Способ охлаждения пищевых продуктов

Охлаждение пищевых продуктов, основные способы охлаждения и область их практического использования.

Процесс охлаждения — это процесс отвода теплоты от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Объектом, от которого отводится теплота, являются пищевые продукты или воздух в холодильной, камере. Приемником теплоты, т. е. телом с более низкой температурой, являются специальные вещества, называемые холодильными агентами или теплоносителями.

Холодильный агент (хладагент) — вещество, используемое в любом холодильном процессе для поглощения теплоты, отводимой от охлаждаемого объекта. /В качестве хладагента может использоваться любое вещество в твердом, жидком или газообразном состояниях. Единственное требование — температура хладагента должна быть ниже температуры охлаждаемого тела./

Теплоноситель — вещество (чаще всего в жидком или газообразном состоянии), осуществляющее передачу теплоты от охлаждаемого объекта к приемнику теплоты.

Основная задача охлаждения заключается в создании неблагоприятных условий для развития микробиологические и ферментативных процессов в пищевых продуктах. Цель охлаждения – сохранение первоначального качества продукта в течение определённого времени.

Различают естественное и искусственное охлаждение. При естественном охлаждении теплота от более нагретого тела переходит к менее нагретому (среде). Искусственное охлаждение предполагает получение температуры охлаждаемой среды ниже температуры окружающей среды. Низкие температуры получают путем физических процессов, при протекании которых происходит поглощение извне теплоты без повышения температуры тела.

Охлаждение пищевых продуктов – это сложный тепломассообменный процесс, сопровождаемый метаболическими процессами, происходящими внутри продукта. Помимо отвода теплоты через внешнюю поверхность продукта с указанной поверхности происходит испарение влаги. Дополнительную сложность накладывают микробиологические или ферментативные процессы, протекающие в продукте, как правило, с выделением теплоты.

Для многих продуктов, особенно растительного происхождения, выбор конечной температуры охлаждение, при которой они будут храниться, имеют большое значение.

Каждый способ охлаждения оценивают по совокупности большого числа признаков, среди которых первостепенное значение имеют качество получаемого продукта и экономичность способа охлаждения.

Известные способы охлаждения пищевых продуктов можно подразделить на три основные группы: охлаждение в контакте с воздухом, в контакте с жидкостью (или тающим льдом или снегом), в контакте с инертными газами. Эти способы различаются по величине коэффициентов теплоотдачи на поверхности охлаждаемого продукта. Пищевые продукты чаще всего охлаждают в воздухе, несмотря на то, что коэффициент теплоотдачи в воздухе самый малый. Когда указывают режимы охлаждения в воздухе, то называют обычно его температуру, среднюю скорость движения и относительную влажность.

Деление способов охлаждения пищевых продуктов на три основные группы не исключает многообразных вариантов режимов охлаждения в пределах каждой группы. При охлаждении любым способом преследуют две цели: 1. охлаждение продукта сразу после производства; 2. интенсивное охлаждение.

Источник

Способ охлаждения пищевых продуктов

ALLSOFT

ПЛАТИ.МАРКЕТ

МЕШОК

раздел оборудование для пищевой промышленности:

=002=—> Охлаждение пищевых продуктов Продукты питания

Охлаждение — это процесс переноса теплоты от продуктов со снижением их температуры, но не ниже криоскопической. Охлажденный продукт — это продукт, в котором поддерживается температура от нуля до 4 °С.

Есть разные методы предварительного охлаждения:
— в потоке воздуха;
— снегование;
— жидкостное охлаждение (то есть гидроохлаждение) ледяной водой орошением или погружением;
— комбинированное охлаждение
— вакуумное охлаждение в специализированных вакуумных охладителях

По скорости наиболее эффективным считается вакуумное охлаждение, затем гидроохлаждение, воздушное охлаждение и снегование. Но большее распространение в настоящий момент времени получил воздушный метод в различных модификациях.

