Азот и его применение в пищевой промышленности
Сократить потери холода на смешивание "теплого" воздуха, отводимого от продукта, с "холодным" воздухом, и тем самым повысить эффективность заморозки, позволяет организация дополнительных воздуховодов, фальш потолков, фальш коридоров и т.д.
Охлаждение и замораживание продуктов обеспечивается в специально приспособленных для этих целей помещениях (морозильных камерах), способных поддерживать заданные температурные параметры. В настоящий момент наилучшим выбором теплоизоляционного материала при строительстве новой холодильной камеры или переоборудования под нее уже готовое помещение являются пенополиуретановые сэндвич панели, где между двумя слоями горячеоцинкованных стальных листов толщиной 0,7…0,8 мм находится слой заливного пенополиуретана. Данные панели одновременно являются тепло-, паро- и гидроизолятором, это достигается применением в качестве теплоизолятора пенополиуретана, коэффициент теплопроводности которого 0,022 Вт/мК, а в качестве паро- и гидроизолятора выступает металл, который, является практически идеальным пароизоляционным материалом. При этом размеры камеры по возможности должны быть как можно минимальны, для сокращения потерь холода через стены. Контактная заморозка
К данной группе скороморозильной техники относятся горизонтальные и вертикальные (в зависимости от расположения плит) скороморозильные плиточные аппараты контактной заморозки. Предназначены для замораживания, в основном, рыбной и мясной продукции в блоках заданных линейных размеров. Высокая производительность и качество замораживания достигаются благодаря прямому контакту продукта с металлическими штампованными рабочими пластинами, внутри которых непосредственно происходит кипение хладоагента. Замораживаемый продукт формируется в блоки посредством блок-форм с крышками. Загрузка продукта в блок-формы осуществляется с небольшим избытком, что позволяет при сжатии рабочих пластин аппарата получить некоторую подпрессовку продукта в форме и обеспечить наилучшие условия для замораживания. Требуемый зазор между рабочими пластинами, подпрессовка блок-форм осуществляется гидравлической установкой аппарата. Размер рабочих пластин аппаратов позволяет оптимально разместить блоки отечественного и европейского стандарта. При температуре загружаемого продукта 15°С и температуре в центре блока выгружаемого продукта -18°С диапазон производительности данных аппаратов составляет 5-15 тонн/сутки. По конструкции плиточные аппараты отличаются по расположению плит: вертикальные или горизонтальные, так же по наличию встроенной холодильной машины или выносной машины, а так же по схемам хладоснабжения.
Криогенные аппараты на базе жидкого Азота
Тенденции в развитии и использовании скороморозильной техники свидетельствуют о широком применении в отрасли быстрозамороженных продуктов криогенных аппаратов на базе жидкого Азота (N2), использующих многозонный принцип действия. Многозонная система обеспечивает сокращения расхода жидкого криоагента за счет использования холодильного потенциала газообразного, полученного в результате испарения жидкого Азота преимуществами которого являются: малая продолжительность процесса, следовательно, его высокая скорость; минимальные потери его массы за счет усушки; экологическая безопасность. Использование криогенного метода позволяет с малыми капитальными затратами приблизить производство быстрозамороженной растительной продукции к местам ее выращивания. Назначение туннельного криогенного аппарата: быстрое поштучное замораживание широкого ассортимента пищевых продуктов животного и растительного происхождения (мяса, мясных натуральных и рубленых полуфабрикатов, пельменей, рыбных изделий, фруктов, ягод, грибов, овощей, масла и т.д.), а также эндокринно-ферментного сырья для фармацевтической промышленности. В основу конструкции туннельного криогенного аппарата, заложена трехзонная Азотная система. Преимуществом данной системы является возможность использования паров Азота после его испарения в зоне замораживания для предварительного охлаждения и выравнивания температуры по объёму продукта. Замораживание продукта осуществляется за счет подачи жидкого Азота через систему форсунок в зону замораживания; газообразный Азот с помощью циркуляционных осевых вентиляторов направляется в зону предварительного охлаждения продукта, а также в зону выравнивания температуры по объёму продукта. Отсос отработанных паров Азота осуществляется через систему вентиляционных коробов, установленных со стороны входа продукта. Основные преимущества Азотных скороморозильных аппаратов по сравнению с машинными системами: а)экологическая чистота; б) капитальные затраты меньше в 2-3 раза; в) высокое качество продукта с отбеливающим эффектом(в особенности для пельменей и хлебобулочных изделий); г) отсутствие потери массы продукта от усушки; д) универсальность, позволяющая без переоборудования аппарата работать с другими видами продуктов; е) себестоимость холодильной обработки Азотом составляет 3-5% от общей себестоимости. Криогенный аппарат для быстрого замораживания пищевых продуктов.
В последнее время все более актуальной стала задача использования для холодильной обработки пищевых продуктов нетрадиционных экологически безопасных методов получения холода. Наиболее перспективным в этом плане является криогенный метод на базе жидкого и газообразного Азота (N2) с применением безмашинной проточной системы хладоснабжения, предусматривающей одноразовое использование криоагента.
Следует отметить, что созданная индустрия холодильной обработки, в том числе и замораживания, на базе традиционных машинных систем хладоснабжения, безусловно, должна эффективно использоваться и совершенствоваться. Однако при этом необходимо учитывать следующие основные недостатки систем машинного охлаждения на базе хладоновых или аммиачных холодильных агентов: экологическая опасность холодильных агентов; большая потеря массы продукта от усушки из-за медленного протекания процесса замораживания; продолжительные сроки строительства и введения в эксплуатацию, громоздкое и металлоемкое оборудование; высокие эксплутационные затраты из-за низкой надежности и долговечности оборудования, требующего проведения частых ремонтов и необходимость содержания значительного количества квалифицированного обслуживающего персонала.
Одно из главных преимуществ криогенной проточной системы заключается в том, что источник холода (N2) находится в непосредственном контакте с продуктом, благодаря чему предотвращаются всякие потери при прохождении сети циркуляции, что неизбежно в машинных системах. Кроме того, тесный контакт между криоагентом и продуктом значительно увеличивает скорость процесса замораживания, что позволяет зафиксировать уровень влажности продукта связанный с сокращением потери его массы за счет усушки. Высокая скорость процесса обеспечивает также качество и улучшает товарный вид продукта - продукт как бы отбеливается за счет мелких кристаллов льда на его поверхности.