Большая часть сырья поступает на пищевые предприятия в замороженном виде. Мелкая и средняя рыба обычно замораживается в блоках размером 800-х 250-х 65 мм массой 10-11 кг. Три блока укладываются в картонные ящики, что сохраняет их от повреждений во время транспортирования. Крупная рыба замораживается поштучно. Картонные ящики с рыбой, уложенные на поддон, электропогрузчиком подвозятся в отделение, где ящики распаковываются и блоки направляются на размораживание, а картонная тара складируется, прессуется и отправляется на вторичную переработку.
Нерыбные продукты моря размораживаются с использованием системы орошения (рис. 2,1). Продукты движутся по транспортеру, а сверху под давлением подается вода с температурой 15-18 °С, что позволяет осуществить размораживания в процессе транспортирования.
Рис. 2.1. Мойка морепродуктов на гидротранспортере
Размораживание рыбы осуществляют в жидкой среде или потоке теплого воздуха. Наибольшее распространение в промышленности получил способ размораживания рыбы путем погружения ее в проточную воду. Для этих целей используют стационарные ванны. Размораживание в потоке теплого воздуха осуществляется в туннеле, в который рыба подается транспортером и подвергается размораживанию путем нагнетания нагретого и увлажненного воздуха от последовательно расположенных вентилятора, нагревателя и увлажнителя (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Схема туннеля для размораживания рыбы в потоке теплого влажного воздуха:
1 – транспортер; 2 – рыба; 3 – нагреватель и увлажнитель; 4 – вентилятор
Рыба размораживается в аппаратах для размораживания. Самыми простыми являются воздушные аппараты. Это стеллажи, в которые закладывают блоки замороженной рыбы и выдерживают ее до размораживания. Чтобы ускорить процесс, окружающий воздух подогревают и вентиляторами направляют его поток на стеллажи. В воздушных аппаратах для размораживания не расходуется вода, но при этом происходит подсушка поверхностного слоя рыбы и окислительная порча жира.
Большое распространение в рыбной промышленности получили такие аппараты, в которых рабочей средой является вода При этом блоки рыбы находятся в покое или перемещаются. В первом случае блоки укладывают в перфорированные контейнеры, которые электротельфером или другим грузоподъемным механизмом поднимают и устанавливают в прямоугольные металлические или облицованные керамическими плитками железобетонные ванны. Снизу в ванны уложены перфорированные трубопроводы, по которым подается подогретая вода, ин тенсивно втекающая блоки рыбы и проникающая между отдельными экземплярами. После размораживания контейнеры поднимают и транспортируют на дальнейшую переработку.
Организовать поточное производство позволяют оросительные наружные аппараты для размораживания, в которых блоки загружаются к одном месте и, перемещаясь, размораживаются, после чего сырье поступает непрерывно на производство. Непрерывность поступления сырья I) небольших количествах позволяет направлять его на дальнейшую переработку, за что повышает качество готовой продукции. Непрерывно-действующий оросительный аппарат для размораживания Н2-ИТА-112 (рис. 2.3а, б) предназначен для размораживания блоков рыбы всех видов длиной не менее 100 мм. Аппарат состоит из верхнего и нижнего конвейеров, над которыми расположены оросители с коллекторами. С боковых сторон он закрыт легкосъемными ограждениями, защищающими от разбрызгивания воды. Полотно верхнего конвейера состоит из двух параллельных тяговых пластинчатых цепей. К боковым стенкам цепей под углом 10° крепятся кассеты, состоящие из кронштейнов в виде скоб, которые расположены на определенном расстоянии друг от друга. Блок рыбы со стола загрузки вручную сдвигается на внешнюю сторону одной из кассет в момент, когда кассета раскрыта. При переходе цепей с натяжных звездочек на прямолинейный участок блок из горизонтального положения переходит в вертикальное и попадает в набор кронштейнов.
С этого момента поверхность блока орошается круговой пленкой воды, стекающей с обтекателей оросителя. Конструкция оросителей позволяет регулировать образовавшуюся круговую водяную пленку.
При переходе с верхней на нижнюю ветвь конвейера упоры кронштейнов кассеты удерживают блоки от выпадения, так как вследствие наклона кассеты центр тяжести их смещается.
