Хладотранспорт Учебное пособие

1. Скоропортящиеся грузы, основные условия их хранения и подготовки к перевозке

ка и блокируют действие ферментов. При посоле необходимо обеспечить полный контакт поверхности продукта с солью. Применение соли для консервирования овощей приводит, в конечном счете, к биологическому способу консервирования. При квашении капусты, солении огурцов, грибов и т. д. жизнедеятельность дрожжей и плесени подавляется солью, а бактерий, появившихся в процессе консервирования, молочной кислотой. Дело в том, что для полного консервирования овощей солью необходима высокая концентрация рассола (до 15 %), но при этом продукты становятся несъедобными. При концентрации до 3,5 % соль способствует молочнокислому брожению и, удерживая его в определенных рамках, полностью подавляет деятельность гнилостных и других бактерий.

Маринованием называется способ консервирования с применением соли и уксусной кислоты, а также различных пряностей.

Консервирование сахаром основано на создании высокого осмотического давления среды. При концентрации сахарного сиропа выше 65 % влагу из клеток микроорганизмов отсасывает среда, микробы теряют способность к жизнедеятельности. Менее концентрированные растворы сахара сочетают с пастеризацией.

Сушеными называют продукты, содержащие незначительное количество воды (12–20 %). Существует несколько способов консервирования высушиванием: естественная и искусственная сушка, вяление, сублимационная сушка. Естественная сушка осуществляется солнечными лучами, искусственная – нагретым воздухом в сушильных аппаратах.

Вяление – медленное обезвоживание, например, соленой рыбы при температуре воздуха до 20 °С в тени. Суть консервирования сушкой заключается в удалении части влаги, вследствие чего повышается концентрация клеточного сока и значительно увеличивается осмотическое давление, микроорганизмы гибнут, а ферменты лишаются активности. При обычной сушке влага удаляется из продукта, мигрирует от центра к поверхности и на своем пути нарушает структуру ткани, что делает невозможным ее полное восстановление. Кроме этого, меняются химический состав, цвет, вкус продукта. При сублимационной сушке воду в продукте предварительно замораживают и затем создают условия, при которых происходит возгонка (сублимация) образовавшегося льда. Лед, минуя жидкую фазу, переходит в пар. В таком виде влага отводится от продукта, не нарушая структуры ткани, и после возвращения воды свойства его почти полностью восстанавлива-

21

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

ются. Сублимационная сушка выполняется при минусовых температурах и в вакууме, поэтому все основные свойства продукта хорошо сохраняются. При сублимации в продукте остается 1–6 % влаги. Высушенные продукты хранят при комнатной температуре, оберегая от влаги, которую они интенсивно воспринимают, поэтому хранят их в полимерных упаковках. Восстанавливают свойства таких продуктов погружением в воду или на пару.

Высокие температуры при консервировании осуществляют пастеризацию и стерилизацию. Пастеризация (впервые этот способ применил при обработке вина и пива Луи Пастер) состоит в нагревании продукта до температуры, которая подавляет жизнедеятельность микробов. Основные же свойства продукта сохраняются. Споры также продолжают существовать. Используют следующие режимы пастеризации: длительный (30 мин при температуре 60–65 °С), кратковременный (15–20 мин при температуре 70–75 °С), мгновенный (без выдержки при температуре 85–90 °С).

Стерилизация продукта придает ему большую стойкость, но при этом несколько меняются его свойства. Стерилизация может быть кратковременной – при 115–120 °С в течение 12–18 мин; длительной – при 100–105 °С в течение 35–50 мин.

Все остальные способы консервирования практически не имеют самостоятельного значения и используются в сочетании с холодом. Способствует улучшению холодильного хранения углекислота. При низких температурах она проникает через оболочку продукта, растворяется в жирах, белках, воде и при определенной концентрации подавляет жизнедеятельность микробов, так как вытесняет кислород, а также вступает в химические реакции с молекулами, входящими в состав микробов.

Разработана система холодильного хранения плодов в регулируемой газовой среде, которая предусматривает строго определенное содержание кислорода, углекислого газа и азота в воздухе. Такая среда благоприятно действует на сохранение иммунитета плодов, замедляя процесс созревания. Потери при хранении сокращаются в 2–3 раза, и продолжительность его значительно увеличивается. Строятся специальные холодильные камеры емкостью 500–1500 т для хранения в специальной газовой среде, где обеспечивается температура 0…+4 °С, влажность 90…95 %, газовый состав: углекислота 5–9 %, кислород 12–16 % и другие газовые смеси.

