Холодильная технология

С технологической стороны  замораживание в морозильных  аппаратах, в туннелях и камерах  с принудительной циркуляцией воздуха  предпочтительнее. При этом увеличиваются  коэффициент теплоотдачи, скорость замораживания птицы. В морозильных  агрегатах и туннелях с принудительной циркуляцией быстрее замораживается неупакованная птица. В туннелях птицу загружают на этажерках (тележках), где ее размещают на полках. Продолжительность  замораживания остывших тушек кур, цыплят, цыплят-бройлеров, уток и утят в морозильном аппарате и туннелях составляет 2.5-4 часа. При этом обеспечивается высокое качество мороженой птицы.

Однако в промышленных условиях редко замораживают неупакованную  птицу. Охлажденную или остывшую птицу упаковывают в ящики  и направляют на замораживание. В  последнем случае заметно ухудшаются условия теплообмена, что приводит к увеличению продолжительности  замораживания, но несколько уменьшается  затраты ручного труда на упаковывание птицы. Кроме того, условия труда  при упаковывании охлажденной или  остывшей птицы лучше, чем при  упаковывании мороженной: ее можно  сформовать, более плотно и ровно уложить в ящики, процесс проводят при положительной температуре.

В камерах холодильника ящики  размещают на деревянные рейки штабелями  в шахматном порядке или на поддоне и прокладывают между  ними деревянные бруски. Между штабелями  оставляют свободные промежутки не менее 100мм, а между штабелем и стеной камеры – не менее 300мм. Такие ящики с птицей укладывают в туннелях, если там не предусмотрены тележки или конвейер  для их транспортирования.

На замораживание может  поступать парная, остывшая или охлажденная  птица (зависит от принятой технологии на предприятии). При отсутствии условий  для замораживания птицы в  воде лучше ее замораживать в парном состоянии. При низкой температуре  замораживания (не свыше -23ºС) и принудительной циркуляции воздуха мороженое мясо сохраняет хорошую водосвязывающую способность, нежность и сочность парного мяса. Замораживать мясо в остывшем состоянии, когда мясо может еще находиться в состоянии посмертного окоченения, по возможности следует избегать. Лучше мясо подвергнуть двухстадийному замораживанию, т.е. на первой стадии тушки охладить до 0ºС, а на второй – заморозить.

При замораживании мяса, упакованного в полимерную пленку (или  пакеты из нее), продолжительность замораживания  из-за ухудшения условий теплообмена  несколько увеличивается, но при  этом полностью исключаются потери при замораживании. В случае замораживания  мяса, взвешенного на весах, и вкладывания  в пакет этикетки с указанием  массы тушки весь последующий  учет осуществляется по этикеткам, что  является удобным и экономичным  способом.

Продолжительность замораживания  мяса птицы (температура в толщи  грудной мышцы должна быть не выше 8ºС) зависит от температуры мяса, поступившего на замораживание, условий  замораживания, загрузки холодильных  емкостей и т.д. в среднем продолжительность  замораживания птицы, упакованной  в деревянные ящики (без упаковки в пленку), составляет: в камерах с естественной циркуляцией  воздуха при замораживании кур, цыплят, цыплят-бройлеров 40-49 часов, уток  и утят 44-48 часов, индеек и гусей 70-72 часа, в камерах  с принудительной циркуляцией воздуха при замораживании кур, цыплят, цыплят-бройлеров 20-22часов, уток и утят 20-30 часов, индеек и гусей 38-41 час. Продолжительность замораживания  в ящиках упакованной в пленку птицы на 5-10% больше.

После замораживания птицы, упакованной в ящики, ее перемещают в камеру хранения мороженого мяса, где ящики устанавливают в штабеля с промежутками между ними 100мм. Нижние ящики или поддоны ставят на деревянные рейки. Между ящиками рейки обычно не ставят. Штабеля с ящиками должны стоять от стен на 300мм. Вдоль камеры, в середине, оставляют проход шириной 1.2-1.5м или 2.5м, если загрузка и выгрузка ящиков механизированы. Птицу, замороженную в неупакованном виде и замороженную в полимерной пленке или в пакете, если ее замораживали в индивидуальной упаковке, упаковывают в ящики.

