Охлаждение говядины и свинины

 

 Воздушному охлаждению туши или полутуши подвергают в камерах и туннелях, специально оборудованных подвесными путями и системой регулирования режима холодильной обработки.

В камере охлаждения говяжьи и свиные полутуши подвешивают на крючьях подвесных путей, а бараньи – на рамах. Расстояние между тушами не менее 5 см. В камеру охлаждения загружают мясо одного вида, одной категории упитанности и по возможности одинаковой массы, благодаря чему вся партия одновременно охлаждается до конечной температуры. Средняя нагрузка на 1 м подвесного пути составляет около 250 кг мяса. В процессе охлаждения относительная влажность воздуха самоустанавливается на уровне 85 – 92 % за счет испарения влаги из продукта.

Охлаждение мяса в воздухе проводят одно-, двух- и трехстадийным, а также программным способами. Одностадийное охлаждение проводят при температуре 0'С и скорости движения воздуха 0,5 – 2 м/с, до температуры в толще мышц бедра на глубине не менее 6 см от поверхности до 4'С. Температура и скорость воздуха – основные параметры, влияющие на коэффициент теплоотдачи от поверхности продукта к охлаждающей среде и, следовательно, на продолжительность охлаждения. Для говяжьих полутуш температура воздуха может быть понижена до – 2'С, а для свиных – до – 5'С. Продолжительность охлаждения при этом составляет 14 – 24 ч.

Наметившаяся тенденция снижения температуры охлаждающего воздуха ниже криоскопической и повышения скорости его движения до 2 м/с объясняется желанием интенсифицировать процесс охлаждения. При этом дополнительные энергозатраты по сравнению с традиционным способом вполне оправданны, поскольку уменьшается продолжительность процесса на 30 – 40 %, в таких же пределах снижается усушка, повышается качество мяса и мясных продуктов и увеличивается оборачиваемость камер охлаждения.

При дальнейшем снижении температуры охлаждающей среды возможно подмораживание мяса, поэтому используют двух- и трехстадийное охлаждение с применением переменных параметров воздушной среды. Стадийное охлаждение полутуш может осуществляться в одной или разных камерах. Так, свиные полутуши на первой стадии охлаждают при температуре -10.. – 12'С в течение 1,5 ч, на второй – при – 5... – 7'С в течение 2 ч и при доохлаждении (для равномерного распределения температуры по толщине полутуш) – около 0'С в течение 6 – 8 ч. На первой и второй стадиях скорость движения воздуха 1 – 2 м/с, а при доохлажлении – 0,5 м/с при его относительной влажности 95 – 93 %.

При программном охлаждении мясо вначале охлаждают при температуре – 4. – 5'С и скорости движения воздуха 4 – 5 м/с, а затем при температуре 0'С и переменной скорости движения воздуха, изменяющейся по заданной программе от начальной до 0,5 м/с.

Интенсифицированный способ охлаждения говядины предусматривает использование на первой стадии воздуха температурой до – 25'С, движущегося со скоростью 5 – 10 м/с. По достижении на поверхности полутуш криоскопической температуры начинается вторая стадия охлаждения, в течение которой температура воздуха поддерживается на уровне криоскопической, а скорость его не превышает 0,5 м/с. При фронтальном способе охлаждения полутуш, когда они движутся на конвейере навстречу потоку охлажденного воздуха, холодильная обработка ведется с изменяющимся в течение процесса коэффициентом теплоотдачи. Это позволяет уменьшить продолжительность холодильной обработки на 10% по сравнению с процессом, проведенным при постоянном значении коэффициента теплоотдачи, усушка при этом снижается еще на 30 – 40%. Скорость воздуха в камерах изменяют подбором определенных сечений воздухораспределителей. Полутуши перемещаются конвейерным способом по камере, размеры которой рассчитывают исходя из того, что за время продвижения в камере предварительного охлаждения температура поверхности полутуш не должна быть ниже криоскопической, а в камере доохлаждения должна достигать заданного конечного значения. Избежать холодового сокращения мышц (температурного шока) можно посредством электростимуляции или путем выдержки мяса в период предварительного охлаждения при температуре воздуха 10 – 12'С в течение 12 – 15 ч.

Гидроаэрозольное охлаждение изначально применяли только для обработки фруктов, овощей, цветов, зелени. В настоящее время таким образом охлаждают колбасы, мясо в тушах, полутушах и четвертинах.

