диапазоне от минус 2 до минус 1^oС в последующие 4-5 ч, а в оставшийся период с температурой от минус 1 до 0^oС.

При холодильной обработке свиные полутуши можно перемещать по подвесным путям, при этом на одном погонном метре размещать 3-4 свиных полутуши.

Поддержание влажности воздуха можно осуществлять путем смешения первичного потока подаваемого охлажденного воздуха с отепленным и увлажненным в результате теплообмена с мясом воздуха.

Влажность воздуха можно поддерживать путем изменения подачи в него водяных паров. Причем подачу водяных паров можно прекращать после выпадения изморози и возобновлять после сублимации. Или влажность воздуха можно поддерживать при помощи пульверизационных увлажнителей.

Воздух, по меньшей мере, частично можно подвергать бактерицидной обработке.

Зоны загрузки и выгрузки туннеля и камеры охлаждения можно отделять от охлаждаемого объема завесой в виде гибких дискретных экранов.

Или зоны загрузки и выгрузки туннеля и камеры охлаждения можно отделять от охлаждаемого объема завесой в виде направленных потоков охлажденного воздуха.

Охлаждение можно проводить в камере охлаждения, оснащенной аэродинамическими экранами для обеспечения оптимизации процесса охлаждения во всех зонах свиных полутуш.

Охлаждение можно проводить в камере охлаждения, оснащенной отбойными направляющими элементами для уменьшения аэродинамических потерь при циркуляции воздуха.

Данный способ за счет оптимизации технологических параметров процесса холодильной обработки обеспечивает снижение усушки и сохранение высоких вкусовых качеств мяса при экономии электроэнергии. Охлажденное мясо имеет хороший товарный вид, яркий цвет и низкую микробиологическую обсемененность. Быстрое доведение температуры мяса до уровня, неблагоприятного для развития микрофлоры, обеспечивает повышение его стабильности и увеличение коэффициента использования холодильных емкостей.

Создание на первой стадии охлаждения циркуляции у поверхности свиных полутуш воздуха со скоростью от 3,2 до 2 м/с вызвана необходимостью образования на поверхности свиных полутуш корочки подмораживания. Целесообразность выбора нижнего предела 2 м/с обусловлена необходимостью ускорить этот процесс. Верхний предел определен тем фактом, что при более активном движении воздуха происходит увеличение количества испаряющейся из мяса влаги и, как результат, увеличение потерь массы. Кроме того, непропорционально возрастают энергозатраты на проведение процесса холодильной обработки.

Снижение скорости воздуха от 3,2 м/с в зоне бедра свиных полутуш в начале первой стадии до 2 м/с вызвано тем, чтобы в начальный период поддержать высокий темп охлаждения. Поддерживать скорость 3,2 м/с во время всей стадии невыгодно энергетически.

Наличие жира в свиных полутушах снижает скорость охлаждения, поэтому изменения направленности автоматических процессов в мясе не происходит и холодной контрактации в свиных полутушах не наблюдается. Поэтому на первой стадии возможно поддерживать температуру охлаждающего воздуха от минус 20-25^oС. При этом быстрое формирование корочки подмораживания при таких температурах и скорости воздуха не вызывает увеличение жесткости мяса свинины и его водосвязывающей способности, а лишь обеспечивает снижение усушки в целом.

Наиболее целесообразно первую стадию охлаждения проводить в три этапа. Воздействие на первом этапе воздухом с температурой от минус 25 до минус 23^oС обеспечивает быструю кристаллизацию межклеточной влаги в приграничном слое. Выдержка температуры минус 23^oС на втором этапе позволяет при интенсивном охлаждении наружного слоя обеспечить продвижение фронта охлаждения внутрь. Повышение температуры до минус 20^oС на третьем этапе способствует снижению энергозатрат на производство холода. Темп охлаждения и формирование корочки подмораживания при этом протекают также интенсивно.

При холодильной обработке парного мяса свинины по данному способу поддерживают на первой стадии высокую относительную влажность воздуха, до 100%, что способствует уменьшению усушки на этом этапе. На второй стадии, когда корочка подмораживания на свиных полутушах сформирована, возможно снижение относительной влажности до 85%. Это уменьшает энергозатраты при сохранении количества мяса и уменьшении усушки.

