ALGR_meat%20cooling%20rus%20Lazarev

1.

2. Охлаждение мяса

Slide 2

3. Охлаждение мяса

Мясо животных после забоя имеет температуру от 38
до 42 °C (в толще мышц), поэтому оно должно быть
охлаждено так быстро, как это возможно.
Критерии проектируемой холодильной камеры
• Достижение температуры +7 °C (в толще мышц) в
задней четверти туши.
• Оптимальное время охлаждения.
• Минимум потери веса.
• Осушение поверхности мяса.
• Внешняя поверхность без изъянов (цвет и структура)
Slide 3
3
www.alfalaval.com
www.helpman.com

4. Охлаждение мяса

На практике,
используются три
технологии
охлаждения:
1. Быстрое охлаждение
2. Шоковое охлаждение
+ вторичное охлаждение
3. Интенсивное шоковое
охлаждение
+ компенсирующее охлаждение
А в конце этой
презентации:
4. Потеря веса
Slide 4
4
www.alfalaval.com
www.helpman.com

5. Быстрое охлаждение

• В холодильной камере, мясо, имеющее
температуру 38 - 42 °C (после забоя)
охлаждается до 4 °C.
• Мясо в холодильной камере подвешивается на
неподвижный крюк.
• Температура воздуха в камере находится в
диапазоне от 0 до +1 °C.
Быстрое охлаждение
Нагрузка на м3 объема
230 – 250 Вт/ч
Кратность циркуляции
150 - 250
Потеря веса
1.5% - 1.8 %
Slide 5
5
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

6. Быстрое охлаждение

Temperature (°C)
Время работы
45
40
35
30
25
20
15
Говядина
10
Свинина
5
tмяса
tвоздуха
0
-5
-10
tкипения
-15
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24
Время (ч)
Slide 6
6
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

7. Приблизительный расчет

Свинина
Говядина
Вес животного
85 кг
310 кг
Температура на
кости
40 °C to 42 °C
38 °C to 40 °C
Теплоёмкость
0.65 Вт/кг
0.86 Вт/кг
Охлаждение на..
36 °C
34 °C
Продолжительность
охлаждения
Интервал между
подвесными путями
12 часов
19 часов
0.65 м
0.90 м
Slide 7
7
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

8. Уравнение для подсчета нагрузки

Холодильная нагрузка рассчитывается как максимальная
энергия, которую надо затратить для охлаждения свежего
мяса. Эмпирическим путем установлено, что приблизительно
2/3 от общего количества тепла, должно быть отведено в
первой половине периода охлаждения.
Это дает следующую формулу:
вес x разница температур x теплоемкость
Q0 =
время охлаждения
x Fзапас 1.25
Свинина : Qo = [(85 x 36 x 0.65) : 12] x 1.25 = 207 Вт
Говядина : Qo = [(310 x 34 x 0.86) : 19] x 1.25 = 610 Вт
Slide 8
8
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

9. Пример быстрого охлаждения

• Исходные данные
– Длина: 20 м, ширина: 10 м
– Высота: для свинины - 3.80 м / говядины - 4.80 м
– Объем камеры: свинина 760 м3 / говядина 960 м3
• Установленная система подвеса
– Свинина
16 рельсовых сегментов, каждый 18 м длинной = 288 м
кол-во туш = 288 x 2.5 свиньи = 720 свиных туш
– Говядина
11 рельсовых сегментов, каждый 18 м длинной = 198 м
кол-во туш = 198 x 1.5 коровы = 297 коровьих туш
Slide 9
9
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

10. Дополнительные теплопритоки

Существуют несколько источников дополнительного
тепла:
От механизмов
Притоки тепла через ограждения и из-за открытых дверей
Персонал
Свет
Вентиляторы
Эл. оттайка
Суммарно это дает около 30% (приблизительно)
дополнительного тепла.
Slide 10
10
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

11. Тепловая нагрузка (свинина и говядина)

