Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 6
1.1 Тенденции производства и потребления быстрозамороженных продуктов на современном этапе 6
1.2 Современное состояние техники и технологии быстрого замораживания 14
1.2.1 Воздушный метод 16
1.2.2 Криогенный метод 26
1.2.3 Комбинированный метод 33
1.3 Технологические аспекты быстрого замораживания 35
1.4 Выводы по главе, цель и задачи исследований 38
Глава 2. Моделирование замораживания продуктов в условиях много зонной комбинированной системы холодоснабжения 41
2.1 Выбор базовой математической модели для расчета продолжительности быстрого замораживания 41
2.2 Постановка и решение задачи 48
2.3 Определение интегральных характеристик 55
Глава 3. Технические средства и методика экспериментальных исследований 59
3.1 Экспериментальный стенд для исследования процесса замораживания 59
3.2 Организация проведения экспериментов 64
3.3 Методы экспериментальных исследований 66
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований 68
4.1 Вариантный расчет конечной температуры продукта 68
4.2 Исследование технологических условий замораживания 71
4.3 Термоэкономический анализ быстрого замораживания 84
4.4 Технологическая оценка комбинированного способа замораживания 91
Глава 5. Практическое использование результатов исследований 102
5.1 Принцип технологического оформления комбинированного способа быстрого замораживания молочно-белковых продуктов 102
5.2 Технология быстрого замораживания молочно-белковых продуктов комбинированным способом 106
Основные результаты и выводы 111
Список использованной литературы 113
Приложения 127
- Воздушный метод
- Экспериментальный стенд для исследования процесса замораживания
- Термоэкономический анализ быстрого замораживания
- Технология быстрого замораживания молочно-белковых продуктов комбинированным способом
Введение к работе
Актуальность работы. Развитие холодильной отрасли определяет обеспечение населения продовольствием, решение целого ряда перспективных задач промышленного производства, энергетики, транспорта, фундаментальных и прикладных исследований. Искусственный холод решает вопрос качества продуктов как определяющего фактора его безопасности. Кроме того на сегодняшний день выделяется два основных взаимосвязанных приоритета в развитии холодильной техники и технологии - повышение энергетической эффективности и экологической безопасности.
Совершенствование холодильной техники и технологии производства быстрозамороженной продукции предполагает переход с камерного на аппаратное замораживание с помощью скороморозильной техники. Использование азотных скороморозильных аппаратов дает возможность создавать непрерывные поточные технологические линии, сократить потери продукта от усушки, увеличить скорость холодильной обработки, значительно сократить продолжительность процесса, использовать экологически безопасный хладагент.
На сегодняшний день наибольшее применение имеют воздушные скороморозильные аппараты, в которых замораживают продукты любой формы, размеров, в упаковке и без упаковки. Создание новых аппаратов на базе газообразного и жидкого азота определяет криогенный метод замораживания для по-. лучения высоких скоростей процесса и высокого качество продукта. Быстрозамороженные продукты сохраняют до 95-98 % исходных свойств, они порцио-нированы и готовы для употребления. Для организации быстрого замораживания с оптимальными условиями вызывает интерес совмещение этих двух способов.
В связи с вышеизложенным, можно считать, что на сегодняшний день является актуальным создание новой технологии замораживания на базе комбинированной азотной и воздушной системы холодильной обработки продуктов.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы является исследование основных закономерностей быстрого замораживания пищевых продуктов на базе комбинированного способа в условиях многозонного скороморозильного аппарата с обоснованием рациональных технологических режимов.
Для реализации поставленной цели решались следующие основные задачи:
организовать экспериментальный стенд и выполнить исследования с целью получения основных закономерностей быстрого замораживания штучных пищевых продуктов комбинированным способом «азот + воздух» в широком диапазоне условий теплообмена;
разработать аналитические модели расчета продолжительности замораживания и проверить их адекватность в реальных условиях замораживания;
разработать рациональные технические и технологические режимы работы двухзонного морозильного аппарата по энергетической, экономической эффективности и показателям качества продукта;
-разработать конструктивные компоновочные принципы комбинированного способа замораживания пищевых продуктов в потоке воздуха и газообразного азота.
