Зберігання та транспортування охолоджених продуктів

Зберігання та транспортування охолоджених продуктів

Р. Д. Хіп, Кембридж Холодильні технології

Вступ

Охолоджені продукти - це продукти, які охолоджені до температури більш високою, ніж їх точка замерзання і тому щоб уникнути втрати якості повинні зберігатися при цій температурі. У більшості випадків такі продукти при заморожуванні втрачають свою цінність, а в деяких випадках процесом заморожування можуть бути повністю зіпсовані. Однак з точки зору заморожування асортимент охолоджених продуктів, який може бути підданий цій процедурі, досить широкий. У цьому розділі ми розглянемо свіжі фрукти і овочі (як тропічні, так і зростаючі в середніх широтах), всі види м'яса, рибу і молочні продукти, а також готові страви [6].

Абсолютно ясно, що холодильна обробка - важлива частина виробництва, зберігання і постачання охолоджених продуктів, однак слід врахувати, що для заморожування продуктів потрібна велика кількість різноманітного холодильного обладнання. Розглянемо для прикладу роботу підприємства з постачання попередньо приготованих і охолоджених напівфабрикатів. Сировина, що надходить з різних країн, охолоджується в холодильних камерах і перевозиться в усі кінці світу з використанням високотехнологічних рефрижераторних транспортних систем. Далі вони надходять в портові склади-холодильники і потім на автомобілях-рефрижераторах перевозяться на оптові склади, звідки вже або безпосередньо, або через посередників відправляються до споживача. Цей процес відображений на схемі, наведеній на рис. 4.1.

Як ми бачимо, перед використанням продукту його якість забезпечується в складах-холодильниках. Деякі вихідні продукти можуть бути заморожені більш глибоко, ніж охолоджені продукти, і тому для дефростації вони вимагають спеціального обладнання. Якщо розглянути процедуру охолодження, то продукти спочатку охолоджуються повітряним способом (або, в окремих випадках, контактним способом) і потім перед продажем їх зберігають в холодильній камері, або в рефрижераторному транспорті, після чого містять в холодильних камерах зберігання або холодильних вітринах. Відходи, отримані при переробці основної сировини, також можуть бути заморожені. Головна вимога в холодильній промисловості - це надійність холодильного обладнання та дотримання технологічного циклу. Охолодження продуктів - це фактично завжди забуваємо споживачем частина технологічного ланцюжка приготування охолодженої продукції, однак саме вона дає гарантії якості та свіжості продукту.

Сам процес охолодження продуктів далеко не новий. Вже тисячоліття в цих цілях використовуються природний лід і охолодження випаровуванням, але лише порівняно недавно для зберігання харчових продуктів при низьких температурах стало використовуватися механічне охолодження. Фактично зберігання яблук в низькотемпературних сховищах в США веде свій початок з 1870 р [15]. Рефрижераторний транспорт з охолодженим (не морожене) м'ясом пов'язав США і Великобританію близько 1875 р, а початок транспортних трансокеанських перевезень охолоджених продуктів між Австралією, країнами Азії та Європою датується 1895 р [9]. К1901 р Англія імпортувала понад 160 ТОВ тонн охолодженої яловичини щорічно.

Принципи роботи холодильного обладнання

Основні принципи охолодження за допомогою компресії водяної пари були відкриті в XIX столітті, і цей принцип охолодження майже без змін дійшов до наших днів. Він дуже простий, так як холодильна система має всього чотири пов'язаних між собою елемента (рис. 4.2). Холодоагент в пароподібному стані стискається до великого тиску і, отже, до високої температури. Перегріта пара охолоджується і зріджується в конденсаторі, вступаючи далі через дросель в зону низького тиску, де конденсується в рідину, яка може використовуватися для відводу тепла з камер зберігання або охолоджувальної зони, а це тепло в випарнику сприяє випаровуваннюОсновний контур системи охолодження з компресією пари

Мал. 4.2. Основний контур системи охолодження з компресією пари

охолодженої рідини при низькому тиску. Для завершення циклу охолоджений пар подається в компресор.

Отже, компресор, конденсатор, дросель і випарник - це основні елементи холодильного агрегату компресійного типу. Теплота, що відводиться в процесі випаровування, як і теплота, відведена із зони охолодження, плюс теплової еквівалент енергії, витраченої на стиск хладагента, повинні бути компенсовані в конденсаторі. Це означає, що будь-який холодильне обладнання повинно компенсувати якусь частину теплоти, яка тим більше, чим більша кількість теплоти забирається з продукту або охолоджуваного приміщення. Енергія, споживана холодильним обладнанням компресійного типу, залежить перш за все від конструкції обладнання, але в загальному випадку вона залежить від різниці температур між конденсатором і випарником. Чим більше ця різниця, тим більше енергії потрібно компресора для виконання свого завдання, і чим більше ця різниця температур, тим менше холодопродуктивність холодильної установки.

Теоретичний аналіз холодильних циклів і повний опис деталей моно знайти в численних інструкціях по холодильних установок [1,7,11] і виходить за рамки даної книги. Проте, ми дамо загальний огляд принципів холодильних систем, який може бути корисний для всіх, хто використовує холодильне обладнання.

Питання безпеки і якості продукції

Поняття безпеки харчових продуктів безпосередньо пов'язано з діяльністю патогенних організмів і токсинів. Їжа, зрозуміло, не повинна завдавати шкоди споживачеві, викликаючи захворювання або отруюючи його. Якість харчового продукту - це його харчова цінність і смакові відчуття, характер текстури і зовнішній вигляд безпечного харчового продукту. В ідеалі питання безпеки продуктів харчування - це предмет законодавства, де якість продукції - категорія, яка визначається ринком.