Вышеупомянутые данные могут быть
использованы для расчета требуемого количества
энергии, необходимого для охлаждения мяса
после забоя животных:
Свинина
720 туш x 207 Вт
+ дополнительно 30%
Требуемая мощность
149,000 Вт
44,700 Вт
193,700 Вт
Говядина
297 туш x 610 Вт
+ дополнительно 30%
Требуемая мощность
181,170 Вт
54,351 Вт
253,521 Вт
Slide 11
11
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

12. Приведённая величина (по отношению к охлаждаемому объему)

Свинина
Говядина
Общая мощность 193,700 Вт
Объем камеры 760 м3
Общая мощность 235,521 Вт
Объем камеры 960 м3
Slide 12
12
1. Быстрое охлаждение
= 264 Вт/м3
= 245 Вт/м3
www.alfalaval.com
www.helpman.com

13. Подача воздуха

Свойства воздуха на выходе из испарителя
Температура
- 3 °C
Относительная влажность 96 %
Разница энтальпии (вх/вых) 4,5 кДж/кг
Плотность
1.3 кг/m3
Холодопотребление 193,700 Вт
Расход
воздуха
4,5 кДж/кг x 1.3 кг/м3
(свинина)
= 33,0 м3/с =120000 м3/ч
Расход
Холодопотребление 235,521 Вт
воздуха
4,5 кДж/кг x 1.3 кг/м3
(говядина)
= 40,2м3/с =145000 м3/ч
Slide 13
13
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

14. Кратность циркуляции

Кратность циркуляции,
для св. камеры
Кратность циркуляции,
для гов. камеры
Расход 107000 м3/ч
Объем камеры 760 м3
= 158
Расход 145000 м3/ч
Объем камеры 960 м3
= 150
Справка
Опыты показали, что величина
кратности циркуляции воздуха
находится между 150 и 250.
Slide 14
14
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

15. Время загрузки мяса

На выходе из забоя
свинина
говядина
: 200 животных / час
: 75 животных / час
Время загрузки, свинина
Время загрузки, говядина
Кол-во животных 720
Выход из забоя 200 гол./ч
Кол-во животных 297
Выход из забоя 75 гол./ч
Slide 15
15
1. Быстрое охлаждение
= 3.6 ч
= 3.96 ч
www.alfalaval.com
www.helpman.com

16. Время загрузки и потери холода

• Время загрузки зависит, как от скорости забоя, так и от размера
холодильной камеры (2 – 3 ч).
• Теплая свинина после забоя нагревает холодильную камеру
приблизительно до +8 .. +12 °C.
• Справка
–
100% мощности требуется для осуществления 1/2 процесса охлаждения (около 6-7
часов).
–
67% мощности требуется после окончания первой половины процесса охлаждения до
наступления ¾ стадии процесса.
–
33% мощности требуется после 10 часов, до тех пор пока мясо не будет перемещено
из холодильной камеры.
Важно
Поскольку мясо уязвимо к большому потоку воздуха в холодильной камере, то это может
привести к появлению следующих визуальных дефектов:
- свинина
- говядина
: желтый цвет, жесткая кожистая поверхность
: поверхность темная и даже черная
Slide 16
16
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

17. Классификация испарителей

Испарители должны соответствовать рабочим
условиям. Это важно для правильного хранения
продукции и воздушной циркуляции в камере.
Охлажденный поток воздуха должно равномерно
обдувать мясо.
Данные типы испарителей предназначены для
быстрого охлаждения:
Стандартный испаритель (цилиндрическая схема продува)
Пристенный испаритель
Потолочный испаритель
Slide 17
17
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

18. Стандартный воздухоохладитель

Воздух продувается
сквозь систему
подвеса
Slide 18
18
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

19. Стандартный воздухоохладитель

• Обычно устанавливаются под потолком
холодильной камеры.
• Воздух продувается сквозь систему
подвеса.
• Воздух направлен между потолком
и системой подвеса.
Недостаток
• Поток холодного воздуха движется вокруг мяса;
поэтому, совсем небольшое количество холодного воздуха
находится в непосредственном контакте с охлаждаемым
мясом.
Slide 19
19
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

