автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Повышение эффективности холодильной обработки рыбы диоксидом углерода

На правах рукописи

У

НЕЧАЕВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ХОЛОДИЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ РЫБЫ ДИОКСИДОМ УГЛЕРОДА

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 ОКТ 2013

Кемерово 2013

005535310

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (ФГБОУ ВПО «Кем-ТИПП»)

Научный руководитель: Буянов Олег Николаевич,

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Майоров Александр Альбертович,

доктор технических наук, профессор Государственное научное учреждение Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия Россельхозакадемии, директор

Венгер Клара Петровна,

доктор технических наук, профессор, Московский государственный университет пищевых производств, профессор кафедры «Холодильная техника»

Ведущая организация: Государственное научное учреждение

Сибирский научно-исследовательский

институт переработки сельскохозяйственной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита диссертации состоится « 21 » октября 2013 г. в 12 час, на заседании диссертационного совета Д 212.089.01 в ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, Бульвар Строителей, 47, 4 лек.ауд., тел./факс. (384-2) 39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru) и ФГБОУ ВПО «КемТИПП» (http://www.kemtipp.ru).

Автореферат разослан « 20 » сентября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Кригер Ольга Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современном обществе существенно увеличился спрос на охлажденную рыбу, т.к. она, помимо высоких вкусовых качеств, содержит большое количество кальция, фтора, йода, а также много полезных для организма микроэлементов и, при этом, в ней мало жира, что как нельзя лучше вписывается в наметившуюся в последнее время тенденцию здорового питания.

Наибольшим спросом пользуется охлажденная рыба на западе, ее потребление составляет до 90 %. На Российском потребительском рынке объемы реализуемой рыбы в охлажденном виде невелики. Это связано с тем, что традиционно для холодильной обработки рыбы используются воздух, ледяная вода, растворы солей или водный лед. Такие методы обладают рядом недостатков! таких как: увеличение времени охлаждения, ухудшение товарного вида, так как при контакте с охлаждающей жидкостью происходит набухание и экстракция соединений азота, просаливание, что способствует ухудшению качества рыбы и сокращает сроки ее хранения.

В нашей стране и за рубежом уделяется большое внимание совершенствованию методов холодильной обработки рыбы и различным способам ее хранения. При этом внимание акцентируется на поиске высокоэффективных методов и безопасных рабочих тел для применения в холодильной технике и технологии.

Одним из таких способов охлаждения является метод, основанный на применении эффекта сублимации - перехода С02 из твердой фазы в газообразную при температуре минус 78 °С. Принцип данного способа охлаждения заключается в нанесении снегообразного диоксида углерода на поверхность рыбы.

Широкое применение С02 в настоящее время сдерживается относительно высокой стоимостью снегообразного диоксида углерода.

Степень разработанности темы. Значительный вклад отечественных ученых в методику получения и применения диоксида углерода был сделан Венгер К.П, Пименовой Т.Ф., Герасименко В.В., Тезиковым А.Д., Федотовым Е.Л. и другими.

В настоящее время диоксид углерода, как рабочее тело для термической обработки пищевых продуктов, не получил широкого применения, т.к. относительно высоки экономические затраты на получение С02 в снегообразном состоянии. Однако, благодаря ряду своих достоинств, С02 получает все большее распространение, как в качестве холодильного агента в закрытых системах, так и для непосредственного нанесения на поверхность продукта (в твердой или жидкой фазе) при его холодильной обработке.

Целью исследования является, снижение затрат на получение снегообразного С02 и его эффективное использование при охлаждении рыбы.

Задачи исследования. Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести аналитические исследования процесса холодильной обработки рыбы при двухстороннем отводе теплоты;

- провести исследования процесса теплообмена при холодильной обработке рыбы;

- разработать участок технологической линии для холодильной обработки рыбы диоксидом углерода;

- провести исследования по определению показателей качества рыбы, охлажденной в среде диоксида углерода;

Научная новизна работы.

1. Разработана математическая модель для расчета продолжительности холодильной обработки рыбы снегообразным С02 при двухстороннем несимметричном отводе теплоты. Получена зависимость для определения необходимого количества снегообразного диоксида углерода при холодильной обработке рыбы.

2. Разработан комплекс мероприятий по повышению эффективности холодильной обработки рыбы с использованием снегообразного С02.

3. Установлены закономерности изменения параметров процесса холодильной обработки рыбы с использованием снегообразного СОг.

4. Получены новые данные по степени хранимоспособности рыбы, охлажденной снегообразным СОг-

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Разработан участок технологической линии для холодильной обработки рыбы диоксидом углерода.

2. Разработан технологический регламент холодильной обработки рыбы с использованием снегообразного С02.

3. Составлена номограмма для определения необходимого количества снегообразного диоксида углерода для охлаждения рыбы до требуемой температуры.

Методология и методы исследования. Экспериментальные исследования проводились на базе исследовательских лабораторий кафедр «Теплохладотех-ника» и «Технология бродильных производств и консервирования», ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности».

Объектом исследования служила неупакованная и упакованная рыба семейства карповых (карп), массой 1,4 кг, по степени упитанности относящийся ко второй группе.

Охлаждение рыбы осуществляли за счет непосредственного контакта снегообразного диоксида углерода, наносимого во внутреннюю полость и на наружную поверхность рыбы.

Ящики с охлаждаемой рыбой, после нанесения диоксида углерода размещали на полках в теплоизолированной камере, в которой поддерживалась постоянная температура 20°С и 3°С.

Основным экспериментальным материалом служили термограммы процессов и кинетика теплоотвода.

Используя термограммы процесса, определяли понижение температуры в рыбе, а также определяли длительность сублимации снегообразного СОг.

Коэффициент теплоотдачи рассчитывали, используя экспериментально полученные значения плотности теплового потока, по уравнению Ньютона -Рихмана.

Процесс холодильной обработки производили до момента времени, при котором снегообразный диоксид углерода полностью сублимирует, о чем свидетельствовал стабильный тепловой поток.

Методика постановки экспериментов предусматривает оценку качества объектов до и после охлаждения, а также в процессе хранения.

Качество рыбы оценивали по комплексу показателей: кислотное и пе-рекисное числа, а также по органолептическим показателям с использованием общепринятых методик.

Дегустацию охлажденного мяса рыбы проводили на совместном заседании специалистов кафедры «Теплохладотехника» и «Технология бродильных производств и консервирования» ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности».

Положения, выносимые на защиту.

