21. Понятие «простого» замораживания. Определение продолжительности процесса замораживания. Понятия средней температуры процесса холодильной обработки, средней объемной конечной температуры продукта

«Страница 47. Часть 1»

37

22. Определение количества теплоты, отводимой в процессе замораживания

Количество теплоты, которое должно быть отведено от продукта в процессе его

где qo – количество теплоты, отводимой от единицы массы продукта при его охлаждении от начальной температуры до криоскопической, кДж/кг;

q1 – количество теплоты, отводимой от единицы массы продукта при кристаллизации тканевой жидкости, кДж/кг;

q2,q3,q4 – количество теплоты, отводимой от единицы массы продукта, при охлаждении, соответственно, сухих веществ, незамерзшей части продукта и льда, образовавшегося при замораживании, от температуры криоскопической до конечной, кДж/кг.

Рассмотрим каждое слагаемое отдельно:

Удельную теплоемкость незамороженного тканевого сока, Cс, можно принять равной 2,9 кДж/(кг·К). Просуммировав правую и левую части уравнений (32), (33), (34), (35), (36) и умножив на массу замораживаемого продукта, найдем полное количество теплоты,

где Cм – теплоемкость замороженного продукта, кДж/кг.

Т.к. теплофизические характеристики продуктов, в том числе и удельная теплоемкость, значительно изменяются в процессе замораживания, в тепловых расчетах они принимаются при средней температуре за процесс:

Т.к. в конце процессов холодильной обработки температура продукта неоднородна по объему, то в качестве tкон следует принимать среднюю конечную температуру. Средней конечной температурой продукта, tск,˚С, называют температуру, характеризующую состояние замороженного продукта, когда наружный теплообмен практически отсутствует (температура поверхности продукта близка температуре воздуха в камере), а внутренний теплообмен между различными слоями продукта происходит довольно интенсивно из-за возросшей температуропроводности тела (происходит выравнивание температуры по всему объему продукта):

- для тела в виде пластины

где tкц – конечная температура в центре продукта (характерная температура продукта, задаваемая технологическими инструкциями), ˚С;

tкп – конечная температура на поверхности продукта, ˚С.

Конечная температура поверхности является функцией свойств продукта и условий замораживания, поэтому вычислить ее довольно трудно. Конечная температура поверхности исключается формулой Рютова, по которой можно определить среднюю конечную температуру для продуктов любой стереометрической формы:

39

23. Особенности технологии замораживания пищевых продуктов (мяса, птицы, рыбы, плодов и овощей)

Технология замораживания мяса имясопродуктов

В современной практике холодильной технологии мясо в тушах, полутушах и четвертинах замораживают в воздухе. При выборе режима замораживания мяса большое внимание уделяют снижению усушки. Теоретическими расчетами и опытами подтверждено, что с интенсификацией процесса замораживания понижением температуры воздуха в камере и усилением циркуляции воздуха в камере общие потери от усушки снижаются вследствие сокращения продолжительности процесса, хотя в единицу времени они возрастают. Наиболее характерны для современных мясоморозильных камер температура воздуха минус 30÷минус 35˚С, скорость движения воздуха 3÷5 м/с.

При двухфазном замораживании первая фаза осуществляется в камере охлаждения, где температура мяса понижается от 37 до 4˚С в течение 1÷2 суток.

Существенного отличия качества продукта, замороженного однофазным или двухфазным способом, нет. Однако парное мясо, быстро замороженное при температуре минус 35˚С при размораживании теряет меньше мясного сока, в нем лучше сохраняется запах и вкус, так как резко заторможены окислительные, гидролитические и другие процессы. Также быстро сокращается бактериальная обсемененность мяса. Одновременно выше и экономичность однофазного замораживания. При однофазном замораживании примерно в 2 раза возрастает производительность труда грузчиков, на 40% сокращаются производственные площади и более чем в два раза снижается усушка. Поэтому перед мясной промышленностью поставлена задача полностью перейти на однофазное интенсифицированное замораживания мяса.