Научная новизна. Разработана новая технология быстрого замораживания на базе комбинированной азотной и воздушной системы холодильной обработки пищевых продуктов.
Установлены закономерности процесса теплообмена при замораживании штучных молочных продуктов с использованием комбинированного способа «азот + воздух» и разработаны рациональные режимы организации процесса в условиях двухзонного морозильного аппарата модульного типа.
Получены данные по факторам ресурсосбережения новой технологии замораживания, связанные с интенсивным теплоотводом, высокими скоростями процесса, сокращением продолжительности замораживания, а также сокращением приведенных затрат и усушки продукта.
Разработана математическая модель для определения продолжительности замораживания молочных продуктов в двухзонном скороморозильном аппарате комбинированного типа. Определены интегральные характеристики математической модели.
Разработана термоэкономическая модель для выбора рациональных технических и технологических режимов работы двухзонного скороморозильного аппарата по критериям энергетической эффективности, экономической эффективности и показателям качества продукта.
Практическая ценность работы. Предложен способ быстрого замораживания молочных продуктов, предусматривающий сочетание криогенного метода замораживания с воздушным.
Определены приведенные затраты на организацию процесса замораживания в сравнении с воздушным туннельным скороморозильным аппаратом.
Проведена производственная проверка режимов быстрого замораживания и хранения, которая подтвердила результаты экспериментальных исследований.
Разработан принцип технологического оформления комбинированного способа быстрого замораживания молочных продуктов, предложена схема технологической линии их производства и вариант организации «холодильной цепи» для удовлетворения потребительского спроса на молочные продукты в течении года.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на:
международном научно-техническом форуме «Реализация Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия: инновации, проблемы, перспективы» (ОГУ, Омск, 2009).
всероссийских конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Пищевые технологии» (КГТУ, Казань, 2005); «Наука. Технологии. Инновации» (НГТУ, Новосибирск, 2006); «Конкурентоспособность территорий и предприятий меняющейся России» (УГЭУ, Екатеринбург, 2007); «Пищевые
технологии» (КГТУ, Казань, 2007); «Пищевые продукты и здоровье человека» (КемТИПП, Кемерово, 2008).
- региональных аспирантско-студенческих конференциях «Пищевые продукты и здоровье человека» (КемТИПП, Кемерово, 2005); «Пищевые продукты и здоровье человека» (КемТИПП, Кемерово, 2006); «Пищевые продукты и здоровье человека» (КемТИПП, Кемерово, 2007).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ, в том числе две в журнале, рекомендованном ВАК - «Сыроделие и маслоделие».
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методологии проведения эксперимента, результатов исследований и их анализа, выводов, списка литературы (148 источников) и приложений. Основное содержание изложено на 126 страницах, включает 18 таблиц и 24 рисунка.
Воздушный метод
Этот метод позволяет замораживать продукты любых размеров и форм, неупакованные и упакованные в полимерную пленку или другую тару.
В- отечественной практике воздушный метод является, единственно применяемым для замораживания пищевыхпродуктов.
Замораживание в камерах на большинстве предприятий (62 %) производят при температуре минус 20С с естественной циркуляцией воздуха, а на остальных - при температуре минус 29... минус 30С с принудительной циркуляцией. Продолжительность замораживания при этом составляет соответственно 72 и 12... 14 ч. При использовании скороморозильного аппарата с температурой воздуха минус 30 С и скорости его циркуляции 3... 4 м /с продолжительность замораживания заметно сокращается до 8... 12 ч.
В случае замораживания в воздушной среде скорость замораживания зависит от температуры и скорости циркуляции охлаждающей среды. Однако.установлено, что снижение температуры воздуха при замораживании продукта ниже минус 32 С и увеличения скорости потока воздуха выше 6...8 м/с не только энергетически не экономно, но и не эффективно с точки зрения повышения скорости замораживания [9, 22].
