3.5. Размораживание пищевых продуктов

Способы размораживания. При размораживании температуру продуктов повышают до температуры, равной криоскопической или выше ее в зависимости от их назначения. Размораживание прово­дят для придания продуктам свойств, близких к свойствам незамо­роженных (свежих) продуктов.

После размораживания некоторые продукты подвергают даль­нейшей переработке (мясо, рыба), используют при производстве различных других продуктов (яичный меланж, овощи, творог) или употребляют как готовые продукты питания (ягоды, зелень, кулинарные изделия, вторые замороженные блюда и т. п.) в первых двух случаях конечная температура продуктов в среднем со­ставляет от -1 до

192

+1°С. В последнем случае при размораживании продуктов, не требующих подогрева перед их употреблением (яго­ды, плоды, зелень), их нагревают до температуры окружающей среды, а при размораживании продуктов, которые необходимо по­догреть перед их употреблением (кулинарные изделия, вторые за­мороженные блюда), их нагревают до 70°С. Процессы разморажи­вания и подогрева замороженных блюд и кулинарных изделий до температуры готовности могут осуществляться отдельно или могут быть совмещены в один процесс. При размораживании продуктов, для которых необходима полная кулинарная обработка (полуфаб­рикаты, рыбные филе и палочки, овощи), в большинстве случаев процессы размораживания и варки совмещают, конечная же темпе­ратура обработки должна быть равна температуре, при которой продукты полностью готовы к употреблению.

Способы размораживания пищевых продуктов подразделяются на две основные группы: а) способы, при которых разморажива­ние продуктов происходит в результате передачи теплоты от внеш­них источников к поверхности, а затем к внутренним слоям размо­раживаемых продуктов (способы размораживания с применением поверхностного нагрева) б) способы, при которых подвод тепло­ты происходит во всем объеме размораживаемого продукта (спо­собы размораживания с применением объемного нагрева).

К способам размораживания продуктов с применением поверх­ностного нагрева относятся способы обработки в воздушной среде, в жидких средах, паром, с использованием нагретых поверхностей (через теплопередающую стенку). К способам размораживания продуктов с применением объемного нагрева относятся способы размораживания в электрическом поле. При этом подводимая электрическая энергия (токи сверхвысокой, высокой и промышлен­ной частоты) превращается в тепловую во всем объеме размора­живаемого продукта.

Известны три основных способа размораживания в электри­ческом поле: с применением микроволнового, диэлектрического и электроконтактного нагрева. При микроволновом размораживании одновременному и равномерному нагреву с помощью электромаг­нитного поля СВЧ подвергаются все частицы продукта (если про­дукт является однородным), и процесс теплопроводности отсутст­вует. В связи с этим микроволновое размораживание обладает са­мой высокой степенью равномерности нагрева продуктов по всему объему. Степень равномерности тем выше, чем больше однород­ность состава продукта и количество содержащейся в продукте во­ды. При микроволновом размораживании продукты можно обра­батывать в упаковочных материалах, если они обладают соответ­ствующими диэлектрическими свойствами (полиэтилен, полисти­рол, ламинированный картон). Диэлектрическое и электроконтакт­ное размораживание с применением токов высокой и промышлен­ной частоты применяют значительно реже, чем микроволновое размораживание.

1430. 103

Кроме описанных способов размораживания пищевых продук­тов применяют комбинированные способы, при которых использу­ют поверхностный и объемный нагрев (размораживание с приме­нением воздушной среды и микроволнового нагрева, жидких сред и диэлектрического нагрева и т. п.).

На практике чаще всего применяют способы размораживания с применением поверхностного нагрева, как наиболее легко осу­ществимые, «в меньшей степени - комбинированные способы, ре­же - способы размораживания с применением объемного нагрева. Последние осуществляются значительно быстрее, но характеризу­ются повышенными расходами энергии, при этом расход энергии в 8...10 раз больше, чем при размораживании с применением по­верхностного нагрева. Кроме того, установки размораживания с применением объемного нагрева сложны по конструкции и требу­ют высококвалифицированного обслуживания. Ниже приведены способы размораживания, применяемые при обработке различных пищевых продуктов.

Мясные полутуши размораживают в основном в воздушной сре­де. Режимы размораживания полутуш, получившие наиболее ши­рокое практическое применение, приведены в табл. 3.7.

Таблица 3.7

Назначение режима раз-мораживания	Температу­ра, °С	Скорость движения воздуха, м/с	Продолжи­тельность про­цесса для говяжьих полутуш, ч
Производство фасованного мя-са и полуфабрикатов Колбасное производство: способ Гипромясо способ ВНИИМПа	6...8 16...18 20...22	0,2...0,3 1...2 0,2.. 0,3 1...2	42...44 28...30 24...30 12...16

Примечание. При всех режимах относительная влажность воздуха φ=90...95%.

Способы, разработанные Государственным институтом по про­ектированию предприятий мясной промышленности и Всесоюзным научно-исследовательским институтом мясной промышленности, по­лучили самое широкое применение на мясоперерабатывающих предприятиях ввиду наименьшей продолжительности процесса и со­кращения потерь массы продукта (примерно на 25...30%) по срав­нению со способами размораживания мяса при пониженных тем­пературах воздушной среды (до 8°С).

Разработаны также способы двух- и трехстадийного размора­живания мясных полутуш, предусматривающие переменные режи­мы обработки. При двухстадийном размораживании применяют по­вышенную температуру воздушной среды на первой стадии обра­ботки (t₁ = 30... 35°С). При этом относительная влажность воздуха φ₁ = 85...90%, а скорость его движения ω₁ = 2...2,5 м/с. При достиже­нии на поверхности мяса температуры, равной температуре точки росы циркулирующего воздуха, размораживание осуществляют при температуре t₂ = 20...22°C и относительной

194

влажности φ₂ = 90...95%. При этом скорость воздушной среды может оставаться постоянной или изменяться с понижением до значения ω₂=0,2...0,3 м/с.

