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

Прямые скобки здесь и далее показывают, что разность принимается всегда по абсолютной величине.

Учитывая линейный и положительный характер зависимости /(т), расчеты можно проводить по средней (по времени) силе тока и эффектив­ ной (для температуры от 15 до 72° С) электропроводности х (Ом/см), кото­ рая является суммарной характеристикой фарша и переходного (у элект­

где Ncр — осреднеиная развиваемая мощность при термообработке одной

этим объясняется наибольший темп нарастания плотности тока при таком влагосодержанни.

Электрические величины процесса нагрева зависят от состояния си­ стемы, в том числе и от размера пор и воздушных полостей в фарше. Ха­ рактер контакта между фаршем и электродами, величина и количество пор определяются давлением электродов на фаршевой цилиндр. При от­ сутствии или небольшом избыточном давлении наблюдается многоточеч­ ный контакт по незначительной поверхности. Местные значения силы тока высокие, возможно искрение и пригорание элементов поверхности. А. А. Соколов [112] отмечает, что максимально допустимая средняя плот­

висимости от влагосодержания и градиента напряжения. Аналитические выражения получены для оптимального давления (1 s- 2,5) 105 Па, дли­

ны (13—16 см) и площади сечения (2—4 см2) в пределах 5 < — <11:

12* 355

тывать неоднородность фарша, в том числе и по электрическим свойст­ вам, и возможные в связи с этим местные перегревы [111].

Проведенный комплекс исследований позволяет обосновать опти­ мальный режим электротермической обработки сосисок. При таком ре­ жиме обеспечивается наивысшая биологическая ценность изделия, мини­ мальные потери массы, наименьшие длительность процесса и расход энергии.

Увеличение градиента напряжения ведет к уменьшению длительно­ сти нагрева. При небольшой продолжительности (например, 100 с) по­ является большая вероятность либо недостаточного, либо чрезмерногопрогрева сосисок, что может быть обусловлено различной жирностью фарша, специфическими особенностями мышечных волокон и пр. За ко­ роткое время не успевает закончиться процесс термобиохимических реак­ ций в фарше. При большей длительности процесса разность между ис­ тинно необходимым временем прогрева и задаваемым приводит к мень­ шей, чем в предыдущем случае, относительной ошибке. Процесс легче регулируется, биохимические реакции успевают завершиться. Проведен­ ные физиологические исследования на биологическую ценность дали наи­

лучшие результаты при градиенте напряжения _^_= 6,7. Таким образом.

учитывая биологические показатели, техническую возможность регули­ рования процесса по времени, градиент напряжения 6,7 можно считать оптимальным.

Оптимальное влагосодержание сырого фарша 2,3—2,4 обеспечивает наибольший выход готового продукта при максимальной плотности и не­ значительных потерях массы (отделение бульона).

Оптимальное давление подпрессовки при варке (2,4= 2,5) 106 Па; создает равномерно уплотненную структуру по высоте изделия, что спо­ собствует равномерному прогреву фарша. Даже небольшая выдержка под давлением формы с фаршем (30—60 с) перед термической обработкой значительно улучшает качество готового продукта.

В некоторых случаях после электроконтактиой варки необходимо выдержать некоторое время продукт при температуре варки для заверше­ ния биохимических процессов. Здесь инфракрасное излучение является наиболее удобным, так как, меняя длину волны, соответствующую мак­ симуму излучения, можно менять глубину тепловой обработки про­ дукта.

356

На основании исследования оптических характеристик мясопродук­ тов для интегрального потока инфракрасного излучения и энергетических характеристик промышленных инфракрасных излучателей получены дан­ ные, позволяющие производить рациональный подбор спектральной ха­

водностью. Плотность лучистого потока, приемлемая в данном случае, составляет 1000—4000 Вт/м2.

Для того чтобы поверхность изделия была нормальна потоку излу­ чения, сосиски можно вращать на наклонном спуске либо на фтороплас­ товых валках. В этом случае достигается равномерная поверхностная ко­ рочка при импульсной подаче энергии.

Гистологические исследования подтверждают, что инфракрасным из­ лучением достигается тот же эффект, что и при обычных методах нагрева воздушно-дымовой смесью.

Качественные показатели готовой продукции

Специфика изготовления пищевых продуктов с помощью электрофизических методов требует очень тщательного подхода к оценке качества полученной продукции. Необходимы исследования не только регламентированные общепринятыми на производстве анализами, но и выходящие за эти пределы. Качество продуктов определяли, пользуясь физико-химическими, биохимическими, микробиологическими, токсикологическими методами.

Широкое распространение получают методы определения биологической ценности продуктов питания, включающие в себя изучение изменения роста и развития животных, белковый, жиро­ вой и другие обмены веществ, изменение ферментативных про­ цессов в организме при скармливании исследуемого продукта.

Наиболее простым методом определения биологической цен­ ности продукта является метод определения степени усвоения (ассимиляции) данного белка организмом по азотистому балан­ су. Для чего пользуются коэффициентом эффективности белка. Под коэффициентом эффективности белка (КЭБ) понимают отно­ шение увеличения массы растущих крыс к количеству потреб­ ленного белка. Этот метод, основанный на учете роста потреб­ ления пищи, был впоследствии подвергнут критическому разбору, но тем не менее при всех своих недостатках приемлем, в част­ ности, при изучении полноценных белков.

При определении качества исследовали (во МТИММПе) биоv логическую ценность колбасных изделий, выработанных с ш>

357

мощью различных источников тепловой энергии: при термической обработке инфракрасными лучами и электроконтактным нагре­ вом. Контролем служила колбаса, сваренная в воде.

Инфракрасную термическую обработку колбас проводили с помощью беспламенной газовой горелки ГИИ-3 с длиной волны максимума излучения Хмакс = 2,8 мкм. Электроконтактный на­ грев осуществляли путем омического сопротивления продукта, помещенного во фторопластовые формы, при непосредственном контакте его с электродами. Для изготовления колбас исполь­ зован фарш диетической колбасы влажностью 60%, который представляет собой достаточно гомогенный продукт.

При определении биологической ценности исследуемых кол­ бас определяли уровень усвояемости белков и влияние скарм­ ливания колбас на характер роста крысят-отъемышей по коэф­ фициенту эффективности белка (табл. 91).

Данные, полученные в экспериментах на растущих крысах, по определению КЭБ исследуемых продуктов приведены в табл. 92.

Т а б л и ц а 92

Специфика обработки мясопродуктов электрофизическими способами с точки зрения гистологической структуры практи­ чески не изучалась, хотя ее значение для рационального под­ бора технологического режима трудно переоценить. Сравнитель­ ные данные гистологических исследований при разных видах энергоподаода показаны в табл. 93.

358

Гистологические исследования показали, что наиболее гру­ бому воздействию отдельные элементы мяса и фарша подверга­ ются при обработке их ИК-излучением. Наилучшие показатели, с точки зрения гистологической структуры, получены для Элек­ троконтактного нагрева, что объясняется наличием внутренних источников тепла, обеспечивающих равномерный нагрев про­ дукта по всему объему. Даже наличие переходного сопротивле­

359