Замораживание пищевых продуктов

Характеристика процесса. Замораживание — процесс холо­дильной обработки пищевых продуктов, в результате которого содержащаяся в них влага полностью или частично превращается в лед. Продукты (мя-со птицы, рыба, меланж, плоды, ягоды, овощи и некоторые молочные продукты) замораживают при подготовке их к длительному хранению при температурах —15° С и ниже.

Замороженные продукты отличаются от охлажденных более высокой стойкостью при хранении вследствие обезвоживания и воздействия более низких температур, препятствующих жизнедея­тельности микро-организмов.

Основные замораживаемые продукты имеют криоскопическую тем-пературу в пределах от —0,5 до —2,5° С.

Образующиеся в начале замерзания кристаллы состоят преимущест-венно из чистой воды; вещества, растворенные в соке, остаются в жид-кой фазе. Каждому значению температуры продукта ниже начальной криоскопической точки соответствует вполне опре­деленное количество воды, вымороженной из раствора. Полностью весь раствор в продукте замерзает только при криогидратной, или эвтектической температуре, которая, как правило, при замора­живании пищевых продуктов не дос-тигается (от —55 до —65° С).

Температурные графики (рис. 151) показывают характер изме­нения температуры в различных слоях замораживаемого продукта. Такие графики для разных продуктов однотипны и лишь несколько видоизменяются вследствие различной интенсивности отвода тепла.

Замораживание пищевых продуктов 249

 

По условиям теплообмена наиболее низкая температура наблюдает-ся на поверхности продукта; по мере продвижения вглубь температура повышается. Температура верхнего слоя продукта при интенсивном отводе тепла плавно понижается (рис. 151, а). В глубине же продукта после охлаждения до криоскопической точки наблюдается замедление падения температуры, которое становится заметнее по мере приближе-ния к центральной части продукта. Это происходит вследствие выделе-

 

ния большого количества тепла льдообразования от еще незамерзших частей вблизи слоя, в котором измеряется температура. После вымерза­ния основной части воды падение температуры внутри продукта возра-стает и замедляется лишь при сближении ее с температурой внешней теплоотводящей среды.

Такая закономерность распределения температур в замора­живаемом продукте еще более заметна, когда теплообмен между Продуктом и за-мораживающей средой совершается недостаточно интенсивно (рис. 151, б). В этом случае замедление понижения тем­пературы при льдо-образовании происходит даже в слоях вблизи от поверхности продукта, а в глубине продукта температура вообще Некоторое время может оста-ваться постоянной на уровне криоскопической точки.

По мере отвода тепла граница раздела между замороженными и неза-мороженными слоями перемещается от поверхности в глубь продукта и через некоторое время достигает центральной части. Идеей температу-ра также начинает снижаться ниже криоскопической точки. При темпе-

250 Охлаждение, замораживание и холод, хранение пищевых продуктов

 

ратуре в центре —5° С и ниже изменение ее от центра к поверхности носит линейный характер.

Конечная температура в центре замороженного продукта может быть определена из условия

 

Количество вымороженной воды в продукте зависит только от темпе-ратуры, до которой был заморожен продукт, и не зависит ни от способа замораживания, ни от продолжи-тельности процесса. Графические зависимости между количеством выморожен­ной воды и температу-рой про­дукта (рис. 152) показы-вают, что более половины воды в продуктах вымерзает при темпера­турах до —4, —5° С. При дальней-шем понижении темпе­ратуры ко-личество выморажи­ваемой воды резко уменьшается.

Скорость замораживания проду-кта определяется скоро­стью прод-вижения границы раз­дела заморо-женного и незамороженного слоев от поверхности к центру. Макси-мальное зна­чение скорость замо-раживания имеет в начале процес-са у по­верхности продукта. По ме-ре продвижения границы раздела скорость замораживания постепенно убывает вследствие возрас­тания термического сопротивления увеличи-вающегося заморожен­ного слоя, отвода тепла от еще незамерзших час-тиц продукта в этом слое и уменьшения разности температур продукта и охлаждающей среды.

