Контроль і вимір температури *

М. Л. Вульф, Агентство з харчових стандартів, Лондон

Вступ

Практика вимірювання і зберігання записів температури в харчовій промисловості не нова, і в певних областях, таких як, наприклад, консервування, застосовується багато років. Проте в охолодженні харчових продуктів вона широко застосовується порівняно недавно, за винятком налаштування апаратури вимірювання температури для холодильників. Основна причина уваги до контролю температури - це можливість харчового отруєння і введення нового законодавства, що стосується контролю температури охолоджених харчових продуктів там, де відхилення температури і можливе зростання патогенних мікроорганізмів можуть породити проблеми. Розвиток Європейського співтовариства призвело до розробки та прийняття узгодженої директиви по санітарії, яка охоплює зміни, зроблені в окремих країнах. У поєднанні з директивами по санітарії виробництва продуктів тваринного походження це ще більше підкреслило важливість управління ризиками. Тому практичне використання контролю температури за останні десять років швидко розвивалося, і такий контроль став складовою систем управління якістю та безпекою.

зміни законодавства

У Великобританії Правила харчової санітарії (поправка) (FoodHygiene (Amendment) Regulations) 1990 р [1] і Акт з безпеки харчових продуктів (Food Safety Act) 1990 р [2] значно змінили процес охолодження. Згідно [1] був впроваджений контроль температури для деяких видів охолоджених продуктів, застосовуваний на всіх етапах процесу охолодження. Додаткові невеликі зміни були зроблені в 1991 р [3]. До теперішнього часу далеко не всі споживачі холодильних установок використовували регулярний контроль (моніторинг) температури, але коли вони почали застосовувати такий контроль, вони усвідомили його гідності і користь для контролю якості.

Акт з безпеки харчових продуктів 1990 р дав уряду додаткові повноваження, що дозволяють видавати закони по багатьом новим областям. Одне із значних змін Акта 1990 р міститься в розділі 21. У ньому описані умови, при яких можлива захист від звинувачень, висунутих на підставі Акту. Захист на основі гарантій по Акту 1984 р була замінена захистом на основі «належної дбайливості». Щоб підтвердити «належну дбайливість», компанії повинні продемонструвати, що вони прийняли всі «розумні запобіжні заходи» і «повністю проявили належну дбайливість». Багато компаній перейшли на поліпшені системи контролю і перевірки з урахуванням існуючого паралельно в прецедентному праві закону про «належної дбайливості».

Директива по санітарії (Hygiene Directive 93 / 43 / EEC) [4] була введена в дію в Великобританії в 1995 р (див. [5]), і в ній основний упор робився на аналіз ризиків за методом НАССР (вказівка ​​4 (3 )), а не давалися розпорядження або докладні вказівки по санітарно-гігієнічним вимогам і методам. Існує загальна вимога, що тимчасові приміщення та обладнання для транспорту має бути в змозі підтримувати харчові продукти при відповідних температурах, а при необхідності конструкція приміщень і обладнання повинна дозволяти контролювати ці температури.

Вимоги Директиви, що стосуються контролю температури, встановлені в документі від 1995 р [6] Крім того, для забезпечення безпеки харчових продуктів і прогнозування зростання мікроорганізмів при різних температурних умовах уряд зміг використовувати математичну модель, що розроблялася протягом п'яти років (MAFFMicromodel). В результаті раніше прийняті вказівки по контролю температури були спрощені.

Законодавство ЄС вже містило вимоги з контролю в сфері харчових продуктів тваринного походження, наприклад, м'яса, м'ясних продуктів, птиці і т. Д. Для реалізації концепції єдиного ринку після січня 1993 р було погоджено близько десятка загальних директив, що стосуються гігієнічного виробництва продуктів тваринного походження - від свіжого м'яса до двостулкових молюсків. Деякі з цих директив були новими, а решта були заново узгоджені на основі директив, які діяли в ЄС. У всіх цих директивах містяться певні вимоги щодо контролю температури. Йде робота по об'єднанню всіх загальних санітарних директив в одну спрощену. Єдина обов'язкова вимога по контролю і реєстрації температури засноване на вказівці ЄС, що вимагає забезпечення холодильників і транспортних засобів для зберігання або транспортування свіжозаморожених харчових продуктів контрольною апаратурою [7]. Ця вимога прийнято також в угоді Європейської економічної комісії ООН, яке спрощує транспортування швидкопсувних харчових продуктів між сусідніми країнами [8] для узгодження вимог ЄС до транспортних засобів третіх країн.