Гидроаэрозольное охлаждение представляет собой охлаждение мяса в интенсивно циркулирующей и насыщенной до 100%-ной относительной влажности воздушной среде. Для предотвращения порчи мяса в воду могут быть добавлены бактерицидные вещества. Процесс интенсифицируется за счет испарительного охлаждения с поверхности полутуши по расходу энергии вдвое экономичнее традиционного воздушного охлаждения. Модификацией этого способа является применяемый за рубежом способ охлаждения мяса и мясных продуктов в капельно-жидкой среде пропиленгликоля. При этом продукты охлаждаются раствором пропиленгликоля температурой – 8.. – 15 С до достижения требуемой температуры в толще продукта; эффективность процесса в два-три раза выше, чем при воздушном охлаждении.

В технологии охлаждения и замораживания может использоваться способ гидрофлюидизации с применением «айссларри» (жидкий или текучий лед), который позволяет получить высокий коэффициент теплоотдачи и существенно увеличить скорость замораживания.

Для сокращения усушки при охлаждении мяса с последующим замораживанием разработан способ комплексной термовлажностной обработки после убоя. Для этого полутуши сначала охлаждают в камере перенасыщенным влагой воздухом при температуре – 1'С, а затем быстро (за 5 – 10 мин) обдувают сухим горячим воздухом (температура 50 – 70'С, влажность 5 – 10%). В холодном отсеке камеры благодаря интенсификации теплоотдачи от продукта к перенасыщенному воздуху время охлаждения сокращается до 9 ч, а усушка – до 0,5 – 0,6 %.

Вакуумное охлаждение ранее применяли только для обработки растительного сырья, а сейчас в ряде стран используют при охлаждении туш крупного и мелкого рогатого скота, свиней, кускового мяса. Так, свиные полутуши, имеющие температуру 37'С, разделывают, производят обвалку и жиловку мяса в помещении при температуре 8'С. Отрубы поступают на вакуумупаковочную линию, где подвергаются вакуумному охлаждению при температуре 0.. – 2'С. В зависимости от размеров отрубов через 4 – 9 ч температура в толще продукта снижается до 7'С, а через 14 ч – до 2'С При таком способе охлаждения значительно улучшается санитарное состояние мяса, увеличивается до 15 сут. срок его хранения, снижается усушка.

Разрабатывается технология охлаждения с использование и электрофизических способов, к которым относятся способ охлаждения при помощи электрически заряженных капель жидкости, обработки мясопродуктов ионизирующими газами, электроконвективное охлаждение и др.

Принцип охлаждения при помощи электрически заряженных капель жидкости заключается в том, что к поверхности мяса, предназначенного для охлаждения, подводится электрод, на который подается высокое напряжение с положительным зарядом. Охлаждающая жидкость поступает по трубопроводу, заряженному отрицательно. Охлаждение происходит при контакте электрически заряженных капель жидкости с поверхностью продукта.

Охлаждение при помощи ионизирующих газов позволяет увеличить срок хранения полуфабрикатов в 1,3 – 1,5 раза при высоком их качестве, сокращении энергозатрат и уменьшении усушки.

В условиях электроконвективного охлаждения значительно возрастает плотность теплового потока от охлаждаемого продукта (для разных видов мяса – в 1,1 – 1,8 раза). С увеличением напряжения электрического поля максимум теплоотвода смещается на более раннюю стадию процесса и по времени сокращается примерно в два раза, что очень существенно, так как наибольшие потери массы приходятся на первую половину процесса охлаждения. Потери массы из-за препятствия электрических сил испарению влаги сокращаются на 10 – 20 %.

Субпродукты, уложенные в противни, ящики, формы, располагают в камере охлаждения на многоярусных стационарных стеллажах либо на передвижных этажерках или рамах не позже чем через 5 ч после убоя скота. Их укладывают слоем не более 10 см; почки, сердце, мозги и языки – в один ряд; рубцы охлаждают в подвешенном состоянии на крючьях. Продолжительность охлаждения субпродуктов при температуре О 'С и относительной влажности воздуха 85 – 90 ~о около 24 ч. Для ускорения процесса используют скороморозильные аппараты (– 2...– 4'С), а также непрямой контакт с жидкой охлаждающей средой.

