Изменения, происходящие при хранении замороженных продуктов. Приборы автоматики холодильных машин

В льдогенераторе лишь отчасти реализована идея получения прозрачного льда. Вода, подаваемая на испаритель, непрерывно смывает соли с намерзающего слоя льда. Но, выполняя часть работы в части получения прозрачного льда, не реализована вторая, не менее важная часть задачи - удаление солей из воды. Концентрация солей в воде непрерывно увеличивается. Пополнение свежей водой из водопровода проблему удаления солей не решает.

Следует отметить, что прозрачность льда определяется не только наличием в воде солей, но и скоростью льдообразования. Скорость льдообразования, в свою очередь, зависит от температуры кипения холодильного агента в испарителе. Поэтому любая попытка интенсифицировать процесс намораживания льда понижением температуры кипения холодильного агента неизбежно связана с ухудшением качества льда.

Качество получаемого льда в льдогенераторе прежде всего зависит от качества подаваемой воды. Поэтому водоподготовка или как минимум качественная очистка воды при помощи фильтров тонкой очистки является обязательной. Что касается скорости замораживания, то в угоду качеству льда ее нельзя формировать. Это значит, что при получении прозрачного льда температуру кипения холодильного агента в испарителе не следует понижать без необходимости ниже -12…-10 град.

Разновидностью льдогенераторов системы общественного питания и торговли является льдогенератор с разбрызгиванием воды из форсунок на поверхность испарителя.

Испаритель состоит из льдоформ. Вода разбрызгивается на внутреннюю часть стаканчика. В начале процесса намораживанияводы на форме включается реле времени. Через 25 минут работы льдогенератора осуществляется оттаивание испарителя горячими парами холодильного агента. Цикл оттаивания длится около 3 минут. Стаканчики падают в бункер, процесс оттаивания завершается и компрессор включается вновь. Прозрачность льда, получаемого в льдогенераторах данного типа, не отличается ото льда, получаемого в аппарате с пластичным испарителем, поскольку также не решена проблема водоподготовки и удаления солей.

Форма ледяных кристаллов зависит от геометрических размеров льдоформы. Производимый лед может иметь форму цилиндра, кубика или усеченного конуса. Масса льда в аппаратах различных типов составляет в среднем от 8 до 35-40 г.

3.4 Льдогенераторы чешуйчатого и снежного льда

Наибольшее применение находят роторныельдогенераторы. Роторныельдогенераторы являются аппаратами непрерывного типа.

Лед намораживается на барабане, представляющем собой испаритель холодильной машины. С поверхности барабана лед удаляется скребками различного типа (ножами, резцами). Наиболее практично и экономично удаление намороженного льда посредством фрезы. Считается, что в отличие от льдогенераторов периодического типа, в которых намороженный слой оттаивают посредством периодического нагрева испарителя, роторные льдогенераторы имеют минимальные энергозатраты. Себестоимость чешуйчатого и снежного льда на 50% ниже себестоимости льда, получаемого в блочных промышленных льдогенераторах.

В скребковых льдогенераторах при неподвижном барабане лед удаляется вращающимся скребком. Лед получают в виде чешуек или крупинок. Такой лед называют снежным льдом. При замене скребков на катящиеся по льду фрезы получают только чешуйчатый лед. В аппаратах такого типа толщина снимаемого слоя льда невелика. Она составляет 0,5-2,5 мм.

4. Виды холодильной обработки пищевых продуктов

4.1 Охлаждение

Охлажденным считается продукт, в толще которого поддерживается температура от 0 до 4 град.

Основная задача охлаждения заключается в создании неблагоприятных условий для развития микробиальных и ферментативных процессов в пищевых продуктах. Цель охлаждения - сохранение первоначального качества продукта в течение определенного времени.

Для многих продуктов, особенно растительного происхождения, являющихся живыми организмами, выбор конечной температуры охлаждения, при которой они будут храниться, имеет большое значение. Повышение или понижение температуры хранения на несколько градусов по сравнению с оптимальной приводит к преждевременной порче продуктов. Каждый способ охлаждения оценивают по совокупности признаков, среди которых первостепенной значение имеют качество получаемого продукта и экономичность способа охлаждения.