- математическая модель для расчета продолжительности холодильной обработки рыбы снегообразным С02 при двухстороннем несимметричном отводе теплоты;

- результаты исследования процесса теплообмена при холодильной обработке рыбы с целью выявления наиболее подходящего варианта для рыбоперерабатывающей промышленности;

- участок технологической линии для холодильной обработки рыбы диоксидом углерода;

- результаты исследования по определению показателей качества рыбы, охлажденной в среде диоксида углерода.

Степень достоверности и апробация работы. Результаты работы докладывались на научно - технических конференциях: «Биотехнология растительного сырья, качество и безопасность продуктов питания» (Иркутск, 2010), «Прогрессивные технологии и перспективы развития» (Тамбов, 2010, 2012)' «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании» (Одесса, 2010, 2011), «Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов, пищевого оборудования и технологии пищевых производств» (Владивосток, 2011), «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2011, 2012), «Актуальные вопросы в научной работе и образовательной деятельности» (Тамбов, 2013). Основные положения диссертации опубликованы в 13 печатных работах, в т.ч. 3 - в журналах, рекомендованных ВАК. Получен патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методологии проведения эксперимента, результатов исследования и их анализа, выводов, списка используемой литературы (154 источника) и приложений. Основное содержание изложено на 156 страницах, включает 7 таблиц и 46 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Аналитическое исследование процесса холодильной обработки рыбы снегообразным СОг

В данной работе рассматривается задача о холодильной обработке рыбы (семейства карповых), которая по геометрической форме аппроксимируется полым эллиптическим цилиндром. Причем, теплоотвод при холодильной обработке рыбы происходит, как от внутренней поверхности, так и от наружной.

В данном случае задача теплопереноса решена на основе метода, предложенного Тейдером В. А. с учетом допущений:

- продукт имеет форму полого эллиптического цилиндра;

- условия теплообмена несимметричны;

- температура охлаждающей среды постоянна;

- теплофизические характеристики продукта постоянны в пределах одной фазы.

В основу решения положена гипотеза о наличии «температурного фронта», который распространяется от поверхностей к центральным слоям объекта с конечной скоростью.

В результате решения задачи необходимо определить продолжительность схождения слоев температурного фронта при холодильной обработке рыбы.

Здесь учитывается эффект сублимации С02 при температуре минус 78 °С. Поэтому возможно поверхностное подмораживание продукта с выделением скрытой теплоты фазового перехода. С одной стороны, если не учитывать эту теплоту, то расчетная продолжительность процесса может оказаться заниженной. С другой стороны, полный учет скрытой теплоты фазового перехода будет определять и продолжительность промораживания всей толщины рыбы. По-2 этому решение задачи проведено по второму

варианту с дальнейшей корректировкой численного значения величины удельной теплоты фазового перехода, при условии охлаждения рыбы после сублимации оптимального количества снегообразного диоксида углерода.

В качестве расчетной области возьмем однородный изотропный полый эллиптический цилиндр длины Я (рисунок 1).

В пространстве Я3 введем декартовую систему координат (Х,У,2). Ось 2 совместим

'II! х1' I ° осью симметРии эллиптического цилиндра.

у ' * ^ В принятой координации параметриче-

X * ские уравнения внутренней поверхности О

Рисунок 1 - Внутренняя поверхность имеют вид

эллиптического цилиндра Х(ф)=асоБф, У(ф)=Ьзтф, Ъ=Ъ, 0 < ф < 2Я; (1)

где а -большая и Ъ- малая полуоси эллипса в произвольном радиальном сечении О <Z <Н .

На поверхности приведения Q введем ортогональную систему координат (x\x2,z), координатные линии х1 = const, х2 = const, которой совпадают с линиями кривизны Q; координата zнаправлена по нормали к Q в направлении её выпуклости (рисунок 1).

Расстояние / точки М є Q, от меридиана jc2 = 0, отсчитываемое по параллели

l = )jr2(t) + r2(t)dt.

(2)

о

Радиус кривизны в произвольном нормальном сечении (<р = const.) поверхности в точке М sfi вычисляется по известной формуле

3

X2 Y2 ^2

(3)

я =а2ь2\~ + ~

Далее будем считать, что расчетная область ограничена эквидистантными поверхностями г = 0, г = //. Теплопередача происходит в стационарном режиме. На плоскостях х1 = 0, х' = Н выполняются условия теплоизоляции. Внутренние тепловые источники диссипативного характера отсутствуют.

С учетом сделанных допущений, в принятой системе координат (х',х2,г),

уравнение стационарной одномерной задачи теплопроводности [1] в сечении х2 =сош1 для оболочки в форме полого эллиптического цилиндра запишется в виде

d_

dz

п

VV 2 У

, dT dz

= 0.

(4)

где Я - приведенный коэффициент теплопроводности продукта, Вт/(М'К).

'Г- '

z=h

Z

Рисунок 2 - Радиальное сечение эллиптического цилиндра

Поскольку принята гипотеза о наличии «температурного фронта», введем

, /г

условную изотермическую поверхность г = =—, эквидистантную поверхности О (рисунок 2), температура которой

ГЦ=Г»- (5)

На внутренней поверхности г = 0 осуществляется теплообмен по закону Ньютона

{fl-.tr,.-и

где: а, - коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности, Вт/(м2-К); Г , -температура охлаждающей среды, К.

Приведенный коэффициент Л теплопроводности продукта, определяется экспериментально:

Я. = ХОИ+0,14^Н, (7)

где: Хтл - коэффициент теплопроводности охлажденного продукта, Вт/(м-К);

X - коэффициент теплопроводности замороженного продукта, Вт/(м-К).

В результате решения дифференциального уравнения (4) получена формула для определения продолжительности схождения слоев температурного фронта при холодильной обработке рыбы:

51(а,б)-52(а,Ь,А) (8)

т = % ■р-п---—--——--——-

(аДй>,й) ■ 5, (а,Ъ) + 52 (а,Ь,И) ■ q^ (а,Ь,\)

Параметры д2{а,Ь,1г1,к), 52(<з,Ь,й) определяются ме-

тодами численного интегрирования.

