Истории получения холода

Однако первое работающее холодильное устройство абсорбционного типа было создано только сорок лет  спустя в 1850 г. французом Эдмондом Карре. Его брат Фердинанд Карре усовершенствовал эту установку и в 1859 г. представил охлаждающее устройство, работавшее на основе абсорбции с использованием водно-аммиачной смеси. А в 1862 г. на выставке в Лондоне он представил свою машину, производившую до 200 кг льда в час. Эти первые образцы холодильных машин были очень громоздки и дорогостоящи, а используемые в них хладагенты (эфир, аммиак, сернистый газ) и образующаяся при растворении в воде серная кислота — ядовиты, едки либо огнеопасны. Все это тормозило практическое применение холодильных установок.

В конце XIX в., как  это часто бывает, свою историческую роль в движении инженерной и научной мысли сыграла гражданская война. Одним из результатов начавшихся военных действий стали перебои, а затем и полное прекращение поставок льда с Севера в штаты Конфедерации на Юг страны. В это же самое время на Севере массовое распространение получило пивоварение, ставшее первой отраслью, в которой начала массово применяться система охлаждения продуктов. Пионером стала абсорбционная машина, запущенная бруклинской пивоварней S. Liebermann?s Sons Brewing Company в 1870 г.

Далее область применения холодильных установок начала стремительно расширяться. Упоминавшийся ранее  Фердинанд Карре, продвигая свое детище, в 1877 г. спроектировал холодильную установку для судна «Парагвай», первого корабля-рефрижератора, предназначенного для транспортировки замороженного мяса из Аргентины во Францию.

Кроме очевидных  успехов технологии получения искусственного льда сильнейшим стимулом к распространению холодильной техники стали теплые зимы 1889-1890 гг., ударившие по «льдоуборочной» индустрии, и загрязнение рек и озер промышленными и бытовыми стоками, ставшее результатом интенсивного индустриального развития конца XIX в. Заводы по производству искусственного льда вскоре начали конкурировать с предприятиями по сбору натурального льда, а затем и вовсе вытеснили их. Однако в быту обычных жителей никаких изменений не произошло — просто теперь вместо натурального льда для своих «айс-боксов» они покупали искусственный.

XX век — холодильник приходит в дом

К началу XX в. ни у кого не вызывало сомнений, что создание холодильного устройства для дома сулит большие дивиденды. Первую попытку создать бытовое холодильное устройство сделал немецкий инженер и ученый Карл фон Линде. В 1873 г. он создал компрессионный холодильник с использованием в качестве хладагента метилового эфира, но вследствие его высокой огнеопасности в 1876 г. перешел на использование аммиака. Однако и эта модель еще была достаточно громоздка и не годилась для домашнего использования. Она нашла применение главным образом в промышленности.

Через некоторое  время в 1895 г., используя свои разработки в области искусственного охлаждения, Карл фон Линде спроектировал крупную фабрику по производству сжиженного воздуха, а шестью годами позже первым разработал технологию выделения чистого жидкого кислорода из воздуха — разработка, позволившая усовершенствовать многие промышленные технологии, в первую очередь в металлургии. Холодильник, предназначенный для домашнего использования, впервые появился лишь в начале XX в. в 1910 г. в Форт Уэйн, США. Фактически это был еще не полноценный холодильник, а механическая приставка к «айс-боксу», монтировавшаяся на его верхней части, разработанная компанией General Electric на основе предложенной и запатентованной еще в 1894 г. французским монахом Марселем Одифреном конструкции. Холодильники производились по контракту с компанией Одифрена American Audiffren Co. и стоили первоначально более 1000 $, в два раза дороже автомобиля.

А в 1915 г. там же, в Форт Уэйн, Альфред Меллоуз разработал модель, уже представлявшую собой автономную конструкцию с компрессором, находившимся в нижней ее части. В 1916 г. была организована компания по производству холодильников — Guardian Refrigerator Company, выпустившая свой первый холодильник 17 августа 1916 г. Однако из-за сложного финансового положения и ориентации на качественную, но дорогую продукцию за два года компания выпустила лишь 40 холодильников.

В 1918 г. президент General Motors  В. Дюран приобрел компанию Guardian и дал ей имя Frigidaire, что благодаря мощностям и технологиям General Motors стало поворотной точкой и началом широкого производства и распространения ее холодильных агрегатов.