При трехстадийном размораживании мясных полутуш в начале процесса применяется также повышенная разность температур между воздухом и поверхностью мяса (до 50...60°С). При этом относительная влажность воздуха является достаточно низкой и не превышает 60%, а его циркуляция интенсивной - скорость дви­жения ω = 4 5 м/с. Несмотря на это, на первой стадии разморажи­вания обычно не удается избежать конденсации влаги на поверх­ности полутуш. Однако влага, сконденсировавшаяся из воздуха, вследствие интенсивной циркуляции испаряется относительно бы­стро (продолжительность периода конденсации не превышает 1...1,5 ч). Первая стадия заканчивается при достижении на по­верхности мяса температуры, равной криоскопической. На второй стадии температура воздуха остается повышенной, а скорость дви­жения уменьшается до 2...2,5 м/с. При достижении на поверхности мяса температуры, равной температуре точки росы циркулирующе­го воздуха, его температуру поддерживают на уровне 20°С, а от­носительную влажность повышают и поддерживают в пределах 90...95%. На этой стадии обработки происходит собственно раз­мораживание и выравнивание температур во всем объеме полутуш.

Способы обработки с применением переменных режимов воздуш­ной среды позволяют сократить продолжительность процесса не менее чем на 30...40%, а также уменьшить потери массы продук­та не менее чем в 1,5 раза или полностью их ликвидировать.

При размораживании мясных полутуш в воздушной среде допол­нительно применяют ультрафиолетовое излучение с целью умень­шения бактериальной обсемененности мяса. Бактерицидный эф­фект ультрафиолетового излучения зависит от параметров воздуш­ной среды. При относительной влажности среды выше 60% бак­терицидный эффект несколько снижается, что объясняется частич­ным отражением ультрафиолетовых лучей от образующейся на поверхности полутуш пленки воды. Несмотря на это, эффект от применения источников ультрафиолетового излучения при размора­живании мяса в воздушной среде неоценим, особенно для мясопе­рерабатывающих заводов и комбинатов, где все мясное сырье (мяс­ные полутуши, четвертины, отрубы, блоки) подвергается размора­живанию.

Обычно бактериальная обсемененность поверхности мяса, размороженного в воздушной среде при контролируемых парамет­рах, с применением ультрафиолетового излучения в десятки - сот­ни раз (а в отдельных случаях даже в тысячи раз) меньше бакте­риальной обсемененности замороженного мяса, поступившего на размораживание.

Известен также способ размораживания мясных полутуш, чет­вертин и отрубов в вакууме. Способ основан на использовании скрытой теплоты конденсации пара при температурах, не вызываю­щих каких-либо изменений на поверхности мяса. При

7* 195

размораживании указанных продуктов температуру среды поддерживают на уровне от 15 до 20°С, а давление - не более 2,8 кПа. Одним из ос­новных достоинств размораживания в вакууме является относитель­но высокий коэффициент теплоотдачи. Если при размораживании мяса в воздушной среде коэффициент теплоотдачи а в среднем составляет 15...45 Вт/(м²-К), то при размораживании мяса в ва­кууме а не ниже 100...200 Вт/(м²·К). Это объясняется повышен­ными значениями, а при конденсации водяного пара в вакууме. Пар при вакуумном размораживании получают в специальном парооб­разователе. Температура пара, образующегося в вакууме, соответ­ствует равновесному давлению пара, поэтому при поддержании за­данного давления среды автоматически поддерживается заданная температура продукта. При этом достигается равномерное размора­живание и отсутствие потерь массы продукта. Практического при­менения способ размораживания мясных полутуш и четвертин в вакууме пока не имеет.

Мясные блоки размораживают в воздушной среде, с применени­ем жидких сред и в вакууме. Конечная температура разморожен­ных мясных блоков в среднем составляет от -3 до 0°С.

Наибольшее распространение на мясоперерабатывающих пред­приятиях получили способы размораживания мясных блоков в воз­душной среде. При этом параметры среды составляют: t=8...16°С, φ=90...95%, ω=0,5...2 м/с. Продолжительность размораживания блоков толщиной 120 мм при указанных параметрах среды не пре­вышает 20 ч.

Значительно реже применяют размораживание мясных блоков в жидких средах и в вакууме. При размораживании в жидких сре­дах чаще всего применяют воду, погружая продукт в нее или оро­шая его разбрызгиваемой водой. Блоки размораживают в упако­ванном виде в полимерных мешках для исключения непосредствен­ного контакта с водой и сохранения их качества.

Для размораживания мясных блоков в вакууме применяют те же параметры среды, что и при размораживании мясных полутуш и четвертин. В этом случае продолжительность процесса сокраща­ется в 1,5...2 раза по сравнению с продолжительностью размо­раживания блоков в воздушной среде.

Мясные блоки размораживают также в электрическом поле с применением микроволнового нагрева.

Тушки птицы размораживают в воздушной среде, в жидких сре­дах и вакууме. В воздушной среде тушки птицы размораживают с применением режимов, аналогичных режимам обработки мясных блоков. Продолжительность процесса при t=15°С, φ= 90% и ω = 2 м/с в среднем составляет 4 ч. При размораживании тушек пти­цы (в упакованном виде) водой применяют способы обработки погружением или орошением. При погружении рекомендуется при­менять скорость циркуляции воды не более 0,3 м/с. Температура воды при погружении и орошении обычно не превышает 25° С. Наи­лучшее качество размороженных тушек птицы достигается при размораживании их погружением в воду с температурой от 5 до 15°С.

196

Продолжительность процесса в среднем равна 2... 3,5 ч.

Блоки сливочного масла размораживают в воздушной среде при температуре 10...12°С и относительной влажности 55...60%. При указанных параметрах воздушной среды продукт размораживается за 4...5 сут. При этом достигается относительно быстрое испаре­ние инея с поверхности упаковки блоков и предохранение продукта от плесневения.

Блоки творога размораживают в воздушной среде, а также с по­мощью жидких теплоносителей, циркулирующих через теплопередающую стенку. В воздушной среде творог размораживают при от­носительно высокой температуре (от 35 до 40°С) и скорости дви­жения (3...4 м/с) воздушного потока во избежание ухудшения ка­чественных показателей продукта (особенно в поверхностном слое), имеющего место при медленных способах размораживания. При размораживании с применением жидких теплоносителей (через теплопередающую стенку) применяют воду или рассол, подогретые до 40...50°С. Конечная температура творога в среднем составляет 0°С.

Рыбу размораживают в воздушной среде, в жидких средах, в электрическом поле и вакууме. Конечная температура рыбы после размораживания в среднем равна 0°С При размораживании в воз­душной среде поддерживают температуру от 8 до 10°С, а относи­тельную влажность на уровне 90...95%. Во избежание порчи про­дукта продолжительность размораживания рыбы в воздушной сре­де не должна превышать 24... 28 ч. Известны также способы раз­мораживания рыбы, герметично упакованной в пакеты, воздухом, диоксидом углерода или азотом под избыточным давлением до 1,8 МПа.