Системи управління ризиками і якістю продукції

Коли компанії стали досліджувати і впроваджувати системи контролю (моніторингу) температури, незабаром стало ясно, що це дозволяє компенсувати капітальні та трудовитрати. Кращий контроль температури сприяє як підвищенню безпеки харчових продуктів, так і поліпшення їх якості, і може дати економічні вигоди за рахунок більш ефективного використання енергії.

Зміни в законодавстві також зажадали впровадження відповідних систем забезпечення безпеки харчових продуктів. Всі харчові виробництва відповідальні за визначення критичних моментів своїх технологічних процесів. В окремих країнах і в світовому співтоваристві прийнято метод НAССР {Hazard Analysis and Critical Control Points, аналіз ризиків по критичним контрольним точкам). При використанні цього методу визначаються ризики і контрольні точки технологічного процесу для управління цими ризиками. Тут важливо, що план НАССР визначається для конкретного продукту і технологічного процесу, а також те, що він повинен постійно контролюватися. Реалізувати НАССР допомагає Директива з гігієни і санітарії, що містить вказівки щодо конкретних напрямків (до 1990 р було опубліковано шість посібників) [9]. Залежно від конкретного продукту і технології контроль температури може бути включений або не включений в план НАССР. Особливої ​​вимоги вести реєстрацію перевірок температури немає, але ці записи можуть виявитися корисними, щоб продемонструвати, що вимоги законодавства виконуються. Важливо, що контроль температури пов'язаний з іншими контрольними точками і є частиною загальної системи НАССР.

Зрозуміло, що НАССР рідко реалізується ізольовано - цей метод поєднується з системами контролю якості для забезпечення випуску на технологічному обладнанні безпечних харчових продуктів однорідної якості. Існує багато систем забезпечення якості, і найбільш широко використовувані з них засновані або на ISO 9000 або на TQM (система загального управління якістю, Total Quality Management). Система ISO 9000 [10] містить два основні стандарти (7509001 і 9002) і різні вказівки. Компанії визнаються відповідними цим стандартам (шляхом акредитації) після їх впровадження. Система TQM в більшій мірі відноситься до культури виробництва, мобілізуючи всіх співробітників організації на досягнення сталості якості і задоволення споживача, а також на постійне вдосконалення виробництва.

Удосконалення технології

Щодо дешеві кошти мікроелектроніки дозволили проводити відносно невеликі пристрої для зберігання великих обсягів інформації. Ці пристрої в даний час широко застосовують в поєднанні з комп'ютеризованими системами управління. За останні кілька років в комп'ютерній технології і техніці зв'язку зроблено величезний крок вперед. Супутникові системи стеження можуть відстежувати стан транспортного засобу і передавати на базу загальну інформацію про його холодильній установці і двигуні. Вітрини також можуть бути оснащені вбудованими системами контролю температури і вологості для забезпечення придатності нерозфасованих продуктів протягом усього терміну зберігання. Таким чином, там, де вимірювання температури є частиною системи забезпечення безпеки та якості, нова технологія допомагає накоплівать і обробляти дані.

Важливість контролю (моніторингу) температури

Вимоги по контролю температури в Англії і Уельсі застосовуються до тих харчових продуктів, в яких велика ймовірність зростання мікроорганізмів або утворення токсинів.

Такі продукти повинні зберігатися при температурі 8 ° С або нижче, однак ця вимога повинна бути реалізовано в поєднанні з іншими умовами, заданими в загальних положеннях з гігієни і санітарії [5].

Очевидно, що якщо можна виключити потрапляння патогенних мікроорганізмів в харчові продукти, то контроль температури необхідний тільки для продовження терміну придатності при зберіганні продукту. Однак так буває рідко, і підхід, прийнятий в системі НАССР, полягає у визначенні температури на кожній стадії обробки продукту, де є ризики, і можливостей їх контролю. Зниження температури не знищує мікроорганізми, а уповільнює їхній ріст, в зв'язку з чим зберігання сировини, проміжних і готових продуктів при низьких температурах грає свою роль в забезпеченні безпеки харчових продуктів. Інші важливі галузі - це відповідна підготовка операторів, запобігання механічного забруднення, застосування відповідної арматури і обладнання, правильні режими очищення та миття, а також боротьба з шкідниками.