Холодильник приобретает современный вид

В течение нескольких лет множество  фирм, таких как Kelvinator, Servel, Gibson, та же General Electric разработало и предложило на рынок свои модели бытовых холодильников. Компрессор в них, как правило, приводился в действие ременным приводом от двигателя, находившегося в подвале дома или в соседней комнате. И лишь в 1927 г. конструкторы General Electric во главе с датским инженером Кристианом Стинстрапом создали модель, все составные части которой были помещены в небольшом шкафу, а также снабдили его терморегулятором — конструкция, с небольшими вариациями используемая и сейчас.

Одной из важных разработок, позволившей в 30-е годы прошлого века начать действительно массовое производство бытовых холодильников, стало создание хладагентовхлорфторуглеродов, заменивших наиболее распространенный тогда токсичный и едкий диоксид серы. За эту задачу взялся в 1926 г. Томас Мидгли, известный также как первооткрыватель способа повышения октанового числа бензина с помощью его этилирования. Вместе со своими коллегами Хеном и МакНели он синтезировал дихлордифторметан, названный фреоном-12 — неогнеопасное, нетоксичное, практически инертное вещество с температурой кипения, идеально подходящей для компрессионных холодильных машин, а затем и другие хлорфторуглероды. На презентации своего творения Мидгли продемонстрировал его безопасность весьма впечатляющим способом: вдохнул пары фреона и выдохом потушил горящую свечу.

Фреоны считались  абсолютно безопасными до середины семидесятых, когда было обнаружено их негативное воздействие на озоновый слой. Но и за прошедшие с тех пор почти тридцать лет озоноразрушающие вещества и технологии заменены безопасными не полностью, этот процесс продолжается. В основном это касается сложных промышленных производств и установок, поскольку в подавляющем большинстве бытовых холодильников, выпускаемых в настоящее время, уже используются другие хладагенты.

Но в тридцатые годы после того, как было объявлено о создании фреонов (а это произошло лишь в 1930 г.), они быстро стали наиболее популярным хладагентом, вскоре практически вытеснившим в бытовых моделях все остальные. Это позволило фирмам-изготовителям упростить и удешевить производство бытовых холодильников и в итоге снизить цены на свои изделия.

В результате в 30-е годы в домах американцев их насчитывалось уже несколько миллионов. В 1930 г. компанией Electrolux был выпущен первый встроенный холодильник. А в 1939 г. опять таки General Electric запустил в массовое производство двухтемпературную модель — с холодильным и морозильным отделениями, хотя модель двухкамерного холодильника была разработана Frigidaire еще в 1930 г. В 1947 г. General Electric первым выпустил двухкамерный холодильник с морозильной камерой в двухдверной комбинации — до этого морозильная камера занимала часть пространства холодильной.

Еще одним значительным шагом для потребителей стала  разработка в 50-е годы технологии No Frost, позволяющей обходиться без регулярного размораживания холодильной камеры, что упрощает пользование холодильником и снижает расход электроэнергии. Примерно в то же время встроенные в дверь холодильного шкафа магниты стали заменять замки-защелки, делая конструкцию более дешевой и надежной.

В СССР первый бытовой  холодильник изготовили лишь в 1939 г. на Харьковском тракторном заводе. Эта модель — ХТЗ-120 — работала на сернистом ангидриде, причем холодильный агрегат располагался в верхней части конструкции. Но в военные годы было не до бытовой техники.

Способы получения холода и характеристика источников охлаждения

Получение холода сводится к уменьшению содержания тепла в твердом теле, жидкости или газе. Охлаждение — это процесс отнятия тепла, приводящий к понижению температуры или изменению агрегатного состояния физического тела. Различают естественное и искусственное охлаждение.

Естественное охлаждение — это отвод тепла от охлаждаемого тела в окружающую среду. При этом способе температуру охлаждаемого тела можно понизить только до температуры окружающей среды. Это самый простой способ охлаждения без затраты энергии.

Искусственное охлаждение — это охлаждение тела ниже температуры окружающей среды. Для искусственного охлаждения применяют холодильныр машины или холодильные установки. При этом способе охлаждения необходимо затратить энергию.

Существует несколько  способов получения искусственного холода. Самый простой — охлаждение с помощью льда или снега. Ледяное охлаждение имеет существенный недостаток — температура охлаждения ограничена температурой таяния льда. В качестве охладителей используют водный лед, льдосоляные смеси, сухой лед и жидкие холодильные агенты (хладоны и аммиак).

