Большая Советская Энциклопедия (ЗА) - БСЭ БСЭ

  Лит.: Зернов С. А., Общая гидробиология, 2 изд., М. — Л., 1949.

  Н. С. Строганов.

Замораживание грунтов

Замора'живание гру'нтов, искусственное охлаждение грунтов в природном залегании до отрицательных температур в целях их закрепления и достижения необходимой водонепроницаемости. В результате охлаждения грунта вокруг выработки образуется прочное льдогрунтовое ограждение (перемычка), преграждающее доступ воде или плывунам в выработку. З. г. применяется при возведении фундаментов зданий и сооружений, строительстве шахт, метрополитенов, противофильтрационных завес, плотин, доков, подземных хранилищ и др. сооружений, а также в борьбе с оползнями . Замораживание — наиболее совершенный способ закрепления водонасыщенных грунтов; его можно применять при различных глубинах, сочетаниях грунтов, скоростях движения грунтовых вод и степени их минерализации.

  Для создания льдогрунтового ограждения (рис. ) по контуру выработки или котлована бурят скважины, в которые затем опускают замораживающие колонки, а в них — питающие трубы. В колонках циркулирует охлажденный на замораживающей станции рассол (раствор соли хлористого кальция). В процессе непрерывного теплообмена с рассолом грунт, окружающий колонку, охлаждается и замерзает, образуя вокруг колонок льдо-грунтовые цилиндры. Постепенно цилиндры увеличиваются в диаметре и соединяются между собой, превращаясь в сплошное ограждение. По выходе из замораживающих колонок рассол направляют через коллектор на замораживающую станцию, где его снова охлаждают при помощи холодильных машин различной производительности.

  Различают следующие основные методы З. г.: с параллельным или последовательным включением скважин; зональный, локальный (из забоя ствола) и ступенчатый.

  К новым методам З. г., разработанным в СССР и получающим распространение в практике строительства подземных сооружений, относятся: методы безрассольного и воздушного З. г., способы замораживания в грунтах с проточной водой, метод горизонтального замораживания и др. Наряду с этим освоены: устройство котлованов без крепления с использованием замороженных грунтов в качестве ограждающих конструкций, дифференцированный способ З. г. и др.

  Лит.: Трупак. Н. Г., Замораживание горных пород при проходке стволов, М., 1954; его же, Замораживание грунтов в строительстве, М., 1970; Дорман Я. А., Искусственное замораживание грунтов при строительстве метрополитенов, М., 1971.

  Я. А. Дорман.

Образование льдогрунтового ограждения: 1 — замораживающая колонка; 2 — питательная трубка; 3 — замороженная зона; 4 — контрольная скважина; 5 — форшахта; 6 — распределитель; 7 — коллектор; 8 — конденсатор; 9 — замораживающая станция; 10 — компрессор; 11 — насосы рассольные; 12 — испаритель.

Замораживание пищевых продуктов

Замора'живание пищевы'х проду'ктов, способ консервирования продуктов, заключающийся в понижении температуры замораживаемого продукта ниже точки замерзания его соков. Эта т. н. криоскопическая точка зависит от концентрации растворимых веществ в клеточном соке и составляет в среднем: для мяса от —0,6 до 1,2°С; молока — 0,55°С: яиц —0,5°С; рыбы от —0,6° до —2°С и т.д. При дальнейшем охлаждении температуру понижают от —18 до—25°С; в некоторых случаях до —50, —60°С и ниже. При этом почти вся вода в продуктах замерзает, практически полностью прекращаются жизнедеятельность микрофлоры и активность ферментов, вследствие чего продукты приобретают способность к длительному сохранению их исходного качества при условии, что температура всё время остаётся на таком же низком уровне.

  Обычно жидкость, содержащаяся в межклеточном пространстве тканей, замерзает быстрее, чем внутриклеточная. Чем быстрее замерзают пищевые продукты (при интенсивном подводе к ним охлаждающего агента), тем большее количество центров кристаллизации льда образуется одновременно, вследствие чего даже при почти полном замерзании в клетках и межклеточных пространствах получается много мелких кристалликов льда, которые не могут существенно повредить целости тонких и нежных клеточных оболочек тканей продукта. Поэтому структура тканей мало изменяется, при последующей дефростации (размораживании) перед употреблением в пищу такие продукты лучше сохраняют свои пищевые и органолептические свойства, потери сока из них незначительны.

  Холод, необходимый для З. п. п., вырабатывается в холодильных машинах . Морозильные камеры охлаждаются жидким фреоном или аммиаком, циркулирующими в батареях из труб, расположенных вдоль стен и под потолком камеры или же в отдельном помещении. Для повышения эффективности замораживания в камере с помощью вентиляторов создаются направленные потоки воздушных струй. Продукты в камерах подвешиваются (главным образом мясо в тушах, полутушах). В ряде случаев применяют мокрое З. п. п., погружая их в жидкость или орошая струями незамерзающей охлаждающей среды (например, раствора поваренной соли). Замораживание обычно продолжается 1—3 суток.

