Лекции для студентов

Холодильная обработка рыбных продуктов — Охлаждение рыбы в жидкой среде

Охлаждение рыбы в жидкой среде

Способ охлаждения рыбы и других гидробионтов в жидкой среде получил широкое распространение на судах. Охлаждение чаще всего осуществляется путем погружения продукта в жидкую среду и реже путем его орошения. В качестве охлаждающей жидкости применяется морская вода температурой, близкой к точке ее замерзания (температура замерзания морской воды в зависимости от содержания в ней солей колеблется от —1,5 до —3°С), В большинстве случаев она мало обсеменена микроорганизмами. Иногда в качестве охлаждающей жидкости применяется рассол (2...4 %-ный раствор поваренной соли в пресной воде).

Достоинствами охлаждения рыбы в жидкой среде являются большая скорость охлаждения и равномерность процесса. При охлаждении рыбы или других гидробионтов путем их погружения в жидкую среду теплообмен происходит через всю наружную поверхность продукта:

Q=αF(t_p — t_c),

где Q — количество теплоты, отдаваемое рыбой жидкой среде в единицу времени, кДж; α — коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²·К), F — площадь поверх-ности рыбы, через которую протекает теплообмен, м²; t_p - температура рыбы, К; t_c - температура охлаждающей жидкой среды, К.

Охлаждение погружением в жидкую среду осуществляется в специальных емкостях или аппаратах, оборудованных средствами охлаждения. Скорость циркуляции жидкости является важным фактором интенсификации процесса охлаждения рыбы. С ее увеличением возрастает коэффициент теплоотдачи α [Вт/ (м² · К) ].

Без циркуляции 230...250

С интенсивной циркуляцией 350...550

С применением эрлифта 600...700

При скорости движения воды более 0,2 м/с наблюдается пенообразование, вызванное взаимодействием водорастворимых белковых веществ и воды и тормозящее охлаждение.

Температура охлаждающей жидкости должна находиться в пределах от 0 до -2 °С. Соотношение массы рыбы и жидкости, как правило, составляет от 1:1 до 1:2, а при отсутствии циркуляции — 1:3 или 1:4.

В случае загрузки рыбы температурой 20...30°С в охлаждающую жидкость происходит ее быстрое отепление. Во избежание этого целесообразно добавлять в жидкость лед. При охлаждении рыбы в льдоводяной смеси принимают соотношение рыбы, воды и льда 2:1:1. В летнее время количество льда увеличивают до 40%.

При охлаждении и хранении рыбы в холодной морской воде или слабом солевом растворе необходимо ежедневно тщательно промывать все узлы охлаждающей установки, содержать чаны и весь инвентарь в чистоте, один раз в 10 сут проводить дезинфекцию всей системы (чанов, труб, хладогенераторов и др.) 1...2%-ным раствором хлорной извести. Лед перед загрузкой в воду должен быть промыт.

В большинстве случаев воду в рыбоохладителях заменяют после охлаждения каждой партии рыбы. Это приводит к большим затратам холода, однако вопросы хорошей очистки холодной воды от слизи, крови и других загрязнений пока еще не решены, поэтому повторно для охлаждения рыбы она практически не используется.

Продолжительность охлаждения рыбы в холодной морской воде колеблется от 2...3 мин до 2...3 ч и более в зависимости от ее размеров. Так, килька анчоусовидная охлаждается за 2...3 мин, сардина массой 60...80 г—за 9...16 мин, а крупная треска— за 2...2,5 ч.

При охлаждении рыбы путем орошения холодной морской водой вся ее поверхность должна соприкасаться с охлаждающей жидкостью. Однако в производственных условиях часть поверхности рыбы соприкасается с холодной жидкостью, а часть— с холодным воздухом. Следовательно, охлаждающая среда неоднородная, а это приводит к неравномерности охлаждения рыбы.

Охлаждать рыбу можно на оросительных конвейерах. Рыба, уложенная на него или подвешенная к нему, проходит под струями холодной жидкости, которая поступает из форсунок, смонтированных над конвейером. При укладывании рыбы на него в несколько рядов наблюдается неравномерность охлаждения. Так, при температуре охлаждающей жидкости —4 °С в рыбе верхнего ряда температура понижается за 1 ч до —2 °С, а в рыбе нижнего ряда—до 2 °С, т.е. перепад температуры достигает 4 °С. Неравномерность охлаждения наблюдается и при охлаждении рыбы в сетках.

Предварительное охлаждение рыбы до 0...2°С позволяет не только сохранить высокое качество сырья, но и увеличить производительность морозильных аппаратов на 10...12 %. В то же время в рыбцехе во время транспортирования, мойки, сортирования, разделывания происходит отепление рыбы на 5...10°С. В связи с этим для повышения производительности морозильных аппаратов и качества продукции необходимо быстрее обрабатывать рыбу и направлять ее на замораживание. На добывающих и рыбообрабатывающих судах предварительное охлаждение рыбы осуществляется, как правило, в бункерных охладителях по определенной схеме

На судах рыбной промышленности наиболее широкое распространение имеют следующие три способа предварительного охлаждения рыбы в морской воде.

1. Рыба загружается в рыбоохладители с предварительно охлажденной водой. Необходимая для ее охлаждения температура поддерживается за счет интенсивной подачи в охладители чешуйчатого льда.

