Способ замораживания икры гидробионтов


 


Владельцы патента RU 2440766:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет" (RU)

Изобретение относится к замораживанию продуктов с использованием криогенных жидкостей и может быть использовано как на предприятиях пищевой промышленности, так и в рыбной отрасли для замораживания икры гидробионтов (икры морских ежей и рыб лососевых пород) в ястыках. Замораживание икры гидробионтов осуществляют в морозильной камере-испарителе с герметичной крышкой. Упаковку икры осуществляют в вакуумные пакеты из многослойной пленки в количестве 1-2 кг в один слой толщиной 2 см в пластины. Пластины с икрой устанавливают в вертикальном положении с зазором между ними 5-10 мм в кассеты и с помощью тельфера кассеты устанавливают в морозильную камеру-испаритель. Внутреннюю полость камеры продувают парообразным диоксидом углерода с последующим заполнением жидким диоксидом углерода под давлением 3,3 МПа. При кипении диоксида углерода при непрерывно меняющейся температуре кипения от 0°С до минус 50°С в течение 500-550 секунд замораживают ястыки икры гидробионтов. С помощью запорной арматуры давление в морозильной камере-испарителе выравнивают до атмосферного и удаляют кассеты с замороженной икрой при помощи тельфера. После удаления кассет из морозильной камеры-испарителя осуществляют домораживание икры до температуры минус 79°С путем прямого контакта с твердым диоксидом углерода в контейнерах во время транспортировки. Технический результат заключается в повышении качества замораживания икры гидробионтов и увеличении сроков ее хранения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области холодильной технологии, а конкретнее к способам замораживания с использованием криогенных жидкостей, и может быть использовано как на предприятиях пищевой промышленности, так же в рыбной отрасли для замораживания икры гидробионтов (икры морских ежей и рыб лососевых пород) в ястыках.

Известен способ замораживания пищевых продуктов, предусматривающий погружение их в жидкий хладоноситель, в качестве которого используют водный раствор хлористого натрия, который с целью интенсификации процесса замораживания барботируют жидким азотом. Извлечение замороженных продуктов осуществляют подъемом к поверхности резервуара, закачивая хладагент в гофрированную подушку, закрепленную на дне резервуара, причем скорость подъема синхронизируют со скоростью выгрузки продукта на ленточный конвейер (RU №2133001, F25D 3/10, 1998).

Приведенный способ имеет чрезмерную интенсивность охлаждения, что проявляется в образовании трещин на поверхности продуктов, замораживаемых методом погружения в кипящий азот. Механическое разрушение поверхностного слоя замораживаемого продукта обусловлено значительной разностью его температуры по сравнению с температурой нижележащего слоя и физическим явлением температурной деформации, величина которой определена коэффициентом температурного расширения. Если в замораживаемом продукте присутствует в значительном количестве вода, то на внутреннее напряжение в замораживаемых тканях продукта влияет ее кристаллизация, которая проходит с увеличением объема на 10%. Кроме того, недостатком такого способа является присутствие дополнительных консервантов, таких как соль.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ замораживания продуктов, где в качестве хладагента используют принудительную циркуляцию воздуха при температуре минус 40°C.

Замораживание по данной схеме осуществляется при температуре минус 40°C в воздушной морозильной камере с принудительной циркуляцией воздуха. Упаковка производится в полипропиленовые контейнеры емкостью 130 г. Разовая загрузка камеры составляет 13-14 кг. Продолжительность замораживания составляет от 80 до 120 мин. Икра замораживается до температуры в центре упаковки не выше минус 24°C.

Затем контейнеры с икрой поступают на холодильное хранение при температуре минус 25°C. Срок хранения данного продукта составляет 3 месяца.

Основными недостатками данного способа замораживания и последующего хранения икры, являются:

- потемнение икры по сравнению со свежей, т.е. изменение цвета гонад до темно-коричневого цвета;

- появление горького привкуса после дефростации;

- размягчение ястыков;

- появление, в некоторых случаях, на поверхности ястыков желточной массы из-за повреждения оболочек икринок.

