Способ охлаждения полутуш мяса Советский патент 1993 года по МПК A23B4/06 

Изобретение относится к холодильной технологии, в частности к сверхбыстрому охлаждению парного мяса.

Целью изобретения является снижение величины потерь от усушки при охлаждении мясных полутуш в камере периодического действия.

Это достигается за счет того, что охлаждение парного мяса осуществляется в одной камере в три стадии, каждая из которых характеризуется своими температурно-ско- ростными характеристиками охлаждающего воздуха, На первой стадии охлаждения, сразу после загрузки в камеру, для уменьшения испарения влаги из поверхностных слоев продукта, интенсифицируется отвод теплоты от его поверхности. Этр достигается за счет поддержания температуры кипения холодильного агента в воздухоохладителе в интервале -35...-45°С

(что позволяет поддерживать температуру воздуха в камере на уровне -25...-35°С) и скорости движения охлаждающего воздуха в районе бедренной части полутуши 1...2.5 м/с. Использование более низких температур кипения ведет к неоправданным энергетическим затратам на выработку холода, а более высокие - не обеспечивают соответствующего темпа снижения температуры воздуха в камере в начальной стадии охлаждения при максимальных тепловой и влаж- ностной нагрузках на охлаждающие приборы, что приводит к увеличению усушки на первой стадии охлаждения. Более низкая скорость движения воздуха приводит к снижению темпа охлаждения и удлинению первой стадии процесса, более высокая способствует увеличению интенсивности усушки. На первой стадии процесса влагоприток от продукта превышает осушающую способ00

о ел

ч

ность приборов охлаждения. Относительая влажность воздуха не опускается ниже 100%. Наблюдается интенсивное инееобра- ование на поверхности конструкций и ограждения камеры. Среднеобъемная емпература продукта понижается до 8...1р°С, а температура в центре - до 9..,32°С. Окончанием первой стадии счиается достижение температурой поверхностного слоя на глубине 1 см значения

3...-5°С. . .

В начале второй стадии воздухоохладители переключаются на питание хладагентом от системы хладоснабжения с температурой кипения -12...-8°С, Давление внутри труб секций приборов охлаждения поддерживается на уровне, соответствующем температуре насыщенной жидкости равной -1...1°С. Вследствие отсутствия теп- лопритока от продукта и необходимости уменьшения скорости движения воздуха для снижения интенсивности усушки, часть поверхности камерного холодильного оборудования отключается. Из-за разницы величин влагосодержаний воздуха на поверхности воздухоохладителя и воздуха камеры, обусловленной разностью температур между, воздухом камеры и жидким холодильным, агентом происходит интенсивная сублимация снеговой шубы и перенос влаги в воздух камеры. За счет изменения аэродинамического сопротивления секций воздухоохладителя возможно колебание скорости движения охлаждающего воздуха в пределах 0,1...0,5 м/с. Температура воздуха в камере повышается до

-1...3°С. Средняя температура поверхностного слоя продукта сохраняется в пределах -4...-2°С, а его среднеобъемная температура понижается до 6...8°С, при температуре в центре 25...27°С. Далее температура возду- .ха в камере поддерживается на уровне - Т...З°С не допускающем, при.малых

скоростях движения, размораживания поверхностного слоя продукта и повышения его температуры выше криоскопической. Происходит выравнивание поля температур по толщине продукта за счет переноса теплоты из внутренних слоев мяса к поверхностному подмороженному слою, Вследствие повышений температуры воздуха в камере выше температуры поверхности продукта, на ней возможно осаждение слоя инея. Окончанием данной стадии процесса охлаждения является повышение температуры поверхностного слоя продукта на глубине 5 мм до криоскопического значения. Среднеобъемная температура.полутуши к концу стадии понижается до 1...3°С, а

температура в центре до 5...7°С. Усушка на этой стадии охлаждения не наблюдается.

