Описание и обоснование режимов и условий хранения продукции

 

Цель хранения в замороженном виде: исключить изменения состояния хранимых продуктов. Основное средство достижения такой цели - стабильная, достаточно низкая температура хранения, но помимо низкой температуры немаловажную роль играет влажность среды.

Чрезмерно высокая влажность воздуха создает опасность недопустимого развития микрофлоры, аналогичное действие вызывает и неправильно подобранный температурный режим. Чтобы этого избежать применяют воздушные или смешанные системы охлаждения, а продукт размещают, обеспечивая возможность достаточного движения воздуха во всем объеме камеры. Скорость движения воздуха должна составлять от 0,1 до 0,3 м/с около поверхности продукта или около штабеля обычно считают удовлетворительной. Рекомендуется относительная влажность воздуха в пределах от 80 до 90 %. При такой относительной влажности воздуха и побудительном его движении усушка хранимых продуктов значительна, поскольку велик дефицит влажности воздуха, если его представить в единицах влагосодержания. Например, при температуре 0 0С и относительной влажности 90 % дефицит влагосодержания воздуха составляет 0,390 г/кг, а при -20 0С и той же относительной влажности - только 0,065 г/кг. Если скорость испарения при хранении считать приблизительно пропорциональной дефициту влагосодержания воздуха, то, следовательно, при одной и той же относительной влажности воздуха можно ожидать, что при 0 0С усушка может быть в 5,1 раз больше, чем при -20 0С.

Таким образом, тремя основными регулируемыми параметрами, значения которых должны быть благоприятны для хранения охлажденных продуктов и устойчиво постоянны, являются температура, относительная влажность и скорость движения воздуха.

При хранении замороженных продуктов температура достаточна низка, чтобы жизнедеятельность микрофлоры прекратилась, а ферментативные процессы затормозились гораздо сильнее, чем в охлажденных продуктах. Поэтому индивидуальные особенности замороженных продуктов проявляются слабее, чем охлажденных, а режимы хранения замороженных продуктов более единообразны. Применение дополнительных средств, какими пользуются, когда хранят охлажденные продукты (регулирование газового состава среды, ультрафиолетовое облучение, озонирование), становится неэффективным и нецелесообразным. Поэтому основным регулируемым параметром остается температура хранения, а значение других условий хранения несколько снижается, поскольку их влияние на успех существенно зависит от температуры.

Понижение температуры хранения способствует длительной сохранности продукта, и поэтому в зависимости от предполагаемого срока хранения можно выбрать тот или иной температурный режим.

Особенно важно понижение температуры хранения для продуктов, содержащих глицериды непредельных жирных кислот, существенно подверженные окислению и гидролизу, в первую очередь это относится к жирному мясу, сливкам, сметане, маслу.

При герметичной упаковке продукта побудительное движение воздуха позволяет применять интенсивные охлаждающие приборы сравнительно малой металлоемкости, допускающие автоматизацию регулирования работы и обеспечивающие равномерного температурного поля в камерах. Если продукт не упакован герметично, то побудительное движение воздуха увеличивает усушку.

Относительная влажность в камерах хранения замороженных продуктов не регулируется искусственно, а устанавливается самопроизвольно в зависимости от условий, особенностей продуктов, действия охлаждающих приборов и наличия теплопритоков. В инструкциях и рекомендациях обычно указывают, что в камерах хранения мороженных продуктов желательна максимальная относительная влажность воздуха, но она не должна быть больше 95 %, и не ниже 92%.

На качество замороженных продуктов существенно влияют потери массы, условия теплоотвода, используемый упаковочный материал и метод упаковывания. В зависимости от вида продукта, его назначения и способа замораживания его упаковывают до или после замораживания.

Для улучшения условий теплоотвода и предотвращения сублимации влаги упаковочный материал должен плотно прилегать к поверхности продукта. Если упаковывание проводят после замораживания, то лучше использовать материалы с низким коэффициентом теплоперердачи.

В качестве упаковочных материалов используют синтетические полимерные пленки с низкой газо- и паропроницаемостью, устойчивые к действию хладагента, а также к компонентам пищевых продуктов, таким, как вода и жир, обладающие необходимой механической прочностью в широком диапазоне температур. Для упаковывания продукта сложной формы применяют усадочные пленки, обеспечивающие плотное облегание объекта.

