CC BY
30
•т
ПРОДОВОЛЬСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ТЕМА НОМЕРА КАЧЕСТВО И БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОДУКЦИИ
УДК 621.565
Экологические и технические аспекты применения аммиачных холодильных установок
на предприятиях пищевой промышленности
В.С. Ручкин
Краснодарский НИИ хранения и переработки сельскохозяйственной продукции
Искусственный холод используется в различных отраслях промышленности и для разнообразных целей. Область применения холодильной техники достаточно обширна, имеется большой опыт применения холодильной техники и технологий в сфере пищевой перерабатывающей промышленности для производства широкого спектра продуктов. В производстве овощей и фруктов используются системы охлаждения упакованных продуктов, которые включают охлаждающие установки с избыточным давлением, применяющие эффект непосредственного испарения или реализующие способ «влажного» охлаждения, что позволяет достигать высоких значений влажности при постоянной температуре. Также известны специальные холодильные камеры для дозревания бананов и хранения продуктов, требующих особых условий хранения, таких как виноград, картофель и т. д.
В птицеперерабатывающей промышленности используется достаточно широкий спектр установок для охлаждения и заморозки продукции, которые варьируются от стандартных скороморозильных туннелей, до устройств, осуществляющих заморозку продукта в воздушном потоке, применительно к конкретным требованиям технологии производства. В частности, для разделки птицы используются помещения, в которых поддерживается определенный температурный режим.
В молочной промышленности молоко охлаждается непосредственно после поступления и в процессах технологической переработки, путем его охлаждения в теплообменниках ледяной водой, либо в воздушных охладителях. Также могут применяться системы охлаждения с проме-
Ключевые слова: пищевые продукты; продовольственная безопасность; холодильные установки; холодильная техника.
Key words: foodstuff; food safety; the refrigerating machinery; the refrigerating techniques.
жуточным холодоносителем, в качестве которого используются вода и гликоль. На складах, в которых осуществляется дозревание сыров, создаются и поддерживаются особые условия хранения в течение длительного периода времени.
Холодильные хранилища - необходимое связующее звено, между скоропортящимися пищевыми продуктами и их потребителями. Хранение продукции должно осуществляться соответствующим способом для ее успешной реализации в местах распространения. Экспортируемый в другие континенты товар, чаще всего, доставляется судовым транспортом, имеющим большие объемы загрузки, что требует наличия больших холодильных хранилищ в местах доставки. В общем случае, холодильное хранение с требуемыми режимами необходимо не только в процессе транспортировки, но и на всех этапах реализации пищевой продукции.
Предприятия пищевой промышленности - непосредственные потребители холода как в процессе технологической обработки сырья, так и в процессе сохранения качества готовой продукции. Холодильная техника и низкотемпературные технологии играют важную роль в обеспечении качества пищевой продукции, а в ряде областей применения эта
роль становится практически ведущей.
Холодильная обработка пищевого сырья должна производиться в строгом соответствии с заданными технологическими режимами. Это продиктовано необходимостью обеспечения заданных качественных характеристик получаемых пищевых продуктов. В дальнейшем необходимо обеспечивать контроль этих качественных характеристик на всех этапах, вплоть до реализации. Выполнение заданных параметров и режимов работы оборудования, осуществляющего низкотемпературную обработку сырья, а также поддержание требуемых условий и режимов хранения - задача холодильных установок, имеющихся на предприятиях пищевой промышленности.
Достижение требуемых качественных характеристик пищевой продукции - необходимое условие для обеспечения ее продовольственной безопасности. Таким образом, продовольственная безопасность непосредственно зависит от качества работы холодильных установок на предприятиях пищевой промышленности соответствующего профиля.
Современные тенденции развития пищевой промышленности таковы, что необходимо не только обеспечение безопасности пищевой продукции. Большое внимание уделяется вопросам экологической безопасности всего производства, а также внедрению энергосберегающих и ресурсосберегающих технологий, безотходных технологий, с использованием вторичной переработки сырья. Технологии экологически безопасных ресурсосберегающих производств и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания - критические технологии в Российской Федерации, которые представляют первостепенную важность для развития предприятий пищевой промышленности. Данные приоритеты распространяются и на низкотемпературные технологии, а также на технические средства получения холода. В этом свете, присутствие холодильных установок влияет на безопасность, энергетическую и экономическую эффективность, а также экологическую безопасность предприятий пищевой промышленности в целом.
Таким образом, немаловажен выбор способа охлаждения и средств для его осуществления. При этом, все определяется технологическими требованиями, режимами и параметрами работы оборудования. Наиболее распространен машинный способ охлаждения, так как он обла-
дает достаточной универсальностью, что позволяет внедрять его применительно к различным условиям и режимам работы технологического оборудования.
Большую популярность на сегодняшний день имеют фреоновые холодильные машины. Их используют не только в розничных торговых сетях, но и на пищевых перерабатывающих предприятиях. Однако это не единственный путь развития холодильной промышленности. Не менее известное направление - применение аммиачных холодильных установок, действующих и в настоящее время. Исторически сложилось так, что переход на фреоновые машины несколько затормозил развитие аммиачных холодильных установок, которые обладают рядом преимуществ перед фреоновыми холодильными машинами.