На третьей стадии охлаждения температура поверхностного слоя продукта на глубине 5 мм стабилизируется на криоскопическом уровне. Это осуществляется за счет поддержания температуры воздуха в камере на уровне -2.,,-6°С, недостаточном, при прежней скорости его

движения, для размораживания поверхностного слоя мяса, лри этом поддерживается баланс между теплотой, подводимой от внутренних слоев к поверхностному слою продукта и отводимой от него к воздуху. При

понижениитемпературы в камере ниже температуры поверхности продукта начинается сублимация инея (в случае его образования) с поверхности полутуш, предохраняя их от усушки на этой стадии охлаждения, окончанием которой считается достижение температурой центра 4°С.

Возможность проведения данного способа охлаждения проверялась расчетным путем на математической модели камеры

холодильной обработки мяса, программно реализованной на ППЭВМ. Расчеты проводились применительном к камере охлаждения емкостью 25000 кг, оснащенной пятью воздухоохладителями ВОГ-230. На 11-111

стадиях охлаждения в камере работает один воздухоохладитель ВОГ-230. Расчеты проводились также для режимов охлаждения с температурными характеристиками, находящимися за границами, указанными заявке. Результаты подтвердили правильность указанных пределов. Лучший эффект может дать еще большее понижение температуры воздуха на первой стадии охлаждения, однако при этом неоправданно возрастает

энергопотребление на привод компрессоров.

На фиг.1 показано изменение массы мяса и температурного поля в холодильной камере в процессе программного охлаждения с подмораживаиием поверхностного слоя продукта, кривая 1 - потери массы мяса; 2, 3, 4, 5 - температуры соответственно в центре бедра, поверхностного слоя (глубина 5 мм), воздуха в камере и кипения хладагента; на фиг.2 показано изменение аэродинамического сопротивления, расхода воздуха и скорости его движения Ё зоне бедра полутуши при работе воздухоохладителя в камере холодильной обработки в процессе .программного охлаждения с подмораживанием поверхностного слоя продукта, кривая 1 - аэродинамическое

сопротивление; 2 - расход воздуха; 3 - скорость.

График 5 на фиг.1 показывает динамику изменения усушки продукта в процессе его охлаждения. На второй стадии, начиная с 6 часов от начала процесса видно уменьшение усушки, что свидетельствует об осаждении инея на поверхности мяса. На третьей стадии усушка начинает несколько увеличиваться, но ее конечное значение в процессе меньше, чем значение в точке, соответствующей семи часам, что говорит о том, что сублимация инея с поверхности продукта предохраняет его от усушки на второй стадии охлаждения.

График 3 на фиг.2 показывает изменение аэродинамического сопротивления воздухоохладителя в процессе холодильной обработки. Видно, что в начале второй стадии, когда температура жидкого холодильного агента в батареях аппарата выше, чем температура воздуха в камере (рис.1 графики 4 и 3, соответственно), происходит интен- сивная сублимация снеговой шубы с охлаждающей поверхности; аэродинамическое сопротивление падает, электропотреб- .ление двигателем воздухоохладителя сокращается. Необходимость в промежуточной оттайке воздухоохладителя отпадает.

Схема включения охлаждающих приборов камеры охлаждения, позволяющая реа- .лизовать указанный способ охлаждения, представлена на фиг.3. Она включает в себя воздухоохладители (1), два соленоидных вентиля СВМ1 (4) и СВМ2- (41) на подаче жидкого холодильного агента из циркуляционных ресиверов с температурами жидкого холодильного агента -35,.,-45°С и -12...- 18°С, соответственно (2) и (21), два пмлотных регулятора ПР1 (5) и ПР2 (51) на линиях возврата парожидкостной смеси в ресиверы с указанными температурами кипения. Пи- лотный регулятор ПР2 снабжен двумя пилотами: П1. (6) - обеспечивающим поддержание температуры в объекте, причем термобаллон (10) этого пилота устанавливается в непосредственной близости от бедренной части полутущи, П2 (71) - с помощью которого можно поддерживать температуру воздуха на заданном уровне, путем изменения давления кипения в испарителе, Пилотный вентиль ПР1, снабженный пилотом ПЗ (7), обеспечивает температуру кипения в испарителе на заданном уровне -35...-45°С. После загрузки камеры, для поддержания на первом этапе постоянной температуре кипения на уровне -35..-45°С, открывается соленоидный вентиль СВМ1 (4), а соленоидный вентиль СВМ2 (41).- закрывается. Открывается дополнительный электромагнитный вентиль