Тепловой поток через поверхность О, = |о < Xі < Н, О < х2 < Ь, і = 0| определяется

- / , , \ , „ 1 л/а25і'и2с) + Ъ2созг(р

о Кг(<Р) 1 1 . (<Р) + *\ 1

а{Я2(<р) +л\ Яг{<р)

(9)

Тепловой поток через поверхность Сї2 = |0 < Xх < Н, 0 < х1 < Ь, г = /г} определяется

«л - ад, (10)

а2 + й) Я

Площадь поверхности О,

S, (a, b) = 4Я j Ja sin2 (<p) + 6 eos2

o

Площадь поверхности Q2

ж!2 ___

■S'2 (a, b, h) = АН J J(a + hf sin2<p + (b + hf cos2<pd<p

(12)

где " Вф п. удельная теплота, выделившаяся при охлаждении рыбы диоксидом углерода, которая состоит из теплоты охлаждения и частичного подмораживания, Дж/ кг;

р - плотность продукта, кг/м3; Ь - длина продукта, м.

Исследование процесса теплообмена при охлагвдении рыбы диоксидом углерода

Для проверки адекватности математической модели были проведены экспериментальные исследования. Сопутствующей задачей данных исследований стало также определение характера изменения температурного поля и плотности теплового потока при охлаждении рыбы.

Рыба, во всех проводимых исследованиях, укладывалась в деревянные ящики, т.к. это наиболее используемая предприятиями тара для хранения и транспортировки охлажденной рыбы.

В первой серии экспериментов рыбу размещали в деревянных ящиках, затем снегообразный СОг подава-т. мин ли на наружную поверх-Рисунок 3 - Термограмма процесса охлаждения рыбы ность рыбы и коробки по-снегообразным С02 расположенным на наружной мещали в теплоизолирован-20Ос поверхности ную камеру с температурой

Схема установки термопар по глубине тушки рыбы и термограмма процесса охлаждения рыбы показаны на рисунке 3.

'а 25Ш

я

2000

-4-А п п атчик теп ютой на * оеерхноа ового аружной ги

\ :

\

)

Рисунок 4 - Плотность теплового потока при охлаждении рыбы снегообразным СОг расположенным на наружной поверхности

Анализ закономерностей изменения температурного поля позволяет сделать вывод, что процесс охлаждения наружного слоя рыбы происходит довольно интенсивно за счет непосредственного контакта СОг с тушкой рыбы, что приводит к существенному подмораживанию поверхностных слоев рыбы, в то время как внутренний слой недостаточно эффективно охлаждается, что может привести к развитию микроорганизмов во внутренней полости рыбы после окончания сублимации диоксида углерода. Среднеобъемная температура тушки рыбы, равная - 3 °С, устанавливается на 16 минуте.

Кинетика теплоотвода такого способа охлаждения свидетельствует о том, что значение плотности теплового потока составляет 2370 Вт/м2 (рисунок 4), а коэффициента теплоотдачи от наружной поверхности - 27 Вт/(м2К).

Следующие серии экспериментов проводились аналогично первым, при этом снегообразный СОг подавали во внутреннюю полость тушки рыбы, на поверхности которой также измерялась плотность теплового потока. Результаты исследований представлены на рисунке 5.

Анализ результатов эксперимента показал, что во внутреннюю полость рыбы можно поместить до 0,110 кг снегообразного СО2. Сублимация всего снега СОг происходит в течении 110 мин, а среднеобъемная температура при этом устанавливается в пределах 2,5 °С. Кроме того, процесс охлаждения внутреннего слоя мяса происходит довольно интенсивно до достижения криоскопической температуры, после чего начинает происходить фазовый переход воды в лед, что влечет за собой выделение скрытой теплоты кристаллизации и, как следствие, снижение темпа охлаждения. Это снижение объясняется еще и тем, что часть снегообразного СОг, находящегося во внутренней полости рыбы, уже сублимировала, и

1 —•— В« 12 5мм —ь®2?мм -

V

л

N 4

ч

V, —

■ч

—л

0 10 20 30 40 50 60 70 30 90 100 110 120 130

т. мин

Рисунок 5 - Термограмма процесса охлаждения рыбы снегообразным СОг расположенным во внутренней полости

между костным скелетом тушки и хладагентом образовалась газовая подушка, создающая термическое сопротивление теплоотдаче.

Об этом же свидетельствует и кинетика теплоотвода (рисунок 6). Поэтому, несмотря на то, что температура сублимации снегообразного диоксида углерода составляет минус 78 °С, плотность теплового потока, в этом случае, составляет

случае,

1440 Вт/м2, а коэффициента

90 100 110 120 13С т, мин

теплоотдачи от внутренней Рисунок 6 - Плотность теплового потока при охлаждении поверхности тушки рыбы -рыбы снегообразным СОг расположенным 15,3 Вт/(м К).

во внутренней полости Таким образом, количе-

ство снега, помещенное во внутреннюю полость рыбы, не является достаточным для охлаждения поверхностных слоев, что в процессе хранения может привести продукт к порче.

В результате обследования внутренней полости рыбы, после полной сублимации СОг, не зафиксировано явления подмораживания мяса т.к. полость рыбы защищена костным скелетом, а потому непосредственного контакта С02 с мясом не происходит.

Результаты экспериментов, в которых снегообразный С02 подавали как во внутреннюю полость, так и на наружную поверхность рыбы, представлены на рисунке 7.

Экспериментально было установлено, что при соотношении массы охлаждаемой рыбы к массе снегообразного С02 1,4/1,0, причем, во внутреннюю полость рыбы подается 0,110 кг, среднеобъ-емная температура при этом устанавливается в пределах -3 + - 4 °С на 15 минуте.

Анализ характера изменения температурного поля продукта свидетельствует о том, что после подачи снегообразного СОг, как во внутреннюю полость, так и на наружную поверхность рыбы, температура поверхности падает более интенсивно, по сравнению с вариантами подачи холодильного агента только на поверхность. Это объясняется увеличением общего количества снегообразного СОг в замкнутом пространстве. Максимальный теп-

Рисунок 7 - Термограмма процесса охлаждения рыбы снегообразным СОг расположенным на поверхности и во внутренней полости

лоотвод при этом происходит в первоначальный момент времени, когда максимальна разность температур и я составляет 2550 Вт/м2. Затем происходит падение плотности теплового потока в течение 5 мин, вызванное снижением температуры поверхности. После этого q стабилизируется и приближается к нулевому значению (рисунок 8).

Коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности уже составляет 27,9 Вт/(м2К).

Изменение температуры внутреннего слоя рыбы показывает, что темп падения температуры тоже существенно возрастает.

В данном случае, значение плотности теплового потока уже составляет 1650 Вт/м2 (рисунок 8), а коэффициент теплоотдачи возрастает до 17,2 Вт/(м2К).

Характер изменения температурного поля тушки рыбы, кинетика тепло-отвода и значения коэффициентов теплоотдачи подтверждают предположение, что при двухстороннем отводе тепла снегообразным СО2, теплообмен оказывается несимметричным.

