Способи охолодження мяса

М’ясо тварин після забою має температуру від 38 до 42 °C, його потрібно холодити до +4С. і цей процес повиннен бути якомога швидшшим. На практиці, використовуються три технології охолодження:
1. Швидке охолодження
2. Шокове охолодження + вторинне охолодження
3. Інтенсивне шокове охолодження + компенсуюче охолодження
Ми детально розглянемо усі типи охолодження

Швидке охолодження
• В холодильній камері, м’ясо, що має температуру 38 - 42 °C (після забою) охолодження до 4 °C.
• М’ясо в холодильній камері підвішується на нерухомий крюк.
• Температура повітря в камері знаходиться в діапазоні від 0 до +1 °C.

Швидке охолодження мяса
Нагрузка на м3 обєму 230-250 Вт/год.
Кратність циркуляції 150-250
Втрата ваги 0,65 (дод. св. м’ясо)+ 1,2%=8%




Приблизний розрахунок
- Свинина Яловичина
Вага тварини 85кг 310кг
Температура в товщині 40 °C - 42 °C 38 °C - 40 °C
Температура в товщині 40 °C - 42 °C 38 °C - 40 °C
Теплоємкість 0.65 Вт/кг 0.86 Вт/кг
Різниця температур 36 °C 34 °C
Період охолодження 12 год 18 год
Період охолодження 12 год 18 год
Інтервал між підвісними шляхами 0,65 м 0,90 м
Інтервал між підвісними шляхами 0,65 м 0,90 м


Холодильне навантаження розраховується як максимальна енергія, яку треба затратити для охолодження свіжого м'яса. Емпіричним шляхом встановлено, що приблизно 2/3 від загальної кількості тепла, має бути відведено в першій половині періоду охолодження.
Це дає наступну формулу:

Q0 = вага х різниця температури х теплоємкість x F запас 1.25
час охолодження


Свинина : Qo = [(85 x 36 x 0.65) : 12] x 1.25 = 207 Вт/ч
Яловичина : Qo = [(310 x 34 x 0.86) : 19] x 1.25 = 610 Вт/ч

Приклад швидкого охолодження мяса
Вихідні дані
Довжина: 20 м, ширина: 10 м
Висота: для свинини - 3.80 м / яловичина - 4.80 м
Об'єм камери: свинина 760 м3 / яловичина 960 м3

Встановлена система під світки
- Свинина
16 рейкових сегментів, кожен 18 м довжиною = 288 м кількість туш = 288 x 2.5 свинини = 720 свинячих туш

- Яловичина
11 рейкових сегментів, кожен 18 м довжиною = 198 м кількість туш = 198 x 1.5 корови = 297 коров'ячих туш
Додаткові теплові втрати
Існує декілька джерел додаткового тепла:
Від механізмів
Притоки тепла із-за відкритих дверей
Персонал
Електроенергія
Вентилятори
Електрична відтайка
Сумарно це дає близько 30% (приблизно) додаткового тепла.

Холодоспоживання (свинина яловичина)
Вищезгадані дані можуть бути використанні для розрахунку необхідної кількості енергії, необхідної для охолодження м’яса після забою тварин:
Свинина 720 туш x 207 Вт 149,000 Вт/год Яловичина 297 туш x 610 Вт 181,170 Вт/ч
+ додатково 30% 44,700 Вт/год + додатково 30% 54,351 Вт/год
Необхідна потужність 193,700 Вт/год Необхідна потужність 253,521 Вт/год


Специфічні вимоги (по відношенню до охолодженого об’єму)

Свинина = Загальна потужність 193,700 Вт/год = 264 Вт/ч* м3
Об’єм камери 760 м 3


Яловичина Загальна потужність 235,521 Вт/год = 245 Вт/год* м3
Об’єм камери 960м 3


Подача повітря



Властивості повітря на виході з випарника
Температура - 5 °C
Відносна вологість 96 %
Різниця ентальпії 0.9 Вт/кг
Щільність 1.3 кг/м3

Витрати повітря для камери свинини = Холодоспоживання 193,700 Вт/ч = 165.000 м3/год
0.9 Вт/кг x 1.3 кг/м3


Витрати повітря для камери яловичини = Холодоспоживання 235,521 Вт/ч = 201,3003/год
0.9 Вт/кг x 1.3 кг/м3


Кратність циркуляції

Кратність циркуляції, для камери свинини = Розхід 165,000 м3/год = 217
Об’єм камери 760 м3


Кратність циркуляції, для камери яловичини = Витрати 201,000 м3/год = 209
Об’єм камери 960 м3


Справка Досліди показали, що величина кратності циркуляції повітря знаходиться між 150 і 250.