20. Пристенные воздухоохладители

Воздушный поток
параллелен
системе подвеса
Slide 20
20
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

21. Пристенные воздухоохладители

Устанавливаются вдоль короткой
стены холодильной камеры.
Поток движется параллельно
системе подвеса.
Воздух направлен между потолком и системой подвеса.
Недостаток
• Главный поток воздуха движется вокруг мяса;
поэтому, совсем небольшое количество
холодного воздуха находится в
непосредственном контакте с охлаждаемым
мясом.
Slide 21
21
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

22. Потолочные воздухоохладители

Двухстороннее всасывание,
нисходящая подача воздуха
Двухсторонняя подача
воздуха, всасывание снизу
Slide 22
22
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

23. Потолочные воздухоохладители

Испарители установлены между потолком и системой
подвеса.
Улучшенная циркуляция воздуха вокруг мяса вследствие
направленного нисходящего потока воздуха.
Увеличение эффективности охлаждения.
В качестве альтернативного варианта, поток воздуха может
быть реверсным (двухсторонняя подача).
Недостаток
• Главный поток воздуха движется вокруг мяса; неполный
контакт между холодным воздухом и охлаждаемым мясом.
Slide 23
23
1. Быстрое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

24.

1. Быстрое охлаждение
2. Шоковое охлаждение
+ вторичное охлаждение
3. Интенсивное шоковое
охлаждение
+ компенсирующее охлаждение
4. Потеря веса
Slide 24
24
www.alfalaval.com
www.helpman.com

25. Шоковое охлаждение

При шоковом охлаждении, мясо, достаточное теплое после забоя,
подвешено на движущуюся систему и быстро охлаждается
нисходящим потоком воздуха.
Падение температуры в толще мышц относительно низко
(измеренное в задней четверти): свинина 6 – 9 °C, говядина 4 – 5 °C.
Части туш: спина и живот, охлаждаются намного лучше. В этих
случаях чаще используется выражение “средняя температура
мяса“, которая уменьшается приблизительно на 22 °C в период
шокового охлаждения.
Для того, чтобы добиться требуемой температуры в толще мышц,
предварительно охлажденное мясо переносят во вторую
холодильную камеру после шоковой заморозки.
• Холодопотребление является относительно постоянной
величиной по сравнению с быстрым охлаждением.
Slide 25
25
2. Шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

26. Шоковые воздухоохладители

Шоковые туннели всегда комплектуются потолочными
испарителями с двусторонним всасыванием
Slide 26
26
2. Шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

27. Шоковый тоннель с камерой предохлаждения

Шоковый тоннель
‘камера предохлаждения’
Slide 27
27
2. Шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

28. Шоковый тоннель с камерой предохлаждения

• Шоковый туннель с камерой предварительного охлаждения
имеет температуру – 10 °C (например, для свинины); в то
время как камера предварительного охлаждения имеет
температуру около + 2 °C / + 4 °C.
• Мясо, достаточно теплое после забоя, парит, как только
поступает в камеру предварительного охлаждения.
• Вследствие конденсации пара на холодной поверхности
испарителя в камере предварительного охлаждения,
влаговыделение на входе в холодильную камеру шокового
охлаждения будет уменьшена.
• При отсутствии камеры предварительного охлаждения влага,
конденсируясь на испарителях, увеличивает образование
льда.
Результат: Испарители нуждаются в более частой оттайке.
Slide 28
28
2. Шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

29. Шоковый тоннель с разделительной стеной

Разделительная
стена
Slide 29
29
2. Шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

30. Шоковый тоннель с разделительной стеной

• В шоковом туннеле с разделительной стеной, обе
охлаждающие секции работают с низкими
температурами (приблиз. –10 °C для свинины).
• Разделительная стена должна предупреждать
потерю жидкости, так как это приводит к
обезвоживанию мяса и изменению его цвета.
Slide 30
30
2. Шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

