- •1. Вода как основной компонент пищевых продуктов. Свободная и связанная вода
- •2. Состав и свойства пищевых продуктов (белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины), их роль, ценность, нормы употребления
- •3. Причина порчи пищевых продуктов. Микрофлора пищевых продуктов. Ферменты. Зависимость активности микроорганизмов и тканевых ферментов от внешних условий
- •4. Влияние физических внешних факторов на активность микроорганизмов и тканевых ферментов
- •5. Влияние химических внешних факторов на активность микроорганизмов и тканевых ферментов
- •6. Влияние биологических внешних факторов на активность микроорганизмов и тканевых ферментов
- •7. Принципы и основные методы консервирования пищевых продуктов. Консервирование пищевых продуктов холодом. Применение холода в сочетании с другими методами консервирования
- •8. Основные понятия холодильной технологии (холодильная обработка и холодильное хранение). Понятие режима холодильной обработки и холодильного хранения
- •9. Охлаждающие среды. Их свойства и параметры
- •10. Автолитические изменения в мясе: сущность, стадии, их продолжительность и зависимость от температуры. Причины порчи мяса, их зависимость от температуры
- •11. Автолитические изменения и причины порчи рыбы, их зависимость от температуры
- •12. Виды плодов и овощей. Стадии развития продуктов растительного происхождения, их зависимость от температуры. Причины порчи продуктов растительного происхождения, их зависимость от температуры
- •13. Сущность и характер протекания процесса охлаждения. Параметры, определяющие режим процесса охлаждения. Факторы, влияющие на их выбор
- •14. Особенности технологии охлаждения пищевых продуктов (мяса, колбасных изделий, птицы, рыбы, плодов и овощей, яиц, молока и молочных продуктов)
- •16. Определение количества теплоты, отводимой в процесса охлаждения
- •17. Усушка продуктов при холодильной обработке, пути ее снижения
- •19. Изменение теплофизических свойств (плотности, удельной теплоемкости, теплопроводности, температуропроводности продукта при замораживании)
- •20. Структурные и качественные изменения в продуктах при замораживании. Параметры, определяющие режим замораживания, и факторы, влияющие на их выбор
- •21. Понятие «простого» замораживания. Определение продолжительности процесса замораживания. Понятия средней температуры процесса холодильной обработки, средней объемной конечной температуры продукта
- •22. Определение количества теплоты, отводимой в процессе замораживания
- •23. Особенности технологии замораживания пищевых продуктов (мяса, птицы, рыбы, плодов и овощей)
- •24. Сущность, значение, способы осуществления и процесса подмораживания. Параметры, определяющие режим процесса подмораживания. Факторы, влияющие на их выбор
- •25. Сущность, значение, способы осуществления и процесса домораживания. Определение количества теплоты, отводимой от продукта в процессе домораживания
- •26. Сущность, значение, способы осуществления процесса отепления пищевых продуктов. Способы отепления охлажденных продуктов
- •27. Сущность, значение и способы размораживания пищевых продуктов. Определение продолжительности процесса размораживания. Определение количества теплоты, подводимой при размораживании
- •28. Сущность и значение холодильного хранения. Изменения, происходящие в продуктах при хранении
- •29. Факторы, влияющие на выбор режима хранения продуктов в охлажденном, подмороженном и замороженном состоянии
- •30. Усушка продуктов при хранении. Методы борьбы с усушкой
- •31. Сущность и значение процесса сублимационной сушки пищевых продуктов. Условия сублимационной сушки. Подготовка продуктов к сублимационной сушке. Осуществление процесса сублимационной сушки. Хранения сублимированного продукта
- •32. Физические основы концентрирования жидких пищевых продуктов вымораживанием. Технология производства: кристаллизация, сепарирование. Технологическая схема получения концентрированного сока
- •33. Понятия технологии, технологического процесса, технологического режима, способа производства, технологической схемы производства. Классификация технологических процессов. Сравнительные показатели способов производства