Наиболее широкое распространение получили способы размо­раживания рыбы водой. По сравнению с воздухом у воды как теп­лоносителя есть следующие преимущества: относительно большая теплоемкость воды позволяет сократить расходы циркулирующей воды, а высокие коэффициент теплопроводности и плотность спо­собствуют увеличению коэффициента теплоотдачи от теплопередающей среды к размораживаемому продукту. При этом продолжи­тельность процесса сокращается не менее чем в 3...5 раз по срав­нению с размораживанием рыбы в воздушной среде. Для интенси­фикации процесса обработки водой дополнительно применяют так­же различные методы механического воздействия на разморажи­ваемые продукты (покачивание, вибрация, удар, барботирование воды сжатым воздухом).

Недостатками размораживания водой являются некоторое ухудшение качества продукта в результате непосредственного кон­такта с циркулирующей водой, загрязнение окружающей среды во­дорастворимыми белками и относительно большой расход воды.

При размораживании блоков рыбы в электрическом поле при­меняют микроволновой, диэлектрический и электроконтактный на­грев.

197

П лоды и овощи размораживают в воздушной среде при темпера­туре около 15°С. Продолжительность процесса в среднем состав­ляет 3 ч. Для быстрого размораживания плодов применяют также Заливку их горячим сиропом или желе, имеющим температуру около 70°С, при этом продолжительность размораживания до тем­пературы окружающей среды не превышает 30 мин. Размороженные таким способом плоды полностью готовы к употреблению, их аромат и выделяющиеся соки максимально сохраняются.

Известны также способы размораживания плодов, замороженных в полиэтиленовых пакетах, преду­сматривающие микроволновой на­грев, а также нагрев погружением в теплую воду, если продукты пред­назначены для использования их при производстве компотов.

З

Рис. 3.63, Схемы камер размо­раживания с боковыми (а) и нижним (б) воздухораспреде­лением:

1 - камера размораживания: 2 - боковой воздухораспредели-тельный канал; 3 - приточный воздуховод; 4 – центробежный вентилятор; 5 – воздухообра-батывающий агрегат; 6 – нижний воздухораспредели-тельный канал

амороженные блюда перед употреблением размораживают и подогревают до 70°С. В зависимо­сти от вида блюд и их упаковки применяют размораживание и подогрев в кипящей воде, в потоке го­рячего воздуха, имеющего естест­венную или принудительную цир­куляцию, и микроволновой нагрев. Оборудование для разморажи­вания пищевых продуктов. Камеры и туннели для размораживания мяс­ных полутуш конструктивно выпол­няют аналогично камерам и тунне­лям охлаждения, схемы, которых приведены па рис. 3.1. Отличие ка­мер и туннелей размораживания за­ключается в оборудовании, предназ­наченном для тепловлажностной об­работки воздуха. Исключение составляют камеры с воздушно-ра­диационной системой, применяемые только для охлаждения и замо­раживания мясных полутуш.

Кроме камер и туннелей, схемы которых приведены на рис. 3.1, для размораживания мясных полутуш применяют также камеры с боковым и нижним воздухораспределением (рис. 3.63).

В качестве оборудования для тепловлажностной обработки воз­духа при размораживании мясных полутуш применяют отдельные устройства для нагревания и увлажнения воздуха, а также единые воздухообрабатывающие агрегаты, предназначенные для централи­зованной подготовки воздуха. Для нагревания воздуха применяют паровые и водяные воздухонагреватели. Регулирование теплопроизводительности паровых воздухонагревателей не обеспечивает за­данной

198

точности поддержания температурного режима разморажи­вания, поэтому предпочтительна установка водяных воздухонагре­вателей, имеющих не менее двух-трех секции подогрева для более гибкого регулирования температурного режима на различных ста­диях размораживания мяса.

Для увлажнения воздуха применяют форсунки тонкого распыле­ния воды, устанавливаемые непосредственно в камерах разморажи­вания, а также паровые увлажнители, подающие пар в камеру ув­лажнения воздухообрабатывающего агрегата, в приточный возду­ховод, в воздухораспределительные каналы пли в воздушную струю, выходящую из распределительных устройств. При увлажнении воз­духа водой применяют пневматические форсунки, осуществляющие тонкое распыление, при котором разбрызгиваемая вода испаряется без остатка. Воду подводят от общей водопроводной магистрали предприятия, а сжатый воздух - от воздушной компрессорной. Обычно расход сжатого воздуха одной форсункой составляет (0,97...1,25) 10^-3 кгс при избыточном давлении 100...150 кПа. Про­изводительность одной форсунки по воде равна (0,6...1,3) 10^-3 кг/с и зависит от ее конструкции и диаметра выходного отверстия.

При увлажнении воздуха паром применяют неавтономные па­ровые увлажнители, выполненные в виде перфорированных трубо­проводов и потребляющие пар от паровой магистрали предприятия или парогенератора, и автономные паровые увлажнители, выраба­тывающие пар с помощью терморадиационных излучателей (терморадиационные увлажнители). Схемы размещения паровых увлаж­нителей в камерах размораживания мясных полутуш приведены на рис. 3.64. Во избежание попадания конденсата в зону размеще­ния продукта паропроводы прокладывают с уклоном 0,005 в сторо­ну, противоположную движению пара. В качестве воздухообрабатывающих агрегатов применяют неавтономные секционные и авто­номные шкафные кондиционеры, а также агрегатные кондиционеры конструкции ВНИКТИхолодпром.

Для размораживания мясных и молочных продуктов (мясных блоков, тушек птицы, блоков сливочного масла, блоков и брикетов творога и меланжа, упакованных мясных полуфабрикатов и т. п.) в основном применяют аппараты, схемы которых приведены на рис. 3.2.

При размораживании блоков рыбы в воздушной среде приме­няют камеры и аппараты периодического действия, схемы которых приведены на рис. 3.1 и 3.2, г, д. Кроме того, для размораживания блоков рыбы, мяса и других продуктов применяют аппараты непре­рывного действия с перемещением размораживаемых блоков на конвейерах различных конструкций.

На рис. 3.65, а приведена схема аппарата туннельного типа с продольным движением воздушного потока.

