Рис. 192. Схема СВЧ-установки для пасте ризации соков:
/ — накопительный резервуар; 2 — магнетрон; 3 — источник питания; 4 — излучатель; 5 — внутрен ний сосуд; 6 — наружный сосуд; 7 — сборник сока.
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
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
на |
отдельные |
экземпляры |
под |
воздействием струи воды менее |
чем за 15 мин |
[144]. В Англии эксплуатируется СВЧ-установка |
для |
размораживания |
рыбы |
производительностью 1 т/ч |
[163]. |
|
|
|
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].
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
112 |
|
|
Состав белков мышечкой ткани |
|
|
|
ГОВЯДИНЫ |
|
СВИНИНЫ |
|
|
баранины |
|
сырая
|
после СВЧ-нагре- ва
|
после традицион ного нагрева
|
сырая
|
после СВЧ-на- грева
|
после традицион ного нагрева
|
сырая
|
после СВЧ-на- грева
|
после традицион ного нагрева
|
Триптофан |
0,26 |
0,21 |
0,20 |
0,31 |
0,31 |
0,29 |
0,28 |
0,25 |
0,25 |
Лизин |
2,47 |
2,36 |
2,39 |
2,42 |
2,51 |
2,59 |
2,02 |
2,0 |
1,98 |
Гистидин |
0,64 |
0,59 |
0,62 |
0,62 |
0,63 |
0,64 |
0,52 |
0,57 |
0,54 |
Аргинин |
1,37 |
1,33 |
1,42 |
1,36 |
1,43 |
1,52 |
1,63 |
1,53 |
1,46 |
Аспарагиновая кислота |
2,13 |
2,17 |
2,16 |
2,16 |
2,26 |
2,19 |
2,24 |
2,06 |
2,14 |
Треонин |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
Серин |
0,79 |
0,80 |
0,73 |
0,52 |
0,56 |
0,54 |
0,75 |
0,73 |
0,62 |
Глютаминовая кислота |
3,75 |
3,85 |
3,74 |
3,24 |
3,09 |
3,32 |
3,49 |
3,18 |
3,19 |
Пролин |
0,70 |
0,73 |
0,81 |
0,79 |
0,74 |
0,74 |
0,76 |
0,75 |
0,88 |
Глицин |
0,95 |
1,02 |
0,95 |
0,82 |
0,82 |
0,86 |
1,10 |
0,97 |
0,89 |
Аланин |
1,21 |
1,29 |
1,14 |
0,96 |
1,00 |
0,84 |
1,17 |
1,14 |
1,05 |
Цистеин |
0,28 |
0,33 |
0,27 |
0,26 |
0,22 |
0,23 |
0,29 |
0,20 |
0,20 |
Валин |
1,11 |
1,12 |
1,07 |
0,91 |
1,04 |
1,06 |
1,18 |
1,07 |
1,05 |
Изолейцин |
1,12 |
1,07 |
1,03 |
1,05 |
0,98 |
1,02 |
0,96 |
1,14 |
0,99 |
Лейцин |
1,88 |
1,97 |
1,90 |
1,91 |
1,84 |
1,87 |
1,76 |
1,68 |
1,41 |
Тирозин |
0,85 |
0,88 |
0,83 |
0,88 |
0,87 |
0,86 |
0,76 |
0,75 |
0,66 |
Фенилаланин |
0,94 |
0,94 |
0,92 |
0,95 |
0,92 |
0,92 |
0,94 |
1,14 |
0,88 |
Метионин |
0,59 |
0,57 |
0,53 |
0,53 |
0,60 |
0,68 |
0,52 |
0,49 |
0,49 |
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):
/ — общее содержание |
витамина; |
2 — содержание связанной |
формы; 3 — содержание |
свободной |
формы. |
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)
|
красного |
|
|
белого |
|
сырого
|
после СВЧнагрева
|
после варки в воде
|
сырого
|
после СВЧ-нагрева
|
после варки в воде
|
Триптофан |
1,30 |
1,24 |
1,17 |
1,52 |
1,46 |
1,36 |
Лизин |
10,08 |
10,30 |
10,26 |