2.3 Замораживание  в жидких средах (иммерсионное замораживание)

      Тушки замораживают иммерсионным методом в среде незамерзающих жидкостей (в области установленных температур), безвредных для продукта            (в связи с возможностью прямого контакта с продуктом) и применяемого оборудования (возможность коррозии металлических частей). В практических условиях продукты погружают в охлаждающий раствор или обрабатывают в душевой установке.  В качестве охлаждающих растворов применяют водные растворы соли (NaCI, CaCl₂) соответствующей концентрации или же смеси воды с определенными органическими соединениями (пропиленгликость, метиловый спирт), охлажденными до температур не выше –20°C. При замораживании в растворах солей создаются благоприятные условия теплопередачи, особенно при более низких температурах, Эти растворы отличаются большей реакционной способностью (коррозирующим действием), чем органические соединения.

     К основным преимуществам этого метода следует отнести сравнительно низкую стоимость изготовления и эксплуатация оборудования, а также удовлетворительные технологические эффекты, вытекающие из благоприятных условий теплообмена и кратковременности процесса                      (от нескольких десятков минут до 10 – 20 ч), Средняя продолжительность замораживания в растворе CaCl₂ при – 30°С до температуры внутри                  тушек –  в приближении прямо пропорциональна массе тушек и составляет 20 – 30 минут на 453,6 г массы тушки. В любом случае этот метод требует применения герметичной упаковки из пленки, плотно прилегающей к тушке и исключающей непосредственный контакт с охлаждающей средой. Оборудование для иммерсионного замораживания выпускают различные фирмы. В некоторых случаях замораживание в жидких охлаждающих средах применяют в качестве предварительной двухфазного процесса замораживания тушек птицы. В этом случае процесс протекает следующим образом; предварительное иммерсионное замораживание (выдержка 20 – 40 мин в ванне с температурой рассола –20°С), водяной душ (2 мин при 14°С), подсушка поверхности продукта (8 минут при температуре воздуха –12°С)                                  и окончательное домораживание тушек в воздухе. Ниже приводится описание комбинированной линии охлаждения и замораживания тушек птицы. Линия замораживания тушек птицы включает иммерсионный морозильный аппарат и туннельный аппарат с принудительной циркуляцией воздуха. Тушки птицы после потрошения и мойки подают из технологической линии в ванну                     с ледяной водой, над которой смонтирован цепной транспортер                              со специальными длинными вилами. Тушки, погруженные в воду, перемещаются вилами вдоль ванны. Охлажденные тушки падают на сетчатый конвейер и направляются в душевую установку, на вибрационном конвейере избыток воды стекает. Тушки упаковывают в пакеты в                   вакуум – упаковочной машине. Подготовленные тушки, подаются в ванну иммерсионного морозильного аппарата» в которой в течение 20 – 40 мин промерзают на глубину до 20 мм. На втором конце ванны тушки загружаются на транспортер, охлаждающий раствор стекает, тушки попадают на сетчатый конвейер, где промываются в душевой установке, затем подсушиваются, поступают в сетчатые корзины и направляются в туннельный аппарат е принудительной циркуляцией воздуха. Замороженные тушки упаковывают, и картонные коробки подают в камеры хранения холодильника.  Внедрение вышеописанной линии позволяет получить значительный экономический эффект, так как увеличивается производительность существующих морозильных туннелей без значительных капитальных вложений. При этом достигается, быстрое замораживание поверхностных слоев тушек толщиной       10 – 20 мм, что позволяет получить требуемую светло-кремовую окраску тушек птицы.