Замораживание бывает медленное (скорость замораживания 0,1-1 см/ч), интенсивное (скорость 1—5 см/ч) и быстрое (скорость 5-20 см/ч).

Замораживание пищевых продуктов 251

 

При медленном замораживании в тканях продукта происходит пере-распределение влаги и образуются в межклеточных простран­ствах крупные кристаллы льда, повреждающие ткани. В про­цессе разморажи-вания влага не впитывается полностью тканью, ее первоначальное рас-пределение не восстанавливается. При бы­стром замораживании в усло-виях интенсивного отвода тепла кри­сталлообразование происходит в местах естественного распреде­ления влаги. В результате получается структура с большим числом мелких кристаллов льда, распределенных равномерно в тканях продукта. При размораживании такого продукта хорошо восста­навливаются его первоначальные свойства.

Продолжительность замораживания. Для расчета морозильных установок необходимо знать продолжительность процесса заморажива-ния при заданных начальной и конечной температурах про­дукта.

Теоретическое определение продолжительности замораживания с учетом всех переменных факторов затруднено. При решении этой зада-чи Р. П. Планк допускает ряд упрощающих условий: продукт во всем объеме до начала замораживания охлажден до криоскопической темпе-ратуры; коэффициент теплоотдачи на поверхности продукта и темпера-тура внешней теплоотводящей среды — по­стоянные; теплоемкость за-мороженной части продукта в сравнении с теплотой льдообразования очень мала; вода из продукта вымер­зает при одной определенной тем-пературе (средней в процессе замораживания); коэффициент теплопро-водности замерзшего слоя в течение всего процесса не меняется; замо-раживание считается законченным при сближении границ раздела в центральной части тела, причем температура в ней равна криоскопи-ческой. С учетом указанных допущений им получены следующие формулы для определения продолжительности замораживания:

для продуктов формы пластины при двустороннем заморажи­вании (например, блоков мяса, полутуш, блоков рыбного филе, рыб небольшой толщины)

 

 

 

Приведенные формулы не отличаются точностью, и результаты рас-четов могут существенно отклоняться от опытных данных. Но эти фор-мулы показывают, как влияют отдельные факторы; на продолжитель-ность процесса замораживания и на какие из них следует обратить осо-бое внимание при разработке конструкций новых морозильных устройств.

На ускорение процесса замораживания оказывают решающее влия-ние понижение температуры охлаждающей среды t_c, умень­шение тол-щины замораживаемого продукта и увеличение коэф­фициента тепло-отдачи от поверхности продукта к среде.

Понижение температуры охлаждающей среды сокращает про­должи-тельность замораживания примерно в пропорциональной зависимости. Но одновременно увеличиваются энергетические и капитальные затра-ты, связанные с производством холода. В прак­тике для замораживания продуктов применяют температуры от —20° до —40° С.

Уменьшение толщины замораживаемого слоя еще более за­метно сок-ращает продолжительность (приближенно в квадратично­пропорциона-льной зависимости). Интенсификация процессов за счет уменьшения толщины возможна только при замораживании (блочно-фасованных продуктов. Толщина замораживаемого слоя редко бывает менее 4-5 см.

Положительное влияние увеличения коэффициента теплоот­дачи а особенно заметно при невысоких абсолютных значениях его и неболь-ших толщинах замораживаемого слоя.

Расчет холода на замораживание. Расчет холода на заморажи­вание продукта с учетом предварительного охлаждения его от на­чальной тем-пературы до криоскопической, отнятия тепла фазового превращения воды и понижения температуры продукта до средней конечной процес-са замораживания можно определить по формуле

 

254 Охлаждение, замораживание и холод, хранение пищевых продуктов

 

- теплоемкость замороженного продукта при средней тем­пературе процесса замораживания в кдж/(кг-град).

Расход холода можно выразить также произведением коли­чества замораживаемого продукта на разность энтальпий в начале и конце замораживания.

Средняя тепловая нагрузка на охлаждающие приборы моро­зильной установки определится как отношение полного расхода холода за время замораживания к продолжительности про­цесса.

