Файл: Рогов И.А. Физические методы обработки пищевых продуктов.pdf

жаются (рис. 17). При этом темп разрушения структуры не зависит от влажности и при ее изменении остается постоянным. Параллельно проведенные гистологические исследования ука­ зывают на развитие встречного процесса — увеличения диамет-

Рис. 17. Зависимость изменения реологических свойств фарша док­ торской колбасы от температуры и влажности:

а — предельное напряжение сдвига; б — пластическая вязкость; в — эффектив­ ная вязкость при единичной скорости.

ра мышечных волокон, что должно было бы-вести к возрастанию численных значений свойств, так как поверхность частиц уве­ личивается и некоторое количество влаги поглощается клетка­ ми. В неорганической системе — пасте бентонитовой глины [42]— при увеличении влажности водные прослойки между частицами становятся толще, возможно диспергирование круп­ ных частиц. Изменение влажности от 0,66 до 0,76 уменьшает предельное напряжение сдвига и вязкость глины примерно в 14—18 раз, т. е. практически вся влага участвует в прямом

60

процессе — утолщении прослоек между частицами. Такое же увеличение влажности фарша вызывает снижение этих величин всего в 2,5—3,5 раза. Следовательно, прямой процесс (утол­ щение водных прослоек), ведущий к снижению прочности струк­ туры, значительно тормозится обратным процессом (набуха­ ние мышечных волокон, увеличение их поверхности и связы­ вание влаги), который способствует возрастанию прочности. Суммарное действие этих процессов в итоге дает сравнительно небольшое снижение прочности структуры фарша.

Влажность для многих пищевых продуктов (фарш, тесто и пр.) является одним из главнейших технологических показа­ телей. Вместе с тем пока нет достаточно надежных экспресс­ ных и непрерывных способов ее измерения. Поэтому для конт­ роля качественных показателей продуктов большое значение имеет разработка методов измерения как СМС, так и влажности; при непрерывном измерении этих характеристик и наличии обратной связи к обрабатывающей машине возможен оператив­ ный контроль и регулирование качества продукта.

Комплексное влияние влажности, температуры и давления на СМС фарша (рис. 18) изучали при выдержке фарша после приготовления не более 3 ч [39]. Были получены эмпирические

61

Пределы применимости уравнений: температура от 3 до 23° С; давление от 0 до 10-105 Па; влажность для фарша русских со­ сисок от 0,65 до 0,77, докторской колбасы от 0,60 до 0,76. В при­ веденных обобщениях криволинейные температурные измене­ ния СМС аппроксимированы прямыми, что значительно упро-

Рис. 18. Изменение реологических свойств фарша русских сосисок при раз­ личных влажности, давлении и температурах:

62

щает расчетные зависимости. Ошибки в указанных пределах изменения переменных не превышают: для y\(t) — 1,7%; B0(t) — 3%; B(t) — 1,2%; m{t)— 0,5%. Разброс точек и округления дают ошибку не более 5%; ошибка измерения свойств при этом составляет ± 6 % .

При увеличении давления численные значения всех свойств возрастают, исключение составляет пластическая вязкость, которая незначительно зависит от давления; отклонение ее опытных значений от расчетных по формуле (I—68) не превы­ шает ± 6 % . Изменение величин свойств при различных дав­ лениях объясняется главным образом перераспределением дис­ персионной среды в системе и изменением размера частиц и гидратных оболочек. Кроме того, приложенное давление вызы­ вает переориентацию частиц, более компактную их упаковку с одновременным деформированием; количество и объем воздуш­ ных полостей сокращаются. Все это ведет к упрочнению свя­ зей между частицами, и для разрушения системы требуются более интенсивные внешние воздействия.

Представляют интерес эксперименты, в которых изучали СМС фарша при неоднократной нагрузке его гидростатическим давлением и разгрузке в ротационном вискозиметре [36, 39]. Такой процесс можно наблюдать в обрабатывающих машинах; при этом наряду с ориентацией частиц в по­ токе последовательно происходит упрочнение и ослабление структурных связей. Поэтому изменение СМС при последовательных нагружениях менее интенсивно, чем при однократном нагружении (рис. 19). Умень­ шение величин СМС при измерениях после снятия давления (рис. 19, кривая 4) обусловлено тем, что структура фарша ослаблена предыдущими воздействиями на нее.

Влияние куттерования на СМС фарша русских сосисок [43, 140] изучалось комплексно, что позволило выбрать опти­ мальный режим проведения процесса и разработать способы регулирования качественных показателей сырого фарша и гото­ вых изделий из него. В качестве главнейших независимых пере­ менных выбраны длительность измельчения как характеристи­ ка процесса и влажность как характеристика объекта.

Вначальном (подготовительном) периоде куттерования раз­ мер частиц немного меньше исходного; добавленная в куттер вода образует около частиц фарша толстые прослойки, облег­ чающие деформацию; ПНС имеет небольшие значения (рис. 20).

Впервом (основном) периоде происходит интенсивное разре­ зание частиц, их общая поверхность увеличивается, влага из свободной переходит в поверхностно-связанную, протекает

процесс образования новой структуры фарша. При этом ПНС достигает максимального значения (см. рис. 20). Во вто­ ром периоде происходит «размочаливание» волокон; при этом ПНС уменьшается. Начиная со второго периода повышение температуры, увеличение числа мельчайших частиц, аэриро-

63

Рис. 20. Зависимость реологических свойств фарша русских сосисок от дли­ тельности куттерования и влагосодержання:

а — ПНС сырого фарша; б — предельное напряжение среза изделий после термо­ обработки;

/ — кривая оптимального времени куттерования (фарш приготовлен на куттере с ем­ костью чаши 80 л).

64