Введение снегообразного диоксида углерода внутрь тушки рыбы оправдано, т.к. часть снега СОг, размещенная во внутренней полости рыбы, сублимирует только за счет теплоты отводимой от мяса, тогда как снегообразный СОг, находящийся на поверхности рыбы, отводит теплоту также и от окружающей среды, что приводит к зна-

Рисунок 8 - Плотность теплового потока при охлаждении чительному сокращению

рыбы снегообразным СОг расположенным длительности сублимации,

на поверхности и во внутренней полости При этом необходимо

учесть тот факт, что диоксид углерода подавляет действие многих микроорганизмов и размещение его во внутренней полости тушки рыбы приведет к увеличению сроков ее хранения.

Исследование процесса теплообмена при охлаждении упакованной рыбы в среде диоксида углерода

Дальнейшие исследования проводились в условиях технологической линии. В аппарате, входящем в нее, происходило удаление голов и внутренностей. Снегообразный СОг, подавался во внутреннюю полость рыбы через генератор - дозатор. Далее рыба поступала в упаковочную машину, где помещалась в герметичную упаковку, позволяющую сохранять внутри углекислотную среду

в течение всего срока хранения рыбы. Затем упаковки с рыбой укладывались в деревянные ящики, часть которых направлялась в теплоизолированную камеру с температурой 22±2 °С, а часть - в камеру с температурой 3±2°С.

При проведении серии экспериментов с температурой 22±2 °С установлено, что сублимация всего снега С02 происходит в течение 90 мин, а средне-объемная температура при этом устанавливается в пределах 3 °С.

Среднеинтегральные значения плотности теплового потока и коэффициента теплоотдачи от внутренней поверхности верхней части карпа составляет q1 = 117 Вт/м2 и а! = 2,47 Вт/(м2-К), нижней части тушки я2 = 507 Вт/м2 и а2 = 7,72 Вт/(м2К).

Существенная разница условий теплообмена верхней и нижней частей внутренней поверхности рыбы объясняется тем, что снегообразный диоксид углерода, размещенный во внутренней полости рыбы, весь процесс охлаждения плотно прилегает к нижней поверхности тушки, в то время как между верхней поверхностью тушки образуется постоянно в процессе охлаждения увеличивающаяся газовая прослойка, которая в итоги снижает коэффициент теплоотдачи.

При проведении экспериментов с температурой в теплоизолированной камере 3 °С, сублимация всего снега С02 происходит в течение 110 мин, при этом среднеобъемная температура устанавливается в пределах минус 2 °С.

Процесс охлаждения наружных слоев внутренней полости здесь происходит более интенсивно и равномерно. В конце процесса сублимации диоксида углерода значения температуры этих слоев ниже, чем в предыдущих экспериментах. Это связано с тем, что теплоотвод осуществляется не только снегообразным диоксидом углерода, расположенным во внутренней полости рыбы, но и за счет конвективного теплообмена с охлажденным воздухом холодильной камеры, температура которого 3 °С. Именно поэтому наружная поверхность охлаждается эффективнее, чем центральная часть тушки, чего не наблюдается в предыдущем опыте.

Охлаждение нижней части тушки в целом происходит эффективнее, чем верхней, так как она находится в контакте с диоксидом углерода в течение всего процесса сублимации. А поскольку температура в камере значительно ниже, то процесс сублимации происходит дольше, что приводит к достижению более низкой температуры в тушке рыбы без подмораживания мяса.

Анализ экспериментальных данных показывает, что среднеинтегральные значения плотности теплового потока и коэффициента теплоотдачи от внутренней поверхности верхней части тушки составляет я, = 223 Вт/м2 и а! = 4,5 Вт/(м2 К), нижней части тушки я2 = 1076 Вт/м2 и а2 = 9,68 Вт/(м2-К).

Таким образом, использование упаковки рыбы в разработанной технологической линии позволит увеличить эффективность использования диоксида углерода, т.к. получаемый при дросселировании газ С02 дополнительно используется для охлаждения рыбы перед упаковкой, а получаемый при сублимации в упаковке - увеличивает продолжительность воздействия С02 на наружные слои рыбы.

5.2. Влияние диоксида углерода на качество охлаждаемой рыбы.

При холодильной обработке рыбы (карпа) с помощью снегообразного диоксида углерода дискретным способом изучено изменение качества рыбы в процессе ее хранения при температуре окружающей среды 20±2 °С и 3 °С.

Снегообразный СОг для охлаждения рыбы подавали внутрь тушек в количестве 0,11 кг, затем рыбу укладывали в герметичную упаковку, позволяющую сохранять внутри углекислотную среду в течение всего срока хранения рыбы и помещали в деревянные ящики, которые устанавливали в теплоизолированной камере.

В виду того, что рекомендованный срок хранения рыбы при комнатной температуре - 24 часа, исследования контрольного образца при этих параметрах не проводили.

В процессе проведения исследований установлено, что карп, обработанный углекислотой и хранившийся при комнатной температуре, способен сохранять свое качество в течение двух суток. Детальная характеристика приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Показатели качества рыбы, обработанной СОг (хранение при комнатной температуре)__

Показатели Рыба - сырец Срок хранения рыбы

1 сутки 2 суток 3 суток

Органолептические показатели На поверхности молочная слизь, жабры красные, запах свежий, чешуя блестящая, плотно прилегает, глаза в орбите На поверхности обильно молочная слизь, запах без посторонних признаков, чешуя плотно прилегает, блестящая, глаза в орбите На поверхности слизь, глаза мутные, жабры бордовые, консистенция ослабшая, острый рыбный запах На поверхности белая слизь, запах прогорклости, жабры темные, консистенция ослабшая, глаза мутные, чешуя тусклая

Кислотное число, мг КОН/г 2,10±0,1 3,5±0,1 3,9±0,1 4,4=10,1

Перекисное число, ммольОз/кг 3,44±0,02 5,2±0,02 8,7±0,02 10,3±0,02

Анализ данных таблицы 1 показывает, что после двухсуточного хранения наблюдается помутнение глаз рыбы, изменение цвета жабр вследствие разрушения цветовых пигментов и появление посторонних запахов. Это все свидетельствует о начавшихся процессах порчи, причем, чем длительнее период хранения, тем процессы гидролитического расщепления идут более интенсивно.