Холодильне обладнання створюється для роботи протягом тривалого часу без участі людини, проте впливати на регулювання температури можуть різні події і крім поломок. Важливо контролювати правильну періодичність циклів розмерзання і завантаження продуктів в холодильники, що принципово важливо для їх нормальної роботи і руху в них повітря. Моніторинг температури повітря здатний показати, чи правильно працює і управляється холодильне обладнання, хоча при цьому може виявитися важче визначити температуру продуктів. У деяких випадках моніторинг температури повітря неможливий, і потрібно визначати температуру продуктів або моделі продукту.

Принципи моніторингу температури

вибір системи

В даний час багато різні системи моніторингу температури випускаються серійно - від простого термометра до повністю комп'ютеризованої системи, з'єднаної з локальною системою охолодження або навіть з центральною системою управління. Вибір системи залежить від обсягу інформації, яка необхідна оператору, і вартості одержання цієї інформації. Якщо система моніторингу повинна забезпечити детальну інформацію про роботу системи, з'єднаної з іншими системами регулювання, то очевидно, що потрібно більш досконала і складна система. Для отримання повної картини розподілу температури в системі охолодження вона може містити багато датчиків. Система може містити також датчики для отримання іншої інформації - наприклад, про циклах розморожування, тисках компресора і вентилі, про відкриття дверей і про споживання енергії. Система може бути пов'язана з системою аварійної сигналізації (і навіть телефоном), містити інформацію про запаси і кодах партій товару. З іншого боку, якщо потрібно тільки перевіряти, чи знаходиться температура зберігання продукту в певному діапазоні (критична контрольна точка), то кількість інформації, що збирається можна зменшити.

В опублікованій літературі з моніторингу температури [11, 12,13,14] міститься дуже мало конкретних рекомендацій. Керівництва, опубліковані IFSТ [15], дають інформацію про моніторинг температури повітря і доповнені в керівництві Міністерства охорони здоров'я [16]. Ці Керівництва були пізніше замінені Промисловими нормами і правилами [9]. Практичні рекомендації з моніторингу температури є в додатках до деяких з них (наприклад, до норм і правил роздрібної торгівлі та громадського харчування), але вони не є їх частиною.

Яку температуру контролювати?

При конструюванні системи контролю (моніторингу) і при виборі температури, вимірюваної в системі охолодження, слід враховувати наступне:

  • вибір контрольованих температур (повітря, продуктів або їх моделей) залежить від конкретної системи і того, як вона працює;
  • бажано поміщати датчики в такі місця, де вони не будуть пошкоджені при роботі; якщо показання зчитує оператор, датчики повинні бути доступні;
  • обрані температури повинні повно характеризувати і відображати роботу системи, і, отже, повинні бути побічно пов'язані з температурою продукту.

Контроль (моніторинг) температури повітря

Для відповідного регулювання і як частина НАССР слід контролювати температуру харчових продуктів, однак час зберігання охолоджених продуктів відносно мало, що ускладнює моніторинг їх температури без порушення нормальної комерційної діяльності та необхідності втручання в роботу системи досвідчених операторів. Простіше встановити датчики поза завантажуються продуктів і з'єднати їх з системами зчитування, що дозволяють записувати температури автоматично або вручну.

Системи охолодження переважно працюють шляхом проходження холодного повітря через випарник системи, а потім над завантаженими харчовими продуктами для відводу від них тепла. Рух повітря здійснюється за допомогою вентиляторів або в деяких випадках під дією конвекції, тобто за рахунок більшої щільності холодного повітря в порівнянні з теплим. У разі механічної циркуляції повітря повертається в випарник після проходження над продуктами, причому температура поворотного повітря дорівнює температурі охолоджуваних продуктів або вище її. Місцеві теплові ефекти, наприклад, від освітлення можуть привести до появи гарячих точок або нерівномірного розподілу температури і зробити невелику частину завантаженого продукту тепліше, ніж поворотний повітря. В цілому, зв'язок між температурами повітря і продукту найкраще встановлюється шляхом визначення різниці температур холодного повітря, що виходить з випарника, і більш теплого повітря, що повертається у випарник. Ця різниця є критерієм оцінки роботи холодильної системи і її ефективності для збереження продуктів холодними [13], а також основою моніторингу (контролю) температури повітря. Разом з тим для визначення співвідношення температури повітря і температури продукту необхідно виконати випробування під навантаженням. Випробування під навантаженням включає визначення різниці температур повітря і порівняння їх з температурою продукту протягом достатнього періоду часу, щоб переконатися в тому, що система працює в нормальному режимі.