Для ускорения размораживания рыбы в воздушной среде при­меняют интенсивную циркуляцию (ω до 4...5 м/с), повышенную влажность, вибрацию, а также повышенное давление. Кроме того, применяют установку электронагрева-

199

Рис. 3.64. Схемы размещения паровых увлажнителей в камерах размораживания мясных полутуш;

а, б - в воздухообрабатывающем агрегате; в - в приточном воздуховоде; г, д - в воздухораспределительном канале; е - непосредственно в камере размораживания; 1 - камера увлажнения; 2- увлажнитель перфорированный неавтономный; 3 - вентилятор; 4 - приточ­ный воздуховод; 5 - увлажнитель терморадиационный автономный; 6 - воздухораспредели­тельный канал; 7 - каплеотделитель: 8 - сопло; 9 - отверстия для подачи пара; 10 - смесительная капера; 11 - камера размораживания; I - воздух; II - пар, III – паровоздушная смесь

тельных элементов непосред­ственно в зоне размещения продукта (совместный теплообмен кон­векцией и излучением), а также наложение поля токов сверхвысокой частоты (микроволновой нагрев).

Установки с применением принудительной циркуляции воздуха и электро- или микроволнового нагрева применяют, как правило, для размораживания и одновре­менного нагревания продуктов.

Д ля размораживания и одно­временного нагревания рыбного филе потоком воздуха и электро­нагревательными элементами применяют аппараты шкафного типа (рис. 3.65, о), в которых осевой вентилятор подает горя­чий воздух к продукту через сет­чатые полки. На полках разме­щают противни с продуктом, а нагревательные элементы уста­навливают в воздушном канале и между полками.

И

Рис. 3.65. Схемы аппаратов для размораживания рыбы в воздуш­ной среде:

a - туннельного типа; б - шкафного типа; 1 - корпус; 2 - направляющим; канал; 3 - вентилятор: 4 - паровой увлаж-нитель; 5 – поверхностный возду­хонагреватель; 6 - кон-вейер; 7 - полки с продуктом; 8 – электронагревательные элементы

звестны также аппараты комбинированного типа, в кото­рых рыбу размораживают возду­хом и водой. Брикеты мороже­ной рыбы вначале движутся в зоне обдува воздушным потоком в течение 5...15 мин, затем в те­чение 30...35 мин проходят через зону интенсивного орошения во­дой, после орошения они погру­жаются в ванну с водой и пере­мещаются в воде в течение 20 ...30 мни, при этом осуществляется барботирование воды сжатым воздухом и паром, в результате чего создается максимальный эф­фект кавитации воды и достигается ускорение процесса не менее чем вдвое по сравнению с продолжительностью размораживания в неподвижной воде. При размораживании рыбы водой применяют аппараты погружного и просительного типа. В аппаратах погруж­ного типа применяют проточную и непроточную воду, а также рас­сол. При использовании проточной воды рыба одновременно промы­вается. В случае использования непроточной воды отношение мас­сы рыбы к массе воды в среднем должно составлять не менее 1:4 или 1:5.

На рис. 3.66, а, б приведены схемы аппаратов погружного типа, предназначенных для размораживания блоков рыбы водой с ис­пользованием барботирования сжатым воздухом (рис. 3.66, а) и совместного барботирования сжатым воздухом и паром (рис. 3.66, б). Аппарат с барботированием сжатым воздухом (см. рис. 3.66, а) дополнительно оборудован камерой увлажнения, где

201

упакованные мороженые блоки увлажняются с помощью ороситель­ного устройства, а затем освобождаются от упаковочного материа­ла. Ванна аппарата оснащена решетками с параллельными пруть­ями, через которые рыба, отделившаяся от блока, поступает на рабочий транспортер.

На рис. 3.66, в приведена схема аппарата погружного типа, предназначенного для размораживания блоков рыбы рассолом. При размораживании рыбы одновременно осуществляется ее посол. В аппарате такого типа обрабатывают рыбу, направляемую на производство копченых изделий (тюлька, килька и т. п.). Для ин­тенсификации процесса аппарат оборудован вибратором, а для ме­ханического отделения рыбы от блоков и подачи ее к транспортеру выгрузки - лопастными вертушками.

Аппараты оросительного типа могут быть с горизонтальным и вертикальным расположением транспортеров для перемещения продукта (рис. 3.66, г).

В аппарате оросительного типа горизонтально расположенные транспортеры имеют небольшой наклон в сторону, противополож­ную перемещению продукта. Такое расположение транспортеров создает противоточное движение продукта и пленки стекающей во­ды и способствует интенсификации процесса. В аппаратах ороси­тельного типа с вертикальным расположением транспортера по­следний выполнен зигзагообразно, и продукт движется снизу вверх, а разбрызгиваемая вода - сверху вниз.

Аппараты оросительного типа характеризуются наибольшей скоростью размораживания, но отличаются значительными расхо­дами воды.

Для уменьшения расходов воды на тепловую обработку продук­та применяют аппараты оросительно-погружного типа с примене­нием барботирования воды паром и сжатым воздухом. На рис. 3.66, д приведена схема аппарата оросительно-погружного ти­па, оборудованного транспортером с кассетами и вибролотком. Блок мороженой рыбы с загрузочного стола подают в кассету верх­него транспортера. Кассеты изготовлены разборными в виде скобообразных кронштейнов. В момент поступления блока кронштейны кассеты раскрыты. При переходе цепи транспортера на прямоли­нейный участок кассета закрывается, а блок из горизонтального положения переходит в вертикальное. На прямолинейном участке транспортера блоки в кассетах подвергаются интенсивному ороше­нию водой, подаваемой из орошающего устройства. Орошающее устройство снабжено конусными обтекателями с каплеобразными вершинами, способствующими образованию водяной пленки по пе­риметру блоков. Обтекатели выполнены подвижными для регули­ровании расхода подаваемой воды. При повороте транспортера кас­сеты с блоками поворачиваются относительно первоначального положения на 180. В этом положении блоки также орошаются во­дой до момента перемещения их до криволинейного участка транс­портера. При движении кассет по криволинейному участку кронштейны откидываются, и блоки выпадают на

202

Рис. 3.66. Схемы аппаратов для размораживания рыбы водой:

а, б, в – погружного типа; г – оросительного типа; д – оросительно-погружного типа; 1 – камера увлажнения; 2 – оросительное устройство; 3 – транспортер загрузки; 4 – решетка; 5 – ванна с водой; 6 – транспортер выгрузки; 7 – сопло; 8 – трубопровод сжатого воздуха; 9 – нагреватель; 10 – насос; 11-фильтр; 12-бак; 13 – рабочий транспортер; 14 – барботер; 15 – продукт; 16 – сетка; 17 – вибратор; 18 – лопастная вертушка; 19 – поддон; 20 – конусный обтекатель; 21 – транспортер с кассетами; 22 – выталкиватель; 23 - вибролоток

203

нижний транспортер. Если блок остался о кассете, то упоры выталкивателя сбрасывают его на вибролоток. На вибролотке блоки распадаются. Дополни­тельно тепловой обработке рыба подвергается на нижнем транспор­тере, который погружен в ванну с водой.

