42
ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
4/2007
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
• основополагающих данных об ис&
ходных свойствах сырья и готовых
продуктов;
• закономерностей изменения пока&
зателей их качества в процессе холо&
дильной обработки и хранения;
• показателей, определяющих целост&
ность НХЦ как сложной динамической
системы с многочисленными внутрен&
ними подсистемами и звеньями, связя&
ми с внешней средой, оказывающими
влияние на развитие технической базы.
Учитывая многозвенность НХЦ и
сложность внешних связей, необходим
системный подход к ее анализу, кото&
рый позволит с достаточной степенью
достоверности определить закономер&
ности ее организации, строения, функ&
ционирования, установить влияние от&
дельных факторов на качественные и
количественные характеристики, пози&
тивные и негативные изменения в от&
дельных звеньях и НХЦ в целом, опти&
мизировать входные и выходные пара&
метры по каждому элементу, опреде&
лить пути развития и совершенствова&
ния применяемого холодильного обо&
рудования и систем холодоснабжения,
использования холодильных агентов и
хладоносителей, подготовить условия
для системного синтеза.
Рассматривая НХЦ как единую систе&
му, а отдельные звенья как подсисте&
мы, в которых совершаются технологи&
ческие процессы в одних и тех же про&
изводственных условиях, можно пола&
гать, что это обеспечит одинаковый ха&
рактер изменения показателей каче&
ства продукции в процессе НХЦ. Вмес&
те с тем на протекающие процессы в
реальных условиях могут накладывать&
ся различные возмущения, что неиз&
бежно повлечет определенные нару&
шения в технологии. Например, при
холодильном хранении и транспорти&
ровании возмущения могут быть в
виде нарушения стабильного темпера&
турного режима вследствие:
• поступления на хранение продук&
ции с температурой выше номиналь&
ной;
• несвоевременной оттайки теплооб&
менных аппаратов;
• выполнения погрузо&разгрузочных
работ;
• нарушения тепловой изоляции ог&
раждающих конструкций;
• изменения температур окружающе&
го воздуха выше расчетных и т. д.
Чем меньше возмущений будет вли&
ять на процесс, тем стабильнее будет
качество продукции.
Академиком В.А. Панфиловым [6]
разработана теория развития техноло&
гического потока как системы процес&
сов, предложен ряд критериев для
оценки стабильности и устойчивости
технологических систем, которые могут
быть применены и для оценки эффек&
тивности непрерывной холодильной
цепи. В работе [5] приведен пример
оценки по данной методике целостнос&
ти технической базы мясокомбинатов
как системы, включающей холодиль&
ное хозяйство, энергетическое хозяй&
ство и убойный цех.
Развитие холодильной промышлен&
ности в значительной степени опреде&
ляется техническим уровнем применя&
емого холодильного оборудования,
вырабатывающего холод, и холодиль&
но&технологического оборудования,
осуществляющего передачу холода, а
также совершенством холодильных
технологий пищевых продуктов.
В развитии холодильного и холо&
дильно&технологического оборудова&
ния, холодильного хозяйства страны
можно отметить несколько периодов,
которые отражали определенные при&
оритеты в развитии перерабатываю&
щих отраслей. В советское время глав&
ным направлением, например, для
мясной промышленности было расши&
рение применения холода, наращива&
ние холодильных емкостей. При этом в
качестве основного показателя эффек&
тивности холодильного хозяйства рас&
сматривался уровень потерь от усушки
сырья и готовой продукции при холо&
дильной обработке и хранении. Воп&
росы качества продукции, энергетичес&
ких затрат на выработку холода, про&
мышленная и экологическая безопас&
ность были не основными.
В настоящее время произошла смена
приоритетов. На первый план вышли
качество, ресурсо& и энергосбереже&
ние, безопасность продукции и холо&
дильных систем. Поэтому представля&
ется целесообразным для оценки эф&
фективности НХЦ ввести показатели,
характеризующие степень ее совер&
шенства по основным направлениям.
Обобщение исследований [2] по холо&
дильному хранению пищевых продуктов
показывает, что продолжительность их
хранения зависит от исходных свойств,
условий холодильной обработки и ре&
жимов последующего хранения.
В работах И. Куприянова, Р. Планка,
Д.Г. Рютова, Г.Б. Чижова установлены
зависимости между продолжительнос&
тью и температурой хранения отдель&
ных видов пищевых продуктов.
Например, для замороженного мяса
Д.Г. Рютовым [2] предложена зависи&
мость
τ
= A•10
–0,05t
. Коэффициент А
имеет следующие числовые значения
для различных видов мяса: говядина,
баранина – 2,15; свинина нежирная –
1,78; куры – 1,58; гуси, кролики – 1,26.
В литературе приводятся аналогич&
ные данные об экспоненциальной зави&
симости допустимых сроков хранения
от температуры [7] по другим видам
продукции животного происхождения.
В условиях НХЦ при хранении и
транспортировании продукции, не&
смотря на то, что должна выполняться
главная целевая функция – постоян&
ство температурных режимов во всех
звеньях, в реальных условиях неиз&
бежны отклонения температуры от
нормативных значений. Поэтому, зная
численное значение начальной стойко&
сти продукта к хранению и реальные
условия хранения, может быть опреде&
лена номинальная (для условий уста&
новленных нормативными документа&
ми) и действительная (для реальных
условий хранения) скорость падения
стойкости.
Отношение действительной стойкос&
ти продукта к хранению к номинальной
может служить показателем технологи&
ческой эффективности отдельных зве&
ньев и холодильной цепи в целом.
В качестве показателя, определяю&
щего энергетическую эффективность
НХЦ, можно использовать эксергети&
ческий КПД циклов выработки холода
и применяемых холодильных систем.
Могут быть введены и другие показа&
тели, характеризующие экологическую
и промышленную безопасность приме&
няемых систем.
Выбор оптимального варианта мо&
жет быть осуществлен [8] с помощью
целевой функции, выраженной в виде
U = f (X
1
, X
2
,…, X
n
)
→
ext (max, min).
При решении задач оптимизации
НХЦ можно найти рациональные зна&
чения основных параметров процессов
холодильной обработки и хранения с
учетом свойств конкретных видов сы&
рья и продукции, допустимых сроков
хранения, определить целесообраз&
ность применения тех или иных видов
холодильного и холодильно&техноло&
гического оборудования, холодильных
агентов и хладоносителей, минимизи&
ровать затраты на выработку холода.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Гордеев А.В.
Безопасность Рос&
сии. – М.: Знание, 2000.
2.
Чижов Г.Б.
Теплофизические про&
цессы в холодильной технологии пи&
щевых продуктов. – М., 1971.
3.
Рютов Д.Г.
// Холодильная техни&
ка. 1949. № 4.
4.
Белан Е.Ф.
Биоэнергетические ос&
новы холодильной технологии хране&
ния и транспортирования растительно&
го сырья/Автореф. дисс. … д&ра техн.
наук. – Одесса, 2004.
5.
Большаков О.В.
Научное и инже&
нерное обеспечение мясной промыш&
ленности. – М., 1998.
6.
Панфилов В.А.
Технологические
линии пищевых производств. – М.: Ко&
лос, 1993.
7.
Recommendations
for the proces&
sing and handling of frozen foods (2nd
edition). – Annexe an Bulletin de
Y’Y.Y.Y.F., Paris, 1972.
8.
Турчак Л.И.
Основы численных
методов. – М.: Наука, 1987.
Электронная Научная С льскоХозяйственная Б бл отека