Наибольшее распространение в практике получили заморажи­вание в камерных и тоннельных морозилках с использованием воздушной охлаждающей среды; замораживание в скороморо­зильных аппаратах в потоке холодного воздуха и замораживание в скороморозильных аппа-ратах при контакте продукта с металли­ческими плитами, с примене-нием в качестве охлаждающей среды рассола или кипящего холодиль-ного агента.

Замораживание в камерных и тоннельных морозилках. Мясо большей частью замораживают в тушах, полутушах и четвертинах. В таком виде мясо, как и разных пород крупную рыбу, удобнее заморажи-вать в подвешенном состоянии в камерных и тоннельных морозилках.

Камерные и тоннельные морозилки оборудуют охлаждающими приборами для создания низких температур и подвесными путями для подвешивания замораживаемых грузов.

На действующих холодильниках нередко встречаются камер­ные морозилки с естественной циркуляцией воздуха, с пристен­ными и пото-лочными батареями непосредственного испарения из гладких труб.

Морозилки с естественной циркуляцией воздуха, несмотря на низ-кую температуру, которая в них достигается (в конце замора­живания до —25° С), обладают существенными недостатками: внутри камеры не-равномерная температура; продукт заморажи­вается медленно (нап-ример, для замораживания туш при темпе­ратуре воздуха —23°С требуется не менее двух суток).

Для сокращения продолжительности замораживания были при­менены камерные морозилки с побудительной циркуляцией воз­духа (например, эжекторная система охлаждения).

При эжекторной системе в морозилках, кроме охлаждающих батарей (рис. 153), устанавливают воздухоохладители (из оребренных труб) с распределением циркулирующего воздуха в камере эжекторами (системы А. П. Шеффера).

В такой морозилке продолжительность замораживания по сравнению с морозилками с естественной циркуляцией сокра­щается на 20—25%. Недостатком эжекторной системы охлажде­ния является неравномерное

Замораживание пищевых продуктов 255

 

распределение циркулирующего воздуха и соответственно различная скорость замораживания мясных туш в разных местах камеры.

Интенсивность работы камерной морозилки в большой мере зависит от конструкции и размещения охлаждающих батарей в помещении. На Ленинградском мясокомбинате взамен двухрядных пристенных и четы-

 

Рис. 153. Камерная морозилка с побудительной цир­куляцией воздуха:   1 — камера;.2— подвесные пути; 3 — ребристые охлаждаю­- щие батареи; 4 — воздухоохладители

 

рехрядных потолочных батарей в мо­розилке были установлены более эффективные однорядные батареи. Последние размещались не только под потолком и по стенам, но н по высоте камеры между нитками подвесных путей (рис. 154).

При таком расположении охлаждающих батарей замораживае­мые туши оказались в зоне усиленной циркуляции воздуха в непосредствен-ной близости от батарей. Значительно улучшился конвективный и осо-бенно лучистый теплообмен. Выравнился температурный режим в камере.

 

256 Охлаждение, замораживание и холод, хранение пищевых продуктов

 

Применение воздухоохладителей вдоль камеры между колоннами позволило интенсифицировать работу охлаждающих батарей и уменьшить их поверхность. Про­должительность замораживания при температуре кипения аммиака —40° С и циркуляции воздуха в верхней

Рис. 154. Камерная морозилка системы Н. А. Герасимова с однорядными батареями из горизонтальных оребренных труб и воздухо­охладителем

 

зоне со скоростью около 2 м/сек составила 20—25 ч.

В камерной низкотемпературной морозилке Государственного инсти-тута по проектированию предприятий мясной промышлен­ности («Гип-ромясо») воздух охлаждается воздухоохладителем непосредственного испарения и пристенными батареями. Цирку­ляция воздуха осуществле-на, как и в камере для охлаждения мяса (см. рис. 145).

Кратность циркуляции воздуха в морозилке достигает 100 объе­мов в час. Скорость воздуха около бедренной части полутуши 1 м/сек. При средней температуре воздуха —35° С продолжитель­ность заморажива-ния составляет 18—20 ч. Наличие пристенных оребренных батарей в камере позволяет использовать камеру для хранения мороженого мяса, когда не требуется заморажива­ние. Воздухоохладители в таких случаях выключают.