Прежде всего, это сравнительно высокая эффективность работы аммиачных холодильных установок за счет лучших термодинамических свойств аммиака в сравнении с фреонами. Но не менее важный фактор состоит и в том, что аммиак обладает хорошими показателями в части его экологической безопасности для окружающей среды. Известно, что аммиак - вещество природного происхождения, т. е. компоненты, входящие в его состав, безвредны для окружающей среды. Однако это не единственное преимущество аммиака в плане его экологической безопасности.
Сегодня мировое сообщество обеспокоено влиянием человеческой деятельности на окружающую среду. Об этом свидетельствуют ужесточение законодательства в плане экологической безопасности, в том числе и пищевой промышленности. Сегодня к предприятиям предъявляются различные требования, цель которых - предотвратить возникновение экологических катастроф. Так формируется система менеджмента качества, которая предусматривает сквозной контроль на всех этапах технологической цепи -от получения сырья до конечной готовой продукции, поставляемой потребителю. Первостепенное значение в этом случае отдают именно показателям продовольственной безопасности [2].
Рабочие вещества холодильных машин также вносят свой вклад в формирование экологической обстановки на нашей планете. Различные фтороуглероды (К-11, (К-12, (К-502 и пр.), а также водородосодер-жащие фреоны (К-22) оказывают разрушающее воздействие на озоновый слой. Кроме того, неоспоримо
их участие в создании эффекта «глобального потепления», так как данные вещества относятся к «парниковым» газам. Аммиак не обладает озоноразрушающей активностью и не является «парниковым» газом, чего нельзя сказать о диоксиде углерода, одним из альтернативных хладагентов.
С точки зрения энергетической эффективности и экологической безопасности, аммиак привлекателен в качестве рабочего вещества холодильных машин [3]. Существующие предприятия пищевой промышленности - довольно крупные промышленные объекты, с большой потребностью в производительности холодильных машин. Как правило, и это явно прослеживается на примере существующих аммиачных установок, прибегают к созданию централизованных холодильных систем, обладающих большой холодопроизводи-тельностью, которые работают при различных условиях, в широком диапазоне рабочих параметров. Такой подход позволяет не только систематизировать работу всей холодильной системы и завязать ее с системой управления всей технологической цепи, но и получить наибольшую отдачу от производительности аммиачных холодильных машин за счет высокой объемной холодопро-изводительности и высокой теплоты испарения аммиака.
Однако существует ряд проблем в эксплуатации аммиачных холодильных установок, связанный с их техногенной безопасностью. Аммиак - это горючее и взрывоопасное вещество, что обусловливает необходимость контроля за обеспечением техногенной безопасности на всех объектах, где используются аммиачные холодильные установки. Также известно, что аммиак способен вызывать необратимые изменения в пищевых продуктах, но только при их длительном контакте. При кратковременном контакте аммиак, поглощенный пищевыми продуктами, легко испаряется на открытом воздухе, не оказывая существенного воздействия на показатели качества и безопасности пищевой продукции. Таким образом, аварии на предприятиях пищевой промышленности, связанные с утечками аммиака и его непосредственным попаданием в контур технологической обработки пищевых продуктов, отрицательно влияют на показатели продовольственной безопасности.
Один из путей устранения указанных недостатков аммиачных холодильных установок - использование
FOOP PROVISION SECURITY J
QUALITY AND SAFETY FOODSTAFFS
систем холодоснабжения с промежуточным холодоносителем, которые позволяют исключить возможность непосредственного контакта аммиака с пищевыми продуктами. Это направление развития холодильных систем целесообразно применять в тех производствах, где предъявляются высокие требования к чистоте продукта, к примеру, в молочной промышленности. Однако реализация данной концепции холо-доснабжения сопряжена с неустранимыми тепловыми потерями, а также дополнительными капитальными и эксплуатационными затратами, достигающими 40 % по сравнению с непосредственными системами холодоснабжения. Такой подход позволяет значительно повысить безопасность холодильной установки, что способствует наибольшей популярности данных систем в иностранных компаниях.
В России широкое развитие получили системы холодоснабжения с непосредственным кипением холодильного агента в приборах охлаждения. Перед разработчиками стоят задачи совершенствования существующих аммиачных холодильных установок, которые в настоящее время являются действующими. В первую очередь необходимо переоснащение аммиачных холодильных установок современным оборудованием и средствами автоматизации, которые имеются в большом ассортименте как в России, так и за рубежом. Также необходимо поддерживать достаточно высокий уровень подготовки обслуживающего персонала, обеспечивать его соответствующую квалификацию и обучение.
Немаловажный фактор, влияющий не только на эффективность работы, но и на общую безопасность аммиачных холодильных установок, -применение эффективных способов отделения аммиака от масла и устройств для его осуществления. Применение смазочных масел - необходимое условие, обеспечивающее стабильную работу компрессорного оборудования и его продолжительный срок службы. Однако присутствие смазочных масел, переносимых вместе с хладагентом, в приборах автоматики, в циркуляционных ресиверах и вспомогательном оборудовании аммиачных холодильных установок отрицательно сказывается на безопасности их эксплуатации. Научно-исследовательские работы в этой области имеют большое значение для обеспечения безопасности существующих аммиачных холодильных установок.