2. Рыба загружается в рыбоохладители (бункеры) с предварительно охлажденной водой. Необходимая для ее охлаждения температура обеспечивается за счет встроенных в рыбоохладители рассольных батарей. Лед не используется.

3. Последовательно осуществляются предварительное охлаждение воды в водоохладителях и загрузка рыбы, а затем дальнейшее охлаждение пульпы с помощью чешуйчатого льда и водоохладителей.

В третьем варианте обеспечивается наибольший эффект охлаждения рыбы, поэтому он получил широкое распространение. Рыба охлаждается равномерно и быстро за счет высокого коэффициента теплоотдачи и низкой температуры льдоводяной смеси.

При охлаждении и хранении во льду рыба не набухает, теряет незначительное количество водорастворимых белков и экстрактивных азотистых соединений, усушка ее незначительна. Охлаждение проходит в хороших санитарных условиях, так как лед содержит, как правило, небольшое количество микроорга­низмов. Для рыб с нежной консистенцией (мойва, салака, килька, корюшка, анчоус и т.д.), ракообразных и двустворчатых моллюсков охлаждение льдом более предпочтительно, чем охлаждение в холодной морской воде или в льдоводяной смеси. Кальмаров в связи с особенностями химического состава их мяса охлаждают только льдом. Однако при охлаждении рыбы льдом нерационально используются трюмы судов, камеры хранения, транспортные средства, производственные помещения. Так, на 1 м² трюма судна без применения инвентарной тары при соотношении льда и рыбы 1:2 ее можно разместить 500...600 кг, при соотношении 1:1 — около 350 кг, а при охлаждении в ящиках при соотношении 1:1—250 кг. Охлаждение рыбы льдом менее экономично, чем охлаждение ее в холодной морской воде, так как на его производство тратится значительно больше энергии, чем на охлаждение воды. Так, например, при начальной температуре воды 30 °С удельный расход холода в льдогенераторах ИЛ-300 и ИЛ-500 составляет 460...480 кДж/кг, а в льдогенераторах Н1-ИЛ-5А и Н1-ИЛ-25А — 510 кДж/кг. Лед, оставшийся после охлаждения рыбы, не используется, а морскую воду после соответствующей очистки можно использовать повторно.

В холодной морской воде рыба охлаждается намного быстрее и до более низкой температуры, чем во льду, что является существенным преимуществом. Например, в неподвижной морской воде рыба охлаждается почти в 3 раза быстрее, а в циркулирующей—в 4...5 раз быстрее, чем в мелкодробленом льду.

Благодаря этому способ охлаждения рыбы в холодной морской воде получил широкое распространение, особенно на судах. Однако рыба с нежной консистенцией в охлажденной морской воде сохраняется плохо: наблюдается ее набухание и просаливание, происходят потери водорастворимых белков, экстрактивных азотистых соединений. Эти нежелательные явления замедляются с понижением температуры охлаждающей морской воды. Но все же даже при температуре, близкой к криоскопической, возможная продолжительность сохранения улова в охлажденной морской воде для большинства видов рыб не превышает 1...2 сут.

В ряде случаев предварительное хранение рыбы в охлажденной морской воде неблагоприятно отражается на качестве приготовленной из нее продукции. Например, у салаки, хранившейся в охлажденной морской воде, наблюдается значительно больше повреждений кожного покрова при ее последующем горячем копчении, чем у салаки, хранившейся такое же время во льду. Мойва, при хранении в холодной морской воде приобретает неприятный горьковатый привкус, ткани ее быстро оводняются, ослабевает их консистенция, увеличивается пероксидное число жира.

При погружении в холодную морскую воду рыба быстрее и равномернее охлаждается, чем при орошении, однако ее ткани в этом случае оводняются и просаливаются в большей степени.

Для многих видов рыб наиболее эффективным способом является охлаждение в льдоводяной смеси. При этом обеспечивается наиболее высокая скорость охлаждения рыбы в результате того, что на протяжении всего процесса охлаждения поддерживается низкая температура охлаждающей среды.

В холодном воздухе рыба охлаждается медленно, так как значение коэффициента теплоотдачи небольшое. Рыба с нежной консистенцией или питающаяся рыба (калянусная сельдь, мойвенная треска) может испортиться уже в процессе самого охлаждения. Этот способ на судах применяется редко.

Охлаждение рыбы льдосоляной смесью применяется только при наличии специального разрешения. При таком охлаждении возможно подмораживание рыбы, кроме того, она быстро портится в результате воздействия на ее ткани рассола, образующегося при таянии льда.

В перспективе возможно распространение способа охлаждения рыбы сухим льдом или кипящими хладагентами. Однако в настоящее время это экономически невыгодно. Кроме того, при непосредственном контакте рыбы с сухим льдом наблюдается подмораживание ее тканей, образуются так называемые холодные ожоги, происходит некоторое обесцвечивание кожного покрова в результате разрушения пигментов под действием образующейся угольной кислоты, рыба приобретает кисловатый привкус и запах.

Хорошие результаты получены по охлаждению черноморской кильки парами жидкого азота в контейнерах вместимостью 0,3 м³. Рыба до температуры —I...—2°С охлаждалась за 2...3 ч и сохранялась при этой температуре в атмосфере азота до 10 сут без заметного ухудшения качества. До 5 сут сохраняется салака, первоначально охлажденная льдоводяной смесью до 0:..—1°С, а затем помещенная в герметически закрываемые контейнеры с подачей в них паров жидкого азота.