А ппараты оросительно-погружного типа изготовляют также с двумя зонами орошения: водой температурой 35...40°С и 18...20°С. Каждая зона имеет свою ванну, оборудованную цепным кон­вейером с вибратором, а также системой циркуляции и подогрева воды До заданной температуры. Ценной конвейер оснащен перфо­рированными ковшами, в которые загружают мороженую рыбу.

Рис. 3.67. Схема аппарата дли раз­мораживания блоков рыбы, мяса и других продуктов в вакууме:

1 - герметичная камера; 2 - тележки с продуктом: 3 - вакуум-линия; 4 - предохранительный клапан: 5 - откидная крышка; 6 - поддон: 7 - линия подачи пара

Вибрация ковшей способствует более интенсивному распадению размораживаемых блоков.

Установки для размораживания блоков рыбы, мяса, плодов, овощей и других продуктов токами сверхвысокой и высокой частоты представляют собой аппараты туннельного типа, в состав которых входит ленточный транспортер для перемещения продукта и уст­ройства для получения СВЧ- и ВЧ-энергии. При прохождении че­рез продукт электромагнитных волн происходит частичное погло­щение энергии волны и преобразование ее в тепловую энергию. Ко­нечную температуру размораживаемого продукта можно регули­ровать подачей определенного количества СВЧ- и ВЧ-энергии в ра­бочую камеру туннеля с помощью регулирующего устройства, но более удобным является регулирование времени выдержки путем изменения скорости движения конвейера.

Установка для размораживания блоков рыбы, мяса и других продуктов в вакууме (рис. 3.67) состоит из герметичной камеры с откидными крышками, вакуум-насоса, ванны с водой и паропровода. Давление в камере около 2,4 кПа (при 20°С) создается двух­ступенчатым водокольцевым вакуум-насосом. Для создания дав­ления примерно 0,03 кПа (при 6°С) применяют воздушный эжек­тор, соединенный с вакуум-насосом, а для создания давления око­ло 0,83 кПа (при 4°С) воздушный эжектор заменяют на паровой. Насыщенную паровую среду в камере создают путем подогрева во­ды в ванне паром или путем прямой подачи (инжекции) пара в камеру. В результате размораживание осуществляют в среде ука­занного выше давления при температуре не более 20°С и относи­тельной влажности 100%. При таких параметрах среды создаются равномерные условия тепловой обработки продуктов и отсутству-

204

ют явления перегрева, которые могут иметь место при разморажи­вании в воздушной среде. Достигается также ускорение процесса по сравнению с размораживанием в воздушной среде. Например, блоки трески толщиной 100 мм размораживают за 4,5 ч (при 20°С), а при размораживании в воздушной среде - за 6...8 ч в зависи­мости от скорости движения воздуха.

Для размораживания и подогрева упакованных быстрозаморо­женных пищевых продуктов, в том числе готовых блюд из рыбы, мяса, крабов, а также полуфабрикатов, кулинарных изделий, овощей, фруктов и т. п., применяют аппараты тепловой обра­ботки в воздушной, газовой, паровоздушной и паровой среде и аппараты с инфракрасным и микроволновым нагревом. Продукты обрабатывают в упаковочных материалах, устойчивых к отрицатель­ным и высоким положительным температурам (до 200°С). Аппара­ты для указанной тепловой обработки подразделяют на аппараты периодического и непрерывного действии, выполненные в виде ка­мер, туннелей, шкафов и печей. Обработка продуктов осуществля­ется с принудительной циркуляцией теплопередающей среды или без нее.

В аппаратах с принудительной циркуляцией теплопередающей среды теплота продукту передается конвекцией (воздушная и па­ровоздушная среда), а также конвекцией и радиацией (воздушная среда; нагрев среды и продукта осуществляется электронагрева­тельными элементами, лампами инфракрасного излучения, устрой­ствами микроволнового нагрева, теплопередающими трубками, внутри которых циркулирует теплоноситель). Применение прину­дительной циркуляции воздушной и паровоздушной среды способ­ствует ускорению процесса на 40% и более, поэтому в промышлен­ном производстве аппараты с принудительной циркуляцией приме­няют гораздо чаще, чем аппараты с естественной циркуляцией.

Из аппаратов с электрообогревом наиболее широко применя­ются аппараты с микроволновым нагревом. В связи со значитель­ной скоростью процесса такие аппараты оборудуют устройством импульсного управления системой нагревания с целью выравни­вания температуры по объему обрабатываемых продуктов, а так­же исключения перегрева их поверхности. Достоинствами аппаратов являются компактность, доступность автоматизации и хороший то­варный вид размороженных продуктов. Недостаток таких аппара­тов - повышенный расход электроэнергии в сложность электрон­ной системы управления. Кроме того, с целью достижения равно­мерности размораживания в таких аппаратах желательно размо­раживать продукты только правильной геометрической формы.

Схемы аппаратов для размораживания и подогрева продуктов в паровоздушной среде приведены на рис. 3.68, а, б. Аппараты име­ют теплоизолированный корпус, который оборудован вертикальным (рис. 3.68, а) или горизонтальным (рис. 3.68,6) направляющим каналом для создания заданного направления циркуляции паровоз­душной среды. Необходимое количество пара подастся в воздуш-

205

ную среду с помощью ванны с водой, оборудованной нагреватель­ными элементами. Заданные параметры циркулирующей среды под­держиваются путем программного включения устройства для на­гревания, установленного в направляющем канале, и нагреватель­ных элементов, установленных в ванне с водой.