В следующей серии экспериментов в качестве контроля использовался образец рыбы, необработанной углекислотой и хранившийся при температуре 3 °С Результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Показатели качества рыбы, необработанной С02 (хранение при температуре 3 °С)_

Показатели Рыба - сырец Срок хранения рыбы

3 суток 5 суток

Органолептические показатели На поверхности молочная слизь, жабры красные, запах свежий, чешуя блестящая, плотно прилегает, глаза в орбите На поверхности обильно молочная слизь, запах без посторонних признаков, чешуя плотно прилегает, блестящая, глаза в орбите На поверхности слизь, глаза мутные, жабры бордовые, консистенция ослабшая, острый рыбный запах, чешуя тусклая

Кислотное число, мг КОН/г 2,10±0,1 2,83±0,1 4,19±0,1

Перекисное число, ммольОг/кг 3,44±0,02 7,25±0,02 9,8±0,02

Анализ данных таблицы 2 позволяет сделать вывод, что предельный срок хранения контрольного образца - 5 суток, так как уже на пятый день наблюдаются явные следы, приводящие к порче рыбы.

Напротив, рыба, обработанная углекислотой и хранившаяся в охлажденном состоянии при температуре 3 °С, может сохранять привлекательный внешний вид и хорошие физико-химические показатели в течение 10 суток. Результаты исследования приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Показатели качества рыбы, обработанной С02 (хранение при температуре 3 °С) _

Показатели Рыба- Срок хранения рыбы

3 суток

сырец 5 суток 7 суток 10 суток

Органолепти- На поверх- Поверхность Поверхность Поверхность Поверх-

ческие пока- ности мо- чистая, за- чистая, за- чистая, за- ность по-

затели лочная пах без по- пах свойст- пах без по- крыта про-

слизь, жаб- сторонних венный, без сторонних зрачной

ры красные, признаков, посторонних признаков, слизью, за-

запах све- чешуя плот- признаков, чешуя плот- пах свойст-

жим, чешуя но прилега- чешуя бле- но прилега- венный, гла-

блестящая, ет, блестя- стящая, гла- ет, без бле- за мутные,

плотно при- щая, глаза в за в орбите, ска, глаза в консистен-

легает глаза орбите, кон- консистен- орбите, кон- ция ослаб-

в орбите систенция ция плотная систенция шая, мясо

плотная ослабшая бледное

Кислотное

число, 2,10±0,1 2,3±0,1 2,8±0,1 3,2±0,1 3,6±0,1

мг КОН/г

Перекисное

число, 3,44±0,02 3,5±0,02 3,8±0,02 4,2±0,02 5,5±0,02

ммольОг/кг

Анализ данных таблицы 1 и 3 свидетельствует о том, что органолептические и физико-химические показатели карпа обработанного углекислотой и хранившегося в охлажденном состоянии в течение 10 суток сохраняются на хорошем уровне.

Таким образом, на основании проведенных исследований, можно сделать вывод о том, что при хранении рыбы при температуре 3 °С, обработанной углекислотой, качество ее сохраняется в течение 10 суток.

Практическая реализация результатов исследования

Разработанный участок технологической линии по холодильной обработки рыбы диоксидом углерода позволяет объединить оборудование по разделке и охлаждению рыбы, значительно сократить производственные площади, минимизировать ручной труд, ускорить цикл обработки от разделки до упаковки, обеспечить снижение расхода диоксида углерода. Конструкция участка позволяет встраиваться в действующие традиционные технологические линии по обработки рыбы.

Конструктивное решение участка технологической линии оформлено патентом РФ № 2453779 от 20.06.2012.

По результатам исследований построена номограмма для определения необходимого количества снегообразного диоксида углерода при холодильной обработке рыбы, для достижения ею необходимой температуры.

Произведен расчет экономической эффективности капитальных вложений при внедрении участка технологической линии по обработке рыбы диоксидом углерода. Этот расчет заключается в сравнении экономической эффективности внедрения разработанного участка технологической линии с действующей на рыбоперерабатывающем предприятии.

Ожидаемый годовой экономический эффект при этом составляет до 486400

руб.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Доказана целесообразность использования диоксида углерода для охлаждения рыбы.

2. Разработана математическая модель для расчета продолжительности холодильной обработки рыбы снегообразным СОг при двухстороннем несимметричном отводе теплоты. Получено выражение и составлена номограмма для определения необходимого количества снегообразного диоксида углерода при холодильной обработке рыбы, для достижения необходимой температуры тушки. Доказана адекватность математической модели реальному процессу холодильной обработки.

3. Изучены особенности теплообмена при охлаждении упакованной и неупакованной рыбы снегообразным диоксидом углерода. Получена динамика изменения температуры и плотности теплового потока при различных вариантах нанесения СОг- Установлено, что для более эффективного применения сне-

гообразного диоксида углерода при холодильной обработке рыбы, необходимо С02 вводить как во внутреннюю, так и на наружную поверхность тушки. Определено, что получаемый при сублимации в упаковке снегообразный диоксид углерода позволяет дополнительно охлаждать наружные слои рыбы.

4. Разработан участок технологической линии по холодильной обработки рыбы диоксидом углерода, позволяющий снизить затраты на получение снегообразного С02 и повысить эффективность его использования при охлаждении рыбы.

5. Проведены исследования по определению показателей качества рыбы после обработки снегообразным С02. Установлено, что охлаждение рыбы с использованием диоксида углерода повышает степень сохранности рыбы в процессе хранения и позволяет увеличить срок хранения при t=3 °С на 5 суток.

6. Разработана технология холодильной обработки рыбы с использованием снегообразного диоксида углерода. Ожидаемый годовой экономический эффект приведенных затрат от внедрения предложенной технологии составляет до 486400 руб.

ПЕРЕЧЕНЬ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Неверов E.H. Определение количества диоксида углерода для холодильной обработки тушек птицы / E.H. Неверов, С.Н. Нечаев, И.А. Петров // Прогрессивные технологии и перспективы развития: Сб. материалов II - ой международной научно-практической конференции. - Тамбов, 2010. - С. 150-152.

2. Неверов E.H. Исследование процесса холодильной обработки рыбы, при двух стороннем отводе теплоты снегообразным С02 / E.H. Неверов, С.Н. Нечаев // Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2010: Сб. материалов Международной научно-практической конференции, Том 6. - Одесса, 2010. - С. 85-88.

3. Буянов О.Н. Изменение качества рыбы, охлажденной диоксидом углерода / О.Н. Буянов, E.H. Неверов, С.Н.Нечаев // Современные направления теоретических и прикладных исследований 2011: Сб. материалов Международной научно-практической конференции, Том 4. Технические науки. - Одесса: Черноморье, 2011. - С. 84-87.

