Способ охлаждения полутуш мяса

,"3 Ода 1.31",ф ИАТЕНТНОЩ 3 Р 4 ЕСЯЯЩЛфИК,ПИСАНИЕ И д та ую. ака, лито 15од- , 2) 13, ый ная камера 8 вмещает держит 5 подвесных ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1259528, кл, А 23 В 4/06, 1983.Применение холода в пищевой про.мышленности, Справочник / Под ред.А.В;Быкова, М,: Пищевая промышленность,1979. с. 94-96,(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛУТУШМЯСА(57) Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к холодильной обИзобретение относится к пищевой промышленности, а именно к холодильной обработке мяса и мясопродуктов, и может быть использовано для охлаждения овощей и фруктов с температурой замерзания (криоскопической температурой) аналогичного значения, что и у мяса,На фиг. 1 изображена схема устройства (гидравлическая и электрическая) для реализации способа; на фиг. 2 - схема размещения воздухоохладителей, воздуховодов, вентиляторов, трубопроводов подачи воды с форсунками, подвесного пути и мясных туш,Устройство для охлаждения мяса, на котором может быть реализован данный способ, содержит командоаппарат 1 с программным во времени включением 5)5 А 23 В 4/06, Е 25 О 17/06 . "миф- Яъ м,работке мяса и мясопродуктов. и может быть использовано для охлаждения овощей и фруктов с той же температурой замерзания, что и у мяса. Целью изобретения является снижение усушки продукта, Парное мясо циклично загружают в камеру с исход. ной температурой в ней 0-10 С, охлаждают воздух в камере в две стадии и обеспечивают омывание им полутуш. На первой стадии температуру воздуха поддерживают в пределах 0-10 С и.на поверхность полутуш распыляют воду в течение 1-3 мин с интервалом 5-30 мин. Первую стадию охлаждения осуществляют до достижения температуры на поверхности полутуш 10- 12 С, На второй стадии температуру возду-ха доводят до минус 2 - минус 6 С и - поддерживают на этом уровне до достижения температуры в центре бедра 0- 4 С, 2 ил., 1 табл.м 1 ю контактов (с помощью синхронного эл . родвигателя) электросети, линии 2-4 эл росети; соленоидные вентили 5 дросселирующие устройства 6, линию 7 и ачи жидкого аммиака от холодильной у новки,холодильнуютеплоизолированн камеру 8, линию 9 отвода паров амми вентиляторы 10, воздухоохладители 11, нию 12 электрического питания вентиля ров, трубопровод 13 подачи вод соленоидный вентиль 14 с измерителем температуры, соленоидный вентиль 16 и ачи воды в форсунки 17, а также (фиг электронагреватели 18 трубопровода воздуховоды 19, перегородки 20, ложн потолок 21.Теплоизолирован30 т парного мяса, сопутей общей длиной 110 м, 9 вентиляторов, 9 поверхностных воздухоохладителейВОПс общей площадью охлажденнойповерхности 900 м и мощностью электро 2двигателей вентиляторов 1,1/1,5 кВт иэлектронагревателей воздухоохладителей12 кВт.В линию 4 электросети, например,включены три соленоидных вентиля 5 (0,33от их общего числа), обеспечивающих подачу жидкого аммиака через дроссели 6 в тривоздухоохладителя 11. В эту же линию 4включена линия 12 электрического питаниявсех вентиляторов, все 9 электродвигателейвентиляторов 10 воздухоохладителей 11, атакже соленоидный вентиль 16 на трубопроводе подачи воды к форсункам 17.В линию 3 электросети включены, наоример, два соленоидных венгиля, Приэтом; например, за счет расстояния междуконтактами линий 4, 3 и 2 фиксируется (задается) время работы и включения группсоленоидов воздухоохладителей с помощью командоаппарата 1, К линии 4 подключены оставшиеся соленоидные вентили5, Линии 2-4 электросети подключены к командоаппарату, обеспечивающему включение и выключение линий 2 - 4 к силовой сетив необходимой последовательности и вовремени. Измеритель 15 температуры связан электрически с командоаппаратом 1 исоленоидным вентилем 14, Датчик его может быть установлен на участке выхода воздуха иэ одного из воздухоохладителей налинии,На трубопроводе 13 питьевой воды установлены последовательно два соленоидных вентиля 14 и 16 до форсунок 17,Соленоидный вентиль 16 соединен с линией4 электросети и обеспечивает открытие канала для прохода воды одновременно свключением вентиляторов 10; создающихпоток воздуха,Соленоидный вентиль 14 управляетсяизмерителем температуры (реле), которыйзакрывает открытый соленоидный вентиль14, при достижении температуры поверхности мяса на уровне от 12 до 10 С (или вобщем случае температуры воздухоохладителя на участке отвода воздуха в пределахот плюс 4 до минус 3 С). Измеритель 15температуры связан с командоаппаратом 1для синхронизации отключения подачи воды в форсунки 17 и включения линий 3 и 2электросети.