Способ охлаждения полутуш мяса

Способ охлаждения полутуш мяса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пищевой промышленности , а именно к холодильной обработке мяса и мясопродуктов, и может быть использовано для охлаждения овощей и фруктов с той же температурой замерзания , что и у мяса. Целью изобретения является снижение усушки продукта. Парное мясо циклично загружают в камеру с исходной температурой в ней 0-10°С. охлаждают воздух в камере в две стадии и обеспечивают смывание им полутуш. На первой стадии температуру воздуха поддерживают в пределах 0-10°С и на поверхность полутуш распыляют воду в течение 1-3 мин с интервалом 5-30 мин. Первую стадию охлаждения осуществляют до достижения температуры на поверхности полутуш 10- 12°С. На второй стадии температуру воздуха доводят до минус 2 - минус 6°С и поддерживают на этом уровне до достижения температуры в центре бедра 0- 4°С. 2 ил., 1 табл. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ф» j0:.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с L д Й,г 0 у"-.

ИАПНТНО илажсуАКЯ

QNljhglTR_#_k

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4289345/13 (22) 30.06.87 (46) 15;07.92. Бюл. М 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт холодильной промышленности (72) В.П.Латышев, М.А.Дибирасулаев;

Е.М.Агарев. Г.В.Строганова, И,Н.Глушко, В.И.Швыдченко и Н.В.Флюр . (53) 621.565(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1259528, кл. А 23 В 4/06, 1983.

Применение холода в пищевой про.мышленности. Справочник / Под ред.

А.В;Быкова, М.: Пищевая промышленность, 1979. с. 94-96. (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛУТУШ

МЯСА (57) Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к холодильной обИзобретение относится к пищевой промышленности, а именно к холодильной обработке мяса и мясопродуктов, и может быть использовано для охлаждения овощей и фруктов с температурой замерзания (криоскопической температурой) аналогичного значения, что и у мяса. На фиг. 1 изображена схема устройства (гидравлическая и электрическая) для реализации способа; на фиг. 2 — схема размещения воздухоохладителей, воздуховодов, вентиляторов, трубопроводов подачи воды с форсунками, подвесного пути и мясных туш, Устройство для охлаждения мяса, на котором может быть реализован данный способ, содержит командоаппарат 1 с программным во времени включением

09) (!»

Ф контактов (с помощью синхронного электродвигателя) электросети, линии 2-4 элект- ф „ росети; соленоидные вентили 5 и О дросселирующие устройства 6, линию 7 под-: ачи жидкого аммиака от холодильной установки,холодильнуютеплоизолированную . камеру 8, линию 9 отвода паров аммиака, вентиляторы 10, воздухоохладители 11, линию 12 электрического питания вентиляторов, трубопровод 13 подачи воды. а соленоидный вентиль 14 с измерителем 15 температуры, соленоидный вентиль 16 подачи воды в форсунки 17, а также (фиг. 2) электронагреватели 18 трубопровода 13, воздуховоды 19, перегородки 20, ложный потолок 21.

Теплоизолированная камера 8 вмещает

30 т парного мяса, содержит 5 подвесных

1746983 путей общей длиной 110 м, 9 вентиляторов, 9 поверхностных воздухоохладителей

BOIl-100 с общей площадью охлажденной поверхности 900 м и мощностью электро2 двигателей вентиляторов 1,1/1.5 кВт и электронагревателей воздухоохладителей

12 кВт.

В линию 4 электросети, например, включены три соленоидных вентиля 5 (0,33 от их общего числа), обеспечивающих подачу жидкого аммиака через дроссели 6 в три воздухоохладителя 11. В эту же линию 4 включена линия 12 электрического питания всех вентиляторов, все 9 электродвигателей вентиляторов 10 воздухоохладителей 11, а также соленоидный вентиль 16 на трубопроводе подачи воды к форсункам 17.

В линию 3 электросети включены, например, два соленоидных венгиля, При этом; например. за счет расстояния между контактами линий 4, 3 и 2 фиксируется (задается) время работы и включения групп соленоидов воздухоохладителей с помощью командоаппарата 1, К линии 4 подключены оставшиеся соленоидные вентили

5, Линии 2-4 электросети подключены к командоаппарату. обеспечивающему включение и выключение линий 2 — 4 к силовой сети в необходимой последовательности и во времени. Измеритель 15 температуры связан электрически с командоаппаратом 1 и соленоидным вентилем 14. Датчик его может быть установлен на участке выхода воздуха иэ одного из воздухоохладителей на линии, На трубопроводе 13 питьевой воды установлены последовательно два соленоидных вентиля 14 и 16 до форсунок 17.