Час загрузки м’яса


На виході із забою

свинина: 200 тварин/ час
яловичина: 75 тварин/ час

Час загрузки, свинина = Кількість тварин720 = 3.6 год.
Вихід із забою 200 св./ч


Час загрузки, яловичина = Кількість тварин 297 = 3.96 год.
Вихід із забою 75 кор./ч


Час загрузки и втрати холоду


Час загрузки залежить, як від швидкості забою, так і від розміру холодильної камери (2 – 3 ч).
Тепла свинина після забою нагріває холодильну камеру приблизно до +8 .. +12 °C.
Довідка
- 100% потужності вимагається для здійстнення1/2 процесу охолодження (близько6-7 годин).
- 67% потужність вимагається після закінчення першої половини процесу охолодження до настання 3/4 стадії процесу.
- 33% потужність вимагається після 10 годин, до тих пір доки м’ясо не буде переміщено з холодильної камери.

Важливо
Оскільки м’ясо вразливе до великого потоку повітря в холодильній камері, то це може привести до появи наступних візуальних дефектів:
- свинина: жовтий колір, жорстка шкіряста поверхня
- яловичина: поверхня темна і навіть чорна

Час загрузки и втрати холоду



Випарники повинні відповідати робочим умовам. Це важливо для правильного зберігання продукції та циркуляції повітря в камері. Охолоджений потік повітря повинен рівномірно обдувати м'ясо. Дані типи випарників призначені для швидкого охолодження:
Стандартний випарник(циліндрична схема продуву), пристінний випарник, стельовий випарник

Стандартний випарник


Зазвичай встановлюються під стелею уздовж довгою стіною холодильної камери.
Повітря продувається крізь систему підвісу.
Повітря направлене між стелею і системою підвісу.

Недолік
Потік холодного повітря рухається навколо м’яса; потому, зовсім невелика кількість холодного повітря знаходиться в безпосередньому контакті з охолодженим м’ясом.

Пристінні випарники



Встановлюються впродовж короткої стіни холодильної камери.
Потік рухається паралельно системі підвісу.
Повітря направлене між стелею і системою підвісу.

Недостаток
Головний потік повітря рухається навколо м’яса; тому, зовсім невелика кількість холодного повітря знаходиться в безпосередньому контакті с охолодженим м’ясом.

Пристінні випарники



Випарники встановлені між стелею і системою під світки.
Покращена циркуляція повітря навколо м’яса внаслідок направленого низхідним потоку повітря. Збільшення ефективності охолодження. В якості альтернативного варіанту, потоку повітря може бути реверсним (двостороння подача).

Недостача
Головний потік повітря рухається навколо м’яса; неповний контакт між холодним повітрям і охолодженим м’ясом.

Шокове охолодження мяса (шоковий тунель)



При шоковому охолоджені, м’ясо, достатньо тепле після забою, підвішене на рухому систему и швидко охолоджується низхідним потоком повітря. Температура в товщині м’язів відносно низка (виміряне в задній четвертині): свинина 6 – 9 °C, яловичина 4 – 5 °C. Втрата в частинах(таких як спина і живіт) при такому охолоджені на багато більше. В таких випадках частіше використовується вираз “середня температура м’яса“,яка зменшується приблизно 22 °C внаслідок шокового охолодження.
Для того, щоб досягнути необхідної температури в товщині м’язів, попередньо охолоджене м’ясо переносять у другу холодильну камеру після шокової заморозки.
Холодоспоживання є відносно постійною величиною в порівнянні з швидким охолодженням.

Шокові випарники

Шокові тунелі завжди комплектуються стельовими Випарники з двостороннім всмоктуванням

Шоковий тунель з камерою попереднього охолодження




Шоковий тунель з камерою попереднього охолодження має температуру – 10 °C (наприклад, для свинини); в той час як камера попереднього охолодження має температуру близько + 2 °C / + 4 °C. М’ясо, достатньо тепле після забою, тому як тільки поступає в камеру попереднього охолодження пітніє. Внаслідок конденсації пару на холодній поверхні випарника в камері попереднього охолодження, вологість на вході в холодильну камеру шокового охолодження буде зменшена. Рідина, конденсуючись на випарниках, збільшує утворення льоду. Результат: Випарники потребують більш частішої віддтайки.

Шоковий тунель з роздільною стіною



В шоковому тунелі з роздільною стіною, обидві охолоджуючі секції працюють при низькій температурі (приблизно –10 °C для свинини). Роздільна стіна повинна попереджувати втрату рідини, так як це призводить до зневоднення м’яса та зміни його кольору

Холодовиробництво протягом відтайки

Працюючи при низькій температурі випарник потребує відтаювання протягом процесу шокового охолодження. Якщо один випарник включається на режим відтаювання в камеру поступає додаткове тепло і зменшується холодопродуктивність. Відтаювання гарячими газами може проходити до 30 хвилин, в залежності від кількості утвореного льоду. Для компенсації цієї потужності, встановлюються додаткові випарники, при цьому забезпечуючи 125% продуктивності: 100% на необхідне навантаження і 25% на відтаювання. Це гарантує, що шокове охолодження не сповільниться протягом процесу відтайки.
Свинина і яловичина охолоджуються по різному:
- Свині Корови
Температура кипіння -25 °C .. -30 °C -10 °C .. -15 °C
Температура в камері -6 °C .. -10 °C -4 °C .. 0 °C
Час 1,5 год. 3 год.
Час 1,5 год. 3 год.
Різниця температури в товщині м’язів Приблизно 6 – 9 K. Приблизно 4 – 5 K