Р ис. 3.68. Схемы аппаратов для размораживания и подогрева готовых за­мороженных блюд и кулинарных из­делий:

а, 6 - в паровоздушной среде; в - с ком­бинированным энергоподводом; 1 - направ­ляющий канал; 2 – теплоизоли-рованный корпус; 3 - нагревательный элемент; 4 - вентилятор; 5 - стеллажи; 6 - ванна с водой; 7 - продукт; 8, 10 - заслонки; 9 -волновод: 11 - трубопровод подачи тепло­носителя; 12 — лампы инфракрасною излучения; 13 - рабочий канал; 14 - ленточный конвейер; А, Г - зоны микроволнового нагрева: Б - зона циркуляции теплоносителя; В - зона инфракрасного излучения

Для размораживания и подогрева продуктов в воздушной среде с использованием принудительной циркуляции и электрообогрева применяют аппараты, схема которых подобна схеме, приведенной на рис. 3.65,6. Такие аппараты оборудуют импульсной системой энергоподвода. Длительность циклов подачи энергии и интервалов, между импульсами контролируется автоматическими средствами по заданной программе. Программа управления энергоподводом изменяется в зависимости от толщины и свойств продукта. При включении нагревательных элементов температура поверхностного слоя продуктов быстро повышается. В периоды, когда нагрева­тельные элементы, расположенные в зоне размещения продукта, отключены, теплота передается от поверхностных слоев продукта к внутренним, и температура поверхностных слоев понижается, не­смотря на то, что температура воздуха в камере поддерживается на заданном уровне. Чтобы предотвратить повышенно температуры продукта, аппараты дополнительно оборудуют охлаждающей сис­темой, позволяющей более точно регулировать температуру воздуха на заданном уровне. Кроме того, охлаждающая система

206

позволяет хранить замороженные продукты при отрицательной тем­пературе, а размороженные - при низкой положительной темпера­туре (4... 6°С).

Аппараты для размораживания и подогрева продуктов в воз­душной среде с использованием принудительной циркуляции и электрообогрева также выполняют в виде аппаратов конвейерного типа. В таких аппаратах предусматривают программное управле­ние конвейером, позволяющее регулировать продолжительность тепловой обработки продуктов, при этом устройства для подвода теплоты (трубчатые нагревательные элементы или кварцевые из­лучатели) располагают над и под конвейером. Теплота от верхних нагревателей поступает через экран и передается продукту сверху, а теплота от нижних нагревателей подается к продукту через лен­ту конвейеров, причем нагреватели, расположенные над конвейе­ром, размещают на различной высоте от продуктов в зависимости от их вида и необходимой интенсивности тепловой обработки.

Для размораживания и подогрева готовых к употреблению пи­щевых продуктов и замороженных блюд применяют также аппара­ты с позонной обработкой. Продукты подвергают тепловой обра­ботке последовательно в различных зонах путем микроволнового нагрева, инфракрасного излучения и циркуляции теплоносителя. Аппараты разделены на рабочие зоны Л, Б, В и Г (рис. 3.68, в). Размораживаемый продукт движется по рабочему каналу на лен­точном конвейере. Лента конвейера изготовлена из материала, про­пускающего высокочастотное электромагнитное излучение.

В зоне А продукт размораживается с помощью высокоча­стотной энергии. Во время обработки продукта в зоне Л доступ в нее перекрывается заслонками, что предотвращает утечку электро­магнитной энергии.

В зоне Б заданная температура поддерживается с помощью жидкого теплоносителя, в зоне В - лампами инфракрасного излу­чения.

Последняя стадия тепловой обработки происходит в зоне Г, вы­полненной аналогично зоне Л. В зависимости от вида обрабатывае­мых продуктов и заданной конечной температуры их обработку можно производить не во всех зонах, а выборочно.

Методы расчета. При размораживании к мороженым продук­там подводится теплота, количество которой зависит от удельной теплоты размораживания и массы продукта. Удельная теплота раз­мораживания в свою очередь зависит от начальной и конечной тем­пературы продукта и количества содержащейся в нем воды. На­пример, при размораживании от -20 до 0°С 1 кг молока удельная теплота равна 317,8 кДж, фруктов -271,7 кДж, сливочного масла с содержанием 13% воды - 95 кДж.

Продолжительность размораживания продуктов при обработке их в одном и том же интервале температур зависит от способа пе­редачи теплоты. Процессы, передача теплоты в которых осуществ­ляется с использованием поверхностного нагрева продуктов (путем теплообмена между поверхностью продукта и теплопере-

207

дающей средой, а затем путем теплопроводности от поверхности к внутрен­ним слоям продукта), характеризуются продолжительностью, вы­раженной сутками и часами, в то время как процессы разморажи­вания с объемным нагревом продукта характеризуются продолжи­тельностью, измеряемой минутами.

Продолжительность процессов размораживания с использова­нием объемного нагрева продуктов зависит от их размеров и элек­трофизических характеристик, а также от частоты и напряжения электрического поля. Продолжительность процессов разморажива­ния с использованием поверхностного нагрева продуктов зависит от их размеров, теплопроводности и теплоты фазового перехода, а так­же от температуры, скорости движения и вида теплопередающей среды (воздух, вода, рассолы, растворы).

Продолжительность размораживания продуктов в воздушной среде (с) рассчитывают по формуле, рекомендуемой Г. Б. Чижовым:

τ= (3.20)

где q - теплота фазового перехода, Дж/кг; ρ_пр - плотность продук­та, кг/м³; l - половина определяющего размера (половина толщи­ны пластины), м; t_с - температура воздушной среды, °С; λ_пр - ко­эффициент теплопроводности размороженного продукта, Вт/(м·К); α - коэффициент теплоотдачи от воздушной среды к поверхности продукта, Вт/(м²·К); Ф - фактор формы, учитывающий отличие формы продукта от пластины; т_τ - коэффициент, учитывающий продолжительность процесса при изменении температуры продукта от начальной до криоскопической и от криоскопической до конеч­ной.

Теплота фазового перехода

q=W

где W - содержание воды в продукте, доли единицы; ω - количе­ство вымороженной воды, доли единицы; r_л - скрытая теплота льдообразования, Дж/кг.

Продолжительность размораживания в воздушной среде про­дуктов, имеющих форму пластины, рассчитывают по формуле (3.20) без учета коэффициента Ф.

Для продуктов, имеющих неправильную геометрическую форму, приближающуюся к шару, можно в формулу (3.20) подставить среднее значение половины диаметра продукта d_пр вместо l:

d_пр=1,24 ,

где V_пр — объем продукта, м³.

Коэффициент теплоотдачи α ориентировочно определяют по формулам (3.1 а) и (3.1 б). Для расчета коэффициента теплоотдачи от поверхности мясных полутуш к воздуху, подаваемому струями, направленными сверху вниз, применяют зависимость (3.9), в которой за определяющий размер принимают толщину бедрен-

208

ной ча­сти. Критерий Рейнольдса рассчитывают с учетом скорости движе­ния воздуха в зоне расположения бедренных частей полутуш. Теплофизические константы воздуха принимают по средней тем­пературе воздуха, омывающего полутушу.