31. Холодопроизводительность во время оттайки

• Работая с низкой температурой, испаритель нуждается в
оттайке в течении процесса шокового охлаждения.
• Если один испаритель включается на режим оттайки, в
камеру поступает дополнительное тепло и уменьшается
холодопроизводительность.
• Оттайка горячими газами может происходить до 30 минут, в
зависимости от количества образовавшегося льда.
• Для компенсации этой мощности, устанавливаются
дополнительные испарители.
• Это гарантирует, что шоковое охлаждение не замедлится в
течение процесса оттайки.
Slide 31
31
2. Шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

32. Свинина / говядина

Свинина и говядина охлаждаются по разному:
Свинина
Говядина
Тем-ра кипения
-25 °C .. -30 °C
-10 °C .. -15 °C
Тем-ра в камере
-6 °C .. -10 °C
-4 °C .. 0 °C
1.5 часа
3 часа
Приблиз. 6 – 9 K
Приблиз. 4 – 5 K
Время
Падение температуры
в толще мышц
Slide 32
32
2. Шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

33. Расчет шокового туннеля

Свинина
На выходе из забоя
Время охлаждения
Произв-ть шок.т.
Сис-ма подвеса
200 животных/час
1.5 ч
200 св./ч x 1.5 ч = 300 св.
300 св. / 2.5 гол. на м рельсового пути.
= 120 метров.
Говядина
На выходе из забоя
Время охлаждения
Произв-ть шок.т.
Сис-ма подвеса
60 животных/час
3ч
60 животных/ч x 3 ч = 180 животных
180 животных / 1.25 гол. на м рел пути.
= 225 метров.
Slide 33
33
2. Шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

34. Вторичное охлаждение

Необходимо достигнуть требуемой тем-ры + 7°C в толще мышц
в задней четверти.
Конструкция похожа на быстрое охлаждение, но с явно
меньшей холодопроизводительностью
Температура при вторичном охлаждении находится между 0 °C
и + 2 °C; Продолжительность приблиз. 8 часов.
Продолжительность термообработки на 2-3 часа меньше, чем
при применении быстрого охлаждения
Производительность
на м3 камеры
Кратность циркуляции
Усушка
Shock tunnel
Secondary cooling
350 – 450 Вт
80 – 110 Вт
400 – 600
80 – 100
0.85 – 0.95 %
0.4 %
Slide 34
34
2. Шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

35. Вторичный воздухоохладитель

Поперечный воздушный поток.
Неподвижная система подвеса
Slide 35
35
2. Шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

36.

1. Быстрое охлаждение
2. Шоковое охлаждение
+ вторичное охлаждение
3. Интенсивное шоковое
охлаждение
+ компенсирующее охлаждение
4. Потеря веса
Slide 36
36
www.alfalaval.com
www.helpman.com

37. Интенсивное шоковое охлаждение

• Используется исключительно для свинины. Не для
говядины (‘cool shooting’)!
• Температура в туннеле: между - 25 и – 30 °C.
• Использование интенсивных шоковых испарителей
с насадкой и нисходящим воздушным потоком.
• Время работы при – 30 °C приблиз. 1.2 - 1.5 часа.
• Поверхность мяса промораживаются на 5 - 8 мм.
• Замороженное мясо перемещают к
компенсирующему испарителю (время
компенсирующего охлаждения прибл. 8 часов).
• Мясо доохлаждается незначительно.
Slide 37
37
3. Интенсивное шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

38. Интенсивное шоковое охлаждение

Интенсивный шоковый испаритель с насадкой и нисходящим
потоком воздуха под углом приблиз. 45°.
Slide 38
38
3. Интенсивное шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

39. Интенсивное шоковое охлаждение

Воздушный поток под
углом приблиз.45°
Движущаяся система
подвеса.
Slide 39
39
3. Интенсивное шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

40. Испаритель для интенсивного охлаждения

Преимущества (использования этого испарителя)
• Отсутствие воздушного байпасирования вследствие
использования насадки.
Нет эффекта “подсасывания” при оттайке;
Время оттайки меньше 1/3.
На 30% меньше мощность оттайки.
На 10% меньше потребляемая энергия.
Меньше потери веса.
Недостаток
• Стоимость приблиз. на 5% - 8% дороже.
Slide 40
40
3. Интенсивное шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

