6.4 Определение эмульгирующей способности и стабильности эмульсии

Порядок проведения анализа. Навеску фарша массой 7 г суспензируют в 100 см³ воды в гомогенизаторе (или миксере) при частоте вращения 66,6 с^-1 в течение 60 с. затем добавляют 100 см³ рафинированного подсолнечного масла и смесь эмульгируют в гомогенизаторе или миксере при частоте вращения 1500 с^-1 в течение 5 мин. После этого эмульсию разливают в 4 калибровочные центрифужные пробирки вместимостью по 50 см³ и центрифугируют при 500 с^-1 в течение 10 мин. Далее определяют объем эмульгированного масла.

Эмульгирующая способность (%):

ЭС = (V₁ / V)  100,

Где V₁ – объем эмульгированного масла, см³;

V – общий объем масла, см³.

Стабильность эмульсии определяют путем нагревания при температуре 80 С в течение 30 мин и охлаждения водой в течение 15 мин. Затем заполняют эмульсией 4 калиброванные центрифужные пробирки вместимостью по 50 см³ и центрифугируют при частоте вращения 500 с^-1 в течение 5 мин. Далее определяют объем эмульгированного слоя.

Стабильность эмульсии (%):

СЭ = (V₁ / V₂)  100,

где V₁ – объем эмульгированного масла, см³;

V₂ – общий объем эмульсии, см³.

Экспериментальные данные для различных вариантов модельных фаршей оформляют в виде таблицы:

Массовая доля компонентов в составе модельного фарша	ВСС, %	ВУС, %	ЖУС, %	ЭС, %	СЭ, %

По результатам определений студенты делают выводы о технологической функциональности сырья и формируют общее заключение по работе.

Лабораторная работа № 2. «Изучение кинетики охлаждения рыбного сырья»

Цель работы: изучить процесс охлаждения рыбы различными охлаждающими средами, сделать выводы об эффективности способов охлаждения, о влияющих на продолжительность охлаждения факторах.

Задания:

1. Провести охлаждение рыбы различными охлаждающими средами.

2. Построить экспериментальную (истинную) температурную кривую охлаждения рыбы различными охлаждающими средами.

3. Построить расчетную температурную прямую охлаждения рыбы различными охлаждающими средами.

4. Определить темп охлаждения по тангенсу угла наклона расчетной температурной кривой охлаждения и расчетным путем.

5. Рассчитать по формуле Чижова и по формуле Рютова продолжительность охлаждения.

6. Сравнить полученные расчетные результаты между собой и с экспериментальными данными. Сделать заключение о том, какие факторы оказывают влияние на продолжительность и эффективность процесса охлаждения.

Порядок выполнения работы

Учебная группа студентов разбивается на подгруппы по 2...3 человека. Каждая подгруппа получает задание на охлаждение определенного вида сырья и способа разделки определенной охлаждающей средой (см. Приложение 1, стр. 77). Перед охлаждением рыба тщательно промывается от остатков слизи, при необходимости (по заданию) разделывается. После разделки рыба тщательно промывается проточной водой температурой не выше 20°С от (остатков крови, внутренностей, черной пленки, других загрязнений. Промытая рыба оставляется на столе на 3...5 мин для стекания влаги, после чего экспериментально определяется удельная (поверхность охлаждаемого объекта по методике, изложенной ниже, а также содержание влаги стандартным методом — высушиванием при 105°С (ГОСТ 7636-85). Затем порция рыбы взвешивается на лабораторных весах с точностью ±1 г. В геометрическом центре охлаждаемой рыбы определяется ее начальная температура t_н, °С, (перед охлаждением), после чего рыба направляется на охлаждение указанным в задании способом.

Для определения удельной поверхности охлаждаемой рыбы понадобится миллиметровая бумага. На миллиметровую бумагу укладывается охлаждаемая рыба, после чего ее контур обводится простым карандашом или ручкой. Затем подсчитывается площадь полученной на бумаге фигуры. Охлаждаемая рыба взвешивается на лабораторных весах с точностью до 0,01 г.

Удельная поверхность S, м²/кг, рассчитывается по следующей формуле:

S=(2-f)/g,

где f— площадь фигуры на миллиметровой бумаге, м²; g — масса объекта, кг.