Рис. 3.69. Номограммы для определения продолжительности размораживания мясных полутуш при различной температуре воздуха:

а - поверх постного слоя бедренной части: б - внутренних слоев (центра) бедренной части; 1 - при t=6°С; 2 - при t = 10° С; 3 - при t=16° С; 4 - при t=20С; 5 - при t=25° С

Продолжительность размораживания мясных полутуш в воз­душной среде можно определить также с помощью номограмм, ре­комендуемых А. М. Бражниковым (рис. 3.69). Номограммы преду­сматривают определение Bi и Fo для замороженного и разморожен­ного мяса:

Bi₃= ; Bi=

Fo₃= (3.21)

Fo= (3.22)

где Bi₃ - критерий Био для замороженного мяса; λ_пр.з - коэффи­циент теплопроводности замороженного мяса, Вт/(м·К); δ - тол­щина бедренной части полутуши, м; Bi - критерий Био для раз мороженного мяса; λ_пр - коэффициент теп-

209

лопроводности разморо­женного мяса, Вт/(м·К); Fo₃ - критерий Фурье для замороженного мяса; α_пр.з - коэффициент температуропроводности замороженного мяса, м²/с; τ₁ - продолжительность размораживания поверхност­ного слоя бедренной части полутуш, с; Fo - критерий Фурье для размороженного мяса; α_пр - коэффициент температуропроводности размороженного мяса, м²/с; τ₂ - продолжительность разморажива­ния центра бедренной части полутуши, с.

По номограмме (рис. 3.69, а) определяют значение критерия Фурье Fo, соответствующее продолжительности размораживания поверхностного слоя бедренной части полутуш, а из формулы (3.21) определяют τ₁. Затем по номограмме (рис, 3.69, б) определяют зна­чение критерия Фурье Fo, соответствующее продолжительности размораживания центра бедренной части полутуш, и с помощью формулы (3.22) определяют τ₂.

Общую продолжительность размораживания рассчитывают как сумму τ₁ и τ₂. Номограммы позволяют определить τ для полутуш от начальной температуры -18°С до криоскопической температуры в центре бедренной части полутуш.

Продолжительность размораживания в воздушной среде мясных блоков и мелких порций мяса ориентировочно определяют с по­мощью эмпирической зависимости

τ= , (3.23)

где m₁ и n₁ - коэффициенты, значения которых зависят от массы блока и порции мяса (для блоков массой около 7 кг m₁= 180, n₁= 4, для порций мяса массой 0,5 кг - соответственно 85 и 0,5); t_с - температура воздушной среды, °С.

Формула (3.23) действительна при размораживании в условиях естественной циркуляции воздуха и изменения температуры про­дукта от -10 до -0,5°С.

Продолжительность размораживания блоков рыбы и других продуктов при орошении их водой ориентировочно можно опреде­лить по зависимости

τ= ,

где t_ω - температура воды, °С.

Продолжительность размораживания блоков рыбы и других продуктов в вакууме определяют с помощью уравнения

τ=

где G_пр - масса размораживаемого блока, кг; m - темп размора­живания, с^-1;

m=

210

где Δt - разность между температурой теплопередающей среды (пара) и средней температурой поверхности продукта, °С; K_ф - коэффициент формы, м^-1.

Коэффициент теплоотдачи ориентировочно определяют по фор­муле (3.2).

Коэффициент формы рассчитывают с помощью отношения

K_ф=F_пр/ ,

где F_np - площадь поверхности размораживаемого продукта, м².

Рис. 3.70. Номограммы для определения продолжительности размораживания бло­ков рыбы погружением в воду (о), орошением (б), в вакууме (в)

Для определения продолжительности размораживания рыбы (блоков или отдельных видов) путем погружения их в воду и оро­шения водой разработаны номограммы, учитывающие зависимость т от массы продукта, его начальной температуры и температуры воды (рис. 3.70, а, б). Для определения продолжительности размо­раживания блоков рыбы в вакууме также разработана номограм­ма, учитывающая зависимость т от массы продукта, его начальной температуры и температуры среды (рис. 3.70, в). Если с помощью приведенных номограмм определить продолжительность размора­живания блока рыбы массой 10 кг от начальной температуры -7°С до криоскопической температуры при обработке его водой темпера­турой 20°С путем погружения и орошения, а также при обработке его в вакууме при той же температуре, то т погружением равна 4,5 ч, орошением — 2 ч и в вакууме - 0,82 ч, т. е. наиболее интен­сивным является размораживание в вакууме и наиболее продол­жительным - размораживание путем погружения в воду.

При построении номограмм приняты следующие усредненные параметры: плотность продукта ρ_пр=1000 кг/м³; криоскопическая температура продукта t_кр=

-1°С; температура воды изменяется от 10 до 35°С; коэффициент теплопроводности размороженного про­дукта λ_пр = 0,465 Вт/(м·К); коэффициент темплоотдачи при погру­жении продуктов в воду α_погр = 350 Вт/(м²·К), что соответствует

211

скорости движения воды не более 0,1 м/с; коэффициент теплоотда­чи при орошении продуктов водой α_ор=800 Вт/(м²·К).

Номограммы позволяют определить продолжительность размо­раживания не только рыбы, но и других продуктов, близких по теплофизическим параметрам к рыбным продуктам, а также в случае условий размораживания, незначительно отличающихся от указан­ных условий.

Количество теплоты, подводимой при размораживании продук­тов, определяют с учетом разнос­ти энтальпий в размороженном и замороженном виде:

Q_пр=G_пр(i_кон-i_нач) ,

где G_пр - масса размораживае­мого продукта, кг; t_кон, t_нач - эн­тальпия продукта при конечной и начальной среднеобъемной тем­пературе, кДж/кг.

П

Рис. 3.71. Построение на I-d-диаграмме области измене-нии состояния воздуха и поверхности продукта в период неустановившегося и устано-вившегося режимов размора-живания

ри размораживании в воз­душной среде необходимо учи­тывать, что в результате массо-обмена среды с поверхностью продуктов теплообмен сопровож­дается испарением или конден­сацией влаги. Количество испарившейся или сконден-сированной влаги зависит от способа и ре­жимов размораживания. При медленных способах обработки продуктов в течение нескольких суток (мясные полутуши, блоки сливочного масла и др.) приме­няют постепенное повышение температуры воздуха и поверхности. При этом температура поверхности продуктов остается на протя­жении всего процесса несколько ниже температуры точки росы циркулирующего воздуха. Поэтому испарение влаги отсутствует и происходит конденсация водяного пара из воздуха.