                    Свинина                     Говядина
На виході із забою 200 тварин/год. На виході із забою 60 тварин/год.
Час охолодження 1,5 год Час охолодження 3 год
Продуктивність шокового тунелю 200 св./год. x 1.5 год = 300 св. Продуктивність шокового тунелю 60 тварин/год. x 1.5 год. = 180 тварин.
Система підвісу 200 св./год. x 1.5 год. = 300 св. Система підвісу 180 тварин/ 1.25 кор. на м р.сег.
= 120в. =225

Вторинне охолодження

Необхідно досягнути необхідної температури + 7°C в товщині м’язів в задній четвертині. Температура при вторинному охолодженні коливається між 0 °C і + 2 °C; Вторинне охолодження приблизно триває 8 годин.
- Шоковий тунель Вторинне охолодження
Холодопродуктивність на м 3 350-450 Вт 80-110 Вт
Кратність циркуляції 400-600 80-100
Втрата ваги 0,85-0,95% 0,4%

Вторинні випарники




Інтенсивне шокове охолодження

Використовується виключно для свинини. Не для яловичини (‘cool shooting’)! Температура в тунелі: між - 25 і – 30 °C. Використання інтенсивних шокових випарників з насадкою і низхідним повітряним потоком. Час роботи при – 30 °C приблизно 1.2 - 1.5 годин. Поверхня м’яса проморожується на 5 - 8 мм. Заморожене м'ясо переміщують до компенсую чого випарника (час компенсую чого охолодження приблизно 8 годин) М’ясо ще трохи до охолоджується.

Інтенсивний шоковий випарник



Інтенсивний шоковий випарник з насадкою і низхідним потоком повітря під кутом приблизно 45°.




Переваги (використання цього випарника)
Відсутність повітряного байпасірованя внаслідок використання насадки. Нема ефекту “витяжки”; (коли гаряче повітря залишається у випарнику) Час відтаювання менше 1/3. На 30% менша потужність відтаювання. На 10% менша спожита енергія. Менша втрата ваги.
Недолік
Вартість приблизно на 5% - 8% дорожче.

Компенсуюче охолодження


Необхідно досягнути необхідної температури + 7 °C в товщині м’язів задній четвертині. Схема, аналогічна у вторинному охолодженні, але задіюється випарник меншої потужності. Температура в компенсуючому випарнику приблизно + 2 °C .. + 4 °C;
Холодопродуктивність на м 3 600 Вт 30 – 50 Вт
Кратність циркуляції 500 – 600 20 – 40
Втрати ваги 0.75 % 0.15 – 0.25 %

Важливо
Ігнорування тривалості компенсую чого охолодження призведе до появи конденсації, що створить проблеми на поверхні м’яса. Після закінчення необхідного часу, температура може досягнути – 10 °C. Конденсат на поверхні м’яса є “противником” якості цього м’яса.

Втрата ваги


Втрата ваги суттєво залежить від двох чинників: М’ясо и його структура (приблизно 40%) Якість м’яса и його структура залежить від породи тварин, ступеня жирності, Умов годування і проживання (свобода в пересуванні). Охолодження (приблизно 60%) Ефективність охолодження залежить від схеми конструкції холодильної установки.

Втрата ваги і випарники

Проектуючи холодильну установку, потрібно розрахувати випарники, кратність циркуляції і конденсатори. Занадто маленький випарник: Більша різниця температури, більше зневоднення – більше вологи видалиться з м’яса (= більші втрати ваги). Занадто маленькі конденсатори: Більш тривалий час охолодження (= більшій втраті ваги). Найбільша кількість тепла не може бути відведена протягом першої 1/3 часу охолодження.

Втрата ваги при швидкому охолодженню


Втрата ваги при шоковому охолодженню



- 1 2 3 4 5 6 7
Треб. холодопроизвод. на м3 (Вт) 250 450 110 - 600 50 650
Кратність циркуляции 200 500 100 - 550 40 -
Тем-ра в камере (°C) 0 / +2 -6 / -10 0 / +2 - -25 / -30 +4 / +6 -
Тем-ра кипения (°C) -10 -20 -10 - -40 -5 -
Потери веса (%) 1.8 0.95 0.4 1.35 0.75 0.2 0.95
Время охлаждения, свинина (ч) 12 1.5 8 9.5 1.5 8 9.5
Время охлаждения, говядина (ч) 18 - 20 3.0 12 - 14 16 - - -
Шаг ламелей (мм) 10 - 12 15 8 - 15-20 8 -
Потребление хол. воздуха (%) 100 85 23 108 113 10.5 123.5
Расход энергии (%) 100 121 22 143 268 9,3 277



Перейти

   

Залишились питання? Наші співробітники готові відповісти на них!
зателефонуйте за вказаним номером:
(067) 373-65-56 інші номера
або скористайтесь послугою
(050) 425-18-18
(073) 311-33-11