К скоропортящимся продуктам относятся те, которые в пути требуют защиты от воздействия высоких или низких температур, т.е. специальных условий транспортирования, охлаждения или отопления. К перевозкам предъявляются скоропортящиеся грузы различных наименований. По сходным признакам их объединяют в укрупнённые номенклатурные группы. Сельскохозяйственные продукты:
04 группа - овощи, картофель и бахчевые;05 группа - фрукты и ягоды;
07группа - живые растения.
Продукты пищевой, мясомолочной и рыбной промышленности:
56 - мясо, мясопродукты;57 - рыба, рыбопродукты;58 -консервы;59 - напитки.
Все скоропортящиеся грузы требуют специальных условий. К специальным условиям можно отнести:
- охлаждение перед погрузкой;
- замораживание.
Для хранения скоропортящихся продуктов используется холод (искусственный,естественный). Температура хранения скоропортящихся продуктов от -30 до +14 градусов. Мороженые продукты хранятся ниже -8 градусов. Охлажденные продукты от 0
до +4 градусов.
Все виды транспорта используют водный лед, сухой лед, жидкие газы, холодильные машины.
Вначале использовался снег и лед, затем перешли на машинное охлаждение. На железнодорожном транспорте начали применять в 1862 году вагоны-ледники. В 1877 году в Мурманске построили холодильник с машинным охлаждением. В 1903 году в России появился контейнер с машинным охлаждением и рефрижераторный поезд из 6 вагонов (прототип 5вагонных секций).ф
Все схемы холодильных машин разработаны с 1830х годов по 1860 год. С тех пор они менялись дополнениями механики и автоматики.
Параллельно шла разработка технологии хранения и транспортирования скоропортящихся продуктов.
С 1947 года начали выпускать вагоны-ледники с потолочными баками. 1953-1957 - 23вагонный рефрижераторный поезд. 1962-1964 - 21вагонный поезд. 1958-1964 - 12вагонная секция.
1965-1991 - Брянский Машиностроительный Завод (БМЗ) выпускал 5вагонную секцию. С 1988 года - вагоны-термосы.
8 настоящее время есть вагоны-термосы, 5вагонные секции. В государстве развито холодильное хозяйство. Поэтому железнодорожный транспорт является важной составляющей непрерывной холодильной цепи (НХЦ) - доставка скоропортящихся грузов от производителя к потребителю в одних условиях.
Выделение дисциплины связано с тем, что:
- необходимо соблюдать условия перевозки;
- большие потери при перевозке;
- неравномерность перевозок (сезонность и дальность);
- графиком движения предусмотрены поезда;
- необходимость экипировки изотермических вагонов в пути следования;
- организация вагонопотоков;
- влияние продолжительности перевозок на качество груза;
- температура перевозки выше температуры хранения;
- высокая стоимость продуктов;
- односторонность перевозок;
- дальность перевозки;
- сезонность перевозки;
- особые условия перевозок.
Сохранность скоропортящихся продуктов обеспечивает холодильная техника. Это понятие охватывает методы получения и практического применения низких температур для промышленных и бытовых нужд. Охлаждать тело ниже температуры окружающей среды можно искусственным способом: вначале понизить температуру, а затем поддерживать противодействую внешним воздействиям.
Тепло, отнимаемое от тел, более холодных, чем окружающая среда, называется холодом.
Получение температур до -120 градусов называется умеренным охлаждением, ниже -120
градусов - глубокое охлаждение.
Главное направление при перевозке - снижение затрат, повышение качества, соблюдение температурных и влажностных режимов.
ЦМХ, MX, НОДМХ, ДС.
РефСервис - 50%; ОАО «РЖД» РПС - 50%.
Получение холода сводится к уменьшению тепла в твердом, жидком или газообразном теле. Свойство и состояние этих тел определяется температурой. В холодильной технике температура измеряется по термодинамической шкале Кельвина и практической шкале градус Цельсия.
Для измерения температуры применяются приборы:
- жидкостные и газовые термометры, в которых происходит изменение объема жидкости или газа в зависимости от температуры;
- манометрические - изменение давления в зависимости от температуры;
- термометры сопротивления, изменение сопротивления в зависимости от температуры, позволяют измерять температуру дистанционно;
- термоэлектрические пирометры, термопары, два проводника, спаянные между собой, движущая сила между ними.
Максимальной влажностью называется предельное содержание водяных паров в одном кубометре воздуха. Абсолютная влажность - это весовое содержание водяных паров в одном кубометре при заданных температурах. Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной, измеряется в процентах. Измеряется гигрометрами и психрометрами.
