14. Особенности технологии охлаждения пищевых продуктов (мяса, колбасных изделий, птицы, рыбы, плодов и овощей, яиц, молока и молочных продуктов)

Технология охлаждения мяса имясопродуктов

Из цеха убоя скота и разделки туши поступает в камеры охлаждения по подвесным путям в парном (температура не ниже 35оС) или остывшем (температура не выше 17оС) состоянии. При этом мясо сортируют по категориям, упитанности и массе, чем достигается равномерное охлаждение всей партии до конечной температуры. Процесс охлаждения мясных туш считается завершенным, когда температура в толще бедра составляет от 0оС до 4оС. Обычно для охлаждения мяса используют воздушную среду. Охлаждение мяса в воздухе производят различными способами. Наиболее часто применяют однофазный и двухфазный способы охлаждения, которые подразделяются, соответственно, на медленный, ускоренный, быстрый и сверхбыстрый.

Для осуществления первой стадии двухстадийного охлаждения используют, главным образом, камеры непрерывного действия. Мясо загружается непрерывно и синхронно с работой конвейера цеха убоя и разделки туш. Туши и полутуши с помощью конвейера перемещаются по всем ветвям подвесных путей, через все зоны камеры, что приводит к равномерному охлаждению всего мяса. Благодаря постоянной и равномерной загрузке, изменение тепловой нагрузки в процессе охлаждения мяса в камере непрерывного действия незначительно, что положительно сказывается на постоянстве температурного режима. Для осуществления второй стадии двухстадийного охлаждения и для одностадийного охлаждения мяса используют преимущественно камеры цикличного действия. Вспомогательные операции (загрузка, выгрузка, подготовка камеры) составляют 4÷6 часов в зависимости от степени механизации погрузочно-разгрузочных работ и автоматизации холодильной установки. Продолжительность процесса охлаждения исчисляется от начала загрузки до начала выгрузки.

Наилучшие технологические показатели достигаются при двухфазном сверхбыстром (шоковом) охлаждении. Усушка снижается по сравнению с однофазным охлаждением в 1,4÷2 раза. Продолжительность процесса сокращается, и сокращаются производственные площади; лучше товарное качество мяса. Основной недостаток данного способа охлаждения – повышенная жесткость мяса.

20

Технология охлаждения колбасных изделий

В колбасных цехах температура воздуха должна быть 12оС, относительная влажность 70÷80%. Такой режим достигается путем кондиционирования воздуха. Мясо для сырокопченых, копченых изделий сначала солят при температуре 4 оС в течение 18÷72 часов. Затем мясо измельчают в куттерах. Энергия куттера переходит в теплоту, в связи с чем нарушается консистенция фарша, повышается его температура. Для предотвращения этих процессов к фаршу добавляют дробленый лед в количестве 15÷40% от массы фарша. Лед получают в льдогенераторах, которые устанавливают непосредственно в цехе во избежание потерь при транспортировке. После приготовления фарша его выдерживают в камерах с температурой 0÷4 оС в течение 18÷24 часов. Затем фаршем наполняют оболочки. Батоны колбас выдерживаются в осадочных камерах для уплотнения фарша и подсушивания оболочки при температуре 4÷8 оС в течение: полукопченые 2÷4 часов, сырокопченые 24÷48 часов. После этого (вареные – сразу после наполнения оболочки) колбасы отправляют на тепловую обработку и далее – наохлаждение.

Традиционным является способ охлаждения вареных колбас в 3 стадии.

Первая стадия: охлаждение тонкораспыленной водопроводной водой с температурой 18оС. Охлаждение колбас осуществляется за счет испарительного эффекта, температура колбас понижается с 70÷60 оС до 40 оС. Воздух, насыщенный водяными парами, отсасывается вентиляторами.

Вторая стадия: охлаждение колбас от 40 оС до 12 оС в камерах со скоростью движения воздуха до 4 м/с, температурой 4 оС, относительной влажностью 95%. Понижение температуры осуществляется в течение 12 часов.

Третья стадия: выравнивание температуры колбас по всей толщине до температуры воздуха в камере с температурой 8 оС.

Такой способ имеет много недостатков: большая продолжительность процесса, большая усушка (2÷2,2%), большая площадь, занимаемая помещениями. Поэтому в настоящее время все чаще используют способ интенсивного охлаждения колбас, при котором уменьшается продолжительность процесса, практически в 2 раза сокращается усушка и составляет 1,2%.

