Способ холодильной обработки штучных пищевых продуктов Советский патент 1986 года по МПК F25D13/00 A23L3/36 

Изобретение относится к холодильной технологии, а именно к способам холодильной обработки штучных пишевых продуктов, имеющих непосредственный контакт с хладоносителем.

Цель изобретения - повышение сохранности свойств обрабатываемого продукта.

Предлагаемый способ холодильной обработки штучных пищевых продуктов осуществляют путем воздействия низкотемпературным воздухом и подачи вещества, обеспечивающего образование на поверхности продукта ледяного покрытия, при этом в качестве указанного вещества используют порошкооб- разньй лед, температура которого от -13 до , причем последнему и продукту сообщают электрические заряды противоположной полярности.

Предлагаемый способ может быть осуществлен как посредством электростатического покрытия продуктов слое кристаллов льда в псевдоожиженном слое, так и посредством электростатического напьшения кристаллов порошкообразного льда.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для осуществления электростатического покрытия мороженого про дукта кристаллами льда (порошкообразным льдом) в псевдоожиженном слое на фиг. 2 - устройство для осуществлния способа посредством напыления кристаллов порошкообразного льда на продукты с использованием электричества.

Устройство (фиг. 1) содержит емкость 1, в нижней части которой расположена камера 2 с патрубком 3 для подачи воздуха и пористой перегородкой 4. Внутри емкости 1 размещены электроды 5 и камера 6, заполненная измельченным льдом, температура которого от -13 до -63°С. Над поверх

нбстью льда размещен заземленный продукт 7.

Предлагаемый способ холодильной обработки осуществляют следующим образом.

Частицы измельченного порошкообразного льда (кристаллы) заряжают в электрическом поле, созданном электродами 5. Через патрубок 3 в камеру 2 подают охлажденный воздух, который, проходя через перегородку 4, создает в камере 6 псевдокипящий слой заряженных кристаллов льда. В этот слой вводят заземленный продукт

to

15

20

; jg; 25

224518 а

7, который подвергают замораживанию в этих условиях с последующим образованием ледяного покрытия для хранения. Кристаллы льда вместе с потоком холодного воздуха устремляются под действием электрических сил к поверхности продукта 7. При этом резко интенсифицируются теплообмен, поскольку кристаллы льда, осаждаясь на поверхность продукта в начальной стадии процесса замораживания, поглощают около 100 ккал/кг тепла, отводимого от продукта. Это происходит вследствие повьштения температуры кристаллов льда, осевших на продукт, и их плавления.

Вследствие осаждения влаги на поверхности продукта конденсируется влага, испаряющаяся в- процессах замораживания традиционным конвективным методом, т.е. полностью исключается потеря массы продукта в результате усушки. Продолжительность процесса замораживания по предлагаемому способу сокращается на-20-30%. После завершения процесса замораживания на поверхность продукта наносится слой кристаллов льда электростатическим осаждением в течение 2-5 с.

Процесс образования ледяного покрытия электростатическим осаждением может быть применен и для продуктов, замороженных известными методами.

Применение метода электростатического осаждения в псевдоожиженном слое целесообразно для небольших штучных мороженных продуктов, например рыбы. Размер кристаллов льда при этом должен составлять 50 - 1000 мкм.

На фиг. 2 схематически изображено устройство для осуществления электростатического покрытия продукта кристаллами льда методом напыления.

Устройство .(фиг. 2) содержит смесительную камеру 8 с электродами, оснащенную патрубком 9 подачи холодного воздуха, патрубком 10 подачи измельченного льда и распьтителем 11. Внутрь смесительной камеры к электродам подается высокое напряжение от маломощного источника 12. Перед распылителем 11 размещен заземленный продукт 13.

Предлагаемый способ холодильной обработки штучньк пищевых продуктов на этом устройстве осуществляют следукнцим образом.

35

40

45

50

59

Тонкоизмельченный лед с температурой от -13 до -63 С направляют по патрубку 10 в смесительную камеру 8, где он смешивается с холодным воздухом, поступающим по патрубку 9. В результате действия электрического поля, создаваемого с помощью электродов, подсоединенных к источнику 12 кристаллы льда заряжаются, затем распыляются распылителем 11 и под деист- вием электростатических сил осаждаются на продукт 13.

Применение метода электростатического осаждения кристаллов льда напылением целесообразно для замораживания и хранения достаточно крупных кусковых продуктов, например туш, полутуш животных.

Образование ледяного покрытия на поверхности продукта осуществляют периодически. Целесообразно также, чтобы после процесса нанесения ледяного покрытия температура окружающей среды и замороженного продукта при хранении поддерживалась в пределах от -5 до .