Обеспечение на первой стадии средней скорости понижения температуры мяса в толще бедра в диапазоне от 15 до 1,5^oС/ч позволяет достаточно интенсивно охладить мышцы бедренного сустава свиных полутуш и предотвратить рост гнилостных бактерий и образование явления "загара".

На второй стадии охлаждение осуществляется выравниванием температуры свиных полутуш по объему. На этой стадии достаточно поддерживать температуру в камере охлаждения от 0 до минус 3^oС и скорость воздуха на уровне бедра свиных полутуш 0,2-0,8 м/с.

Понижение температуры мяса на второй стадии со средней скоростью в диапазоне от 3,5 до 1,5^oС/ч позволяет производить выравнивание температуры по объему свиных полутуш при оптимальной продолжительности процесса. Это предотвращает переохлаждение в более тонких частях свиных полутуш.

Способ холодильной обработки парного мяса свинины иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1
Непрерывно работающим конвейером парное мясо в свиных полутушах после убоя из цеха первичной переработки (разделки) без передержки на промежуточных этапах подают в камеру охлаждения, равномерно распределяют по подвесным путям (по 3-4 свиные полутуши на один погонный метр пути) и перемещают со скоростью 0,016 м/с. Загрузку производят в течение 1,5 ч. Начальная температура поступившего мяса 38^oС. Вес свиной полутуши около 50 кг.

На первой стадии осуществляют интенсивное охлаждение мяса при постоянной температуре воздуха минус 20^oС с целенаправленной побудительной циркуляцией его. Система воздухораспределения обеспечивает скорость движения воздуха около бедренной части свиных полутуш в начале процесса охлаждения 3,2 м/с. В это время продукт имеет самую высокую температуру. По длине подвесного пути скорость воздуха при помощи воздухоохладителей плавно снижают до 2,2 м/с в конце этой стадии. Влажность воздуха в камере охлаждения поддерживают 98%.

Охлаждение мяса на первой стадии, в период максимальных его тепловыделений, осуществляют со средней скоростью понижения его температуры в толще бедра свиных полутуш в диапазоне от 3,0^oС/ч. Длительность этой стадии 2 ч. В зависимости от состояния поступившего на охлаждение мяса температура его в толще бедра свиных полутуш на глубине 6 см от поверхности достигнет 32^oС.

На этой стадии на поверхности мяса образуется корочка подмораживания, которая препятствует интенсивному выходу влаги и снижает неизбежное уменьшение массы при дальнейшей холодильной обработке.

На второй стадии охлаждения воздухоохладители в камере охлаждения переключают на другой режим работы. Воздух подают с температурой вначале при минус 3^oС, а затем минус 2^oС в течение 3 ч, с температурой минус 1^oС в последующие 5 ч, а в оставшийся период с температурой 0^oС. При этом обеспечивают скорость воздуха на уровне бедра свиных полутуш 0,8 м/с, влажность поддерживают 90%. При этом обеспечивают понижение температуры мяса в толще бедра свиных полутуш со средней скоростью 2,8^oС/ч до достижения температуры в толще бедра свиных полутуш на глубине 6 см от поверхности 4^oС.

Общая продолжительность охлаждения - 15 ч. При этом охлаждение воздуха в камере охлаждения осуществляют непрерывно во время загрузки, охлаждения и выгрузки свиных полутуш.

Во время всего процесса холодильной обработки необходимую влажность воздуха поддерживают путем смешения первичного потока подаваемого на охлаждение свиных полутуш воздуха с отепленным и увлажненным в результате теплообмена с мясом воздуха из камеры.

Пример 2
Холодильную обработку осуществляют аналогично способу по примеру 1, но на первой стадии изменяют режим работы воздухоохладителей так, что охлаждение проводят в три этапа.

На первом этапе на свиные полутуши воздействуют воздухом с температурой минус 23^oС. При этом происходит интенсивное испарение влаги с поверхностного слоя парного мяса. Влажность воздуха составляет 100%.

На втором этапе воздействуют воздухом с температурой минус 23^oС. Происходит интенсивное охлаждение поверхности свиных полутуш и продвижение фронта охлаждения вглубь наружного слоя. Формируется корочка подмораживания.