При ускоренных способах размораживания продуктов, когда процесс длится не более суток (в среднем 6...24 ч в зависимости от вида и размерив продуктов, а также от параметров воздуха), конденсация влаги происходит в период неустановившегося режи­ма. В этот период параметры воздуха изменяются от начальных t_в.нач и φ_в.нач до заданных технологическими условиями t_в и φ_в. Изменение параметров воздуха в указанном диапазоне на рис. 3.71 показано штриховой линией. Продолжительность периода состав­ляет примерно 25% от общей продолжительности процесса. При этом температура поверхности продукта изменяется от t_п.нач до <t_p, где t_p - температура точки росы воздуха заданного состоя­ния В.

212

Значительная продолжительность периода конденсации влаги на поверхности продуктов отрицательно сказывается на их качестве. Кроме того, при конденсации влаги на поверхности осаждаются ча­стицы пыли и микроорганизмы, что также способствует ухудшению качества. В связи с этим применяют процессы двухстадийного и программного размораживания, при которых в период неустановив­шегося режима температура воздушной, паровоздушной или газо­вой среды является завышенной и изменяется по заданной про­грамме. В таком случае продолжительность неустановившегося ре­жима сокращается в 2...4 раза.

Весь период установившегося режима размораживания диапазон изменения температуры воздуха обычно составляет ±1°С, относи­тельной влажности ±5%. На рис. 3.71 область изменения парамет­ров воздуха в данный период изображена четырехугольником - В_макс - - В_мин, а область изменения состояния по­верхности продукта в начальной стадии - линией П′ - П_мин , а за­тем линией П_мин – П_макс. При этом происходит чередование перио­дов испарения и конденсации влаги на поверхности. Максимальная разность парциальных давлений водяного пара, находящегося на поверхности продукта и в воздухе, обусловливающая испарение влаги, соответствует максимальной температуре воздуха и его ми­нимальной относительной влажности, т. е. ΔP_макс=P_п.макс - Р'_в.макс, где P_п.макс - парциальное давление водяного пара, находящегося на поверхности продукта при максимальной температуре t_п.макс; Р'_вмакс - парциальное давление водяного пара, находящегося в воздухе при максимальной температуре t_в.макс и минимальной влаж­ности φ_в.мин.

Количество влаги, испарившейся при установившемся режиме в периоды, характеризующиеся различным сочетанием температу­ры и относительной влажности воздуха, а также общее количество влаги, испарившейся за весь процесс размораживания, рассчитыва­ют по формулам (3.3), (3.4).

Для определения тепловой и влажностной нагрузки на установ­ку кондиционирования рассчитывают теплоприток к продукту Q_пр0, и влагоприток W_пр0 от продукта.

Теплоприток Q_пр0, характеризует среднее количество теплоты, подводимой к размораживаемому продукту в единицу времени. Но процесс размораживания характеризуется значительной неравно­мерностью подвода теплоты, так как количество ее, необходимое для размораживания продукта в различные периоды, не постоянно.

В период неустановившегося режима количество теплоты, не­обходимой для нагревания всего объема продукта и разморажива­ния его поверхностных слоев, является максимальным. В период установившегося режима теплота расходуется в основном на раз­мораживание внутренних слоев продукта. При этом ее количество значительно уменьшается и в конце процесса оно составляет 0,15…0.2 от Q_пр0. Неравномерность подвода теплоты можно учесть с помощью поправочных коэффициентов = Q_пр0 m_T1, =Q_пр0 m_T2, где , - средний теплоприток к продукту в периоды неустановившегося и установившегося режимов размора­

213

живания, кВт; m_T1, m_T2 - поправочные коэффициенты, учитываю­щие неравномерность теплопритока.

При размораживании мясных полутуш с использованием принудительной циркуляции воздуха и продолжительностью процесса τ=16...24 ч, средние значения поправочных коэффициентов равны: m_T1 = 2,2...2,5; m_T2 = 0,28...0,5.

Расчет тепло- и влагопритоков от других источников (через ог­раждающие конструкции, от электродвигателей и др.), тепловой и влажностной нагрузки, а также расчет и подбор кондиционирую­щих устройств выполняют по методике, приведенной в литературе [2].

Удельную мощность, необходимую для размораживания едини­цы объема продукта, при микроволновом энергоподводе рассчиты­вают по формуле

N_уд=0,556·10^-12Е²ƒε′tgδ,

где N_уд – удельная мощность, Вт/см³; Е - напряженность пере­менного электрического поля, В/см; ƒ - частота электрического поля, Гц; ε′ - диэлектрическая проницаемость продукта; tgδ - тангенс угла диэлектрических потерь.

Произведение ε′·tgδ называют коэффициентом диэлектрических потерь. Следовательно, мощность микроволнового нагрева пропор­циональна квадрату напряженности переменного электрического поля, частоте поля и коэффициенту диэлектрических потерь, зави­сящему от свойств обрабатываемых продуктов. Из формулы сле­дует, что чем больше частота электрического поля, тем большая часть подводимой энергии преобразуется в тепловую. Но, с другой стороны, выбор частоты зависит от размеров продуктов. С увеличе­нием частоты уменьшается глубина проникания микроволновой энергии в продукты. Эта глубина зависит также от диэлектрических свойств продуктов, которые характеризуются коэффициентом ди­электрических потерь. Практически коэффициент диэлектрических потерь характеризует скорость поглощения электромагнитных волн различными продуктами. Различия в скорости поглощения электро­магнитных волн наблюдаются даже у одного и того же продукта, находящегося в замороженном и размороженном состояниях. Это обусловлено тем, что диэлектрическая проницае­мость воды (е'=81 при 20°С) больше диэлектрической проницае­мости льда (ε′=74,6 при 0°С).

Обычно коэффициент диэлектрических потерь остается незначительным до начала таяния льда. Затем он увеличивается в зоне таяния льда в связи с высоким содержанием воды в продуктах (примерно 70...90%). Кроме того, при таянии льда соли и другие вещества, присутствующие в продуктах, способствуют увеличению коэффициента диэлектрических потерь в связи с увеличением диэлектрической проницаемости ε′ и тангенса угла tgδ. Так, напри­мер, при частоте электрического поля [=1000 МГц коэффициент диэлектрических потерь говядины равен 1,3 при температуре -10°С и 22 при температуре +10°С. Значительное влияние на

214

ко­эффициент диэлектрических потерь в размораживаемых продуктах оказывает также содержание жира. С увеличением содержания жира в продуктах коэффициент уменьшается и, следовательно, уменьшается эффективность нагрева.