Соленоидный вентиль 16 соединен с линией

4 электросети и обеспечивает открытие канала для прохода воды одновременно с включением вентиляторов 10; создающих поток воздуха, Соленоидный вентиль 14 управляется измерителем температуры (реле), который закрывает открытый соленоидный вентиль

14, при достижении температуры поверхности. мяса на уровне от 12 до 10 С (или в общем случае температуры воздухоохладителя на участке отвода воздуха в пределах от плюс 4 до минус 3 С). Измеритель 15 температуры связан с командоаппаратом 1 для синхронизации отключения подачи воды в форсунки 17 и включения линий 3 и 2 электросети.

После отработки технологического ïðîцесса измеритель 15 температуры может быть исключен из схемы, тогда соленоидный вентиль 14 должен быть соединен с линией 3 электросети, а время работы фор40

30 сунок 16 определяется установкой (времени) расстояния между контактами линий 3 и

2 электросети командоаппарата 1, приводимого в движение синхронным электродвигателем.

Предпочтительной является схема с измерителем 15 температуры, так как при этом лучше учитывается степень загрузки камеры парным мясом, а также состояние системы охлаждения (состояние воздухоохладителей). Должны быть предусмотрены (не показаны) трубопроводы слива воды из трубопроводов 13, находящихся внутри камеры 8, для предотвращения замерзания воды в форсунках 16 и внутри труб после прекращения подачи воды.

Соленоидный вентиль 14 снабжен устройством периодической подачи воды на двух реле времени (не показано). Это устройство работает с момента включения вентиляторов 10 до момента выключения общей подачи воды после достижения на поверхности мяса 10 —. 12 С (или в общем случае температуры поверхности охладителей на участке отвода воздуха в пределах от плюс 2 до минус 3 С).

Способ охлаждения мяса на описанном устройстве осуществляют следующим образом.

После работы камеры 8 в режиме холодильной обработки мяса сначала проводят оттайку воздухоохладителей 10 с помощью встроенных электронагревателей с отеплением воздуха в камере 8 до температуры от

10 до 0 С. Может быть проведена и санитарная обработка камеры 8.

Затем из цеха предварительной переработки скота загружают парное мясо с температурой в центре бедра 37-39 С в количестве 30 т на 2 ч 45 мин. С самого начала загрузки с помощью командоаппарата 1 включают все вентиляторы 10. обеспечивающие постоянную скорость воздуха у полутуши примерно 0,85 м/с, подвод воды в форсунки 17 на линии, которые уже загружены мясом, при подаче воды в периодическом распылении ее на поверхности полутуш в течение 1-3 мин с интервалом между подачами в пределах 5-30 мин. Эти параметры определены интенсивностью испарения воды при колебании массы туш, колебании влагосодержания воздуха и влагоудерживающейся способности поверхности туш. Также включают три воздухоохладителя 11, при этом жидкий аммиак после дросселирования кипит при температуре минус 13 С. С помощью этих трех воздухоохладителей на первой стадии охлаждения температуру воздуха в камере поддерживают в пределах 0-10 С. Воздухо 1746983

10

Ь G= 0,40%;

Ь G= 0,46%. т. =2,5 ч

t-Зч

100% =32%.

1.4

40 мени охлаждения как общем, так и по стади- 45

55 охладители работают или полностью в режиме конденсации паров воды (последнюю отводят по трубопроводам слива воды при оттайке воздухоохладителей или слива воды из трубопроводов 13), или в режиме отложения инея на участке отвода воздуха, Эти режимы обеспечиваются тепловой нагрузкой от конденсации пара и от работающих вентиляторов при уменьшенной (до 0,220,67) от установленной охлажденной поверхности воздухоохладителей 11.

При достижении температуры поверхности мяса в пределах от 12 до 10 С с помощью измерителя 15 температуры осуществляют вторую стадию охлаждения воздуха в камере 8, при этом прекращают подачу воды включением слива воды из трубопроводов и включают в работу с помощью командоаппарата 1 еще два воздухоохладителя и электронагреватели 18.

Через 10-30 мин, необходимых для надежного слива воды, отключают электронагреватели 18, и для поддержания разности температуры на поверхности мяса и температуры на поверхности воздухо.охладителей 11 вводится в работу дополнительная охлаждающая поверхность с помощью командоаппарата 1 (еще

4 воздухоохладителя).

Воздух на выходе из воздухоохладйтелей доводится до температуры от минус 5 до

0 С, т. е. на поверхности воздухоохладителей происходит уже образование инея за счет снижения нагрузки на единицу охлажденной поверхности от увеличения этой по. верхности и от уменьшения влагопереноса после прекращения подачи диспергированной воды. Температуру воздуха в камере доводят до минус 2 — минус 6 С и поддерживают на этом уровне.

