Вспомнить все, или мифы о простых вещах

Вопрос: Почему у меня на производстве в простейших камерах зимой получается все, а летом, при той же температуре в цехе рыба долго не подсыхает, цвет получается не тот, время копчения увеличивается и т.д.?

Вспоминаем об относительной влажности, как основном параметре среды при холодном копчении рыбы.

Холодное копчение рыбы – процесс извлечения влаги из толщи мяса рыбы с одновременным осаждением на поверхности рыбы элементов коптильного дыма.

Относительная влажность – параметр, характеризующий наличие в воздухе влаги и его влагоемкость. Допустим, воздух, имеющий 100% относительную влажность не способен принять дополнительную влагу. А воздух, имеющий 40% относительной влажности – насыщен на 40% и имеет большие резервы по влагоемкости, то есть способен принять еще 60% к той влаге, что в нем содержится.

Зависимость относительной влажности от температуры воздуха. На этой зависимости основан весь процесс холодного копчения, а также процессы сушки рыбы. С повышением температуры влагоемкость воздуха повышается и наоборот с понижением температуры влагоемкость воздуха существенно падает. И в определенный момент при понижении температуры до определенного предела, значение относительной влажности воздуха становится равной 100%, избыточная влага начинает конденсироваться в капли и отделяться от воздуха. Эта температура и называется (кто забыл) точкой росы.

Сушка рыбы, Коптильня для рыбы, Рыбой дымогенератор

Пример: В камеру поступает холодный воздух с улицы в зимний период с относительной влажностью 100% и температурой 0С. Нагреваясь на ТЭНах термокамеры до 20С, относительная влажность воздуха в камере снижается до 40%. С повышением температуры на двадцать градусов влагоемкость воздуха выросла более чем в два раза.
На основании этих, простых, в общем-то, зависимостей и основывается ответ на вопрос, заданный в начале нашей беседы. Зимой, холодный воздух любой относительной влажности, проникающий в помещение, нагреваясь от батарей отопления, существенно снижает свою относительную влажность и подается в термокамеру сухим.
А представим обратную ситуацию. Летом, теплый приточный воздух высокой относительной влажности, попадая через заборник свежего воздуха камеры, работающей при такой же температуре, допустим 25С, и относительной влажности, скажем 70% (а это для теплого времени года очень даже невысокая относительная влажность – теперь будем внимательно слушать прогноз погоды!), в камеру с рыбой, «создает» там такую же относительную влажность.

В этом месте хотелось бы напомнить результаты исследований специалистов рыбной промышленности полувековой давности, а может даже раньше - «золотого», если можно так выразиться, века. На основании этих исследований было выведено правило, о котором все знают, но давно забыли. При относительной влажности рабочего воздуха (или дымовоздушной смеси) около 77% начинается обратный процесс. Вместо того, чтобы отдавать влагу, рыба начинает влагу впитывать, что нам не нравится, так? Вернемся к камере с рыбой. Наш входящий воздух, с относительной влажностью 70%, как назло, встречается с влажной, а иногда и холодной, относительно окружающей среды, поверхностью рыбы и забирает с нее влагу. Много ли? Нет, совсем чуть-чуть. И чем ближе к этой роковой точке в 77%, тем меньше. Еще один интересный момент, которого сложно избежать, для полного понимания печальности нашей картины. Принцип работы современных термокамер основан на многократной циркуляции воздуха внутри камеры. Даже на режиме подсушки, при полностью открытых заслонках притока и вытяжки, приток свежего воздуха в камеру (с относительной влажностью 70%), не превышает 10% от циркулирующего. А если рыба холодная? Правильно! Она охлаждает окружающую среду. А что происходит с относительной влажностью при понижении температуры воздуха – мы уже знаем. И нам абсолютно понятно, что 10% свежего воздуха с относительной влажностью 70% повлиять на ход процесса никак не могут. Что делает человек, гордо именующийся коптильщиком в этой ситуации? Само собой, открывает двери. У Вас не так? Вас можно поздравить – у Вас первоклассное оборудование.
Предлагаем вспомнить, как коптили рыбу наши отцы и деды в «золотой» век – кому что ближе. Они то все об этом знали и строили камеры туннельного и башенного типа. В их камерах, честь им и хвала, циркуляции воздуха либо не было совсем, либо она была незначительна. Помещения выстраивались огромные, коптилась рыба там долго, но обладала тем самым вкусом копченого продукта, о котором мы с трепетом вспоминаем и к которому большинство из нас стремятся. Конечно, отсутствие или частичная циркуляция влекли за собой огромные расходы тепла, древесины и времени, но всего этого у нас в те времена, видимо, было в избытке. Интересная цифра, коль уж заговорили о лесе. Современная термокамера с хорошим дымогенератором потребляет около 20 грамм древесной щепы на 1 кг рыбы в час. Термокамеры без циркуляции потребляли в 5 – 10 раз больше. При среднем для того века времени копчения (откроем книги и проверим) около 3! суток (иногда много дольше), наши отцы и деды сжигали в дымогенераторах целые леса! Но пришли рыночные отношения и немцы, которые стали учить нас бережливости. И не сказать, чтобы нам было жалко леса, мы просто стали экономить деньги. Это, конечно, замечательно, но рыба х/к в массе у нас получаться перестала. Конечно не у всех, в этом смысле люди, живущие в условиях вечной мерзлоты, в выигрышном положении.