Воздушный способ применяется:

— в камерах обычного холодильного хранения, где имеет место средняя скорость движения воздуха около 1-1,5 м/с и умеренная кратность циркуляции 30-40 объемов в ч;

— в камерах тоннельных при предварительном охлаждении или в камерах другого типа со сравнительно большими скоростями движения воздуха (3-4 м/с);

— в специализированных аппаратах более интенсивного охлаждения воздухом при высоких скоростях движения (до 5 м/с) и большой кратности его циркуляции (до 150 объемов/ч).

Пищевые продукты обычно имеют очень небольшую теплопроводность. В связи с этим их охлаждение ощущается медленно — несколько часов, а может даже суток.

В первоначальный период после прекращения осуществления жизнедеятельности животных продуктов при влиянии ферментов может происходить так называемое созревание мяса.

Мясо (не до конца созревшее) имеет неприятный вкус и запах, оно бывает жестким, а бульон — мутным. А созревшее мясо — сочное, имеет приятный вкус и запах. Бульон соответственно из такого мяса прозрачный.

Если после созревания мясо не будет охлаждено, то начинается разрушительный микробиологический процесс. Охлаждение заканчивается в том случае, когда температура на внутренних слоях продукта снизится до температуры последующего его хранения. Продукт усыхает при охлаждении, так называемая усушка. На продуктах из мяса может образоваться «корочка подсыхания». Для яиц, рыбы, масла, плодов и овощей усушка может вызвать потерю веса и ухудшить качество.

Источник

Охлаждение. Виды и способы охлаждения

В пищевой промышленности холод применяют при хранении сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, а также при проведении ряда технологических процессов. С использованием процессов искусственного охлаждения происходят процессы кристаллизации, разделения газов, сублимационной сушки, некоторые реакторные процессы.

Охлаждение – процесс понижения температуры материала путем отвода от него теплоты. Охлаждение всегда связано с переносом тепла от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Способы получения искусственного холода классифицируются по требуемой температуре охлаждения. Условно различают умеренное охлаждение (диапазон температур +20 … –100 °С) и глубокое охлаждение (температура ниже -100 °С).

Способы охлаждения пищевых продуктов (мяса, рыбы, птицы, яиц, отдельных видов плодов и овощей) могут быть подразделены на три группы по физическому принципу отвода тепла: теплопроводностью, конвекцией, радиацией; фазовым превращением; конвекцией и фазовым превращением воды.

Способы охлаждения, в основе которых лежит конвективный и радиационный обмен, характеризуются отсутствием или незначительной потерей влаги продуктом во время охлаждения. К этим способам можно отнести охлаждение в воздухе продуктов, упакованных в непроницаемые искусственные или естественные оболочки, а также охлаждение в жидкой среде. Охлаждению в жидкой среде подвергаются рыба, птица и некоторые овощи.

Зачастую этим способом пользуются для частичного понижения температуры. Вследствие интенсификации теплообмена сокращается продолжительность процесса, отсутствуют потери массы продукта. Однако контактное охлаждение неупакованных продуктов в жидкой среде имеет следующие недостатки: частичное экстрагирование составных частей продукта, поглощение поверхностными слоями некоторого количества охлаждающей среды.

Охлаждение во влагонепроницаемой упаковке исключает непосредственный контакт продукта с окружающей средой и тем самым предотвращает отмеченные недостатки. При этом требуются дополнительные затраты на упаковку продукта.

Способы охлаждения, при которых отвод тепла осуществляется только вследствие фазовых превращений, в промышленности применяют для охлаждения овощей, плодов и рыбы. Они заключаются в том, что при вакуумировании происходит испарение части влаги, содержащейся в продукте. Эти способы также являются эффективными в сочетании с предварительной промывкой или частичным охлаждением в воде с последующим вакуумированием. При охлаждении вода, поглощенная поверхностным слоем продукта, испаряется.

В промышленности наиболее распространены способы охлаждения, осуществляемые передачей тепла продуктам конвекцией, радиацией и вследствие теплообмена при фазовом превращении. Наиболее распространены в мировой практике методы охлаждения воздухом (принудительным потоком или потоком, создаваемым при разности давлений). Охлаждающей средой является воздух, движущийся с различной скоростью. Этот способ осуществляется по-разному.

