Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология консервирования молочных продуктов в среде жидкого азота. Монография.pdf
Свежевыработанный творог
Сублимационная сушка
Низкотемпературная обработка
Охлаждение
Замораживание
криоген.
воздух
хладагент
комбинир.
3 НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СПОСОБОВ
КОНСЕРВИРОВАНИЯ ТВОРОГА
3.1 Характеристика способов резервирования творога
Творог — один из наиболее востребованных молочных продуктов, он
производится практически на каждом молочном комбинате. На его изготовление используется не менее 20% сырого молока, перерабатывае- мого на каждом
предприятии. Поэтому проблемы сезонности производства творога и сохранения его качественных характеристик всегда актуальны. Решить их можно путем
рациональной организации холодильной технологии резервирования творога и
выбора оптимальных параметров процесса на этапах замораживания и размораживания. Исследования показывают, что при обеспечении оптимальных режимов процесса на стадии замораживания может быть обеспечена достаточно
высокая степень сохранения исходных свойств продукта. Для повышения
стойкости творога его резервируют. На рис. 10 представлены способы резервирования творога.
Рис. 10. Способы резервирования творога
91
Такой способ резервирования творога как сублимационная сушка основан на способности льда при определенных условиях испаряться, минуя
жидкую фазу. Сублимационная сушка имеет следующие преимущества по
сравнению с традиционными методами консервирования:
исключается необходимость холодильного хранения, так как сухие про-
•
дукты могут длительное время храниться при положительных температу-
рах;
значительно уменьшается масса продуктов после сушки, следовательно,
•
снижаются расходы на погрузочно-разгрузочные работы
и транспортировку продуктов;
упрощается система реализации продуктов и удлиняются сроки их реали-
•
зации;
Но основной недостаток сублимационной сушки в том, что продукт теряет свои первоначальные свойства и что особенно важно для творога, утрачивается его консистенция [1].
Одним из распространенных способов резервирования творога является
его охлаждение.
Охлаждение в газо-воздушной среде – наиболее универсальный способ
конвективного охлаждения продуктов. Это объясняется доступностью и дешевизной рабочей среды, её безопасностью. Воздушные охладители существуют
двух типов: холодильные камеры с естественной или принудительной циркуляцией и установки туннельного типа. Последние применяются как при охлаждении, так и при замораживании творога. Используют также криогенные газы,
например, двуокись углерода, азот [34]. Продукты обрабатывают как в упаковках, так и открытыми. Однако считается, что применительно к охлаждению
творога это не целесообразно [6, 21, 33].
92
Охлаждение в жидком хладагенте (сыворотке) является, на
первый взгляд, достаточно простым способом, заметно увеличивающим скорость охлаждения, но имеет существенные недостатки. Главные из которых,
это - опасность повторного обсеменения и ухудшение качества продукта, увеличение потерь сырья [136].
Консервирование замораживанием позволяет резервировать творог, особенно в летний период при больших объемах переработки молока-сырья. Проблема замораживания творога в настоящее время очень актуальна, поскольку
осуществить быстрое замораживание творога при относительно низкой его
теплопроводности и без механического воздействия на продукт достаточно
сложно. В свою очередь, мятие и перетирание творожной массы вызывает резкое снижение предельного напряжения сдвига и из твердообразного творог может превратиться в жидкообразную систему, что может привести к ухудшению
качественных показателей продукта [137, 138].
Замораживание творога традиционно производят двумя способами: в
скороморозильных аппаратах и в морозильных камерах в виде упакованных
брикетов массой 0,25 кг или блоками массой 6,0-6,5 кг до среднеконечной температуры минус 18 − минус 25
о
С [138].
Традиционно технологическая схема резервирования творога представлена на рис. 11. Данная технология резервирования творога длительный и трудоемкий процесс, требующий больших мощностей электроэнергии и производственных площадей.
На технологических операциях размораживания, растаривания и фасования блоков или брикетов не исключается повторное обсеменение продукта посторонней микрофлорой, а также возрастают потери продукта.
Нередко замороженный в блоках или брикетах творог перед переработкой требует облагораживания, чтобы восстановить свои первоначальные свойства [32]. Поэтому для получения качественного замороженного творога важно
93
Свежевыработанный творог
Фасование творога в блоки (брикеты)
Замораживание
Хранение
Размораживание блоков (брикетов) тво-
рога
Растаривание блоков (брикетов) творога
Фасование в потребительскую тару
Хранение
Реализация
не только тщательное соблюдение технологического процесса, но и применение точного технологического оборудования.