У закритих системах, таких як холодильники і транспортні засоби, де єдиними причинами зміни режиму є цикли розморожування, відкриття дверей і зміна партій товарів, визначення зв'язку між температурами повітря і продукту простіше. Необхідно визначити найтепліші місця в системі і відстежувати температури продуктів протягом деякого часу, щоб встановити їх зв'язок з температурами повітря.

Робота відкритих систем, таких як прилавки-вітрини, більше залежить від умов навколишнього середовища і розташування. Зміни температури і вологості приміщення, порушення повітряної завіси протягами або рухом покупців може змінити розподіл температур. У цих умовах випробування під навантаженням може виявитися складніше.

Виробники прилавків-вітрин виконують випробування під навантаженням для перевірки ефективності своїх виробів (BS ЕN441-5: 1996 [17]), використовуючи задану навантаження у вигляді стандартизованих блоків гелю (тілози) (BS EN441-4: 1995 [18] в регульованої температурі навколишнього середовища при постійному потоці повітря уздовж передньої поверхні прилавка-вітрини. чи буде випробування під навантаженням, виконане виробником, відрізнятися від випробування під навантаженням на місці експлуатації, залежить від того, наскільки умови і навантаження відповідають реальним умовам р боти прилавка-вітрини. Вплив розташування і навколишнього середовища (протяги, освітлення) повинні перевірятися з використанням різних харчових продуктів.

Альтернативи моніторингу температури повітря

Існують ситуації, в яких моніторинг температури повітря неприйнятний або вимагає модифікації. У закритих прилавках-вітринах (наприклад, використовують холодильне зберігання з конвективним охолодженням) після відкривання дверей для відновлення температури повітря потрібно чимало часу [19]. Тому періодичне зчитування температури повітря мало б мало сенсу і не було б пов'язано з температурами зберігаються продуктів. У такому випадку було б краще контролювати пробу продукту або її модель (еквівалент). Тепловий потік проби робить її менш чутливою до швидких змін температури повітря. Можна також підібрати модель харчового продукту (імітатор), що володіє подібним коефіцієнтом теплопередачі або подібною температуропроводностью з контрольованим харчовим продуктом [20]. Використання такого моніторингу було важливо, наприклад, там, де охолодження відбувається за рахунок теплопровідності, як у випадку охолоджуючого столу, використовуваного при роздачі в громадському харчуванні, або там, де швидкість повітряних потоків мала (прилавки з подачею самопливом).

Навіть там, де система примусово охолоджується повітрям, але зміни температури повітря високі - наприклад, в невеликих автомобілях для доставки і холодильниках вітрин (прилавків), результати контролю температури повітря інтерпретувати складно. Збільшуючи час відгуку або «демпфіруем» датчик або вимірювальну систему, можна відстежувати напрям зміни температури повітря, усуваючи короткочасні зміни. «Демпфування» може бути досягнуто шляхом збільшення теплового потоку через датчик або за допомогою електроніки за рахунок зміни електронної схеми зчитування.

Реалізація моніторингу (контролю) температури

Холодильне зберігання Малі холодильні камери

Малі холодильні камери складаються з ізольованою камери, в залежності від розмірів охолоджувальної одним або декількома охолоджуючими вентиляторами. Розташування охолоджувальних пристроїв в камері буває різним, але зазвичай їх розташовують під стелею (рис. 5.1). Циркуляція повітря повинна бути такою, щоб забезпечити відповідний розподіл холоду в камері і виключити будь-які гарячі точки або виникнення повітряних шарів. У більшості випадків відновлення температури після відкривання дверей або розморожування (відтавання) відбувається швидко, що робить температуру повітря найбільш зручним контрольованим параметром. Збереження холодного повітря може бути додатково покращено шляхом використання у двері лаштунки з пластмасових смуг або повітряної завіси, що зводить до мінімуму доступ теплого повітря при відкриванні дверей.

Кількість датчиків, що використовуються для контролю температури повітря в холодильній камері, залежить від її розміру і кількості охолоджувальних установок. У табл. 5.1 зазначено мінімальну кількість датчиків в залежності від обсягу камери, причому при обсязі камери менш 500 м3 можна використовувати для контролю температури повітря один датчик. Його розташовують так, що він контролює найвищу температуруЦиркуляція повітря в холодильній камері

Мал. 5.1. Циркуляція повітря в холодильній камері

Таблиця 5.1. Kолічество датчиків, рекомендований для холодильної камери

Обсяг камери, м3, більш

Кількість

датчиків

5002
5 0003
20 0004
50 0005
85 0006

повітря і, отже, найтепліші продукти в камері. Розташування в камері найтеплішого місця залежить від її конструкції, особливо від місця розташування холодильної установки.