Использование скороморозильных аппаратов с такими режимными параметрами воздушной среды не позволяет получить скорости процесса, опреде 17 ляющие быстрое замораживание. При этом данный метод является энерго- и материалоемким; аппараты занимают большие производственные площади, имеют сложную конструкцию [9].
В настоящее время общий парк воздушных аппаратов для замораживания содержит довольно много разновидностей. Примерная классификация таких аппаратов представлена на рис. 1.2. Рассматриваются в данной главе,.в основном, морозильные аппараты непрерывного и непрерывно-циклического действия с машинной системой хладоснабжения, которые могут быть включены на завершающем этапе в поточную линию производства продукта.
Наибольшее распространение получили морозильные воздушные аппараты туннельного типа, которые являются уже традиционными средствами быстрого замораживания пищевых продуктов, но при этом непрерывно совершенствуются.
В зависимости от типа транспортирующихся средств воздушные аппараты делятся на тележечные, конвейерные и флюидизационные. Особенностью тележечных и конвейерных воздушных морозильных аппаратов является то, что продукты можно замораживать как в мелкой расфасовке, так и в виде блоков. Во флюидизационных аппаратах продукты замораживают в интенсивном и направленном вверх воздушном потоке, и замораживаемый продукт поддерживается во взвешенном состоянии,(флюидизированном) [5,34].
Фирма "Frigoscandia" (Швеция) выпускает туннельный морозильный аппарат тележечного типа "Trollyfreeze", предназначенный производства широкого ассортимента пищевых продуктов и его принципиальная схема изображена рис. 1.3.
Продукт, подвергаемый заморозке, укладывается на противни, загружается на тележки, которые одна за другой подаются в туннель.
В туннеле размещаются два ряда тележек. Воздухораспределители расположены вдоль рельсов, по которым перемещаются тележки. В сечении туннеля происходит обычно круговая циркуляция воздуха, который проходит целый ряд решетчатых тележек.
Поперечное движение воздуха относительно оси перемещения продукта дает меньший его нагрев (1,5 -2 С) и более равномерное распределение по всей площади продукта. Воздух, проходя через оребренные батареи охлаждается до минус 30 С и направляется в зазоры между противнями, омывая продукт снизу и сверху со средней скоростью 4 м/с до конечной температуры минус 18 С [17,20,84].
После окончания процесса замораживания тележки с продуктом выталкиваются из туннеля гидравлической системой передвижения, освобождаются от продукта и снова направляются на загрузку.
Морозильные аппараты бывают с цепным ленточным или спиральным конвейером. Аппарат "Triofreeze" фирмы "Frigoscandia" состоит из трех сетчатых конвейеров с индивидуальным приводом, вентиляторов и оребренных воздухоохладителей. Прохождение охлаждающего воздуха через сетчатый конвейер дает полную равномерность охлаждения продукта. Конвейерные аппараты, по сравнению с тележечными, имеют ряд преимуществ. Это автоматическая-загрузка-выгрузка и возможность-непрерывной технологической обработки замораживаемой продукции. Общий вид конвейерного аппарата аналогичен тележечно-му.
Большой популярностью в последнее время пользуются конвейерные воздушные морозильные аппараты спирального типа. Все эти аппараты по конструкции мало чем отличаются друг от друга. Основное отличие - направление потока воздуха. Для уменьшения габаритных размеров аппарата конвейер в грузовом отсеке аппарата изгибается вокруг вращающегося барабана, обеспе- чивая значительную рабочую длину ленты. Все аппараты выпускаются широким рядом по производительности, зависящей, в свою очередь, от числа витков спирального ленточного транспортера [9]. Эти аппараты эффективны, универсальны и применяются для замораживания продуктов в блоках, и« мелкоштучных продуктов любой формы. Их можно использовать как для замораживания в течение 10 минут, так и для продуктов, требующих обработки 3 часа и более.
Однако для продуктов большой толщины могут использоваться скороморозильные аппараты с двумя барабанами, длина конвейерной ленты может достигать почти 1 км. Фирма Levis Freezing System (Великобритания) освоила выпуск аппаратов спирального типа - модель "Spiral 2-241Н". Ленты, расположенные одна над другой по 7 раз огибают два вращающихся барабана с направлением их снизу вверх на одном барабане и сверху вниз на другом [9, 34]. Температура воздуха в аппарате минус 35 С, скорость движения 5-6 м/с.