На нижней ветви верхнего конвейера блок рыбы оказывается перевернутым на 180° и орошается струями воды, стекающими с блоков, движущихся выше.
При прохождении нижней ветви верхнего конвейера натяжных звездочек кассеты раскрываются и блоки под действием собственной тяжести выпадают, а задержавшиеся выталкиваются упорами на полотно нижнего конвейера, на котором они орошаются струями воды, стекающими с блоков.
При выходе из аппарата размороженная рыба ополаскивается чистой водой. Вода, использованная для орошения и промывания рыбы, собирается в ванне. Одна из торцевых стенок ванны сделана на 100 мм ниже остальных, и через нее удаляется образующаяся при размораживании пена, которая вместе с водой попадает в канализацию. Для очистки воды, взвешенных частиц сверху ванны установлена сетка.
Вода насосом подается снова к оросителям. Часть воды уходит вместе с размороженной рыбой, часть – с пеной, и для компенсации потерь в аппарат для размораживания постоянно подается чистая вода в количестве 3 м/ч.
Температура воды поддерживается автоматически около 15 °С. Для подогрева воды используется пар давлением 5,8 Вт, расход которого составляет 280 кг/ч. Для рыбы разного вида и размеров требуется свое время размораживания, для чего в приводе аппарата для размораживания предусмотрен вариатор. Производительность его около 1 т/ч.
Рис. 2.3. Аппараты для размораживания: (а) общий вид:
1 – секция загрузки, 2 – секция выгрузки, 3 – верхний конвейер, 4 – нижний конвейер,
5 – ванна, 6 – ограждения, 7 – стол загрузки, 8, 9,11 – коллекторы, 10 – ороситель,
12 – ополаскиватель, 13,17 – цепные передачи, 14 – редуктор, 15 – вариатор,
16 – электродвигатель, 18 – приводные звездочки, 19 – затяжные звездочки, 20 – кассета;
21 – погружного типа; (б) кинематическая схема аппарата оросительного типа Н2-ИТА-П2:
1 – ванна, 2 – верхний конвейер, 3 – переливные лотки, 4 – душирующее устройство,
5 – электропривод, 6 – слив в канализацию, 7 – трубопроводы воздушного барботирования,
8 – люки очистки ванны, 9 – нижний конвейер, 10 – трубопроводы парового барботирования
Аппараты погружного типа (рис. 2.36) предназначены для размораживания блоков и крупной рыбы поштучно. Основой является ванна, состоящая из соединенных между собой секций, в которой проходят два конвейера. Нижняя часть каждой секции выполнена с уклоном дна к середине, где и расположены люки, через которые проводят очистку ванны, патрубки для слива отработанной воды в канализацию.
Верхний конвейер предназначен для загрузки мороженой рыбы и транспортирования ее во время размораживания. Он представляет ролико-втулочные цепи, соединенные между собой рутками и скобами, образующими сетчатое полотно. Несущая и обратная ветви верхнего конвейера передвигаются в воде. Нижний сетчатый конвейер со скребками предназначен для удаления размороженной рыбы из ванны и передачи ее на дальнейшую обработку. Рабочая ветвь конвейера перемещается в воде, а обратная – под дном ванны.
В данном аппарате предусмотрено активное перемешивание воды системой воздушного барботирования, состоящей из перфорированных трубопроводов, проходящих вдоль всей длины ванны. Система парового барботирования также состоит из перфорированных трубопроводов, проходящих вдоль ванны. Подача пара регулируется автоматически, что обеспечивает поддержание температуры воды в пределах 15-25 °С.
В верхней части с двух продольных сторон ванны расположены лотки для перелива загрязненной воды, которая отводится в канализацию.
Рыба из распавшегося при размораживании блока опускается через отверстия между прутками на нижний конвейер и с большой скоростью выносится из ванны, чтобы избежать излишнего вымывания водорастворимых белков и набухания рыбы.
Перед передачей на дальнейшую переработку рыба ополаскивается душирующим устройством.
Погружной и оросительные аппараты для размораживания имеют свои достоинства и недостатки. При погружении в воду рыба не соприкасается с воздухом и, следовательно, меньше окисляется, но при этом происходят частичное выщелачивание питательных веществ и набухание рыбы.
