книги из ГПНТБ / Рогов И.А. Физические методы обработки пищевых продуктов

алюминия. Конвейер имеет сетчатую ленту из стекловолокна, покрытую фторопластом или другими материалами, непрово­ дящими электричество. В месте присоединения каждой из трех ветвей волновода предусмотрены щели, через которые энергия подается вниз на бекон, транспортируемый конвейером. У отвер­ стий для загрузки и выгрузки размещены соответствующие объе­ мы воды или другого вещества, поглощающего энергию. У верх­ него контейнера дно сделано из материала, пропускающего СВЧ-

1

Рис. 190. СВЧ-установка для термообработки бекона:

1 — волновод с излучающими поперечными щелями в нижней широкой стенке; 2 — рабочая камера; 3 — входное (выходное) отверстие; 4 — конвейерная лента.

энергию и не являющегося проводником. Нижний контейнер де­ лают открытым сверху и заливают водой или другой жидкостью, поглощающей энергию. Для удаления образующихся паров в ка­ меру вводится воздух или другой газ, пригодный для этой цели. Своевременное удаление из камеры паров повышает эффективность действия установки, так как на пути распространения СВЧ-энер- гии нет слоев пара. При выходе из обжарочной камеры беконные ломтики обдуваются струями воздуха умеренной скорости для удаления излишков расплавленного жира с поверхностью. Про­ дукт охлаждается в туннеле до 8—10° С, после чего упаковыва* ется.

431

Для варки сосисок в искусственной оболочке также можно ис­ пользовать СВЧ-энергию [90]. Длина волноводного блока для на­ грева 3 м, высота — 15 см и ширина — 15 см. Лента из стекло­ волокна перемещает сосиски через СВЧ-туннель, облицованный фторопластом. Сосиски варятся 60—70 с. Так как длительность варки очень мала и установка компактная, то процесс осуществ­

ляется на поточной линии. Сосиски по структуре, вкусу и запаху соответствуют действующему стан­ дарту. Перед варкой фарш шприцуется в целлюлозную оболо­ чку, которая удаля­ ется перед упаковкой продукта для про­ дажи.

Для термической обработки можно ис­ пользовать устройст­ во, приведенное на рис. 191 [85]. В нем в качестве рабочей камеры использован диэлектрический вол­ новод. Устройство ра­ ботает следующим об­ разом. СВЧ-геиератор через антенну возбу­ ждает в полом волно­ воде электромагнит­ ные колебания. Для

согласования генератора с устройством на концах полого вол­ новода предусмотрены подвижные короткозамыкающиеся пор­ шни. СВЧ-энергия из полого волновода переходит в диэлектриче­ ский. Распространяясь по диэлектрическому волноводу, СВЧэнергия поглощается нагреваемым материалом, проходящим через осевое отверстие разного сечения. Для отражения непоглотившейся мощности на конце диэлектрического волновода /предусмот­ рена отражательная пластина.

Интересно решена установка для нагрева в непрерывном по­ токе с излучением из открытого конца волновода [86]. Отвер­ стие на конце волновода, установленного перпендикулярно к на­ правлению движения продукта, имеет различную форму, бла­ годаря чему может достигаться различное распределение

432

напряженности электрического поля по сечению выходного отвер­ стия. Нагреваемый продукт проходит через закрытую со всех сто­ рон полость прямоугольного сечения, имеющую входное и вы­ ходное отверстия для продукта. В устройстве предусмотрено мно­ гократное отражение энергии от проводящих элементов по­

лости..

При использовании СВЧ-нагрева удается резко сократить продолжительность выпечки хлеба [153]. По структурным по­ казателям он мало отличался от тради­ ционного, но у него нет подрумяненной верхней корочки. Ее можно получить при использовании ин­ фракрасного излуче­ ния на заключитель­ ном этапе обработки.

Расход энергии на выпечку хлеба соста­ вляет 0,097—0,16

кВт-ч/кг.

Мука, обработан­ ная в поле СВЧ, при­ обретает новые свой­ ства. Действие СВЧэнергии заключается в нагреве муки, инак­

тивации фермента амилазы и денатурации клейковины. Водосвя­ зывающая способность белков муки увеличивается на 23% при более высокой вязкости теста [152].

Пастеризация жидких пищевых продуктов (молоко, соки и др.) также возможна на основе СВЧ. В этом случае необходимо учитывать то обстоятельство, что существующие пастеризаторы как пластинчатые, так и прямого действия имеют очень высокий к. п. д. и соответственно хорошие экономические показатели. Поэтому применение для этих целей СВЧ должно быть обосновано специфическими условиями [59].

В качестве примера рассмотрены устройства для СВЧ-пас- теризации плодовых соков. Установка (рис. 192) состоит из двух концентрически расположенных сосудов. Сок подают непрерыв­ ным потоком из резервуара в наружный сосуд. Из него тонким слоем сок переливается во внутренний сосуд. Над сосудом рас­ положен излучатель, соединенный через волновод с магнетроном. Питание магнетрона осуществляется от стабилизированного источ­ ника. Облучение происходит во внутреннем сосуде при движении

433

сока тонким слоем. Температура облученного сока составляет 60—80° С. Обработанный сок поступает в сборник.