Фирма "Frigoscandia" выпускает два вида аппаратов спирального типа: "Girofreeze" и "Girocompact". Конструкция аппарата "Girofreeze" (рис. 1.4) осно 21 вана на применении транспортной ленты, элементы которой обладают относительной подвижностью в горизонтальной плоскости [9, 20, 84].
Поскольку в процессе замораживания продукт сохраняет свое положение относительно транспортной ленты, то это позволяет одновременно замораживать различные продукты и, следовательно, использовать один аппарат в комплексе с несколькими линиями для производства различных быстрозамороженных продуктов (котлеты, тушки цыплят, гамбургеры). Продукт, предназначенный для заморозки, поступает с технологической ленты в нижнюю часть аппа 22 рата на загрузочный конвейер, который транспортирует его сразу в зону замораживания.
В теплоизолированной камере транспортная лента движется вокруг вертикального вращающегося барабана по спирали снизу вверх. Воздух температурой минус 30 С циркулирует с помощью вентиляторов. В верхней части барабана транспортная лента выводится, наружу для снятия замороженного продукта. Затем транспортная лента возвращается к загрузочной стороне. Продолжительность обработки составляет от 10 до 180 минут. Отличием аппарата является вертикальное распределение воздуха, что обеспечивает быстрое замораживание с минимальными потерями массы (на 0,6 -50% меньше, чем с горизонтальным воздухораспределением). В зависимости от вида продукта производительность может варьировать от 300 до 1000 кг /ч.
Компания «Старко» выпускает спиральные морозильные аппараты СТ 2330 «Карнитек» для замораживания порционных продуктов,,таких как: рыбное филе, целая рыба и различные продукты в лоточках [93,97].
Компанией "Термокул" (г. Москва) совместно с фирмой "Ростокинский-технологический центр" созданы скороморозильные аппараты непрерывного и периодического действия. В1 конвейерных аппаратах типа АЄМ и ТМК замораживаемые продукты (полуфабрикаты, готовые блюда и т.п.) перемещаются по конвейерным лентам-из тканеполимерных или резинотканых материалов с плавно регулируемой скоростью. Поток воздуха с температурой минус 30 С движется горизонтально и обдувает находящийся на конвейере продукт попеременно то с одной, то с другой стороны до достижения в центре температуры минус 10...минус 15 С. Производительность 150-2000 кг/ч [29, 22, 94$лпараты подобного типа выпускается также фирмой "Льюис" США на протяжении многих лет. Эти аппараты хорошо зарекомендовали себя, однако постоянно совершенствуются и модернизируются.
Экспериментальный стенд для исследования процесса замораживания
Исследования технологических и теплофизических особенностей процесса замораживания комбинированным методом проводились на экспериментальном стенде, принципиальная схема которого показана на рисунке 3.1.
Основным элементом стенда является теплоизолированный туннель (14), состоящий из двух зон. Первая зона (I) - зона (модуль) воздействия парами азота (активная зона). Вторая зона (II) - зона (модуль) воздействия на продукт потоком холодного воздуха. В зоне I установлено распылительное устройство (3). Форсунки трубопроводом (2) соединяются с системой подачи криогенной жидкости, состоящей из сосуда Дьюара АДС-15 (20), электроконтактного манометра (21), последовательно включенного в электрическую цепь с нагревательным элементом (19) и обеспечивающего автоматическое, с помощью соленоидного вентиля (10), поддержание постоянного давления в сосуде Дьюара в пределах 0,02-Ю, 1 МПа. Питание последних двух осуществляется через регулятор РКО-250-2А (17). В зону II пары азота поступают через окна в верхней части теплоизолированной перегородки 4.
Во второй зоне установлены испарители 1 и вентиляторы 5 в шахматном порядке друг против друга, создавая двухстроннюю симметричную циркуляцию воздуха. Схема движения воздуха во второй зоне показана на рис.3.2. Число оборотов вентиляторов изменяется регулятором напряжения (18). Холодо-снабжение второй зоны осуществляет холодильная машина 24, работающая на фреоне 404.