Для охолоджених харчових продуктів питання безпеки і якості можуть перетинатися, а можуть і не перетинатися. Для свіжих овочів і фруктів наявність мікроорганізмів і бруду може привести до того, що продукти стануть не тільки несмачними, але можуть призвести до виникнення ризику для здоров'я. Для багатьох видів готової продукції (включаючи м'ясні напівфабрикати) зростання кількості патогенних мікроорганізмів, які продукують токсини, у великій мірі залежить від температури і часу. Це призводить до псування продукту, який на вигляд і смак може виглядати задовільно. Для деяких молочних продуктів розвиток патогенних мікроорганізмів може впливати як на смакові якості, так і на вигляд продукту. У будь-якому випадку якість і безпеку продукту харчування грунтується на зберіганні продукту при якомога нижчій температурі, щоб виключити можливість росту мікроорганізмів, потенційно можуть призвести до псування продукту. Цей принцип проходить через весь технологічний ланцюжок приготування охолоджених харчових продуктів (див. Рис. 4.1).

Холодоагенти і навколишнє середовище

До початку 1990-х рр. питання вибору холодоагенту для холодильних установок мало турбує споживача. На жаль, як з'ясувалося в даний час, хімічні сполуки, які використовуються в якості холодоагенту в холодильних установках, при їх випуску в атмосферу виявилися здатними привести до небажаних і непередбачуваних ефектів.

Скорочення озонового шару і глобальне потепління - ось дві різних екологічних проблеми, з якими людство зіткнулося сьогодні. Озоновий шар, який захищає поверхню нашої планети від надмірних доз ультрафіолетової радіації, може бути пошкоджений стійкими сполуками хлору і брому. Ці сполуки - CFC (chlorofluorocarbon - хлор-фтор-вуглець) і HCFC (hydrochlorofluorocarbon - водень-хлор-фтор-вуглець) - містяться в хладагентах, в зв'язку з чим останні сприяють руйнуванню озону в стратосфері і глобального потепління клімату.

Глобальне потепління - це природний феномен, викликаний в основному відображенням сонячних променів від містяться в атмосфері вуглекислого газу і водяної пари. Страхи в зв'язку з надмірним глобальною зміною клімату асоціюються в основному з великим випуском в атмосферу вуглекислоти. Причину цього вбачають у великих викидах диму в атмосферу, що в основному відбувається при роботі електростанцій на твердому паливі і по ряду інших причин. Є і більш шкідливі для екології гази, але, на щастя, їх концентрація набагато меншою. Це в першу чергу гази класу HFC (водень-фтор-вуглець), що викликають «парниковий ефект».

Завдяки Монреальського Протоколу [2] виробники всього світу з 1990 р припинили випуск озоноруйнуючих сполук на основі CFC-з'єднань і замінили їх на менш екологічно шкідливі HСFС-з'єднання. Останні, як видно, будуть основними холодоагентами і в 2010-2020 рр., Так як для більшості випадків поки не знайдено більш підходящих з'єднань. У Європі застосування обладнання, в якому використовується хлор-фтор-вуглець, буде зупинено, а поставки нового обладнання на основі водень-хлор-фтор-вуглецю будуть заборонені (проте під час підготовки цієї книги ці обмеження поки не вступили в силу). Ці речовини наносять два удари по виробникам і споживачам холодильних установок. По-перше, будь-яка зміна технології коштує грошей і може привести як до зростання експлуатаційних витрат, так і вартості переобладнання. По-друге, заміна в майбутньому екологічно брудних хлор-фтор-вуглеців на більш безпечні в екологічному відношенні аміак і пропан в глобальних масштабах призведе до подорожчання устаткування і витрат на перепідготовку обслуговуючого персоналу. В якості альтернативи розроблені водень-фтор-вуглець, які не завдають шкоди озоновому шару, але, як з'ясували деякі екологи, вони можуть сприяти посиленню «парникового ефекту», в зв'язку з чим вони потрапили в список речовин, заборонених за Кіотським Протоколом.

Всі ці міркування повинен враховувати потенційний покупець холодильного обладнання. Незнання цих речей може призвести до того, що придбане за чималі гроші обладнання доведеться серйозно модернізувати ще задовго до того, як закінчиться його реальний ресурс. Також незнання подібних фактів може призвести до фінансових втрат, так само як і втрат часу і обладнання. Скорочення застосування СТС- і HСFС -З'єднання як герметизирующих пен в холодильних шафах і сховищах докладно описано в літературі, але поки що не знайшло широкого поширення.

З урахуванням глобального потепління, скорочення енергоспоживання і його ефективністю можна зробити наступний висновок. Нові холодоагенти можуть мати більш низьку ефективність, і, як наслідок, вимагати підвищеної витрати енергії, але цілком імовірно, що прийдешні екологічні обмеження можуть торкнутися і скорочення енергоспоживання. Потенційний споживач холодильного обладнання вже найближчим часом опиниться перед дилемою нелегкого вибору - зіткнутися з жорсткістю вимог до витоку холодоагенту, з вимогами забезпечити ефективне використання обладнання і вимогами використовувати тільки відповідним чином підготовлений персонал. Більш докладно про це див. [14].

