Способ замораживания мелкоштучных пищевых продуктов Советский патент 1991 года по МПК A23B4/06 F25D17/06 

Изг Opeit riMf относился к холодильной техник- а именно к способ JH idMOfJc-кив ния пищевых продуктов и может быть ис- пользоэа(. в отраслял пищевой тромыатен юсти занимс Щ1 я переработке/и .1ЛОДООВО( , ЮИ ПрОДук11| И

Цель июир . опия расхода кчуиоэгет и с ря цение -(нергртичоск х за.рат

Cnoifo (аморз ивании м пкоштучных пи дн ПЫУ ТОР ,|,усм i i ийг)сг одно- BPf Mf ИНОР во Действие Hd них холодным подня емым под спои продукта f.(j i. Kfiooc г к iibiojp первой критической для ьрингд ми )i о R сенлоо-киженное состоя

ние и мелкодисперсным криоагентом распыляемым под слой продукта Криоагент распыляют под слой псевдоожиженных мелкоштучных пищевых продуктов а тече ние 5 17с затем прекращают воздействие каг холодным воздухом так и криоагентом по достижения поверхностью продукта тем перзт рч равной температуре охлаждающею воздуха а затем подают на продукт только холодный воздух со скоростью ниже ПРОБОЙ критической

Пример Замораживаемый продукт- зеленый горошек Эквивалентный диаметр О 007 м начальная температура +25°С высота неподвижного слоя прс „уктов 40 мм В

с о VJ

XI

ю

CJ

ачестве криогенного хладагента использутся жидкий азот. Температура холодного оздуха (-20) - (-30)°С, скорость холодного оздуха для псевдоожиженного слоя 2,76 /с, для плотного слоя 2,0 м/с, первая криическая скорость 2,25 м/с.

На первой стадии в псевдоожиженный лой продукта распыляется жидкий азот в ечение 5 с, на второй стадии продукт нахоится в плотном слое и проходит термическое выравнивание от температуры поверхности (-70)°С до (-20) - (-30)°С в течение 10 - 12 с без криогенного воздействия и продувания холодного воздуха сквозь слой продукта, иа третьей стадии сквозь плотный слой продукта продувается холодный воздух со скоростью 2,0 м/с, т.е. ниже первой критической, и температурой (-20) - (-30)°С в течение 80 - 110 с. При этом конеч ная температура продукта равняется 18)°С, расход жидкого азота на 1 кг продукта составляет.0,33 г (для известного способа 1,01 кг), суммарное время замораживания - 95 - 127 с, затраты электроэнергии на 1 м транспортирующего продукт органа для псевдоожиженного слоя 0,403 кВт, для плотного слоя 0,338, кВт.

По сравнению с замораживанием в псевдоожиженном слое холодным воздухом затраты электроэнергии уменьшаются в пять раз, расход азота на 65% меньше, чем у известного способа.

П р и м е р 2. Замораживаемый продукт

-зеленый горошек. Способ осуществляется по примеру 1. Продопжительность первой стадии 3 с, второй стадии 7 9с. третьей стадии 90 - 132 с. Расход азота составляет 0,2 г, продолжительность замораживания 100 - 145 с. Затраты криогенного хладаген та на 40% меньше, а затраты электроэнергии в 1,2 раза больше, чем в примере 1, Пои этом холодильный потенциал криогенного хпадагента используется не полностью, что влечет увеличение затрат электроэнергии на третьей стадии и может отрицательно повлиять на качество конечного продукта,

П р и м е р 3. Замораживаемый продукт

-зеленый горошек. Способ осуществляется по примеру 1. Продолжительность первой стадии 6 с, второй стадии 14 - 16 с, третьей стадии 70 95с. Расход азота составляет 0.4 кг, продолжительность замораживания 90 117с, затраты криоагента на 17% больше, а затраты электроэнергии в 1,15 раза мень ше, чем в примере 1. Уменьшение зшрат электроэнергии вызвано увеличением продолжительности первой стадии, в течение которой происходят непроизводительные потери криогенного из-за нарушения условий рационального теплообмена.