Успешно происходит охлаждение в обычных камерах, снабженных устройством для распределения охлажденного воздуха. Продукты размещаются в камере в различной таре (сливочное масло, жиры, птица, яйца и др.) или без тары в подвешенном вертикальном положении (мясные полутуши и тушки мясного рогатого скота, колбасные изделия и др.). Охлаждение воздухом применяется также для широкого ассортимента плодоовощной продукции.

Лучший технологический эффект охлаждения достигается в камерах туннельного типа с продольной или поперечной принудительной циркуляцией охлаждающей воздушной среды. При этом удается получить более равномерное распределение температуры и скорости движения воздуха и тем самым равномерно охладить продукцию по всему объему.

Относительно новым способом охлаждения является охлаждение мяса в воздухе, перенасыщенном влагой. В камерах для охлаждения имеется возможность изменять степень перенасыщения, скорость и температуру воздуха. Из-за хорошей теплоотдачи продолжительность охлаждения мясных полутуш сокращается.

Искусственное охлаждение воздухом используется в поверхностных или смесительных теплообменниках. Охлаждение воздухом в поверхностных теплообменниках применяется редко из-за низкого коэффициента теплопередачи и значительного расхода энергии при работе вентилятора.

Смесительные теплообменники (градирни) представляют собой аппараты башенного типа, в которых охлаждаемый воздух движется снизу вверх навстречу стекающей жидкости. При этом охлаждение происходит не только за счет теплоотдачи, но и в значительной степени за счет испарения части жидкости.

Вода является наиболее распространенным охлаждающим агентом из-за высокой теплоемкости, большого коэффициента теплоотдачи, доступности.

Подземная (артезианская) вода имеет температуру +8… 15 °С. Часто используют оборотную воду, т.е. воду, охлажденную в градирне, а затем возвращенную на охлаждение теплообменного аппарата.

Охлаждение водой производится погружением продукта в холодную воду или разбрызгиванием, но чаще используют поверхностные теплообменники. Скорость охлаждения водой значительно выше, чем воздухом. Кроме того, добавление в воду антисептиков наряду с охлаждением сокращает размер порчи от возбудителей, уменьшаются до минимума потери массы продукции.

Гидроохлаждение яблок, груш, персиков, слив, томатов, дынь перед перевозкой рефрижераторным транспортом получило наибольшее распространение в Италии, США и других странах.

Если температура охлаждаемой среды выше –100 °С, то применяют испарительное охлаждение. В Японии, США и других странах успешно используют вакуум-испарительное охлаждение для зеленных овощей.

Система испарительного охлаждения

В качестве низкотемпературных агентов при создании температур ниже –5…–20 °С применяют лед, охлаждающие смеси (смеси льда с различными солями), холодильные соли (растворы хлористого кальция, хлористого натрия и др.) и пары жидкостей, кипящих при низких температурах.

При охлаждении холодильными рассолами и парами низкокипящих жидкостей пользуются холодильными установками.

В Великобритании, Испании, Германии и других странах применяют охлаждение продукции жидким азотом в камерах хранения и в транспортных средствах.

Источник

Охлаждение пищевых продуктов

Обеспечение неизменности исходных свойств продуктов как в процессе их технологической (холодильной) обработки, так и при последующем холодильном хранении. Основные вопросы теории охлаждения пищевых продуктов. Биохимические изменения в пищевых продуктах.

Рубрика	Кулинария и продукты питания
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	20.10.2015
Размер файла	2,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Охлаждение пищевых продуктов

1. Основные вопросы теории охлаждения пищевых продуктов

2. Продолжительность охлаждения

1. Основные вопросы теории охлаждения пищевых продуктов

Цель охлаждения состоит в обеспечении неизменности исходных свойств продуктов как в процессе их технологической (холодильной) обработки, так и при последующем холодильном хранении.