Первая стадия – орошение водой – осуществляется сразу после варки. Колбасы, сардельки и сосиски на рамах (норма загрузки на одну раму – 200 кг колбасы или 100 кг сарделек и сосисок) транспортируют в течение 2÷3 минут до водяного душирующего устройства. Водопроводная вода разбрызгивается форсунками в количестве 8 штук на одну раму производительностью 5 л/мин при давлении 2÷2,5 кг/см2. Устройство для водяного охлаждения работает циклично, что в 3÷4 раза сокращает расход воды и предохраняет целлофановую оболочку от разрыва. Для осуществления второй стадии используют камеры туннельного типа с пультом управления и датчиком для дистанционного измерения температуры. Скорость движения воздуха в камере 1÷3 м/с. Относительная влажность воздуха 95%. Продолжительность охлаждения каждого вида колбас в туннеле регулируется автоматически с помощью реле времени.

21

Охлаждение птицы

В качестве охлаждающих сред используют воздух, ледяную воду или тающий лед. При охлаждении в воздухе применяют два способа укладки птицы:

-в деревянные или металлические ящики, которые не покрывают бумагой и крышками, устанавливают на полки этажерочных тележек либо на деревянные рейки в штабеля в шахматном порядке, соблюдая отступы от охлаждающих приборов 30 см, между штабелями – 10 см;

-поштучно подвешивают за ноги на крючьях вешал-этажерок либо укладывают

вряд на полки этажерочных тележек.

Предварительное охлаждение птицы от температуры 60оС, необходимой для эффективного удаления пера, до 25 оС осуществляется водой в специальных камерах орошения. Охлаждение тушки птицы до 4 оС осуществляется в камере с температурой 0 оС и относительной влажностью воздуха 95%. Охлаждение при естественной циркуляции воздуха осуществляется в течение 24часов.

При охлаждении в воздухе чаще используют камеры туннельного типа с поперечной подачей воздуха с температурой минус 4 оС со скоростью движения 3÷4 м/с. При таких параметрах, в зависимости от вида и упитанности птицы, охлаждение при укладке в ящики осуществляется за 6÷8 часов, при поштучном охлаждении – за 2÷3 часа.

Охлаждение в воздухе характеризуется значительной усушкой (1÷2%), птица имеет неприглядный товарный вид, кожа, поврежденная при общипке, имеет темно-бурый окрас. Поэтому целесообразно использовать гидроохлаждение ледяной водой. Используется погружение в воду, орошение или комбинированный метод. При погружении в ледяную воду есть опасность бактериального обсеменения. Продолжительность охлаждения при отсутствии циркуляции воды составляет 2 часа. При движении птицы и воды навстречу друг другу охлаждение заканчивается через 40÷50 минут. Для орошения используют специальные форсуночные камеры. Часто используют хлорированную воду. Охлаждение длится 30÷35 минут. Недостатком данного метода является повышенный расход воды. Недостатки воздушного и водяного охлаждения снижаются при использовании комбинированного метода. Птица орошается водопроводной водой в течение 10÷15 минут, затем погружается в ледяную воду на 25÷35 минут.

22

Охлаждение субпродуктов

Субпродукты укладываются в металлические ящики либо на противни и располагают в камере на стационарных стеллажах либо на передвижных этажерках. Охлаждение должно осуществляться не позднее чем через 5 часов после убоя скота. Температура воздуха в камере 0 оС, относительная влажность воздуха 85%. Продолжительность охлаждения составляет 24 часа. Иногда используют прямой контакт с жидкой охлаждающей средой.

Охлаждение яиц

Обычно белок, желток и внутренняя поверхность скорлупы свежеснесенных яиц здоровой птицы стерильны. При нарушении защитного механизма содержимое яиц становится восприимчивым к микробиальной порче. Поэтому яйца в местах производства сразу подвергаются охлаждению. Укладывают в картонные ящики по 360 штук. Охлаждают в воздушных камерах, оборудованных приборами автоматики, где температура вначале поддерживается на 2÷3оС ниже температуры яиц, затем ее постоянно понижают примерно на 1оС каждые 1÷2 часа. Относительная влажность воздуха 75÷80%, скорость движения воздуха 0,3÷0,5 м/с. Процесс охлаждения длится 2÷3 суток и заканчивается при достижении температуры яиц 2 оС. Яйца нельзя подмораживать. При массовой заготовке яиц могут применяться охладители туннельного типа.

Охлаждение рыбы

Рыбу охлаждают сразу после улова на рыболовецких судах или в береговых холодильниках. Используют дробленый лед, холодную пресную или морскую воду либо 2%-ный раствор NаCl. При охлаждении льдом продолжительность охлаждения зависит, главным образом, от толщины слоя рыбы, дозировки льда, степени его дробления. В качестве тары используют ящики, бочки или трюм судна. На слой мелкодробленого чистого льда укладывают отсортированную рыбу, послойно пересыпая льдом до заполнения тары.

До быстрого охлаждения свежевыловленной рыбы необходимо 75% дробленного льда по отношению к массе рыбы. Этот способ имеет ряд недостатков. Нерационально используются производственные помещения, затруднен количественный и качественный контроль рыбы.