41. Компенсирующее охлаждение

• Необходимо достигнуть требуемой тем-ры + 7 °C в толще
мышц в задней четверти.
• Схема, аналогичная вторичному охлаждению, но применяется
испаритель меньшей мощности.
• Тем-ра в компенсирующем испарителе приблиз. + 2 °C .. + 4 °C;
Продолжительность охлаждения ок. 8 часов
Тоннель интенсивного
охлаждения
Компенсирующее
охлаждение
Производительность
600 Вт
30 – 50 Вт
Кратность циркуляции
500 – 600
20 – 40
Усушка
ca. 0.75 %
0.15 – 0.25 %
на m3 камеры
Slide 41
41
3. Интенсивное шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

42. Важно!

• Игнорирование продолжительности
компенсирующего охлаждения приведет к
появлению конденсата, что создаст проблемы с
поверхностью мяса.
• По прошествию необходимого времени,
температура может достигнуть – 10 °C.
• Конденсат на поверхности мяса является
“противником” качества этого мяса.
Slide 42
42
3. Интенсивное шоковое охлаждение
www.alfalaval.com
www.helpman.com

43.

1. Быстрое охлаждение
2. Шоковое охлаждение
+ вторичное охлаждение
3. Интенсивное шоковое
охлаждение
+ компенсирующее охлаждение
4. Потери веса
Slide 43
43
www.alfalaval.com
www.helpman.com

44. Потери веса

Потеря веса существенно зависит от двух
факторов:
Мясо и его структура (приблиз. 40%)
Качество мяса и его структура зависит от
породы животного, степени жирности,
условий кормления и проживания (свобода в
передвижении).
• Охлаждение (приблиз. 60%)
Эффективность охлаждения зависит от
схемы и конструкции холодильной установки.
44
Slide 44
www.alfalaval.com
4. Потери веса
www.helpman.com

45. Потеря веса и испарители

Проектируя холодильную установку, нужно
рассчитать испарители, кратность циркуляции и
конденсаторы:
45
Слишком маленькие испарители:
Большая разность температур, больше обезвоживание
– больше влаги удалится из мяса
(= большие потери веса).
Слишком маленькие конденсаторы:
Более продолжительное время охлаждения (= большие
потери веса).
Наибольшее количество тепла не может быть
отведено в течение первой 1/3 времени охлаждения.
Slide 45
www.alfalaval.com
4. Потери веса
www.helpman.com

46. Усушки при быстром охлаждении

Вес (кг)
Загрузка
Усушка
41.7
Время загрузки
4го to 12ый час
0.25 kg (= ca. 0.6 %)
0.50 kg (= ca. 1.2 %)
41.6
Полная потеря веса
0.75 kg (= ca. 1.8 %)
Короткое, интенсивное охлаждение = маленькие потери веса!
41.5
41.4
41.3
41.2
41.1
41.0
1
46
2
3
4
5
6
7
8 9 10 11 12
Время (ч)
www.alfalaval.com
Slide 46
4. Потери веса
www.helpman.com

47. Усушка при шоковом охлаждении

Шок
компенсирующее охлаждение
41.7
Вес (кг)
41.6
41.5
Шоковое охлажд.
Вторичное охлажд
Всего
0.40 кг (= 0.95 %)
0.17 кг (= 0.40 %)
0.57 кг (= 1.35 %)
Интенсивн охлажд
Компенсац охлажд
Всего
0.31 kg (= 0.75 %)
0.09 kg (= 0.20 %)
0.40 kg (= 0.95 %)
41.4
Интенсивное шоковое
охлаждение
(прибл. 0.95%)
41.3
41.2
Шоковое
охлаждение
(прибл. 1.35%)
41.1
41.0
1
47
2
3
4
5
6
7
8 9 10 11 12
Время (ч)
www.alfalaval.com
Slide 47
4. Потери веса
www.helpman.com