Практическое занятие 1. Роль холодильника в холодильной цепи (стр. 2 )

Домашние (бытовые) холодильники и морозильники служат для кратковременного хранения и замораживания продуктов, иногда и для производства небольшого количества льда. Они являются последним звеном непрерывной холодильной цепи.

Приведенная классификация холодильников в определенной степени условна, так как иногда функции холодильников могут меняться или сочетаться. Так, портовый холодильник может выполнять функции и распределительного холодильника, обеспечивая текущее потребление района, в котором он расположен. Эти же функции может выполнять производственный холодильник. Однако каждому предприятию свойственна основная функция, которая позволяет отнести его к определенному типу.

Различные холодильники могут сравниваться друг с другом по вместимости (объему) камер хранения, а также по производительности помещений или устройств для холодильной обработки (охлаждения или замораживания). В зарубежной практике вместимость холодильников обычно характеризуют в единицах объема камер хранения. В нашей стране вместимость промышленных холодильников принято оценивать в единицах массы (кроме домашних холодильников, вместимость которых определяют по полезному объему в кубических дециметрах, а также торгового холодильного оборудования, вместимость которых измеряется в кубических метрах).

Так как в одном и том же объеме помещения можно разместить неодинаковую массу различных продуктов (в соответствии с их объемной массой), то для сравнения холодильников между собой вводится понятие об условной вместимости помещений (или вместимости по условному грузу), под которой понимают вместимость холодильника при загрузке его мороженым мясом с плотностью укладки 0,35 т на 1 м. По значению условной вместимости холодильники подразделяются на малые, имеющие вместимость до 1000 т, средние - от 1000 до 5000 т и крупные - свыше 5000 т.

Другой характеристикой холодильника является производительность оборудования для осуществления основных технологических процессов холодильной обработки: охлаждения и замораживания (а иногда и размораживания).

Производительность (производственная мощность, пропускная способность) определяется массой продуктов, обрабатываемых в единицу времени (т/ч, т/смену, т/сут). Можно считать для пищевых предприятий производительность помещений или оборудования для замораживания до 20 т в смену - малой, от 20 до 100 т в смену - средней и свыше 100 т в смену - крупной. Вместимость производственных помещений обычно не включается в общую вместимость холодильника.

Холодильники по виду производственного здания подразделяются на многоэтажные и одноэтажные.

Средние и крупные холодильники раньше обычно выполнялись в виде многоэтажного здания высотой до шести этажей. Это позволяло приблизить форму здания к кубу для уменьшения площади наружной поверхности здания и сокращения теплопритоков. Однако в многоэтажных зданиях ограничивается скорость вертикального перемещения грузов (с помощью лифта), затрудняется механизация грузовых работ, ограничивается возможность применения современных механизмов для транспортировки и укладки грузов.

Одноэтажные здания были обычной формой малых холодильников. В настоящее время за рубежом и у нас строятся одноэтажные холодильники (в том числе с теплоизоляционной конструкцией типа "сэндвич") различной вместимости, вплоть до очень большой. Современные одноэтажные холодильники имеют значительно большую высоту (до 10-12 м), чем обычная высота этажа многоэтажного холодильника (4,8; 5,4 и редко 6 м), так как допустимая нагрузка на пол, лежащий на грунте, значительно больше, чем нагрузка на междуэтажное перекрытие многоэтажного холодильника.

Важное достоинство одноэтажных холодильников - широкая возможность комплексной механизации грузовых работ, в результате чего не только облегчается труд рабочих, но и значительно уменьшаются затраты ручного труда и стоимость проведения грузовых работ. Новые холодильники при вместимости до 5000 т строятся, как правило, одноэтажными.
В настоящее время за рубежем строятся высотные одноэтажные холодильники высотой до 40 м. На таких холодильниках выполнение загрузочно-разгрузочных операций должно быть автоматизировано с использованием ЭВМ. Например, на одном из крупных автоматизированных высотных холодильников все грузовые работы выполняют два оператора.
В последние годы при строительстве разнообразных по вместимости одноэтажных холодильников широко применяется так называемая модульная конструкция. Такой холодильник собирается из некоторого количества ограниченного числа типоразмеров модулей (блоков), изготавливаемых на заводе. Каркас такого модуля собирается из легких (по сравнению с железобетонными) металлических конструкций, к которым подвешиваются тепло-изолированные панели. Холодильное оборудование размещается в контейнере, выполняющем роль машинного отделения.

1.2 Контрольные вопросы

1 Какова история развития использования естественного и искусственного холода человечеством?

2 Каковы в настоящее время главные направления развития холодильной отрасли?

3 Что является основным назначением холодильного предприятия в пищевой промышленности?

4 Что такое холодильник?

5 В чем заключаются характерные особенности холодильников?

6 Как классифицируют холодильники по назначению?

7 Для чего предназначены производственные холодильники?