Льдосоляное охлаждение производится с применением дробленого водного льда и соли. Из-за добавления соли скорость таяния льда увеличивается, а температура таяния льда опускается. Охлаждение сухим льдом основано на действии твердого диоксида углерода — при поглощении тепла сухой лед переходит из твердого состояния в газообразное. С помощью сухого льда можно получить более низкую температуру, чем при использовании водного льда: охлаждающее действие 1 кг сухого льда почти в 2 раза больше, чем 1 кг водного льда, при охлаждении не возникает сырости, выделяемый газообразный диоксид углерода обладает консервирующими свойствами, способствует лучшему сохранению продуктов. Сухой лед применяется при перевозках замороженных продуктов, охлаждении фасованного мороженого, хранении замороженных фруктов и овощей.

Наиболее распространенным и удобным при эксплуатации является машинное охлаждение. По сравнению  с другими видами охлаждения машинное охлаждение обладает следующими преимуществами:

• возможностью создания низкой температуры в широких пределах;
• автоматизацией процесса охлаждения;
• доступностью эксплуатации и технического обслуживания и др.

Машинное охлаждение получило в торговле наибольшее распространение в связи с рядом достоинств: автоматическим поддержанием постоянной температуры хранения в зависимости от вида продуктов, рациональным использованием полезной емкости для охлаждения продуктов, удобством обслуживания, высокой экономичностью и возможностью создания необходимых санитарно-гигиенических условий хранения продуктов.

В основу машинного охлаждения положено свойство некоторых веществ кипеть при низкой температуре, поглощая при этом большое количество теплоты из окружающей среды. Такие вещества называют холодильными агентами (хладагентами).

Хладагенты — это рабочие вещества паровых холодильных машин, с помощью которых обеспечивается получение низких температур. Хладагенты должны иметь высокую теплоту парообразования, низкую температуру кипения, высокую теплопроводность. Вместе с тем хладагенты не должны быть взрывоопасными, легко воспламеняющимися, ядовитыми. Важное значение имеет стоимость хладагентов. Наиболее отвечающим этим требованиям являются хладон 12, хладон 22 и аммиак. Хладон поступает в торговые предприятия в металлических баллонах, окрашенных в алюминиевый цвет и имеющих условную маркировку R12 или R22. 

Технологии для  охлажденной рыбы 
 
Преимущества наших технологий:  
•  Высокое качество охлажденной рыбы с сохранением ее пищевой и биологической ценности.  
•  Увеличение срока хранения рыбы, благодаря чему предлагаемые технологии позволяют рыбопереработчикам и торговым организациям:  
o расширить рынки сбыта;  
o снизить себестоимость продукции (затраты на транспорт, холодильное хранение, замораживание);  
o повысить рентабельность.       •  Сохранение высоких органолептических показателей готовой продукции в течение длительного времени хранения. 
 
Для изготовления и хранения охлажденной рыбы разработано три технологии:  
•  Рыба охлажденная разделанная в чешуйчатом льду (срок хранения рыбы до 28 суток).  
•  Рыба охлажденная разделанная в «жидком», или «гелеобразном», льду («slurry ice») (срок хранения рыбы до 40 суток);  
•  Рыба охлажденная неразделанная в «жидком», или «гелеобразном», льду (срок хранения рыбы до 35 суток).  
В чешуйчатом льду 
Технические условия «Рыба охлажденная» (в чешуйчатом льду) распространяются на рыбу охлажденную всех видов, в том числе выращенную в аквакультуре, кроме мелких сельдевых (кильки, салаки, тюльки), бычковых, глоссы, ерша, корюшки, косатки, снетка, мелочи второй и третьей групп. 
 
 
В соответствии с ТУ:  
•  Сырье – рыба живая, рыба охлажденная.  
•  Консервант (комплексная пищевая добавка ВАРЭКС-7) добавляется в воду, из которой изготавливается чешуйчатый лед для пересыпания им рыбы в таре.  
•  Виды разделки: потрошеная с головой, потрошеная обезглавленная, филе, филе-кусок, тушка, тушка-кусок, стейк. Допускается использование других видов разделки рыбы.  
•  Температура хранения рыбы охлажденной - от -1° до -3°С.  
•  Срок хранения рыбы охлажденной - не более 28 суток.  
•  Упаковка - изотермические пластиковые контейнеры или ящики из вспененного полистирола, которые должны иметь в днищах отверстия для стока воды, образующейся от таяния льда. Возможно использование других видов упаковки, разрешенных органами Роспотребнадзора.  
 