Отмеченные недостатки являются результатом физико-химических изменений в тканях. Так, например, потемнение при производстве, консервировании и хранении продуктов связано с потерей некоторых аминокислот, в том числе и незаменимых и, как следствие - снижение питательной ценности. Появление горечи - результат окислительных процессов в липидах икры и образования альдегидов и кетонов. Окисление липидов и появление горечи может происходить под действием ферментов липазы и липоксигеназы. Известно, что скорость окисления липидов уменьшается при понижении содержания кислорода в окружающей среде и понижении температуры хранения. С целью устранения отмеченных недостатков нами были проведены исследования по совершенствованию процессов замораживания и хранения икры морских ежей, которые позволяют сохранить полезные свойства мороженой икры и приблизить ее качество к качеству нативного продукта.

Для выявления наиболее эффективного способа замораживания были проведены эксперименты по замораживанию икры различными способами и при различных температурах. Икру морских ежей замораживали в пластиковых контейнерах в воздухе при температурах минус 40°C, минус 60°C и минус 80°C, в не кипящей жидкости при температурах минус 30°C и минус 50°C, в паро-капельной смеси азота при температуре минус 80°C и в жидком азоте при температуре минус 196°C. Для установления воздействия температуры хранения на последующее качество икры ее хранили при двух температурах: минус 25°C и минус 50°C. (монография Л.И. Балыкова, М.В. Гоконаев. «Производство икры морских ежей мороженой», Изд. Камчат ГТУ Петропавловск-Камчатский, 2008 г.).

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в повышение качества замораживания икры гидробионтов (икры морских ежей, икры лососевых пород) и увеличение сроков хранения икры.

Поставленная задача достигается тем, что в способе замораживания икры гидробионтов, предусматривающем упаковку икры гидробионтов, замораживание в морозильной камере хладагентом, выгрузку замороженной икры гидробионтов, согласно изобретению упаковку гидробионтов осуществляют в вакуумные пакеты из многослойной пленки, а замораживание икры гидробионтов осуществляют в морозильной камере-испарителе с герметичной крышкой жидким диоксидом углерода, причем после вакуумирования пакеты с икрой гидробионтов укладывают между поверхностями пластин из крупноячеистой стальной сетки, закрепляют в вертикальном положении в кассеты и с помощью тельфера устанавливают кассеты в морозильную камеру-испаритель, герметизируют ее крышкой, а затем внутреннюю полость морозильной камеры-испарителя продувают парообразным диоксидом углерода, заполняют жидким диоксидом углерода под давлением 3,3 МПа и при кипении диоксида углерода при непрерывно меняющейся температуре кипения от 0°C до минус 50°C в течение 500-550 секунд замораживают икру гидробионтов, далее с помощью запорной арматуры давление в морозильной камере-испарителе выравнивают с атмосферным и выгрузку кассет с замороженной икрой гидробионтов осуществляют при помощи тельфера, причем упаковку икры гидробионтов в вакуумные пакеты из многослойной пленки осуществляют в количестве 1-2 кг в один слой толщиной 2 см в пластины, а пластины с икрой гидробионтов устанавливают с зазором между ними 5-10 мм в кассеты, после выгрузки кассет с замороженной икрой гидробионтов из морозильной камеры-испарителя осуществляют домораживание икры гидробионтов до температуры минус 79°C путем прямого контакта с твердым диоксидом углерода в контейнерах во время транспортировки.

В заявленном способе замораживания икры гидробионтов общими существенными признаками для него и для его прототипа являются:

- упаковка;

- замораживание в морозильной камере хладагентом.

