CC BY
14УДК 641.546.45:639.4
В.А. Иодис
Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук, Петропавловск-Камчатский, 683002 e-mail: iodisva@mail.ru
ПЕРЕДВИЖНЫЕ АЗОТНЫЕ СКОРОМОРОЗИЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ МОЛЛЮСКОВ
В статье обсуждаются вопросы проектирования передвижных скороморозильных комплексов для производства варено-мороженого мяса мидии, филе морского гребешка. Замораживание и хранение осуществляется при использовании холодильного потенциала жидкого и газообразного азота.
Ключевые слова: проектирование, скороморозильные комплексы, жидкий и газообразный азот, моллюски.
V.A. Iodis
Research Geotechnological Centre Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683002 e-mail: iodisva@mail.ru
MOBILE NITROGEN QUICK-FREEZING COMPLEXES FOR MOLLUSCS PROCESSING
The design of mobile quick-freezing complexes for the production of boiled-frozen mussel meat and scallop fillet is analied in the article. Freezing and storage is carried out with using the cooling potential of liquid and gaseous nitrogen.
Key words: design, quick-freezing complexes, liquid and gaseous nitrogen, mollusks.
В настоящее время замораживание является основной частью технологических процессов переработки морепродуктов. Особую группу составляют деликатесные морепродукты, которые требуют индивидуальной технологии. В силу своего белкового, витаминного и минерального состава к таким деликатесным морепродуктам можно отнести мидии тихоокеанские и морские гребешки [1]. Сегодня объемы их добычи и культивирования неуклонно возрастают, что объясняется главным образом стремлением компенсировать падение объема промысловой продукции, изымаемой из Мирового океана. В настоящее время российский рынок морских деликатесов находится в стадии роста, поэтому спрос на морские деликатесы постоянно увеличивается. Это объясняется увеличением потребительской осведомленности о полезных свойствах продукта, необходимости его периодического употребления.
Как показывают исследования, традиционные технологии переработки мидии тихоокеанской и морского гребешка не обеспечивают в полной мере высокого качества продукта, поставляемого потребителю, в связи с этим были разработаны два способа, которые защищены двумя патентами на изобретение [2, 3], позволяющие в наибольшей степени сохранить качественные и количественные характеристики продукта и снизить время протекания технологического процесса.
Исследования, проведенные ФГБУН «КамчатНИРО», показали, что юго-восточные бухты камчатского полуострова наиболее перспективны для культивирования этих видов моллюсков. Объемы культивирования-добычи в год могут достигать 500-700 тонн и более. Но в связи с большой удаленностью участков культивирования от населенных пунктов Камчатского края возникает ряд вопросов о создании непрерывной технологической цепи переработки ценных моллюсков, хранения и доставки потребителю как на внешний, так и внутренний рынок [4].
В связи с вышесказанным возникает необходимость в разработке передвижных скороморозильных комплексов для переработки моллюсков и доставки его непосредственно потребителю. Разработано два проекта передвижных скороморозильных комплексов для комплексной переработки и доставки моллюсков непосредственно потребителю в условиях камчатского полуострова.
Передвижной скороморозильный комплекс на базе судна МРТК типа «Балтика»
Комплекс, перерабатывающий сырец моллюсков планируется разместить на маломерном судне, способном быстро принимать сырец у мест культивирования-добычи, перерабатывать и доставлять уже готовую, упакованную варено-мороженую и мороженую продукцию на береговой распределительный холодильник для последующего хранения до реализации потребителю.
Анализ существующих маломерных судов показал, что оптимальным вариантом является судно МРТК, например МРТК типа (Балтика», при размещении перерабатывающего комплекса в трюме судна. Небольшой расход топлива, небольшое количество экипажа в наименьшей степени скажется на эксплуатационных затратах и, как следствие, на конечной стоимости производимой продукции.
С учетом довольно высокой стоимости криоагента - жидкого азота в крае предусмотрено использование для процесса замораживания и хранения проточной азотной системы хладоснаб-жения на базе азотного скороморозильного аппарата марки АСТА, который позволяет в наибольшей степени использовать весь холодильный потенциал азота и снизить до минимума расход криоагента.
Принципиальная схема проектируемой проточной азотной системы хладоснабжения с тремя температурными уровнями, обеспечивающего полную реализацию холодильного потенциала жидкого азота, представлена на рис. 1.