Охолоджені продукти і заморожування

Головна вигода від зберігання продуктів в охолодженому стані складається в збільшенні термінів зберігання шляхом зменшення можливості псування продукту мікроорганізмами. Охолодження, та це повинно бути підкреслено, не може поліпшити якість дефектного продукту, не може зупинити процес псування - воно лише уповільнює його (див. Глави 7,9,10).

Для міжнародних транспортних наземних перевезень охолоджених продуктів в Торговому угоді з міжнародних перевезень швидкопсувних продуктів і по спеціальному обладнанню, використовуваному в цих перевезеннях {\ JNECE) [15] перераховані багато вимог. Харчові продукти належним чином класифіковані, і для них в Угоді обумовлена ​​максимальна температура зберігання:

  • тельбухи - + 3 ° С;
  • масло - + 6 ° С;
  • дичину - + 4 ° С;
  • молоко для безпосереднього вживання - + 4 ° С;
  • молоко для подальшої переробки - + 6 ° С;
  • йогурти, кефіри, вершки, свіжий сир - + 4 ° С;
  • риба, молюски, ракоподібні - 0 ° С (в крижаній крихті);
  • нестабілізовані м'ясопродукти - + 6 ° С;
  • м'ясо (НЕ тельбухи) - + 7 ° С;
  • птах, кролики - + 4 ° С.

У цей список не включені приготовані рослинні страви з соусами або без них, а також свіжі фрукти і овочі.

Існує два абсолютно різних холодильних методу для охолоджених продуктів - процес охолодження сам по собі, при якому харчові продукти охолоджуються (від температури навколишнього середовища, наприклад, 30 ° С, або від температури приготування - понад 70 ° С), або зберігання в охолодженому вигляді при жорстко контрольованій температурі (від -1,5 ° С до + 15 ° С) в залежності від виду продуктів. Система охолодження або холодильні камери можуть сильно відрізнятися один від одного як за конструкцією, так і за характеристиками. Слід зауважити, що хоча деяке обладнання для охолодження може використовуватися в якості холодильника, самі холодильні камери призначені не для охолодження продуктів, а тільки для підтримки необхідної температури. Транспортні рефрижератори - це особливий випадок зберігання продуктів, так як холодильне обладнання цих рефрижераторів, як правило, не розраховане на швидке охолодження продукту.

охолодження

Швидкість, з якою буде охолоджений продукт, залежить від багатьох чинників. Розмір і форма контейнерів може мати значення для інтенсивності теплообміну з охолоджуючим повітрям (або в деяких випадках - з водою). Температура і швидкість повітря також впливають на процес охолодження. Маса факторів: упаковка, маса, щільність, вміст води, теплоємність, теплопровідність, прихований зміст тепла, початкова температура - все це і разом, і окремо впливає на швидкість охолодження.

У випадку з неупаковані продукцією фактори, що сприяють швидкому охолодженню, ведуть і до швидкої втрати вологості, так що може здатися, що кращий спосіб - це повільне охолодження. Насправді це не так. Збільшення часу на охолодження збільшує і час, в ході якого продукт втрачає вологу. Більш швидке охолодження можливо в разі тонкої упаковки, великій швидкості охолоджуючого потоку повітря і з найбільш низькою температурою повітря, проте це все веде до збільшення експлуатаційних витрат, і тому обладнання розробляється як певний компроміс для отримання найбільш прийнятною загальної технологічної системи. Це означає, що для різних технологічних операцій є різне обладнання, і в залежності від планованої операції можна вибрати найбільш відповідне їй обладнання.

Холодильне обладнання

Системи охолодження

Для більшості видів готових харчових продуктів використовуються холодильні камери або тунелі з повітряним охолодженням. Для деяких овочів застосовується занурення в воду (гідроохлажденіе), а для свіжих, покритих листям продуктів може використовуватися вакуумне охолодження. Для деяких продуктів з відносно великими термінами зберігання процес охолодження може бути проведений в холодильних камерах, проте часто процес охолодження прискорюється спеціальними заходами щодо забезпечення циркуляції повітря. Будь-яка з цих схем має бути детально продумана.

Холодильні камери з повітряним охолодженням (з циркуляцією повітря)

Холодильні камери з циркуляцією повітря засновані на охолодженні продукту холодним повітрям, що обдуває продукт з великою швидкістю. Для підприємств з постачання напівфабрикатів і охолоджених продуктів і схожих з ними існують спеціальні довідники (типу англійських DHSS), де рекомендується використовувати обладнання, яке повинно забезпечувати охолодження продуктів завтовшки до 50 мм з 70 0С до температури в центрі продукту в 3 ° С або нижче НЕ більш ніж за 90 хв. Це вимагає швидкості руху повітря близько 4 м / с і температури повітря близько -4 ° С.

Є також невеликі холодильні шафи, здатні обробляти партії до 30 кг для створення резервних запасів продуктів, а також для навчання кадрів та ведення досліджень. Розроблено також великі моделі з ємністю до чверті тонни, призначені для використання візків або лотків. Типова візок для такої системи має номінальну місткість в 45 кг і зазвичай забезпечена 20 лотками для продуктів. Випарник і вентилятор знаходяться, як правило, у внутрішньої стінки камери, а компресор і конденсатор можуть бути розташовані над камерою (на або поза нею) - в залежності від того, припустимо чи ні в приміщенні відповідний рівень шуму від компресора. Температурний контроль повинен забезпечувати зберігання продукту при температурі 0-3 ° С або може використовувати цикл охолодження, що базується на необхідному контролі температури охолоджуючого повітря, на температурному контролі проб продукту або на використанні звичайного таймера. В кінці циклу охолодження цикл відтавання видаляє з випарника утворився лід і іній. Потужність, споживана установкою для охолодження 45 кг, складає близько 7 кВт.