При орошении набухание уменьшается, но увеличивается расход воды. В обоих случаях температура в теле и на поверхности рыбы изменяется неравномерно.
При эксплуатации этих аппаратов необходимо следить за натяжением приводных цепей и цепей конвейера, подачей воды, пара и воздуха, регулировкой поступления воды на оросители (вода должна стекать равномерно), поступлением в каждый лоток по одному блоку, предварительно освобожденному от бумаги, а также контролировать уровень и температуру воды в ваннах.
По окончании работы необходимо очистить конвейеры и ванны от отходов и тщательно промыть аппараты для размораживания. Во время промывания необходимо периодически включать привод конвейеров.
Принцип работы микроволновых аппаратов для размораживания основан на свойстве замороженной рыбы поглощать электромагнитную энергию высокой и сверхвысокой частоты (ВЧ и СВЧ).
Размораживание в СВЧ-аппарате производится с помощью электромагнитной энергии с частотой колебаний 915 МГц, образуемой и СВЧ-генераторе.
Рабочая часть аппарата для размораживания состоит из СВЧ-камеры, выполненной в виде прямоугольной металлической трубы, состоящей из ряда отсеков, соединенных между собой фланцами. В корпусе трубы смонтирован туннель из полиэтилена, внутри которого проходит лента конвейера.
Со стороны загрузки туннель начинается электромагнитным шлюзом, в верхней части которого подвешены на горизонтальных осях шесть вертикальных металлических заслонок, предназначенных для защиты от излучения СВЧ-энергии рабочего места оператора. Шлюз загрузки соединен с входом СВЧ-камеры при помощи защитного устройства, позволяющего при необходимости легко отсоединить шлюз от СВЧ-камеры.
Секция СВЧ-камеры, ближайшая к шлюзу загрузки, имеет змеевик из полиэтиленовой трубы для подвода охлаждающей воды.
Аналогичное шлюзу загрузки имеет устройство и шлюз выгрузки, расположенный на выходе из СВЧ-камеры. Над секцией разгрузки к камере СВЧ примыкает пирамидальный рупор, который присоединяется г помощью волновода к источнику СВЧ-энергии.
Траектория движения продукта пересекает камеру по диагонали, при этом угол между траекторией движения продукта и рупором излучения СВЧ-энергии составляет около 6°, что способствует равномерному нитрованию продукта по всему его объему. Туннель наклонен вниз от линии горизонта на 2°, благодаря чему образуется естественный сток воды при санитарной обработке.
В агрегате последовательно смонтированы четыре конвейера. Рабочий берет со стола контейнер с мороженым продуктом и укладывает его на цепной конвейер прерывистого действия во время выстоя.
Цепи конвейера снабжены толкателями, которые подвигают контейнер на ленточный конвейер шлюза загрузки, перемещающийся со скоростью 6 м/мин.
Скорость ленточного конвейера СВЧ-камеры можно плавно регулировать от 0,33 до 1,0 м/мин. вариатором привода, подбирая тем самым оптимальное время нахождения блоков в СВЧ-камере.
Лента конвейера СВЧ-камеры, имеющая скорость намного скорости конвейера шлюза, подтормаживает контейнер, благодаря чему контейнеры в СВЧ-камере устанавливаются плотно друг к другу, что позволяет полнее использовать СВЧ-энергию. На выходе из СВЧ-камеры контейнеры с размороженным продуктом подхватываются ленточным конвейером шлюза выгрузки и подаются к рабочему столу, где рабочий вынимает продукцию из контейнеров и направляет ее на дальнейшую переработку. Контейнеры после санитарной обработки подвозятся к шлюзу загрузки.
Выход СВЧ-генератора на рабочую мощность происходит автоматически при заполнении СВЧ-камеры. Во время работы агрегата, в случае перерывов поступления блоков, происходит автоматическое выключение агрегата.
Размораживание токами промышленной частоты (ПЧ) основано на повышении температуры рыбы, обладающей электросопротивлением при пропускании через нее электрического тока.
Микроволновые и электрические аппараты для размораживания обеспечивают наибольшую скорость размораживания. К недостаткам, которые и сдерживают внедрение этих аппаратов в промышленность, следует отнести высокие эксплуатационные расходы и возникновение местных перегревов как следствие неоднородности формы рыбы.