СВМ4 (8), включая в работу пилот ПЗ. пилот- ного регулятора ПР1. Пилотный регулятор ПР1 открывается, обеспечивая заданную температуру кипения. По достижении тем- 5 перэтурой поверхностного слоя на глубине 1 см значения -3,..-5°С, о чем сигнализирует реле температуры РТ1 (9) (в зависимости от настройки прибора), открывается СВМ2 и закрывается СВМ1, вентиль СВМ4 на управ10 лении пилотным регулятором ПР1 закрывается, а соленоидный вентиль СМВЗ (8), установленный на ПР2 -открывается, включая в работу с циркуляционным ресивером, с температурой кипения -12...-8°С, СВМ4 за15 крывается. Пилот П2 поддерживает давление в испарительной системе, соответствующее температуре кипения - 1...1°С. Поддержание в испарителе более высокого, чем в циркуляционном ресивере

0 давления обеспечивается напором, создаваемым насосами подачи жидкого хладагента (3) и (3). По достижении температурой охлаждаемого воздуха значения -1...3°С, включается в работу пилот П1 пилотного

5 вентиля ПР2 (чувствительный элемент (10)

помещен в зоне охлаждаемого воздуха у

бедренной части полутуши и имеет уставку

1...3°С). При достижении поверхностным

слоем полутуши температуры поверхност0. ного слоя криоскопической (1,5...-0,75°С) по сигналу реле ПР2 (9) открывается СВМЗ, включая в работу ПР1; реле температуры РТ2 обеспечивает пбддержание в системе температуры кипения, не допускающий раз5 мораживанме поверхностного слоя. Процесс заканчивается по достижении температурой в центре бедра 4°С.

По сравнению с прототипом предлагаемое изобретение имеет следующие преиму0.. щества: .

.усушка мяса сокращается на 0,46% и составляет в среднем 0,83 %;

сокращается продолжительность процесса охлаждения;

5 сокращаются затраты на привод двига- телей вентиляторов воздухоохладителей;

отпадает необходимость в проведении промежуточной оттайки приборов охлаждения.

0 Формула изобретения

Способ охлаждения полутуш мяса в ка- мере в переменном температурно-скоро- стном режиме, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь мяса от усушки,

5 охлаждение проводят в три стадии, на первой из которых температуру воздуха в камере поддерживают -25...-35°С и скорость его

движения в районе бедренной части полутуши 1.,.2,5 м/с до достижения температуры поверхностного сло-я мяса на глубине 10 мм

-3...-5°С, на второй - температуру воздухатемпературу воздуха поддерживаподдёрживают-1...3°С и скорость егодви-ют -2...-6°С при скорости его движежения 0,1...0,5 м/с до достижения темпера-ния, аналогичной скорости из второй

турой поверхностного слоя на глубине 5 ммстадии, до достижения в центре полкриоскопического значений, на третьей5 утуши 4°С.

Изобретение относится к холодильной технологии, в частности к сверхбыстрому охлаждению мяса. Цель изобретения - снижение величины потерь от усушки, при ох- лаждении мясных полутуш в камере периодического действия. Это достигается следующим образом. Охлаждение проводится в три стадии: на первой стадии мясо охлаждают при температуре воздуха - 25...- 35°С и скорости его движения в районе бед- ренной части полутушки 1...2.5 м/с до достижения температурой поверхностного слоя охлаждаемого продукта на глубине 10 мм значения -3...-5°С, на второй стадии мясо выдерживают при температуре воздуха - 1...3°С и скорости его движения 0,1 ...0,5 м/с до достижения температурой поверхностного слоя на глубине 5 мм криоскопического значения, на третьей стадии мясо доохлаж- дают при температуре воздуха-2...-6°С и той же скорости его движения до достижения в центре полутуши температуры 4°С. 3 ил.