6. Физические методы переработки сырья при производстве пищевых продуктов

Переработка пищевых продуктов начинается с обработки их физическими методами. К физическим методам можно отнести:

• измельчение;

• сортирование;

• обработку давлением;

• перемешивание;

• разделение неоднородных систем;

• осаждение;

• фильтрацию.

6.1. Измельчение

Измельчение твердого пищевого продукта – это процесс его деформирования до момента разрушения или разрыва, например, помол пшеницы в муку, дробление какао бобов.

Измельчение жидкого пищевого продукта – процесс диспергирования, например, при образовании эмульсий либо при образовании капелек из струй в процессе сушки распылением.

Поведение твердого тела под действием прилагаемой нагрузки описывают механические характеристики, к которым относят предел упругости, предел прочности на разрыв, предельное напряжение сдвига в области пластичности.

Если прилагаемая нагрузка ниже предела упругости, то испытываемая материалом деформация является упругой, то есть форма материала восстанавливается после снятия нагрузки.

Значение предела прочности на разрыв зависит от наличия в материале трещин или других дефектов в структуре. В образцах значительных размеров даже небольшая нагрузка может вызвать разрыв материала при незначительной деформации из-за большого количества дефектов структуры.

С уменьшением размера образца материала количество дефектов уменьшается и предел прочности возрастает.

В промышленности используют различные способы измельчения:

• раздавливание между двумя поверхностями;

• разрезание (куттерование);

• удар о твердую поверхность;

• соударение частиц;

• срезание частиц в окружающей среде;

• раздавливание при трении скольжения;

• измельчение немеханическими средствами, например, излучением, теплотой, электричеством, взрывом.

Выбор способа измельчения зависит от свойств обрабатываемого продукта. Твердые, хрупкие материалы, например, кристаллы сахара или сухого зерна, лучше из­мельчать ударом или трением, а пластичные материалы, например, мясо, измельчают резанием (куттерованием).

Свойства продуктов изменяются в зависимости от интенсивности механического воздействия. Многие пищевые продукты являются пластичными и тягучими, если воздействие происходит медленно, и эластичными или хрупкими в случае ударных нагрузок.

Измельчение винограда при производстве вин также должно быть ограниченным. Поэтому дробление винограда осуществляют на машинах с резиновыми валиками, которые обеспечивают раздавливание плодовой мякоти, но не разрушают семечки.

С другой стороны, выбор метода измельчения диктуется присущими ему принципиальными особенностями. Например, при помоле зерна, измельчении бобов какао и кофе, сахара в кондитерском производстве степень дробления продуктов во многом диктуется оптимальным расходом энергии, которая резко возрастает при увеличении степени измельчения.

В колбасном производстве степень измельчения мяса на куттере или машинах для тонкого измельчения мяса зависит от нагревания сырья во время измельчения; повышение температуры выше допустимой может вызвать существенное снижение качества готовых изделий.