Замораживание – это технологический процесс, при котором температура
тканей пищевого сырья искусственно понижается до температуры намного ниже
температуры начала замерзания клеточного сока с последующим хранением сырья при низких отрицательных температурах. Наиболее часто при замораживании пищевого сырья его температура понижается от начальной до минус 18
о
С.
Рис. 11. Технологическая схема резервирования творога
94
В процессе замораживания можно выделить три диапазона температур в
центре продукта: от 20 до 0
о
С, от 0 до минус 5 оС и от минус 5 до минус 18 оС.
На первом этапе происходит охлаждение продукта. Второй этап - это переход
жидкой фазы продукта в твёрдую. Работа по забору тепла значительна, но его
температура при этом снижается ненамного. На этой стадии происходит подмораживание, т.е. кристаллизацируется примерно 70% жидкой фракции продукта. На третьем этапе происходит домораживание. Снижение температуры,
как и во время первой стадии, идёт пропорционально выполняемой холодильной машиной работе.
В настоящее время преимущественно для замораживания творога используется технологии его быстрого замораживания. Идея быстрого замораживания
заключается в форсировании всех 3-х режимов: охлаждения, подмораживания и
домораживания продуктов. Оно обеспечивается снижением температуры среды, в которую помещается продукт, до минус 30 – минус 40
о
С и ускоренным
движением хладоносителя (в роли которого в камере выступает воздух). Последнее возможно благодаря вентилированию испарителя. Специалисты отмечают, что дальнейшее снижение температуры приводит к неоправданным затратам мощности и к деформации продукта. Это же касается и увеличения скорости обдува, создающего риск заветривания продукта. Третьим средством
ускорения процесса замораживания является интенсификация подмораживания
за счёт увеличения мощности на этом этапе.
Использование скороморозильных аппаратов имеет ряд преимуществ по
сравнению с традиционной технологией заморозки. При быстрой заморозке
сокращается время процесса. При этом кристаллы льда формируются значительно меньших размеров и практически одновременно в клетке и в межклеточных перегородках. В результате лучше, чем при других способах консервирования, сохраняется структура тканей продукта.
95
За счёт скорости замораживания сокращается и период активности бактериологической среды. Бактерии разных типов имеют неодинаковые температурные зоны жизнедеятельности. При медленной заморозке в продукте появляются, и остаются, следы жизнедеятельности каждого из типов бактерий, в то
время как при шоковой заморозке многие из них просто не успевают развиться.
Ещё один аргумент в пользу быстрой заморозки - уменьшение в 2-3 раза потерь
массы продукта в результате усушки.
В настоящее время наибольшее для замораживания творога распространение получили скороморозильные аппараты двух типов:
• плиточные скороморозильные аппараты;
• туннельные скороморозильные аппараты.
Плиточный аппарат включает в себя блок, состоящий из горизонтальных
или вертикальных плит, перемещаемых посредством гидропривода. В межплиточный зазор помещают блок-формы из нержавеющей стали или пищевого алюминия с замораживаемым продуктом. Плиты сжимаются, чтобы создать хороший
контакт. Внутри них при низком давлении кипит хладагент (Т кип. = -40
о
С), забирая тепло у обрабатываемого продукта. Благодаря его непосредственному контакту с охлаждаемыми плитами происходит интенсивное охлаждение и замораживание.
Аппараты с горизонтальным расположением плит могут быть использованы для замораживания охлажденного творога, упакованного в полиэтиленовую пленку. Приготовленный для замораживания охлажденный творог
расфасовывают в полимерные пакеты - блоки. Упаковки (блоки) укладываются
в блок - формы, размещаемые в межплиточном пространстве аппарата [29]
(рис. 12, табл. 9).
Аппараты с радиальным расположением плит получили название роторных. В них, по мнению специалистов, удачно сочетаются преимущества и воздушных, и плиточных морозильных устройств: процесс замораживания -
96
Производительность тонн/сутки
5
10
Вес блока
11 кг
11кг
Время цикла замораживания, с учетом за-
2,4 часа
2,2 часа
Компрессор
Поршневой, откры-
Винтовой, полу-
Расход воды (для аппаратов с водяным охла-
14 м3/ч
25 м3/ч
Потребляемая мощность
21 кВт
40 кВт
непрерывен, загрузка и выгрузка - механизированы, замораживание - интенсивное, блоки - хорошо спрессованы. Этот тип оборудования предназначен
только для замораживания продуктов, уже упакованных в тару. Они не примерзают к плитам, что исключает операцию оттаивания блоков при их выгрузке из
аппарата.
