Za pridobivanje nizkih temperatur so potrebni hladilni stroji. Glavni deli hladilnega stroja so:
kompresor, kondenzator, ekspanzijski ventil, uparjalnik, drugi deli.
Vsi navedeni sestavni deli so med seboj povezani s cevmi. V celotnem sistemu se nahaja hladilna snov (amoniak, freon,…), ki jo po sistemu potiska kompresor.
Kompresor posesa pare iz uparjalnika in jih potiska v kondenzator. Pri tem se pare v kompresorju komprimirajo.
Kondenzator: pare se zaradi zvišanega pritiska in temperature utekočinijo. Pri utekočinjanju se sprošča toplota, ki jo kondenzator odda v okolico.
Ekspanzijski ventil: utekočinjena hladilna snov ekspandira in se pri tem uparja.
Uparjalnik: pri uparjanju se porablja toplota, ki prehaja na uparjalnik iz okolice.
6.1.1 Hladilnice
Obrati za proizvodnjo mesa morajo zagotoviti dovolj velike kapacitete za hlajenje mesa po zakolu. Hlajenje poteka v hladilnicah.
Pod imenom hladilnica razumemo večje, dobro izolirane prostore za hlajenje, skladišča za ohlajeno meso, tunele za hlajenje in zmrzovanje mesa, skladišča zmrznjenega mesa, manjše
hladilne komore. Hladilni prostori lahko imajo vsak svojo hladilno napravo, hladilna naprava pa je lahko tudi grajena centralno za več hladilnih prostorov hkrati. Upravlja se na enem mestu, v ti. kompresorski hali ali strojnici.
Med ohlajanjem meso predaja toploto sredstvom (medijem), ki ga obkrožajo. Ta sredstva pa se ohlajajo na uparjalniku.
Sredstva za ohlajanje so lahko plini ali tekočine:
- zrak ali kakšen drug plin, - mešanica plina z zrakom, - voda,
- solna raztopina.
Če je sredstvo za ohlajanje mesa plin ali tekočina, se hlad prenaša od uparjalnika na meso s konvekcijo. Lahko pa se prenaša tudi s sevanjem in z kondukcijo.
6.1.2 Pogoji v hladilnicah
Med hlajenjem in skladiščenjem ohlajenega mesa nastajajo nezaželene spremembe:
a) izguba mase (zaradi izhlapevanja vode), b) spremembe barve in zunanjega videza, c) kontaminacija z bakterijami,
d) razvoj plesni.
Faktorji, ki vplivajo na te spremembe so:
• temperatura zraka v hladilnici,
• vlažnost zraka,
• hitrost gibanja zračnih tokov (cirkulacija),
• stopnja onesnaženosti zraka (čiščenje zraka).
Da bi čim bolj zmanjšali nezaželene spremembe na mesu, je treba vse 4 faktorje stalno nadzorovati.
TEMPERATURA
Na nizki temperaturi okoli 0 ˚C se bolj ali manj zmanjšajo ali celo ustavijo fizikalni, kemični in mikrobiološki procesi v mesu. Danes težimo k temu, da se za hlajenje uporablja čim nižja temperatura, ki je še dovoljena za neko vrsto živila. Temperature za hlajenje mesa se gibljejo danes med 0 ˚C in –3 ˚C. Med 0 ˚C in –2 ˚C se gibljejo temperature pri hlajenju goved, okoli –3 ˚C pa za prašiče. Te temperature so pri novejših postopkih hlajenja lahko tudi bistveno nižje.
Pri zmrzovanju so te temperature lahko celo –40 ˚C in še nižje. Pri hlajenju oziroma zmrzovanju s tekočim dušikom pa je temperatura celo –195 ˚C.
Pri hlajenju mesa je treba posebno pozornost posvetiti enakomernosti temperature v celotnem hladilnem prostoru in ves čas hlajenja oziroma skladiščenja. To dosegamo z avtomatizacijo delovanja hladilnih naprav. Vključevanje in izključevanje kompresorja urejajo termostati.
Temperaturo v hladilnicah in hladilnih komorah kontroliramo:
- z živosrebrnimi termometri, - alkoholnimi termometri, - digitalnimi termometri,
- bimetalni termometri (električnim potem posredujejo podatke o temperaturi na kontrolno ploščo v strojnici),
- termografi (gibanje temperature registrira grafično), - termohigrografi.
VLAŽNOST
Vlažnost zraka v hladilnih prostorih je izredno pomemben činitelj za hlajenje mesa po zakolu, za skladiščenje ohlajenega mesa in njegovo obstojnost.
Ločimo absolutno in relativno vlažnost.
Absolutna vlažnost zraka je teža vodnih par, ki jo lahko sprejme 1 m3 zraka pri določeni temperaturi. Čim višja je temperatura zraka, tem več vodnih par lahko sprejme zrak in tem višja je lahko absolutna vlažnost.
Relativna vlažnost (RV) zraka je dejanska količina vodnih par v zraku pri določeni temperaturi, izražena v % od absolutne vlažnosti. Relativna vlažnost nam pove, kako blizu je zrak stanju nasičenosti z vodno paro.
Rosišče je temperatura, pri kateri postane zrak nasičeno vlažen. Poznavanje rosišča je pomembno pri odnašanju ohlajenega mesa na zunanji topel zrak. Ob hladni površini mesa se zunanji topel zrak ohladi, količina vodnih par v zraku pri nižji temperaturi postane prevelik, zato se višek vodnih par kondenzira na površini mesa. Pri temperaturi nad 0 ˚C se kondenzira v obliki kapljic, pri temperaturi pod 0 ˚C pa v obliki ivja.