3. Охлаждение мяса птицы

 В последнее время увеличивается спрос на мясо птицы.                               Идет реконструкция существующих птицефабрик, строительство новых.             Самые высокие требования предъявляются к качеству продукции, а высокое качество продукции достижимо только при полном соблюдении технологического процесса и применении современного оборудования переработки. Много внимания уделяется и холодильному оборудованию, без которого не обойтись при переработке птицы.  В настоящее время существует несколько способов охлаждения тушек после убоя и термообработки. Наиболее распространено охлаждение методом погружения в холодную воду, воздушное охлаждение, воздушно-капельное охлаждение.  Каждый из перечисленных методов имеет свои недостатки и достоинства. Охлаждение птицы воздухом происходит в камере охлаждения, где с помощью стандартного холодильного оборудования поддерживается температура воздуха около 0°С, скорость движения около 4-5 м/с. Время охлаждения птицы от +40 °С до +4…+6 °С составляет около 2-х часов. Основными преимуществами воздушного охлаждения являются низкая стоимость оборудования, отсутствие опасности перекрестного осеменения птицы. Однако есть целый ряд существенных недостатков, которые не позволяют достичь высокого качества продукции в случае применения воздушного охлаждения: потеря товарного вида и заветривание, значительная усушка и потеря массы продукта. Кроме того, возникает ряд сложностей из-за большой продолжительности охлаждения и существенного увеличения длины конвейера.  Наиболее распространенный метод — метод погружения тушек в ванну с охлажденной водой. После убоя и термообработки, птица с температурой +40…+42°С подается в ванну предварительного охлаждения. Здесь происходит снижение температуры на несколько градусов и предварительная промывка птицы. Движение тушек птицы по ванне осуществляется при помощи шнека. Вода из ванны предварительного охлаждения, как правило, сливается в канализацию.                    В следующей ванне происходит охлаждение до +8 °С. Время нахождения тушек во второй ванне наиболее продолжительное. Вода из второй ванны обычно возвращается на охлаждение в водоохлаждающую систему. После ванны основного охлаждения может быть несколько вариантов. Первый                     вариант — птица может поступать в переработку. Однако это не соответствует требованиям: температура тушки перед упаковкой должна быть не выше +4 °С. Второй метод — доохлаждение птицы в ванне с ледяной водой. Третий                   метод — доохлаждение птицы воздушным способом.  В случае охлаждения птицы методом погружения тушек в ванну с охлажденной водой, время охлаждения составляет не больше часа при правильной организации подачи воды и расходов. Основным недостатком этого метода является необходимость дезинфекции во избежание перекрестного осеменения птицы микрофлорой. 

    Продолжительность охлаждения зависит от вида птицы, размера тушек, степени упитанности, способа обработки, исходной температуры тушек, а также от применяемого метода и параметров процесса охлаждения. В промышленных условиях различают два основных метода послеубойного охлаждения тушек птицы: в воздушной среде с принудительной циркуляцией воздуха и в водной среде. Для этих методов разработан ряд конструктивных решений.

      Охлаждение в условиях принудительной циркуляции воздуха основано на применении струи воздуха температурой, близкой к 0°С, и скоростью движения 2 - 3 м/с. При классическом методе охлаждения в связи с его низкой эффективностью (коэффициент теплоотдачи 41,9 - 104,7 Вт/(м²»Ю) увеличивается продолжительность процесса до 1,5 - 6 ч и снижается качество продукта (потери массы в пределах 0,5 - 1,5%). Этому сопутствуют также необратимые окислительные изменения окраски поверхности тушек птицы. Учитывая перечисленные недостатки, этот метод почти не применяют.

      Широко применяемый в настоящее время метод охлаждения тушек птицы в воде позволяет значительно сократить продолжительность процесса охлаждения и улучшить качество тушек. Продолжительность охлаждения тушек до температуры внутри мышц 4°С при охлаждении в воде температурой 2°С составляет 45 мин для потрошеных цыплят, 60 мин  - для потрошеных тушек кур и индеек, 3-5 часов для непотрошеных тушек гусей. Наибольшая эффективность охлаждения достигнута при охлаждении тушек в смеси воды со льдом при незначительной циркуляции воды.