Рис. 1. Принципиальная схема проточной азотной системы хладоснабжения с тремя температурными уровнями, обеспечивающего полную реализацию холодильного потенциала жидкого азота: 1 - емкость для хранения жидкого азота; 2 - азотный скороморозильный аппарат АСТА;
3 - камера хранения мороженой продукции
Жидкий азот (температурный уровень I минус 196°С) из цистерны хранения под избыточным давлением подается в распылительные форсунки зоны замораживания азотного скороморозильного аппарата. Вскипая и превращаясь в пар, замораживая продукт, пары азота проходят в зону охлаждения и домораживания скороморозильного аппарата, откуда, отведя тепло от продукта (температурный уровень II минус 60°С) центробежным вентилятором, они нагнетаются в изотермическую камеру хранения (температурный уровень III минус 40^0оС). Из камеры хранения газообразный азот выпускается в атмосферу.
Аксонометрическая схема проектируемого перерабатывающего комплекса, располагаемого в трюме судна МРТК, представлена на рис. 2.
Рис. 2. Аксонометрическая схема проектируемого перерабатывающего комплекса,
располагаемого в трюме судна МРТК: 1 - емкость для хранения жидкого азота; 2 - бак для варки мидии;
3 - стол фасовочный; 4 - азотный скороморозильный аппарат АСТА; 5 - стол для укладки и упаковки;
6 - камера хранения мороженой продукции
Часть технологических операций технологии производства варено-мороженой мидии и мороженого филе гребешка планируется осуществлять непосредственно у мест культивирования:
- мойка собранных с коллекторов мидий и с садков гребешка;
- выдерживание в морской воде (осуществляется в контейнерах емкостью 1 м3);
- разделение, мойка и сортировка (осуществляется автоматически с использованием машины марки DVGC);
- удаление бисусной нити мидий осуществляется автоматически с использованием машины марки GR 4S.
Технологический процесс на судне осуществляется следующим образом:
Мидии, прошедшие подготовительные технологические операции, у мест культивирования загружают на судно и сразу укладывают в проволочную корзину. Корзину затем погружают в кипящий 3^4%-ный раствор поваренной соли на 5 мин варочного аппарата типа FK5 (поз. 2 на рис. 2). Раковины морского гребешка раскрывают и отделяют мускул-замыкатель. Сваренные мидии быстро охлаждают, затем отделяют мясо и промывают. Расфасовывание мидии тихоокеанской производится в полипропиленовые контейнеры емкостью 130 мл, а филе морского гребешка в контейнеры емкостью 350 мл. Далее моллюсков, упакованных в контейнеры, замораживают в азотном скороморозильном аппарате (поз. 4), при этом процесс разбивается на три стадии - стадия охлаждения, замораживания и стадия домораживания. Процесс замораживания длится в течение 5-6 мин для мидии и 10-11 мин для гребешка. Контейнеры плотно закрываются крышками, маркируются и упаковываются. Упакованные контейнеры укладываются в камеру хранения с температурой не выше минус 25°С (поз. 6) [5, 6].
Передвижной скороморозильный комплекс на базе контейнеровозов типа «МАЗ»
Передвижной комплекс планируется разместить в двух 40-футовых изотермических контейнерах на базе контейнеровозов типа «МАЗ», способных быстро принимать сырец моллюсков у мест культивирования, перерабатывать и доставлять готовую упакованную продукцию. В данном комплексе также предусмотрено использование трехтемпературно-уровневой проточной азотной системы хладоснабжения на базе азотного скороморозильного аппарата.
Для непрерывности технологического процесса производства проточная азотная система хладоснабжения снабжена автономной установкой для получения жидкого азота марки «StirLIN-1 Compact» фирмы «Stirling». Производительность установки 10^16,5 л/ч, при общем потреблении электроэнергии 16 кВт. В ее состав входят: воздушный компрессор, накопительный ресивер (резервуар V = 300 л), два адсорбера, машина Стирлинга. В разработанной системе хла-доснабжения также предусмотрена возможность подпитки камеры хранения жидким азотом
из накопительного ресивера, в случае недостаточного количества холодных паров, нагнетаемых из аппарата АСТА-30.
Реализация технологического процесса нового способа производства варено-мороженой мидии и мороженого филе морского гребешка на разработанном передвижном комплексе, представлена в виде аксонометрической схемы на рис. 3. В зависимости от места добычи комплекс обеспечивает подготовительные операции, разделку, термическую обработку, замораживание и холодильное хранение.