Транспортирующая система, обеспечивающая подачу и перемещение продукта в туннеле, состоит из тележки с сетчатыми противнями (11), соединяющейся тросом (15) через ведущий (8) и ведомый (16) барабаны, пальцевую муфту (7), редуктор (9) с двигателем (6) постоянного тока, число оборотов которого регулируется выпрямителем напряжения (22).
Принцип работы заключается в следующем. Вначале подготавливается к работе второй модуль. Для этого запускается холодильная машина 24 и вентиляторы 5. Когда во второй зоне устанавливается необходимая температура, регулятором напряжения 18 устанавливается требуемое число оборотов двигателя вентиляторов 5.
Затем готовится первый модуль. Для этого с помощью нагревательного элемента (19) через регулятор напряжения (17) подается требуемое напряжение и в сосуде Дьюара (20) создается избыточное давление 0,02-Ю, 1 МПа. Затем открывается соленоидный вентиль (10) и осуществляется подача жидкого азота к распылительному устройству. После достижения необходимой температуры в первой зоне, исследуемый продукт укладывается на противень тележки 11 и включается электродвигатель (6). Выпрямителем напряжения (22) устанавливается заданное число оборотов электродвигателя, что приводит к соответствующей скорости передвижения тележки по туннелю, а также времени нахождения продукта в каждой зоне.
В» зоне I происходит активное воздействие на поверхность продукта парами азота, затем, в зоне II продолжается процесс уже при менее интенсивном теплообмене продукта с потоком воздуха до достижения им заданной конечной температуры.
Конструкция аппарата позволяет поддерживать температуру в зоне I до минус 120 С; в зоне II - до минус 42 С и создавать скорость движения воздуха до 8 м/с.
Стенд оборудован двумя датчиками теплового потока 13 и блоком термопар 12, сигнал от которых передаётся на блок сопряжения 23, состоящий из микроконтроллера (который управляет работой измерительного комплекса), интерфейса обмена данными с ПЭВМ и схемы аналого-цифрового преобразования.
В процессе проведения экспериментов измерялись и контролировались следующие параметры:
- температура паров азота и воздуха в зонах нахождения продукта;
- температурное поле исследуемого образца;
- плотность теплового потока от продукта к охлаждающей среде;
- скорость циркуляции потока воздуха в зоне II;
- толщина порций исследуемых продуктов.
В качестве чувствительного элемента для измерения температуры среды в модулях и исследуемом образце в процессе замораживания использовались хромель-копелевые термопары с диаметром спая 0,3 мм.
Плотность теплового потока измеряли с помощью датчиков-тепломеров ДПТП. Истинное значение плотности теплового потока определялось из:
q = A-K-Kt, Вт/м2 (3.1)
где А - значение сигнала датчика, мВ;
К - рабочий коэффициент датчика, Вт/(м2-мВ),
К!=165,26 Вт/(м2-мВ), К2=160,73 Вт/(м2-мВ);
Kt - безразмерный поправочный температурный коэффициент, учитывающий погрешность сигнала датчика при низких температурах:
Kt= 0,000017t2+ 1,005,
где t - температура датчика в определенный момент времени,С.
Скорость потока воздуха измерялась термоанемометром Т-3 с диапазоном измерения ОД-т-15 м/с.
Толщина порций исследуемых сыров контролировалась штангенглубино-мером с пределом измерения 0 4-125 мм и величиной отсчета по нониусу 0,1 мм. При проведении экспериментов имели место погрешности измерений, которые оценивались величинами относительных ошибок, выраженных в процентах. К основным погрешностям измерений в данной работе относятся:
1. Погрешности при измерении температуры:
- при тарировке термопар для наименьшего измерения температуры 5 С, цена деления образцового ртутного термометра 0,1 С = ±0.5-0.1 100% = ±1% г1 5
- при отсчете показаний температур по термограмме, где 0,5 мм соответствует 5 С Єп = + 0 5 0-5 -100% = ±5%
- общая погрешность при измерении температур: 8t = ±6%
2. Погрешность при измерении плотности теплового потока от продукта к охлаждающей среде: Sq = ±7,3%.
