Несмотря на то, что технология микроволновой дефростации мяса пришла в Россию уже давно, более 15 лет назад, для многих предприятий она остается terra incognita: кто-то слышал, что такое существует, но сам не видел. Кто-то не видел, но уже против. Кто-то вообще не слышал. Эта статья имеет цель ответить на вопросы: что такое микроволновая дефростация? Как это работает? Как устроены микроволновые дефростеры? В каких случаях микроволновая дефростация является наиболее оптимальным выбором? Какие выгоды технология приносит предприятиям? Где в пищевой отрасли применяются микроволны, помимо дефростации? Строго говоря, термин «микроволновая дефростация» не совсем укладывается в рамки классической технологии мяса, т.к. обычно под дефростацией (англицизм, синоним русского слова «размораживание») понимается процесс доведения сырья до плюсовых температур, при котором происходит фазовый переход – лед превращается в жидкость. Микроволновый метод не предусматривает нагрева мяса выше криоскопической температуры. Поэтому в англоязычном варианте применяют термин tempering, то есть отепление. Однако в России все-таки прижилось название «микроволновая дефростация», поэтому не вижу никакой причины не употреблять его в данной статье. Задержавшись еще немного на терминологии, хочу устранить одно небольшое препятствие с которым иногда сталкиваются специалисты отрасли, желающие разобраться в вопросе применения микроволн для обработки пищевого сырья. Дело в том, что помимо названия «микроволновая дефростация», вы можете встретить словосочетания «СВЧ дефростация» и «высокочастотная дефростация». Объясняю: это одно и то же! Правда, термин «СВЧ» не совсем точно отражает суть процесса, т.к. больше относится к рабочей частоте 2450 МГц, а такая частота для промышленной дефростации сырья не применяется. Но, опять же, в силу наших национальных особенностей такое название встречается не так уж редко. А вот термин «радиочастотная дефростация» (рабочая частота 27 МГц) обозначает совсем другой процесс, не связанный с микроволнами. Но поскольку этот узкоспециализированный метод практически не применяется в мясной промышленности, не буду сейчас на нем останавливаться.
Принцип действия Микроволновая дефростация (МВ-Д) относится к объемным методам отепления, т.к. разогрев сырья идет одновременно по всему объему блока (куска). Этим МВ-Д выгодно отличается от других способов размораживания, при которых происходит только нагрев поверхности, а внутри блока температура повышается с большим опозданием, за счет естественного теплообмена. Микроволны, проникая одновременно во все точки блока, воздействуют на биполярные молекулы сырья, заставляя их менять полярность с огромной скоростью (915 млн раз в секунду), что, в свою очередь, приводит к выделению большого количества энергии, превращающейся в тепло. Именно за счет этого отепление сырья происходит за считанные минуты – совершенно не достижимый результат для других методов дефростации. При этом разница температур по блоку весьма невелика, как правило, она укладывается в диапазон ±1 °С. Разбег температуры связан с неоднородностью сырья и, соответственно, неравномерным «усвоением» микроволновой энергии частями блока, содержащими больше или меньше жира, воды, соединительной ткани и т.д. Чем более гомогенно сырье, тем равномернее оно нагревается микроволнами. Как уже отмечалось, МВ-Д не рассчитана на достижение температур выше уровня фазового перехода. Таким образом, вторая отличительная особенность МВ-Д – температура на выходе, как правило, находится в диапазоне -3…-1 °С. Безусловно, ничто не мешает нам в случае необходимости получать на выходе и более низкие температуры, например, -5…-4 °С. Производительность машины при этом сильно возрастает, т.к. чем ближе мы подходим к температуре -1 °С, тем больше энергии требуется. Однако в большинстве случаев потребители хотят иметь на выходе около -2 °С.
Такая температура позволяет непосредственно после дефростации осуществлять следующие технологические процессы:
- измельчение мясного сырья на куттере или волчке. При этом структура фарша оптимальна, а режущий инструмент меньше изнашивается;
- нарезка мясного сырья на ломтики, кубики, полоски. Температура -2 °С дает чистый рез с минимальным количеством отходов;
- переработка куриных каркасов, шеи и т.п. с помощью сепаратора для получения фарша мехобвалки;
- разделение блоков на части и перефасовка для продажи в розничной сети. Особенно актуально для таких продуктов, как говяжьи и свиные языки, печень, куриные окорочка, бедра, крылья.
Устройство микроволновых дефростеров по принципу действия все микроволновые дефростеры делятся на камерные (циклического действия) и тоннельные (непрерывного действия). В камерные МВ-Д сырье загружается порциями через открывающуюся дверь и через нее же выгружается после процесса. Мощность микроволнового излучения в камерных машинах ограничена 75-тью киловаттами, а производительность не превышает 1 т/час.
Камерная машина
В тоннелях сырье непрерывно подается на конвейерную ленту и, пройдя через рабочую камеру (иначе называемую – камера воздействия), также непрерывно выгружается с другой стороны. Преимущество тоннеля заключается не только в большей производительности, но и в возможности организовать с помощью системы конвейеров автоматическую подачу сырья на дефростацию и такую же автоматическую транспортировку размороженного сырья к следующим в технологической цепочке машинам, например, к волчкам или куттерам.
Тоннельная машина
Мощность излучения тоннелей кратна 75-ти киловаттам (75,150, 225 и 300 КВт), а производительность может достигать 10 т/час (в зависимости от сырья и необходимой температуры). Источником микроволн в обоих типах машин служат магнетроны – электровакуумные приборы, установленные в генераторах. Электрическая энергия в магнетронах преобразуется в волны частотой 915 МГц. Волны от генераторов передаются по волноводам к рабочей камере. Волноводы имеют строго рассчитанную конфигурацию, зависящую от расположения генераторов, и изготавливаются из специального сплава алюминия.
Магнетрон
Для справки. Магнетрон был изобретен еще в начале XX-го века, и хотя его конструкция в течение последующих нескольких десятков лет изменялась и совершенствовалась, принцип действия остается неизменным. Он основан на влиянии электрического и магнитного поля на траекторию движения электронов. Интересующиеся подробностями могут найти в интернете массу материалов об устройстве и работе этого интересного прибора. Для остальных скажем, что, по сути, промышленный магнетрон – это подобие большой и мощной радиолампы, состоящей из комбинированного корпуса (металл и керамика), анода, катода, резонатора и системы водяного охлаждения. Впервые для нагрева пищевых материалов магнетрон был использован в 1945 году американским инженером Перси Спенсером.
Генератор
Генераторы могут быть установлены по желанию клиента, как на одном уровне с самим тоннелем (рядом или за стенкой), так и на специальной платформе над тоннелем или на техническом этаже – для экономии площадей. Генератор хорошо защищен от внешнего воздействия прочным корпусом из нержавеющей стали и системой датчиков безопасности, отключающих высокое напряжение и работу магнетрона при несанкционированном открытии двери. Эффективная система охлаждения защищает электронные компоненты генератора от перегрева.
источник : meat-expert.ru