Охлаждение тушек птицы после  убоя. Продолжительность охлаждения зависит от вида птицы, размера тушек, степени упитанности, способа обработки, исходной температуры тушек, а также от применяемого метода и параметров процесса охлаждения. В промышленных условиях различают два основных метода послеубойного охлаждения тушек птицы: в воздушной среде с принудительной циркуляцией воздуха и в водной среде. Для этих методов разработан ряд конструктивных решений.

Охлаждение в условиях принудительной циркуляции воздуха основано на применении струи воздуха температурой, близкой к 0°С, и скоростью движения 2 - 3 м/с. При классическом методе охлаждения в связи с его низкой эффективностью (коэффициент теплоотдачи 41,9 - 104,7 Вт/(м²»Ю) увеличивается продолжительность процесса до 1,5 - 6 ч и снижается качество продукта (потери массы в пределах 0,5 - 1,5%). Этому сопутствуют также необратимые окислительные изменения окраски поверхности тушек птицы. Учитывая перечисленные недостатки, этот метод почти не применяют.

Широко применяемый в настоящее  время метод охлаждения тушек птицы в воде позволяет значительно сократить продолжительность процесса охлаждения и улучшить качество тушек.

Продолжительность охлаждения тушек до температуры внутри мышц 4°С при охлаждении в воде температурой 2° С составляет 45 мин для потрошеных цыплят, 60 мин  - для потрошеных тушек кур и индеек, 3-5 часов для непотрошеных тушек гусей. Наибольшая эффективность охлаждения достигнута при охлаждении тушек в смеси воды со льдом при незначительной циркуляции воды.

     Воздушно-капельное охлаждение совмещает в себе два вышеперечисленных метода. Тушки птицы, подвешенные на конвейере, подаются в камеру, где орошаются водой из форсунок и обдуваются охлажденным воздухом. Возможен вариант с периодической подачей воды и изменением температуры воздуха в камере в процессе охлаждения. Метод воздушно-капельного охлаждения сочетает в себе достоинства двух вышеперечисленных методов: высокая скорость охлаждения тушек, отсутствие потери массы вследствие усушки, отсутствие заветривания. Существенным плюсом в использовании предлагаемого способа охлаждения является невозможность осеменения птицы. К основным недостаткам метода             воздушно-капельного охлаждения относится высокая стоимость оборудования, высокие эксплуатационные расходы.

1. Охлаждение птицы в воде

Температура воды, поступающей в установку для охлаждения птицы, следует поддерживать на уровне 0.5-1.5ºС. по санитарно-гигиеническим правилам тушки до поступления в установку охлаждения должны быть хорошо про мыты проточной  питьевой водой вначале под душем, а затем в установке предварительного охлаждения.

В установке для охлаждения птицы должна циркулировать вода с температурой на входе 0.5-0.1ºС, анна выходе из ванны с температурой не выше 6ºС. В установку охлаждения должна постоянно поступать питьевая вода из расчета не менее 1л на 1кг потрошенной тушки. Сливать воду канализацию сразу после охлаждения, как это нередко имеет место на птицефабриках, не рекомендуется по экологическим и экономическим соображениям.

Продолжительность предварительного охлаждения не должна превышать 15мин., а время охлаждения в ванне с холодной водой -45мин. Этого времени при температуре воды 0.5-1.5ºС достаточно для достижения в толще грудной мышцы (далее в тушке) температура 6-8ºС. после охлаждения тушки должны находиться на конвейере для отекания посторонней влаги не менее 10мин. или пройти через барабан отделения влаги. Охлаждение тушки сортируют и упаковывают в пакеты из полимерной пленки.  Температура в тушке во время охлаждения не всегда достигает 6-8ºС, поэтому допускается упаковывать тушки с более высокой температурой, но не выше 12ºС. В противном случае  необходимо интенсифицировать процесс охлаждения  за счет повышения холодопроизводительности холодильной машины, увеличения площади теплообмена между хладоносителем и охлаждающей водой или скорости циркуляции холодной воды.