Для субпродуктов и мясных полуфабрикатов, уложенных в картонные коробки, эффективным является охлаждение снегообразный диоксидом углерода. Охлаждение проводят в специальных туннелях, количество снегообразного диоксида углерода, подаваемого на продукт, регулируют с помощью реле времени. Для быстрого снижения температуры фарша из говядины свежих (парных) полутуш до 2'С, что необходимо для заключительной стадии получения фарша, в мясо добавляют замороженные хлопья диоксида углерода в соотношении 1: 10.

Для создания инертной среды и охлаждения колбасного фарша из парного мяса в процессе куттерования применяют жидкий азот. Удельный расход жидкого азота зависит от качества и температуры обрабатываемого сырья и окружающей среды и составляет от 0,15 до 0,35 кг на 1 кг колбасного фарша. Охлаждение жидким азотом позволяет поддерживать в куттере необходимый температурный режим и соответственно оптимальную продолжительность процесса, исключив при этом отрицательное воздействие повышения температуры на состав и качество фарша. Увеличение продолжительности куттерования вареных колбас при охлаждении жидким азотом способствует значительному улучшению растворимости мясного белка и в результате повышению водо- и жиросвязывающей способности фарша, что позволяет в принципе отказаться от применения фосфатов.

Охлаждение мяса птицы

 

 Тушки птицы охлаждают воздухом, водоледяной смесью, ледяной водой, диоксидом углерода и азотом. Применяют также комбинированное охлаждение (орошение тушек или погружение их в ледяную воду, а затем в воздушную среду).

Достаточно эффективен с точки зрения условий теплоотдачи, затрат труда, продолжительности и технологичности процесса метод погружного охлаждения тушек птицы в чистой ледяной воде или в водоледяной смеси.

Водоледяную смесь или ледяную воду получают путем добавления к обычной водопроводной воде чешуйчатого льда либо пропускания ее через специальные испарители, в которых она охлаждается до нужной температуры. В современных условиях этот эффект достигается барботированием через воду диоксида углерода или азота с низкими температурами.

После охлаждения ледяной водой кожа на тушках становится светлой и чистой, исчезают пятна от ушибов и кровоизлияний. Тушки птицы поглощают некоторое количество воды, вследствие чего они округляются и приобретают лучший товарный вид.

Температура ледяной волы должна быть не выше 2'С, а время охлаждения – 0,5 – 1 ч. Для уменьшения возможного обсеменения микроорганизмами применяют антисептированную воду, а также гидроаэрозольный метод охлаждения: тушки в подвешенном состоянии орошаются ледяной водой из специальных форсунок в течение 30 – 35 мин.

В санитарном отношении наиболее эффективно комбинированное охлаждение (орошение – погружение, орошение – погружение – воздушная обработка).

При методе орошение – погружение потрошеные тушки предварительно охлаждают, непрерывно орошая водопроводной водой из центробежных форсунок в течение 10 – 15 мин в зависимости от вида птицы, затем погружают в воду температурой 0 – 2'С на 25 – 35 мин до достижения температуры в толще грудной мышцы 0 – 4'С.

При воздушном доохлаждении происходит частичное удаление приобретенной при орошении тушками воды и одновременно их охлаждение в результате испарения.

При охлаждении в ледяной воде тушки поглощают от 3 до 8 % влаги, в среднем же (с учетом испарения) их масса увеличивается на 4%.

Продолжительность охлаждения птицы интенсифицированным воздушным методом (температура 0.. – 2'С. скорость движения воздуха 4 м/с) составляет от 3 до 6 ч в зависимости от массы и упитанности тушек. Воздушное охлаждение применяют только для тушек после сухой ощипки и тепловой обработки, в противном случае мясо обезвоживается и теряет товарный вид.

Очень эффективным для охлаждения тушек птицы является применение снегообразного диоксида углерода, который вводят в их внутреннюю полость из расчета 0,07 кг на 1 кг массы. Этого достаточно, чтобы очень быстро охладить тушку до среднеобъемной температуры 0'С.