После отработки технологического процесса измеритель 15 температуры можетбыть исключен из схемы, тогда соленоидный вентиль 14 должен быть соединен слинией 3 электросети, а время работы фор 40 45 50 55 10202530 сунок 16 определяется установкой (времени) расстояния между контактами линий 3 и 2 электросети командоаппарата 1, приводимого в движение синхронным электродвигателем.Предпочтительной является схема сизмерителем 15 температуры, так как приэтом лучше учитывается степень загрузки камеры парным мясом, а также состояние системы охлаждения (состояние воздухоохладителей). Должны быть предусмотрены (не показаны) трубопроводы слива воды из трубопроводов 13, находящихся внутри камеры 8, для предотвращения замерзания воды в форсунках 16 и внутри труб после прекращения подачи воды.Соленоидный вентиль 14 снабжен устройством периодической подачи воды на двух реле времени (не показано), Это устройство работает с момента включения вентиляторов 10 до момента выключенияобщей подачи воды после достижения наповерхности мяса 10. - . 12 С (или в общем случае температуры поверхности охладителей на участке отвода воздуха в пределах отплюс 2 до минус 3 С).Способ охлаждения мяса на описанномустройстве осуществляют следующим образом,После работы камеры 8 в режиме холодильной обработки мяса сначала проводятоттайку воздухоохладителей 10 с помощью встроенных электронагревателей с отеплением воздуха в камере 8 до температуры от 10 до 0 С. Может быть проведена и санитарная обработка камеры 8. Затем из цеха предварительной переработки скота загружают парное мясо с температурой в центре бедра 37-39 С в количестве 30 т на 2 ч 45 мин, С самого начала загрузки с помощью командоаппарата 1 включают все вентиляторы 10, обеспечивающие постоянную скорость воздуха у полутуши примерно 0,85 м/с, подвод воды в форсунки 17 на линии, которые уже загружены мясом, при подаче воды в периодическом распылении ее на поверхности полутуш в течение 1-3 мин с интервалом между подачами в пределах 5-30 мин, Эти параметры определены интенсивностью испарения воды при колебании массы туш, колебании влагосодержания воздуха и влагоудерживающейся способности поверхности туш. Также включают три воздухоохладителя 11, при этом жидкий аммиак после дросселирования кипит при температуре минус 13 С. С помощью этих трех воздухоохладителей на первой стадии охлаждения температуру воздуха в камере поддерживают в пределах 0-10 С. Воздухо1746983 5 10 Ь О= 0,40%; Ь О= 0,46%. г=2,5 ч т=3 ч 100% =32%.1.4 35 40 мени охлаждения как общем, так и по стади 50 55 охладители работают или полностью в режиме конденсации паров воды (последнюю отводят по трубопроводам слива воды при оттайке воздухоохладителей или слива воды из трубопроводов 13), или в режиме отложения инея на участке отвода воздуха, Эти режимы обеспечиваются тепловой нагрузкой от конденсации пара и от работающих вентиляторов при уменьшенной (до 0,22- 0,67) от установленной охлажденной поверхности воздухоохладителей 11. При достижении температуры поверхности мяса в пределах от 12 до 10 С с помощью измерителя 15 температуры осуществляют вторую стадию охлаждения воздуха в камере 8, при этом прекращают подачу воды включением слива воды из трубопроводов и включают в работу с помощью командоаппарата 1 еще два воздухоохладителя и электронагреватели 18.Через 10-30 мин, необходимых для надежного слива воды, отключают электро- нагреватели 18, и для поддержания разности температуры на поверхности мяса и температуры на поверхности воздухо.охладителей 11 вводится в работу дополнительная охлаждающая поверхность с помощью командоаппарата 1 (еще 4 воздухоохладителя).