Государственным институтом по проектированию холодильной про-мышленности (Гипрохолод) разработаны камерные морозилки разной производительности (10—30 Мг в сутки) для типовых распределитель-ных холодильников. Запроектировано воздушное охлаждение с интен-

Замораживание пищевых продуктов 257

 

сивной побудительной циркуляцией воздуха с помощью осевых вентиляторов и щелевых сопел, расположенных в ложном потолке.

Некоторые холодильники для замораживания мясных полутуш и четвертин оборудованы тоннельными морозилками системы ВНИХИ с

Рис. 155. Тоннельная морозилка (конструкция ВНИХИ): 1, 2, 3 и 4—тоннели; 5—вентилятор; 6—охлаждающие батареи; 7 — подвесные пути

 

интенсивным движением воздуха (рис. 155). Тоннели расположены в грузовом пространстве морозильной камеры.

На площади 6 х 6 м² имеются четыре тоннеля с подвесными путями. Тоннели разделены перегородками с отверстиями для прохода воздуха. Вдоль тоннелей смонтированы однорядные при­стенные оребренные батареи непосредственного испарения. Воз­дух, нагнетаемый вентилято-рами, последовательно проходит через тоннели со скоростью 3-3,5м/сек. Благодаря хорошему лучистому и конвективному теплообмену продол-жительность замораживания с учетом времени на загрузку и выгрузку мяса составляет 14 ч ири температуре воздуха —35° С. Проектная про-изводительность морозилки 10 Мг в сутки, что дает съем замороженной продукции с 1 м² в 2,8 раза больший, чем при медленном заморажива-нии.

Загрузка и разгрузка тоннелей механизированы. Каждый морозиль-ный отсек оборудован индивидуальным цепным конвейе­ром с толкате-лями, которые перемещаются вдоль подвесного пути н увлекают роли-ки с подвешенным мясом.

 

 

9 Н. Д. Кочетков

258 Охлаждение, замораживание и холод, хранение пищевых продуктов

 

Морозилка такого же типа на 20 Мг в сутки монтируется из стандарт-ных деталей и узлов и занимает площадь 12 х 6 м².

В последнее время широкое применение получает способ заморажи-вания парного мяса без предварительного охлаждения (однофазное за-мораживание). Качество мяса, замороженного одно­фазным способом, такое же высокое, как и мяса двухфазной холо­дильной обработки (т. е. замороженного после предварительного охлаждения в течение суток до +4° С). Способ однофазного замора­живания более экономичен, чем двухфазный способ. При интен­сивном замораживании приблизительно на 42% сокращается продолжительность холодильной обработки и пот-ребность в про­изводственных площадях, в 2 раза снижается естествен-ная убыль мяса и на 40—43% увеличивается производительность труда рабочих. Себестоимость обработки мяса значительно снижается.

Однофазное замораживание мяса целесообразно при наличии на предприятиях мощных низкотемпературных морозильных камер (с тем-пературой воздуха от —30 до —35° С), обеспечиваю­щих быстрое замо-раживание мяса. Загрузка и выгрузка таких морозилок должна быть ме-ханизирована и производиться син­хронно с работой главного конвейе-ра цеха первичной переработки скота.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом мясной промы-шленности (ВНИИМП) разработана опытная непрерывно-поточная мо-розилка для быстрого однофазного замораживания мяса на Луганском мясокомбинате (рис. 156). Морозилка расположена на одном этаже с цехом первичной переработки скота, разделена перегородками на четы-ре отсека, связанные между собой подвес­ными путями. В разных отсе-ках способы охлаждения и распреде­ления воздуха предусмотрены раз-личные. Изучение работы такой морозилки позволит выявить наиболее рациональный способ охла­ждения и рекомендовать тип камерной моро-зилки для парного мяса.