Для увеличения срока хранения используют вакуум, так как в этом случае микробы лишаются воздушной среды. Продукты питания упа-

22

1. Скоропортящиеся грузы, основные условия их хранения и подготовки к перевозке

ковывают в полимерные мешки (пленки) под вакуумом. В качестве вспомогательного средства применяют озон, так как он подавляет развитие всех микроорганизмов. Это свойство озона объясняется тем, что он разлагается на одно- и двухатомный кислород. Одноатомный кислород, очень активный химический элемент, вступает в реакцию с молекулами, входящими в состав микроорганизма.

Лучистая энергия вызывает колебания микроорганизмов или их элементов, что губительно влияет на них. Эффективность консервирования облучением зависит от его продолжительности и дозы. Источниками ультрафиолетового облучения служат специальные лампы, питающиеся от сети 127 или 220 В. Этими лампами облучают воздух холодильных камер, стены складов, изотермические вагоны, инвентарь.

Распространено применение антибиотиков (пенициллина, биомицина и др.), широко известных в медицине. Например, для охлаждения рыбы используется лед, образованный из воды с примесью антибиотиков или вода с примесью антибиотиков для орошения туш. Антибиотики вводятся в организм животного за два часа до убоя.

Антисептическими свойствами обладают вещества, выделяемые различными растениями (лук, чеснок, хрен и др.). Их используют при производстве некоторых видов консервов и мариновании плодов и овощей.

1.4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И СПОСОБЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ПРОДУКТОВ

Основной способ консервирования скоропортящихся продуктов, который обеспечивает сохранность их вкусовых и пищевых свойств, – применение низких температур. Физическое изменение воды, одного из основных компонентов в составе продуктов, – льдообразование – начинается в продуктах при температуре –0,4...–4,2 °С в зависимости от примесей соли и сахара в соках. Температура льдообразования у продукта называется криоскопической. У продуктов растительного происхождения она ниже, чем у продуктов животного происхождения. Так, у мяса она равна –1,2 °С, а у некоторых сортов винограда –4,19 °С. В растительных и животных тканях значительная часть влаги находится в связанном состоянии и не замерзает даже при очень низких температурах. Количество вымороженной свободной воды

23

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

резко возрастает при начальном снижении температуры после криоскопической. Основная масса влаги в мясе и рыбе замерзает при температуре около –5 °С. При дальнейшем понижении температуры окружающей среды соки в продуктах вымораживаются, причем темп этого процесса замедляется, и только при температуре –55...–65 °С практически все соки в продукте замерзают. Эта температура называется эвтектической.

Низкие температуры вызывают микробиальные и ферментальные процессы в продуктах. Так, при температуре –8 °С развитие микроорганизмов происходит в 40 раз медленнее, чем при температуре 0 °С. С понижением температуры изменяется физическое состояние клеток микробов, и они погибают. Ферменты менее чувствительны к понижению температуры. Например, фермент, расщепляющий жиры, действует даже при температуре –30 °С, а фермент, гидролизирующий сахарозу, при –18 °С проявляет активность и погибает при –40 °С.

Понижение температуры увеличивает срок хранения пищевых продуктов. Так, если при температуре +20 °С продукт не портится 10 ч, то при +10 °С уже 40 ч, при +5 °С – 70 ч, при +2 °С – 120 ч, при 0 °С – 140 ч, при –2 °С – 240 ч, а при –6 °С и ниже – несколько месяцев. Большое значение при этом имеет не только конечная температура, но и скорость обработки продукта или продолжительность изменения от первоначальной до заданной. Необходимо как можно быстрее отвести тепло, чтобы быстрее затормозить микробиальные

иферментные процессы. Скорость отвода тепла зависит от первоначальной температуры, скорости движения воздушных масс, формы, размеров продукта, коэффициента теплоотдачи и др.

Существует несколько способов обработки пищевых продуктов холодом: охлаждение, подмораживание, замораживание и дефростация (размораживание). Все эти способы связаны с использованием охлаждающих средств, которые классифицируются так:

–газообразные (воздушные) – использование предварительно охлажденного воздуха. Этот способ наиболее распространен;

–жидкие – холодная вода, водо-соляные растворы (рассолы), жидкий азот, углекислота и др. Эти среды используют для охлаждения

изамораживания контактным и бесконтактным способами, а также душеванием (орошением); в жидких средах термически обрабатывают в основном рыбу и птицу;

–твердые – водный и сухой лед (твердая углекислота), испарители холодильных агрегатов.