При двогодинному циклі «завантаження-охолодження-відтавання» зручно використовувати в зміну чотири завантаження, де остання завантаження у пристрій продуктів залишається в холодильнику на ніч. Іноді для контролю процесу використовуються термометри-самописці. У великих системах дверцята можуть розташовуватися на кожній стороні так, що візки з охолоджуваних продуктом прокочуються усередині охолоджуваного сховища при температурі 0-3 ° С. Існує можливість комбінувати холодильні камери з холодильними шафами, що дозволяє замовникам забирати охолоджені харчові продукти, готувати, фасувати їх і в підсумку - упаковувати вже приготовані фасовані порції.

Інші види холодильних камер з циркуляцією повітря були розроблені для охолодження свежезабітой птиці. У них для забезпечення процесу охолодження використовується тунель з сухим льодом з вуглекислоти. Хоча в таких камерах і отримують бажаний результат, існує ризик поверхневого замерзання, що для багатьох харчових продуктів неприпустимо. Один з перспективних хладагентов для охладітелей- рідкий азот, проте при температурі -196 ° С і атмосферному тиску необхідний жорсткий контроль і суворе дотримання техніки безпеки. Альтернативою може служити «синтетичний скраплений повітря» (SLA - synthetic liquid air) [15], який усуває небезпеку удушення, властиву іншим криогенним речовин.

Всі подібні системи залежать від можливостей стиснення і скраплення газів. Можна помітити, що загальна енергоємність таких систем (з урахуванням витрат енергії на скраплення газу) може виявитися набагато більше, ніж у аналогічних холодильних систем, причому експлуатаційні витрати також можуть бути багато вище, але в окремих випадках для зниження загальних капітальних витрат або прискорення процесу охолодження подібні системи можуть бути цілком прийнятні.

гідроохолодників

Використання охолодженої води, яка розбризкується в спеціальній камері або надходить в іммерсійний бак, забезпечує дуже швидке охолодження без ризику заморожування продукту, проте такий спосіб прийнятний лише для овочів і фруктів, які можуть витримати занурення в воду. Цей спосіб навряд чи можна застосувати до основного ряду охолоджуваних продуктів (крім готових страв, упакованих в вакуумну упаковку). Вода в подібних системах періодично оновлюється, а щоб уникнути прогресуючого забруднення води в неї додають протигрибкові засоби або інші добавки, які можуть бути необхідні для деяких видів продуктів. Зрозуміло, можливе суміщення процесу гідроохлажденія зі звичайними заходами з очищення продукту - такими, як очищення коренеплодів або коренів рослин.

Вакуумні холодильні установки

Вакуумні холодильні установки - це високоспеціалізований і надзвичайно дорогий вид обладнання, добре адаптований для швидкого охолодження упакованих рослин з великою кількістю листя. Такі системи працюють при низькому тиску - зелень поміщають в герметичну камеру, і відбувається низькотемпературне випаровування вологи з продукту. Процес йде порціями згодом охолодження однієї порції в 15-30 хв, причому типове обладнання здатне обробити за раз кілька тонн продукту, розміщеного, як правило, на піддонах або візках.

холодне зберігання

Для великої кількості «живий» продукції, особливо свіжих фруктів і овочів, охолодження може складатися в приміщенні упакованого в картон або ящики (кошика) продукту в холодну сховище і забезпеченні там циркуляції повітря з потрібною температурою. Цей вкрай повільний процес, що вимагає для охолодження продукту до потрібної температури декількох днів, залежить від циркуляції повітря в приміщенні і варіантів укладання продукту. У багатьох сховищах фруктів застосовується поєднання витяжної вентиляції, рулонів плівки і планування розміщення продукту (рис. 4.3). Від штабелів картонних коробок однакової товщини повітря витягується, а до коробок, закритим плівкою, він надходить уже іншим. При необхідності низ палет прикривають від повітря монтажною піною або іншим відповідним матеріалом.

Загальний огляд обладнання

Вищезазначене обладнання можна звести в наступні групи.

Холодильне зберігання

Устаткування для холодильного зберігання широко поширене і істотно варіюється за розмірами і потужності, які залежать від конкретних варіантів застосування. Малогабаритне обладнання - це, як правило, холодильні шафи з абсорбційними машинами на автопричіпах або морських судах. Існують також більш великі домашні або промислові холодильники, відносно малі холодильні камери на складах і, врешті-решт, великі холодильні камери зберігання з навантажувачами для переміщення піддонів або ящиків з продукцією, в деяких з яких можна обробляти тисячі тонн харчових продуктів. Багато холодильні склади для фруктів оснащені обладнанням для додаткового контролю атмосфери, яке для збільшення термінів зберігання продукту підтримує низький вміст кисню і високий вміст вуглекислого газу. Подібна технологія не нова, і останнім часом набула широкого застосування у зв'язку з можливостями поліпшення якості продуктів [8]. Магазинні охолоджувані вітрини ми розглянемо нижче в окремому розділі, а опис конструкції домашніх і кілька більших промислових холодильників виходить за рамки даної книги.