Скорость движения воздуха измеряется анемометрами, а плотность жидкости измеряется ареометром.
Чтобы определить физическое состояние тела, необходимо знать давление, измеряется в паскалях (ньютон на квадратный метр).
Все вещества отличаются друг от друга плотностью. Плотность - это отношение массы к единице объема.
Тепловые характеристики. Теплота - это энергетическая характеристика процесса теплообмена, измеряемая количеством энергии, которое передается от одного тела другому тремя способами: теплопроводность, конвекция, лучистый теплообмен.
Теплопроводностью называется процесс распространения тепла вследствие движения его молекул. При повышении температуры скорость движения молекул увеличивается.
Конвекция - это процесс передачи тепла в жидкости или газе.
Лучистый теплообмен - процесс передачи тепла от одного тела другого тепловыми лучами.
Универсальной единицей измерения работы, любого вида энергии, а также количества тепла является джоуль.
Единицей измерения мощность является ватт - это джоуль в одну секунду.
Способность различных веществ проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности, измеряется в Вт/м*К(Х), т.е. количество тепла, которое проходит через проводник длиной 1 м, поперечным сечением 1 м2 за 1 час при разнице температур на концах проводника в 1 градус.
Теплоотдачей называется процесс теплообмена между твердой стенкой и обтекающим его газом или жидкостью, характеризуется коэффициентом теплоотдачи, измеряется в Вт/м2К
(а) — это количества тепла, которое отдается единице поверхности тела при разности температур в 1 градус.
Теплопередачей называется процесс теплообмена между двумя средами, разделенными перегородкой. Коэффициент теплопередачи (К) измеряется в Вт/м2К. Он определяет количество тепла, проходящее в ] час через единицу поверхности разделяющей перегородки при разности температур в 1 градус.
Для практических расчетов количества тепла при теплоотдаче и
теплопередачи:Q=α(Тст-Т)Fт, Q=K(T1-T2)Fτ.
Удельная теплоемкость — это количество тепла, которое необходимо для повышения температуры на 1 градус тела, массой 1 кг, с, кДж/кг*°С.
Скоропортящиеся продукты - это, в основном, продукты питания, продукты сельскохозяйственного производства, растительного и животного происхождения. Предъявляют их к перевозке, как в натуральном, так и в переработанном виде. Состоят они из неорганических и органических веществ. К неорганическим веществам относятся вода и минеральные соли. Содержание воды от 0 до 95%. Вода содержится в свободном и связанном состоянии. Связанная вода имеет температуру замерзания -4 градуса. И ее выделение из клеток необратимо. Свободная вода легко восстанавливается. В холодильной технике дело имеется со свободной водой. Минеральные соли: окись кальция. Окись кальция и соли натрия снижают температуру замерзания. К органическим веществам относятся белки, углеводы, жиры, витамины и т.д. В продуктах животного происхождения углеводов мало, белков до 45%, жиров до 99%. В продуктах растительного происхождения жиров почти нет, зато много углеводов, до 58%, белком до 6%. Белки очень разнообразны, они не прочные вещества, быстро реагируют на внешние воздействия, набухают, свертываются, выделяют влагу. Потеря природных свойств белка на первых порах обратима. Жиры имеют довольно простое химическое соединение, они состоят из глицерина и жирных кислот. Жиры очень реагируют на температурные условия. Ферменты - по природе белки, выполняют функции биологических катализаторов и влияют на жизнедеятельность организма.
К физическим свойствам относятся механические и тепловые свойства. Они необходимы для выбора параметров холодильной установки.
К механическим свойствам относится плотность, зависит от химического состава и колеблется в пределах от 850 до 1070 кг/м . Определяется плотность как средневзвешенная величина составляющих продукт: р= qiPl+q2P2+…+qnpn/G, где G - общая масса груза; qnpn - масса и плотность соответствующего рода груза. Площадь поверхности продукта зависит от геометрической формы. Используется для расчета теплообмена.
Консистенция - совокупность свойств продукта, ощутимых осязанием - это вязкость,
плотность, упругость. Она не имеет количественного выражения и оценивается
органолептически.
Теплоемкость - количество тепла, поглощаемое продуктом при нагревании на 1 градус.
Зависит от содержания в продукте воды.
С=Ссв(1-ф)+Св*ф.
Теплопроводность - это интенсивность прохождения тепла в массе пищевого продукта,
характеризуется коэффициентом теплопроводности.