24

1. Скоропортящиеся грузы, основные условия их хранения и подготовки к перевозке

Охлаждение – отвод тепла с понижением температуры продукта не более чем криоскопической (начала образования льда в продукте). Охлажденным считается продукт, в толще которого поддерживается температура 0–4 °С. При охлаждении холод выступает в роли фактора, сдерживающего обменные процессы в веществе без нарушения естественного химического баланса. Метод охлаждения выбирается в зависимости от вида и состояния продукта, дальнейшей технологической его обработки. Охлаждение в воздухе универсально для всех продуктов, хотя кислород его в некоторой степени действует как окислитель органических веществ. Кроме того, при относительной влажности менее 100 % вода с поверхности продукта испаряется.

Продукты загружают в помещения (камеры), воздух в которых охлаждается специальными батареями или подается из воздухоохладителя. Камеры имеют теплоизоляцию. Температура в них поддерживается на уровне 0 °С, а влажность от 70 до 98 %. Иногда, чтобы ускорить процесс охлаждения, температуру понижают, не допуская замерзания продукта, усиливают скорость движения воздуха при помощи вентиляторов или потолочных воздухоохладителей. Продукты размещают на специальных устройствах или в штабелях с прокладками. Например, мясо подвешивают на подвесных путях, битую птицу – на ве- шалках-этажерках или в ящиках с открытыми крышками. В штабеля укладывают продукты, предварительно упакованные в тару (ящики, бочки и др.). Ящики устанавливают шахматным порядком или в два, три яруса на деревянных стеллажах. Быстро охлаждают тушки птицы и мясо в туннельных камерах, вдоль которых прогоняется холодный воздух, или непосредственным воздушным душеванием, что позволяет сократить продолжительность процесса охлаждения в 2–2,5 раза по сравнению с естественной циркуляцией воздуха, увеличить коэффициент использования камеры охлаждения, сократить расход холода на 10–15 %. Рыбу в воздухе, как правило, не охлаждают, так как это сильно ее высушивает, от чего теряется товарный вид. Охлаждают ее в местах улова на судах или на береговых холодильниках, пресной или морской водой или рассолом небольшой концентрации.

При охлаждении влага с открытой поверхности продукта переносится в воздух. Поверхность продукта подсушивается. Для мясных туш образование корочки подсыхания в известной мере желательно, но в большинстве случаев испарение влаги, усушка продукта, ухудшает его внешний вид.

25

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

Для длительного хранения мясо, рыбу и другие продукты, предназначенные для создания резервных запасов, замораживают.

Замораживание – отвод тепла от продукта с понижением температуры его более чем до криоскопической при обращении в лед большей части (или всей) содержащейся в нем воды. Вещество же, лишенное жидкости, становится инертным, т. е. стойким при длительном хранении. Замороженными называются продукты, в толщине которых температура не выше –6...–8 °С. Они подготовлены к длительному хранению (месяцы, а то и годы). При замораживании продукты теряют некоторые свойства (вкус и аромат), но питательные качества

восновном сохраняются. Как при охлаждении, так и при замораживании предпочтение отдается быстрому протеканию процесса. При медленном замораживании в межклеточном пространстве образуются крупные кристаллы льда. Они нарушают целостность ткани продукта. При быстром замораживании образуются мелкие кристаллы льда, которые не повреждают ткани и лучше сохраняются витамины, цвет, аромат. Замораживание производят в морозильных камерах с температурой воздуха –30 °С с циркуляцией воздуха до 2 м/с и более. Продукты в камерах располагают, как при охлаждении, так, чтобы обеспечивался свободный доступ ко всей поверхности продукта. Мясо, птицу и другие продукты замораживают двухфазным и однофазным способами. В первом случае парное мясо в тушах, полутушах после первичной переработки охлаждают до температуры +4 °С при температуре воздуха 0 °С, а затем замораживают до –8 °С

вспециальных камерах или туннельных морозильниках. Однофазным способом эти продукты сразу замораживают до температуры –8 °С. Этот способ широко распространен. Его преимущество по сравнению с двухфазным: почти в два раза ускорен процесс холодной обработки, на 30–50 % сокращены естественные потери продукта, примерно в два раза уменьшена потребная площадь камер, снижен расход холода, лучше сохраняется структура мышечной ткани, мясо обладает большей способностью восстанавливать свои первоначальные свойства.

