Отчет по практике на ОАО "Витебский мясокомбинат"

 

1. Холодильник

Основные  задачи, которые необходимо решать при проектировании холодильного оборудования, используемого при переработке мяса, понятны:

• сохранить максимально высокое качество мяса;
• сократить (минимизировать) усушку продукции;
• оптимизировать затраты на закупку и эксплуатацию оборудования.

Потери массы  зависят на 40% от сорта (типа) мяса и  на 60% от технологии охлаждения (замораживания) и правильного подбора оборудования. Соответственно, при проектировании оборудования особое внимание следует уделить расчету технологии и аппаратной части проекта.

Рассмотрим этапы технологических  процессов холодильной обработки.

Охлаждение

В настоящее  время при холодильной обработке мяса используют методы одностадийного и двухстадийного охлаждения. После охлаждения мясо должно иметь температуру 0…4 ^ОС в толще мышцы (на глубине не менее 6 см от поверхности).

1. Быстрое  охлаждение (одностдийное).

Полутуши  помещают в камеру с температурой воздуха 0…2 ^ОС. Рекомендованная скорость обдува воздухом составляет 0,5…1 м/с. Потери массы продукции при таком охлаждении составляют для свинины - при охлаждении около 1,3% и при загрузке в камеру около 0,6%. Итого потери при таком охлаждении в среднем для свинины составят около 1,9%.

2. Двухстадийное  (шоковое) охлаждение.

Для уменьшения потери массы продукции используется двухстадийное охлаждение, которое состоит из собственно интенсивного охлаждения и доохлаждения. Интенсивное охлаждение воздухом, температура которого значительно ниже криоскопической температуры продукта производится при следующих условиях (таблица 1).

Доохлаждение  продукции произво дится в камере с температурой воздуха минус 1…1 ^ОС, скорость движения воздуха 0,1…0,5 м/с, продолжительность процесса 8 ч для свинины и 12-14 ч для говядины.

3. Подмораживание.

Отличие такого способа охлаждения состоит в том, что он используется исключительно для охлаждения свиных туш. При таком способе охлаждения температура в туннеле поддерживается на уровне минус 30 ^ОС минус 25 ^ОС. Продолжительность обработки составляет 1,2…1,5 ч. За это время полутуша промерзает на 5…8мм. Далее мясо поступает в камеру с температурой 2…4 ^ОС. Продолжительность нахождения в камере не менее 8 ч. При этом, если время нахождения к камере выравнивания не выдерживается, возможно образования конденсата на поверхности мяса. Потери массы при таком охлаждении составят 0,9…1%.

Сводные данные по режимам охлаждения представлены в таблице 2.

Таблица 1
Параметры		Свинина	Говядина
Температура кипения, минус, ОС		25/30	10/15
Температура в камере, минус, ОС		6/10	4/15
Продолжительность процесса, ч		1,5	3
Режим охлаждения	Температура  емпература                      г    'г „„               кипения, в камере, О                                ' минус О С					Потери массы,	охлаждения, ч
							% свинины	говядины
Интенсивное охлаждение	0…2			10		1,8	12…14	18…22
Шоковое охлаждение	Минус 6… минус 10			20		0,95	1,5	3
Доохлаждение	0…2			10		0,4	8	12…14 16
Подмораживание                Минус 25… минус 30				40		0,75	1,5	-
Выравнивание	+2 +4			8...6		0,2 0,95	8 9,5	-
Таблица 3
Температура воздуха в камере,	Продолжительность процесса        Температура        Продолжительность замораживания,                         воздуха                        замораживан при циркуляции воздуха, ч               в камере               при циркуляции вс							процесса  ия, оздуха, ч
минус °С        естественной     принудительной         минус °С						естественной     прин		удительной
парные говяжьи  полутуши				охлажденные говяжьи полуту				ши
23	36…44                    29…35			23			29…35	23…28
30	26…32                     22…27			30			21…26	18…22
35	22…27                     19…23			35			18…22	15…18

Замораживание

Замороженное мясо в  толще мышц бедра должно иметь  температуру не выше минус 8 ^ОС. В настоящее время различают однофазный и двухфазный способ замораживания мяса.

1. Однофазный способ - на замораживание поступает парное мясо непосредственно после первичной переработки.

2. Двухфазный  способ - мясо замораживают после охлаждения.

Ниже приведена продолжительность замораживания говяжьих полу-туш с начальной температурой в толще мышцы 35 ^ОС в зависимости от температуры воздуха. Продолжительность замораживания свиных и бараньих полутуш составляет соответственно 80% и 60% от продолжительности замораживания говяжьих полутуш. Продолжительность замораживания охлажденного мяса с исходной температурой в толще бедра 4 ^ОС приведена ниже в таблице 3.

Преимуществами однофазного замораживания является сокращение продолжительности производства замороженного мяса на 40…43%, уменьшение потерь массы в 2…2,5 раза, сокращение затрат на транспортировку, более высокое качество мяса.

Оборудование

Для обеспечения эффективного охлаждения (замораживания) необходима оптимальная цепочка переноса тепла от охлаждаемого (замораживаемого) продукта к месту выброса этой теплоты (рис. 1).

Холодный  воздух обдувает продукт, нагревается и попадает в воздухоохладитель. В воздухоохладителе тепло от воздуха отбирается кипящим хладагентом. Из испарителя пары вскипевшего хладагента отсасываются компрессом и нагнетаются в конденсатор. В конденсаторе пары отдают полученную теплоту в окружающую среду.