Сопоставительный анализ признаков заявляемого способа замораживания икры гидробионтов и прототипа показывает, что первый в отличие от прототипа имеет следующие существенные отличительные признаки:

- ястыки икры гидробионтов первоначально укладывают в вакуумные пакеты из многослойной пленки (например ПА, ОПА, ПЭТ, толщиной 56-100 мкм);

- замораживание икры гидробионтов осуществляют в морозильной камере-испарителе с герметичной крышкой жидким диоксидом углерода;

- после вакуумирования пакеты закрепляют между поверхностями пластин из крупной ячеистой стальной сетки;

- пластины устанавливают в вертикальном положении в кассеты;

- после установки кассет в морозильную камеру-испаритель ее герметизируют крышкой, а внутреннюю полость морозильной камеры-испарителя продувают парообразным диоксидом углерода;

- заполняют морозильную камеру-испаритель жидким диоксидом углерода под давлением 3,3 МПа и при кипении диоксида углерода при непрерывно меняющейся температуре кипения от 0°C до минус 50°C в течение 500-550 секунд замораживают икру гидробионтов;

- давление в морозильной камере-испарителе выравнивают с атмосферным и выгрузку кассет с замороженной икрой гидробионтов осуществляют при помощи тельфера;

- причем икру гидробионтов укладывают в вакуумные пакеты из многослойной пленки в количестве 1-2 кг в один слой толщиной 2 см, а пластины с икрой гидробионтов устанавливают с зазором между ними в 5-10 мм в кассеты;

- после выгрузки кассет с замороженной икрой гидробионты из морозильной камеры-испарителя осуществляют домораживание икры гидробионтов до температуры минус 79°C путем прямого контакта с твердым диоксидом углерода в контейнерах во время транспортировки.

Данная совокупность существенных отличительных признаков заявленного способа позволяет:

- повысить качество замораживаемого продукта

- достигать самый эффективный способ теплопередачи от замораживаемых ястыков к кипящему диоксиду углерода;

- предотвратить чрезмерный темп охлаждения ястыков и механическое разрушение их поверхности, как это происходит в случаях погружения замораживаемых продуктов в кипящий азот.

Так как икра морских ежей максимально сохраняет свое качество при температуре замораживания минус 80°C, то после замораживания икры морских ежей с заданной скоростью до минус 50°C и соответственно формирования мелкодисперсной кристаллической структуры вымороженной из нее воды икру домораживают твердым диоксидом углерода, который имеет температуру сублимации при атмосферном давлении минус 79°C и теплоту фазового перехода 574 кДж/кг, что в 1,7 раза превышает теплоту кипения при температуре минус 50°C и в 2,9 раза теплоту кипения азота при атмосферном давлении. Учитывая данное обстоятельство, целесообразно икру морских ежей и икру рыб лососевых пород замораживать до температуры минус 50°C в испарителе холодильной машины при оптимальном температурном режиме кипения диоксида углерода, а затем домораживать до температуры минус 79°C, за счет прямого контакта с твердым диоксидом углерода, суммирующимся при атмосферном давлении при температуре минус 79°C. Для домораживания 1 кг икры морских ежей или рыб лососевых пород, имеющих удельную теплоемкость в замороженном состоянии 1,9 кДж/кг, от температуры минус 50°C до минус 79°C необходимо затратить М частей диоксида углерода, имеющего при давлении 0,1 МПа теплоту сублимации 574 кДж/кг:

Qдомораживания=c·m·(t2-t1)=1,9×1×29=55 кДж/кг;

M=Qдомораживания/Qсублимации=55/574=0,095.

Таким образом, для домораживания 1 кг икры морских ежей или рыб лососевых пород от температуры минус 50°C до температуры минус 79°C необходимо произвести сублимацию 95 г диоксида углерода при атмосферном давлении. Учитывая незначительную потребность в диоксиде углерода на домораживание возможно его осуществлять во время транспортировки продукта потребителю в контейнерах морским, железнодорожным или воздушным транспортом, т.к. диоксид углерода не является опасным веществом и более того применяется для охлаждения изотермического пространства транспортных средств, перевозящих пищевые продукты.