Рис. 3. Аксонометрическая схема передвижного перерабатывающего комплекса: 1 - варочный аппарат типа «FK5»; 2 - бак чистой проточной морской воды; 3 - разделочный стол; 4 - 40-футовый изотермический контейнер № 1; 5 - азотный скороморозильный аппарат АСТА-30;
6 - два упаковочных стола; 7 - окно выдачи мороженого продукта; 8 - окно приемки мороженого продукта;
9 - накопитель; 10 - 40-футовый изотермический контейнер № 2; 11 - выпускной коллектор;
12 - газовый коллектор; 13 - камера хранения; 14 - помещение установки для получения жидкого азота;
15 - установка для получения жидкого азота «StirLIN-1 Compact»;
16 - отдельный вход в помещение установки для получения жидкого азота
Подготовительные операции включает мойку собранных с коллекторов и садков мидий и гребешков, выдерживание в морской воде, разделение моллюсков, сортировку и удаление би-сусной нити мидий.
Во второй части технологического процесса, осуществляемого в 40-футовом изотермическом контейнере № 1 (поз. 4), мидии погружают на 10 мин в варочный аппарат типа «FK5» (поз. 1). Сваренные ракушки быстро охлаждают в баке чистой проточной морской воды (поз. 2), затем на разделочном столе (поз. 3) отделяют, промывают мясо и расфасовывают. Здесь же происходит раскрытие раковин морского гребешка и отделение мускула-замыкателя.
Далее вареную мидию и филе гребешка замораживают в азотном скороморозильном аппарате (поз. 5). Процесс замораживания, упаковки в ящики, маркировки соответствует технологическому процессу скороморозильного комплекса на базе судна.
Картонные ящики с продуктом (третья часть технологического процесса) через окна выдачи-приемки (поз. 7 и по. 8) поступают в накопитель (поз. 9) контейнера № 2 (поз. 10) и затем укладываются в камеру хранения (поз. 13) с температурой не выше минус 25°С. Кроме накопителя и холодильной камеры хранения продукта в торце контейнера № 2 предусмотрено помещение (поз. 14) с отдельным входом (поз. 16) для размещения установка для получения жидкого азота марки «StirLIN-1 Compact» (поз. 15) .
Для обеспечения автономной работы комплекса в целом нами предусмотрены два автономных дизель-генератора отечественного производства марки ПСМ-АД-30 требуемой мощности каждого 25 кВт, при часовом расходе топлива £час = 10,3 кг/кВт-ч.
1
Как показывают расчеты, суточная производительность комплекса может составляет 1600 кг/сутки сырца мидии или морского гребешка, а суточный выпуск готовой продукции 180 кг/сутки.
Таким образом, разработанные передвижные перерабатывающие комплексы для производства варено-мороженной мидии и мороженого филе гребешка, позволяют:
- создать непрерывную технологическую цепь переработки ценных моллюсков - мидии тихоокеанской и морского гребешка, их хранения и доставки потребителю;
- начать успешное культивирование-добычу и переработку моллюсков в труднодоступных бухтах, заливах Камчатского края, Дальнего Востока, ранее недоступные для этого;
- существенно сократить время технологического процесса обработки в сравнении с традиционными способами замораживания на два-три часа, увеличить качество готового продукта и его выход после дефростации на 4-5% [6].
Литература
1. Иодис В.А. Перспективы использования азота для замораживания ценных видов гидро-бионтов // Интеллектуальный потенциал вузов - на развитие Дальневосточного региона России: Материалы VIII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. -2006. - С. 84-86.
2. Балыкова Л.И., Иодис В.А. Способ извлечения содержимого раковин двустворчатых моллюсков: Патент на изобретение RUS 2368143 06.03.2008.
3. Балыкова Л.И., Иодис В.А. Способ производства варено-мороженых двухстворчатых моллюсков (Мидии тихоокеанской): Патент на изобретение RUS 2394435 15.12.2008.
4. Архипова Е.А. Состояние поселений мидий Mytilus Trossulus на шельфе Восточной Камчатки // Материалы VI науч. конф., Петропавловск-Камчатский, 29-30 ноября 2005 г. - Петропавловск-Камчатский: КамчатНИРО, 2005.
5. Иодис В.А., Балыкова Л.И., Жуков С.А. Передвижной азотный скороморозильный комплекс для производства варено-мороженой мидии на базе судна МРТК типа «Балтика» // Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана: Материалы II Международной научно-практической конференции. В 2 ч. - 2012. - С. 197-201.
6. Балыкова Л.И., Иодис В.А. Разработка технологии производства варено-мороженых мидий // Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2009. - № 10. -С.41-43.
7. Иодис В.А., Балыкова Л.И. Мобильная холодильная цепь переработки двухстворчатых моллюсков // Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2012. -№ 21. - С. 10-14.
