Прісний шаровий напівфабрикат

Завдання   для груп №: 12, 17, 36, 37

Тема яку ми вивчаемо:  ХОЛОДИЛЬНЕ  УСТАТКУВАННЯ 

Підручник: Устаткування підприемств громадського харчування  Н.П. Саенко , Т.Д. Волошенко

ст.275-281

Прочитати та зробити конспект

ЛЕКЦІЯ

ХОЛОДИЛЬНЕ УСТАТКУВАННЯ

 Загальні відомості про охолодження харчових продуктів

Розвиток підприємств громадського харчування різних форм власності, розширення асортименту продукції, яку вони виготовляють, виробництво харчових продуктів та напівфаб­рикатів високого ступеня готовності потребує поліпшення температурних умов під час їх виробництва, транспортування та зберігання. Дотримання температурних умов можливе з ви­користанням холоду.

Головною умовою високої рентабельності підприємств гро­мадського харчування є правильна організація зберігання хар­чових продуктів. При цьому особливу увагу необхідно приділяти продуктам, які швидко псуються (м'ясо, молоко, масло, вироби з них тощо). У звичайних умовах вони швидко псуються і ста­ють непридатними для приготування страв. Псування спричи­няється головним чином життєдіяльністю мікроорганізмів і ферментативними процесами, які проходять у продуктах. Під впливом мікроорганізмів і ферментів відбувається розщеплен­ня білків з утворенням токсичних сполук, проходить гідроліз жирів та інші зміни, які спричиняють псування продуктів.

Холод є прекрасним консервантом, оскільки він уповільнює розвиток мікроорганізмів. На підприємствах громадського харчування холод використовують під час транспортування продуктів, для оброблення деяких видів продуктів та для зберігання продуктів при різних температурах у камерах, прилавках, вітринах, шафах.

Зберігання продуктів при низьких температурах дає можли­вість найповніше зберегти їх первинні властивості: колір, запах, смак, консистенцію та харчову якість. У цьому головна перевага низьких температур перед іншими способами консервації.

Тривалість зберігання продуктів залежить від ступеня зни­ження їх температури та середовища, в якому вони зберіга­ються.

Температуру можна знижувати до кріоскопічної точки, тобто до початку замерзання клітинних соків, і нижче кріо­скопічної точки, коли основна маса води в клітковому соку перетворюється на лід.

Зниження температури продукту до початку замерзання клітинного соку називається охолодженням. У процесі охоло­дження повністю зберігаються властивості та якість свіжого продукту. Проте мікробіологічні та ферментативні процеси в ньому не припиняються повністю, а тільки уповільнюються, причому настільки, що протягом декількох днів помітних змін у продукті не відбувається. Охолоджені продукти зберіга­ють при температурі -1... +1 °С протягом 3—10 днів (залежно від виду продукту).

Процес зниження температури в продукті нижче кріоскопічної точки, тобто коли маса води в клітковому соку перетворюється на лід, називають заморожуванням. У заморожених продуктах повністю припиняються мікробіологічні процеси і значною мірою ферментативні. В такому стані продукти можуть збері­гатись тривалий час. У холодильниках з температурою —18 °С термін зберігання продуктів може досягати 18 місяців.

Охолодження — це відведення тепла від харчових про­дуктів, яке супроводжується зниженням їх температури. Роз­різняють штучне та природне охолодження. У разі природного охолодження температура продуктів може бути знижена до температури навколишнього середовища, а за штучного — одержують більш низькі температури.

На підприємствах громадського харчування використову­ють декілька способів штучного холоду, в основі яких лежать процеси зміни агрегатного стану речовини — плавлення, суб­лімації, кипіння. Всі ці процеси проходять із поглинанням тепла з навколишнього середовища.

Плавлення — це процес переходу речовини із твердого ста­ну в рідкий з поглинанням теплоти в процесі плавлення (водя­ний лід, льодосоляні суміші).

Сублімація — це процес переходу речовини із твердого ста­ну в газоподібний, минаючи рідкий стан, з поглинанням тепла (сухий лід).

Охолодження за допомогою льоду, льодосоляної суміші або сухого льоду здійснюється без допомоги машини.

Кипіння — це перехід речовини із рідкого стану в газо­подібний. Найбільшого поширення набув процес використання схованої теплоти пароутворення рідин, які киплять при низь­ких температурах. Рідини, що киплять при низьких темпера­турах, називаються холодильними агентами (хладонами). Перенесення теплоти здійснюється в спеціальному пристрої, який називається холодильною машиною.

