1445

Глава 24. Оборудование для соления и посола пищевых сред

Наука выигрывает, когда ее крылья раскованы фантазией. Фарадей Майкл (1791–1861), английский физик

Глава 24 Оборудование для соления и посола пищевых сред

Соление плодоовощной продукции – биологический способ консервирования огурцов, томатов и других овощей за счет ферментирования сахаров сырья под действием микроорганизмов.

Посол мяса – процесс придания стойкости продукту при хранении в отсутствие искусственных способов охлаждения, замораживания и других методов консервирования. Вместе с тем использование наряду с хлоридом натрия при посоле нитритов и других посолочных ингредиентов способствует стабилизации окраски мяса, придает продукту специфический вкус и аромат. При посоле мышечная ткань набухает, увеличивается в объеме, повышается влагосвязывающая способность, изменяется концентрация водородных ионов в кислую сторону.

Посол рыбы – способ консервирования рыбы при помощи поваренной соли с целью предохранения ее от разложения гнилостными бактериями, а также прекращения или замедления самопереваривания (действие ферментов). Посол рыбы состоит из двух процессов: проникновения соли в ткани рыбы (просаливание) и биохимических изменений в тканях, связанных с ферментативными и частично микробиологическими процессами.

Однако главное, что должно дать образование и о чем часто забывают, – это не «багаж», а уменье владеть этим «багажом». Это и есть главная цель любого, в том числе и высшего, образования. Несмеянов Александр Николаевич (1899–1980), химик, академик АН СССР

24.1. Научное обеспечение процесса соления и посола пищевых сред

Соление плодов и овощей обычно начинается спонтанно (самопроизвольно) в результате деятельности бактерий, находящихся на поверхности сырья. При солении необходимо учитывать и возможность развития посторонней микрофлоры, вызывающей нежелательные явления: масляно-кислое и уксусно-кислое брожение, гниение и т.д. Характер биохимических изменений, происходящих в растительном сырье при солении, зависит от условий, при которых протекает этот процесс.

Процесс посола основан на диффузии и осмосе, при котором в мясо проникают посолочные ингредиенты, а из мяса извлекается часть влаги, экстрактивных веществ, белков и др. Использование при посоле метода шприцевания рассола, а также интенсивных способов обработки посоленного сырья (тумблирование, массирование, вибрацию и т.п.) позволило ускорить процессы проникновения и последующего распределения посолочных ингредиентов в продукте за счет фильтрации рассола. Исходя из этого положения, процесс посола мяса при производстве соленых изделий рассматривают как фильтрационно-диффузионный осмотический.

Диффузия соли в мышечную ткань рыбы из раствора поваренной соли происходит в результате диффузии в пограничном слое раствора и диффузии в самих тканях рыбы. В объеме раствора происходит тепловое и механическое перемешивание, обеспечивающее постоянство концентрации соли по всему его объему. У поверхности рыбы, помещенной в раствор, образуется неподвижный пограничный слой раствора, в котором движение молекул определяется только законами диффузии. В результате проникновения молекул соли в ткани рыбы в пограничном слое концентрация падает, и рыба как бы окружается опресненным раствором.

В процессе посола концентрация соли в ткани увеличивается, а в окружающей среде уменьшается, приближаясь к определенной конечной величине, хотя и не достигая ее. Эту величину можно представить как гипотетическую равновесную концентрацию при бесконечно большой длительности посола. Она приближенно равна условной концентрации суммарного количества соли в суммарном количестве рассола системы

,

где а_р, а_тк и а_р, а_тк – соответственно количество соли в рассоле и в тканях до посола и в конце посола; W_р, W_тк­ и W_р, W_тк – соответственно количество воды в рассоле и в тканях до посола и в конце посола.

При посоле процесс односторонней диффузии веществ в однородной среде выражается законом Фика

,

где С – концентрация вещества в данной точке;  – длительность диффузии; D – коэффициент диффузии; h – расстояние от границы раздела в системе.

Для случая диффузии в трехмерной системе (диффузия соли происходит одновременно в трех направлениях) закон Фика имеет вид

,

где ²С – оператор Лапласа;

.

Закон Фика исходит из предположения, что перенос диффундирующих веществ обусловливается наличием градиента концентрации в изотермических условиях.

Изменение температуры системы можно учесть по уравнению

,

где Т₁ и Т₂ – температура системы, К; ₁ и ₂ – коэффициенты вязкости, отвечающие этим температурам.

Температурный градиент вызывает дополнительное перемещение вещества в направлении теплового потока – термодиффузию.

Применительно к условиям посола процесс распределения посолочных веществ в системе рассол – продукт (имеющий форму, близкую к форме пластины) можно выразить, исходя из закона Фика, следующим уравнением

,

где  – длительность посола, сут; К₁ – коэффициент, учитывающий сопротивление пограничного диффузионного слоя рассола; К₂ – коэффициент, учитывающий изменение структуры ткани и ее сопротивление проникновению посолочных веществ; D – коэффициент диффузии в растворе, м²/сут; С_р – концентрация рассола в момент , %; С_h – концентрация соли в мясе на глубине h, %; h – путь проникновения, м.

В условиях интенсивного перемешивания рассола длительность посола можно выразить следующим образом:

,

где D_тк – коэффициент проникновения посолочного вещества в данную ткань, м²/сут,

,

где т – коэффициент, учитывающий отличие скорости проникновения вещества в ткань от скорости диффузии его в воду при той же температуре.

Честность в науке неразлучна с честностью в жизни, и кто в науке видит одну дойную корову для себя, тот не честный слуга, а промышленник, обращающий светлое имя науки в торговый промысел. Иноземцев Федор Иванович (1802–1869), русский врач и общественный деятель