П р и м е р 4. Замораживаемый продукт - клубника. Эквивалентный диаметр 0,03 м,

начальная температура продукта +25°С, высота неподвижного слоя 0,05 м. Криогенный хладагент - жидкий азот. Температура охлаждающего воздуха (-20) - ( 30)°С, скорость холодного воздуха для псевдоожиженного

слоя 4,9 м/с, для плотного слоя 3,4 м/с, первая критическая скорость 3,8 м/с.

На первой стадии в псевдоожиженный слой продукта распыляется жидкий азот в течение 17 с, на второй стадии продукт про5 ходит термическое выравнивание в плотном слое от температуры поверхности продукта (-150) до (-20) - (-30)°С в течение 25 - 30 с, на третьей стадии сквозь слой продуктов продувается холодный воздух (-20) - (-30)°С в

0 течение 300 - 470 с. Конечная температура продукта (И З /С. Расход азота на 1 кг продукта составляет 0,33 кг (по известному способу 1,19 кг), затраты электроэнергии на 1 м2 рабочей площади составляет 1,02 кВт для

5 псевдоожиженного слоя и 0,679 кВт для плотного. Общая продолжительность замораживания 340 - 520 с. По сравнению с известным гпособом расход азота сокращается на 70%, а затраты электроэнергии в 2.8

0 раза (при увеличении общей продолжительности процесса замораживания всего на 15 -20%).

П р и м е р 5. Продукт - клубника. Способ осуществляется по примеру 4. Продолжи5 тельность первой стадии 10 с, второй 20 - 25 с, третьей стадии 400 - 616 с. Расход жидкого азота 0,19 кг. затраты электроэнергии 2,26 кВт. По сравнению с примером 4 затраты криоагента сокращаются на 40%, а

0 затраты электроэнергии в 1,33 раза. При этом холодильный потенциал криоагента используется не полностью, что влечет увеличение электропотребления на третьей стадии.

5П р и м е р 6. Продукт - клубника. Способ

осуществляется по примеру 4. Продолжительность первой стадии 21с, второй - 34 - 37 с, третьей стадии 250 - 390 с, при этом затраты криоэгента возрастают на 17%, а

0 электроэнергии сокращаются в 1,2 раза по сравнению с примером 4. Уменьшение затрат электроэнергии вызвано увеличением продолжительности первой стадии, в течение которой происходят непроизводитель5 ные затраты криоагента из за нарушения условия рационального теплообмена.

Как видно из результатов экспериментов, по сравнению с известными способами замораживания мепкоштучных пищевых продуктов предлагаемый способ позволяет в сред

нем сократить расход криогенного хладагента наожиженное состояние, и мелкодисперсным

50 - 70%, а затраты электроэнергии на 20 -криоагентом. распыляемым под слой про30% без снижения качества замороженногодукта, отличающийся тем, что, с целью

продукта.5снижения расхода криоагента и сокращения энергозатрат, криоагент распыляют в

Формула изобретениятечение 5 - 17с, затем прекращают воздейСпособ замораживания мелкоштучныхствие воздухом и криоагентом до достижепищевых продуктов, предусматривающийния поверхностью продукта температуры,

одновременное воздействие на них холод- 10равной температуре охлаждающего воздуным воздухом, подаваемым под слой про-ха, а затем подают на продукт холодный

дукта со скоростью выше первойвоздух со скоростью ниже первой критичекритической для приведения его в псевдо-ской.

15

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к способам замораживания пищевых продуктов, и может быть использовано в отраслях пищевой промышленности, занимающихся переработкой плодоовощной продукции. Цель изобретения - снижение расхода криоагента и сокращение энергетических затрат. Мелкоштучные пищевые продукты подвергают холодильному воздействию в три стадии. На первой стадии в псевдоожиженный слой продуктов, поддерживаемый потоком подаваемого снизу охлаждающего воздуха, скорость которого больше первой критической, распыляют мелкодисперсный криоагент в течение 5 - 17 с, подавая его под слой продукта. Затем на второй стадии мелкоштучные пищевые продукты подвергают температурному выравниванию в плотном слое при полном отсутствии воздействия на продукт как холодного воздуха, так и криогенного хладагента. На последней третьей стадии продукт в плотном слое подвергают воздействию только холодного воздуха, причем скорость потока последнего устанавливают ниже первой критической.