Таблица 9. Технические характеристики плиточных скороморозильных аппаратов
Марка аппарата АП-5 AП-10
Температура загружаемого продукта 15 15
Температура продукта в конце процесса замораживания
Количество одновременно замораживаемых
блоков
Размер блока 800 × 250× 60 800 × 250× 60
Разовая загрузка 528кг 792кг
грузки и выгрузки
Хладагент R22 R22
Охлаждение конденсатора Воздушное/ Водя-
-18 -18
48 72
тый
ное
герм.
Воздуш-
ное/водяное
ждением)
Установленная мощность 42 кВт 90 кВт
Габаритные размеры 2,7×1,5×2,4 м 2,7×1,5×2,7м
Вес, кг 3500 4500
97
Рис. 12. Плиточный скороморозильный аппарат
Для замораживания продуктов в упакованном виде (блоков творога) могут быть также использованы скороморозильные аппараты туннельного типа.
Продукт укладывают на полки тележек-этажерок и замораживают в потоке
холодного воздуха. Особенности применения аппаратов туннельного типа связаны в основном с транспортными средствами. В этом качестве используются
подкатные тележки-этажерки (рис. 13, табл. 9) [104].
Рис. 13. Туннельный скороморозильный аппарат
98
Технические характеристики
АСМТ-3
АСМТ-4
АСМТ-6
АСМТ-8
АСМТ-10
1. Разовая загрузка продукта, кг
720
960
1440
1920
2400
2. Время цикла заморозки продукта от +10°C
до -18°C, час
3. Количество тележек, шт.
3 4 6 8 10
4. Габариты тележки, мм
900×700×1860
900×700×1860
900×700×1860
900×700×1860
900×700×1860
5. Количество коробок в одной тележке, шт.
16
16
16
16
16
6. Размеры коробки, мм
570×390×140
570×390×140
570×390×140
570×390×140
570×390×140
7. Производительность суточная, кг
2880
3840
5760
7680
9600
8. Установленная электрическая мощность воздухоохладителя с электрической оттайкой, кВт
9. Род тока
переменный
10. Напряжение, В
380
11. Частота, Гц
50
12. Номинальное холодопотребление
при То=-40°C, Тк=+40°C, кВт
13.Тип рекомендуемого агрегата
АКК-23
АКК-28
АКК-38
АКК-50
АКК-55
13. Хладагент
R22*
14. Габариты аппарата L х В х Н, мм
3200x2900x2965
4100x2600x2965
4100x2900x2965
4700x4100x2965
4700x4100x2965
Таблица 10. Технические характеристики аппаратов типа АСМТ
6 6 6 6 6
28 28 35,2 56 70,4
20 24 35,6 47,5 58,6
99
Туннельный скороморозильный аппарат АСМТ (рис. 14) состоит из морозильной камеры, испарителей, вентиляторов воздухоохладителя и тележек.
Предназначенные для замораживания продукты укладывают в лотки
(ящики), устанавливаемые на тележки, и помещают в морозильную камеру
перпендикулярно потоку холодного воздуха. При прохождении через ребристотрубные испарители воздух охлаждается до температуры минус 35 °С. Циркуляция его осуществляется с помощью осевых вентиляторов. В конструкции аппарата применены модульные теплоизоляционные панели, которые соединяются друг с другом по типу шип-паз.
Замораживание продукта до минус 18 °С продолжается 3,5…4 ч. Число
тележек (от 3 до 6) зависит от длины камеры (2600,3800, 4400 и 5600 мм).
Скороморозильные аппараты АСМТ работают по циклическому принципу – рабочий цикл замораживания чередуется с подготовительным, При котором в трубы воздухоохладителя насосом подается горячая вода для снятия с
них снеговой шубы. Полученная при этом вода стекает в специальный поддон.
Рис. 14. Скороморозильный аппарат туннельного типа АСМТ:
1 – морозильная камера; 2 – испаритель; 3 – вентилятор; 4 – тележка с продуктом.
Холодильная обработка пищевых продуктов является весьма дорогостоящей технологической операцией и нередко связана с применением озонирую-
100