Холодильні агенти являють собою хлоровмісні вуглеці, що руйнують озоновий шар. Міжнародна Віденська конференція з охорони озонового шару (1985 р.) розробила графік скоро­чення виробництва і використання озонобезпечних з'єднань. Тому в наш час використовують галогеновуглеці, які інертні до озону або мають незначну озоноруйнівну силу, бо не містять азоту й водню, і тому руйнуються в нижчих шарах ат­мосфери. До них належать хладони 22, 134, 502, 125.

Способи охолодження

Льодове охолодження. Це найпростіший спосіб охолодження продуктів до температури не нижче 0 градусів. Залежно від спо­собів одержання лід буває природним чи штучним. Природний лід одержують, використовуючи природний холод, а штучний — машинний. Натуральний лід одержують шаровим намерзанням води в зимовий період на спеціально підготовлених горизонталь­них майданчиках, виколюванням або випилюванням із водойм, штучний — на льодозаводах за допомогою холодильних машин. Льодове охолодження є найбільш доступним, простим, еко­логічно нешкідливим, відносно дешевим. Недоліками льодового охолодження є недостатньо низька температура, великі витрати праці під час заготівлі, транспортування та використання льоду, необхідність систематичного поповнення охолоджуваного об'єкта льодом та усунення талої води, а також підвищена корозія мета­левих частин обладнання. У сучасних умовах льодове охоло­дження використовують у процесі реалізації продуктів, що швид­ко псуються (наприклад, пересипають свіжу рибу шматочками льоду) і немає можливостей або недоцільно використовувати машинне охолодження.

Льодове охолодження здійснюють у спорудах, які називаються льодовнями. Льодовні можуть мати нижнє, бічне або верхнє розміщення льоду по відношенню до камер, в яких охолоджу­ють продукти. Лід укладають у такій кількості, щоб його виста­чило на певний період. Для цього об'єм, який займає лід, пови­нен бути в 4—5 раз більший за об'єм камери. В перегородці між камерою і відділенням із льодом зроблено отвори для циркуляції повітря. Для відведення води в підлозі є стік. Температура повітря в камері від 5 до 6 °С, вологість — 90...95 %.

Льодосоляне охолодження. Це охолодження з використанням подрібненого водяного льоду і солі (кухонної або кальцієвої). За цього способу охолодження до теплоти, яка поглинається льодом, додається теплота, що поглинається сіллю під час її розчинення у воді. Температура плавлення льодосоляної суміші залежить від хімічного складу та кількості солі (чим більше солі, тим нижча температура суміші). Температура знижується до певної межі: за 33-відсоткової кількості солі за масою в суміші температура замерзання та плавлення остан­ньої становитиме -21,2 °С, теплота плавлення — 236 кДж/кг. Така суміш називається ектевтичним льодом. Якщо в суміш продовжувати добавляти сіль, то температура суміші почне підніматись. За допомогою льодосоляних сумішей в охолоджу­ваних приміщеннях одержують температуру нижче +4 °С. Льодосоляні суміші застосовують в основному для охолодження вагонів-льодовень.

Залежно від способу льодосоляного охолодження розрізня­ють холодильні камери трьох видів охолодження: безпосеред­нього, фрігаторного, повітряного. В камерах безпосереднього охолодження льодосоляна суміш закладається між двома решітчастими перегородками (кишенями). Для фрігаторного охолодження в камерах установлюють батареї, якими про­тікає розсіл, охолоджений льодосоляною сумішшю. В камерах з повітряним охолодженням повітря проходить через льодо- соляну суміш, охолоджується і за допомогою вентилятора подається в камеру.

Охолодження сухим льодом. Сухий лід — це діоксид вугле­цю С0₂ у твердому стані. Твердий діоксид вуглецю за атмос­ферного тиску перетворюється на вуглекислий газ, минаючи рідкий стан. При цьому температура знижується до -78,9 °С. Джерелом одержання вуглекислого газу, з якого виробляють рідку вуглекислоту та сухий лід, є природні гази, відходи одержання спирту, аміаку, гази, що утворюються під час спа­лювання палива. У процесі сублімації сухого льоду кожен кілограм його поглинає в 1,7 раза більше тепла (574 кДж/кг), ніж водяний лід.

Сухий лід — це тверде кристалічне тіло білого кольору. В газоподібному стані він безколірний, без смаку і запаху. Три­вале вдихання повітря з вмістом вуглекислого газу (1,5—3 %) викликає головний біль, запаморочення, нудоту. За концен­трації вище 9 % людина швидко втрачає свідомість.

Сухий лід використовують для охолодження морозива під час його транспортування, зберігання та продажу у кіосках і на вулицях.

Позитивними якостями сухого льоду є низька температура сублімації за атмосферного тиску, велика холодопродуктив­ність, відсутність рідкої фази.