Перед началом процесса охлаждения, согласно задания, готовится охлаждающая среда: солевой раствор заданной концентрации и температуры, лед заданного размера кусочков в заданной пропорции к массе охлаждаемого объекта, вода заданной температуры, льдосолевая смесь и др., после чего производится измерение температуры охлаждающей среды.

При охлаждении воздухом в холодильной камере рыба укладывается на специальные пластмассовые подставки и помещается в холодильную камеру, в которой предварительно производится измерение температуры охлаждающего воздуха t₀, °С.

При охлаждении льдом или льдосолевой смесью рыбу перемешивают со льдом или смесью в заданном соотношении в чистой металлической емкости, после чего оставляют для охлаждения при комнатной температуре.

При охлаждении солевым раствором рыбу погружают в металлическую емкость с раствором и оставляют для охлаждения при комнатной температуре.

В процессе охлаждения через равные промежутки времени (, с) производят измерение температуры в геометрическом центре охлаждаемой рыбы, данные заносят в табл. 1.

Таблица 1 - Температура в геометрическом центре охлаждаемой рыбы в процессе охлаждения

, с	0	60	….	….	к
t, 0С	tн	t1	….	….	tк

По полученным экспериментальным данным строят истинную температурную кривую охлаждения в координатах: ось ординат — температура в геометрическом центре рыбы в процессе охлаждения, t, °C; ось абсцисс — продолжительность охлаждения, т, с.

Для двух произвольно выбранных точек замера температуры в интервале от t_н до t_к, строят расчетную (теоретическую) прямую охлаждения в полулогарифмических координатах: ось ординат — натуральный логарифм избыточной температуры In(t—t₀), ось абсцисс — продолжительность охлаждения, т, с, по которой находят темп охлаждения т, или tg — угла наклона теоретической прямой охлаждения, затем рассчитывают темп охлаждения т по формуле:

m = aS/GC₀,

где a — коэффициент теплоотдачи от поверхности охлаждаемой рыбы, Вт/(м² • К), принимается по табл. 1.3 в зависимости от вида охлаждающей среды; S— удельная поверхность рыбы, м²/кг; G - масса охлаждаемой рыбы, кг; С₀ — теплоемкость охлаждаемой рыбы, кДж/(кг • К), рассчитывается на основании данных о химическом составе по упрощенной формуле (1.8); C_w С_c.в — удельная теплоемкость воды и сухих веществ охлаждаемой рыбы, кДж/(кг • К), принимается соответственно равной 4,2 кДж/(кг • К) и 1,42 кДж/(кг • К);

Расчетное значение темпа охлаждения сравнивают с экспериментальным значением.

Таблица 2 - Значения коэффициента теплоотдачи от рыбы к охлаждающей среде в зависимости от вида охлаждающей среды

Среда и ее состояние	а, кДж/(м2 • К)
Жидкость в покое	от 232 до 582
Воздух в покое	от 4,6 до 9,3
Дробленый лед	от 116 до 580

Далее рассчитывают продолжительность охлаждения , ч, по формуле Чижова ( и по формуле Рютова (1.27), после чего полученные расчетные значения сравнивают между собой и с экспериментальным значением.

Формула Чижова:

где т — темп охлаждения, рассчитывается по формуле или определяется экспериментально: t_н, t_к — соответственно начальная и конечная температура охлаждаемой рыбы, °С; t₀ - температура охлаждающей среды, °С.

Формула Рютова:

где А — величина, обратная темпу охлаждения; t_н, t_к - соответственно начальная и конечная температура охлаждаемой рыбы, °С; t₀ — температура охлаждающей среды, °С; В— длительность иррегулярной стадии охлаждения, ч, находят из графика расчетной температурной прямой охлаждения как отрезок, соответствующий интервалу времени от начала охлаждения до пересечения расчетной температурной прямой с ординатой, изображающей начальную температуру охлаждаемого объекта.

По итогам проведенной экспериментальной работы и вычислений необходимо сделать заключение об эффективности примененного способа охлаждения, о точности использованных в работе методов расчета продолжительности охлаждения, о факторах, оказывающих влияние на продолжительность охлаждения рыбы.