В процессе электростатического осаждения тонкоизмельченного льда на мороженый продукт от количества невымороженной влаги в продукте, температуры продукта и порощкообраз- ного льда зависит удельное объемное сопротивление заряженных частиц, которое играет определяющую роль.

Экспериментально установлено, что для кристаллов льда и компонентов мяса (губчатое вещество, соединительная, жировая, костная и мышечная ткань) удельное сопротивление Р изменяется по линейному закону: с по- нижением температуры от -3 до -93 С значение 0у увеличивается от 10 до 10 Ом- м.

Таким образом, учитывая исходные свойства мороженого продукта и ре- гулируя его температуру и температуру тонкоизмельченных частицльда,можно регулировать процесс электроосаждения кристаллов льда на продукт.

Установлено, что при значениях ру ниже 10 Ом м, что соответствует температуре льда , кристаллы льда быстро разряжаются и притяжение к по вёрхности продукта ослабевает.

В то же время при удельных сопро- тивлениях кристаллов льда выше 10 Ом М, что соответствует температуре льда -63 С, возникают силы оттал4

между первыми осажденными

частицами и слоями, осаждающимися после. Силы отталкивания возникают вследствие большого удельного сопротивления, при: котором осаждение частицы в течение длительного времени сохраняют заряд.

Ввиду наличия электрического поля частицы льда, распыленные даже в одном направлении, достаточно равномерно распределяются по всей поверхности Т1родукта независимо от его геометрической формы.

Толщина слоя измельченного льда, нанесенного на мороженый продукт, может быть доведена до 2000 мкм за время 10-20 с, что позволяет осуществлять процесс осаждения частиц льда на продукт в циклическом режиме и совместить его с процессом конвективного охлаждения продукта при хранении. Цикличность определяется интенсивностью процесса сублимации частиц льда на продукт.

Предлагаемый способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Образец в виде куска мьшечной ткани размером 30x30x30 мм, заземляют и замораживают л путем конвективного охлаждения,совмещенного с нанесением йа его поверхность кристаллов льда . методом электростатического напыления. Размер частиц льда 100-150 мкм,температура-20 С,соотношение хладоноси теля(холодный воздухе температурой -20°С) и частиц льда 1:10 по массе. За время напьшения 5 с толщина слоя частиц льда, осажденных на продукт, составляет 1500 мкм. Мороженый продукт хранят в испарителе холодильника при в течение 30 с, приче для компенсации сублимированных кристаллов льда на поверхности продукта через каждые 2 сут повторяют нанесение на нее кристаллов льда. За время хранения в образце мяса не обнаружено качественных изменений. Усушка мяса также не обнаружена.

В процессе хранения в периоды между электростатическим нанесением на продукт кристаллов льда продукту не сообщайт электрических зарядов, поэтому в заземлении нет необходимости.

, Пример 2. Образец изготавливают ho примеру 1. Размер частиц льда 100-150 мкм, температура его . и потока воздуха -13°С, время напы

ления 5 с, средняя толщина слоя частиц льда, осажденных на продукт, около 300 мкм. При этом наблюдается быстрое разряжение кристаллов льда и ослабление притяжения к поверхности продукта. Затем мороженый продукт хранят в испарителе холодильника при в течение 30 с.

Для компенсации сублимированных кристаллов льда на поверхности продута во избежание усушки и нежелательных качественных изменений необходимо через каждые 1-2 ч осуществлять повторное напьтение на продукт измельченного льда, что создает определенные технологические трудности. При одноразовом напьшении измельченного льда на продукт в течение 2 сут может произойти усушка образцов мяса и, как следствие, возможно снижение его качественных показателей.

При температуре измельченного льд вьше -13 С ухудшаются возможности сообщения ему электрического потенци ала и, следовательно, уменьшаются силы адгезии льда к продукту.

o

5

Пример 3. Образец изготавливают по примеру 1. Размер частиц льда 100-150 мкм, температура их и потока воздуха ,

За время напыления 5 с средняя толщина слоя частиц льда, осажденных на продукт, около 600 мкм. При этом наблюдается возникновение сил отталкивания между первыми и последукяцими слоями осажденных частиц. Однако процесс охлаждения при указанной температуре может протекать достаточно эффективно. Затем мороженый продукт хранят в испарителе холодильника при в течение 30 с.

Для компенсации сублимированных кристаллов льда на поверхности продукта необходимо через каждые 4-5 ч осуществлять повторное напыление на продукт измельченного льда. Использование измельченного льда с температурой ниже приводит к усложнению технологического процесса и требует дорогих и сложных в эксплуатации холодильных машин, что повьш1ает стоимость процесса.

12

ХХлХХХАЛХ

.Z

Редактор Л. Веселовская

Составитель В. Чантурия

Техред Н.Бонкало КорректорМ.Максимишинец

Заказ 1910/34Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предЬриятие, г. Ужгород, ул. Проектная