 
Для изготовления чешуйчатого льда рекомендуем использовать льдогенераторы производства компании «Технохолод ГЛЕН, лтд». Эта компания также выпускает устройства для приготовления раствора ВАРЭКС-7 и поваренной соли. 
Пищевая добавка ВАРЭКС-7 регламентируется по сорбиновой кислоте. Остаточное содержание сорбиновой кислоты в охлажденной рыбе, изготовленной с применением ВАРЭКС-7, – не более 0,15%. 
 
 
В «жидком» льду 
Нашей компанией разработаны технологии разделанной и неразделанной охлажденной рыбы в жидком льду. 
Технические условия «Рыба охлажденная» (в «жидком», или «гелеобразном», льду («slurry ice»)) распространяются на охлажденную рыбу всех видов, в том числе выращенную в аквакультуре, кроме лосося каспийского, нельмы, белорыбицы, анчоусовых, мелких сельдевых (кильки, салаки, тюльки), бычковых, глоссы, ерша, корюшки, косатки, снетка, мелочи второй и третьей групп. 
 
В соответствии с ТУ:  
•  Сырье – живая рыба.  
•  Консервант (комплексная пищевая добавка ВАРЭКС-7) добавляется в воду, из которой изготавливается гелеобразный лёд.  
•  Виды разделки: потрошеная с головой, потрошеная обезглавленная, филе, филе-кусок, тушка, тушка-кусок, стейк. Допускается использование других видов разделки рыбы.  
•  Температура хранения рыбы охлажденной - от -2° до -4°С.  
•  Срок хранения рыбы охлажденной - не более 40 суток.  
•  Упаковка - изотермические пластиковые контейнеры или ящики из вспененного полистирола, которые должны иметь в днищах отверстия для стока воды, образующейся от таяния льда. Возможно использование других видов упаковки, разрешенных органами Роспотребнадзора.  
Технические условия «Рыба неразделанная охлажденная и подмороженная» (в «жидком», или «гелеобразном», льду) распространяются на охлажденную неразделанную рыбу всех видов, в том числе выращенную в аквакультуре. 
 
В соответствии с ТУ:  
•  Сырье – живая рыба.  
•  Консервант (комплексная пищевая добавка ВАРЭКС-7) добавляется в воду, из которой изготавливается гелеобразный лёд.  
•  Температура хранения рыбы охлажденной - от -1° до -4°С.  
•  Срок хранения рыбы охлажденной - не более 35 суток.  
•  Упаковка - изотермические пластиковые контейнеры или ящики из вспененного полистирола, которые должны иметь в днищах отверстия для стока воды, образующейся от таяния льда. Возможно использование других видов упаковки, разрешенных органами Роспотребнадзора.  
 
Пищевая добавка ВАРЭКС-7 регламентируется по сорбиновой кислоте. Остаточное содержание сорбиновой кислоты в охлажденной рыбе, изготовленной с применением ВАРЭКС-7, – не более 0,15%. 
Консервант нового поколения ВАРЭКС-7 обеспечивает микробиологическую безопасность охлажденной рыбы, отсутствие привкуса окислившегося жира, а также позволяет сохранить ее высокие органолептические показатели в течение всего срока хранения. 
 
 
Значение отраслевой продукции в питании. Классификация 
 
Благодаря высокой пищевой и биологической ценности, вкусовым качествам рыба широко применяется в повседневном рационе, а также в детском и диетическом питании. 
По пищевой ценности мясо рыбы не уступает мясу теплокровных животных, а во многих отношениях даже превосходит его. Рыбное сырье, особенно морского и океанического происхождения, содержит протеина несколько больше, чем мясо наземных животных. В рыбе и морепродуктах содержатся такие крайне необходимые для человека соединения, как незаменимые аминокислоты, в том числе лизин и лейцин, незаменимые жирные кислоты, включая уникальные эйкозопентаеновую и докозогексаеновую, жирорастворимые витамины, микро- и макроэлементы в благоприятных для организма человека соотношениях. Особое значение имеет метионин, относящийся к липотропным противосклеротическим веществам. По содержанию метионина рыба занимает одно из первых мест среди белковых продуктов животного происхождения. Благодаря присутствию аргинина и гистидина, а также высокому коэффициенту эффективности белков (для мяса рыбы он составляет 1,88-1,90, а для говядины - 1,64) рыбопродукты весьма полезны для растущего организма. Белок рыбы отличается хорошей усвояемостью. По скорости переваримости рыбные и молочные продукты идентичны и занимают первое место. К рыбам, жир которых богат полиненасыщенными жирными кислотами, относятся в первую очередь сардины, иваси, скумбрия, мойва, сельдь, а также некоторые другие виды рыб, традиционно используемые в питании человека. По интегральному скору рыба удовлетворяет суточную потребность человека в животных белках на 7-24 %, в жирах - на 0,1-12 %, в том числе в полиненасыщенных жирных кислотах - на 0,1-18%. 
 