Следующими по скорости размораживания идут паровакуумные аппараты для размораживания. Они представляют собой камеру, в которую, в зависимости от ее размера, устанавливается продукт на противнях или тележках. Камера герметически закрывается крышкой. Вакуум-насосом создается давление 2,3-2,6 кПа. В камеру через слой воды подается пар, который, конденсируясь на продукте, размораживает рыбу. После окончания размораживания начинается доступ воздуха в камеру, затем открывают крышку и выгружают продукт.
Размораживание в паре под вакуумом обеспечивает высокое качество продукта, но изготовление его требует особой точности, большого расхода воды и электроэнергии для поддержания вакуума. Все аппараты для размораживания периодического действия имеют один общий недостаток – сразу поступает большая партия размороженной рыбы, которая лежит в теплом помещении и дожидается переработки, а это снижает качество готовой продукции.
Дефростер Н2-ИТА-ПО (рис. 2.4) оросительного типа, непрерывного действия предназначен для размораживания блоков мороженой рыбы на рыбообрабатывающих судах. Для размораживания используется забортная вода температурой 18-20 °С. Начальная температура блока -18 °С. Температура рыбы после размораживания -10 °С.
Рис. 2.4. Дефростер Н2-ИТА-ПО:
1 – ороситель; 2 – верхний транспортер с кассетами; 3 – нижний транспортер;
4 – барботер; 5 – ванна; 6 – вибролоток; 7 – выталкиватель; 8 – загрузочный стол
Блок мороженой рыбы с загрузочного стола вручную сталкивается и кассету верхнего транспортера. Кассеты расположены по всей длине ленты транспортера. В момент поступления блока кронштейны кассеты раскрыты. При переходе цепи транспортера со звездочки на прямолинейный участок кассета закрывается, и блок из горизонтального положения переходит в вертикальное. На прямолинейном участке блоки и кассетах интенсивно орошаются водой. Для регулирования расхода подаваемой воды обтекатели оросительных головок выполнены подвижными.
При переходе на нижнюю ветвь верхнего транспортера блоки оказываются повернутыми относительно первоначального положения на I КО". В этом положении они орошаются водой, стекающей с расположенных выше блоков, на нижней ветви транспортера блоки удерживаются в кассете упорами кронштейнов. При дальнейшем движении кассеты но криволинейному участку кронштейны откидываются, и блок свободно выпадает на разгрузочный транспортер. Если блок остался и кассете, упоры выталкивателя, попадая между кассетами, выталкивают его на вибролоток.
Механизированный дефростер конструкции Техрыбпрома оросительного типа, непрерывного действия (рис. 2.5) применяется для размораживания блоков мороженой рыбы водой температурой 35-40 и 17 18 °С. Скорость рабочего полотна дефростера 0,007-0,0036 м/с.
Рис. 2.5. Механизированный дефростер конструкции Техрыбпрома:
1 – водный коллектор; 2 – насосы; 3 – цепной транспортер с ковшами; 4 – ванна
Рабочее полотно цепного конвейера состоит из двух тяговых цепей, соединенных между собой штангами. Между штангами вставляются перфорированные ковши, которые перекрывают друг друга, исключая возможность провала рыбы между ними. Центробежные насосы обеспечивают подачу воды из ванны по трубам каркаса в оросительные устройства.
Перед началом работы дефростера обе ванны наполняются водой, которая с помощью парового барботера нагревается в первой ванне до 35-40 °С, во второй – до 17-18 °С. В зоне натяжной станции цепного транспортера блоки рыбы без упаковки вручную загружаются в ковши. В каждый ковш загружают один блок в вертикальном положении. Ковши выносят блоки в первую зону орошения, где рыба интенсивно орошается теплой водой, которая подается из ванны в ороситель центробежным насосом.
Использованная вода стекает в ванну, подогревается и повторно используется. Пройдя Уз зоны орошения, блоки подвергаются кратковременной вибрации, ускоряющей их разваливание и облегчающей проникновение теплой воды в их внутренние слои.