Подмороженным называется продукт, температура которого на 1–2 °С ниже криоскопической. Он сохраняет в основном все свойства охлажденных и приобретает положительные качества замороженных продуктов. В подмороженном до –2 °С мясе, например, значительно замедляются биохимические процессы, и срок его хранения в два раза больше, чем охлажденного. Кроме того, его можно хранить

26

1. Скоропортящиеся грузы, основные условия их хранения и подготовки к перевозке

иперевозить не подвесом, а в штабелях, что значительно увеличивает емкость хранилищ и облегчает процесс транспортировки.

Размораживают (дефростируют) скоропортящиеся продукты, чтобы возвратить им, в пределах возможного, первоначальные свойства

икачества, необходимые для употребления в пищу. Хранить размороженные продукты нельзя, так как свойства их меняются. На поверхности конденсируется влага, ткань становится тусклой с синеватым оттенком, при этом активизируются микробиологические и ферментальные процессы. Способность клеток и волокон к влагоудержанию значительно снижается вследствие травмирования их кристаллами льда. Поэтому часть соков вытекает из продуктов. Способы размораживания выбирают в зависимости от дальнейшего назначения продукта. Для продуктов, предназначенных в промышленную переработку, процесс размораживания ускоряют, так как нет необходимости восстанавливать внешний вид продукта и его структурные особенности.

Для продуктов, направляемых в продажу, большое значение имеет товарный вид. Поэтому используют медленное размораживание, способствующее равномерному тепло- и массообмену и, как следствие, меньшим потерям соков.

Теплоносителями при размораживании является воздух, паровоздушная среда или жидкость, электрический ток высокой частоты (ТВЧ) и ультразвук. Последние два способа вызывают одновременное ускорение движения частиц (атомов) во всем продукте, что равнозначно повышению температуры продукта, при этом сохраняется вид товара.

1.5. ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ ХРАНЕНИЯ И ПОДГОТОВКИ К ПЕРЕВОЗКЕ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ

Основная задача хранения и перевозки скоропортящихся продуктов – это соблюдение условий, при которых они не подвергались бы вредному воздействию физико-химических и бактериологических факторов. От этого воздействия должна быть ограждена и среда, в которой они находятся. На результаты хранения и перевозок влияют:

–качество, состояние и подготовка продукта к хранению или перевозке, его тара и упаковка;

–температура, влажность, циркуляция и вентиляция воздуха в помещении, где хранится или перевозится продукт, а также чистота воз-

27

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

духа в камерах и вагонах (отсутствие микробов, плесени, пыли, выделяемых продуктами газов и запахов);

– санитарное состояние камер и вагонов, способы размещения в них продуктов и длительность хранения или перевозки.

Качество пищевых продуктов определяется условиями производства, перевозки, хранения и реализации. Продукт высокого качества может быть обесценен при неправильном обращении с ним на любом из этапов. Поэтому для отдельных видов продуктов разработаны специальные правила обработки, хранения, упаковки и перевозки. Так, для предотвращения увядания замороженных мяса и рыбы их покрывают слоем льда (глазируют), при длительном хранении штабели мяса и рыбы укрывают брезентом и поверх него намораживают слой льда до 30 см.

Особое внимание уделяется ветеринарно-санитарному контролю. При оценке качества пищевых продуктов устанавливают их пищевое достоинство, безвредность и вирусные особенности. Осмотром выявляют, может ли данный продукт быть допущен к перевозке или помещен в холодильник на хранение и на каких условиях, состояние его и стойкость в условиях длительного хранения или перевозки и наличие документов, подтверждающих его качество, стандартность продуктов и тары.

Основной документ, определяющий качественные требования к продукту, упаковке и таре, – государственный стандарт – ГОСТ (или технические условия – ТУ). В нем даны определения продуктов, классификация их видов, перечень требований, которым они должны удовлетворять, деление на сорта, правила упаковки, маркировки, способы перевозки, хранения, отбора проб и методы исследования. Каждому стандарту присвоен индивидуальный номер. Выпуск продовольственных товаров стандартного качества контролируют отделы технического контроля и лаборатории на промышленных предприятиях, государственная инспекция по качеству, врачебно-санитар- ные отделы.

Методы исследования пищевых продуктов делятся на две группы. Органолептические методы основаны на определении качества органами чувств человека – зрения, осязания, обоняния и вкуса. Лабораторные исследования подразделяются на физические и химические, биологические и физиологические. Физическим методом определяют плотность (удельный вес), температуру плавления, застывания, кипения, вязкость, осмотическое давление, электропроводность и другие

28

1. Скоропортящиеся грузы, основные условия их хранения и подготовки к перевозке

свойства. Химическим – устанавливают состав продуктов и изменения, которые происходят в них в процессе производства, хранения, транспортировки и др. Биологическим – выявляют природу микроорганизмов, наличие возбудителей пищевых отравлений. Физиологическим – устанавливают усвояемость пищевых продуктов, калорийность, содержание витаминов и др. Лабораторные исследования позволяют точно и объективно оценить качество продуктов.