Средняя температура воздуха в морозильной камере за цикл ее оборота должна приближаться к паспортной. В морозильных камерах цикличного действия температура воздуха в начале работ и в конце замораживания должна быть на 3÷5˚С ниже паспортной, в камерах непрерывного действия – на уровне паспортной, а перед началом работы – на 2÷3˚С нижепаспортной.

Мясо и субпродукты, подлежащие последующей переработке в колбаснокулинарные изделия, замораживают в блоках. Для этого мясо снимают с костей и жилуют, а субпродукты очищают в соответствии с технологическими инструкциями по их обработке. Измельченные и уложенные в определенные формы, мясо и субпродукты замораживают однофазным и двухфазным способами в воздухе камер и скороморозильных аппаратов или путем непрерывного контакта с жидкими средами через металлическую стенку.

Технология замораживания птицы

Птицу, замораживаемую в воздухе, обычно перед замораживанием предварительно укладывают в ящики. Ящики устанавливают в камере в шахматном порядке, а для лучшего омывания тушек холодным воздухом с них снимают крышки. Применяют однофазное и двухфазное замораживание. Режим замораживания аналогичен режиму замораживания мяса. При однофазном замораживании сокращаются потери в весе, производственные холодильные емкости, улучшается внешний вид птицы. Количество микроорганизмов на поверхности тушек, замороженных однофазным способом, во много раз меньше, чем при двухфазной обработке.

Весовые потери при замораживании птицы в воздухе составляют 0,5÷0,8%. Чтобы уменьшить их и предотвратить ухудшение качества, тушки птицы упаковывают под вакуумом в пленочные материалы с плотным прилеганием. Используют также жидкие охлаждающие среды, уменьшающие продолжительность процесса замораживания и

40

усушку (раствор хлористого кальция, полипропилена). Так, замораживание в растворе полипропилена сокращает продолжительность замораживания в среднем на 50%, а убыль в весе примерно на 80÷90%.

Иногда применяют комбинированный способ. Сначала тушки погружают в рассол, а потом окончательно замораживают в камере с интенсивной циркуляцией воздуха с температурой минус 30˚С.

Технология замораживание рыбы ирыбопродуктов

Для замораживания используют воздушную среду, льдосоляные смеси, растворы солей, кипящие хладагенты. Применяют контактный и бесконтактный способы.

Замораживание в воздухе имеет наиболее широкое распространение. Рыбу замораживают навалом, в формах, на стеллажах, в подвешенном состоянии на подвесных путях или вешалках. Режим замораживания зависит от вида, жирности, размеров рыбы (температура воздуха минус 25 ÷ минус 35˚С, скорость движения воздуха – 1÷10 м/с. Увеличение скорости движения воздуха до 1 м/с сокращает время замораживания в два раза, до 2 м/с – в 2,4 раза, до 10 м/с – в 3,5 раза по сравнению с замораживанием в неподвижной среде. Процесс замораживания рыбы можно считать законченным, когда температура рыбы достигает минус 12 ÷ минус 20 оС. Мелкую замораживают в блоках, укладывая в формы из оцинкованного железа, плотно закрывая крышками, помещают на стеллажи.

Широко применяют замораживание рыбы в контакте с твердой средой (льдосоляные смеси, полые металлические плиты скороморозильных аппаратов). Плиточные скороморозильные аппараты позволяют заморозить рыбу с большой скоростью, отвечают санитарно-технологическим требованиям.

При замораживании рыбы и рыбопродуктов, их вес, в зависимости от способа замораживания, уменьшается на 0,5÷1,5%.

Замораживание плодов и овощей

Плоды и ягоды могут замораживаться в натуральном виде, с сахаром или сахарным сиропом, овощи – в 2%-ном растворе поваренной соли или без него. Обычно используют морозильные камеры или воздушные скороморозильные аппараты (температура воздуха минус 30 ÷ минус 35˚С, скорость движения – 2÷3м/с). Продолжительность замораживания до конечной температуры минус 18˚С составляет 2,5÷3 часа.

41