За рубежом мясо в тушах, полутушах и четвертинах и рыбы крупных пород замораживают интенсифицированным методом — при темпера-турах от —30 до —50° С и скоростях движения воз­духа у поверхности продукта до 5 м/сек. Используют преимуще­ственно морозилки тонне-льного типа.

Замораживание в скороморозильных аппаратах в потоке холод-ного воздуха. В скороморозильных аппаратах воздушного охлаждения процесс замораживания осуществляют при низких температурах и более высоких скоростях циркулирующего воз­духа (до 10 м/сек).

Достоинством скороморозильных аппаратов с интенсивной циркуля-цией воздуха является их универсальность. Такие аппа­раты применяют для замораживания всех видов пищевых продук­тов (в таре и без, нее)

Замораживание пищевых продуктов 259

 

— мясных отрубов, субпродуктов, фасован­ного и блочного мяса, тушек птицы, мелкой и средней рыбы, пло­дов и ягод, полуфабрикатов, кулинарных изделий и т. п.

Аппараты воздушного охлаждения весьма распространены в пищевой промышленности (70—80% от общего количества морозильных аппа-

 

Рис. 156. Механизированная камерная морозилка ВНИИМПа для быстрого замораживания парного мяса: 1- морозильная камера; 2 — привод конвейера выгрузки замороженного мяса; 3 — по-воротные звездочки конвейера; 4 — натяжные станции конвейеров; 5 — подвесные пути, 6 — двери-хлопушки с резиновыми створками; 7 — воздухоохладители

ратов). Их удельная производительность состав­ляет 600—1100 кг/м² занимаемой площади. В морозильных аппа­ратах легче, чем в камерных устройствах, механизировать и авто­матизировать погрузочно-разгру-зочные работы, организовать не­прерывный технологический процесс.

 

260 Охлаждение, замораживание и холод, хранение пищевых продуктов

 

Тоннельный скороморозильный аппарат ВНИХИ типа СА (рис. 157) с интенсивной циркуляцией воздуха состоит из двух тоннелей. Замора-живаемые продукты подаются в тележках-этажерках по рельсовым пу-тям с одной стороны скороморозилки и разгружаются с другой. Воздух в аппарате охлаждается оребренными батареями непосредственного испарения, расположенными в нижней части аппарата (10 секций меж-

 

 

Рис. 157. Двухтоннельный скороморозильный аппарат с интенсивным движением воздуха:

1 — электродвигатель; 2 — вентилятор; 3 и 6 — охлаждающие батареи;

4 — воздуховод; 5 — тележки с продуктом; 7 — каркас с тепловой изоляцией

 

ду тоннелями и по 5 сек­ций с внешней стороны тоннелей).

При температуре воздуха от -30 до -32° С и скорости около 4 м/сек тоннельные скороморозильные аппараты ВНИХИ обеспе­чивают замо-раживание продуктов до —18° С при следующей про­должительности: рыба в раскладку толщиной 60—70 мм — в те­чение 2,5 ч, рыба в бло-ках толщиной 60—65 мм — в течение 4—5 ч, субпродуктов в блоках толщиной 150 мм — в течение 8 ч, птицы — в течение 4—4,5 ч.

В гравитационном конвейерном скороморозильном аппарате непре-рывного действия ГКА-2 конструкции ВНИХИ (рис. 158) камера аппа-рата по высоте разделена на две части: нижнюю (воз­духоохладитель) и верхнюю (морозильное отделение с полками-направляющими).

 

Замораживание пищевых продуктов 261

 

Продукт укладывается в противни, которые помещают в каретки-рам-ки, загружаемые в аппарат сверху. При помощи толкающего механизма каретки последовательно проходят через все горизонтальные полки и в конце процесса замораживания выходят снизу из аппарата.

Загрузка и выгрузка аппарата, перемещение продукта, реверсирова-ние вентилятора автоматизированы. Аппарат обслужи­вает один рабо-чий. Конвейерный механизм снабжен вариатором и коробкой скорос-

 

Рис. 158. Гравитационный конвейерный скороморозильный аппарат ГКА-2 (конструкция ВНИХИ): 1 — изолированная камера; 2 —воздухоохладитель; 3 —вентилятор; 4 — толкатели; 5 — полки-направляющие; 6 —каретки; 7 — загру­зочное устройство; 8 — разгрузочное устройство

 

стей для регулирования продолжительности пре­бывания в аппарате в пределах 34—400 мин.