Охлаждение мяса прекращают после достижения температуры в центре бедра в пределах.4-0 С. Обычно это делают по вреям, Для этого в предварительных опытах определяют температуру в центре бедра на различных этапах в зависимости от времени и устанавливают время охлаждения как по этапам, так и общее время охлаждения. Кроме того, результаты этих измерений сопоставляют с результатами измерения температуры поверхности воздухоохладителей.

Сравнение предлагаемого способа и прототипа представлено в таблице.

Из анализа таблицы следует, что по способу-прототипу иней на поверхности мяса охлаждается с момента начала процесса охлаждения, а по предлагаемому способу—

30 лишь после достижения температуры поверхности мяса ниже 10 С (как правило, через 2.5-3 ч после начала процесса). В это время по предлагаемому способу температура воздуха на выходе из воздухоохладителя положительная, что позволяет проводить диспергирование воды на туши для компенсации усушки.

Если

t= 1 ч ЬО= 17%;

По предлагаемому способу в первые

2,5-3 ч усушка компенсируется нанесением (диспергированием воды), тогда в оставшейся период времени усушка составит

Ь 6(18ч) — Ь 6(Зч)=1,4 — 0,46- 0,94%.

Таким образом, усушка против нормы снижения до величины 0,94% или на

Кроме того, окончание цикла диспергированием воды на туши перед включением второй группы воздухаохладителей позволит еще более снизить усушку. На мясокомбинатах со сверхнормативной усушкой предлагаемый способ и устройство обеспечат усушку в пределах нормы (1,4%)

Положительная температура воздуха на выходе иэ воздухоохладителя обеспечивается включением в работу 12-67% воздухоохладителей и всех вентиляторов. Таким образом, сохраняется снятие теплового потока от охлаждаемых туш, как и у прототипа, и отвод этого тепла за счет увеличения ЬТ по воздуху и коэффициента теплопередачи за счет составляющей массопередачи (конденсация паров воды вызывает увеличение коэффициента "суммарной" теплопередачи в 1,4-2 раза).

Воздухоохладители могут работать и с осаждением инея на участках отвода воздуха из теплообменника воздухоохладителя, это позволяет управлять осаждением инея по поверхности (12-67%) первых теплообменников. По прототипу иней осаждается преимущественно на участках подвода воздуха в теплаобменники преимущественно воздухоохладителей, забивает проходное сечение для воздуха.

1746983

Таким образом,, последовательное включение воздухоохладителей в работу в качестве дополнительного эффекта обеспечивает повышение эффективности работы теплообмен ников воздухоохладителей за счет снижения осаждения инея (за счет отвода воды в первый период работы). распределения осаждения инея по поверхности, начиная с участка отвода воздуха, и распределения осаждения инея по воздухоохладителям эа счет. поочередности ввода их в работу.

Все это обеспечивает в качестве дополнительного эффекта к снижению усушки и сокращение времени охлаждения мяса.

Уменьшение площади .охлаждающей поверхности воэдухоохладителей в начале процесса охлаждения мяса с диспергированием воды необходимо для обеспечения температур воздуха от 10 до 0 С при его влажности 90-100%.

Минимум рабочей доли охлаждающей

ПЛ ОЩЗДИ ВОЗДУХООХЛ аДИТЕЛ ЕЙ Е мин / Рштатное определен практически максимально возможным перепадом температур воздуха на работающих воэдухоохладителях; определяемым из условия перепада температур в 10 С между воздухом и температурой мяса — для начальной его температуры и температуры воздуха 0 С на выходе из воздухоохладителя..

Максимум рабочей доли площади теплообменной поверхности воздухоохладителей при диспергировании воды определен минимально допустимой температурой поверхности мяса при положительной температуре воздуха на выходе из воэдухоохладителя (порядка 10-12 С) и длительностью процесса охлаждения мяса в целом до достижения в центре бедра температуры от 4 до 0 С, да к тому же снижением усушки в процессе охлаждения. Поэтому максимальная рабочая доля поверхности воздухоохладителей определена перепадом температуры на воздухоохладителе в 5,30С, т. е. воздух выходит иэ воэдухоохладителя при 0 С. а выходит при

5,3 С.

Эта доля составляет max/ Гштати.=3,5/5,3=0,67 или 67 %.

Таким образом, определен диапазон изменения доли рабочей площади воздухоохладителей в пределах 12-67 % площади всех воздухоохладителей в камере на этапе диспергирования воды.