Способы охлаждения пищевых продуктов можно подразделить на три основные группы: в контакте с воздухом, в контакте с жидкостью (или тающим льдом, снегом), в контакте с инертными газами. Эти способы различаются по величине коэффициентов теплоотдачи на поверхности охлаждаемого продукта.

Пищевые продукты чаще всего охлаждаются в воздухе, несмотря на то, что коэффициент теплоотдачи в нем самый малый.

Когда указывают режимы охлаждения в воздухе, то называют обычно его температуру, среднюю скорость движения и относительную влажность.

Поле относительной влажности воздуха в камерах охлаждения так же, как и в камерах замораживания, очень неравномерно. Если поверхность охлаждаемого тела влажная, то воздух около нее находится в состоянии насыщения при температуре тела, а у поверхности охлаждающих приборов - при температуре их теплообменной поверхности. Поскольку эти две поверхности имеют разную температуру, неодинаково и влагосодержание воздуха около них. Все это приводит к испарению влаги с поверхности продукта и конденсации ее из воздуха на поверхности охлаждающих приборов. По мере увеличения скорости движения воздуха в камере уменьшается неравномерность поля относительной влажности и температуры.

Деление способов охлаждения пищевых продуктов на три основные группы не исключает многообразия вариантов режимов охлаждения в пределах каждой группы.

При охлаждении любым способом преследуют две цели: охлаждение продукта сразу после производства; интенсивное охлаждение.

На скорость охлаждения продукта влияет ряд факторов: его размеры; величина поверхности; масса; удельная теплоемкость; начальная и конечная температуры и многое другое.

Удельная теплоемкость с пищевых продуктов колеблется от 2,1 до 4,1 кДж/(кr”К). Чем больше влаги в продукте, тем выше теплоемкость. Например, теплоемкость растительного масла 2,1 кДж, а овощей 4,1 кДж/.

Пищевые продукты имеют в основном небольшую теплопроводность. Поэтому они охлаждаются относительно медленно.

Поскольку охлаждение пищевых продуктов в воздухе сопровождается испарением влаги с поверхности и выделением внутренней теплоты за счет биологических процессов, оно представляет собой комплексный процесс тепло- и массообмена.

4.2 Замораживание

К замораживанию пищевых продуктов прибегают для достижения следующих целей: обеспечения сохранности во время длительного хранения; отделения влаги при концентрировании жидких пищевых продуктов; изменения физических свойств продуктов (твердость, хрупкость и др.) при подготовке к дальнейшим технологическим операциям; при сублимационной сушке; производства своеобразных пищевых продуктов и придания им специфических вкусовых и товарных качеств (мороженое, пельмени, другие быстрозамороженные продукты).

Основное отличие результатов замораживания от результатов охлаждения состоит в том, что замороженные продукты более стойки при хранении, чем охлажденные, поскольку вода в них превращается в лед. При этом прекращается диффузионное перемещение растворимых в воде веществ и, следовательно, питание микроорганизмов и протекание биохимических (ферментативных) реакций. Эффект замораживания достигается при температуре в центре продукта -6 град. и ниже.

Результативный эффект превращения воды в лед родственен эффекту обезвоживания. При этом уменьшается количество влаги, необходимой для жизнедеятельности микроорганизмов и осуществления биохимической реакции.

Различие между замораживанием и сушкой состоит в том, что при замораживании влага превращается в лед, не будучи удаленной из продукта, тогда как при сушке она удаляется.

Замороженный продукт отличается от охлажденного рядом внешних и физических признаков и свойств: твердостью - результат превращения воды в лед; яркостью окраски - результат оптических эффектов, вызываемых кристаллизацией льда; уменьшением удельного веса - следствие расширения воды при замораживании; изменением термодинамических характеристик (теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность).

В технологическом отношении замораживание в отличие от охлаждения вызывает необратимые изменения в продукте, препятствующие полному восстановлению его первоначальных свойств. Поэтому в таком случае говорят о неполной обратимости пищевых продуктов.