Уменьшение скорости течения комплекса процессов — биохимических, микробиологических и физических — достигается воздействием на продукт внешних факторов: температуры, относительной влажности воздуха, его влагосодержания, скорости движения, воздействия барометрического давления. Таким образом, охлаждение — это комплексный процесс переноса теплоты и вещества в объеме продукта и с его поверхности, или, как его принято называть, процесс тепло- и массопереноса.

Определяющим фактором воздействия на продукт является температура. С понижением температуры уменьшается скорость течения всех перечисленных процессов.

При аналитическом решении задачи в процессе охлаждения продуктов приходится прибегать к упрощению в отношении представления формы реального продукта. С определенной долей допустимости принимается, что форма большинства продуктов может быть уподоблена форме простых тел — пластины, шара, цилиндра.

Кроме того, считается, что структура продукта однородна, и он равномерно охлаждается средой. Все вместе сказанное свидетельствует о том, что реальная длительность охлаждения отличается от расчетной.

В холодильной технологии процессом охлаждения широко пользуются для сохранения пищевых продуктов. Охлаждают пищевые продукты на холодильниках до температуры, близкой к их криоскопической температуре, но не ниже ее. Конечная температура охлажденных продуктов находится обычно в пределах 0-40С.

Основная задача охлаждения заключается в создании неблагоприятных условий для развития микробиальных и ферментативных процессов в пищевых продуктах. Цель охлаждения — сохранение первоначального качества продукта в течение определенного времени.

Физические и биохимические изменения в пищевых продуктах при охлаждении. В мышечной ткани после смерти животного возникают интенсивные биохимические процессы, связанные с расщеплением входящих в нее углеводов и эфиров фосфорной кислоты. При этом выделяется энергия в виде тепла. Исследования показали, что для отвода тепла за счет экзотермических реакций требуется холода не менее 10% основного расхода его на охлаждение. холодильный продукт пищевой

Тепло, образующееся за счет биохимических процессов, необходимо своевременно и быстро отводить. В противном случае качество охлаждаемого продукта может значительно ухудшиться. Так, при недостаточном темпе охлаждения мяса может появиться так называемый загар. Он проявляется в виде неестественного цвета ткани и специфического неприятного запаха в глубинных слоях наиболее толстых частей туш или полутуш мяса.

Причиной загара является повышение температуры мышц за счет биохимических реакций до пределов, при которых могут происходить денатурационные ферментативные процессы распада аминокислот с освобождением летучих веществ.

Состояние мышечной ткани при охлаждении, а также хранении в охлажденном виде обусловливается главным образом изменением белковых веществ.

Мышечная ткань получает энергию за счет гидролиза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Концентрация ее относительно мала. Во время жизни АТФ быстро ресинтезируется, используя энергию, выделяющуюся при окислении гликогена в углекислоту с образованием воды. После смерти животного обмен веществ в мышечной сокращением.

Продолжающееся образование молочной кислоты вызывает снижение величины рН мышечной ткани, приблизительно с 7,2 (при жизни) до так называемой предельной величины рН, которая обычно равна 5,5. С увеличением предельной величины рН способность ткани удерживать воду возрастает.

Таким образом, существует прямая связь между скоростью гликолиза и степенью сокращения мышечных волокон, которому они подвергаются в процессе посмертного окоченения.

Как и большинство химических реакций, посмертный гликолиз зависит от температуры. Чем ниже температура, при которой возникает этот процесс, тем ниже скорость его протекания. Таким образом, если туша хранится после смерти животного при обычной температуре окружающего воздуха, скорость уменьшения рН, величины АТФ и наступления посмертного окоченения возрастает. Однако если мясо быстро охлаждается, интенсивность этих процессов снижается и влагоудерживающая способность мышечной ткани остается сравнительно высокой. Окоченение замедляется.

В рыбе посмертный гликолиз, в общем, протекает так же, как и в мясе, и аналогичны явления, связанные с посмертным окоченением. Качественным различием между рыбой и мясом является пониженное содержание гликогена в рыбе. Соответственно, посмертное снижение величины рН в рыбе наблюдается в меньшей степени, а сопротивление к бактериальному росту на поверхности ниже, чем у мяса. Для многих разновидностей рыбы бактериальная порча является преобладающим фактором.