Из этого общего диапазона 12-67 % долей рабочей площади воздухоохладителей оптимальным является диапазон с нижним пределом 0,22 и верхним пределом, обеспечивающим перепад температур на воздухоохладителе не менее. чем в 2 раза

5 больше, чем у прототипа, т, е. 3,50С х 2=7 С, Это условно обеспечивается включением

0,51(между 5 и 4 воздухоохладителями из 9) . общей площади воздухоохладителей. Верхний предел обеспечивает охлаждение по10 верхности мяса до 10 С при включении 5 воздухоохладителей и 12 С при включении

4 воздухоохладителей из 9, находящихся в камере. Кроме того. температура 10-12ОС предотвращает активное развитие микро15 организмов на поверхности мяса.

Начальная температура воздуха в камере перед ее загрузкой 0-10 С определена не только тем, что после оттайки воэдухоохладителей в камере, как правило, достигает20 ся такая температура, но и тем, что на первой стадии при охлаждении парного мяса необходимо поддерживать минимальную разность температур между поверхностью мяса и воздухом для снижения

25 движущей силы усушки. Ниже 0 С нельзя диспергировать воду, выше 10 С вЂ” необходимо будет подогревать воздух камеры после оттайки и затем охлаждать после включения воздухоохладителей. Это при30 водит к ненужной тоате энергии. Температура выше 10 С создает условия нежелательного усиленного развития микробов на поверхности мяса.

На. 1-й стадии невозможно понизить

35 температуру поверхности мяса ниже 10—

12 С, так как при интенсивном охлаждении охлаждающий воздух имеет при этом температуру 0 С. Снизить температуру воздуха ниже 00С невозможно из-эа замерзания воды.

40 Окончание 1-й стадии при температуре выше 10-12 С нежелательно из.-за замедления прохождения мясом интервала опасных в микробиологическом отношении температур. К таким же последствиям приводит и

45 поддержание температуры воздуха на выходе из воздухоохладителей выше 10 С.

Экономический эффект изобретения определен снижением усушки в пределе на

30 по сравнению с прототипом.

50 Формула изобретен ия, Способ охлаждения полутуш мяса, предусматривающий цикличную загрузку парного мяса в камеру, охлаждение воздуха в камере в две стадии с обеспечением омыва55 ния им полутуш с постоянной скоростью до достижения конечной температуры в центре бедра 0-4 С, и выгрузку их из камеры, отличающийся тем, что, с целью снижения усушки мяса, полутуши загружают в камеру с исходной температурой в ней от 0 до 10 С, на первой стадии охлаждения 1746983

10 е ев е ееавваевае

Ю

Параметр

Способ

Прототип Предлагаемый ююююююеа а юе м

30000. *

2 75

Температура воздуха, С, перед зао грузкой

-6 от Одо 10

Температура воздуха, С

0-10 (-2)- ("6) (-3)- ("5) ("1)" (-1 5) на 1-й стадии на 2-й стадии

Продолжительность охлаждения, ч

18

Температура мяса, С

37-39

37-39,начальная после 1-й стадии

10-15 (в 10-12 (на центре бед- поверхности ра) мяса) после 2-й стадии 4 (в центре 0-4 (в толще бедра) мышц) (норма 1,4-1,84)

1,64-2,02 0,94

Усушка Д

0,85

0,6

Расход воздуха, мзУс общий

24,84 . 24,84

Постоянный Нарастающий (Зе9е 5э9э9в9) охлажденный

-13

2,5 (750) Масса диспергиро" ванной воды,Ж (кг

ДлительноеTb диспергирования, ч

2,5"3 температуру воздуха поддерживают в этих . пределах с периодическим распылением на .поверхность полутуш воды в течение 1-3 мин с интервалом 5-30 мин до достижения темпе5

Иасса мяса, кг .30000

Время загрузки,ч 2,75

Скорость воздуха, м/с нагнетания 0,85 средняя у бедра 0,6

Температура кипения хладагента, С -13 ратуры на их поверхности 10-12 С, а на второй стадии температуру воздуха доводят до минус 2 — минус 6 С и поддерживают на этом же уровне.

1746983

Способ

Параметр

Прототип Предлагаемый

Разность температур воздуха при прохождении вохдухоохладителя, С при достижении температуры на поверхности мяса в 15 С >,5

15,3-5,2

3,5 в конце процесса 3,5

Температура поверхности воздухоохладителя," С на участке отво да воздуха (-8)" (-10) (+2)- (-3) (-4,5)-(-6,5) 6,5" 5 3 на участке подвода воздуха (при достижении температуры на поверхности мяса ниже

10 С) Продолжение таблицы 1746983

f8

Составитель И.Шабалина

Редактор Т,Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 2448 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101