На рис. 5.2 представлена ​​температура повітря протягом 24 ч роботи великий холодильної камери. Графік дозволяє порівняти зміни температури при найбільш активних переміщеннях охолоджених продуктів днем, ввечері і вранці, в період менш активною завантаження.

В цьому випадку відмінності між показаннями настінних датчиків і температурою поворотного повітря дуже малі і можуть залежати від розташування датчиків в камері. Для холодильних камер об'ємом менш 500 м3 можна використовувати один датчик, поміщений на шляху поворотного повітря холодильної установки. У замкнутій системі (такий, як камера з належним розподілом повітря), температурні показання для поворотного повітря приблизно дорівнюють середній температурі завантаженого продукту. Якщо хорошого розподілу повітря немає, може виявитися кращим помістити один датчик в точку з найбільш високою температурою повітря. Ця точка може знаходитися в наступних місцях:

  • на максимальній висоті завантажених продуктів, в максимальному видаленні від холодильної установки;
  • на висоті приблизно дві третини висоти камери, далеко від дверей і прямого руху повітря від холодильної установки;
  • на висоті два метри від підлоги, безпосередньо навпроти холодильної установки.Запис контролю температури повітря великий холодильної камери (40 ТОВ м3)

Мал. 5.2. Запис контролю температури повітря великий холодильної камери (40 ТОВ м3)

Якщо охолоджувальний пристрій розміщено над дверима, розрідження, що створюється вентилятором, може збільшити кількість всмоктуваного в камеру повітря при відкриванні дверей. Тому контроль температури поворотного повітря (вихідного вентиляційного струменя) в цьому випадку найчастіше неприйнятний. Для великих камер (сховищ) для визначення температур в різних частинах камери можуть використовуватися різні датчики. Крім того, розміщення додаткових датчиків на виході повітря та воздухозаборниках однієї або декількох холодильних установок дає додаткову інформацію про роботу холодильної системи.

Шафи-холодильники

Шафи-холодильники - це автономні установки невеликого розміру з однією або двома дверима. Ці шафи можуть охолоджуватися холодним повітрям за допомогою вентиляторів або за рахунок природної циркуляції від вбудованого воздухоохладителя або охолоджувальної плити (рис. 5.3, а, б і в). Як зазначалося вище, контроль температури повітря для холодильних систем цього типу не настільки придатний, як для малих холодильних камер.

Холодильні шафи з вентиляторами відносно швидко відновлюють температуру після відкривання дверей, але часте відкривання дверей особливо в періоди активного використання роблять складної інтерпретацію будь-яких свідчень температури. Контроль (моніторинг) температури повітря може бути більш осмисленим, якщо використовується демпфірованного датчик з інтервалом близько 15 хв, розташований на шляху поворотного повітря (рис. 5.3, а). Демпфіровать датчик можна за допомогою металевої або пластмасової оболонки, а також розміщуючи датчик у воду, масло або гліцерин. На рис. 5.4 показаний ефект демпфірування датчика шляхом приміщенняШафи-холодильники: а) холодильник з примусовою циркуляцією повітря; б) холодильник з холодильним агрегатом; в) холодильник з охолоджуваними плитами

Мал. 5.3. Шафи-холодильники: а) холодильник з примусовою циркуляцією повітря; б) холодильник з холодильним агрегатом; в) холодильник з охолоджуваними плитамиЕфект демпфірування датчика температури повітря

Мал. 5.4. Ефект демпфірування датчика температури повітря

його в центр пластмасовою ванночки, при цьому свідчення порівнюються з температурою повітря після відкривання дверей.

Оскільки шафи-холодильники, охолоджувані за допомогою охолоджуваних плит (панелей) або холодильного агрегату, мають слабку циркуляцію повітря і тривалі періоди відновлення після відкривання дверей, більш правильно контролювати і температуру, використовуючи температуру продуктів або, що ще краще, температуру модельних продуктів.