Вентилятор обеспечивает скорость воздушного потока в гру­зовом пространстве около 6 м/сек. Температура воздуха в аппарате от —30 до —32° С (при температуре кипения = -40° С). Про­должительность замораживания блоков толщиной 60 мм состав­ляет 4 ч, производитель-ность — 5,3—20 Мг в сутки.

Разработано 18 типоразмеров указанных аппаратов.

Морозильный аппарат, разработанный Государственным ин­ститутом по проектированию предприятий рыбной промышлен­ности (Гипрорыб-пром) (рис. 159), производительностью 2 Мг в сутки предназначен для небольших предприятий. В изолирован­ном пенопластом камере щито-вой конструкции с дверьми для перио­дической загрузки и выгрузки продуктов размещены стеллажи из 10 полок, на которые загружают алюминиевые штампованные про­пиши (h = 50 мм) с замораживаемым продуктом. Ребристые батареи с кипящим в них аммиаком располагают в верхней и нижней чнстях аппарата. При помощи вентилятора, распо-

262 Охлаждение, замораживание и холод, хранение пищевых продуктов

 

ложенного с задней стороны шкафа, создается интенсивная циркуляция воз­духа. Аппарат рассчитан на поддержание средней температуры в процессе замораживания —25° С. Недостаток аппарата данной конструкции — ручная загрузка и выгрузка противней.

ВНИИМПом разработан скороморозильный аппарат для пель­меней (рис. 160). Он представляет собой изолированную камеру, внутри кото-

рой вверху рас­положен конвейер с ло-

пас­тями, а внизу — два воздухоохла-дителя, отделенные один от другого и от кон­вейера перегородками.

В торцовой стенке аппа­рата проре-заны два щелевых люка для загрузки лотков с пельменями на лопасти конве-йера и выгрузки их из аппарата (с по-мощью сбра­сывателей).

Пельмени непрерывно об­дуваются холодным возду­хом, циркулирующим в аппа­рате. При скорости воздуха в аппа-рате 6—8 м/сек и тем­пературе —35° С пельмени замораживаются до —18° С за 10 мин, а при температуре воздуха —25° С — за 20 мин.

Е. С. Курылевым и В. А. Тейдером для замора­живания пельменей, эндо-кри­нов, мелкой рыбы и других про-дуктов сконструирован аппарате металлической кон­вейерной лентой (рис. 161). Продукт, уложенный на верх­нюю ветвь металлической ленты, примерзает к ней и, обогнув натяжной барабан, поступает на нижнюю сто­рону ленты. Скребок вблизи веду-щего барабана сбрасывает замо­роженный продукт в приемный лоток. Продолжительность замо­раживания до —16°С в этом аппарате составляет около 10 мин (при температуре воздуха—35°С и скорости его движения 6—8 м/сек).

Мороженое в брикетах закаливается в морозильных аппаратах воздушного охлаждения, находясь в люльках непрерывно движущегося конвейера. Вентиляторы прогоняют воздух вначале через охлаждаю-щие батареи, а затем морозильное отделение.

 

 

Замораживание пищевых продуктов 263

 

 

264 Охлаждение, замораживание и холод, хранение пищевых продуктов

 

Замораживание в скороморозильных аппаратах при контакте с металлическими плитами. Для замораживания мяса и рыбы в блоках и других продуктов, расфасованных в мягкую тару с пло­скими поверх-ностями (бескостного мяса в мелкой расфасовке, рыбного филе, мелкой рыбы, плодов, ягод, овощей), используют плиточные морозильные аппараты.