При замораживании в отличие от охлаждения происходят частичное перераспределение влаги, травмирование тканей продукта кристаллами льда, а также иногда частичная денатурация белка.

В итоге вкусовые и питательные достоинства продукта могут снизиться, если замораживание осуществлено неправильно. Замораживая продукт необходимо стремиться прежде всего к сохранению его питательных и вкусовых свойств. Для этого необходимо добиться максимальной обратимости явлений, происходящих в процессе замораживания.

4.3 Подмораживание

Подмораживание заключается в понижении температуры продуктов немного ниже криоскопической для улучшения условий хранения. Поскольку понижение температуры продуктов сопровождается некоторым льдообразованием, термин «переохлаждение» неточен, более правильный - «подмораживание».

Наиболее широко подмораживанием пользуются для сохранения рыбы, мяса, птицы и плодов.

Существуют два основных способа подмораживания продуктов:

- продукт помещают в камеру, где поддерживается температура до -3 град.; температура его постепенно понижается, приближаясь к температуре воздуха камеры; так подмораживают рыбу, птицу, мясо, зимние сорта яблок;

- продукт помещают в морозильную камеру, где замораживается его периферийный слой ограниченной толщины; после перемещения продукта в камеру хранения с температурой -2…-3 град. вследствие внутреннего теплообмена во всем объеме продукта устанавливается температура хранения. Этот способ рекомендуется для подмораживания мяса и рыбы, причем подмораживать рыбу можно контактным способом в рассоле.

Исследования показали, что в подмороженных продуктах при хранении происходят те же изменения, что и при охлаждении, но протекают они медленнее, поэтому продолжительность хранения в подмороженном состоянии может быть больше, чем в охлажденном. Отмечено, что усушка при этом меньше, а качество существенно не отличается от качества охлажденных продуктов.

При подмораживании в морозильных камерах с последующим внутренним теплообменом до выравнивания температур в объеме продукта происходят теплофизические процессы, существенно отличные от происходящих при медленном подмораживании. Такой процесс делится на два взаимосвязанных этапа. На первом этапе при интенсивном отводе теплоты замораживается слой некоторой толщины и в продукте создается резко неравномерное температурное поле. На втором этапе происходит внутренний теплообмен в продукте при очень слабом теплообмене с воздухом камеры хранения. Это приводит к приблизительному равенству температуры продукта и камеры. Внутренний теплообмен в продукте можно рассчитывать как адиабатный.

Интенсивный отвод теплоты от продукта на первом этапе приводит к быстрому замораживанию периферийного слоя, что благоприятно в технологическом отношении и удобно организационно, так как время, необходимое для пребывания продукта в морозильной камере, невелико. Последнее обстоятельство позволяет выполнить в непрерывном потоке подмораживание таких продуктов, как мясные полутушки и четвертины. Нет необходимости ограничивать на первом уровне понижение температуры поверхности мяса из-за опасения уменьшить обратимость процесса.

Температура поверхности должна быть такой, чтобы после выравнивания температура в толще была -1…-2 град.

Таким образом, чем интенсивнее процесс теплообмена на первом этапе, тем совершеннее он в технологическом и организационном отношении.

Список использованной литературы

1. Большаков С.А. Холодильная техника и технология продуктов питания: Учебник для студ. высш. учеб.заведений / Сергей Алексеевич Большаков. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 304 с.

2. Оборудование предприятий торговли и общественного питания: полный курс: Учебник для студентов вузов, обучающихся по торговым специальностям / Под ред. В.А. Гуляева . - М. : ИНФРА-М, 2004. - 543 с.

3. Цуранов О.А., Крысин А.Г. Холодильная техника и технология / Под ред. проф. В.А. Гуляева - СПб.: Лидер, 2004. - 448 с.

4. Холодильная техника и технология: Учебник / Под ред. А.В. Руцкого. -- М.: ИНФРА-М, 2000. - 286 с.

5. Румянцев Ю.Д. Холодильная техника: учебник для вузов /Ю.Д. Румянцев, В.С. Калюнов. - СПб. : Профессия, 2003. - 360 с.

Размещено на Allbest.ru