Определяющим фактором увеличения сроков хранения пищевых продуктов является температурный режим. Понижение температуры снижает потери массы и необратимые изменения их качества. Существенное значение имеет также стабильность температурного режима в процессе хранения. Колебания температуры способствуют увеличению кристаллов льда и субли­мации влаги.

Для защиты продукта используют также пищевые покрытия и глазирование нанесение тонкого слоя льда на поверхность продукта.

Мясо и мясопродукты хранят при -18°С. Понижение температуры до -25...-30 °С значительно увеличивает сроки хранения. Относительная влажность при хранении пищевых продуктов составляет 90-98%. Продолжительность хранения мяса зависит от его вида, температуры и наличия упаковки. Увеличить сроки хранения можно снижением температуры хранения до -25…-30 °С. Потери массы при хранении мороженого мяса зависят от упитанности сырья, этажности холодильников и времени года. Они составляют 0,05...0,3 % в месяц. При использовании упаковки потери сокращаются в 5...8 раз. При температуре хранения ниже - 18°С продолжительность хранения всех видов мяса увеличивается до 18...24 мес.

Замороженное мясо, рассортированное по видам и упитанности, хранят в плотносформированных штабелях на напольных решетках или в стоечных поддонах, которые устанавливают один на другой в 2-4 яруса с помощью электропогрузчика.

Продолжительность хранения зависит от температуры и вида мяса:

Говядина хранится при -15, -18…-20, -25 С в течение 6..9, 8..12, 13..18 мес.

Баранина при -18…-20 С 6…10 мес., -25 С 10…12 мес.

Свинина при -18…-20 С 4…6 мес., -25 С 8…12 мес.

Временные промежутки хранения зависят от температуры в камере хранения: чем она ниже, тем длительней срок хранения.

Загрузка 1 м3 грузового объема камеры замороженным мясом составляет для говядины в четвертинах 400 кг, в полутушах-300 кг, свинины в полутушах-450 кг, баранины и козлятины в тушах-280 кг. Плотность укладки замороженных блоков в 1 м3 камеры в зависимости от геометрических размеров составляет 650-800 кг.

Сроки хранения замороженного мяса и субпродуктов

Говядина температура -15-(-25) °С, срок хранения 6-18 мес.

Баранина, козлятина температура-18-(-25) °С, срок хранения 6-15 мес.

Свинина температура -18-(-25) °С, срок хранения 6-12 мес.

Субпродукты температура -15-(-25) °С, срок хранения 4-6 мес.

 

Расчетная часть

 

Грузовая площадь, необходимая для хранения каждого вида продукта определяют по формуле

 

,

 

где У - значение укладочной масса кг/м2 (У=200 кг/м2),

К - коэффициент использования площади (К=0,7),

Е - масса продукции, поступившей на хранение, т;

 

 

М2

 

Строительная площадь камеры находится по формуле

 

 

Одну стену принимаем длиной 9м.Найдём длину другой стены:

=Fстр/l1 = 128,6/9=14,3 м

 

Расчет изоляции холодильной камеры.

Камеры хранения для сырья и продукции охлаждают батарейным, воздушным и смешанным способами охлаждения. Наиболее широко применяют батарейное охлаждение. Батареи бывают из гладких и оребренных труб и панельные.

 

Рис. 1

 

, 5 - штукатурка

- кирпич

- гидроизоляция

- термоизоляция

Толщину изоляционного слоя находим по формуле:

 

 

где  коэффициент теплопередачи -

 коэффициент теплопередачи от воздуха к наружной стенке,

 коэффициент теплопередачи от внутренней стены к воздуху камеры;

 толщина слоев материалов изоляционного слоя, м;

 коэффициент изоляционных и строительных материалов, .

 

 

Определение потребности в холоде.

Количество теплоты Q (в Дж), отводимое с поверхности продукта в ходе процесса охлаждения, определяют по уравнению:

 

,

 

где m - масса продукта, кг;

с - средняя теплоемкость, Дж/ (кг·К);а - tе - соответственно средняя исходная и

средняя конечная температура продукта, К

 

 

При известном содержании влаги в продукте теплоемкость можно определить по формуле:

 

,

 

где Сw - теплоемкость воды (4,19 Дж/(кг К));- содержание влаги в 1 кг продукта, кг;

сtτ - теплоемкость вещества (0,84 кДж/(кг К)).