Во второй зоне орошения блоки также орошаются водой температурой 17-18 °С. Вода в ороситель подается из второй ванны насосом. Размороженная рыба в зоне приводной станции цепного транспортера высыпается из ковшей и направляется на дальнейшую обработку.
ДЕФРОСТЕР КОНСТРУКЦИИ РИЖСКОГО СУДОРЕМОНТНОГО ЗАВОДА (рис. 2.6)
Оросительного типа, непрерывного действия предназначен для размораживания блоков мороженой рыбы водой температурой 18-20 °С, которая разбрызгивается оросителями, расположенными над рыбой, движущейся на транспортере. Ороситель представляет собой пластмассовую кмкшкус внутренним спиральным каналом для прохода воды. Скорость диижепия транспортера можно регулировать от 0,0031 до 0,095 м/с.
После размораживания и отделения от блока рыба проваливается через зазоры между прутками полотна транспортера, попадает на ковшовый транспортер «Гусиная шея» и выносится из зоны размораживания.
Установка снабжена фильтром чешуеотделителем, позволяющим использовать воду многократно. Сетка фильтра продувается воздухом, пнгиетаемым вентилятором,
Рис. 2.6. Дефростер конструкции Рижского судоремонтного завода:
1 – прутковый цепной транспортер; 2 – фильтр чешуеотделитель; 3– ковшовый транспортер;
4 – оросительная головка; 5 – привод ковшового транспортера; 6 – привод насоса; 7 – вентилятор
ДЕФРОСТЕР ИДА
Оросительного типа, непрерывного действия предназначен для размораживания как крупной, так и мелкой рыбы м блоках или россыпью (рис. 2.7).
Рис. 2.7. Механизированный дефростер ИДА:
1 – сетчатые транспортеры; 2 – оросители; 3 – привод; 4 – коллектор; 5 – поддон
Мороженая рыба загружается на верхний транспортер дефростера. В процессе движения рыба на транспортере орошается водой температурой 8-16 °С и размораживается. Скорость сетчатых транспортеров регулируется от 0,098 до 0,445 м/мин. в зависимости от требуемой продолжительности процесса.
Дефростер конструкции рыболовецкого предприятия погружного типа, непрерывного действия предназначен для размораживания рыбы в блоках водой температурой 20 °С. Теплоносителем для нагрева воды служит пар, подаваемый под давлением. Для интенсификации процесса применен воздушный барботаж. Расход воздуха 250-500 м3/ч, пара – 100-180 кг/ч.
Ванна дефростера заполняется водой до переливных отверстий, через коллекторную систему в воду нагнетаются воздух и пар.
Блоки мороженой рыбы загружаются на верхний транспортер дефростера, который перемещает их вдоль ванны до полного рассыпания. Размораживаемая рыба, отделяясь от блока, падает на нижний транспортер, который выносит ее из дефростера. Санитарная обработка дефростера производится периодически (не реже одного раза в сутки).
Рис. 2.8. Принципиальная схема паровакуумного дефростера:
1 – вакуум–камера; 2 – кассеты; 3 – болты: 4 – крышка; 5 – вакуумметры;
6 – вентиль для подачи воды; 7 – орошающие насадки; 8 – датчик–термометр;
9,10,11 –трубопроводы; 12 – вентиль для подачи пара;
13 – сосуд для приготовления и подачи парожидкостной смеси;
14 – камера смешения; 15 – вентиль для отработавшей жидкости;
16 – вакуумный насос; 17 – вентиль-натекатель
Установка для размораживания рыбы в паре под вакуумом включает горизонтально-цилиндрическую камеру, систему создания и поддержания вакуума, контрольно-измерительные приборы. После загрузки блоков рыбы в вакуум-камеру и ее герметизации на блоки подастся холодная вода, часть которой намерзает на поверхности блока в виде ледяной глазури. При достижении в вакуум-камере разрежения 2,66 кПа, соответствующего заданной температуре конденсации, включают подачу пара, и парожидкостная смесь начинает непрерывно циркулировать по контуру камера смешения – трубопровод – орошающие насадки – трубопровод (рис. 2.8).
Находящаяся в дефростере рыба размораживается за счет теплоты парожидкостной струи и скрытой теплоты конденсации пара. Данная установка экономична и может работать непрерывно.