Enak pojav opazimo tudi na ceveh uparjalnikov, če znižamo temperaturo v hladilnem prostoru. Tega pojava se poslužujemo za odvajanje odvečne vlage iz hladilnih prostorov.
Vlaga se izloča v obliki rose pri temperaturi nad 0 ˚C ter v obliki ivja pri temperaturi pod 0
˚C. Izločanje vlage iz zraka prispeva tudi k čiščenju zraka, kajti z vodo se iz zraka izločajo tudi mikroorganizmi in delci praha, ki jih po tajanju odstranimo z vodo iz hladilnega prostora.
Merjenje vlažnosti:
- higrometer,
- higrograf (gibanje RV se registrira grafično), - termohigrograf.
Da dosežemo v hladilnem prostoru želeno relativno vlažnost, moramo zrak sušiti ali vlažiti.
Za sušenje zraka lahko uporabljamo soli, ki so higroskopične in vežejo nase vlago. Zrak sušimo tudi tako, da ga na uparjalniku ohladimo na temperaturo, nižjo od želene temperature v hladilnici. Nato pa ga prevedemo preko grelca in tako segrejemo na želeno temperaturo. Pri podhladitvi postane zrak nasičeno vlažen in zato se odvečna vlaga izloči oziroma kondenzira na lamelah uparjalnika. S segretjem močno ohlajenega zraka na višjo temperaturo se ponovno poveča njegova sposobnost sprejemanja vlage.
Zrak vlažimo z razprševanjem vode v hladilni prostor v obliki fine megle. Vodo razpršujemo pod pritiskom skozi posebne šobe na napravah za vlaženje. Relativno vlažnost urejamo avtomatično s humidostati. Na vsako spremembo relativne vlažnosti v prostoru aparat reagira z odpiranjem oziroma zapiranjem ventilov v napravi za vlaženje.
KROŽENJE ZRAKA - CIRKULACIJA
Zrak v hladilnem prostoru mora krožiti, da se hladilni prostor čim enakomerneje ohlaja in iz vseh strani obdaja meso. Poznamo:
a) naravno kroženje zraka in b) umetno kroženje zraka.
Naravno kroženje zraka
Do naravnega kroženja pride zaradi različne specifične teže hladnega in toplega zraka. Kadar se zrak ohlaja ali oddaja vlago postaja težji in pada, kadar pa se segreva ali sprejema vlago postaja lažji in se dviga. Naravno kroženje zraka izkoriščamo v mesni industriji predvsem za hlajenje delovnih prostorov, v katerih delajo delavci. V delovnih prostorih vzdržujemo temperaturo 2-12 ˚C. Zrak se segreva, sprejema vlago, postaja lažji in se dviga k izparilnim
cevem, kjer se ohlaja in se zaradi teže spušča. Naravno kroženje je tudi v prostorih, kjer skladiščimo zmrznjeno meso.
Umetno kroženje zrak
Umetno kroženje zraka pa je takrat, kadar gibanje zraka pospešujemo z ventilatorji. Če je ohlajanje zraka centralno, ventilatorji potiskajo ohlajen zrak v hladilne prostore oziroma sesajo segret zrak iz hladilnic po posebnem sistemu kanalov. Kanali so nameščeni tako, da so odprtine za dovod hladnega zraka nameščene pri tleh hladilnega prostora, odprtine za odvod segretega zraka pa pod stropom.
Če pa je hlajenje decentralizirano, so uparjalniki nameščeni v samih hladilnih prostorih.
Uparjalniki so opremljeni z ventilatorji. Ventilatorji sesajo segret in navlažen zrak čez uparjalne cevi, kjer se ohlaja in oddaja vlago. Ohlajen in nekoliko bolj suh zrak ventilator potiska v hladilni prostor.
Intenzivnost cirkulacije opredeljujemo s številom zamenjav zraka v eni uri. Če je zmogljivost ventilatorja X m3/h in prostornina hladilnega prostora Y m3, je torej število zamenjav na uro Z.
Intenzivnost cirkulacije opredeljujemo tudi z merjenjem hitrosti gibanja zraka v m/s. Hitrost gibanja zraka merimo z anemometri.
ČIŠČENJE ZRAKA ALI VENTILACIJA
Z izločanjem vlage na uparjalniku v obliki rose ali ivja se zrak neprestano čisti. S tem se iz zraka odstranjujejo delci prahu in mikroorganizmi.
Kadar zamenjamo s plini in vonji onesnažen zrak s svežim govorimo o ventilaciji ali prezračevanju. Hladilne prostore prezračujemo tako, da odvajamo star zrak in dovajamo svež zrak skozi posebne odprtine v stenah s pomočjo ventilatorjev ali pa enostavno z odpiranjem vrat hladilnih prostorov.
Ventilacija je potrebna in nepogrešljiva med običajnim skladiščenjem ohlajenega mesa okoli 0°C.
Med procesom hitrega hlajenja zaklanih živali in med skladiščenjem zmrznjenega mesa umetna ventilacija ni zaželena, ker bi se zrak preveč ogrel in niti ni potrebna. Skladišča za zmrznjeno meso prezračimo z občasnim odpiranjem vrat.
Zrak lahko tudi filtriramo v primeru, ko želimo meso zaščititi pred kontaminacijo. Filtri se namestijo pred ventilatorje
V hladilnih prostorih so lahko nameščene tudi UV svetilke. Obsevanje z ultravijoličnimi žarki deluje baktericidno. Pri obsevanju z ultravijoličnimi žarki se del kisika iz zraka pretvori v ozon, ki tudi deluje baktericidno. UV svetilke so lahko nameščene tudi v delovnih prostorih.
6.2 HLADILNA SREDSTVA