При использовании гидроохлаждения применяют методы погружения и орошения. Погружение осуществляют в специальных корзинах в бак с циркулирующей холодной жидкой средой. При орошении рыба движется на конвейере. Продолжительность охлаждения в холодной морской воде тушки рыбы массой до 1кг – 1 час, от 1 до 3 кг – 1,5 часа, свыше 3кг – 2÷3часа.

23

Охлаждение молока и молочных продуктов

Молоко представляет собой благоприятную среду для развития микроорганизмов. Однако наличие в свежевыдоенном молоке бактерицидных веществ препятствует их развитию. Время действия этих веществ называют бактерицидной фазой.

Сразу после удоя молоко охлаждают на фермах. Используют аппараты пластинчатого типа, в которых молоко охлаждают до 5÷8 оС, т.к. на молокозавод оно должно поступать с температурой не выше 10 оС. Можно использовать естественный холод, погружая бидоны с молоком в ванны с грунтовой водой или водой из холодных источников, а добавляя в воду снег или лед, можно получить температуру воды около 0 оС. На молокозаводе при приемке молоко также охлаждают до температуры 4 оС и загоняют в емкости для хранения.

Готовая молочная продукция (пастериализованное молоко, сметана, кефир, творог и др.) охлаждается в камерах воздушного охлаждения с принудительной циркуляцией воздуха с температурой 0÷4 оС, влажностью 85%. Готовое масло охлаждают и краткосрочно хранят в камере с температурой воздуха от минус 5 оС до минус 8 оС.

Охлаждение плодов и овощей

Сразу после сбора урожая плоды и овощи охлаждают в воздушной среде с интенсивной циркуляцией воздуха, в изотермическом транспорте, гидроохлаждением, снегованием, вакуумным охлаждением. В холодильных камерах для охлаждения продуктов, затаренных и уложенных в штабеля, создается принудительная циркуляция воздуха со скоростью 3÷4 м/с, поддерживается температура, близкая к 0оС, относительная влажность устанавливается на уровне 85÷95%. При таких параметрах продолжительность процесса охлаждения плодов и овощей от температуры 25оС до температуры 2оС, в зависимости от вида, составляет 24 часа. В изотермическом транспорте температура воздуха поддерживается за счет стационарной холодильной установки, а также холодным наружным воздухом, поступающим через открытые двери и люки, либо системой карманов с применением ледяного охлаждения. Продолжительность охлаждения в транспорте соответствует времени транспортировки и составляет 8÷12 часов.

Малостойкие овощи и зелень охлаждают снегованием, что способствует быстрому охлаждению, предохранению от преждевременного увядания. Однако, это требует дополнительных материальных затрат. Снег получают в специальных генераторах либо дробят лед. Такие овощи укладывают в ящики, послойно пересыпая снегом, количество которого должно составлять по отношению к массе овощей примерно 40%.

Гидроохлаждение осуществляется в специальных аппаратах, оборудованных конвейерами. Для быстрого охлаждения и одновременной мойки плоды и овощи погружают на 10÷30 минут в ледяную воду либо орошаютею.

Для овощей, имеющих большую поверхность (салат, шпинат), используют вакуумное охлаждение. Оно основано на частичном испарении влаги с поверхности плодов и овощей в вакууме, который создается с помощью пароэжекторных холодильных машин (давление понижают до 10÷15 мм рт.ст.). Рабочий цикл вакуумного охлаждения продуктов от 23 до 1оС составляет 25÷30 минут, при этом испаряется 2÷3,2% воды. В то же время при охлаждении в обычной камере в течение 5 часов потери в весе достигают 2,5÷3,5%.

24

15.Определение продолжительности процесса охлаждения

На продолжительность охлаждения пищевых продуктов влияет большое количество переменных величин: внутренняя неоднородность, сложность стереометрической формы, некоторое изменение теплофизических свойств продуктов, а также экзотермичность биохимических процессов в продукте, испарение влаги с незащищенной поверхности, колебания температуры охлаждающей среды и пр.

Для «простого» охлаждения применим закон регулярного теплового режима,

где m – темп охлаждения, с -1. Темп охлаждения – характеристика быстроты процесса. Определяется опытным путем или по эмпирическим формулам, зависит от формы, размеров, температуропроводности продукта.

tнач – начальная температура продукта, оС; tкон – конечная температура продукта, оС; tср – температура охлаждающей среды, оС.

Довольно простое математическое выражение для определения продолжительности процесса охлаждения пищевых продуктов различной стереометрической формы предложено А. Фикиином:

где Аф – эмпирический множитель, зависящий от формы продукта, (Аф=1 для продуктов в форме пластины, Аф = 0,5 для продуктов в форме цилиндра, Аф = 0,33 для продуктов в форме шара);

δпр – характерный размер продукта (толщина пластины или диаметр шара, цилиндра),

м;

aпр – коэффициент температуропроводности продукта, м2/с; Bi – критерий Био.

Число Био находится по формуле:

25