Совокупность существенных признаков, заявленного способа замораживания икры гидробионтов, а именно ястыков икры рыб лососевых пород и морских ежей, имеют причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков способа стало возможным решить поставленную техническую задачу. На основании изложенного можно заключить, что заявленный способ замораживания икры гидробионтов является новым, обладает изобретательским уровнем, т.е. он явным образом не следует из уровня техники и пригоден для промышленного применения.

Так как диоксид углерода контактирует в испарителе холодильной машины с замораживаемой икрой через многослойную пленку вакуумного пакета, то холодильная машина, обеспечивающая рабочий цикл, может быть оборудована компрессорами с обычной системой смазки и соответственно имеющими высокий ресурс и невысокую стоимость, по сравнению со специальным компрессорным оборудованием, применяемым для получения криогенных жидкостей, охлаждаемых пищевые продукты методом прямого контакта и по этой причине не содержащих смазочных масел.

Сущность заявленного способа поясняется чертежом, на котором в схематическом виде приведена холодильная установка для осуществления этого способа. На чертеже обозначены: 1 - морозильная камера-испаритель, 2 и 8 - ресиверы, 3 - компрессор, 4 - конденсатор, 5, 6, 7, 9 - запорная арматура, а именно 5 - регулирующий вентиль, 6 - запорный вентиль, 7 - дроссельное устройство, 9 - продувочный вентиль, 10 - герметичная крышка испарителя, 11 - кассета имеет форму параллелепипеда и размеры равные внутренним размерам испарителя 1.

Способ осуществляют следующим образом. Ястыки икры укладывают в количестве по 1-2 кг в один слой толщиной 2 см в вакуумные пакеты из многослойной пленки, например ПА, ОПА, ПЭТ, толщиной от 56 мкм до 100 мкм. После вакуумирования пакеты закрепляются между поверхностями пластин из крупноячеистой стальной сетки, которые, в свою очередь, устанавливаются в вертикальном положении с зазором 5-10 мм в каркас кассеты 11 определенного объема. Кассету 11 устанавливают посредством подъемно-транспортного устройства типа тельфер в морозильную камеру-испаритель 1, закрываемую герметичной крышкой 10. После установки кассеты 11 в морозильную камеру-испаритель 1 и ее герметизации крышкой 10 открывают продувочный вентиль 9 и внутреннюю полость морозильной камеры-испарителя 1 продувают парообразным диоксидом углерода для удаления из нее атмосферного воздуха. После продувки морозильной камеры-испарителя 1 продувочный вентиль 9 закрывают. В морозильной камере-испарителе 1 (см. чертеж) холодильной установки в качестве рабочего тела используют жидкий диоксид углерода. Регулирующий вентиль 5 открывают полностью для заполнения морозильной камеры-испарителя 1 жидким диоксидом углерода из ресивера 8. В морозильной камере-испарителе 1 после заполнения ее жидким диоксидом углерода устанавливается давление 3,3 МПа (33 кг/см2). Регулирующий вентиль 5 закрывается; дроссельное устройство 7 и запорный вентиль 6 открывается; пар диоксида углерода, образующийся при его кипении за счет отбора теплоты от ястыков икры гидробионтов, удаляется в ресивер 2. Причем важна скорость удаления пара, т.к. именно скорость удаления пара определяет скорость снижения давления в испарителе и соответственно температуру кипения, т.е. управляет интенсивностью теплообмена между ястыками икры и кипящим диоксидом углерода и соответственно интенсивностью парообразования диоксида углерода. Слишком интенсивное кипения диоксида углерода создаст между поверхностью ястыков и кипящим диоксидом углерода толстую прослойку пара, которая, являясь изолятором, будет препятствовать отведению теплоты от ястыков к кипящему диоксиду углерода. В результате возникнет известное явление кризиса теплообмена (Исаев С.И., Кожинов И.А. Теория тепломассообмена. - М.: Высшая школа, 1979-495 с.), который неизбежно возникает при использовании азота в азотных скороморозильных аппаратах (в АСТА-800, в том числе). Скорость отведения пара из испарителя определяется диаметром дроссельного устройства 7, размер которого определяется экспериментально для каждого режима замораживания; после того как давление в морозильной камере-испарителе 1 достигнет величины 0,62 МПа (6,2 кг/см2), ястыки икры гидробионтов замораживаются до требуемой температуры. Для замораживания ястыков красной икры толщиной 2 см необходимо время замораживания в кипящем диоксиде углерода в течение 500-550 секунд. После окончания замораживания запорная арматура 5, 6, 7 закрывается, продувочный вентиль 9 для уравнивания давления внутри испарителя с атмосферным открывается; крышка 10 открывается, и кассета 11 с замороженной икрой удаляется из морозильной камеры-испарителя 1 при помощи тельфера.