Воздух на выходе из воздухоохладйтелей доводится до температуры от минус 5 до 0 С, т, е. на поверхности воздухоохладителей происходит уже образование инея за счет снижения нагрузки на единицу охлажденной поверхности от увеличения этой по. верхности и от уменьшения влагопереноса после прекращения подачи диспергированной воды. Температуру воздуха в камере доводят до минус 2 - минус 6 С и поддерживают на этом уровне.Охлаждение мяса прекращают после достижения температуры в центре бедра в пределах 4-0 С. Обычно это делают по вреям, Для этого в предварительных опытах определяют температуру в центре бедра на различных этапах в зависимости от времени и устанавливают время охлаждения как по этапам, так и общее время охлаждения, Кроме того, результаты этих измерений сопоставляют с результатами измерения температуры поверхности воздухоохладителей.Сравнение предлагаемого способа и прототипа представлено в таблице.Из анализа таблицы следует, что по способу-прототипу иней на поверхности мяса охлаждается с момента начала процесса охлаждения, а по предлагаемому способу -15 20 25 30 лишь после достижения температуры поверхности мяса ниже 10 С(как правило, через 2.5-3 ч после начала процесса). В это время по предлагаемому способу температура воздуха на выходе из воздухоохладителя положительная, что позволяет проводить диспергирование воды на туши для компенсации усушки.Если т;= 1 ч ЬО= 17%; По предлагаемому способу в первые 2,5-3 ч усушка компенсируется нанесением (диспергированием воды), тогда в оставшейся период времени усушка составит Ь О(18 ч) - Ь О(3 ч)=1,4 - 0,46- 0,94%. Таким образом, усушка против нормыснижения до величины 0,94% или на Кроме того, окончание цикла диспергированием воды на туши перед включением второй группы воздухаохладителей позволит еще более снизить усушку. На мясокомбинатах со сверхнормативной усушкой предлагаемый способ и устройство обеспечат усушку в пределах нормы (1,4%)Положительная температура воздуха на выходе иэ воздухоохладителя обеспечивается включением в работу 12-67% воздухоохладителей и всех вентиляторов. Таким образом, сохраняется снятие теплового потока от охлаждаемых туш, как и у прототипа, и отвод этого тепла за счет увеличения ЬТ по воздуху и коэффициента теплопередачи за счет составляющей массопередачи (конденсация паров воды вызывает увеличение коэффициента "суммарной" теплопередачи в 1,4-2 раза),Воздухоохладители могут работать и с осаждением инея на участках отвода воздуха из теплообменника воздухоохладителя, это позволяет управлять осаждением инея по поверхности (12-67%) первых теплообменников. По прототипу иней осаждается преимущественно на участках подвода воздуха в теплаобменники преимущественно воздухоохладителей, забивает проходное сечение для воздуха.Таким образом последовательное включение воздухоохладителей в работу в качестве дополнительного эффекта обеспечивает повышение эффективности работы теплообмен ников воздухоохладителей за счет снижения осаждения инея (за счет отвода воды в первый период работы), распределения осаждения инея по поверхности, начиная с участка отвода воздуха, и распределения осаждения инея по воздухоохладителям эа счет. поочередности ввода их в работу.Все это обеспечивает в качестве дополнительного эффекта к снижению усушки и сокращение времени охлаждения мяса.Уменьшение площади .охлаждающей поверхности воэдухоохладителей в начале процесса охлаждения мяса с диспергированием воды необходимо для обеспечения температур воздуха от 10 до 0 С при его влажности 90-100;.Минимум рабочей доли охлаждающей площади воздухоохл адителей ГминРштатное определен практически максимально возможным перепадом температур воздуха на работающих воэдухоохладителях; определяемым из условия перепада температур в 10 С между воздухом и температурой мяса - для начальной его температуры и температуры воздуха 0 С на выходе из воздухоохладителя.Максимум рабочей доли площади теплообменной поверхности воздухоохладителей при диспергировании воды определен минимально допустимой температурой поверхности мяса при положительной температуре воздуха на выходе из воэдухоохладителя (порядка 10-12 С) и длительностью процесса охлаждения мяса в целом до достижения в центре бедра температуры от 4 до 0 С, да к тому же снижением усушки в процессе охлаждения, Поэтому максимальная рабочая доля поверхности воздухоохладителей определена перепадом температуры на воздухоохладителе в 5,3 С, т. е. воздух выходит иэ воэдухоохладителя при 0 С, а выходит при5,3 С,Эта доля составляеттеах Гштатн.