- •Н.Н. Воробьёва теплофизические процессы в холодильной технологии
- •Введение
- •1. Пищевые продукты как объекты консервирования
- •1.1. Химический состав пищевых продуктов
- •1.2. Методы консервирования пищевых продуктов
- •1.2.1. Биоз
- •1.2.2. Анабиоз
- •1.2.3. Абиоз
- •1.2.4. Особенности условий сохранения пищевых продуктов с помощью холода
- •2. Состояние влаги в пищевых продуктах при льдообразовании
- •2.1. Свойства и формы связи воды в пищевых продуктах
- •2.2. Переохлаждение и кристаллизация влаги
- •2.3. Количество вымороженной воды как функция температуры
- •3. Теплофизические, электрические и механические характеристики пищевых продуктов
- •3.1. Плотность
- •3.2. Удельная теплоемкость
- •3.3. Коэффициент теплопроводности
- •3.4. Коэффициент температуропроводности
- •3.5. Энтальпия
- •3.6. Электрические свойства пищевых продуктов
- •3.7. Структурно-механические свойства пищевых продуктов
- •4. Общие характеристики теплофизических процессов при холодильной обработке и хранении
- •4.1. Поле температур и среднеобъемная температура
- •4.2. Массоперенос при охлаждении и замораживании пищевых продуктов в воздухе
- •4.3. Влияние формы и размеров тела на внутренний теплообмен
- •5. Охлаждение пищевых продуктов
- •5.1. Внутренние тепловыделения охлаждаемых продуктов
- •5.2. Теплота, отводимая при охлаждении
- •5.3. Продолжительность охлаждения
- •5.4. Скорость охлаждения, интенсивность отвода тепла
- •5.5. Охлаждающие среды
- •5.6. Способы охлаждения
- •5.6.1. Охлаждение мяса и субпродуктов
- •5.6.2. Охлаждение птицы
- •5.6.3. Охлаждение яиц
- •5.6.4. Охлаждение рыбы
- •5.6.5. Охлаждение молока и молочных продуктов
- •5.6.6. Охлаждение плодов и овощей
- •6. Подмораживание пищевых продуктов
- •7. Замораживание пищевых продуктов
- •7.1. Основные вопросы теории замораживания пищевых продуктов
- •7.2. Средняя конечная температура замораживания
- •7.3. Теплота, отводимая при замораживании
- •7.4. Продолжительность замораживания
- •7.5. Скорость и интенсивность замораживания
- •7.6. Особенности различных методов замораживания пищевых продуктов
- •7.7. Выбор рациональных условий замораживания
- •8. Хранение пищевых продуктов
- •8.1. Особенности условий хранения охлажденных и замороженных продуктов
- •8.2. Возможная продолжительность холодильного хранения пищевых продуктов
- •8.3. Испарение влаги при холодильном хранении пищевых продуктов (усушка)
- •9. Отепление и размораживание пищевых продуктов
- •9.1. Теплофизические процессы при отеплении и размораживании
- •9.2. Технологические требования к режимам, способы отепления и размораживания
- •9.3. Изменения, происходящие в продуктах питания в процессе размораживания
- •9.4. Методы расчета параметров процесса размораживания отдельных видов продуктов
- •Список литературы
- •Теплофизические процессы в холодильной технологии
- •650056, Г. Кемерово, б-р Строителей, 47
- •650010, Г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52
1.2.3. Абиоз
На принципе абиоза основаны многие методы консервирования.
Тепловая стерилизация. Смерть микробных клеток под действием высокой температуры наступает в результате необратимых изменений в протоплазме, белки которой коагулируют, что ведет к разрыву цитоплазменной оболочки и гибели клетки. Инактивируются при тепловой обработке и ферменты, сохранившиеся в продукте к началу стерилизации. Таким образом, находящиеся внутри консервных банок возбудители порчи при тепловой обработке уничтожаются, а находящиеся в окружающей среде - внутрь попасть не могут благодаря герметичности тары. Законсервированные этим способом пищевые продукты могут храниться в течение многих лет.
Данный метод консервирования - основной и наиболее надежный из всех методов сохранения пищевых продуктов. Фактически на нем базируется целая специализированная отрасль пищевой промышленности - консервная.
На принципе абиоза основано применение электрического переменного тока высокой и сверхвысокой частоты; применение антисептиков, применение антибиотиков (пенициллина, грамицидина, фитонцидов и др.); обеспложивающее фильтрование. Суть последнего заключается не в уничтожении микроорганизмов, а в механическом их отделении от продуктов фильтровании.
Таким образом, по типу воздействия на микрофлору методы консервирования можно подразделить следующим образом (рис. 1.1).
Методы консервирования
Физические
Химические
Физико-химические
Биохимические
Комбинированно-
го воздействия
Рис. 1.1. Классификация методов консервирования
1.2.4. Особенности условий сохранения пищевых продуктов с помощью холода
Холодильная технология пищевых продуктов - это отрасль знаний и практической деятельности, решающая задачи сохранения скоропортящихся пищевых продуктов с помощью холода и использования холода при их промышленном производстве. Для этой группы продуктов типично содержание большого количества воды, что составляет основную причину их лабильности. Исключением являются продукты, богатые жирами.
Из всех известных способов хранения скоропортящихся пищевых продуктов в промышленной практике наиболее широко пользуются сохранением их при пониженных температурах с помощью искусственного холода. Этот способ наиболее универсален, эффективен, надежен и, следовательно, наиболее распространен.
В холодильной технологии, в отличие от криобиологии, стремятся обеспечить сохранение свойств продукта, определяющих его пищевые достоинства, ощущаемые органолептически или определяемые более тонкими методами исследования. При этом сохранение жизнеспособности клеток и тканей продуктов само по себе необязательно и лишь в частных случаях желательно. Свежие плоды, ягоды, овощи обычно желательно сохранять в натуральном виде. Что же касается мяса, рыбы и большинства других скоропортящихся продуктов, то постановка вопроса о сохранении жизнеспособности при хранении утрачивает смысл. Многие такие продукты не применяются в пищу без кулинарной обработки, гибельной для клеток и тканей. Эта мера отлична по содержанию от биологических требований сохранения жизнеспособности объекта.
Задачи холодильной технологии в области сохранения пищевых продуктов, если их не детализировать, можно свести к ограниченному числу положений. Первая задача - широкое изучение состава, структуры и свойств пищевых продуктов, изучение изменений в продуктах и отыскание способов наиболее эффективного регулирования этих изменений в желаемом направлении посредством понижения температуры и с привлечением дополнительных средств такого регулирования.
Вторая задача - разработка рациональных процессов внешнего воздействия при холодильной обработке и хранении продуктов, нахождение наиболее благоприятных режимов осуществления таких процессов в соответствии со всеми важнейшими особенностями каждого вида продукта и свойственных ему изменений.
Третья задача, которую часто считают выходящей за границы компетенции холодильной технологии, - создание технических средств для реализации разработанных процессов или, по крайней мере, анализ и оценка пригодности таких средств для осуществления заданных процессов.