Инспектора Государственной инспекции по качеству (ГИК), эксперты Бюро товарных экспертиз (БТЭ), товароведы торговых организаций, работники транспорта и торговых предприятий проверяют качество пищевых продуктов органолептическими методами. Лабораторные исследования выполняют санитарно-эпидемиологические станции или специальные пищевые лаборатории. Качество пищевых продуктов отражает сертификат, выданный ГИКом, или удостоверение о качестве, выданное отправителями груза. Эти документы датируют днем погрузки, и в них указывают наименование продукта, его состояние, транспортабельность в сутках, температуру груза, режим перевозки. Каждая партия грузов животного происхождения (кроме грузов, произведенных на промышленных предприятиях, – консервы, сыры) подлежит ветеринарно-санитарному надзору. На эти грузы отправитель представляет работникам транспорта ветеринарное удостоверение. Удостоверение подписывает ветеринарный врач. После осмотра груза перед погрузкой его визирует работник транспортного Госветнадзора от ветеринарно-санитарной службы дороги.

Температурный режим в камерах хранения в вагонах зависит от вида продукта. Рекомендуемые температуры хранения и перевозки скоропортящихся грузов приводятся в справочниках и в «Правилах перевозки скоропортящихся грузов». Колебания температур от установленной не должны превышать 1–2 °С. Влажность воздуха поддерживают на уровне 80–95 % с отклонением от установленной до 5 %. Температуру и влажность воздуха регулируют с изменением режима работы холодильной установки, оттаиванием инея на приборах охлаждения.

Циркуляция воздуха в камерах и вагонах необходима для поддержания равномерной температуры и влажности в различных точках помещения. При этом благодаря наличию воздухоохладителей воздух очищается от микроорганизмов и освобождается от избытков влаги. Скорость движения воздуха в камерах зависит от груза, тары, способа загрузки и т. д. и составляет 0,15–0,20 м/с. Циркуляция воздуха бы-

29

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХЛАДОТРАНСПОРТ

вает побудительная (вентиляторами) и естественная, основанная на разности удельных весов воздуха при разных температурах в отдельных частях помещения.

Тара и упаковка скоропортящихся грузов могут быть жесткими (ящики, бочки, бидоны), полужесткой (корзины), мягкими (мешки, синтетические пленки). Недоброкачественные тара и упаковка могут служить причиной порчи груза и сообщать продукту несвойственный ему запах. Существует порядок и сроки возврата порожней тары.

Размещают продукты в камерах и вагонах так, чтобы использовать их емкость, одновременно соблюдая все условия хранения и перевозки. Загрузка камеры составляет 300–800 кг/м3 в зависимости от вида продукта и способа его укладки. Все грузы, за исключением охлажденного мяса (оно хранится подвесом на крючьях), хранятся в камерах в штабелях с отступлением от стен на 0,3 м. В исключительных случаях разрешается хранить в одной камере продукты разнородные, но требующие одинакового температурного и влажностного режимов и не оказывающие взаимного влияния. Запрещается хранить с другими продуктами охлажденные мясо и рыбу, мясокопчености и колбасы, рыбу копченую и соленую (в тузлуке), икру, сыр, цитрусовые плоды, дрожжи.

Изменения (физические и биохимические) в процессе хранения зависят от вида продукта, состояния в момент поступления на холодильник, режима и продолжительности хранения и др. К физическим изменениям относятся усушка, изменение цвета и др. Для борьбы с усушкой штабеля покрывают марлей, брезентом, на которые намораживают лед, используются защитные оболочки из влагонепроницаемых материалов.

Наблюдают за режимом хранения и перевозки при помощи различных приборов. В зависимости от способа замера температур различают местный контроль и дистанционный. При местном контроле температура замеряется непосредственно в камере или вагоне, при дистанционном – телеметрической станцией, размещенной вне камеры или вагона, а ее датчики находятся внутри помещения.

1.6. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Физические свойства и условия хранения скоропортящихся грузов должны находиться под постоянным контролем. Контролируют температуру, влажность, скорость движения воздуха, плотность жидких продуктов, кислотность и некоторые другие параметры.

30