=3,5I5,3=0,67или 67 .Таким образом, определен диапазон изменения доли рабочей площади воздухоохладителей в пределах 12-67 0 площади всех воздухоохладителей в камере на этапе диспергирования воды.Из этого общего диапазона 12-67долей рабочей площади воздухоохладителей оптимальным является диапазон с нижним пределом 0,22 и верхним пределом, обеспечивающим перепад температур на воздухоохладителе не менее, чем в 2 раза 5 больше, чем у прототипа, т, е. 3,50 С х 2=7 С,Это условно обеспечивается включением 0,51 (между 5 и 4 воздухоохладителями из 9) .общей площади воздухоохладителей. Верхний предел обеспечивает охлаждение по верхности мяса до 10 С при включении 5воздухоохладителей и 12 С при включении 4 воздухоохладителей из 9, находящихся в камере. Кроме того. температура 10-12 С предотвращает активное развитие микро организмов на поверхности мяса.Начальная температура воздуха в камере перед ее загрузкой 0-10 С определена не только тем, что после оттайки воэдухоохладителей в камере, как правило, достигает ся такая температура, но и тем, что напервой стадии при охлаждении парного мяса необходимо поддерживать минимальную разность температур между поверхностью мяса и воздухом для снижения 25 движущей силы усушки. Ниже 0 С нельзядиспергировать воду, выше 10 С - необходимо будет подогревать воздух камеры после оттайки и затем охлаждать после включения воздухоохладителей. Это при водит к ненужной тоате энергии. Температура выше 10 С создает условия нежелательного усиленного развития микробов на поверхности мяса.На. 1-й стадии невозможно понизить 35 температуру поверхности мяса ниже 10 -12 С, так как при интенсивном охлаждении охлаждающий воздух имеет при этом температуру 0 С. Снизить температуру воздуха ниже 00 С невозможно из-эа замерзания воды, 40 Окончание 1-й стадии при температуревыше 10-120 С нежелательно из-за замедления прохождения мясом интервала опасных в микробиологическом отношении температур. К таким же последствиям приводит и 45 поддержание температуры воздуха на выходе из воздухоохладителей выше 10 С,Экономический аффект изобретенияопределен снижением усушки в пределе на 30 по сравнению с прототипом.50 Формула изобретения, Способ охлаждения полутуш мяса, предусматривающий цикличную загрузку парного мяса в камеру, охлаждение воздуха в камере в две стадии с обеспечением омыва ния им полутуш с постоянной скоростью додостижения конечной температуры в центре бедра 0-4 С, и выгрузку их из камеры, о т л и ч а ю щ и й с я тем. что, с целью снижения усушки мяса, полутуши загружают в камеру с исходной температурой в ней от 0 до 10 С, на первой стадии охлаждения1746983 10 е ееюваевеаааеве Параметр Способ Прототип Предлагаемый еееааеввевеВ аааееювв еЬ юаююмвве 30000.2,75 Температура воздуха, С, перед заогрузкой-13 2,5 (750) Масса диспергиро" ванной водырФ (кг Длительность диспергирования, ч температуру воздуха поддерживают в этих . пределах с периодическим распылением на .поверхность полутущ воды в течение 1-3 мин с интервалом 5-30 мин до достижения темпе 5 Иасса мясау кг.30000Время загрузки,ч 2,75 Скорость воздуха,и/снагнетания 0,85средняя у бедра 0,6 Температура кипения хладагента, С -13 ратуры на их поверхности 10-12 С, а навторой стадии температуру воздуха доводятдо минус 2 - минус 6 С и поддерживают наэтом же уровне.1746983 Параметр Способ тиютетееваПрототипПредлагаемыйразность температур воздуха при прохождении вохдухоохлади" теля,еСпри достижении температуры на поверхности мяса в. 5 С 3,5 15,3-5,23,5 вконце процесса 3,5(-Ь,5)-(-6,5) 6,5" 53 1 Температура поверхности воздухоохладителя,фСна участке отвода воздуха на участке подвода воздуха (придостижении темпе"ратуры на .поверхности мяса ниже1 ОфС) Продолжение таблицы1746983 Составитель И.йабалинТехред М.Моргентал эктор Т,Лазаренко - Корректор М,Демчик водственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 2448 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, ЖПодписноезобретениям и открытиям при ГКНТ СРаушская наб., 4/5