Размораживание продуктов в поле СВЧ проходит значитель­ но скорее благодаря их объемному нагреванию, при этом пита­ тельная ценность продуктов сохраняется лучше. Сокращается потребность в производственных площадях и улучшаются усло­ вия труда работающего персонала. Особенностью разморажива­ ния, происходящего в поле СВЧ, является резкое изменение ди­ электрических свойств пищевых продуктов при переходе из за­ мороженного состояния в размороженное, что приводит к некоторым техническим затруднениям при практическом приме­ нении этого метода. В замороженных продуктах, как было по­ казано выше, диэлектрическая проницаемость и фактор потерь приближаются к параметрам льда, а после размораживания они резко возрастают. Вследствие этого оттаявшие участки продук­ та быстро перегреваются и процесс становится неуправляемым. Импульсная подача СВЧ-энергии позволяет в определенной сте­ пени избежать этот недостаток.

Блоки мяса и рыбы толщиной 3,5 см размораживали в те­ чение 1,5—2,2 мин на частоте 2450 МГц при удельной мощности 1400—3000 Вт/кг. Блоки мороженой креветки в поле СВЧ на частоте 2450 МГц при удельной энергии 40 кВт-ч/т распадались

Блоки рыбы, замороженной до температуры —34° С, в поле СВЧ доводятся до температуры—1°С в течение 15 мин вместо 24 ч, необходимых при способах с применением горячего воздуха или воды. По органолептическим свойствам рыба, разморожен­ ная новым способом, лучше, что совпадает с результатами раз­ мораживания, полученными на высоких частотах.

КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

К настоящему времени проведены многочисленные исследования, которые указывают на высокое качество продук­ ции, полученной с помощью СВЧ-нагрева. Следует однако учи­ тывать специфику СВЧ-нагрева. Потери белковых веществ при СВЧ-варке говяжьего фарша составляют 1—5%, а при тради­ ционной 2—8%. Соответственно сухой остаток в первом случае больше.

Показателем пищевой ценности продукта является аминокислотный состав суммарного белка мышечной ткани мяса (табл. 112) [54, 57].

434

в,икг

в,мкг

4 S5 85 88 30 351SufC

а

Рис. 193. Зависимость содержания рибофлавина в сво­ бодной и связанной форме от продолжительности обра­ ботки продукта методом СВЧ (а) и конвективным (б) способом (на графиках указана температура в центре образца):

435

Из табл. 112_видно, что при СВЧ-нагреве аминокислотный состав не ухудшается.

IПолучены данные по аминокислотному составу белков мышечной тка­ ни белого и красного мяса кур (табл. 113), отнесенные как к традицион­ ному, так и к СВЧ-нагреву.

Т а б л и ц а 113

Состав белков мышечной ткани мяса кур (в г на 100 г белка)

Из табл. 113 следует, что как для мышечной ткани говядины, барани­ ны и свинины (см. табл. 112), так и для ткани куриного мяса существенных различий между традиционной варкой в воде и СВЧ-нагревом не обнаружи­ вается.

Практически по биологической ценности мясо при СВЧ-обработке не отличается от продукта, полученного традиционным способом.

Влияние СВЧ-обработки на наиболее лабильные части пищевых про­ дуктов, в том числе и на витамины, является предметом достаточно слож­ ных исследований.

Интересно проследить сравнительную динамику содержания связан­ ной и свободной форм рибофлавина в мясе при СВЧ и конвективной тер­ мообработке [57]. Из графика (рис. 193), характеризующего продолжи­ тельность и температуру термообработки мяса, следует, что изменения рассмотренных показателей практически не зависят от вида обработки. Важно отметить более высокую устойчивость витаминов в случае СВЧтермообработки мяса (табл. 114) [57

436

Меньшая продолжительность термического воздействия на продукт при СВЧ-обработке оказывает свое влияние на постде-

нйца приведена в табл. 115 [57].

437

Кратковременность периода СВЧ-обработки продуктов жи­ вотного происхождения приводит к тому, что соединительная ткань не всегда претерпевает те же изменения, что и при тради­ ционном методе обработки. В табл. 116 приведены сравнитель­ ные данные по дезагрегации коллагена в мясе кур при различных методах тепловой обработки [38].

Очевидно, что углубление дезагрегации коллагена при СВЧметоде достигается путем варки с добавлением воды.

Важным показателем в оценке пищевой ценности белков мяса является атакуемость их протеолитическими ферментами желу­ дочно-кишечного тракта. Полученные в результате исследований данные свидетельствуют о том, что мясо птицы (белое и красное), приготовленное в СВЧ-аппарате, оказалось более чувствитель­ ным к ферментативному расщеплению пепсином и трипсином.Так, конечное количество продуктов гидролиза при инкубировании

438

образцов мяса кур СВЧ-обработки с пепсином составляло: для белого — 86, красного — 68 мкг/мл, в то время как в образ­ цах обычной варки соответственно 72 и 58 мкг/мл. Эта законо­

Потери влаги при СВЧ-обработке зависят не только от при­ роды продукта, но и от поверхности испарения, которая зависит от степени измельчения. В этом отношении представляют интерес сведения о потере влаги при СВЧ обработке овощей (табл. 118) [124].

Т а б л и ц а 118

439