На третьем этапе температуру воздуха повышают до минус 20^oС и воздействуют им до конца первой стадии.

В результате на свиных полутушах формируется корочка подсыхания оптимальной толщины, и в наружных слоях мяса аккумулируется холод, который на второй стадии проникает вглубь, обеспечивая вместе с дополнительно воздействующим воздухом камеры охлаждения выравнивание температуры свиных полутуш.

Длительность первой стадии - 2 ч. Средняя скорость понижения температуры в толще бедра свиных полутуш 10^oС/ч. В зависимости от состояния поступившего на охлаждение мяса температура его в толще бедра свиных полутуш на глубине 6 см от поверхности достигает 28^oС.

На второй стадии охлаждения воздухоохладители в камере охлаждения переключают на другой режим работы. Воздух подают с температурой минус 2^oС. Влажность его 85% и скорость на уровне бедра 0,5 м/с. Обеспечивают понижение температуры мяса в толще бедра свиных полутуш со средней скоростью 2^oС/ч до достижения температуры в толще бедра свиных полутуш на глубине 6 см от поверхности 0^oС. Общая продолжительность охлаждения 14 ч.

Влажность воздуха поддерживают путем изменения подачи в него водяных паров: прекращения подачи после выпадения изморози и возобновление после ее сублимации.

Процесс холодильной обработки в примерах 1 и 2 производят в камере охлаждения, где зоны загрузки и выгрузки отделяют от охлаждаемого объема завесой в виде направленных потоков охлажденного воздуха или в виде гибких дискретных экранов. Камера охлаждения оснащена экранами, направляющими воздух к наиболее толстой части свиных полутуш. Это оптимизирует процесс охлаждения во всех зонах свиных полутуш, поскольку у более тонких частей циркуляция воздуха менее интенсивная.

Пример 3
Полутуши парного мяса свинины с температурой 40^oС и средней массой 50 кг перемещают по подвесным путям туннеля (камеры охлаждения туннельного типа). Одновременно включают систему бактерицидной обработки циркулирующего воздуха. Холодный воздух температурой минус 25^oС из воздухоохладителей обдувает свиные полутуши со скоростью на уровне бедра от 3,2 м/с в начале туннеля до 2 м/с в конце туннеля. Влажность воздуха поддерживают 100% при помощи пульверизационных охладителей. Процесс охлаждения осуществляют 1 ч со средней скоростью понижения температуры мяса в толще бедра свиных полутуш на глубине 6 см от поверхности в диапазоне 11^oС/ч. В зависимости от состояния поступившего на охлаждение мяса температура его в указанной зоне достигнет 29^oС. В результате на поверхности свиных полутуш образуется корочка подмораживания, предотвращающая интенсивные влагопотери с поверхности мяса.

После туннеля свиные полутуши вводят в подготовленную свободную холодильную камеру, температура воздуха в этой камере 0^oС, влажность 95%. Создают скорость воздуха на уровне бедра 0,6 м/с. На второй стадии происходит выравнивание поля температур по толщине продукта за счет переноса теплоты из внутренних слоев мяса к поверхностному подмороженному слою. Обеспечивают понижение температуры мяса 1,8^oС/ч до достижения температуры в толще бедра свиных полутуш на глубине 6 см от поверхности 4^oС. Общая продолжительность охлаждения 14 ч.

Охлажденное мясо имеет хороший товарный вид, яркий цвет и низкую микробиологическую обсемененность. Быстрое доведение температуры мяса до уровня, неблагоприятного для развития микрофлоры, обеспечивает повышение его стабильности и увеличение коэффициента использования холодильных емкостей.