4. Нечаев С.Н. Исследование процесса теплоотвода при охлаждении рыбы снегообразным диоксидом углерода / С.Н. Нечаев, Е.А. Горецкий // Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов, пищевого оборудования и технологии пищевых производств: Сб. материалов Всероссийской научно - технической конференции. - Владивосток, 2011. - С. 102-104.

5. Нечаев С.Н. Применение газообразного диоксида углерода для холодильной обработки рыбы / С.Н. Нечаев, C.B. Ловицкий, Петров И.С. // Пищевые продукты и здоровье человека: Сб. науч. работ. IV Всероссийской конференции с международным участием студентов, аспирантов и молодых ученых. -Кемерово, 2011. - С. 133-135.

6. Буянов О.Н. Исследование процесса холодильной обработки рыбы диоксидом углерода / О.Н. Буянов, Т.Ф. Киселева, E.H. Неверов, С.Н. Нечаев // Техника и технология пищевых производств. - 2011. - № 1. - С. 64-66.

7. Буянов О.Н. Сравнение способов замораживания пищевых продуктов в углекислотном скороморозильном аппарате / О.Н. Буянов, E.H. Неверов, С.Н. Нечаев // Труды кубанского государственного аграрного университета.- 2011. -№2 (29).-С. 196-198.

8. Буянов О.Н. Исследование процесса охлаждения упакованной рыбы в среде диоксида углерода / О.Н. Буянов, E.H. Неверов, С.Н. Нечаев // Вестник Международной академии холода. - 2011. - № 4. - С. 39-42.

9. Пат. № 2453779 Российская Федерация, МПК F25D 3/12, F25D 13/00. Устройство для холодильной обработки тушек птицы диоксидом углерода / Буянов О.Н, Неверов Е.Н, Нечаев С.Н.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. -

№ 2453779; заявл. 13.01.2011; опубл. 20.06.2012, Бюл. № 17.

10. Неверов E.H. Технологическая линия по холодильной обработке рыбы диоксидом углерода / E.H. Неверов, С.Н. Нечаев // Инновационные технологии переработки продовольственного сырья: Сб. материалов Международной научно-технической конференции. - Владивосток, 2011. - С. 410-413.

11. Неверов E.H. Номограмма для определения массы снегообразного диоксида углерода при охлаждении рыбы / E.H. Неверов, С.Н. Нечаев // Теоретические и прикладные проблемы науки и образования в 21 веке: Сб. материалов Международной заочной научно - практической конференции. - Тамбов, 2012.-С. 105-106.

12. Нечаев С.Н. Применение диоксида углерода на рыболовном речном флоте / С.Н. Нечаев, С.М. Иванов, E.H. Неверов // Пищевые продукты и здоровье человека: Сб. материалов Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Кемерово, 2012. - С. 138-141.

13. Неверов E.H. Расчет продолжительности холодильной обработки рыбы диоксидом углерода / E.H. Неверов, А.И. Бабин, С.Н. Нечаев // Актуальные вопросы в научной работе и образовательной деятельности: Сб. материалов Международной научно - практической конференции. - Тамбов, 2013. - С. 8385.

Подписано в печать 12.09.2013.Формат 60x84, 1/16. Объем уч.-изд.л. 1,1-Тираж 80 экз. Заказ № 98 Кемеровский технологический институт пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47. Отпечатано в лаборатории множительной техники КемТИППа, 650010, г. Кемерово, ул. Институтская, 7.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

На правах ^рукописи

04201362115

'7/

НЕЧАЕВ Сергей Николаевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ХОЛОДИЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ

РЫБЫ ДИОКСИДОМ УГЛЕРОДА

Специальность:

05.18.04 - технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных

производств

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

Доктор технических наук, профессор

Буянов О.Н.

Кемерово 2013

-2-Оглавление

Введение..............................................................................................4

Глава 1. Обзор литературы..........................................................................................9

1.1. Тенденции в развитии производства и потребления рыбы

и рыбной продукции.......................................................................9

1.2. Способы, методы и оборудование для охлаждения рыбы.........................17

1.3. Получение снегообразного диоксида углерода.........................................40

1.4. Выводы, цели и задачи исследования.....................................................45

Глава 2. Аналитические исследования процесса холодильной обработки

рыбы....................................................................................47

2.1. Анализ существующих аналитических решений при холодильной обработке рыбы...........................................................................................47

2.2. Допущения, принятые при решении задачи............................................54

2.3. Постановка и решение задачи............................................................55

Глава 3. Технические средства и методика экспериментальных

исследований................................................................................................63

3.1. Стенд для проведения исследования процесса теплообмена при холодильной обработке рыбы диоксидом углерода..................................................63

3.2. Описание упаковки для хранения рыбы в среде диоксида углерода.............65

3.3. Приборное оснащение стенда..............................................................66

3.4. Методика проведения экспериментальных исследований..........................68

Глава 4. Экспериментальное исследование процесса теплообмена при

охлаждении рыбы диоксидом углерода..........................................70

4.1. Определение необходимого количества снегообразного диоксида углерода

при холодильной обработке рыбы для достижения необходимой

температуры.......................................................................................70

-34.2. Исследование процесса теплообмена при охлаждении рыбы диоксидом

углерода............................................................................................73

4.3. Исследование процесса теплообмена при охлаждении упакованной рыбы в

среде диоксида углерода........................................................................82

Глава 5. Влияние диоксида углерода на качество охлаждаемой рыбы.........94

5.1. Особенности строения и состава мяса рыбы..........................................94

5.2. Влияние диоксида углерода на качество охлаждаемой рыбы...................105

Глава 6. Практическое использование результатов исследований..............113

6.1. Номограмма для определения массы снегообразного диоксида углерода при охлаждении рыбы до нормируемой температуры.......................................114

6.2. Технологическая линия для холодильной обработки рыбы диоксидом

углерода............................................................................................115

Результаты исследований и выводы....................................................122

Список использованной литературы...........................................................124

Приложения 1...................................................................................138

1.1. Определение экономической эффективности капитальных вложений при

внедрении технологической линии по обработке рыбы диоксидом углерода.....139

Приложение 2...................................................................................150

2.1. Расчет в Mathcad 2001i. Эллиптический цилиндр...................................150

растительного сырья, качество и безопасность продуктов питания» (Иркутск, 2010), «Прогрессивные технологии и перспективы развития» (Тамбов, 2010, 2012), «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании» (Одесса, 2010, 2011), «Современные тенденции развития перерабатывающих комплексов, пищевого оборудования и технологии пищевых производств» (Владивосток, 2011), «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2011, 2012), «Актуальные вопросы в научной работе и образовательной деятельности» (Тамбов, 2013). Основные положения диссертации опубликованы в 13 печатных работах, в т.ч. 3 - в журналах, рекомендованных ВАК. Получен патент РФ на изобретение.