Q=λ*Δt/e; λ= Qe/ Δt*S; λ=λсв*(1-ф)+λ*ф
Коэффициент температуропроводности. А(а) а=3,6*λ/c*p, м2/ч.
Теплосодержание (энтальпия) отражает тепловое содержание продукта, обозначается через i, кДж/кг и показывает какое количество тепла содержит 1 кг продукта. Температура замерзания характеризует начало процесса замерзания соков в продукте. Эта температура называется криоскопической. Она ниже температуры замерзания воды на 4 градуса.
Самое большое влияние на качество продукта оказывает микрофлора. Микробы - это одноклеточные живые организмы. Они развиваются при наличии воды. Бывают теплолюбивые микробы и холодолюбивые. Чтобы уничтожить микробы, необходимо воздействовать на них высокими температурами, можно заморозить их, понизив температуру до -20 градусов.
В процессе хранения скоропортящиеся продукты изменяют свое качество в сторону ухудшения, степень изменения зависит от способа производства и хранения. Если продукт подвержен консервированию, то он изменит свои свойства незначительно. Процессы изменения качества продуктов растительного и животного происхождения происходят неодинаково: плоды и овощи после съема живут и борются с микробами, продукты животного происхождения с самого начала подвержены разложению.
Порча продуктов сопровождается процессами распада белковых веществ или гниением. Этот процесс происходит под воздействием гнилостных микробов. При благоприятных условиях, наличии высокой температуры и кислорода, происходит ядовитый распад с выделением ядовитых веществ.
К причинам порчи относят наличие воды, наличие микроорганизмов и условий, способствующих развитию микроорганизмов. Условия, которые способствуют порче:
- нарушение правил приема продуктов в перевозке;
- нарушение режима хранения;
- нарушение срока доставки.
Мясные грузы. Под ухудшением качества понимают изменение товарного вида. Под порчей понимают изменение вкусовых достоинств и питательной ценности. Потеря влаги мясом приводит к ухудшению товарного вида. Химические изменения связаны с изменением цвета. Под влиянием кислорода появляется коричневая окраска, жиры окисляются, ухудшается вкус. Наиболее встречающиеся виды порчи: -ослизнение;- плесневение;- пигментация;- кислое брожение;- загар;- гниение.
Рыба. Изменение окраски жабр, глаза тускнеют, брюшко раздувается, слизь на поверхности мутнеет, приобретает темно-серый цвет, мясо дряблое, отстает от костей. Пороки рыбы: порча у позвоночника, гнилостный распад белка, пухлянка.
Масло: изменение вкуса, плесиевение масла, пигментация.
Сыры: вспучивание под воздействием молочнокислых бактерий, аммиачный и гнилостный запах, плесневение.
Плоды и овощи в стадии зрелости, съемная стадия, физиологическая стадия.
7. Основные принципы и способы консервирования скоропортящихся продуктов.
Все способы хранения пищевых продуктов основаны на следующих принципах:
- поддержание жизнедеятельности плодов и овощей;
-подавление жизнедеятельности микроорганизмов;
- прекращение жизнедеятельности микроорганизмов. Способы консервирования:
- физические - сушка продуктов, консервирование высокими и низкими температурами;
- биологические - изготовление кислого молока, квашение и соление;
- химические — добавление к продукту съедобных консервантов: соль, сахар, спирт, уксус;
- вспомогательные — ионизация, обработка антибиотиками.
Сушка - удаление влаги из продукта. Продукт становится более транспортабельным, но теряет витамины.
Пастеризация - нагревание продукта до температуры 80 градусов в течение 30 минут.
Хранить такой продукт нужно в холоде, потому что не все организмы погибают.
Стерилизация - в герметически закрытом сосуде нагревают продукт до 120 градусов в течение 40 минут. Все микроорганизмы погибают.
Копчение и вяление - основано на пропитке дымом и на потере влаги. При горячем копчении влаги остается больше. Срок хранения горячего копчения не более 3 суток.
Холодное копчение - более стойкий продукт к хранению.
Соление, маринование, засахаривание.
Сублимационная сушка - замораживание продукта, а затем возгонка: лед, минуя жидкую фазу, превращается в пар. Считается, что этот продукт сохраняет все свойства свежего продукта.
Разработана система холодильного хранения продуктов в РГС (регулируемая газовая среда).
Самым лучшим способом хранения является обработка холодом. К обработке скоропортящихся продуктов холодом относятся: охлаждение, переохлаждение, подмораживание, замораживание. домораживание, отепление, размораживание(дефростация).