3. Погрешность измерения скорости циркуляции паров азота в туннеле термоанемометром Т-3 составляет ±5 %.
4. Погрешность при измерении линейных размеров штангенглубиноме-ром с точностью 0,1 мм при величине наименьшего измерения равной 10мм: Є, =±—100% = ±1% 1 10
5. Погрешность при измерении давления в сосуде Дьюара манометром составляет ±1,5 %.
Термоэкономический анализ быстрого замораживания
Этот метод исследования находит все большее применение для комплексной оценки холодильной обработки продуктов [2,6,7,37,83,111].
Прежде чем приступить к термоэкономическому анализу, необходимо сделать следующие допущения:
— процесс замораживания осуществляется в локальной системе (охлаждающая среда — продукт); холодильная установка поддерживает заданную температуру на уровне испаритель - воздух при оптимальных условиях эксплуатации как самой системы, так и испарителя; разность между температурой кипения хладагента в системе и воздухом в аппарате постоянна при всех температурных режимах;
— режимные параметры изменяются во времени незначительно; в модулях и в теплообменных аппаратах происходят квазистационарные процессы;
— энергетический анализ проводится при стационарном состоянии всех контролируемых поверхностей;
— тепловой поток, направленный в модуль через наружные ограждения, пренебрежимо мал, по сравнению с основным потоком тепла, отводимого от продукта;
— при проведении эксергетического анализа не учитывается влияние ухудшения теплообмена между испарителем и воздухом за счет снеговой шубы на поверхности приборов охлаждения.
При холодильной обработке продуктов термоэкономическое совершенство процесса выразим через затраты на замораживание, приведенные к 1 часу работы аппарата, руб/(кг час):
- для I зоны Ппр= (IV ех GKP-ЛОЗ + Г ев + ЦМ GM ) Т (4.6) Цм - цена замораживаемого продукта, руб/кг; Цэл - цена единицы электроэнергии, руб/(кВт-ч); Цкр - цена криоагента, руб/кг; еч, ев - эксергия, соответственно, понижения температуры в зонах и организации движения воздуха кДж/кг; GM - потери массы продукта при усушке, кг; GKp- расход криоагента для заданной производительности, кг/кг; тіаз - коэффициент использования холодильного потенциала паров азота в первой зоне, 33=0,6; т - общая продолжительность замораживания,, включая время выхода скороморозильного аппарата на заданный режим, час.
- для II зоны и воздушного туннельного скороморозильного аппарата
Каждая составляющая модели, как в комплексе, так и внутри комплекса, имеет принципиальное значение и свое место в развитии.общего представления о возможности и эффективности того или иного температурного режима.
Приведенные затраты на технологический процесс здесь представлены в виде трех составляющих..
Первая составляющая учитывает стоимость объекта замораживания и потери массы продукта при холодильной обработке.
Вторая составляющая вносит стоимостное выражение работоспособности системы на термодинамическом уровне окружающая среда - охлаждающая среда.
Третья составляющая учитывает стоимость криоагента на замораживание.
При анализе энергетических затрат на производство холода в широком диапазоне температур кипения хладагента довольно сложно определить расход электроэнергии на обеспечение того или иного режима холодильной обработки и, тем более, невозможно учесть, конкретные условия протекания процесса. Кроме того, пары азота, выходящие из 1 зоны, имеют температуру значительно ниже, чем температура во второй зоне. Поэтому учесть этот «дополнительный» холодильный потенциал для условий работы холодильной машины, обслуживающей второй модуль, довольно сложно, даже экспериментальным путем.
Наиболее удобным в этой связи является эксергетический анализ, основанный на аддитивности эксергии, который позволяет свести все потоки тепла объекта исследования к общему количественному и качественному показателю [10,14,26]. Важным аргументом здесь является общая продолжительность технологического процесса, учитывающая весь период времени активного теплоотвода на рассматриваемых температурных уровнях.