Для підготовки більшості охолоджених продуктів і короткострокового їх зберігання найкращими є невеликі холодильні камери. Хоча їх проектують і як частина загальної конструкції будівлі, найчастіше застосовується модульна конструкція, коли холодильні камери розташовують в уже наявних приміщеннях. Якщо мова йде про зберігання напівфабрикатів, то їх не можна зберігати разом з іншими харчовимиПристрій холодильного тунелю в сховище

Мал. 4.3. Пристрій холодильного тунелю в сховище

продуктами, які вимагають холодильного зберігання. В [3] пропонуються наступні правила холодильного зберігання напівфабрикатів:

  • спочатку необхідно прийняти рішення про тип використовуваної тари / упаковки і способах вантажно-розвантажувальних робіт - наприклад, чи будуть це одноразові контейнери, роликові палети або що-небудь інше;
  • необхідно визначити частоту і обсяги надійшли на зберігання вантажів для розрахунку часу зберігання і необхідного для зберігання місця;
  • застосовується теплоізоляція повинна відповідати підтримуваної температурі в сховищі і задовольняти експлуатаційним нормам (з урахуванням зносу ізоляції в ході експлуатації);
  • матеріали, що застосовуються для обробки (інтер'єр і екстер'єр), повинні бути міцними і легко замінними;
  • для забезпечення безпеки і надійності в разі аварійних ситуацій слід використовувати дублювання компресорних систем;
  • для великих сховищ, де плануються часті переміщення всередину і назовні, слід передбачити повітряні завіси або додаткові шлюзові дверцята;
  • змійовики випарника повинні мати достатню продуктивність для забезпечення необхідних параметрів навіть в разі їх замасливания або обмерзання;
  • система відтавання повинна бути ефективною і забезпечена пристроями для видалення відталої води;
  • системи сигналізації та блокувань повинні бути влаштовані так, щоб виключити можливість замикання в камері обслуговуючого персоналу;
  • повинен забезпечуватися безперервний моніторинг і / або реєстрація температури з можливістю зовнішнього контролю в разі збою обладнання.

Модульні холодильні камери являють собою невеликі замкнуті системи обсягом від 2 до 30 м3 і більш. Блоки конденсатора холодильника можуть розташовуватися зверху, збоку або бути віддалені від камери в разі поганої вентиляції і відведення тепла. При необхідності можна вибудувати послідовність багатокамерних сховищ, де будуть зберігатися охолоджені, заморожені або свіжі продукти. Один з варіантів модульної холодильної камери для приміщення з низькою стелею наведено на рис 4.4, хоча можливі найрізноманітніші варіанти розміщення в залежності від місцевих умов.

Для більших сховищ основною вимогою є врахування способів розміщення і переміщення продуктів і методів завантаження-вивантаження, які визначають висоту сховища, потрібно чи ні в приміщенні система стаціонарних стелажів для паллетіровалного або «ящикового» зберігання, а також загальні розміри сховища. У більшості випадків промислові холодильні камери зберігання проектуються під конкретне їх застосування з можливою зміною через кілька років, так що по можливості слід передбачати деяку гнучкість і багатофункціональність для реконструкції без серйозних переробок.

Випарники холодильника, з яких холодне повітря починає циркулювати в камері схову, можуть розташовуватися на задній стіні камери, на стіні під стелею,Схема модульної холодильної камери для приміщення з низькою стелею

Мал. 4.4. Схема модульної холодильної камери для приміщення з низькою стелею

а також бути піднятими в центр стелі. У будь-якому випадку розміщення випарника повинно бути таким, щоб забезпечувати доступ холодного повітря в усі місця камери, а вентилятор повинен володіти достатньою потужністю для забезпечення циркуляції повітря з необхідною температурою. Багато наведені вище параметри для сховища охолоджених вантажів підходять і для більших камер.

Багато холодильні камери були сконструйовані зі сталевими конструкціями для кріплення внутрішніх теплоізолюючих поверхонь, проте в даний час така конструкція все більше замінюється конструкцією з використанням профілів, в яких пересічні поверхні кріпляться один до одного. У тих випадках, де застосування таких технологій можливо, вони дозволяють істотно скоротити витрати на будівництво холодильника.

При проектуванні будь-якого великого холодильника важливим моментом є захист транспортних засобів та вантажів в процесі вантажно-розвантажувальних робіт. Особливо важливим є захист від впливу сонячних променів і опадів, і для багатьох важливих операцій необхідний температурний контроль зони завантаження-вивантаження.

рефрижераторний транспорт

Основні вимоги

Рефрижераторний транспорт для перевезення охолоджених продуктів є основним засобом, який виконує переміщення охолоджених харчових продуктів з одного сховища в інше. Операції, з яких складається транспортування охолодженого вантажу, утворюють собою своєрідний ланцюжок операцій, з яких власне транспортування вантажу в автомобілі-рефрижераторі, ізотермічному контейнері, залізничному вагоні, на судні або літаку - лише частина цього ланцюжка. Підтримка температури протягом усього цього ланцюжка вкрай важливо для успішного транспортування, але навіть найкраще холодильне обладнання не зможе компенсувати пошкодження при вантажно-розвантажувальних роботах, збиток від неправильної упаковки, штабелювання або неправильного режиму охолодження продукту [10]. Сам по собі термін «рефрижераторний транспорт» може ввести в оману - доречніше говорити про «транспорті з контролем температури». Наприклад, транспортування харчових продуктів в умовах холодної зими може привести до замерзання продукту, який не повинен бути заморожений (це стосується, зокрема, багатьох тропічних фруктів, які можуть бути необоротно пошкоджені навіть при помірній температурі). Так, всім відомі банани не повинні охолоджуватися нижче 13 ° С, і в країнах з холодною зимою замість охолодження потрібно обігрів продукту. Розуміння різниці між «холодильником» (рефрижератором) і «температурним контролем» дуже істотно для споживача холодильного обладнання, який може не знати, що неправильні параметри при установці температурних режимів на транспорті можуть розігріти продукт, що неминуче призведе до нестачі холоду в стаціонарних сховищах.