Целебное действие жирорастворимых витаминов А и D было известно давно. Так, уже в середине XVII в. народы Севера широко использовали в лечебных целях жир из печени трески и подкожные жиры водных млекопитающих (тюленей, китов). Особенно большое количество витаминов А и D содержится в жире печени рыб. Витамином А богат в первую очередь жир печени морских рыб - тресковых (треска, пикша, минтай и др.), акул, морского окуня, скумбрии и многих других. Содержание витамина D в печени рыб колеблется от 60 до 360 мкг%, но у некоторых видов горбылей достигает 700-1900 мкг%. 
Водорастворимые витамины (группы В) при обычных способах обработки рыбы в значительной мере сохраняются. В процессе варки рыбы некоторая часть содержащихся в ней водорастворимых витаминов переходит в бульон, в связи с чем, его целесообразно использовать для пищевых целей. Особенно много витаминов группы В содержит темное мясо атлантической скумбрии, сардины, тунцов (20 мкг на 100 г). 
 
Рыбные продукты - хороший источник минеральных веществ. С целью обогащения продуктов минеральными веществами рекомендуются методы обработки, направленные на комплексное использование всех частей тела рыбы, в том числе костей, в которых содержание минеральных веществ выше, чем в других тканях. Рыба богата калием, кальцием, магнием, фосфором, хлором, серой. Содержание фосфора в мясе рыб составляет в среднем 0,20-0,25%. Особенно большое физиологическое значение имеют содержащиеся в рыбе в очень малых количествах такие элементы, как железо, медь, йод, бром, фтор и др. С помощью рыбы можно удовлетворить потребность организма в железе на 25%, фосфоре - на 50-70, магнии - на 20 %. 
 
Морепродукты являются богатым источником йода. В среднем в пресноводных рыбах содержится 6,6 мкг йода на 100 г сухого вещества, в проходных - 69,1 мкг, в полупроходных - 26 мкг, в морских - 245 мкг. 
Жирные рыбы - угорь, сельдь, семга, скумбрия - содержат на каждые 100 г порции: 15-20 г - белка, 6-25г - жира, 0г - углеводов. Тощие рыбы - форель, треска, пикша, морской язык, судак - содержат на каждые 100 г порции: 70-120кКл, 17-20г белка, 0,1-5г жира, 0г углеводов. 
 
 
По условиям существования рыбы подразделяются на четыре группы: 
• морские; 
• проходные; 
• полупроходные; 
• пресноводные. 
 
 
Морские - это рыбы, живущие и размножающиеся только в морской воде. Проходные - рыбы, живущие в море, но для размножения входящие в реки. Полупроходные - рыбы, уходящие для нагула в опресненные речной водой участки моря, а для нереста и зимовки входящие обратно в устья рек. Пресноводные - рыбы, живущие только в пресной воде. 
 
По размеру рыбу подразделяют на: 
• мелкую (до 200 г); 
• среднюю (1--1,5 кг); 
• крупную (свыше 1,5 кг). 
 
Рыба разных размерных категорий отличается выходом съедобной части, количеством отходов, временем тепловой обработки. 
 
По характеру кожного покрова различают рыбу: 
• с чешуей (чешуйчатые); 
• без чешуи; 
• с костными пластинками (жучками) на поверхности. 
 
К чешуйчатым рыбам относятся судак, лещ, сазан, серебристый хек и др. К рыбам без чешуи -- налим, угорь, сом; к этой же группе относят навагу, так как она имеет очень мелкую чешую. Жучками покрыты рыбы осетровых пород. 
 
 
По анатомическому строению рыбу делят на три группы: 
• с костным скелетом; 
• с костно-хрящевым скелетом; 
• хрящевым скелетом.