Рис. 162. Многоплиточный скороморозильный аппарат: а — схема (плиты раздвинуты); б — аппарат (1 — каркас; 2 — гидравлический цилиндр; 3 — подъемный стол; 4 — подъемная рама; 5 — охлаждающие плиты; 6 — направляющие для плит; 7 — пантографы; 8 — поплавковый вентиль; 9 — отделитель жидкости; 10 — бронированные резиновые шланги подачи и отсоса хладагента; 11 — бачок для масла; 12 — масляный насос; 13 — замораживаемый продукт; 14 — деревянные подставки)

 

В многоплиточном скороморозильном аппарате (рис. 162) продукт замораживается между полыми металлическими плитами, внутри кото-рых циркулируют при низкой температуре кипящий холодильный агент или рассол. В плиточном аппарате процесс замораживания совершается быстрее, чем в аппаратах с воздушным охлаждением. Эти аппараты отличаются большой удельной про­изводительностью (до 2—3 Мг с 1 м² занимаемой площади в сутки).

Многоплиточные скороморозильные аппараты имеют 8—21 гори-зонтальных плит. Размеры плит: длина 1,5—2,0 м, ширина 0,7—1,2 м, толщина 25—60 мм. Расстояние между охлаждающими плитами, кото-рым определяется толщина замораживаемого слоя продукта, от 25 до 100 мм. Производительность аппаратов — от 3 до 25 Мг в сутки.

Плиты перемещают по вертикали (сдвигают и раздвигают) с помо-щью гидравлического масляного подъемного устройства и рычажного

Замораживание пищевых продуктов 265

 

пантографа. При загрузке аппарата плиты раздвигают и продукты в соответствующей таре укладывают на их поверх­ность. Затем плиты сближают для достижения плотного сопри­косновения их с продуктом. Давление на продукты от плит под­держивается все время постоянным (0,015—0,07 Мн/м²). Для этого имеется предохранительный клапан, автоматически перепускаю­щий масло из гидравлического цилиндра в масляный ресивер.

При температуре кипения холодильного агента (NН₃, фреон-12, фреон-22) до —34° С (продолжительность замораживания мяса и рыбы от +10 до —18° С в пакетах толщиной 90 мм составляет 190 мин (в целлофане) и 300 мин (в картоне); при тех же условиях для пакетов толщиной 50 мм — соответственно 84 и 165 мин.

Аппарат заключен в изолированный корпус и имеет двуствор­чатые двери для загрузки и выгрузки продуктов.

Многоплиточный скороморозильный аппарат непрерывного дейст-вия фирмы Америо (США) (рис. 163) предназначен для за­мораживания блоков толщиной от 15,9 до 50,8 мм, а в отдельных случаях до 120 мм. Аппарат состоит из 20 охлаждаемых аммиаком горизонтальных плит.

В аппарате размещают 1680 коробок (на каждой плите 6 рядов, по 14 коробок в ряду). Коробки подают к аппарату транспортером. Когда соберется 14 коробок, загрузочная штанга перемещает их с транспор-тера в промежуток между двумя плитами; ранее за­груженные коробки предварительно сдвигаются на один ряд вперед, причем первый ряд коробок с противоположной стороны плиты сталкивается на транспор-тер и поступает в холодильную камеру на хранение. После этого авто-матическое устройство от­ключает загрузочную штангу и перемещает плиты на один ряд выше для загрузки. Продолжительность цикла пог-рузки и вы­грузки одного ряда коробок на все плиты равна продолжите-ль­ности замораживания, разделенной на число рядов коробок, устанав-ливаемых на одной плите.

Роторный полуавтоматический скороморозильный аппарат (конструк-ции В. Горбатова, С. Микеницкого, А. Ниточкина), предназначенный для блочного замораживания мяса и рыбы (рис. 164), состоит из полого вала с двумя дисками и шарнирно закрепленных на них блок-форм из нержавеющей стали, закрытых кожухом. Каждая блок-форма представ-ляет собой две плоские пустотелые плиты, которые в рабочем положе-нии образуют гнезда прямоугольной формы. В плитах циркулирует холодиль­ный агент, поступающий через полый вал и гибкие шланги. За­грузка и разгрузка форм — автоматические.