Но вернемся от лирического отступления к суровой правде жизни, диктуемой нам относительной влажностью рабочего агента, то бишь нашего воздуха или дымовоздушной смеси. Почему-то все запомнили, что самым главным параметром для копчения рыбы является температура. Спросить любого читателя данной статьи, занимающегося производством копченой рыбы, про температурные режимы при производстве различных видов рыб, разбудив среди ночи, он, безусловно, ответит. И это очень хорошо. Кому же хочется выпускать подпареную рыбу. А вот с относительной влажностью дела обстоят гораздо хуже. И дело даже не в том, что забылись какие-то знания об этом прекрасном (для кого-то наоборот) «явлении». Собака зарылась там, что знание это в большинстве случаев, человеку не пригождается. Многие ли проверяют воду в лотке мокрого термометра перед копчением? Даже если Вы педантично льете туда воду, то давно ли Вы меняли на термометре тряпочку? Меняли недавно, а вода в лоток подается автоматически перед каждым копчением, то не задумывались ли Вы, зачем. Что дает знание показаний относительной влажности в камере? Да на 95% (по самым скромным прикидкам) НИЧЕГО! Вы все равно не сможете с этим бороться. Вы сможете задать влажность 60%, но ответит ли Вам Ваша камера взаимностью и пониманием? Большой вопрос. Опытные в таких делах люди, прошедшие немецкую (шведскую, норвежскую, польскую и т.п., а так же русскую) школу выживания на рынке подобного оборудования, обучавшие Вас работе с камерой выставят вам в программе на этом месте нули или 1%, чтобы включалась холодильная установка, и объяснят технологу, что так камера будет стремиться к максимальному снижению влажности… Смешно! А ведь это делается повсеместно только потому, что с высокой относительной влажностью большинство современных камер бороться не умеют и не могут. Удивительное дело, современная термокамера вещь очень не дешевая, и велико разочарование покупателя, когда такой, не побоюсь этого слова, важный параметр, как пресловутая относительная влажность, является абсолютно нерегулируемым.

Сейчас каждый уважающий себя производитель термокамер имеет в своем предложении термокамеру для холодного копчения рыбы. А так ли это на самом деле. Придется разобраться. За счет чего камера переходит в разряд рыбных? Конечно за счет холодильного оборудования - ответит любой! В большинстве предложений различных компаний такие камеры оснащены теплообменниками в камере, которые понижают температуру процесса.

Первые борются с температурой смешным, с точки зрения, способом. Они размещают теплообменники холодильной машины в дымоходе. Призванные понижать температуру дыма, выходящего из дымогенератора, они скорее мешают, чем помогают. Представьте себе, что происходит с теплообменником через час-два копчения! На нем конденсируется такое количество смол и, кстати, нужных нам для цвета, вкуса и запаха, промежуточных продуктов неполного сгорания древесины. И чем больше он осмоляется, тем меньше его эффективность. А отмыть его ох как сложно. Забудете помыть один раз, шансов на счастливое избавление от стойкой черной пленки, мешающей теплообмену, будет все меньше, а сопротивление в трубе на пути дыма в камеру все больше. Так же необходимо знать, что дымогенератор является поставщиком тепла. По очень приблизительным подсчетам на одну клеть с рыбой дымогенератор сообщает порядка 4кВт в час тепла. Теперь мы понимаем, что идея неплохая, но не работает. Удивительно, с каким упорством эта технология до сих пор борется за жизнь! Может виной тому авторитет компаний, продвигающих эту систему? Само собой на относительную влажность в камере с рыбой такой прибор повлиять никак не может.

Вторые, надо сказать, более рациональные усиленно продвигают систему охлаждения внутри камеры. Надо признаться, что и мы сами стали жертвой погони за температурой и потратил немало времени и сил на разработку интересных и недорогих решений по размещению теплообменников внутри термокамер. И трубы в потолке и внимание! "активные стены", когда теплообменники расположены внутри стен термокамеры. Как мы радовались, когда это все работало! Температуру держало идеально, мыть стены очень легко, поверхность охлаждения достаточная. Но опять вмешалась относительная влажность, чем холоднее становилось, тем выше она поднималась! Теперь мы все можем посмеяться, с пониманием природы относительной влажности, над глупостью идей размещения теплообменников холодильных машин внутри термокамеры. Влага оставалась в камере. И циркулирующий воздух, вместо того чтоб забирать влагу из рыбы, снова и снова насыщался только что сконденсированной водой. Теперь мы видим, что когда нам предлагают термокамеру для холодного копчения рыбы, обязательно надо поинтересоваться, где находятся теплообменники холодильного агрегата.

Стоит упомянуть, что на эффективность работы холодильного оборудования термокамеры существенно влияет площадь поверхности теплообмена и скорость движения воздуха через теплообменник. Как эти два параметра влияют, а также о мифах о скорости движения воздуха в камере при холодном копчении рыбы, а так же как безопасно сочетается в одном оборудовании теплообменники холодильной машины и работа камеры при высоких температурах, вспомним в следующих беседах.
Универсальные рыбные термокамеры с климасистемой, разработанные специально для холодного и горячего копчения рыбы.

опубликовано с разрешения
автора статьи инженера-технолога
Недосекова Кирилла