Выбор пристенных батарей

Расчет батарей состоит в определении площади теплопередающей поверхности:

б = ,

 

где Qб - тепловая нагрузка, приходящаяся на батарею, Вт;

q - средний температурный напор между воздухом охлаждаемой камеры и кипящим холодильным агентом. Для аммиачных батарей q= 10К;

к - коэффициент теплопередачи батареи.

 

 

Количество теплоты отведённое при хранении мяса:

б = QхрI = 8183,87 кВт.

 

Предварительно намечаем использовать стандартные секции змеевиковой оребренной (с шагом 20мм) шеститрубной аммиачной охлаждающей батареи.

Находим коэффициент теплопередачи оребренной батареи К = 4,1Вт/(м2*К).

общ = 199 м2

 

Рассчитаем площадь теплопередающей поверхности одной батареи.

Принимаем змеевиковую батарею, состоящую из трех секций:

змеевиковая головная СЗГ FСЗГ = 25,1 м2;

змеевиковая средняя СС FСС = 39 м2;

змеевиковая хвостовая СЗХ FСЗХ = 25,1 м2.

Общая площадь одной батареи:

б = FСЗГ+ FСС+ FСЗХб = 25,1 + 39 + 25,1 = 89,2 м2

 

Количество батарей, устанавливаемых в охлаждаемых помещениях для хранения мяса:

=Fобщ./ Fб, (33)= 199/89,2 =2,2 шт принимаем 3 батареи

 

Расчёт продолжительности замораживания.

Охлаждение мяса - это сложный теплофизический процесс, включающий отвод теплоты от внутренних слоев и испарение влаги с поверхности. Испарение влаги с поверхности продуктов приводит к уплотнению поверхностного слоя и повышению в нем концентрации растворенных веществ.

При интегрировании уравнения в пределах t от начальной температуры (при τ=0) до t в момент времени τ получаем:

 

,

 

где t н - начальная температура мяса, С.н - начальная температура тела, С;

tк - конечная температура тела, С;

ч

 

Темп охлаждения зависит от многих факторов: от размеров и формы тела, состава продукта, скорости движения среды. Его можно определить из следующего соотношения:

 

,

 

где F - площадь охлаждаемой поверхности, м2;- масса тела, кг;

α - коэффициент теплоотдачи, Вт/ (м2·К)

с - удельная теплоемкость продукта, кДж/ (кг·К);

 

Заключение

 

В настоящее время и ясная промышленность осваивает новые способы переработки мяса, производства продуктов и их хранения.

Проблема стойкости при хранении мясопродуктов, обладающих высокими потребительскими свойствами, по сей день не является решенной.

Перед специалистами мясной промышленности стоит важная задача по дальнейшему совершенствованию технологий хранения сырья и готовой продукции.

Охлаждение мяса и мясопродуктов можно осуществлять разными способами, каждый способ отличается по параметрам теплоотводящей среды. В настоящее время используют различные морозильные установки, которые являются более эффективными чем их предшественники. Но в настоящее время технический уровень производств нельзя признать удовлетворительным. Лишь 19 % активной части производственных фондов предприятий соответствуют мировому уровню, около 25% подлежат модернизации, а 42%- замене. Поэтому стоит и такая проблема, как модернизация технической оснащенности предприятий.

Список литературы

 

1. Куликовская Л.В. Совершенствование технологии холодильной обработки мяса и мясопродуктов с использованием электростимуляции.//Холодильная техника, 1990.-№12.

.   Липанов Н.Н Оценка мяса говядины и свинины как сырья для производства продуктов питания.//Хранение и переработка сельхозсырья, 1999.- №10

.   Новикова Н.Н. Технология производства, переработка и хранения производства животноводства. - М.: Колос, 2002.

.   Пищурин С.В. Мясная продуктивность и качество КРС и свинины. - М...:Колос, 1992.

.   Позняковский В.М. Экспертиза мяса и мясопродуктов. - Новосибирск: Изд-во Новосибирского ун-та, 2001.

.   Рогов И.А., Казюлин Г.П., Забашта А.Г. Общая технология мяса и мясопродуктов. - М.: Колос, 2000.

.   Сидоров М.А., Корнелаева Р.П. Микробиология мяса и мясопродуктов. - М.: Колос, 1998.

.   Стефановский В.М. Увеличение производительности камер однофазного замораживания и сокращение усушки мяса. - М.: АгроНИИТЭИММП, 1993.

 

Приложение