В молоке, сливочном масле, яйцах и других продуктах животного происхождения происходят изменения, вызываемые главным образом микробиологическими факторами. Разумеется, в них не может быть таких биохимических процессов, как в свежем мясе или свежевыловленной рыбе. Но и микробиологические процессы могут значительно опережать темпы охлаждения продукта и приводить к его порче. Следовательно, и для этих продуктов требуется быстрое охлаждение.

В скоропортящихся продуктах растительного происхождения — плодах, овощах, ягодах изменения в первую очередь происходят вследствие протекающих в них биохимических процессов. Дело в том, что жизнедеятельность этих продуктов продолжается и после отделения их от материнских растений. Но после съема плодов и овощей почти полностью прекращается поступление в них новых веществ извне, и их жизненные процессы продолжаются за счет ранее накопленных соединений.

Одном из основных и важных проявлений жизнедеятельности плодов и овощей после их съема является дыхание. При дыхании они поглощают из окружающего воздуха кислород, выделяя углекислоту, влагу и некоторое количество тепла. Исходным материалом для дыхания служат углеводы (сахара, крахмал), органические кислоты, жиры, азотистые и другие вещества, входящие в состав плодов и овощей. Следовательно, дыхание сопровождается уменьшением в продуктах ценных составных частей, что приводит к ухудшению их качества и, разумеется, потере массы. При прочих равных условиях с понижением температуры сильно замедляется дыхание плодов и овощей, благодаря чему увеличивается их стойкость. Особенно резко затормаживаются в них биохимические процессы при быстром охлаждении.

Интенсивность дыхания зависит от вида и сорта плодов и овощей, степени их зрелости, температуры и скорости движения окружающей среды и некоторых других факторов. Повышенная интенсивность дыхания свойственна ягодам, зелени и некоторым видам овощей. Плоды усиленно дышат в стадии созревания. Но у различных плодов интенсивность дыхания разная. Она не является постоянной даже для одного и того же вида плодов. Усиленно дышат плоды, получившие механические повреждения ткани.

Очень важным фактором, влияющим на дыхание плодов и овощей, является температура. Чем выше температура, тем скорее протекают процессы обмена в плодах и овощах, а, следовательно, быстрее наступает их созревание, перезревание и, наконец, порча. Понижение температуры сильно замедляет жизненные процессы в плодах и овощах. Особенно резко затормаживаются эти процессы при быстром охлаждении. Например, интенсивность их дыхания при быстром охлаждении может быть сокращена в 5-6 раз. Поэтому главной задачей охлаждения продуктов растительного происхождения является замедление в них жизненных процессов.

ткани некоторое время продолжается. Однако гликолиз замедляется и не может больше поддерживать на прежнем уровне образование АТФ. Это приводит к посмертному окоченению мышечной ткани, связанному с потерей эластичности.

Холодильная обработка основных продуктов процессом охлаждения

Охлаждение продуктов производят в различных средах: в воздухе, холодной воде или рассоле, в тающем льде или снегу.

Чаще охлаждающей средой служит воздух. Охлаждение в воздухе протекает менее интенсивно, чем, например, в жидкой среде, кроме того, охлаждение в нем сопровождается испарением влаги с поверхности продуктов, а, следовательно, потерей их массы. Тем не менее, эта охлаждающая среда является самой распространенной и универсальной для всех продуктов. Воздух не имеет запаха и практически на большинство продуктов не оказывает химического воздействия, если не считать окисляющего действия на жиры содержащегося в воздухе кислорода.

Для интенсификации охлаждения в воздухе применяют разные способы. В первую очередь повышают скорость его движения и увеличивают перепад температур между воздухом и охлаждаемым продуктом.

В воздухе охлаждают мясо и мясные продукты, птицу, яйца, масло и молочные продукты, плоды, овощи, ягоды, кондитерские изделия, кулинарию и другие продукты.