Далее, домораживание икры гидробионтов до температуры минус 79°C осуществляют путем прямого контакта с твердым диоксидом углерода в контейнерах во время транспортировки продукта потребителю.

Технический результат изобретения заключается в создании способа замораживания ястыков икры гидробионтов за счет непосредственного контакта ястыков с жидким кипящим диоксидом углерода. Достигается повышение качества замораживания икры гидробионтов (икры морских ежей и икры рыб лососевых пород) и увеличение сроков хранения икры.

1. Способ замораживания икры гидробионтов, предусматривающий упаковку икры гидробионтов, замораживание в морозильной камере хладагентом, выгрузку замороженной икры гидробионтов, отличающийся тем, что упаковку икры гидробионтов осуществляют в вакуумные пакеты из многослойной пленки, а замораживание икры гидробионтов осуществляют в морозильной камере-испарителе с герметичной крышкой жидким диоксидом углерода, причем после вакуумирования пакеты с икрой гидробионтов укладывают между поверхностями пластин из крупноячеистой стальной сетки, закрепляют в вертикальном положении в кассеты и с помощью тельфера устанавливают кассеты в морозильную камеру-испаритель, герметизируют ее крышкой, а затем внутреннюю полость морозильной камеры-испарителя продувают парообразным диоксидом углерода, заполняют жидким диоксидом углерода под давлением 3,3 МПа и при кипении диоксида углерода при непрерывно меняющейся температуре кипения от 0°С до минус 50°С в течение 500-550 с замораживают икру гидробионтов, далее с помощью запорной арматуры давление в морозильной камере-испарителе выравнивают с атмосферным и выгрузку кассет с замороженной икрой гидробионтов осуществляют при помощи тельфера.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упаковку икры гидробионтов в вакуумные пакеты из многослойной пленки осуществляют в количестве 1-2 кг в один слой толщиной 2 см в пластины, а пластины с икрой гидробионтов устанавливают с зазором между ними 5-10 мм в кассеты.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после выгрузки кассет с замороженной икрой гидробионтов из морозильной камеры-испарителя осуществляют домораживание икры гидробионтов до температуры минус 79°С путем прямого контакта с твердым диоксидом углерода в контейнерах во время транспортировки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к мясной промышленности, а именно к способам охлаждения мясопродуктов, подвергнутых термической обработке. .
Изобретение относится к мясной промышленности и может найти применение при производстве мясной продукции длительного хранения, в частности охлажденных отрубов свинины.
Изобретение относится к рыбной промышленности, а именно к способу консервирования рыбы в охлаждающей среде с обработкой ультразвуком, и может быть использовано для предохранения рыбы от порчи и увеличения сроков ее хранения.

Изобретение относится к области пищевой промышленности и предназначено для термической обработки пищевых продуктов. .

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для получения искусственного снега, и предназначено преимущественно для получения снегообразного диоксида углерода и подачи его во внутреннюю полость тушек птицы.