  Плиточные скороморозильные аппараты состоят из ряда параллельно расположенных полых плит, внутри которых циркулирует охлажденный аммиак или рассол. Коробки или листы с продуктом устанавливают на плиты, которые сдвигают с помощью специального устройства, при этом обеспечивается контакт продукта с холодными поверхностями плит. Эти аппараты позволяют сократить длительность З. п. п. до 2—3 часов (при толщине слоя продукта между плитами до 50 мм ). Их недостатками являются периодическое действие и значительные затраты времени на загрузку и выгрузку продукта. Более совершенны скороморозильные аппараты с интенсивным движением охлажденного воздуха, продуваемого через пространство, занятое продуктом. Новейшие современные скороморозильные аппараты, пригодные для замораживания сыпучих и мелкокусковых продуктов, работают по принципу флюидизации в т. н. кипящем слое. Продукт попадает на верхнее из расположенных с небольшим наклоном вибрирующих сит. Снизу на сито направляется интенсивный поток холодного воздуха. При определенной минимальной критической скорости воздуха частицы продукта приподнимаются над поверхностью сита и продолжают находиться во взвешенном состоянии, образуя как бы «кипящую» массу (откуда название способа). При этом резко увеличивается общая поверхность частиц продукта, находящихся в контакте с охлаждающим воздухом, а время замораживания сокращается до десятков минут. Др. новые способы замораживания — погружение непосредственно в жидкие азот, фреон, окись азота и т.п. хладагенты — позволяют получить низкие температуры замораживания (в жидком азоте до —195°С). Успешно испытано З. п. п. в турбохолодильных машинах, где хладагентом служит воздух, обеспечивающий температуру замораживания ниже —100°С.

  Для получения высокого качества замороженных продуктов важна их упаковка, исключающая прямой контакт с воздухом камеры при хранении. При таком контакте происходят не только окислительные процессы, приводящие к потерям вкусовых качеств, но и большие весовые потери вследствие испарения (вымораживания) льда. Образующиеся пары конденсируются в виде изолирующего слоя снега на трубах охлаждающих батарей, на стенах и потолке камеры (т. н. шуба); в результате значительно ухудшаются условия работы холодильной аппаратуры. Для качественной З. п. п. необходимо также поддержание температуры при хранении постоянно на одинаковом уровне. При всяких колебаниях происходит частичная перекристаллизация льда, часто с увеличением размеров кристаллов и с повреждением структуры тканей при размораживании.

  В СССР широко практикуется промышленное замораживание мяса и мясопродуктов, яичного меланжа (яичной массы без скорлупы), а также рыбы. Мясо замораживают в целых тушах, полутушах и четвертинках, а также освобожденное от костей и малоценных соединительно-тканных частей (жилованное), в блоках стандартных размеров и формы. В блоках же замораживают и различные мясные субпродукты и мясные кулинарные полуфабрикаты. Рыбу замораживают неразделанной, в виде филе, в блоках.

  Особое значение имеет замораживание ягод, плодов и овощей, т.к. при любом др. методе консервирования нельзя в такой высокой степени сохранить основные качественные показатели продуктов — вкус, запах, внешний вид, консистенцию, а также нестойкие витамины, в частности витамин С, главным источником которого в пищевом рационе человека являются овощи и фрукты.

  Замораживанию могут подвергаться почти все виды овощей (кроме редиса, салата и некоторых других), плодов и ягод. Овощи и плоды предварительно моют, очищают от кожицы, семян и др. несъедобных и малосъедобных частей. Некоторые крупные овощи и плоды (свёкла, морковь, капуста, яблоки и др.) разрезают на дольки, кусочки, кружки — для ускорения замораживания и удобства последующего употребления в пищу. Предварительно подготовленные ягоды, плоды и овощи подвергают бланшированию — для разрушения ферментов, которые в дальнейшем могут способствовать окислительным процессам, потемнению готового продукта и появлению посторонних привкусов. Затем расфасовывают в небольшие (на 250—1000 г ) коробки из тонкого парафинированного картона с вкладышем из пергамента, целлофана, полиэтилена или др. непроницаемого для влаги материала и замораживают вместе с коробками в плиточных или др. аппаратах. Также широко применяют более быстрое замораживание россыпью с последующей расфасовкой в замороженном виде. Овощи обычно замораживают в натуральном виде (отдельные овощи или их смеси, наборы для супов и т.д.), плоды — также в натуральном виде или же с сахаром. При замораживании абрикосов, персиков, яблок иногда вводят небольшое количество аскорбиновой кислоты, что способствует лучшему сохранению их натурального цвета, т.к. аскорбиновая кислота обладает антиокислительным действием. Срок хранения замороженных овощей и овощных смесей при температурах не выше —18°С, плодов и ягод не выше —12°С до 12 месяцев (в зависимости от вида продуктов).