Способ вакуумного замораживания мяса Российский патент 2024 года по МПК A23B4/06 F25D13/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству замороженного мяса.

Известен способ замораживания продуктов [патент RU 2133001], который заключается в том, что продукт погружают в емкость с жидким хладагентом с барботированием хладагента через жидкий азот. При этом продукты поднимают к поверхности резервуара, закачивая хладагент в гофрированную подушку, закрепленную на дне резервуара, а скорость подъема синхронизируют со скоростью выгрузки продукта на ленточный конвейер.

Недостатком указанного способа являются высокие энергозатраты на получение жидкого азота.

Известен способ охлаждения, замораживания или низкотемпературного хранения продуктов, холодильная камера [патент RU 2012207]. Данный способ состоит в том, что для холодильной обработки продуктов используются приборы батарейного охлаждения, размещенные в камере, а в непосредственной близости от охлаждающих поверхностей батарей располагают канал, по которому пропускают водосодержащий раствор, замерзающий при низкой температуре, который контактирует с рабочим объемом камеры.

Недостатками указанного изобретения являются относительно большая продолжительность замораживания и высокая металлоемкость используемого оборудования.

Известен способ замораживания и воздушная камера интенсивного замораживания пищевых продуктов [патент RU 2284438]. Способ включает загрузку продукта в теплоизолированную камеру с секциями, охлаждение хладагентом из холодильной машины с обеспечением непрерывного охлаждения и выгрузку охлаждаемых продуктов. При этом хладагент направляют в первую секцию по трубопроводу снизу, во вторую секцию - сверху через отверстие в промежуточной перегородке, далее через все секции – зигзагообразно. Продукт в камере контактирует с охлаждённым воздухом, движущимся со скоростью 6-10 м/с.

Недостатком указанного способа является высокая металлоемкость и громоздкость применяемой установки.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ холодильной обработки пищевых продуктов [патент RU 2081597], который заключается в том, что продукт замораживается в воздушной среде с одновременным воздействием на него акустических колебаний с частотой в интервале 10²...10⁴ Гц и интенсивностью звукового давления 70...140 дб.

Недостатком указанного способа является недостаточно высокая скорость замораживания.

Техническим результатом настоящего изобретения является сокращение продолжительности замораживания, уменьшение деформации и разрушения внутренней структуры замораживаемого мяса. Данный факт доказывается минимальным количеством влаги, которая выходит из продукта после размораживания

Технический результат достигается тем, что замораживание мяса осуществляют комбинированным способом: продукт, толщиной 100-150 мм помещается в вакуум-морозильную камеру, которая герметично закрывается и начинается процесс замораживания. Через 95-125 мин, когда температура на поверхности продукта достигает криоскопической, то включают вакуум-насос, понижающий давление в камере до 10-20 Па со скоростью 10-20 м³/час и источник ультразвука с частотой 50-100 кГц. За счет глубокого вакуума происходит быстрое самозамораживание продукта, а воздействие ультразвука создает условия для более равномерного зарождения кристаллов льда в объеме продукта и уменьшения их размеров по сравнению с обычной заморозкой. Через 30-40 мин, когда температура в продукте достигает минус 20°С источник ультразвука отключают. Заморозку ведут до достижения температуры в продукте -40…-70°С.

Высокая скорость замораживания в 6-8 мм/мин и воздействие ультразвука обуславливают относительно небольшие размеры кристаллов льда в 30-60 мкм. Благодаря этому при размораживании наблюдаются меньший выход жидкости, который по данной технологии составляет менее 2%. В табл. 1 приведена сводная информация по выходу жидкости после дефростации при различных способах замораживания. Еще одним преимуществом такой технологии является достаточно высокая энергетическая эффективность.