Изобретение относится к способам замораживания продуктов и может быть использовано в мясной промышленности, в частности для замораживания костей. .
Изобретение относится к технологии производства закусочных консервов. .
Изобретение относится к технологии производства мясоовощных консервов для космического питания. .
Изобретение относится к технологии производства консервированных концентратов первых обеденных блюд. .

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к изготовлению котлет
Изобретение относится к пищевой промышленности и касается холодильной обработки рыбы или рыбной продукции для ее хранения и дальнейшего использования

Изобретение относится к диэлектрической обработке пищевых продуктов в блоках, в частности к рыбной промышленности, и может быть использовано для диэлектрической дефростации рыбы и морепродуктов на береговых рыбообрабатывающих предприятиях, а также на предприятиях для размораживания мяса, плодов, овощей и др
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к ветеринарной гельминтологии и санитарии
Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ производства порционных продуктов питания в оболочке из теста включает формирование порций продуктов питания, подготовку оболочки из теста, нанесение оболочки из теста на каждую порцию продуктов питания с получением полуфабриката каждой порции, обжаривание полуфабрикатов порций продуктов питания путем размещения в жировой среде до получения целевого продукта, который затем извлекают из жировой среды. При этом этап получения полуфабриката каждой порции отделяют во времени от этапа получения целевого продукта, для чего после нанесения оболочки из теста замораживают полуфабрикат каждой порции, а затем помещают группу замороженных порций полуфабрикатов в упаковку из гибкого термоустойчивого материала, пригодного для проникновения жировой среды, закрывают эту упаковку и направляют на хранение в замороженном состоянии размещенной в ней группы замороженных порций полуфабрикатов, при этом получение целевого продукта осуществляют по мере надобности путем размещения в жировой среде указанной закрытой упаковки, обжаривания размещенных в закрытой упаковке замороженных порций полуфабрикатов в этой среде до получения целевого продукта, который извлекают из жировой среды в упаковке, из которой затем выгружают. Изобретение позволяет снизить потери массы продукта при обжаривании, повысить выход целевого продукта и пищевую ценность, а также снизить уровень негативных изменений жировой среды. 15 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 пр.

Изобретение относится к оборудованию молочной промышленности, а именно к устройству для измельчения и размораживания творога. Устройство содержит корпус, в котором последовательно сверху вниз расположены узел измельчения и вакуумная камера. В корпусе узла измельчения имеются загрузочное устройство, основной валок с параллельными ножами, выполненными в виде эллипса. Ножи закреплены так, что большая ось эллипса каждого последующего ножа перпендикулярна большой оси предыдущего ножа. Под основным валком установлен дополнительный валок с ножами и неподвижный нож. Ножами валка блок замороженного творога разрезается на продольные тонкие пластины. Далее ножами пластины творога измельчаются в поперечном направлении до размеров крошки и падают на шибер, затем в вакуумную камеру. Внутри камеры имеется полый вал и сообщающиеся с ним полый шнек-мешалка , соединенные с паровакуумной системой через коллекторы. Шнек-мешалка осуществляет перемешивание и дополнительный обогрев паром крошек творога, а при реверсивном вращении - выгрузку продукта. Загрузочное устройство обеспечивает возможность подачи нестандартных блоков и кусков творога на двукратное измельчение. Использование изобретения позволит повысить эффективность процессов измельчения и размораживания творога. 2 ил.

Изобретение относится к технологии охлаждения и замораживания продуктов. Способ предусматривает извлечение рыбы из орудий лова и ее охлаждение посредством погружения в морской жидкий лед. Охлаждение рыбы ведут до достижения температуры поверхностных слоев рыбы от минус 2°С до минус 3°С. Затем рыбу помещают в резервуар с пресной водой с температурой 0°С и выдерживают до образования на ее поверхности ледяной глазури. После этого рыбу помещают в резервуар с морским жидким льдом с температурой от минус 2°С до минус 3°С и хранят до начала переработки. Изобретение обеспечивает сохранение нативных свойств рыбы от момента вылова до начала ее переработки. 9 ил.
Наверх