Замораживаемый продукт транспортером подают в бункер-дозатор, а затем автоматически в кассеты, смонтированные на раме загрузочного

266 Охлаждение, замораживание и холод, хранение пищевых продуктов

 

устройства. Гидравлическое устройство передает продукт в блок-фор-мы и возвращается с кассетами в на­чальное положение. Продукт при нажатии плит приобретает форму блока с размерами 800 х 250 х 60 мм и массой около 12 кг.

После разгрузки одного ряда блок-форм ротор с помощью гидравли-ческого устройства поворачивается на угол, при котором устанавливае-

 

1 — насос; 2 — соленоидный вентиль; 3 — гидравлический подъемник;

4 —контрольная панель; 5—загрузочная рама; 6 —загрузочный конвейер;

7 —- разгрузочный конвейер; 8 — загрузочная штанга

 

тся под загрузку следующий ряд блок-форм. Аппарат действует непрерывно; при каждом повороте к месту разгрузки подходит ряд блок-форм с замороженным продуктом. Блок- формы под действием клинового механизма автоматически раскры­ваются, и замороженные блоки выпадают.

Действующий непрерывно аппарат имеет 102 блок-формы. Расчетная продолжительность замораживания блоков — около 90 мин (при тем-пературе от —28 до —30° С). Производительность аппарата 18 Мг в сутки, габаритные размеры 3600 х 3500 х 2600 мм.

Замораживание пищевых продуктов 267

 

Мембранные скороморозильные аппараты ВНИИМПа являются фасо-вочно-морозильными агрегатами, в которых мясо, мелкую рыбу, суб-продукты замораживают блоками без применения форм.

 

 

Рис. 164. Роторный скороморозильный агрегат:

1— загрузочное устройство; 2 — бункеры-дозаторы; 3 — механизм подачи упаковочной бумаги; 4 — каркас; 5 — изолированный кожух ротора; 6 — полый вал; 7 — блок-формы; 8 — устройство для поворота ротора

 

Основным узлом аппарата является прямоугольная коробка (рис. 165) с морозильными ячейками для блоков. Ячейки образо­ваны мембранами из листовой нержавеющей стали, ограничите­лями и опускающимся дном.

Специальный дозатор вводит бумажные парафинированные мешки в морозильные ячейки (блокообразователи) и расфасовывает н них мясо, доставляемое в кусках к аппарату ковшами.

 

 

268 Охлаждение, замораживание и холод, хранение пищевых продуктов

 

Продукт замораживается с помощью холодного рассола (раствора СаСl2), циркулирующего в проходах между мембранами, соединенны-ми резиновыми манжетами. Под напором циркулирую­щего рассола внутри мембранных камер плоскости мембран плотно прилегают к замораживаемому продукту. Наличие влагонепрони­цаемой прослойки исключает возможность примерзания продукта

 

Рис. 165. Мембранный аппарат для замораживания продуктов в блоках конструкции А. П. Шеффера:   1 — пластины из нержавеющей стали; 2 —съемная резиновая крышка; 3 — мембран­ные камеры; 4 — морозильные ячейки; 5 — ограничители толщины блоков; 6 — заплечики ограничителей; 7 — фланец; 8 —чугунный рассольный коллектор

Холодильное хранение пищевых продуктов 269

 

к мембранам. С удалением рассола мембраны отходят от заморожен-ных блоков; последние остаются на дне аппарата и вместе с ним опус-каются вниз. При наклоне дна блоки соскальзывают на транспортер. Затем дно поднимают на свое место.

Размеры блоков 380 х 190 х 100 мм (7,5 кг); продолжитель­ность замораживания до —12° С при температуре рассола —28° С составляет 4 ч. Производительность аппарата 2 Мг в сутки. В цехе можно устанав-ливать группу таких аппаратов, поочередно обслу­живаемых общим устройством для подачи и дозировки сырья. По удельной производи-тельности на 1 занимаемой площади вертикально-плиточные аппа-раты равноценны конвейерным ско­роморозильным аппаратам с интен-сивным движением воздуха. Естественные потери продукта незначите-льны.