Таблица 1

Способ замораживания Температура замораживания, °С Продолжительность замораживания, мин. Выход жидкости при размораживании, % В воздушной среде с использованием батарей -60 640 4,8 Вакуумным способом -60 175 3,4 Ультразвуковым способом -60 640 2,6 Вакуумным способом с использованием ультразвука -60 175 1,8

Пример 1. Исходную нарезку сырого мяса, толщиной 100 мм на лотках загружают в морозильную камеру с температурой минус 60°С. Мясо замораживается до указанной температуры за счет конвекции в течение 7 ч. Скорость замораживания составляет 2 мм/мин. Размеры кристаллов льда при таком способе составляют 100-120 мкм. После размораживания выход жидкости из продукта составляет 4,8%.

Пример 2. Исходную нарезку сырого мяса, толщиной 100 мм на лотках загружают в морозильную камеру с температурой минус 60°С. Через 95 мин. после достижения температуры на поверхности продукта минус 0,6°С включают вакуум-насос, понижающий давление в камере до 10 Па со скоростью 10-20 м³/час. Скорость замораживания составляет 10 мм/мин. Далее мясо замораживается до температуры минус 60°С в течение 80 мин. Общая продолжительность замораживания составляет 175 мин. Размеры кристаллов льда при таком способе составляют 60-90 мкм. После размораживания выход жидкости из продукта составляет 3,4%.

Пример 3. Исходную нарезку сырого мяса, толщиной 100 мм на лотках загружают в морозильную камеру с температурой минус 60°С. Через 95 мин. после достижения температуры на поверхности продукта минус 0,6°С включают источник ультразвука с частотой 80 кГц. Через 3 ч. после этого, когда температура в продукте достигает минус 20°С, источник ультразвука отключают. Мясо замораживают до температуры минус 60°С. Скорость замораживания составляет 2 мм/мин. Общая продолжительность замораживания составляет 7 ч. Размеры кристаллов льда при таком способе составляют 40-70 мкм. После размораживания выход жидкости из продукта составляет 2,6%.

Пример 4. Исходную нарезку сырого мяса, толщиной 100 мм на лотках загружают в морозильную камеру с температурой минус 60°С. Через 95 мин. после достижения температуры на поверхности продукта минус 0,6°С включают вакуум-насос, понижающий давление в камере до 10 Па со скоростью 10-20 м³/час и источник ультразвука с частотой 80 кГц который выключают через 30 мин, когда температура в продукте достигает минус 20°С. Скорость замораживания составляет 7 мм/мин. Далее мясо замораживается до температуры минус 60°С в течение 50 мин. Общая продолжительность замораживания составляет 175 мин. Размеры кристаллов льда при таком способе составляют 30-60 мкм. После размораживания выход жидкости из продукта составляет 1,8%.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству замороженного мяса. Способ вакуумного замораживания мяса, характеризующийся тем, что продукт толщиной 100-150 мм замораживают в вакуум-морозильной камере, отличающийся тем, что через 95-125 мин когда температура на поверхности продукта достигает криоскопической, то включают вакуум-насос, понижающий давление в камере до 10-20 Па со скоростью 10-20 м³/час, и источник ультразвука с частотой 50-100 кГц, который выключают через 30-40 мин при достижении температуры в продукте минус 20°С, а заморозку ведут до достижения температуры в продукте -40…-70°С. Изобретение позволяет сократить продолжительность замораживания, уменьшить деформацию и разрушение внутренней структуры замораживаемого мяса. 1 табл., 4 пр.

Способ вакуумного замораживания мяса, характеризующийся тем, что продукт толщиной 100-150 мм замораживают в вакуум-морозильной камере, отличающийся тем, что через 95-125 мин когда температура на поверхности продукта достигает криоскопической, то включают вакуум-насос, понижающий давление в камере до 10-20 Па со скоростью 10-20 м³/час, и источник ультразвука с частотой 50-100 кГц, который выключают через 30-40 мин при достижении температуры в продукте минус 20°С, а заморозку ведут до достижения температуры в продукте -40…-70°С.