- •34. Применение искусственного холода в химической промышленности. Классификация химико – технологических процессов
- •35. Охлаждение в экзотермических процесса химического взаимодействия. Технология некоторых производств с экзотерическими процессами химического взаимодействия
- •36. Абсорбция. Физико – химические основы и виды абсорбции. Абсорбция при низких температурах в химической технологии
- •37. Дистилляция и ректификация. Физико – химические основы процесса. Особенности низкотемпературной ректификации. Низкотемпературная ректификация в процессах химической технологии
- •38. Конденсация. Основные понятия, виды и способы осуществления процесса конденсации. Применение конденсации в химической технологии
- •39. Адсорбция. Физико – химические методы адсорбции. Низкотемпературная адсорбция в технологии некоторых производств
- •40. Применение холода в нефтяной и газовой промышленности
- •41. Применение искусственного холода в строительстве
- •42. Применение искусственного холода в медицине
- •43. Применение искусственного холода в машиностроении и металлургии
- •45. Искусственный водный лед, достоинства и недостатки. Виды производимого искусственного водного льда. Применение искусственного водного льда
- •46. Льдосоляное охлаждение. Виды льдосоляного охлаждения. Удельная массовая холодопроизводительность льдосоляной смеси и рассольного льда. Системы льдосоляного охлаждения
- •47. Сухой лед, его свойства. Стадии производства сухого льда. Источники сырья и методы извлечения из них углекислого газа. Применение и хранение сухого льда
- •49. Фазовая диаграмма углекислоты. Способы получения жидкой двуокиси углерода из газообразной
- •50. Фазовая диаграмма углекислоты. Способы получения твердой двуокиси углерода из жидкой
28. Сущность и значение холодильного хранения. Изменения, происходящие в продуктах при хранении
Основная задача холодильного хранения продуктов – предохранить их от нежелательных изменений, ухудшающих их качество. На холодильное хранение принимаются только доброкачественные продукты, прошедшие технологический контроль. Создавая необходимые запасы пищевых продуктов, в камерах хранения поддерживаются строго установленные, в зависимости от вида и качества продукта, режимы и условия хранения. Условия и режимы хранения определяют сроки хранения продуктов.
Среди изменений, происходящих в продуктах во время хранения и отрицательно влияющих на их качество, основными являются реакции превращения какого-то важного компонента продукта. Так, главной составной частью продуктов растительного происхождения являются углеводы. Изменения в них зависят от состояния продукта и условий его хранения. Иногда эти изменения положительно сказываются на качестве продукта. Например, во время дозревания происходят структурные изменения в тканях плодов, способствующие распаду пектиновых веществ, что ведет к уменьшению жесткости плода, а также к распаду крахмала и образованию сахарозы, увеличивающей сладость плода. Процесс дозревания плодов можно регулировать температурой хранения. Так, дозревание яблок и груш при температуре воздуха 12˚С происходит за 12 дней, а при температуре воздуха 1˚С – около шести месяцев.
На изменения в продуктах растительного происхождения существенно влияет содержание в воздухе кислорода и углекислого газа. Повышение концентрации углекислого газа в воздухе сокращает интенсивность дыхания плодов, в результате чего замедляется их созревание и перезревание, тем самым продлевается продолжительность хранения.
В продуктах животного происхождения при холодильном хранении также происходят изменения. При неблагоприятных условиях хранения, под действием ферментов, содержащихся в самом продукте, происходит распад белков, жиров.
Жизнедеятельность микроорганизмов в продукте прекращается уже при температуре минус 12 ˚С. Однако активность некоторых тканевых ферментов сохраняется и при более низких температурах. Это обусловливает необходимость поддержания более низких температур в камерах длительного хранения и ограничивает срок хранения замороженных продуктов.
При длительном хранении в мороженом мясе происходят следующие качественные изменения, характер и интенсивность которых зависят от условий хранения:
-консистенции, вследствие высыхания;
-цвета, вследствие высушивания, вызывающего сгущение кровяного пигмента,
иперехода гемоглобина в метгемоглобин, что создает темную окраску на поверхности туши;
-веса, вследствие испарения влаги (усушки);
Также увеличивается кислотность, электропроводность мяса, уменьшается обратимость процесса и т.д.
46
29. Факторы, влияющие на выбор режима хранения продуктов в охлажденном, подмороженном и замороженном состоянии
Специальными технологическими инструкциями по хранению различных пищевых продуктов определены режимы, условия, сроки их хранения, а также соответствующие нормы усушки. Кроме соблюдения режима, проверяют санитарное состояние камер. По возможности продукты, хранящиеся длительный срок, стараются упаковывать. Грузы укладывают партиями, рассортировывая по видам, сортам и категориям. Подготовленные к хранению продукты, за исключением охлажденного мяса, некоторых видов сыров, укладывают в камере плотными штабелями, оставляя 10% от строительной площади на проходы и проезды, отступая 0,3 м от стен и пристенных охлаждающих приборов, 0,2 м – от потолочных охлаждающих приборов и потолка.
На холодильное хранение продукты поступают в охлажденном, подмороженном или замороженном состоянии, обычно со средней объемной температурой, равной температуре хранения. Допускается загрузка камер продуктами с температурой выше температуры хранения, однако в таком случае ограничивают суточное поступление грузов: в камеры хранения емкостью до 200тонн – не более 8%, а в камеры емкостью свыше 200 тонн – не более 6% от емкости камеры хранения. В противном случае может ухудшиться качество хранящихся продуктов и увеличиться их усушка.
Охлажденные продукты хранят в камерах с температурой воздуха на 0,5÷2 оС выше криоскопической температуры продуктов, скоростью движения воздуха 0,2÷0,3 м/с, относительной влажностью воздуха 75÷85%. Невысокая влажность воздуха обусловлена возможностью развития плесеней и других микроорганизмов. Кроме воздуха, для хранения некоторых продуктов используют другие охлаждающие среды, например, мелкодробленый лед – для рыбы, смесь воздуха с углекислым газом – для плодов и овощей.
Подмороженные продукты хранят в холодильных камерах с температурой воздуха на 1÷2 оС ниже к риоскопической температуры продуктов, скоростью движения воздуха 0,2÷0,3 м/с, относительной влажностью воздуха 92÷95%.
Замороженные продукты хранят при температуре воздуха минус 18˚С и ниже, в зависимости от вида продукта и продолжительности его хранения. Относительную влажность воздуха целесообразно поддерживать как можно ближе к 100%. Скорость движения воздуха должна быть минимальной (естественная циркуляция воздуха). Мороженные продукты укладывают плотными рядами, чтобы исключить циркуляцию воздуха внутри штабеля. Загружают камеры однородными продуктами или продуктами, имеющими одинаковый режим хранения. Продукты, имеющие специфический запах (цитрусовые, дыни, копчености и пр.), запрещается хранить совместно с другими продуктами.
Продолжительность хранения зависит от физических свойств продуктов, режимов хранения и предшествующей холодильной обработки, состава охлаждающей среды, наличия упаковки, кожуры и др. Поэтому нахождение зависимости продолжительности хранения от перечисленных выше факторов – сложная задача. Однако основным параметром, влияющим на продолжительность хранения, можно считать температуру хранения. На основе экспериментальных исследований Д.Г. Рютовым была выведена зависимость между допустимым сроком хранения τхр, мес., и температурой воздуха t,˚С, в пределах от минус 6˚С до минус 20˚С для замороженных продуктов животного происхождения:
где А, b – постоянные, зависящие от свойств продуктов. Значения А и b для некоторых продуктов.
47
30. Усушка продуктов при хранении. Методы борьбы с усушкой
Усушку пищевых продуктов нельзя рассматривать только как потерю веса продукта. При усушке ухудшается качество продукта, т.к. в подсохшем слое усиливаются окислительные процессы и происходят необратимые изменения, ухудшающие цвет, запах, вкус.
Количество влаги, теряемое неупакованными продуктами при хранении в единицу
времени, подчиняется закономерностям поверхностного испарения: |
|
||
|
Wисп = βисп*Fпр*(р˝пр - рв). |
(51) |
|
Коэффициент испарения с единицы поверхности неупакованного продукта, |
|
||
βисп, кг/(м2·с·Па), можно принять равным (65÷70)·10-10. |
|
|
|
Более точно βисп можно определить расчетом |
|
|
|
|
βисп=αк /A·rп, |
|
(52) |
где rп – теплота парообразования, Дж/кг; |
|
|
|
αк |
– коэффициент конвективной теплоотдачи от поверхности продукта к воздуху, |
||
Вт/(м2·К); |
|
|
|
А – психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха, |
|||
Па/К. |
|
|
|
При заданных температуре воздуха tв и скорости движения воздуха vв: |
|
||
|
αк=3,198·(tв - tпр) 0,313; |
(53) |
|
|
rп = (2500+335+2,1tв) ·103; |
(54) |
|
|
А=65+6,75/vв. |
|
(55) |
Относительная усушка G, %, за время τхр при испаряющей поверхности Fпр и массе |
|||
продукта Gпр будет равна |
|
(56) |
|
|
∆G= 100* βисп*Fпр*(р˝пр - рв) *τхр / Gпр |
||
или |
|
|
|
Из |
∆G = 100* αк *Fпр*(р˝пр -φ р˝в) *τхр |
/ Gпр rп(65+6,75/vпр). |
(57) |
формулы (55) видно, что величина усушки |
прямо пропорциональна |
продолжительности хранения и величине поверхности, с которой происходит испарение. На величину усушки оказывает влияние скорость движения воздуха: с увеличением скорости возрастает коэффициент теплоотдачи αк и, соответственно, коэффициент испарения βисп , следовательно, усушка возрастает. Усушка продукта уменьшается с увеличением влажности воздуха и полностью прекращается при φ=100%. И, наконец, величина усушки зависит от температуры воздуха в помещении. С понижением температуры воздуха до минус 15˚С и ниже абсолютные величины парциальных давлений и их разности становятся очень малыми, что способствует сокращению усушки. Это является одной из основных причин снижения температуры воздуха в камерах хранения продуктов. Понижение температуры хранения мороженого мяса на каждые 10˚С снижает усушку примерно в 2,5 раза.
Увлажнение воздуха в камерах хранения с целью снижения усушки продуктов осуществляют следующими способами:
-подачей в камеру тонкораспыленной воды;
-подачей в камеру перегретого водяного пара;
-сублимацией инея с поверхности приборов во время их отключения от системы охлаждения;
-испарением влаги с поверхности насадок, орошаемых водными растворами солей либо гидрофильных жидкостей;
-сублимация льда с поверхности ледяныхэкранов;
-использованием влаги наружного воздуха;
48
31. Сущность и значение процесса сублимационной сушки пищевых продуктов. Условия сублимационной сушки. Подготовка продуктов к сублимационной сушке. Осуществление процесса сублимационной сушки. Хранения сублимированного продукта
Сублимационная сушка влагосодержащих пищевых продуктов – это способ консервирования, основанный на удалении влаги из замороженного продукта в вакууме. Влага из замороженных продуктов удаляется путем сублимации (возгонки) льда, т.е. в результате непосредственного перехода льда в пар, минуя жидкую фазу. Процесс сублимации, осуществляемый в естественных условиях, малоинтенсивен и продолжителен. В промышленных сушильных установках повышение интенсивности сублимации льда достигается снижением давления над материалом, т.е. процесс осуществляется под вакуумом. Т.о., сублимационная сушка сочетает в себе два способа консервирования: замораживание влажного продукта и обезвоживание (высушивание) его в замороженном состоянии. Такой метод консервирования имеет преимущества по сравнению с другими:
-продукты, высушенные методом сублимации, сохраняют неизменный первоначальный объем;
-продукты могут храниться в герметичной упаковке год и более в обычных условиях без охлаждения;
-продукты легко обводняются, причем качество продукта (цвет, запах, содержание питательных веществ и витаминов и пр.) сохраняется практически полностью.