Рассмотрим влияние  различных факторов на эффективность процесса переноса тепла.

1. Обдув холодным  воздухом охлаждаемого (замораживаемого) продукта.

Для достижения хороших результатов необходимо обеспечить интенсивный обдув туши в самой толстой ее части. Скорость воздуха у поверхности должна быть не менее 2…3 м/с.

Рассмотрим несколько  схем расположения оборудования:

б) Напольные  воздухоохлодители (рис. 2).

В обоих случаях после испарителя воздушная струя холодного воздуха направлена в пространство между потолком камеры и подвесными путями. Недостатком обеих схем обдува является то, что воздушная струя не направлена на охлаждаемый (замораживаемый) продукт, и полутуши обдуваются холодным воздухом лишь в незначительной степени. При этом имеет место значительный перепад температур по высоте камеры, достигающий в отдельных случаях 5 ^ОС.

Рисунок 1 – Цепочка  переноса тепла

Воздухоохладитель

с постоянным шагом оребрения с переменным шагом оребрения

 

Интерес отечественной  мясоперерабатывающей промышленности к более глубокой переработке мяса, а также уменьшение квот на ввоз импортного мяса в Россию в настоящее время повышают актуальность проблемы оснащения

Рисунок 2- Напольные воздухоохладители

первичной переработки скота холодильным оборудованием.

Напомним  главные задачи, которые необходимо решать при проектировании холодильного оборудования:

• сохранить максимально высокое качество мяса;
• сократить (минимизировать) усушку продукта;
• оптимизировать затраты на закупку и эксплуатацию оборудования.

 Время замораживания зависит от геометрической формы продукта, температуры и скорости воздуха, обдувающего продукт. Чем ниже температура воздуха и выше скорость воздуха, тем меньше требуется времени на замораживание. При этом производительность воздухоохладителя должна быть выше.

Типоразмер воздухоохладителя можно оценить по следующей формуле:

 Q = k*F*∆T,

где Q – производительность воздухоохладителя, Вт;

k - коэффициент теплопередачи,Вт/м² • К;

F – площадь теплообменной поверхности воздухоохладителя, м²;

∆T – разность между температурой воздуха и температурой кипения хладагента, К.

Рассмотрим более подробно каждый из приведенных параметров.

Параметр ∆T –наиболее важен, так как он существенно влияет на качество продукции. Чем выше ∆T, тем выше температура воздуха в камере. Повышение температуры воздуха в камере увеличивает время замораживания, приводит к большей усушке продукта (при более высокой температуре воздух имеет более высокое влагосодержание). В результате происходит более интенсивное обмерзание ламелей воздухоохладителя, а значит, оттайку необходимо производить чаще. Это, в свою очередь, приводит к дополнительным тепловыделениям, к уменьшению загруженности холодильного оборудования. Таким образом, при подборе воздухоохладителя необходимо стремиться к более низким значениям ∆T. Например, при температуре кипения хладагента, равной минус 39 ^ОС, T и температура воздуха в камере составят:

∆Т	Температура воздуха 0С
8	Минус 31
7	Минус 32
6	Минус 33
5	Минус 34

На k - коэффициент  теплопередачи - влияют следующие факторы:

• скорость воздуха через воздухоохладитель (чем больше скорость, тем больше коэффициент теплопередачи);
• коэффициент теплопроводности материала трубок теплообменника (чем выше этот коэффициент, тем больше коэффициент теплопередачи);
• дополнительные термические сопротивления (масляные пленки, различные загрязнения холодильного контура, обмерзание ламелей воздухоохладителя), приводящие к снижению коэффициента теплопередачи.

F - площадь теплообменной поверхности воздухоохладителя. Габариты воздухоохладителя вносят свои коррективы в грузооборот камеры, а так же в месторасположение продукта по объему камеры. Как правило, габариты воздухоохладителя определяются площадью теплообменной поверхности. Произвольно задаться величиной теплообменной поверхности воздухоохладителя нельзя, так как она является следствием коэффициента теплопередачи и параметра ∆Т, но для снижения габаритных размеров воздухоохладителей можно:

• уменьшить шаг ламелей;
• применить оребрение внутренней поверхности трубок.

Рассмотрим  влияние этих параметров на работу воздухоохладителя более подробно.

Шаг ламелей теплообменника воздухоохладителя.

Образование слоя льда на поверхности теплообменника воздухоохладителя ведет к снижению коэффициента теплопередачи, к уменьшению проходного сечения воздухоохладителя и соответственно к уменьшению расхода воздуха через воздухоохладитель. При этом наиболее интенсивное обмерзание будет происходить на кромках пластин.

Для снижения влияния обледенения на производительность воздухоохладителя шаг ребер воздухоохладителя увеличивают до 10, 12, 16 мм и более. Очень часто воздухоохладители для камер замораживания имеют переменный шаг ребер.

Необходимо отметить тип оттайки воздухоохладителя. Для очистки внешней поверхности от снеговой шубы воздухоохладителя используют различные способы оттайки: электрооттайка, оттайка теплой водой, горячими газами и даже оттайка теплым воздухом камеры. Однако для воздухоохладителей, работающих в камерах замораживания, там, где это возможно, настоятельно рекомендуется использование оттайки горячими газами. Это связано с возможностью очистки внутренней поверхности трубок воздухоохладителя и увеличения коэффициента теплопередачи.

Оребрение внутренней поверхности трубок теплообменника воздухоохладителя.