У загальному випадку транспортне обладнання розроблено для підтримки необхідної температури, а зовсім не для охолодження продукту. У процесі транспортування продукт, звичайно, може бути підданий деякого охолодження, але це дуже повільний і абсолютно нестандартний метод, який ми тут навіть не будемо розглядати. Попередньо охолоджений продукт скрізь, де можливо, повинен знаходиться в умовах з контрольованою температурою. У деяких випадках упаковка, розроблена для охолодження продукту в камерах з горизонтальними повітряними потоками, може призвести до неможливості використання в транспорті, де в основному використовуються вертикальні потоки.

Існує велика кількість видів різноманітного рефрижераторного транспорту. Найпростіші з них - це термоси, контейнери зі звичайним льодом, а найскладніші - ізотермічні контейнери з вбудованим холодильним обладнанням. Подібне обладнання здатне підтримувати необхідну температуру для охолодженої або замороженої продукції при зміні зовнішньої температури в межах від -20 до + 50 ° С. Найбільш часто - це автомобіль, спеціально сконструйований для доставки вантажів або до локальних замовникам, або на великі відстані, або для оптових поставок (рис. 4.5).

Температурний контроль охолодженої продукції на практиці здійснити важче, ніж для замороженого продукту. Як правило, для охолоджених продуктів і напівфабрикатів необхідно підтримувати температуру в межах між 0 і 5 ° С (для багатьох продуктів - лише з невеликими відхиленнями), тоді як для замороженого продукту верхня межа температури становить -18 ° С, а нижня взагалі не регламентується. Для досягнення температурної стабільності в транспортується охолодженому продукті вкрай важлива постійна циркуляція повітря, необхідний високий рівень температурного контролю продукту, правильне і ретельне штабелирование всередині транспортного засобу для досягнення правильної циркуляції повітря.
Автотранспорт

Рефрижераторний автотранспорт ділиться на дві основні категорії: по-перше, це великі напівпричепи з холодильним пристроєм, який може працювати незалежно від тягача; по-друге, це вантажні автомобілі різної вантажопідйомності з незалежною системою охолодження кузова або з системою охолодження, що працює від двигуна або осей; холодоагент також може застосовуватися для охолодження кузова. Напівпричепи використовуються для перевезення вантажів на великі відстані і для перевезення сипучих вантажів, як правило, в один або кілька пунктів призначення. Час в дорозі може варіюватися від декількох годин (при доставці товару по супермаркетам) до декількох днів. Типове пристрій такого напівпричепа наведено на рис. 4.6. Хоча в даний час в більшості таких транспортних засобів використовуються дизельні двигуни з додатковим електроустаткуванням, для зниження капітальних витрат і рівня шуму іноді застосовують резервуари з холодоагентом (рідким азотом або вуглекислотою).

У більшості розвинених країн рефрижераторні напівпричепи розроблені для використання при температурі навколишнього повітря вище 30 ° С. Теплоізоляція розрахована на 0,7 Вт / м2До і вище. Для перевезення заморожених продуктів використовується транспорт з теплоізоляцією на 0,4 Вт / м2К. Все більшою мірою виробляються і використовуються багатокамерні багатоцільові машини, здатні перевозити в роздільних камерах одночасно заморожені, охолоджені і свіжі продукти.Схема пристрою рефрижераторних напівпричепів

Рис 4.6. Схема пристрою рефрижераторних напівпричепів

Вантажні автомобілі-рефрижератори бувають найрізноманітнішими - від величезних рефрижераторів, схожих з напівпричепами, до невеликих вантажівок для доставки вантажів в магазини. Їх холодильні установки можуть приводитися в дію дизельним або електричним двигуном, гідравлічним приводом від шасі і в них може використовуватися як звичайна, так і евтектична системи охолодження. Остання система частіше застосовується для перевезення заморожених продуктів, так як в них досить складно контролювати температурний діапазон для охолоджених продуктів - адже в процесі доставки доводиться купувати товари з різних полиць і досить часто відкривати двері холодильного відділення. Нормативні акти Великобританії щодо безпечності харчових продуктів [4] забезпечують розробників транспортного рефрижераторного устаткування даними по все більш жорстким температурним вимогам.

Потреби клієнтів змусили розробників все більше уваги приділяти розробці багатокамерних рефрижераторів з роздільним температурним режимом в кожній камері. Подібні транспортні засоби можуть доставляти в торговельну мережу та заморожену, і охолоджену, і свіжу продукцію одночасно. У таких транспортних засобах в кожній камері може бути свій окремий змійовик випарника; крім того, для переміщення деякої кількості холодного повітря з найбільш холодних камер в тепліші може застосовуватися вентилятор. Як правило, в рефрижераторах на колесах здійснюється контроль за температурою надходить у холодильну камеру повітря, а також за температурою повітря, що повертається з холодильника - за допомогою яких зовнішніх термометрів, або дисплеїв, або (частіше) дисплея, встановленого безпосередньо в кабіні. У старих моделях рефрижераторів, призначених, як правило, для перевезення заморожених продуктів, контроль здійснювався тільки за повітрям, що повертається в холодильну камеру, - з ризиком заморожування охолоджених продуктів, які були завантажені занадто теплими.