Обмежене застосування сухого льоду пояснюється його висо­кою собівартістю, трудністю регулювання температури, шкід­ливим впливом на персонал.

 Холодильне устаткування з машинним способом охолодження

Із усіх способів охолодження найбільш поширене охоло­дження за допомогою машини. Машинне охолодження ґрун­тується на властивостях спеціальних речовин (холодильних агентів) кипіти при низьких температурах з поглинанням теп­ла з охолоджуваного середовища. При цьому температура в середовищі знижується. Холодильна машина дає можливість безперервно відбирати тепло в охолоджуваного середовища, знижувати температуру в цьому середовищі та підтримувати її впродовж визначеного проміжку часу за допомогою комплек­су пристроїв. Холодильні машини поділяються на дві групи: компресійні, що працюють із затратами механічної енергії, та адсорбційні, що працюють із затратами теплової енергії.

Найбільшого поширення в усіх галузях народного госпо­дарства набули компресійні холодильні машини. Основою ро­боти компресійної холодильної машини є круговий процес кипіння холодильного агента — перехід із одного агрегатного стану в інший з метою одержання низької температури. Здій­снюючи круговий процес, холодильний агент виконує роль переносника тепла, при цьому його кількість у системі не
змінюється. Холодильний агент сприймає тепло, яке відби­рається від охолоджуваного середовища, і передає його для подальшого перетворення (конденсації) за рахунок зовніш­нього повітря або водопровідної води.

КОМПРЕСІЙНІ ХОЛОДИЛЬНІ МАШИНИ

Компресійна холодильна машина складається із таких основних частин: випарника, компресора, двигуна, ресивера, конденсатора, регулювального вентиля (рис. 12.1).

Випарник — це апарат, у якому проходить кипіння холо­дильного агента в умовах низької температури за рахунок тепла, яке поглинається із навколишнього середовища. Ви­парники для охолодження повітря можуть мати природну і примусову циркуляцію. До випарників з природною цирку­ляцією належать батареї безпосереднього випарювання —пристінні або які безпосередньо установлюються на стелі, з примусовою циркуляцією — повітроохолоджувачі.

За конструкцією випарники бувають кожухотрубні, лис- тотрубні, трубчасто-змійовикові, за характером заповнення рідким холодильним агентом розрізняють випарники зануре­ного та незануреного типів.

Компресор — апарат, який відбирає пари холодильного агента з випарника. В компресорі пароподібний холодильний агент стискується і подається в конденсатор. За конструктив­ними особливостями ком­пресори бувають поршневі, ротаційні, відцентрові, за кількістю циліндрів — од­но- та багатоциліндрові, за розміщенням циліндрів — У-подібні, горизонтальні, вертикальні, за рухом холодильного агента в ци­ліндрі — прямоструминний та непрямоструминний, за ступенем герметизації — сальникові (компресор з двигуном з'єднані пасовою

передачею), безсальникові (двигун надіто на вал компресора), герметичні (компресор і двигун поміщені в один нерознімний кожух).

Конденсатор — пристрій, у якому перегрітий холодильний агент охолоджується повітрям або водою і конденсується, тобто переходить із газоподібного в рідкий стан. Цей перехід можливий тільки за високого тиску. В холодильних маши­нах торгового устаткування використовуються в основному конденсатори з повітряним охолодженням. Вони виготовля­ються у вигляді 3—5-рядних плоских змійовиків, з'єднаних послідовно «калачами» або паралельними колекторами. Змійовики виконуються із оребрених безшовних труб. Ореб- рення використовується для збільшення поверхні охолоджен­ня. Конденсатори бувають листотрубними, дрото-трубними та кожухозмійовиковими.

Регулювальний вентиль — пристрій, що регулює кількість скрапленого холодильного агента, який подається у випар­ник. Крім того, регулювальний вентиль знижує тиск холо­дильного агента від тиску конденсації до тиску кипіння.

Ресивер — це сталева циліндрична місткість, призначена для збирання рідкого холодильного агента. Ресивери установ­люють з боку високого тиску машини, безпосередньо за кон­денсатором.

Принцип дії. У випарнику холодильний агент за рахунок тепла, яке відбирає від продуктів, кипить, перетворюючись на пару. Із випарника пари холодильного агента відсмоктуються компресором і подаються в конденсатор, у конденсаторі пари холодильного агента знову перетворюються на рідину. Таким чином, у замкнутій герметичній системі відбувається цирку­ляція холодильного агента, причому кількість його не зміню­ється, а змінюється тільки його агрегатний стан.

Для поліпшення режиму роботи в схему холодильної машини включають ряд додаткових апаратів: пароохолодник, масло­віддільник, фільтр, прилади автоматики тощо.

Рис. 12.1 'Схема компресійної холодильної машини: