Замороженным считается мясо, средняя температура которого на 10° С ниже криоскопической. Криоскопическая температура свежего мяса от -0,8 до -1,2° С, крови -0,55° С.
В процессе замораживания примерно 85% влаги превращается в лед. Льдообразование условно считается законченным, когда в центре продукта достигается температура -4, -5° С, что соответствует средней температуре мяса -10, -15° С.
Понижение температуры продукта от 0 до -5° С составляет собственно процесс замораживания. Понижение температуры до 0° С принято называть охлаждением, а от -5° С и ниже - домораживанием.
Если начальная температура продукта выше 0° С, продолжительность замораживания увеличивается приблизительно на 1 % на каждый градус. При доведении температуры в центре бедра полутуши до -10° С продолжительность замораживания возрастает по сравнению со временем, необходимым для замораживания до -5° С, примерно на 18%, до -12° С - на 22%, до -14° С - на 27%, до -16° С - на 33% и до -18° С - на 40%.
Мясо замораживают после предварительного охлаждения (двухфазный способ) и в парном виде (однофазный способ).
Продолжительность замораживания мясной полутуши зависит от температурного перепада между мясом и охлаждающим воздухом и скоростью движения воздуха у бедра.
Интенсификация замораживания мяса, следовательно, и увеличение производительности камер могут быть достигнуты понижением температуры воздуха или увеличением скорости его движения.
Снижение температуры воздуха в морозильной камере с естественным движением воздуха с -15° до -25° С сокращает время замораживания примерно в 2 раза, а при снижении температуры до -35° С - в 3 раза.
Если в действующей камере однофазного замораживания с тихим охлаждением температура воздуха не может быть понижена, то замораживание интенсифицируют увеличением скорости движения воздуха около бедер полутуш мяса. При температуре, например, -15° С и увеличении скорости воздуха до 2 или 3 м/с замораживание ускорится соответственно в 1,5 и 1,9 раза, а при -35° С - в 1,25 и 1,65 раза.
Увеличение скорости движения воздуха при более низких температурах (-35°С), таким образом, менее значительно влияет на продолжительность замораживания, чем при -15° С. Во всех случаях наибольшая эффективность достигается при увеличении скорости движения воздуха до 3 м/с.
Решая вопросы интенсификации работы морозильных камер, следует увязывать работу интенсифицированных камер и цеха первичной переработки скота (ЦППС). Камеры желательно проектировать так, чтобы оборачиваемость их была кратной рабочим сменам за 16, 24, 32, 40 ч. Тогда они будут использованы максимально. Оборачиваемость, не кратная 8 ч, вызывает простои камер. Целесообразно устанавливать морозильные камеры однофазного замораживания непрерывного действия, где разгрузка и загрузка их мясом синхронно связаны с работой главного конвейера ЦППС. Мясо должно загружаться равномерно и непрерывно. Одновременно через вторые двери камеры также равномерно и непрерывно производится выгрузка замороженного мяса. Если такие камеры охлаждать приборами, которые могут длительное время работать без остановки, а загрузку и выгрузку мяса производить с помощью конвейеров, то цикл оборачиваемости морозилок будет равен длительности замораживания мяса, что значительно улучшает технико-экономические показатели их работы.
На говяжьих полутушах перед замораживанием производят надрез между 11-12 ребрами до позвоночников. После замораживания полутуш, при снятии их с подвесных путей, по сделанному надрезу разрубают полутуши на четвертины и перевозят в камеру хранения. Мясо молодых животных замораживают в виде целых продольных полутуш (без надреза между ребрами).
Средняя температура воздуха в морозильной камере за цикл ее оборота должна приближаться к паспортной. В морозильных камерах цикличного действия температура воздуха перед началом работ и в конце процесса замораживания должна быть на 3-5° С ниже паспортной; в камерах, загружаемых непрерывно, - на уровне паспортной, а перед началом работы - на 2-3°С ниже паспортной.
Загрузку парных полутуш в морозильную камеру производят непрерывно - потоком по мере их поступления с ЦППС и синхронно с работой его главного конвейера или циклично небольшими партиями по 10-15 полутуш.
Парное мясо при непрерывной загрузке вначале размещают на первом подвесном пути камеры, затем - на втором, третьем и т. д. или в другом строгом порядке.
На каждом пути размещают полутуши примерно одинаковых весовых категорий.
Приборы охлаждения морозильных камер должны работать на полную мощность непрерывно как в процессе замораживания, так и при загрузке-разгрузке камер, чтобы замораживание мяса началось сразу же после его поступления в морозильную камеру.
К началу работы утренней смены должна быть свободной и подготовленной к загрузке мясом либо часть путей, если морозильная камера имеет сменную или большую емкость, или одна из морозильных камер на полусменную или меньшую емкость.
Замораживание мяса считается законченным, когда температура в толще мышц бедра достигает -8° С, а на поверхности будет близкой к температуре воздуха в морозильной камере.
Продолжительность замораживания парного говяжьего мяса (полутуш массой от 70 до 110 кг до -8° С в толще мышц):
Паспортная температура воздуха в морозилке, °С |
Продолжительность замораживания парного мяса, ч |
|
при естественной циркуляции воздуха |
при побудительной циркуляции воздуха |
|
-23 |
36-44 |
29-35 |
-30 |
26-32 |
22-27 |
-35 |
22-27 |
19-23 |
Продолжительность замораживания свиных полутуш и бараньих туш составляет соответственно 80 и 60% от продолжительности замораживания говяжьих полутуш.
По окончании замораживания мяса (достижение в толще бедра -8° С) останавливают работу вентиляционного оборудования морозильных камер.
Оборачиваемость морозильных камер (включая замораживание, грузовые работы и подготовку камер к дальнейшей работе) увязывается с графиком работы цеха первичной переработки скота.
Выгрузку мяса из камер производят немедленно по его замораживании и в той же последовательности, что и загрузку.
Продолжительность замораживания охлажденного говяжьего мяса (полутуш температурой от 4 до -8° С в толще мышц бедра):
* Камеры замораживания охлажденного мяса работают циклично.
Паспортная температура в морозильной камере, °С |
Продолжительность замораживания охлажденного мяса, ч |
|
при естественной циркуляции воздуха |
при побудительной циркуляции воздуха |
|
-23 |
29-35 |
23-28 |
-30 |
21-26 |
18-22 |
-35 |
18-22 |
15-18 |
Оттаивание воздухоохладителей и батарей с уборкой снега производится во время или после разгрузки камер.
При однофазном способе замораживания по сравнению с двухфазным производительность труда грузчиков повышается в 2 раза, производственные площади сокращаются на 40%, усушка мяса снижается более чем вдвое.
Изучая температурные кривые и потери массы говяжьих полутуш с толщиной бедра 23 см при скорости движения воздуха 2 м/с и охлаждении их с 39-40° С до -15° С, исследователи пришли к следующему выводу:
Потери массы мяса, замороженного однофазным или двухфазным способом, тем меньше, чем быстрее завершается процесс замораживания. Так, например, при однофазном способе замораживания и продолжительности его 36 ч средняя усушка говяжьего мяса составляет около 1,82%, 24 ч - 1,6% и 20 ч - 1,2%.
Интенсификация замораживания сопровождается увеличением перепада температуры между поверхностью и внутренними слоями полутуши.
Зависимость между конечной и среднеобъемной температурой замороженной говяжьей полутуши и конечной температурой в толще ее бедра была также изучена. Эти данные относятся к процессу замораживания говяжьих полутуш воздушным душированием при температуре воздуха у бедер минус 26-31° С и скорости его движения 3-3,3 м/с. Конечная среднеобъемная температура бедра полутуш -18° С достигается в процессе быстрого замораживания, когда в толще бедра достигнута температура -5° С.
По сравнению с обычно принимаемой конечной температурой центра бедра -8° С замораживание до -5° С позволяет сократить продолжительность процесса на 20-30%, снизить усушку мяса на 16-20% и уменьшить отводимое тепло на 6-7%.
Паспортной продолжительностью замораживания мяса считается время, необходимое для понижения температуры в толще мяса до -8° С, при однофазном замораживании - от 35° С, а при двухфазном - от 4° С, без учета времени на загрузочно-разгрузочные работы.
При поступлении на холодильник с другого предприятия мяса и субпродуктов всех видов и категорий в тушах, полутушах, четвертинах и блоках применяются следующие нормы усушки на их домораживание:
а) для частично оттаявших с температурой продукта выше -8° С, 0,25% к массе поступивших мясопродуктов;
б) для мясопродуктов с температурой -8° С и ниже при хранении их в камерах с температурой -15° С или ниже, 0,1% к массе поступивших мясопродуктов.