Охлаждение колбасных и мясных консервов. Вареные колбасы обычно охлаждают в две стадии: тонкораспыленной водой с использованием испарительного эффекта охлаждения, затем интенсивно движущимся воздушным потоком, имеющим температуру 0 – 8'С, скорость движения до 4 м/с. Продолжительность охлаждения водой 5 – 30 мин, воздухом 1 – 10 ч. Однако для вареных колбас наиболее эффективен трёхстадийный способ: орошение водой из форсунок грубого распыления, охлаждение в гидроаэрозольной среде, воздушное охлаждение. На второй стадии может быть предусмотрен непрерывный или цикличный режим распыла воды в зависимости от устройств, обеспечивающих ее подачу, и условий циркуляции воздушного потока.

Сравнительно новым является способ охлаждения в пенном воздушно-жидкостном потоке. Колбасные изделия охлаждают в две стадии: на первой – за счет испарения воды при прохождении через нее воздуха, на второй – путем использования испарительного эффекта в сочетании с холодом, с последующим подсушиванием батонов в течение 2 – 3 мин. Скорость движения воздуха 10 – 16 м/с. При начальной температуре продукта 70'С и температуре воды – 2'С батоны охлаждаются за 50 мин (в 1,5 раза быстрее по сравнению с охлаждением колбас водой, распыляемой форсунками). Усушка составляет менее 0,3 %.

Для варено-копченых и полукопченых колбас целесообразно воздушное охлаждение при температуре 8 – 12'С и скорости движения воздуха 1,5 – 2 м/с.

Пастеризованные мясные консервы охлаждают водой, а затем воздухом при температуре 0 – 2'С и скорости охлаждающей среды до 3 м(с. Продолжительность охлаждения до конечной температуры не превышает 24 ч.

Для охлаждения применяют туннели и аппараты конвейерного типа, в которых размещены этажерки с продуктом, картонные коробки, лотки, поддоны и т.д. Направление движения воздушных потоков в аппаратах зависит от размера и формы продуктов и способа размещения их на конвейере.

 

Охлаждение яиц

 

Яйца перед хранением их на холодильниках после определения их качества направляются на охлаждение до температуры около 0 'С. Стандартные ящики или коробки с яйцами для ускорения охлаждения укладываются в шахматном порядке. Необходимый режим в камере создается системой воздушного охлаждения. Для ускорения охлаждения яиц температура воздуха может быть на 4 – 5 'С ниже криоскопической, а скорость движения воздуха 1 – 2 м/с. На распределительные холодильники с мест заготовок яйца могут поступать в холодильном железнодорожном и автомобильном транспорте. Для сокращения грузовых работ доохлаждение до температуры хранения целесообразно проводить непосредственно в камерах хранения. В связи с тем, что содержимое яиц устойчиво к переохлаждению температура хранения принимается на 1 – 2 'С ниже криоскопической, а относительная влажность – 87 – 90 %. 

 

Охлаждение рыбы

 

 Рыбу охлаждают льдом, охлажденной пресной и морской водой, холодным воздухом, криогенными жидкостями (жидкий азот), комбинированными методами (ледяная вода и лед, лед и жидкий азот и др.).

Охлаждение и замораживание относятся к важнейшим технологическим процессам в рыбной промышленности. Рыбу и морепродукты, обработанные холодом, широко используют в качестве полуфабрикатов в производстве различных видов рыбной продукции, а также в охлажденном или замороженном состоянии реализуют в розничной торговой сети. Согласно данным ФАО, на долю охлажденной и мороженой продукции приходится более 80 % всей вырабатываемой рыбной пищевой продукции.

Для охлаждения рыбы льдом используют различные его виды – чешуйчатый, трубчатый, плиточный и др. Наиболее распространенный способ – охлаждение в таре (ящиках, контейнерах, корзинах, мешках и др.). Для этого рассортированную по размеру рыбу тщательно промывают чистой водой, дают ей стечь, после чего укладывают в тару со льдом в неразделанном или разделанном виде. При этом на дно тары помешают слой мелкодробленого льда толщиной 2 – 3 см, поверх него" укладывают рыбу, затем опять слой льда. Крупную рыбу укладывают ровными рядами головами в разные стороны к стенкам тары, а мелкую насыпают равномерным слоем толщиной не более 10 см. Возможно и предварительное перемешивание рыбы со льдом с последующей укладкой рыболедяной смеси в тару, сверху насыпают дополнительный слой льда.

При хранении и транспортировке рыбы на судах с охлаждаемыми трюмами расход льда в ящиках составляет от 30 до 40% массы рыбы. При охлаждении рыбы в бочках на дно насыпают не менее 20 %, а на верхний ряд рыбы – не менее 30 % всего количества льда.