11,32 |
11,58 |
11,60 |
Гистидин |
3,42 |
3,84 |
3,42 |
5,32 |
5,50 |
5,50 |
Аргинин |
7,0 |
7,20 |
7,65 |
7,50 |
7,70 |
7,60 |
Цистеин |
0,074 |
0,068 |
0,010 |
0,024 |
0,016 |
0,013 |
Аспарагиновая кислота |
9,05 |
9,70 |
9,80 |
9,90 |
10,50 |
11,08 |
Треонин |
5,45 |
5,26 |
5,10 |
4,30 |
4,30 |
4,24 |
■Серин |
5,55 |
5,50 |
5,50 |
3,84 |
3,90 |
4,01 |
Глютаминовая кислота |
18,50 |
20,0 |
19,70 |
16,50 |
17,20 |
17,20 |
Пролин |
0,57 |
0,49 |
0,46 |
0,44 |
0,37 |
0,34 |
Глюцин |
4,40 |
4,22 |
4,66 |
4,50 |
4,48 |
4,38 |
Аланин |
5,40 |
5,71 |
5,40 |
5,95 |
5,85 |
5,85 |
Валин |
4,15 |
4,05 |
3,94 |
4,70 |
4,65 |
4,64 |
Метионин |
1,21 |
1,15 |
0,83 |
1,04 |
1,01 |
0,90 |
Лейцин |
7,00 |
6,50 |
6,0 |
6,90 |
6,70 |
6,82 |
Изолейцин |
4,56 |
4,50 |
4,50 |
4,70 |
4,60 |
4,48 |
Тирозин |
3,64 |
3,78 |
3,46 |
4,25 |
4,16 |
4,15 |
Фенилаланин |
4,00 |
4,10 |
4,10 |
3,68 |
3,80 |
3,66 |
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
|
|
|
Т а б л и ц а 114 |
|
|
Содержание витамина |
|
Говядина |
в сыром полуфабри |
после прнпусканнл, |
после СВЧ-оЗработки. |
|
кате, мкг/г |
% от исходного |
% от исходного |
|
Витамин Bj |
|
Вырезка |
1,16 |
67,04—77,12 |
73,84—79,22 |
Тонкий край |
1,07 |
64,70—72,38 |
68,80—76,1 |
|
Витамин В2 |
|
Вырезка |
2,14 |
75,75—83,43 |
84,24—90,50 |
Тонкий кран |
1,71 |
79,93—85,21 |
89,28—92,62 |
|
Витамин РР |
|
Вырезка |
42,50 |
84,10—91,14 |
90,23—95,05 |
Тонкий край |
52,39 |
86,86—91,72 |
91,67—95,55 |
Меньшая продолжительность термического воздействия на продукт при СВЧ-обработке оказывает свое влияние на постде-
|
латурационные |
изме |
|
|
|
|
|
|
нения |
в |
мышечной |
|
|
|
|
|
|
ткани. |
Как показали |
|
|
|
|
|
|
эксперименты |
|
(рис. |
|
|
|
|
|
|
194) |
продолжитель |
|
|
|
|
|
|
ное нагревание мыше |
|
|
|
|
|
|
чной ткани |
при |
88— |
|
|
|
|
|
|
90° С |
(обычный |
про |
|
|
|
|
|
|
цесс) приводит к бо |
|
|
|
|
|
|
лее резкому |
сокра |
|
|
|
|
|
|
щению |
числа свобод |
|
|
|
|
|
|
ных |
сульфгидриль- |
|
|
|
|
|
|
ных групп, что сви |
|
|
|
|
|
|
детельствует |
о более |
|
|
|
|
|
|
глубоких |
вторичных |
Рис. 194. Зависимость содержания сульф- |
|
изменениях в |
белках |
|
гидрильных |
групп в |
говядине |
от способа |
|
[67]. |
|
|
|
|
термической обработки: |
|
|
Б и о л о г и ч еская |
1 — нагревание |
обычным |
способом |
(варка); 2 — |
|
ценность белков мяса, |
СВЧ-иагрев при 50%-ной мощности излучения в |
|
резонаторе; |
3 — СВЧ-нагрев при максимальной |
|
обработанного |
|
СВЧ |
мощности |
излучения в резонаторе. |
|
|
и традиционным ме |
|
|
|
белков |
куриного |
|
тодом, |
относительно биологической ценности |
нйца приведена в табл. 115 [57].