Способ холодильной обработки мясных продуктов и устройство для холодильной обработки мясных продуктов Советский патент 1993 года по МПК A23B4/06 F25D17/08 

31259528

Цель изобретения - снижение усуш10

15

ки.

На чертеже прел -т чвлена установка для холодильной обработки мясных продуктов,

Способ холодильной обработки мяс- .ных продуктов заключается в том, мто проводят цикличную загрузку их в камеру, охлаждение, замораживание и домораживание в потоке воздуха до достижения заданной температуры, при (жлаждении в поток воздуха вводят диспергированную воду, термодинамически равновесную с потоком воздуха, и охлаждают продукт до среднеэнтель- пийной температуры в пределах -25°С,, а замораживание проводят до средне- энтальпийной температуры 10-3,5°С, после чего подают к продукту влажный воздух с температурой Ц-25 С при поддержании температуры поверхности продукта ниже криоскопической, после чего проводят доморакшваниео

Способ осуществляют следующим об- 25 ра зом :.

Говяжью полутушу с начальной мзс- сой 100 кг и температурой охлаждают до среднезнтальпийной темпе20

30

35

40

рзтуры Со Расход холоДа равен 11100 кДж, скорость движения воздуха О,,5 м/с, температура охлаждающего воздуха и термодинамически рав- н08есной с ним диспергируемой воды Воду диспергируют циклично: 6 мин работы, перерыв 3 мино Охлаждение заканчивается после нанесения пленки воды на поверхность полутуши, Время охлаждения 10-15 ч„ Масса Полутуши после охлаждения равна 100,0- 100,3 кг (за счет пленки воды). Затем замораживают по среднеэнтальпий- ной температуре -4-10 0 с расходом холода кДЖо Замораживающий воздух подают с тем пературой -35 С и скоростью 1-5 м/с„ Время замораживания ч, усушка 0,6%, а масса полутуши 99f кг о Затем обрабатывают полутушу влажным воздухом при со скоростью до 0,1 м/с о При этом полу- м туша отепляется по среднеэнтальпийной температуре -Ю С . Вода из воздуха осаждается на продукт в состоянии инея (в виде льда, равновесного с жидким мясным соком)„ Размораживание поверхности не производится, Тем пература поверхности поддерживается , что ниже криоскопической температуры, равной для свежего мяса

-1 С, Длительность обработки влажным воздухом определяется требуем1:.м при- ростом массы Этот прирост должен быть равен сумме усушки в npc ieccax охлаждения, заморамигания и доморажи- ванияо В этом случае масса полутуши в конце обработки влажным воздухом 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 (-l8°C) в потоке воздуха с температурой -35°С и скоростью 0,515 м/с,, 3 этот период иней полностью (или частично) сублимирует. Масса полутуши после замораживания равна начальной массе и равна 100 кг. На этом этапе отводится тепло 11б9б кДж. Таким образом, усушка по предложенному способу замораживания мяса может быть полностью ликвидирована в процессе охлаждения и замораживания или может быть создан привес за -смет нанесенного инея для компенсации усушки при хранении„

Установка для холодильной обработки мясных продуктов содержит теплоизолированную камеру 1 с устройством 2 для размещения продукта 3 (мясных туш)« В камере 1 установлены распылители теплоносителя (воды) на продукт 3« Пол 5 камеры имеет гидроизоляцию и выполнен с уклоном. Воздуховодами 6 камера 1 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 Н ультрафиолетового облучения с, Нижняя часть корпуса теплообменника 9 в нижней части сообщена с поверхностным водяным теплообменником 15, включенным в контур циркуляции - теплоносителя (воды), куда также входит циркуляционный насос 1б для подачи теплоносителя к распылителям k и 13 Устройство снабжено ф11льтром 17 /

10

15

20

25

- 51259528

грубой очистки теплоносителя (воды), ильтром 18 тонкой очистки теплоно- ителя.и фильтром 19 для очистки теп оносителя, подаваемого к распылитеям i и 13, трубопроводами 20 отвода еплоносителя с вентилями, манометом 21 ,

В поверхностном оодяном теплообеннике 15 расположен испаритель 22 олодильной машины, включающий также омпрессор 23, конденсатор 2 ; и дросельный вентиль 25 Конденсатор .k азмещен на открытой плои1адке выше одяного теплообменника Холодильная ашина снабжена байпасными компресору 23 трубопроводами, с вентилями 6, 27, 28, 29, п озволяющими вй раотать при необходимости R режиме еплового насоса и обогревать через спаритель 22 водяной теплообменник 15

Устройство содержит аккумулятор 30 холода, подсоединенный трубопро водами 31 с вентилями 32 к контуру циркуляции теплоносителя (воды) посе насоса 1б. Внутри аккумулятора 30 олода расположен испаритель 33. подсоединенный к контуру холодильной машиныо

Нижняя часть камеры 1 трубопроводом 3 гидравлически соеди нена с вса™ сывающим патрубком циркуляционного насоса 16 На трубопроводе 3 может быть установлен фильтр для очистки откачиваемой воды В воздуховоде 6 на входе и выходе из камеры 1 установлены заслонки 35, в воздуховоде 10 заслонки Зб, а на вытяжном воз духоводе 37 из камеры 1 - заслонкаЗЗ,,

Камера 1 с воздуховодом 6 и возду

хоохладителем 7 образует низкотемпе ратурный контур циркуляции (при замораживании) „ При работе этого кон тура из всех водяных трубопроводов камеры 1 удаляют воду для исключения размораживания трубопроводов. Камера 1 с воздуховодами 10 и контактным теплообменником 9 образуют высокотем пературный контур циркуляции (при охлаждении и увлажнении)

Способ на данном устройстве осуществляют следующим образом.

Говяжью полутушу с начальной массой 100 кг и температурой 35 С загру жают в камеру 1 и проводят охлажде - ние, при этом в поток воздуха вводят диспергированную воду, термодинами- s чески равновесную с потоком воздуха,

ЗС

35

40

45

50

55

и пи да по чу те за ве ме вк

22 ве 15 1 ро ле ло во ро ло щу

вл ча пр пр ре вл на ко вс ка I В Ча ос но ще ка ва

ют l8 в пр тру или

ни но из че вен ци ра НИИ нап ре

6

0

5

0

5

С

5

0

5

0

5

и охлаждают продукт до средче -)тпг.ь-- пийной темпеоатуоы , При этом по- дачу ооздуха обеспемкплют через дополнительный контур цнрк улрции, поде- чу воды - через контур цирк.уляции теплано сиТе 1Я, 1 фИ этом заслонки 3$ закрыты, а 3acjioHF « 3 и Зй открыты, вентилятор 11 в контактном теплообменнике, насос 1б и компрессор 23 вклю1-)енЫо

Холодильная машина с компрессором 22 и аккумулятором 30 холода и поверхностным водяным теплообменником 15 обеспечивает охлаждение воды до 1 С При применении специальных уст- ройств датчиков перехода жидкость- лед,, предотвращающих разрушение теп лообменникогз при замерзании воды, возможно получение воды с температу рой Тепло от конденсатора 2k холодильной машины отводят в окружаю™ щую среду.

Вентилятор 11 в воздуховоде гонит влажный охлажденный воздух в нижнюю часть камеры 1, в которой через распределительное устройство воздух на- правляется на полутушу Воздух нагревается дополнительно, насыщается влагой и по верхнему воздуховоду 10 направляется в нижнюю часть корпуса контактного теплообменника 9 где вступает в тепломассообмен со сте- по насадке 12 холодной водой, I В результате воздух охлаждается и Частично осушается Выделенную при осушении воду собирают в поверхност-- ном водяном теплообменике ISf имею-.- щем контакт с теплообменником 9, В камере 1 скорость воздуха поддерживают в пределах-0,25-0,5 м/с

Вначале воду из водопровода подают через фильтр 17 очистки, фильтр l8 тонкой очистки и регулятор уровнл в поверхностный теплообменник 15 В процессе работы воду удаляют через трубопроводы 20 с вентилями полной или частичной замены воды в системе с

Воду в поверхностном теплообменнике 15 охлаждают с помощью холодильной машины Насос 16 забирает воду из теплообменника 15 и нагнетает ее через аккумулятор 30 или непосредственно а фильтр 19 очистки циркуляционной воды. После фильтра 19 воду разделяют на два потока в соотноше НИИ порядка 1:100, 1ены11иГ1 поток направляют на распылители k в камере 1 , а больший поток - на распылители 13 н корпус контактного тепло- сйменника 9 Контроль за режимом работы распылителей осуществляетсй по манометру 21„ Соотношение потоков воды устанавливают с помощью вентилей на трубопроводах подвода воды к распылителям i и 13 Распылители 13 работают постоянно, а распылите™ ли 4 - в цикле: 6 мин работы и пере- рыв 9 мии о

Охлаждение прекращают после на- несеИия пленки воды на поверхность полутуши о

После охлаждения проводят замора- )кивание до При этом работает лишь основной контур циркуляции предварительно выключают из работы контур циркуляции воды, а воду из распылителей i и трубопроводов каме- ры 1 удаляют, чтобы вода не замерзла в трубопроводах и не разрушила их. Закрывают заслонки Зб. выключая до полнительный контур циркуляции возду ха, и открывают заслонки 35« Холо- дильная машина с компрессором 23 переключается на работу на воздухоох-v ладитель 7 Включают вентилятор 8 и устанавливают температуру циркулирующего воздуха 35°С, а его скорость у продукта м/с

После замораживания до проводят обработку влажным воздухом при 15°С со скоростью до 0,1 м/с. Полутуша отепляется по среднеэнтальпий- ной температуре -10°С -2°С при поддержании температуры поверхности продукта -I,5°Со

При этом работает лишь дополнительный контур циркуляции воздуха „ Дпя этого закрывают заслонки 35, перекрывают подачу воды на распылители k в камере 1,.включают контур циркуляции воды и дополнительный контур циркуляции воздуха, холодильную маг шину с компрессором 23 перестраивают на работу в режиме теплового насоса (нагрев воды о теплообменнике 15 и охлахадение в испарителе 33)о

Поддержание температуры поверх

ности ниже криоскопическои практически обеспечивается регулировкой подачи влажного воздуха8 например, поворотом заслонки на воздуховодах или регулированием числа оборотов вентилятора.

Холод, запасенный в аккумуляторе 30, используется при охлаждении .следующей партии мяса о

0

5

После обработки влажным воздухом проводят домораживание полутуши с -2 С до -18°C в потоке воздуха с температурой -35 С и скоростью 0,5- 15 м/Со Работает лишь основной контур циркуляции о При этом заслонки 36 закрыты, а заслонки 35 открыты„ холодильная машина работает на воздухоохладитель 7о В этот период иней полностью или частично сублимируется„ Масса полутуши после доиораживания равна начальной массе в 100 кг

По достижении среднеэнтальпмйной температуры минус 18°C (время устанавливается экспериментально или рас- четно) мясо выгружают из камеры 1 и проводят оттайку воздухоохладителя 7, При этом заслонка 3 закрыта, а 35 и Зб 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 маши- нь1 - теплового насоса - запасается в аккумуляторе 30 для использования при охлаждении мяса„

После оттайки воздухоохладителя проводится санитарная обработка камеры 1 и установки в целом и повторная загрузка следующей партией мяса.

Диапазон среднеэнтальпийных температур охлаждения мясных продуктов от до 25 С определен, с одной стороны (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-замораживание- сбработка влажным воздухом и домораживание;, минимальным временем охлаждения до 4°С (повышение качества) о Дальнейшее уменьшение времени - охлаждения вызывает затруднение в части компенсации усуижи при осаждении инея (при более аысо1--мх т ;мпературах усушка может быть скомпенсирована осаждением большей массы (инея).

Диапазон среднеэнтальпийных температур в конце замораживания опре делен требованием осаждения достаточного количества инея для компенсации усушки, его верхняя граница - устойчивостью процесса осаждения инея, а его нижняя граница - значительным увеличением затрат на обеспечение дополнительного запаса холода за пределами этоу границы (резко снижена интенсивность фазовых переходов), I

Диапазон температур влажного воздуха if-ZS C определен, с одной стороны (), условием предотвращения замерзания поды на насадке 12 контактного теплообменника при экономи- чески целесообразном охлаждении воды

.Ю

на 3 - 3,5°С, а с другой стороны (), условием использования тепла конденсации холодильных машин 5 (уонД ) для подогрева воды, В указанных границах влагосо- держание воздуха меняется в J раза: 5,5 и 20,0 г воды на 1 кг воздуха соответственно. Это позволяет регулиQ роиать устойчивость процесса осаждения инея

Ведение обработки влажным воз- хом между двумя стадиями замораживания позволяет получить массу инея в

J5 десятки раз больше по сравнению с усушкой по прототипу что может полностью скомпенсировать нормативную усушку не только при замораживанииj но и последующем хранении„ Кроме то0 ° увеличение площади и шероховатости внешней поверхности мяса от осажденного инея улучшает теплообмен при замораживании о

3537 S

у I / у/

гз

tM ;P5зУ

f 7

л

/ I I

г) 1(

1о Способ холодильной o(5pa6oTtcH мясных продуктов, предусматривающий цикличную загрузку их в камеру, ох лаждение, замораживание и доморажи- зание 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.и- пературы поверхности продукта нижя . кркоскопической, после чего проводят домораживаниео 2р Устройство для холодильной обработки мясных проду1 тов, содержащее теплоизолированную камеру с устройством- для 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.

Составитель и,Шабалина Редактор Л.Лашкова Техред М.Иоргентал Корректор Н.Ревскоя

Заказ 3085 Тираж -. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ГГСР 113035, Москва, Ж-35| Раушская наб,, д. V5

Производственно-издательский комбинат Патент, г., Ужгород, ул. ramjn

lOf