Калининградский Государственный
Технический Университет
Кафедра технологии продуктов питания
Курсовая работа Курсовая работа
допущена к защите защищена с оценкой____
р-ль: д.т.н., проф. р-ль: д.т.н., проф.
___________ Семенов Б.Н. __________Семенов Б. Н.
Общие принципы технологии криогенного охлаждения мяса индейки
курсовая работа по дисциплине «Общие принципы переработки сырья и введение в технологию производства продуктов питания»
Работу выполнила
студентка гр. 01-ТП-2
______Родионовская Ю.А.
Калининград
2004
Содержание
1. Введение………………………………………………………………3
2. Характеристика мяса птицы………………………………………..4-22
2.1. Общий химический состав птицы……………………………….4
2.2. Теплофизические свойства сырья…………………………….....5
2.3. Азотистые вещества и аминокислотный состав белков……….7
2.4. Фракционный и жирнокислотный состав липидов…………… 10
2.5. Состав углеводов…………………………………………………12
2.6. Витамины, микро- и макроэлементы……………………………13
2.7. Свойства воды, входящей в состав мяса………………………..14
2.8. Характеристика ферментов мяса……………………………......16
2.9. Структурно-механические свойства мяса птицы………………19
3. Технологическая схема………………………………………………24
4. Изменения, происходящие в процессе охлаждения…………….29-42
4.1 Физико-химические изменения……………………………………..29
4.2 Микробиологические изменения……………………………………39
5. Анализ и моделирование……………………………………………..43
6. Заключение……………………………………………………………46
7. Список используемой литературы…………………………………..47
Введение
Дефицит в общемировом производстве продуктов питания обусловлен прежде всего ростом населения ряда стран, многие из которых не в состоянии обеспечить себя необходимым рационом питания. Между тем, по данным Международного института холода, ежегодно теряется 20-30% всех производимых в мире продуктов питания, что составляет почти миллиард тонн. Из указанного количества не менее 50% - это скоропортящиеся продук-
ты, сохранение которых возможно только с помощью холода. Реально же холод применяют для сохранения примерно половины этого количества(14).
На современном этапе развития пищевой индустрии роль холода неук-
лонно возрастает, и в первую очередь в области консервирования сырья и продуктов питания, ассортимент которых непрерывно увеличивается.
Все большую популярность приобретает использование криогенных температур (низких температур). Наиболее развитой областью криогеники является область азотных температур. Ее развитие во многом связано с тех-
никой разделения воздуха, с помощью которой при криотемпературах мето-
дом низкотемпературной ректификации из воздуха извлекают азот и кисло-
род, а также такие газы, как аргон, неон, криптон и ксенон. Получение необ-
ходимой температуры в интервале от 120 до 65 К возможно как с помощью жидкого воздуха, так и основных его компонентов в жидком виде: азота, кис-
лорода и аргона. Однако при практическом использовании этих криопродук-
тов в жидком виде предпочтительным является жидкий азот.
В нашей стране и за рубежом в настоящее время эксплуатируется дово-
льно большое число различных типов воздухоразделительных установок, на которых производится получение из воздуха газообразного и жидкого азота.
Эти установки широко различаются по производительности, используемому криогенному циклу и чистоте получаемого азота. В большинстве – это мно-
горежимные установки, которые, наряду с получаемым из воздуха азотом, обеспечивают получение других продуктов разделения воздуха и прежде все-
го кислорода.
Увеличение объемов производства жидкого азота и газообразного в значительной степени обеспечивается тем, что в качестве исходного сырья используется атмосферный воздух и в соответствии с этим не требуется мате-
риальных затрат на источники сырья, запасы которого неисчерпаемы, а так-
же особенностью его теплофизических свойств, определяющих перспектив-
ность использования его в различных технологических процессах в качестве
хладагента.
В настоящее время техника хранения, транспортирования и обращения с жидким азотом хорошо освоена(19).
Общий химический состав мяса птицы
Мясо, главным образом, представлено мышечной тканью. Мышечная ткань характеризуется сложным химическим составом. В нее входит значи-
тельное количество лабильных веществ, содержание и свойства которых могут меняться в зависимости от многих факторов как при жизни птицы (предубойное содержание), так и сразу после убоя. Поэтому химический состав ткани изучают при строго определенных условиях, к которым относи-
тся быстрое извлечение ткани после убоя птицы, охлаждение, быстрое изме-
льчение при охлаждении, обработка при низких температурах и т. д.
При исследовании химического состава мышечную ткань освобождают по возможности от других тканей (соединительной, жировой и др.) и измель-
чают (гомогенизируют). После этого выделяют и разделяют химические ком-
поненты, входящие в состав ткани. Такое разделение чаще всего основывает-
ся на избирательной растворимости отдельных химических веществ мышеч-
ной ткани в различных растворителях: в воде, вводно-солевых растворах при
различном значении рН, органических растворителях и т. д. Для извлечения липидов измельченную ткань перед экстракцией предварительно высушивают(13).
