204 / 338
ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛООБМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ХОЛОДИЛЬНОЙ
ОБРАБОТКИ МЯСА В УСЛОВИЯХ ЭКД ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ
М.М. Цветков
ЗАО «Арктика»
Б.С. Бабакин, Н.Н. Цветкова
Московский государственный университет прикладной биотехнологии
(Россия)
Интенсификация процессов теплообмена - одна из основных тенденций
развития современной холодильной техники и технологии. Потребность
интенсификации процессов теплообмена обусловлена необходимостью экономии
энергетических и материальных ресурсов. Интенсификация при холодильной
обработке мяса может осуществляться за счет снижения температуры и увеличения
скорости воздуха, применения криогенных хладагентов, использования гипо- и
гипербарических, а также гидро - и гидроаэрозольных сред, воздействия вибрацией,
акустическими, электрическими полями.
Основной проблемой интенсификации
конвективного теплообмена является такое воздействие на пограничный слой, которое
сделало бы его более тонким или частично разрушало. При этом рационально
турбулизировать поток таким образом, чтобы его колебания увеличились в
пограничном слое, в противном случае это приведет к дополнительным потерям
энергии, и почти не скажется на увеличении интенсивности теплоотдачи.
Перспективным методом интенсификации теплообмена, в частности при холодильной
обработке мяса, является использование электроконвективного движения воздуха.
Процесс проведения экспериментов заключался в замораживании модельных образцов
из говяжьего мяса в условиях электроконвекции и последующего краткосрочного
хранения (контрольным служил образец, замороженный в обычных условиях). С
применением электроконвекции эффект интенсификации процесса замораживания
возрастает. Достигнутая разница температур составляет 1 5...6°С и более (у
опытных образцов мяса DFD, это особенно выражено). Скорость замораживания
возрастает у опытных образцов мяса в среднем в 1,8...2 раза. Эффект интенсификации
процесса замораживания у опытных образцов вызван усилением перемешивания
воздушных масс у поверхносги мяса под воздействием электроконвективного потока,
то есть разрушением пограничного слоя и, следовательно, увеличением коэффициента
теплоотдачи. При проведении экспериментальных исследований по определению
воздействия ЭКД воздушной среды на ход процесса замораживания мяса с различным
развитием автолиза были получены термограммы замораживания. Температура минус
12°С достигается на поверхности опытных образцов в 1,4...2,4 раза быстрее, чем у
контрольных образцов. Такой эффект обусловлен интенсивным движением
ионизированного воздуха вокруг образцов, при
этом ионы стремятся
рекомбинироваться при осаждении на поверхности мяса, что приводит к увеличению
турбулентности и разрушению пограничного слоя, а, следовательно, и к возрастанию
коэффициента теплоотдачи. Причем на мясе образуется некоторый поверхностный
заряд, который может препятствовать или благоприятствовать осаждению ионов,
однако, вследствие естественного заземления образцов происходит постоянное
стекание образовавшихся зарядов. При дальнейшем понижении температуры
поверхности мяса и перехода поверхностною слоя в замороженное состояние,
продолжает наблюдаться эффект интенсификации теплообмена у опытных образцов.
При температурах, близких к криоскопическим, поверхность замороженной в мясе
влаги покрывается тонкой жидкой пленкой, называемой квазижидким или переходным
Секция 3: высокоэффективные пищевые технологии и технические средства для их реализации
204
Электронная Научная Сель коХозяйственная Библи тека