Промышленное производство продуктов сублимационной сушки включает следующие операции:
-подготовка продукта к сублимационнойсушке;
-сублимационная сушка;
-упаковка готового продукта.
Сырье подготавливают к сушке: сортируют, моют. Значительную часть продуктов животного и растительного происхождения подвергают тепловой обработке (варке, жарению, бланшированию). При этом уничтожаются микроорганизмы, достигается полная или частичная кулинарная готовность продукта. Сырьем для сушки могут также быть сырые и жидкие продукты. На интенсивность процесса сушки существенно влияет толщина слоя продукта. Поэтому многие продукты измельчают, что увеличивает поверхность испарения, сокращает продолжительность обработки, обеспечивает однородность слоя. Толщина слоя продукта, подготовленного к сушке, обычно не превышает 20 мм. Затем продукты жидкой консистенции разливают в сплошные противни, а кусковые укладывают на сетчатые противни или противни с внутренним оребрением. Противни с продуктом устанавливают на полки напольных либо подвесных тележек и подвергают сублимационной сушке.
Процесс сублимационной сушки может быть осуществлен при следующих условиях:
1)основная часть воды в продукте находится в замороженномсостоянии;
2)имеется разность парциальных давлений водяного пара в зоне фазового перехода и в среде, окружающей продукт.
Сублимационная сушка продуктов осуществляется в сублимационной установке, с помощью оборудования:
-сублимационной камеры (сублиматора);
-десублиматора;
-холодильного оборудования;
-системы вакуумирования.
49
Сублимационная сушка пищевых продуктов осуществляется следующим образом. Для выполнения первого условия сублимационной сушки продукты замораживают. Скорость замораживания влияет не только на продолжительность сушки, но и на качество продукта. При медленном замораживании, как известно, образуются крупные кристаллы льда, нарушающие структуру продукта и снижающие его качество. При быстром замораживании образуются мелкие кристаллы, структура не нарушается, но сублимация мелких кристаллов льда из ткани продукта затруднена, поэтому увеличивается продолжительность сушки и снижается качество продукта при его восстановлении. Поэтому важно обеспечить оптимальную скорость замораживания. Возможно замораживание продукта непосредственно в сублиматоре путем отвода теплоты конвекцией при атмосферном давлении или в результате испарения влаги в вакууме. В первом случае сублиматор сначала работает как морозильный аппарат, а затем как сушилка. Такое решение усложняет конструкцию сублиматора и снижает его полезную вместимость. Во втором случае эти недостатки отсутствуют, способ выгоден в энергетическом и технологическом отношении, но для большинства продуктов неприемлем, т.к. приводит к значительным изменениям их физикохимических и структурных свойств. Наиболее приемлемая структура льда образуется при замораживании продукта в воздушном морозильном аппарате с температурой воздуха минус 30 ÷ минус 35˚С. Такой метод замораживания применяют наиболее часто. Тележки с замороженным продуктом загружают в сублиматор, где и происходит основной процесс – сублимационная сушка. Сублимационные камеры выполнены из нержавеющей стали и бывают цилиндрического и прямоугольного сечения. Цилиндрические камеры просты в изготовлении, менее металлоемкие и более прочные, прямоугольные лучше по вместимости. Камера снабжена системой подвода теплоты, приборами контроля и регулирования процесса.
50