Чтобы использовать полученную величину в динамике, очевидно было бы правильно, если затраты, связанные с выходом аппарата на режим, рассматривать в зависимости от непрерывной продолжительности его работы, а т учитывать в общей продолжительности как часть, приходящуюся на время одного цикла замораживания.
Для использования исходных данных необходимо определить основные эксергетические величины.
Величина эксергии при движении потока воздуха в туннеле зависит от значения эксергии влажного воздуха в состоянии покоя, источника энергии для осуществления движения, его скорости и теплофизических свойств
На рис.4.9 представлены результаты сравнительного анализа приведенных затрат при комбинированном и воздушном замораживании объектов исследования. При комбинированном способе приведенные затраты во второй зоне взяты при рациональной температуре воздуха -30С.
Технология быстрого замораживания молочно-белковых продуктов комбинированным способом
На основании полученного экспериментального материала предложена схема технологической линии производства быстрозамороженных молочно-белковых продуктов (рис.5.2).
Производство быстрозамороженных продуктов может быть организовано на промышленных молочных, сыродельных предприятиях, масло-сырбазах или холодильниках, имеющих прямые связи как с торгующими организациями, так и с предприятиями по производству плавленных сыров, куда.необходимо передавать отходы сыра, возникающие при фасовке.
Процесс производства начинается с подготовки продуктов к порциониро-ванию. Для этого продукт доставляют из камер созревания или хранения в помещение, оборудованное необходимым количеством стеллажей, чтобы разместить сменное количество1 продукта. В этом помещении производят удаление внешней тары, санитарную обработку наружной поверхности полимерной упаковки, в которой проходило созревание сыра или хранение других продуктов. Непосредственно перед разрезкой плёнку снимают и при необходимости зачищают поврежденные участки поверхности.
На разрезку продукт передают при помощи транспортёров. Покрытие передающей ленты транспортёров выполняется из материалов, позволяющих гарантировать высокую степень чистоты и производить дезинфекцию.
Для порционирования используют разнообразное формовочное или режущее оборудование. По видам режущих органов можно разделить на две группы. В первой из них разрезку производят проволочным ножом, во второй - остро заточенным быстро вращающимся чашеобразным диском. Первый тип оборудования используют как для разрезки головок сыра на крупные заготовки, так и для нарезки отдельных порций. Второй тип применяют для нарезки из заготовок отдельных ломтиков.сыра, из которых затем набираются порции.
Разрезая головку сыра на отдельные ломти одинаковой толщины, получают порции равного объёма. Получение каждой порции примерно одинаковой массы обуславливается стабильностью плотности теста сыра.
Партия порций одинаковой толщины с помощью подающего транспортера и укладчика, размещается на ленте конвейера скороморозильного аппарата. Затем порции подаются конвейером в теплоизолированные модули, в которых происходит их замораживание до заданной температуры.
Для упаковки замороженных порций применяются специальные автоматы, позволяющие осуществлять их расфасовку в различном исполнении. На упаковке должны быть указаны наименование продукта, масса упаковки и её стоимость
Замороженные продукты выгружают из скороморозильного аппарата и быстро упаковывают в функциональные упаковочные материалы на специальных автоматах. При необходимости производится учёт фактической массы продукта в каждом отдельном случае.
Каждая упаковка фасованного продукта должна иметь маркировку с обозначениями предприятия изготовителя, наименования продукта, его сорта и т.д.
На заключительном этапе замороженные продукты укладываются автоматом в транспортную тару и отправляются на холодильное хранение или реализацию.
Выполнение всех технологических операций осуществляется согласно разработанной технологической инструкции по замораживанию, длительному хранению и размораживанию творога (приложение 3).
На базе рассмотренной технологической линии производства замороженных продуктов был предложен вариант организации "холодильной цепи", структура которой представлена на рис.5.3.
Применение технологической линии производства замороженных продуктов и использование предложенной схемы "холодильной цепи" позволят сгладить сезонность производства продукта, обеспечить более равномерную поставку его в торговую сеть, уменьшить объём предпродажных подготовительных операций в местах торговли.