8 Опишите особенности станций предварительного охлаждения фруктов и овощей;

9 Для чего предназначены базисные холодильники?

10 Для чего предназначены распределительные холодильники?

11 Для чего предназначены портовые холодильники?

12 Для чего предназначены торговые холодильники?

13 Для чего предназначены транспортные холодильники?

14 Для чего предназначены бытовые холодильники?

15 Как классифицируют холодильники по вместимости (объему) камер хранения?

16 Как классифицируют холодильники по виду производственного здания?

Практическое занятие 2. Применение холода в молочной промышленности

       

Цель. Ознакомление с холодильной технологией молочных продуктов и с холодильным оборудованием.

2.1 Теоретические сведения

2.1.1 Состав и свойства молока и молочных продуктов

В состав коровьего молока входят белок, жир, молочный сахар, минеральные вещества, витамины.

Молоко других сельскохозяйственных животных (овец, коз, буйволиц, кобылиц, верблюдиц, самок северного оленя и др.), которое употребляется в пищу, имеет те же самые составные части, но в других соотношениях и является биологически полноценным продуктом.

Плотность сгущенного молока с сахаром в среднем составляет 1300 кг/м3, сыра после прессования - 1080, смеси мороженого—1100, молока сухого цельного — 625, молока и сливок при 20 °С – 1030 (жирность 3 %), творога-1060, молочного жира - 920 кг/м3.

Температура замерзания цельного молока колеблется в пределах от - 0,54 до — 0,58 °С и составляет в среднем - 0,558 °С.

Теплоемкость молока и молочных продуктов зависит от количественного соотношения и физического состояния составных частей, а также от температуры, что объясняется скрытой теплотой плавления жировой фазы.

Длительное хранение молока (2—3 суток) при низких температурах отрицательно влияет на его свойства, в результате чего существенно снижается качество вырабатываемых продуктов. Основным фактором, обусловливающим кислотность и бактериальную обсемененность молока, является температура охлаждения.

2.1.2 Охлаждение и замораживание молока и молочных продуктов

Предприятия молочной промышленности получают сырье от первичной сети, имеющей ряд промежуточных звеньев: промежуточные приемные, сепараторные отделения, низовые заводы. Главным звеном ее являются прифермские молочные, где осуществляется первичная обработка молока.

Расположение прифермских молочных от промышленных предприятий не всегда позволяет осуществлять непосредственную доставку сырья на молочный завод, в связи с чем основной технологической операцией, проводимой в первичной сети, является охлаждение молока.

Молоко является благоприятной средой для развития микроорганизмов, в том числе опасных для здоровья человека.

В свежевыдоенном молоке содержатся бактерицидные вещества, в результате действия которых в первые часы количество микроорганизмов не только не увеличивается, но даже уменьшается. Такое явление названо бактерицидной фазой. Продолжительность бактерицидной фазы можно увеличить охлаждением свежевыдоенного молока. Так, если молоко охладить с 37 до 10 °С продолжительность бактерицидной фазы увеличивается с 2 до 24 ч, а при охлаждении до 5 °С она составит 36 ч.

Чем ниже температура охлаждения, тем дольше сохраняются первоначальные свойства молока. Развитие большинства молочнокислых бактерий, вызывающих порчу молока, замедляется при температуре молока 10 °С и менее. Их жизнедеятельность приостанавливается при 2 ч 3 °С.

Температура охлажденного молока должна сохраняться при его транспортировке. В целях длительного резервирования молока и сливок их замораживают. При замораживании молока и сливок основная часть микроорганизмов не погибает, и при его размораживании микробы восстанавливают свою активность.

При медленном замораживании происходит разделение отдельных компонентов продукта. Образуется лед, а растворенные компоненты молока концентрируются в незамерзшей фракции. По мере дальнейшего вымерзания влаги концентрация веществ в незамерзшей части увеличивается, и часть компонентов выпадает в осадок.

При медленном замораживании молока и сливок нарушается структура жировых шариков, у них разрушается оболочка, в результате чего выделяется жир. Наличие свободного жира снаружи оболочек приводит к агрегации жировых шариков. Если охлаждение молока осуществлялось медленно (особенно в интервалах температур 5 ч 0 °С), то агрегаты жировых шариков образуют жировые конгломераты, поднимающиеся на поверхность.

Размораживание молока и сливок, которые были медленно заморожены, приводит к образованию свободной жировой фракции и выпадению белковых хлопьев.

Быстрозамороженные молоко и сливки сохраняют свою однородность. Если это молоко быстро разморозить, то натуральные свойства и структура молока существенно не изменяются.

Для сохранения натуральных свойств молока замораживать его следует в слое 1 см за 8 мин. Такую скорость можно достигнуть, замораживая молоко рассолом температурой – 15 °С. Еще лучшие результаты достигаются при замораживании тонкой пленки (1 ч 2 мм) молока при температуре - 20 °С.