Дослідження процесу та вдосконалення обладнання для двостороннього жаріння м'яса під осьовим тиском: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: 05.18.12 – процеси та обладнання харчових, мікробіологічних та фармацевтичних виробництв

Abstract

Дисертацію присвячено питанням дослідження процесу двостороннього жаріння м'яса під осьовим тиском. Встановлено, що раціональний тиск на м'ясо в процесі двостороннього жаріння в умовах нежорсткої фіксації верхньої поверхні жаріння суттєво залежить від структурно-механічних властивостей м'яса. З урахуванням цього обґрунтовано напрямки розробки апарата. На базі результатів досліджень розроблено апарат для двостороннього жаріння м'яса під осьовим тиском з поліпшеними показниками продуктивності, енергоекономічності та екологічної чистоти. Запропонована математична модель тривалості теплової обробки і виходу готових виробів з м'яса. Доведено високу якість готового продукту, що пройшов теплову обробку на вдосконаленому обладнанні за розробленою технологією. Основні результати роботи знайшли промислове впровадження на підприємствах, які виробляють обладнання для харчової та переробної галузей виробництва.

Диссертация посвящена вопросам исследования процесса двухсторонней жарки мяса под осевым давлением. Установлено, что рациональное давление на мясо в процессе двухсторонней жарки в условиях нежесткой фиксации верхней жарочной поверхности при температуре 150°С, предотвращающей образование в корочке поджариваемых изделий гетероциклических ароматических аминов – вредных для организма человека веществ эндогенной природы, в большей степени зависит от структурно-механических свойств мяса. На базе анализа существующих способов кондуктивной жарки мяса и мясопродуктов и аппаратов для их реализации выдвинута гипотеза о существовании рациональных параметров по продолжительности тепловой обработки мяса и выходу готового продукта, которые зависят от прочности соединительной ткани мяса. Для исследований разработан экспериментальный стенд, позволяющий выработать методики измерения температуры внутри обрабатываемого продукта, времени тепловой обработки, а также требования к экспериментальному образцу аппарата для двухсторонней жарки под осевым давлением. Проведены исследования по определению зависимости граничного давления, при котором начинается разрушение структуры соединительной ткани, от толщины исследуемого образца мяса; установлено, что указанная зависимость имеет линейный характер, т.е. величина граничного осевого давления прямопропорционально зависит от толщины исследуемого образца мяса. Установлено, что на величину граничного осевого давления для мяса существенно влияет вид, пол и возраст животных, вид мышц, сроки хранения мяса, условия хранения и дефростации, что, в свою очередь, зависит от прочностных свойств соединительной ткани. Проведены исследования по определению зависимости времени тепловой обработки и выхода готового продукта от величины осевого давления. Определены удельные затраты электроэнергии на процесс двухсторонней жарки под осевым давлением. Предложена математическая модель продолжительности тепловой обработки и выхода готового продукта при двухсторонней жарке под осевым давлением вблизи граничного в виде полинома второго порядка. Проведены исследования основных физико-химических и микро- биологических показателей качества изделий после двухсторонней жарки под давлением вблизи граничного в сравнении с изделиями после традиционной жарки основным способом. Установлено, что содержание основных веществ, характеризующих качество, выше в изделиях после двухсторонней жарки под давлением вблизи граничного. Исключение составляет более низкое содержание жира, что свидетельствует о его выплавке и выпрессовке, в отличие от традиционной жарки, из продукта в процессе двухсторонней жарки под осевым давлением. Химическими, инструментальными и органолептическими исследованиями установлено, что степень перехода коллагена в глютин выше в изделиях после двухсторонней жарки под осевым давлением вблизи (до 0,2·103 Па) граничного. Установлено, что лучшим по бактерицидности оказался способ двухсторонней жарки под осевым давлением вблизи граничного. По результатам проведенных исследований разработана технология двухсторонней жарки мясных натуральных изделий, в соответствии с которой процесс жарки проводят при температуре жарочных поверхностей около 145…150о С под осевым давлением вблизи (до 0,2·103 Па) граничного, при котором в мясе начинается разрушение структуры соединительной ткани. Предложенная технология позволяет существенно (до 20%) повысить выход готового продукта, снизить продолжительность одного цикла жарки мясных натуральных изделий в 7…10 раз, снизить удельный расход электроэнергии в 3…7 раз по сравнению с традиционной технологией жарки основным способом. По результатам исследований установлена адекватность модели, выдвинуты основные требования к конструкции нового аппарата. Проведен расчет механизма создания давления и тепловой расчет опытно-промышленного образца аппарата для двухсторонней жарки мяса под осевым давлением. На базе проведенных расчетов и выдвинутых требований разработана проектная документация и изготовлен опытно-промышленный образец аппарата для двухсторонней жарки под осевым давлением с улучшенными показателями по производительности, энергоэкономичности и экологической чистоты. Проведены промышленные испытания опытно-промышленного образца аппарата для двухсторонней жарки под осевым давлением, результатом которых стали рекомендации о внедрении в практику предприятий общественного питания разработанной технологии двухсторонней жарки под осевым давлением вблизи граничного и о серийном производстве разработанного аппарата. Органолептическая оценка изделий после тепловой обработки по предложенной технологии в опытно-промышленном образце аппарата показала, что качество этих изделий не уступает, а по некоторым показателям превышает качество жареных по традиционной технологии изделий. Исследованы температурные поля жарочных поверхностей аппаратов для двухсторонней жарки, обогреваемых ТЭНами. Установлена нецелесообразность их обогрева ТЭНами в аппаратах для двухсторонней жарки под осевым давлением. Разработана проектная документация на серийное производство промышленного образца аппарата для двухсторонней жарки мяса под осевым давлением с использованием плоских фольговых электрических нагревателей типа НЕФ-ГК-0,5/110 и НЕФ-ГК-1,1/110. Аппарат принят к серийному изготовлению на ОАО “Полтавамаш”. Приведены результаты о высоком качестве готового продукта, который прошел тепловую обработку на разработанном оборудовании и технологии. Основные результаты работы нашли промышленное внедрение на предприятиях по изготовлению оборудования для пищевой и перерабатывающей отрасли производства.

The problems of double sided meat frying under axis pressure are studied in this dissertation. It was cleared up that rational pressure on meat at the process of double sided meat frying in the conditions of soft fix depends on structural qualities of meat. The ways of equipment development were found according to the research results. The machine for double sided meat frying under axis pressure was invented. This machine has a high level of productivity, uses less energy, and environmentally clean. It was offered the mathematical modal of time for heat treating and producing of meat food. The high quality of foods, which were heat treated at improved equipment under new technology was proved. This machine is used in the firms, plants, which produce food equipment.