Оскільки харчові продукти мікробіологічно нестабільні, контроль температури продуктів вимагає використання різних продуктів кожен день і може вести до втрат. Постійна установка датчика вимагає наявності стабільної моделі харчового продукту. При виборі моделі продукту важливо, щоб він поводився подібно контрольованому продукту і був стійкий до різних умов роботи. Рекомендується визначити коефіцієнт теплопровідності конкретної упаковки або порції продукту і підібрати модель з відповідними характеристиками, або підібрати модель, відповідну продукту за коефіцієнтом температуропровідності [20]. У літературі є значення коефіцієнтів теплопровідності для різних продуктів і розмірів упаковок, а також коефіцієнти температуропровідності ряду пластмасових матеріалів [20]. Щоб переконатися в тому, що датчик, поміщений в модель, функціонує нормально і дає правильні свідчення, а також в тому, що модель поводиться нормально, необхідно проводити регулярні перевірки системи з моделлю харчового продукту.

холодильний транспорт

Завантаження охолоджених продуктів виконується в різні транспортні засоби - від великих 40-футових (12 м) автомобілів великої вантажопідйомності з автономними холодильними агрегатами, до автомобілів малої вантажопідйомності, в яких температура попередньо охолоджених продуктів підтримується тільки за рахунок ізотермічних контейнерів. Так як конструкція більшості холодильних установок розрахована на підтримку температури, а не на охолодження вантажу, необхідно попереднє його охолодження до відповідної температури.

Транспорт з регульованою температурою

Автономна холодильна установка, зазвичай отримує енергію від дизеля (часто з додатковим електродвигуном), забезпечує в холодильній камері циркуляцію холодного повітря від випарника, що знаходиться в передній частині автомобіля. Найчастіше в автопарках, зайнятих перевезенням різних вантажів, використовують транспорт з рухомими перегородками, що уможливлює одночасне перевезення заморожених і охолоджених продуктів при різній температурі. Кожен відсік (камера) при цьому оснащений власним випарником, який може регулювати температуру незалежно.

Холодне повітря розподіляється в різних транспортних засобах різними способами, але в більшості випадків холодне повітря виходить зверху воздухоохладителя поруч з дахом і повертається через підставу в передню частину автомобіля в заборник поворотного повітря (рис. 5.5). Правильна завантаження і розташування в автомобілі частин вантажу на відповідній відстані принципово важливо для забезпечення правильного розподілу холодного повітря в камері. Якщо потрібні відстані відсутні, циркуляція може бути утруднена, і можуть виникнути гарячі точки. Максимальна довжина і ширина транспортних засобів задається правилами, і тому вільний простір для вантажу в ізотермічної камері створює додаткові обмеження для досягнення правильної завантаження. існуєКонтроль температури повітря в транспорті з регульованою температурою

Мал. 5.5. Контроль температури повітря в транспорті з регульованою температурою

транспорт, що охолоджується безпосереднім випаровуванням рідкого азоту з резервуара на транспортному засобі. Перевага таких транспортних засобів в тому, що вони працюють значно тихіше, ніж транспорт з механічним охолодженням, а регулювання температури в них може бути краще. Однак при транспортуванні необхідна відповідна подача рідкого азоту, що може обмежити дальність і кількість зупинок такого транспорту.

Через необхідність зчитування показань температури і використання на авторефрижераторах протягом багатьох років одноканальних самописців датчик поміщали так, щоб вимірювати температуру поворотного повітря. Цей поворотний повітря характеризує середню температуру вантажу за умови хорошого доступу повітря до всіх його частин. Мале коло обігу повітря може привести до більш низьких температур поворотного повітря.

Довгі рефрижератори (особливо без розподілу холодного повітря по воздуховодам у стелі камери) рекомендується обладнати другим датчиком, розташованим ближче до задньої частини машини (див. Рис. 5.5). Додавання другого датчика недостатньо, щоб дати повну і точну картину розподілу температури в камері, але вимірюючи температуру виходить з випарника холодного повітря за допомогою цього датчика, можна отримати більш повну картину циркуляції холодного повітря в камері. Другий датчик служить для контролю роботи вимірювальної системи і ускладнює фальсифікацію. За допомогою цього датчика можна переконатися, що випарник і вентилятор функціонують нормально, а холодне повітря досягає задньої частини рефрижератора. Цей датчик дає базову температуру для вимірювання температури поворотного повітря і спрощує фіксацію моментів відключення охолоджуючої установки або додавання недостатньо охолодженого вантажу. Крім того, за допомогою цього датчика легше запобігти заморожування частини вантажу. Порівняння різниці температур заднього датчика і датчика зворотного повітря з нормальною різницею може також виявити погане розподіл повітря в камері.

