Экологические аспекты холодильной обработки мяса и мясопродуктов

6. Экологические аспекты холодильной обработки мяса и мясопродуктов

 

Сегодня одной из основных задач нашей страны в области холодильных технологий является создание безопасных систем холодоснабжения, способных надежно и устойчиво работать в условиях чрезвычайных ситуации и возможных террористических актов.

Работы по реконструкции и строительству новых объектов повышенной опасности должны вестись в соответствии с требованиями научно-технической документации и с учетом законодательных актов по вопросам промышленной безопасности, принятых на правительственном уровне. В первую очередь следует руководствоваться Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (принят в 1997 г.), а также «Основами государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности» (утверждены 4 декабря 2003 г. Президентом Российской Федерации В.В. Путиным).

Значительная часть оборудования аммиачных холодильных установок (АХУ), эксплуатируемых на российских предприятиях, нуждается в замене. И уж если это делать, то нужно переходить на перспективные малоемкие аммиачные системы. В настоящее время примером таких систем являются системы фирмы MYCOM. МYСОМ основное внимание уделяет созданию холодильных систем, безопасных как для людей, проживающих вблизи объекта или работающих на нем, так и для окружающей среды. Наиболее значительным шагом в данном направлении стало создание систем с промежуточным хладоносителем. Специально для них были разработаны новые типы смазочных масел и теплоносителей. Благодаря ряду инноваций компании удалось добиться радикального сокращения количества аммиака в холодильной системе - в 30-50 раз по сравнению с прежними системами.

Вопросы, связанные с аммиаком, чрезвычайно сложны и ответственны, их решение можно доверять только опытным специалистам. Гипрохолод в своей технической политике исходит из того, что аммиак был, есть и будет наиболее -эффективным, дешевым и экологически чистым хладагентом XXI в. Специалисты института, накопившие значительный опыт работы с АХУ, владеют технологией перевода устаревших аммиачных систем холодоснабжения на безопасные малоаммиакоемкие холодильные системы.

Использование фреонов в крупных холодильных установках нецелесообразно как экономически, так и с точки зрения термодинамики, а также из-за ограничений, налагаемых международными соглашениями, подписанными Россией. Проблема осложняется еще и тем, что сегодня отечественные производители выпускают толъко один фреон – R22, имеющий ограничения по срокам использования, а все остальные фреоновыс хладагенты Россия импортирует.

Сегодня Гипрохолод - едва ли не единственная в стране организация, разрабатывающая проекты новых и реконструкции существующих АХУ в соответствии с требованиями упомянутых выше "Основ государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности", Венской конвенции по охране озонового слоя, Монреальского протокола и Киотского соглашения по ограничению применения веществ, разрушающих озоновый слой и вызывающих парниковый эффект [6].

В ходе исследований «озоновых дыр» (значительного уменьшения содержания озона на высоте 20 —25км в земной атмосфере) было установлено, что промышленные и бытовые отходы, содержащие атомы хлора, в том числе хладоны, достигая атмосферы, высвобождают хлор, который участвует в разрушении озонового слоя. Известно, что озоновый экран (среднее содержание озона в атмосфере 0,001 %) защищает поверхность Земли от избыточных ультрафиолетовых лучей, большая доза которых способна уничтожить все живое. Поэтому Международной конвенцией в Вене в 1985 г., Протоколом в Монреале 1987 г. и последующими протоколами с участием представителей крупнейших стран мира были приняты решения о прекращении к 2000 г. производства и использования озоноопасных хладонов, в первую очередь К11, К12, КПЗ, К114, КП5. Хладагенты К22, К123, К124 К.141 и К.142 разрешены в качестве переходных для замены запрещаемых. Но и они должны быть исключены из использования к 2040 г., а по возможности и раньше (к 2020 г.)

Взамен вышеперечисленных хладонов предлагаются гидрофтор-углеводороды (ГФУ) и гидрохлорфторуглеводороды (ГХФУ), которые благодаря содержанию водорода разлагаются гораздо быстрее, чем хлорфторуглеводороды, в нижних слоях атмосферы, не достигая озонового слоя. На мировом рынке такие озонобезопасные хладоны предлагает, например, фирма «Дюпон» (США) под торговой маркой «СУВА». «Дюпон» поставляет на рынок хладагент НР62 (К404а), имеющий при давлении 0,1 МПа температуру кипения порядка -46°С, гидрофторуглеводород К134а и др. В России также освоен выпуск Я134а. Он может полностью заменить К12, хотя при его использовании несколько снижаются удельная холодопроизводительность установки (92 % от удельной холодопроизводительности К.12), холодильный коэффициент (98 % по сравнению с Е.12), увеличивается соотношение давлений конденсации и кипения (123%, если принять это соотношение для К.12 равным 100 %)- Для К134а подобраны и синтетические масла (ХС-22, ХФС-134). Температура кипения Я134а при давлении 0,1 МПа составляет -26,5ºС. В выпускаемых в России холодильниках и морозильниках «Стинол» используется преимущественно К134а [2].