-9-

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Тенденции в развитии производства и потребления рыбы и рыбной

продукции

На российском рынке рыбы и морепродуктов наблюдается тенденция к развитию и росту потребления.

На рисунке 1.1 представлен график потребления рыбы и рыбопродуктов, из анализа которого видно, что наибольшее потребление рыбы и рыбных продуктов приходится на 80-е годы, после чего произошел серьезный спад потребления. Начиная же с 1997 по 2008-й потребление рыбы в России выросло на 50% - с 10 до 15 кг на душу населения в год. Однако среднегодовое потребление рыбы на душу населения в России ниже показателей Европы в несколько раз и ниже показателей 1990 г. Отметим также и то, что рекомендованная Российской академией медицинских наук норма потребления рыбы составляет 23,7 кг на душу населения в год [38].

Каждую страну отличают свои гастрономические пристрастия. Так, в Испании и Португалии любят треску (80% потребления), в Норвегии - лосося, в России - карпа, судака и осетровых.

На западе особенно популярна рыба в охлажденном виде. Европа на 90% потребляет рыбу в охлажденном состоянии и лишь на 10% - в замороженном, но лидируют по потреблению охлажденной рыбы японцы (на рыбную продукцию глубокой заморозки в Японии приходится максимум 5% местного рынка).

В России объемы ввозимой и реализуемой охлажденной рыбы незначительны, ее основным потребителем являются рестораны и небольшая часть супермаркетов, а рынка охлажденной рыбы и вовсе нет, т.к. нет методики ее

доставки, магазины не оборудованы специальными холодильниками, прилавками. Поэтому поступает в основном замороженная рыба, которую потом размораживают и выдают за охлажденную.

25

О. I

I-

п 5

о . . _

1970 1980 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Рисунок 1.1- Потребление рыбы и рыбопродуктов на душу населения в год

Как показывают статистические данные, в центральном районе России 40% от всей продаваемой рыбы приходится на мороженую, тогда как на Сахалине и Камчатке 68% приходится на продажу свежей.

В регионах Урала и Сибири люди предпочитают рыбе - мясо и птицу. Из рыбы они, в основном, употребляют соленую, которую готовят сами, в домашних условиях.

Наибольший объем потребления приходится на мороженую рыбную продукцию, спрос у населения на которую остается достаточно высоким. Вместе с тем, несмотря на тенденцию увеличения спроса на мороженую рыбу, его динамика постоянно меняется. Заметим, что и внутри страны рынок рыбы и морепродуктов различается по регионам. В Москве и Санкт-Петербурге высок процент потребления премиальных продуктов, например, красная рыба занимает 40% рыбного рынка, красная икра - 35%. Тенденция к увеличению премиального сегмента наблюдается в развивающихся регионах и крупных городах. В менее

- 12В последние годы увеличился спрос и на морепродукты, в частности, морские деликатесы - осьминогов, кальмаров, мидий, морских гребешков и др.

Среди российских марок морских деликатесов необходимо, прежде всего, выделить «Сальмон» и Bon Appetit, выпускаемые ГК «Ледово». Также можно отметить продукцию «Северной компании», которая занимает довольно заметную часть рынка в сегменте кальмаров (18%). Из западных марок на рынке представлены датские Nordic-Seafood и Agama. Немецкая марка Albatros - одна из наиболее сильных в сегменте мидий. Недавно на прилавках появилась продукция белорусско-германской фирмы «Санта Бремор».

В целом же, необходимо отметить, что российский рынок морепродуктов в настоящее время далек от насыщения и уровень потребления рыбы, морепродуктов в России существенно отстает от европейского.

По прогнозу Росстата выпуск рыбной продукции в 2010 г. составил 4 млн. тонн с планируемым ростом примерно 5%.

Главными рыболовными районами бывшего Советского Союза являются: Дальневосточный, Северный (Мурманский), Балтийский, Каспийский, Азово-Черноморский, Сибирский.

Дальневосточный район имеет огромные рыбные запасы, здесь вылавливается много сельдевых, лососевых, камбаловых и тресковых рыб, скумбрии, наваги, а также крабов.

Северный (Мурманский) район, включающий моря Баренцово, Белое с реками Северной Двиной, Онегой, Печорой, северные районы Атлантического океана, занимает по улову рыбы значительное место. Здесь ловят тресковых, сельдевых, лососевых (семгу), камбалу, морских окуней и др.

Балтийский район - следующий по значимости. Здесь ловят салаку, треску, кильку, сельдь, сигов, корюшку, угрей и др.

Каспийский район с реками Волгой, Уралом, Курой и Тереком - это самый старый и наиболее освоенный район. Породы рыб здесь очень разнообразны -осетровые, лососи, сельди, вобла, сазан, лещ, миноги и др.

Азово-Черноморский район с реками Доном, Кубанью, Днепром, Южным Бугом, Днестром и устьем Дуная, так же как и Каспийский, - старый и хорошо освоенный район. Рыбу в нем вылавливают самую разнообразную: осетровых, кефалевых, карповых, окуневых, сельдевых и пр.

В Сибирский район входят моря Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское. Рыбные запасы в Сибирском районе большие: вылавливают много нельмы, осетровых, сиговых (мускун, сырок и др.), тугуна (сельди сосвинской), ряпушки (сельди обской), а также щуки и рыб других видов.

Из озер наибольшее значение имеет Аральское море (сазан, лещ, вобла, усач, судак), Балхаш (сазан, маринка, окунь), Байкал (омуль), группа северо-западных озер - Ладожское, Онежское, Псковское, Чудское, Ильмень, а также Барабинская озерная система (Чаны, Убинское и др.). Северо-западные озера богаты лососевыми, угрями, а в Барабинской озерной системе добывают плотву (чебак), язей, карасей, окуней, щуку, карпов, лещей и др.

Основой производства пищевой рыбной продукции, включая консервы, в России являются рыбохозяйственные предприятия Дальнего Востока (на долю данного региона приходится более 60 %). В выпуске консервной продукции ведущие позиции занимают Западный бассейн (около 57 %) и Дальний Восток (более 30 %). Наибольший удельный вес в производстве кормовой муки имеют предприятия Дальнего Востока (более 76 %) и Северного бассейна (около 14 %), в выпуске кормовой рыбы и отходов от разделки для звероводческих хозяйств — предприятия Северного бассейна (более 70 %), Дальнего Востока (около 16 %) и Калининградской области (около 9 %).