Контейнеры дают возможность повысить качество рыбы, обеспечивают экономию льда, доставляемого на промысел, так как при перевозке в них лед тает на 75% медленнее, чем в ящиках. Термоизолированные контейнеры при использовании льда применяют только в районах с холодным климатом вследствие замедленного теплообмена.

В жарком климате термоизолированные контейнеры не обеспечивают длительное сохранение рыбы, так как из-за медленного снижения температуры начинается интенсивное развитие микрофлоры.

Охлаждение рыбы льдом имеет ряд недостатков – нерационально используются производственные помещения, трюмы судов, камеры холодильников; затруднен количественный и качественный контроль и учет рыбы, в некоторых случаях не обеспечивается быстрое понижение температуры улова и т. д.

Охлаждение рыбы охлажденной морской или пресной водой имеет ряд преимуществ, к основные из которых относятся более быстрое снижение температуры рыбы, экономичность процесса при охлаждении транспортных операциях и выгрузке в конечных пунктах транспортирования. Наиболее существенные недостатки – набухание мяса промысловых объектов и его просаливание при использовании охлажденной морской воды. Отрицательное влияние охлажденной воды уменьшается с понижением температуры, но оно достаточно выражено даже при близ криоскопических температурах. Вследствие этого продолжительность хранения улова в охлажденной воде ограничена несколькими сутками, иногда часами и зависит от технохимических особенностей обьектов: проницаемости их кожного покрова, консистенции мяса, размеров и др. Особенно быстро отрицательное влияние охлажденной воды проявляется при хранении мелкой пелагической рыбы, ракообразных и моллюсков. Более рационально охлаждение водой и хранение во льду или в сухом холодном помещении.

Охлаждение рыбы в жидкой среде производится погружением или орошением. В качестве охлаждающей среды используют пресную, морскую воду или 2%-ный раствор хлорида натрия в пресной воде, осмотическое давление которого соизмеримо с давлением тканевого сока рыбы.

На промысловых судах рыбу сразу после вылова погружают в специальных корзинах в бак с циркулирующей охлаждающей средой. Хорошие результаты дает добавление в холодную воду льда (соотношение рыбы, воды и льда соответственно 2:1). Охлаждение может проводиться и орошением холодным рассолом на конвейере, где рыба по мере продвижения орошается через форсунки или другие устройства.

Достаточно эффективно также использование вместо водоледяной смеси льда-шуги (канадский метод). Лед-шугу получают путем медленного снижения температуры воды или раствора до начала формирования мелких кристаллов (0,05 – 0,07 мм). Образовавшаяся ледяная шуга может быть отфильтрована в виде сухого льда от незамерзшей части или же вместе с последней (около 30 с) может быть перекачана насосом в контейнеры либо другую тару. Этот способ отличается высокими показателями качества и экономичностью по сравнению с другими.

Продолжительность охлаждения в холодной воде зависит от размеров рыбы, температуры воды, скорости ее циркуляции, конструкции охладителя и составляет от нескольких минут до 3 ч и более.

Для охлаждения морской воды используют жидкий азот, который, кроме того, применяют вместе со льдом для охлаждения и хранения упакованной и неупакованной рыбы.

В первом случае жидкий азот впрыскивают в морскую воду для ее охлаждения до 0...– 2 С, после чего загружают рыбу. По мере отепления воды впрыскивание жидкого азота повторяют. При транспортировании грузовой объем сюжет охлаждаться жидким азотом путем периодического впрыскивания его в кузов авторефрижератора. Еще более эффективным является применение жидкого азота в комбинации со льдом. В результате применения жидкого азота для охлаждения значительно увеличиваются последующие сроки хранения рыбы (в два-три раза).

Охлаждение рыбы под вакуумом основано на частичном испарении воды с ее поверхности при понижении давления (не ниже 400 Па), что существенно сокращает продолжительность охлаждения при незначительных потерях массы продукта.

Копченую рыбу, некоторые виды рыбных полуфабрикатов и продуктов кулинарии, для которых нежелателен контакт с водой или льдом, охлаждают в воздушной среде. Применение при этом диоксида углерода или жидкого азота интенсифицирует процесс и существенно улучшает качество продукта.