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности при охлаждении парного мяса, в частности свинины в полутушах. Способ холодильной обработки парного мяса свинины предусматривает двухстадийное охлаждение свиных полутуш при принудительной циркуляции увлажненного воздуха с низкой температурой. На первой стадии воздействуют воздухом с температурой от минус 20 до минус 25^oС, влажностью 95-100% и скоростью его на уровне бедра свиных полутуш от 3,2 м/с в начале стадии до 2 м/с в конце этой стадии, процесс охлаждения осуществляют 1-2 ч со средней скоростью понижения температуры мяса в толще бедра свиных полутуш на глубине 6 см от поверхности в диапазоне от 15 до 1,5^oС/ч. На второй стадии подают воздух с температурой от 0 до минус 3^oС, влажностью 85-100% и скоростью на уровне бедра свиных полутуш 0,2-0,8 м/с и обеспечивают понижение температуры мяса в толще бедра свиных полутуш со средней скоростью в диапазоне от 3,5 до 1,5^oС/ч до достижения температуры в толще бедра свиных полутуш на глубине 6 см от поверхности 0-4^oС. Изобретение обеспечивает снижение усушки и сохранение высоких вкусовых качеств мяса при экономии электроэнергии за счет оптимизации технологических параметров процесса холодильной обработки. Охлажденное мясо имеет хороший товарный вид, яркий цвет и низкую микробиологическую обсемененность. 15 з.п.ф-лы.

1. Способ холодильной обработки парного мяса свинины, предусматривающий двухстадийное охлаждение свиных полутуш при принудительной циркуляции увлажненного воздуха с низкой температурой, отличающийся тем, что на первой стадии воздействуют воздухом с температурой от минус 20 до минус 25^oС, влажностью 95-100% и скоростью его на уровне бедра свиных полутуш от 3,2 м/с в начале стадии до 2 м/с в конце этой стадии, процесс охлаждения осуществляют 1-2 ч со средней скоростью понижения температуры мяса в толще бедра свиных полутуш на глубине 6 см от поверхности в диапазоне от 15 до 1,5^oС/ч, а на второй стадии подают воздух с температурой от 0 до минус 3^oС, влажностью 85-100% и скоростью на уровне бедра свиных полутуш 0,2-0,8 м/с и обеспечивают понижение температуры мяса в толще бедра свиных полутуш со средней скоростью в диапазоне от 3,5 до 1,5^oС/ч до достижения температуры в толще бедра свиных полутуш на глубине 6 см от поверхности 0-4^oС. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что весь процесс холодильной обработки проводят в одной камере охлаждения, при этом изменяют режим работы охлаждающих приборов. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что охлаждение воздуха в камере охлаждения осуществляют непрерывно во время загрузки, холодильной обработки и выгрузки. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первую стадию охлаждения осуществляют в туннеле, а вторую - в камере охлаждения. 5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что первую стадию охлаждения проводят в три этапа, на первом из которых воздействуют воздухом с температурой от минус 25 до минус 23^oС, на втором - с температурой минус 23^oС, а на третьем - с температурой от минус 23 до минус 20^oС. 6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что на второй стадии охлаждения воздух подают вначале с температурой минус 3^oС, а затем в диапазоне от минус 3 до минус 2^oС в течение 3-4 ч, в диапазоне от минус 2 до минус 1^oС в последующие 4-5 ч, а в оставшийся период с температурой от минус 1 до 0^oС. 7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что свиные полутуши перемещают по подвесным путям, при этом на одном погонном метре размещают 3-4 свиных полутуши. 8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что поддержание влажности воздуха осуществляют путем смешения первичного потока подаваемого охлажденного воздуха с отепленным и увлажненным в результате теплообмена с мясом воздуха. 9. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что влажность воздуха поддерживают путем изменения подачи в него водяных паров. 10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что подачу водяных паров прекращают после выпадения изморози и возобновляют после сублимации. 11. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что влажность воздуха поддерживают при помощи пульверизационных увлажнителей. 12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что воздух, по меньшей мере, частично подвергают бактерицидной обработке. 13. Способ по любому из пп. 2-12, отличающийся тем, что зоны загрузки и выгрузки туннеля и камеры охлаждения отделяют от охлаждаемого объема завесой в виде гибких дискретных экранов. 14. Способ по любому из пп. 2-12, отличающийся тем, что зоны загрузки и выгрузки туннеля и камеры охлаждения отделяют от охлаждаемого объема завесой в виде направленных потоков охлажденного воздуха. 15. Способ по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что охлаждение проводят в камере охлаждения, оснащенной аэродинамическими экранами для обеспечения оптимизации процесса охлаждения во всех зонах свиных полутуш. 16. Способ по любому из пп. 1-15, отличающийся тем, что холодильную обработку проводят в камере охлаждения, оснащенной отбойными направляющими элементами для уменьшения аэродинамических потерь при циркуляции воздуха.