В последние годы отечественные предприятия отрасли вкладывают значительные средства в модернизацию производства: открываются новые цехи, запускаются новые линии. Это касается как предприятий, которые находятся в Москве (Меридиан, Русское Море, Марина) и Санкт-Петербурге (РОК, Балтийский Берег), так и региональных производителей: Интератлантик (Екатеринбург), Смоленская коллекция (Смоленск), Восток (Воронеж), Вичунай-Русь (Калининградская обл.).

Среди российских поставщиков преимущественная часть поставок (в основном замороженной рыбы) приходится на предприятия Мурманской области (22-25%), основным представителем является компания "МурманскФиш", занимающаяся выловом, переработкой и реализацией различной свежемороженой рыбы, замороженных, охлажденных рыбных субпродуктов и рыбных филе, рыбной муки, разнообразных консервов, а также морских деликатесов, таких как креветки, краб, в том числе крабовое мясо, гребешок и другие [23].

Рост производства рыбной продукции в текущем году составит 10-20%. В частности, рыбокомбинат «Пищевик» планирует увеличение объемов производства на 10-15%, «Океан-Трейдинг Компани» - на 20%, «Рыбная продукция» планирует в течение года увеличить объемы производства рыбопродукции также на 20%.

Результаты исследования показали, что динамично развивающаяся розничная торговля г. Кемерово сегодня насыщена основными продовольственными товарами. В том числе и рыбной продукцией, несмотря на то, что ЗападноСибирский регион значительно удален от основных рыбопромыслов.

На потребительском рынке города представлена продукция из рыбы и морепродуктов как местных рыбопереработчиков, так и производителей из других регионов. Среди кемеровских предприятий, занимающихся переработкой рыбы, известны такие, как: ОАО «Кемеровский хладокомбинат», ООО «Золотая рыбка», ООО «Астронотус», компания «ГАЛ'С» и частные предприниматели.

В настоящее время ООО "Астронотус" занимает одно из ведущих мест по переработке и реализации рыбопродуктов на рынке Кузбасса. Всё сырьё для получения качественной продукции доставляется напрямую из таких регионов, как Владивосток, Камчатка, Сахалин и т.д.

На рынке рыбной продукции в Кемерово мало крупных производителей и лидирующие места занимают частные предприниматели. Для индивидуальных предпринимателей наиболее приоритетным по производству видом продукции являются пресервы, так как для выхода на этот рынок требуется незначительный

капитал, что позволяет на нем работать большому количеству небольших компаний.

Под торговой маркой «Золотая рыбка» (ООО «Золотая рыбка») в розничной сети города, в том числе и в фирменных магазинах общества, представлен широкий видовой ассортимент пресервов, изготовленных как по традиционным, так и по новым технологиям. Одним из первых кемеровских производителей рыбной продукции является ООО «Астронотус» (ТМ «Астронотус»), И сегодня это предприятие реализует большой ассортимент рыбной продукции. ООО «Астронотус», также как и компания «ГАЛ'С» (ТМ: «ГАЛ'С», «Воларис»), располагают достаточными производственными мощностями для переработки рыбы. ОАО «Кемеровский хладокомбинат» под торговой маркой «Золотая тетра» также выпускает полный ассортимент продукции из рыбы и морепродуктов, что позволяет предлагать покупателю большой выбор рыбной продукции.

Для Кемеровских рыбопереработчиков постоянными поставщиками сырой рыбы являются компании Дальнего Востока и побережья Атлантического океана. Основным сырьем для переработки служит замороженная сельдь, горбуша и скумбрия, так же поставляется свежая и охлажденная рыба с Беловского водохранилища: карп, толстолобик, осётр, сом [44].

За последние десять лет значительно расширился рынок импорта. Основной страной-поставщиком лососевых пород рыб является Норвегия (форель, семга, а также скумбрия и сельдь), также рыба и морепродукты поставляются из Китая, Вьетнама, Перу, Чили и пр.

Мировой рынок рыбы растет с каждым годом. По приблизительным подсчетам, в прошлом году производство рыбы составило 168 млн. тонн. Для того чтобы обеспечить человечество рыбой и морепродуктами необходимо постоянно увеличивать производство данной продукции, и в последние годы наметилась тенденция к увеличению доли рыболовства в общем объеме производства. В пятерку лидирующих стран - импортеров рыбы, входят Норвегия, Великобритания, Мавритания, Исландия, США [148].

1.2.

Способы, методы и оборудование для охлаждения рыбы

Охлаждение - это процесс обработки рыбы холодом, при котором ее температура приближается к криоскопической (начало замерзания тканевого сока рыбы), но не опускается ниже ее. Для расчетов криоскопическая температура принимается равной -1°С. В соответствии со стандартом охлажденная рыба должна иметь температуру в толще мяса у позвоночника -1...+5°С (ГОСТ 814-96 "Рыба охлажденная. Технические условия") и постоянно поддерживаемую на этом уровне, близком к криоскопической точке, но не ниже ее. Для большинства рыб криоскопическая температура находится в пределах от 0 до -2°С. У пресноводных рыб точка замерзания тканевого сока лежит на уровне -0,5.. .-0,9°С. При охлаждении в теле рыбы не должно образовываться кристаллов льда.

Безупречное состояние охлажденной рыбы обеспечивается в том случае, если сразу, с момента вылова до передачи ее потребителю или в обработку, температура в теле рыбы не имеет больших колебаний и поддерживается на уровне от 1 до -1°С. Для охлаждения пригодна живая и только что уснувшая рыба, которая находится в начале стадии посмертного окоченения.

Анализ информационного материала позволил определить основные методы, используемые в мировой практике для охлаждения рыбы:

- воздушный;

- погружной;

- охлаждение льдом;

- комбинированный;

- контактный с помощью азота и диоксида углерода.

Воздушное охлаждение.

Охлаждающей средой является воздух, движущийся с различной скоростью.

Охлаждение рыбы воздухом при температуре от -3 до -2 °С применяют редко, так как в этих условиях она охлаждается медленно и, как при охлаждении,

так и при последующем хранении, ухудшается ее товарный вид (поверхность рыбы обезвоживается и тускнеет). Охлаждение воздухом в специальных камерах применяют для такой продукции, которая не должна соприкасаться с водой, наприме