Частота запису для електронних пристроїв залежить від тривалості рейсу. Максимальна рекомендована інтервал для рейсів тривалістю до 8 ч складає 15 хв. Для більш тривалих рейсів можуть використовуватися більш тривалі інтервали. Може знадобитися й інша інформація, наприклад, про циклах оттайкі, відкриванні дверей і дані про вантаж. Важливо, щоб водій знав про виникнення будь-яких проблем, пов'язаних з температурою вантажу. Температурні показники часто видно водієві в дзеркалі заднього виду, і в деяких випадках показання присутній у вигляді дзеркального зображення. Очевидно, що увага водія повинно бути повністю направлено на дорогу, і краще, щоб була встановлена ​​спеціальна система сигналізації, що попереджає водія про різні порушення.

На рис. 5.6, а, ілюструє моніторинг температури всередині транспортного засобу, обладнаному двома датчиками, видно ефект відкривання дверей. Рис 5.6, б показує, як обережно слід інтерпретувати записи температури повітря. Система працює нормально до завантаження камери. З цього моменту датчик зворотного повітря дає прийнятні показання, але трохи більш тривалі цикли. При цьому датчик в задній частині камери індукує підйом температури, який вказує на те, що вантаж обмежує рух потоку холодного повітря. Це викликає рух холодного повітря від випарника по малому колу і, отже, більш триваліМоніторинг температури всередині транспортного засобу: а) запис нормальної

Мал. 5.6. Моніторинг температури всередині транспортного засобу: а) запис нормальної

температури повітря; б) запис температури повітря в погано завантаженому рефрижераторі з охолодженим харчовим продуктом (публікується з дозволу Cold Chain Instruments)

цикли включення термореле. Відразу після перестановки вантажу водієм для відновлення потоку повітря в задню частину камери температура падає. Це проблема не була б очевидна при наявності тільки датчика в потоці поворотного повітря.

Моніторинг в автомобілях з рухомими перегородками вимагає більше датчиків, щоб забезпечити запис температури в кожному відсіку. Цього можна домогтися декількома способами. Найпростіший - це контролювати приплив повітря кожної холодильної установки. Інший варіант - це кріплення більшої кількості датчиків на даху камери, щоб зробити можливим контроль температур в відсіках, незалежно від положення перегородки, додатково до вимірювання температури поворотного повітря. Іншим рішенням є використання невеликих реєстраторів температури, положення яких можна змінювати з урахуванням розташування перегородок.

У рефрижераторах, охолоджуваних рідким азотом, датчики повинні бути встановлені так, щоб визначати будь-які градієнти температури, що виникають в камері. Примусова циркуляція повітря повинна виключати градієнти. Якщо вентилятори не використовуються, датчики повинні розміщуватися над вантажем і під ним.

Невеликі кошти доставки

Багато невеликі автомобілі, що перевозять охолоджені харчові продукти, обладнані холодильними установками, що працюють від двигуна автомобіля або трансмісії. Це означає, що охолодження неможливо, коли автомобіль не рухається. Досягнення холодильної техніки зробили можливим переобладнання автомобілів об'ємом менш 3 м3 ефективними холодильними установками, що працюють від акумулятора автомобіля.

Якість регулювання температури залежить від кількості і тривалості відкриттів дверей при підготовці і доставці замовлень. Типова система доставки в центрі міста може вести до того, що двері відкриті 40% робочого часу, що може зробити регулювання температури дуже складним, а також зробити неприйнятним використання контролю температури повітря. Зміцнення над дверима лаштунки з пластмасових смужок може допомогти зменшити надходження всередину теплого повітря при відкритих дверях. Проте інформація може бути отримана, якщо датчики температури повітря демпфовані шляхом підвішування їх в пляшечках з рідиною типу масла або гліцерину. Великий розкид в записах температури при цьому усувається, і відстежується напрямок зміни загальної температури в камері. Приклад використання цього способу контролю показаний на рис. 5.7.

В автомобілях з евтектичними акумуляційної плитами (типу «зеротор») або боксами з термоізоляцією для перевезення продуктів зазвичай для контролю температури в рейсі використовують модель харчового продукту або реальний продукт. Розміщення датчика при цьому має якомога краще відображати стан вантажу. Значення температури може зчитувати людина, але можна також підключити датчики до самописця або реєструючої системи.Запис температури повітря в невеликому автомобілі для доставки продуктів

Мал. 5.7. Запис температури повітря в невеликому автомобілі для доставки продуктів

Прилавки-вітрини

Охолоджені продукти в основному викладають у відкритих вітринах. У деяких випадках використовують закриті прилавки-вітрини; з точки зору моніторингу їх можна розглядати як шафи для холодильного зберігання (див. вище розділ «Шафи-холодильники»). Відкриті вітрини можна розділити на дві основні групи - багатоповерхові відкриті вітрини (типу «multi-deck») і вітрини для самообслуговування.