Разработаны заменители и для других хладонов. Так, альтернативным для К22 может быть К407С или К290. Холодильный агент К407С представляет собой смесь К32/125/134а в соотношениях 23/25/52%. Хладон К502 может быть заменен на К125, имеющий температуру кипения -48,5°С. Для низкотемпературных машин (каскадных) может быть рекомендован озонобезопасный Я23.

Экологическая безопасность должна касаться всех производителей и потребителей холодильной техники, проектировщиков, машиностроителей.

Необходимо создать нормативно – правовую базу, регламентирующую применение в холодильных машинах в России рабочих веществ с учетом международных соглашений, но главное – с учетом интересов России. Нужно разработать правовые документы, способствующие продвижению на российском рынке прогрессивных технических решений в области холодильной техники и использования экологически безопасных термодинамически эффективных хладагентов и хладоносителей.

Заключение

 

Все скоропортящиеся продукты, в том числе мясные во время хранения подвергаются значительным изменениям. Если по отношению к ним не применить своевременно те или иные способы консервирования, то они относительно быстро придут в негодность. Следовательно, консервирование пищевых продуктов заключается в специальной их обработке для предохранения от порчи при хранении. Лучший способ консервирования – тот, который позволяет длительное время хранить продукт с наименьшими потерями их пищевой ценности и массы. Этим требованиям в наибольшей степени отвечает консервирование с помощью искусственного холода.

В курсовой работе рассматривались методы термообработки мяса, которые применяются на мясокомбинатах и определяются действующими в настоящее время нормативами. Однако развитие мясной индустрии, увеличение выработки мяса требуют совершенствования методов термообработки, их интенсификации и комплекса других мероприятий, способствующих уменьшению естественных потерь мяса при максимальном сохранении его качества. Энергетическое несоответствие между отдельными элементами холодильной установки, невысокая эффективность охлаждающих систем, устаревшее оборудование компрессорного цеха – недостатки, свидетельствующие о необходимости совершенствования холодильного оборудования всех предприятий. Изыскание новых технологических методов является актуальной народнохозяйственной и научной проблемой.

Список литературы

 

1.Белозеров Г.А. О концепции развития холодильной промышленности России//Холодильная техника. – 2005г. - №9.

2.Большаков С.А. Холодильная техника и технология. - М. 2000г.

3.Головкин Н.А. Холодильная технология пищевых продуктов. – М. 1984г.

4.Горбатов В.М. Справочник по оборудованию предприятий мясной промышленности. – М. 1965г.

5.Житенко П.В. Технология продуктов убоя животных. – М. 1984г.

6.Новиков И.В. Новые подходы к холодильным системам//Холодильная техника. – 2005г. - №7.

7.Полевая А.А. Проектирование холодильных установок//Холодильная техника. – 2005г. - №3.

8.Рогов И.А. Общая технология мяса и мясопродуктов. – М. 2000г.

9.Тихонов Б.С. Совершенствование холодильной техники и технологии. – М. 1992г.

10.Файвишевский М.Л. Малоотходные технологии на мясокомбинатах. – М. 1993г.

Приложение А

 

Таблица 1

Параметры охлаждения различных видов мяса.

Охлаждение, вид мяса	Параметры охлаждающего воздуха		Продолжительность, ч
	температура, ºС	скорость, м/с
Медленное, для всех видов мяса	2	0,16-0,2	26-28
Ускоренное, для всех видов мяса	0	0,3-0,5	20-24
Быстрое:
для говядины	-3…5	1-2	12-16
для свинины	-3…5	1-2	10-13
для баранины и козлятины	-3…5	1-2	6-7

Приложение Б

 

Таблица 2

Параметры двухстадийного охлаждения.

Охлаждение, вид мяса	Стадия	Параметры охлаждающего воздуха		Температура,ºС	Продолжи тельность, ч
		температура, ºС	скорость, м/с
Быстрое:
для говядины	1 2	-4…5  -1…1,5	1-2 0,1-0,2	10 4	10-12 8-10
для свинины	1 2	-5…7 -1…1,5	1-3 0,1-0,2	10 4	6-8 6-8
Сверхбыст рое:
для говядины	1 2	-10…11 -1..1,5	1-2 0,1-0,2	15-18 4	6-7 10-12
для свинины	1 2	-10…15 -1…1,5	1-3 0,1-0,2	18-22 4	4-5 10-15

Приложение В

 

А -А

Рис.1. Камера для охлаждения мяса с непосредственным воздушным душированием:

1—напольный двухходовой воздухоохладитель;

2 — пристенные батареи;

3— душирующий канал с соплами;

4 —осевой вентилятор

Приложение Г

 

Рис. 2. Камера для осаждения мяса с сухим воздухоохладителем и ложным потолком:

а—с постаментным воздухоохладителем: 1— постаментный воздухоохладитель;

2 — вентилятор с электродвигателем: 3 — подвесной путь; 4 — ложный потолок; 5 — охлаждаемая туша; 6 — с потолочными воздухоохладителями; 1 — потолочный воздухоохладитель с вентилятором; 2 — герметичный холодильный агрегат, 3— ложный потолок; 4 — подвесной путь (стрелками показано направление движения воздуха)

Приложение Д

 

Таблица 3

Параметры замораживания различных видов мяса.

Мясо	Темпера тура воздуха в камере,ºС	Продолжительность замораживания, ч
		Однофазный способ		Двухфазный способ
		Естест вен ная циркуляция	Принудите льная циркуляция	Естествен ная циркуляция	Принудительная циркуляция
Говядина	-23	36-44	29-35	29-35	23-28
Свинина	-30	26-32	22-27	21-26	18-22
Баранина	-35	22-27	19-23	18-22	15-18

Приложение Е

 

Рис.3. Схема установки для быстрого замораживания, действующая по принципу опрыскивания жидким азотом:

1—регулирующий клапан;

2 — опрыскивательная головка;

3 — вентилятор;

4— конвейер;

5 — выход продуктов;

6 — отсос газообразного азота;

7 — датчик температуры;

8 — ввод жидкого азота;

9 — загрузка

Приложение Ж

 

Рис. 4. Установка для быстрого замораживания:

1— испаритель;

2 — вентилятор;

3 — замораживаемый продукт;

4 - загрузка

Приложение И

 

Рис. 5. Морозильный аппарат:

а — со спиральным конвейером и одним барабаном для замораживания готовых блюд и кулинарных изделий: 1—грузовой конвейер; 2 —устройство для мойки транспортерной ленты; 3 — гидравлический агрегат: 4 — щит управления; 5 — вентилятор; 6 — охлаждающие батареи; б — линия с мембранными аппаратами ФМБ-2: 1—площадка для обслуживания; 2 — замороженный блок мяса; 3 — тележка; 4 — тельфер; 5 — загрузочный ковш; 6 — питатель; 7—мембранный аппарат

Приложение К

 

Рис, 4 Рис.6. Установка для быстрого замораживания, действующая по принципу погружения в жидкий азот:

1 — подача газообразного азота на сжижение;

2 —вытяжка;

3— варочный котел;

4 —автозаполнитель;

5 — замораживаемый продукт;

6 — трубопровод жидкого азота;

7 — морозильная установка;

8 — замороженный продукт;

9 — упаковочная линия

Приложение Л

 

Рис.7. Агрегат для размораживания мясных блоков А1-ФДВ:

1 — пульт управления;

2 — загрузочный конвейер;

3 — загрузочный шлюз;

4 —рабочая камера;

5 — СВЧ-тракт;

6 — подвод СВЧ-энергии;

7 — разгрузочный шлюз;

8— разгузочный конвейер;

9 — приводная станция;

10 — водяная нагрузка

Приложение М

 

Таблица 4

Нормы усушки парного мяса,%.

Мясо	При охлаждении от 35-37 до 4-0ºС	При замораживании от 35-37 до -8ºС
Говядина
1 категории	1,40	1,58
2 категории	1,57	1,85
тощая	1,89	2,10
Баранина и козлятина
1 категории	1,51	1,76
2 категории	1,57	1,96
тощая	1,78	2,20
Свинина
1 категории	1,30	1,60
2 категории
без шкуры	1,18	1,23
со снятым крупоном	1,15	1,48
обрезная	1,59	1,55
3 категории
без шкуры	0,97	1,13
со снятым крупоном	1,04	1,25

Приложение Н

 

Рис. 8. Роторный морозильный аппарат:

1 - кольцевые коллекторы подачи и отвода хладагента;

2 - щит подпрессовывающего устройства;

3 - морозильные плиты;

4 - лоток;

5 - весы;

6 - подпрессовывающее устройство;

7 - механизм передвижения стола;

8 - загрузочное устройство;

9 - механизм выгрузки замороженных блоков;

10 - конвейер;

11 - привод;

12 - вал ротора;

13 - бандаж ротора

Приложение П

 

Рис.9.Принципиальная (а) и компоновочная (б) схемы безнасосной малоаммиакоемкой холодильной машины – чиллера MYCOM

Приложение Р

 

Рис.10. Кожухотрубный каскадный испаритель – конденсатор