При охлаждении в рассоле продукты погружают в него или орошают им. В ряде случаев перед охлаждением продукт заключают во влагонепроницаемую оболочку. Такое охлаждение называют бесконтактным. Соответственно охлаждение в жидкой среде без оболочки называют контактным. Охлаждение в жидких средах происходит интенсивнее, чем в воздухе, так как коэффициент теплоотдачи к жидкости намного больше, чем к воздуху. Но при охлаждении в жидкости продукт теряет свой внешний вид, просаливается, набухает. При бесконтактном же охлаждении в этой среде снижается теплоотдача и усложняется технологический процесс. Практическое применение жидких охладителей относительно ограничено.

Для охлаждения тушек птицы применяют ледяную воду. Тающий лед или снег используют для охлаждения таких продуктов, как рыба, некоторые овощи и зелень.

Методы охлаждения продуктов. Представляемый материал не в состоянии отразить все многообразие методов охлаждения продуктов. Здесь рассмотрены лишь отдельные, употребительные в практике холодильной технологии.

Мясо в виде туш и полутуш охлаждают в подвешенном виде на подвесных путях в камерах, оборудованных системами для искусственного охлаждения и циркуляции воздуха. Говядина поступает в полутушах или четвертинах, а свинина и баранина в тушах или полутушах. На крючьях подвесных путей говядину и свинину размещают поштучно. Бараньи туши располагают на подвесных путях в специальных рамах (люстрах) в один или два яруса. В каждом ярусе помещают по 10 туш.

На каждом подвесном пути размещают при возможности туши одной категории и примерно с одинаковой массой. Крупные полутуши подвешивают в зоне с наиболее интенсивным движением воздуха.

На погонном метре подвесного пути размещают по 2 — 3 говяжьих, 3-4 свиных полутуши или раму с бараньими тушами. Нагрузка на 1 пог. м пути составляет: говядины 250 кг, свинины и баранины 200 кг.

Преимуществами быстрого охлаждения мяса также являются: улучшение его санитарного состояния, так как вследствие быстрого охлаждения поверхности продукта рост микроорганизмов задерживается; сохранение окраски свежего мяса и белого цвета жира; более длительный срок созревания и, следовательно, хранения, уменьшение производственных площадей.

В настоящее время процесс охлаждения парного мяса осуществляют одностадийным или двухстадийным методами в специально оборудованных камерах или туннелях.

Камерное одностадийное охлаждение осуществляют при температуре -5. -2 °С и скорости движения воздуха 0,5-2,0 м/с. Процесс одностадийного охлаждения полутуш говядины или свинины является длительным по времени и составляет 16-36 ч.

Двухстадийное охлаждение может выполняться в одной камере или при последовательном перемещении из камеры в камеру. Температура воздуха на первой стадии составляет —12. —10 °С. Далее мясо доохлаждается при температуре 0 0С и скорости движения порядка 0,5 м/с. Принципиально возможно охлаждение мяса при температуре воздуха на первой стадии -25. -20 °С и скорости его движения 5-7 м/с до достижения криоскопической температуры на поверхности. На второй стадии осуществляется процесс доохлаждения мяса при криоскопической температуре и скорости движения воздуха 0,5 м/с. Метод привлекателен, прежде всего, тем, что он позволяет уменьшить усушку продукта, однако требует качественного технического контроля процесса охлаждения.

Из данных таблицы 1 следует, что быстрый способ охлаждения мяса обеспечивает уменьшение продолжительности процесса в 1,5 раза и снижение усушки на 0,2 % по сравнению с ускоренным способом. Охлаждение мяса с диспергированием воды на его поверхность обеспечивает уменьшение усушки мяса и снижает влияние на качество мяса «холодового сокращения», поскольку первые 5-6 часов охлаждения мяса проводят при положительных температурах с периодическим диспергированием на поверхность полутуш воды в течение одной минуты с интервалом одиннадцать минут до достижения температуры их поверхности 10-12 0С. Охлаждение мяса с применением пищевых покрытий позволяет снизить усушку мяса не только на стадии охлаждения, но и при последующем хранении.

Источник