Основы низкотемпературных технологий

Министерство образования  республики Беларусь

 

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ 

«МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ»

 

Кафедра «Теплохладотехника»

 

 

В.В. Носикова

 

ОСНОВЫ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

(Часть I)

ОСНОВЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ  ТЕХНОЛОГИИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

 

Конспект лекций

для студентов  специальности

362001 «Низкотемпературная техника»

специализации

36200101 «Холодильные машины и установки»

дневной и заочной  формы обучения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Могилев 2004

УДК 621.56

 

Конспект лекций рассмотрен и рекомендован к изданию

на     заседании   кафедры    «Теплохладотехника»

Протокол №        от  «     »                      2004 г.

 

Учебно-методическим Советом по специальности 

362001 «Низкотемпературная техника»

Протокол №        от  «     »                        2004 г.

 

Научно-методическим Советом Могилевского государственного университета продовольствия

Протокол № ____  от  «___» ____________2004 г.

 

 

 

 

 

Составитель                                                  старший преподаватель кафедры

                                                                          «Теплохладотехника» В.В. Носикова

 

 

Рецензент                                                                         д.т.н., доцент. В.А. Шуляк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

© Учреждение образования «Могилёвский государственный университет продовольствия» 
СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение.............................................................................................................6

1 Состав и свойства пищевых продуктов...........................................................7

2 Основы консервирования пищевых продуктов............................................10

2.1 Физические факторы, влияющие на активность микроорганизмов и

тканевых ферментов........................................................................................11

2.2  Химические факторы, влияющие на активность микроорганизмов и

тканевых ферментов .......................................................................................14

3. Биологические факторы, влияющие на активность микроорганизмов

и тканевых ферментов ....................................................................................16

2.4 Принципы консервирования пищевых продуктов.......................................16

3 Основные понятия холодильной технологии...............................................17

4 Охлаждающие среды, их свойства и параметры..........................................18

5 Охлаждение пищевых продуктов...................................................................20

5.1 Влияние охлаждения на изменения, происходящие в продуктах

животного происхождения.............................................................................20

5.2 Влияние охлаждения на изменения, происходящие в продуктах растительного происхождения.......................................................................22

5.3  Сущность процесса охлаждения....................................................................24

5.4  Факторы, влияющие на выбор режима охлаждения пищевых

продуктов..........................................................................................................25

5.5  Технология охлаждения мяса и мясопродуктов...........................................26

5.6  Технология охлаждения колбасных изделий................................................27

5.7  Охлаждение птицы..........................................................................................29

5.8  Охлаждение субпродуктов..............................................................................29

5.9  Охлаждение яиц...............................................................................................30

5.10  Охлаждение рыбы............................................................................................30

5.11  Охлаждение молока и молочных продуктов.................................................31

5.12  Охлаждение плодов и овощей........................................................................31

5.13  Тепловой расчет процесса охлаждения.........................................................32

5.13.1 Определение продолжительности процесса охлаждения............................32

5.13.2 Определение количества теплоты, отводимой от продукта в процессе охлаждения.......................................................................................................33

6 Замораживание пищевых продуктов.............................................................35

6.1  Сущность и значение процесса замораживания...........................................35

6.2  Изменения, происходящие в продуктах при замораживании.....................39

6.2.1  Изменения физических и теплофизических свойств продуктов................40

6.2.2  Структурные и качественные изменения в продуктах.................................43

6.3  Факторы, влияющие на выбор режима замораживания пищевых

продуктов..........................................................................................................43

6.4  Тепловой расчет процесса замораживания...................................................45

6.4.1 Определение количества теплоты, отводимой от продукта при

замораживании.................................................................................................45

6.4.2  Определение продолжительности процесса замораживания......................46

6.5  Технология замораживания пищевых продуктов.........................................50

6.5.1 Технология замораживания мяса и мясопродуктов.....................................50

6.5.2 Технология замораживания птицы................................................................51

6.5.3 Технология замораживания яичных продуктов...........................................52

6.5.4 Технология замораживания рыбы и рыбопродуктов...................................52

6.5.5 Замораживание плодов и овощей...................................................................53

6.5.6 Замораживание полуфабрикатов и готовых кулинарных изделий.............53

6.5.7 Замораживание молочных продуктов............................................................53

7 Подмораживание пищевых продуктов..........................................................53

8 Домораживание пищевых продуктов............................................................54

9 Отепление пищевых продуктов......................................................................54

10 Размораживание пищевых продуктов...........................................................55

11 Холодильное хранение пищевых продуктов................................................57

11.1 Сущность и значение холодильного хранения.............................................57

11.2 Изменения, происходящие в продуктах при хранении................................57

11.3 Условия и сроки хранения пищевых продуктов...........................................59

11.4 Технология хранения пищевых продуктов...................................................61

11.4.1 Технология хранения мяса и мясопродуктов................................................61

11.4.2 Технология хранения птицы...........................................................................61

11.4.3 Технология хранения колбасных изделий....................................................62

11.4.4 Технология хранения рыбы............................................................................62

11.4.5 Технология хранения яиц...............................................................................62

11.4.6 Технология хранения молока и молочных продуктов.................................63

11.4.7 Технология хранения плодов и овощей.........................................................64

12 Холодильное технологическое оборудование..............................................64

12.1 Технологические аппараты, применяемые для охлаждения

продуктов..........................................................................................................65

12.1.1 Оборудование для охлаждения рыбы............................................................66

12.1.2 Оборудование для плодов и овощей..............................................................70

12.1.3 Аппараты для охлаждения тушек птицы......................................................71

12.1.4 Оборудование для охлаждения молока и молочных продуктов.................72

12.2 Технологические аппараты, применяемые для быстрого замораживания

пищевых продуктов.........................................................................................78

12.2.1 Воздушные морозильные аппараты...............................................................78

12.2.2 Аппараты бесконтактного замораживания пищевых продуктов................85

12.2.3 Аппараты контактного замораживания пищевых продуктов.....................91

13 Сублимационная сушка пищевых продуктов...............................................97

13.1 Сущность процесса сублимационной сушки................................................97

13.2 Этапы сублимационной сушки......................................................................98

13.2.1 Подготовка к сублимационной сушке..........................................................98

13.2.2 Сублимационная сушка..................................................................................98

13.2.3 Упаковка и хранение сублимационного продукта.....................................101

14 Концентрирование жидких пищевых продуктов вымораживанием........101

14.1 Физические основы концентрирования вымораживанием........................101

 

14.2 Технология производства продуктов, концентрированных

путем вымораживания...................................................................................102

14.2.1 Кристаллизация..............................................................................................102

14.2.2 Сепарирование...............................................................................................105

14.2.3 Промышленные способы концентрирования вымораживанием..............109

Литература......................................................................................................112

 

 

 

Введение

Большое количество технологических  процессов различных производств  осуществляется при температурах ниже температуры окружающей среды с применением искусственного холода. Влияние искусственного холода на жизнь современного человека трудно переоценить. Список потребителей искусственного холода достаточно велик. Холод широко применяется в пищевой промышленности, торговле, общественном питании, транспорте, металлургии, строительстве, машиностроении, энергетике, медицине, в технологических процессах нефтяной, газовой, химической промышленности и пр. Применение низкотемпературных технологий на предприятиях перечисленных производств позволяет создавать новые технологические процессы и интенсифицировать действующие производства, увеличивать ассортимент и выход продукции и улучшать ее качество, уменьшать количество токсичных веществ в промышленных выбросах, улучшать условия труда рабочих. С каждым годом таких технологий становится все больше, и они находят все большее применение во многих отраслях промышленности.

Безусловно, главным потребителем холода является пищевая промышленность. Воздействие холода на пищевые продукты, по сравнению с другими методами консервирования, вызывает минимальные изменения их основных свойств: питательной ценности, вкуса, массы, внешнего вида. В общемировом масштабе наблюдается дефицит продуктов питания, обусловленный, прежде всего, ростом населения ряда стран, многие из которых не в состоянии обеспечить себя необходимым рационом питания. В то же время, по данным Международного института холода, ежегодно теряется до 30% (около миллиарда тонн) всех производимых в мире продуктов. Не менее половины из указанного количества – скоропортящиеся продукты, сохранение которых возможно лишь с помощью холода. Отрасль знаний и практической деятельности, решающая задачи сохранения пищевых продуктов с помощью холода и использования его в их промышленном производстве, получила название холодильной технологии пищевых продуктов.

 

1 Состав и свойства пищевых продуктов

 

От количества и качества потребляемых пищевых продуктов зависят нормальное развитие организма человека, его работоспособность и продолжительность жизни. Рациональное питание обеспечивается при определенном соотношении в рационе основных питательных веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов.

Белки – основа жизни, незаменимый компонент пищи, который используется организмом для построения структурных элементов клеток и тканей, а также для синтеза ферментов – биологических катализаторов и гормонов, регулирующих обменные процессы. Недостаток белка вызывает серьезные нарушения процессов кроветворения, деятельности нервной системы, желез внутренней секреции и др. важных функций организма.

Молекулы белка являются наиболее крупными и сложными из всех компонентов пищи и состоят из аминокислот. Полноценность белка определяется его аминокислотным составом. Из известных 22 основных аминокислот восемь являются незаменимыми, т.к. организм человека не способен их синтезировать и должен получать с пищей (лейцин, изолейцин, лизин, валин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин). Биологическая ценность белка зависит не только от его аминокислотного состава, но и от степени гидролиза белка под действием ферментов желудочно-кишечного тракта. Более ценными с этих позиций являются белки животного происхождения. Белки растительного происхождения содержат меньше незаменимых аминокислот и труднее перевариваются, чем белки животного происхождения. Средняя суточная потребность в белке взрослого человека составляет 80÷100 г, 55% которых должны быть белки животного происхождения. Наиболее важные источники белка представлены в таблице 1.