Содержание основных групп химических веществ в мышечной ткани индейки первой категории характеризуется следующими данными (в г.).
| Вода………………………………….57,3 Белки…………………………………19,5 Жиры…………………………………22,0 Углеводы…………………………….. – Зола……………………………………0,9 Минеральные вещества: Na…………………………………….0,09 К……………………………………...0,21 Са…………………………………...0,012 | Мg………………………………..0,019 Р………………………………….0,2 Fe…………………………………0,0014 Витамины: А……………………………… 0,00001 В1………………………………0,00005 В2………………………………0,00022 РР………………………………0,0078 Энергетич. ценность……………276 |
Теплофизические свойства птицы
При изучении теплофизических характеристик необходимо учитывать строение материала, взаимодействие его с внешней средой, влияние адсорби-
рующих добавок, резко изменяющих структурно-механические свойства обрабатываемых тел, также молекулярные и химические взаимодействия влаги с материалом и условия перемещения ее в материале(2).
С повышением влажности мяса птицы удельная теплоемкость увеличивается.
Таблица 1
Плотность мяса птицы
| Мясо | r (в кг/м^3) в среде |
| гелия | азота | воздуха |
| Индейка приготовленная (белое мясо) | 1268 | 1270 | 1265 |
Плотность тела – называется предел отношения массы элемента тела к его объему.
Коэффициент теплопроводности численно равен количеству тепла, переносимому через единицу поверхности в единицу времени при градиенте температур, равном единице. Теплопроводность зависит от химического состава продукта и при увеличении содержания воды увеличивается.
Из-за низкой теплопроводности кожи коэффициент теплопроводности одних мускул заметно больше, чем мускул с кожей (табл. 2).
Таблица 2
Коэффициент теплопроводности мяса кур
| Объект исследования | Толщина, мм | W, % | r, кг/м^3 | l, Вт/(м*К) |
| цыпленок | курица | цыпленок | курица |
| Грудные мышцы | 5,18 | 5,41 | 69,7 | 1070 | 0,38 | 0,44 |
| Кожа | 1,70 | 1,24 | 38 | 1030 | 0,03 | 0,02 |
| Мускулы с кожей | - | - | - | 1030-1070 | 0,37 | 0,39 |
Эти опыты проводились с 8-недельными цыплятами и 18-месячными курами. Температура объектов исследования менялась от 277,4 до 299,6 К при направлении теплового потока перпендикулярно волокнам мышц.
Установлено влияние температуры (Т = 273-293 К) на коэффициент теплопроводности ( в Вт/(м*К)) мяса птицы.
Для темного мяса
l = 0,245 + 0,000865Т;
для светлого мяса
l = 0,311 + 0,000605Т.
Из выше написанного следует, что теплопроводность светлого мяса больше, чем темного. Это обусловлено тем, что в мясе светлой мускулатуры содер-
жится больше влаги, чем в темной (16).
Коэффициент теплопроводности мяса птицы, по данным разных авто-
ров, различается незначительно (табл. 3).
Таблица 3
Коэффициент теплопроводности мяса птицы
| Мясо | W, % | Т, К | Направление теплового потока относительно волокон мяса | l, Вт/(м*К) |
| Индейки мускулы груди ноги | 74 74 | 274 277 275 275 | Перпендикулярно Параллельно Перпендикулярно | 0,52 0,50 0,52 0,50 |
Таблица 4
Теплофизические характеристики мяса птицы
| Мясо | Т, К | W, % | r, кг/м^3 | с, Дж/(кг*К) | l, Вт/(м*К) | а*10^8, м^2/с |
| Куриное | - | - | 1030 | 3307 | 0,41 | 12,0 |
| Индейки | 273-293 | 74 | 1070 | 3517 | 0,519 | 13,8 |
Удельная теплоемкость С – количество теплоты, поглощенной или выделяемой 1 кг продукта при повышении или понижении температуры на 1 С. Для однородного тела с = С/m. Измеряется в кДж/(кг*К)
Азотистые вещества и
аминокислотный состав белков
Из азотистых небелковых веществ мышечной ткани выделяют: Карно-
зин, ансерин, карнитин, креатин, креатинфосфат, аденозинтрифосфорная кислота, которые при жизни птицы выполняют специфические функции в процессе обмена веществ и энергии. Другая часть азотистых веществ – пури-
новые основания, свободные аминокислоты и др. – представляет собой про-
межуточные продукты обмена белков. Наконец часть азотистых веществ, например мочевина, мочевая кислота и аммонийные соли, является конечны-
ми продуктами обмена белков. В общем в свежих мышцах содержится 0,3%
небелк