Ізотермічні вантажні контейнери

Ізотермічні вантажні контейнери (так звані 150-контейнери) з вбудованим холодильним обладнанням широко застосовуються для перевезення свіжих фруктів, овочів і охолодженого м'яса на великі відстані. Оскільки подібні рейси можуть тривати до шести тижнів, ізотермічні контейнери забезпечені вельми надійними холодильними агрегатами і потужною системою температурного контролю, яка здатна зберігати незмінною температуру вантажу при великих коливаннях температури зовнішнього середовища. Такі контейнери використовуються переважно для експортно-імпортних операцій "від дверей до дверей» за допомогою морського транспорту [5, 10, 13], хоча є і можливість використовувати подібні контейнери як тимчасове сховище для охолоджених продуктів. Стандартна довжина подібних контейнерів становить 20 або 40 футів з об'ємом від 28 до 60 м3, а їх холодильні агрегати, як правило, працюють або від мережі трифазного струму, або від дизель-генератора. Головна відмінність ізотермічних контейнерів від авторефрижераторів в тому, що повітря подається через Т-подібний настил (рис. 4.7).

Короткий опис обладнання

Слід мати на увазі, що необхідний температурний контроль з можливістю обігріву.

Автомобільний транспорт: Великі напівпричепи для міжнародних і міжміських перевезень, великі вантажівки в основному для поставок в торгову мережу, невеликі вантажівки для місцевих перевезень.

контейнери: ISO-контейнери з холодильною установкою для перевізок на великі відстані, в основному морським транспортом.Схема пристрою ізотермічного контейнера

Мал. 4.7. Схема пристрою ізотермічного контейнера

Холодильні вітрини та прилавки

Холодильні вітрини та прилавки в роздрібній торгівлі діляться на дві основні групи. Більшість це вертикальні шафи з полками, службовці для викладки і продажу упакованих охолоджених продуктів, свіжого м'яса і птиці методом самообслуговування. Приклади таких прилавків наведені на рис. 4.8. Крім того, існують прилавки для нарізаних, але не упакованих продуктів. Багатоярусні холодильні вітрини оснащують розташованим в підставі випарником і або автономним конденсатором, або конденсатором, приєднаним за допомогою трубопроводів до центральної холодильній установці (на великих торгових підприємствах). Змійовик випарника монтується або в нижній частині вітрини, або ззаду, або нижче площі викладки, а вентилятор подає холодне повітря як за полками з продуктами, так і перед самим склом, створюючи свого роду повітряну завісу перед дверцятами. Тепле повітря видаляється через щілини в підставі шафи.

Сучасні багатоярусні холодильні вітрини розроблені для підтримки температури продукту в 5 ° С і нижче, однак деякі старі моделі з працею підтримують температуру нижче 10 ° С. Температура продукту в вітрині залежить не тільки від конструкції самої вітрини, але у великій мірі і від розкладки. Так, щільна або безладна розкладка продуктів може заважати циркуляції холодного повітря, до цього ж може призвести безладне розміщення цінників або рекламних матеріалів. Висока температура в приміщенні або нагрів від ламп може призвести до нагрівання продуктів у вітрині. Передовий досвід роботи з подібними холодильними вітринами свідчить, що хороших результатів можна домогтися, накриваючи холодильні вітрини на ніч спеціальними чохлами. Слід мати на увазі, що холодильні вітрини і прилавки призначені тільки для підтримки заданої температури - не варто поміщати в них гарячі або теплі продукти або страви. У деяких країнах для досягнення більш продуктивного охолодження продукту в будь-який час вітрини з дверцятами майже всюди замінені на відкриті спереду багатоярусні вітрини, однак вони мають деяку незручність для торгівлі через велику часу завантаження і можливості крадіжок. Деякі відкриті вітрини мають суміщені полки для розміщення на них неохолоджених і охолоджених продуктів.

У вітринах самообслуговування продукти розташовуються на підставі, яке обдувається потоком холодного повітря. Як правило, спереду вони засклені. Повітря від випарника, розташованого з тильного боку, може подаватися вентилятором або без нього, але з огляду на, що більшість продуктів в даній вітрині знаходяться в упакованому вигляді, слід уникати великих швидкостей повітряного потоку через можливих втрат вологи і маси. З цих причин продукти розміщують на таких вітринах тільки на робочий час магазину, а на ніч прибирають в холодильні камери. Схема пристрою такої вітрини приведена на рис. 4.9. Варіанти подібних прилавків для демонстрації охолоджених інгредієнтів страв використовуються також в деяких гастрономах і підприємствах громадського харчування. У вітринах подібного типу охолоджені продукти розташовуються таким чином, що холодне повітря продувається знизу, зберігаючи харчовий продукт холодним за допомогою завіси холодного повітря. Це лише один з прикладів конструкції обладнання такого типу, що створюється виходячи з конкретних вимог замовника.