багатоповерхові вітрини

Вентилятор втягує повітря від передньої решітки вітрини і, проходячи через випарник, охолоджується. Для охолодження продуктів холодне повітря виходить в задній частині полиць і з верхньої решітки для утворення повітряної завіси перед полками (рис. 5.8, а). У конструюванні вітрин зроблений ряд удосконалень, серед яких - зниження теплопритоку від внутрішнього освітлення і стабілізація повітряної завіси за рахунок поліпшеної конструкції або додати другу завіси. Простота контролю температури в багатоповерхових вітринах визначається їх конструкцією і роботою. В принципі, показником ефективності вітрини служить різниця температур повітря, що повертається з полиць, і повітря, що надходить на полиці. Розміщення датчиків або зчитування температури проводиться вгорі решітки повітряної завіси (вихід повітря) і нижньої решітки поворотного повітря (поворотний повітря) (рис. 5.8, а).

Якщо типову картину змін температури можна пов'язати з температурою продукту на полицях, то моніторинг (контроль) температури повітря можна використовувати в повсякденній роботі. Якщо на зміну температури повітря впливають і інші фактори (наприклад, надмірне поглинання інфрачервоного випромінювання) або встановити зв'язок між температурами повітря і продукту неможливо, може виявитися необхідним вимірювати температуру продукту або його моделі.

На рис. 5.9 показані два варіанти змін температури повітря. На рис. 5.9, а видно регулярні циклічні зміни температури повітря, а на рис. 5.9, б температура значно більш стабільна (за винятком часу циклу відтавання). В обох випадках визначення зв'язку між діапазоном змін температури повітря і найвищими температурами продукту уможливлює ефективний моніторинг температури повітря.

Вітрини для самообслуговування

У цій групі багато різних вітрин для викладки м'яса, риби, делікатесів, кондитерських виробів, тістечок, сирів і готових до вживання продуктів. У багатьох випадках продукт охолоджується холодним повітрям від холодильної установки, але іноді, особливо в громадському харчуванні, харчовий продукт охолоджується за рахунок контакту з охолоджуючої плитою (холодним столом), відсіком або подрібненим льодом. Вплив інфрачервоного випромінювання від освітлення або сонячного світла може бути більш вираженим в разі вітрин самообслуговування і суттєво впливати на температуру харчових продуктів.Моніторинг температури повітря в вітринах для роздрібної торгівлі: а) багатоповерхова вітрина; б) вітрина для роздачі

Мал. 5.8. Моніторинг температури повітря в вітринах для роздрібної торгівлі: а) багатоповерхова вітрина; б) вітрина для роздачі

На рис. 5.8, б показана типова вітрина самообслуговування для роздрібного продажу делікатесних продуктів з подачею холодного повітря вентилятором. Повітря із задньої решітки подається до продукту і повертається через передню решітку. У разі вітрин з подачею самопливом, де повітря надходить в задню решітку і виходить у нижній полиці, решітка для поворотного повітря відсутній. Швидкості повітря в вітринах самообслуговування малі для зменшення зневоднення продуктів у вітрині; це ще більш ускладнює вимір температури повітря. Положення датчиків або місця вимірювання вручну температури повітря також показані на рис. 5.8, б. Для ведення повсякденних вимірювань температури повітря необхідно, щоб між температурами продукту і повітря було встановлено зв'язок.Записи моніторингу температури для двох різних вітрин (публікується з дозволу Брістольського університету)

Мал. 5.9. Записи моніторингу температури для двох різних вітрин (публікується з дозволу Брістольського університету)

У багатьох випадках простіше контролювати температуру вітрини по температурі продуктів або їх моделей. Температура в передній частині вітрини зазвичай характеризує найтепліші місця і, отже, найтепліші продукти у вітрині. Моніторинг температури повітря не годиться для вітрин, охолоджуваних за рахунок теплопровідності (у відсіках або при охолодженні подрібненим льодом). В цьому випадку слід вести прямі вимірювання температури продуктів, для яких, як і для всіх вимірювань подібного роду, необхідно використати чисту добре дезінфікувати зонд.

Додати коментар

Вашу адресу електронної пошти не буде опублікований. Обов'язкові поля позначені *