При виборі холодильних вітрин або прилавків в першу чергу слід мати на увазі необхідний спосіб їх застосування, вимоги до контролю температури і рівень витрат, причому важливими представляються і експлуатаційні витрати, а також зручність обслуговування. При виборі холодоагенту слід виходити з міркувань, викладених в розділі «Холодоагенти і навколишнє середовище». На момент написання цієї книги найбільш поширене було обладнання на базі водень-фтор-вуглецевих сполук. Використання СРС і НСРС (фреонів) в новому обладнанні фактично припинено, і ці системи вважаються застарілими. У деяких країнах також використовуються системи з вторинним рідинним охолодженням (розсолом або гликолем). Ці рідини охолоджуються центральним пристроєм, що використовують (на великих підприємствах) аміак. Покупці обладнання в будь-якомувітрина самообслуговування

Мал. 4.9. вітрина самообслуговування

випадку повинні керуватися нормативними актами тієї країни, де його передбачається використовувати, однак загальні перспективи використання холодильного обладнання в майбутньому сильно ускладнюються неясністю щодо холодоагентів в екологічному плані.

Висновок

Виробники випускають досить широкий спектр холодильного обладнання, щоб задовольнити будь-які вимоги споживача як в плані конструктивних особливостей, так і в плані обліку температурних режимів для різних товарів.

Нормативні акти

Нормативних актів, що регулюють процес охолодження харчових продуктів, досить багато, і вони більш детально розглядаються в розділі 16.

У деяких країнах є загальні нормативи з безпеки харчових продуктів, і часто (як і в Великобританії) в них містяться специфічні положення, що визначають температуру окремих харчових матеріалів [4]. Слід враховувати, що подібні положення, як правило, стосуються не тільки необхідного обладнання, а й правильного його використання, а також містять відповідні положення щодо підготовки персоналу, який бере участь в обробці, зберіганні, доставці і роздрібній торгівлі охолоджених продуктів. Для міжнародних перевезень є застосовуються у міжнародній торгівлі положення АТР [14], які стосуються як вимог до теплоізоляції та параметрам використовуваного в перевезеннях холодильного обладнання, так і температурних параметрів при зберіганні різних видів продукції. Деякі країни (зокрема, Франція, Іспанія, Португалія та Італія) мають власні національні нормативи, але ці положення не зважають частиною АТР. Що стосується загального економічного простору ЄС, то єдині нормативи в цій області ще тільки розробляються.

У деяких випадках є велика схожість в процесах отримання охолоджених і заморожених харчових продуктів, однак завжди слід враховувати юридичні відмінності між цими двома категоріями продуктів. Вимоги до вантажно-розвантажувальні устаткування, використовуваного для роботи з охолодженими продуктами, можуть бути доповнені додатковими положеннями, які відрізняються від застосовуваних до заморожених продуктів, і це слід враховувати, наприклад, при організації різнотемпературних холодильних сховищ, де передбачається одночасне зберігання як заморожених, так і охолоджених продуктів , і при використанні комбінованих транспортних засобів.

Деякі організації для довідок

  • Інститут холоду, Кельвін будинок, 76 Mill Lane, Carshalton, Суррей SM5 2JR, Великобританія. Веб-сайт:
  • Британська асоціація холодильного обладнання, Фета, Henley Road, Medmenham, Марлоу, Бакс SL7 2ER, Великобританія. Веб-сайт:
  • Міжнародний інститут холоду, 177 шд Malesherbes, F 75017, Париж, Франція. Веб-сайт: 1
  • Cambridge Refrigeration Technology, 140 Newmarket Road, Cambridge CB5 ВОНА, Великобританія. Веб-сайт 1:

література

  1. Вільха, AWC, (1987) рефрижераторні по експлуатації, RMCA, Гаага.
  2. ANON, (1987) ЮНЕП, Монреальський протокол про речовини, що руйнують озоновий шар.
  3. ANON, (1989) Планування вручений ознобу, Електроенергетична рада, Лондон, 5th EDN.
  4. ANON, (1995a) Безпека харчових продуктів (загальна гігієна) правила, HMSO SI 1763.
  5. ANON, (1995b) Guide to refrigerated transport, International Institute of Refrigeration, Paris. 1
  6. ANON, (1997) Guidelines for good hygienic practice in the manufacture of chilled foods, j Chilled Food Association.
  7. ASHRAE HANDBOOKS, ASHRAE, Atlanta, updated annually on a 4-year cycle for \ Fundamentals, Refrigeration, Systems, Equipment.
  8. BISHOP, D., (1996) Controlled atmosphere storage. A practical guide. David Bishop Design Consultants, Heathfield.
  9. CRITCHELL, JT and RAYMOND, J., (1969) A history of the frozen meat trade, Dawsons, London, (original edition 1912).
  10. FRITFI, J., (1991) The transport of perishable foodstuffs, SRCRA Cambridge. |
  11. GOSNEY, WB, (1982) Principles of refrigeration, Cambridge University Press. HEAP RD, j (1989) Design and performance of insulated and refrigerated ISO intermodal containers, Int. j J. Refrig., Vol. 12 (May), pp. 137-145.
  12. HEAPRD, (1998) Global warming - considerations for the air-conditioning and refrigeration industry. Dreosti Memorial Lecture. SAIRAC, Cape Town.
  13. THEVENOT, R., (trans. FIDLER, JC) (1979) A history of refrigeration throughout the j world, International Institute of Refrigeration, Paris.
  14. UNECE, (1998) Consolidated text of the agreement on the international carriage of perishable foodstuffs and on the special equipment to be used for such carriage (ATP). UNECE Inland j Transport Committee, Geneva.
  15. WALDRON, SN and PEARCE, IA, (1998) The application of synthetic liquid cryogens in the distribution, storage and production of food. IIR Conference, Refrigerated transport, storage and retail display, Cambridge, 1998. IIR, Paris.

Додати коментар

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