Удосконалення процесу соління риби океанічного промислу за допомогою ультразвуку та його апаратурне оформлення: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: 05.18.12 – процеси та обладнання харчових, мікробіологічних та фармацевтичних виробництв

Abstract

Дисертація присвячена інтенсифікації процесу соління риби океанічного промислу за допомогою ультразвуку. Теоретично обґрунтовано можливість інтенсифікації процесу соління за допомогою ультразвуку. Розроблено математичну модель впливу ультразвукової обробки на процес внутрішнього масопереносу під час соління риби. Отримано уточнену формулу для розрахунку тривалості соління в умовах ультразвукового впливу, що враховує індивідуальні характерні розміри риби (габаритні розміри і відношення об’єму до площі поверхні), коефіцієнт масовіддачі й коефіцієнт дифузії. Досліджено кінетику дифузії NaCl у рибі за умов тузлучного соління. За результатами органолептичних та мікробіологічних досліджень встановлено, що зразки солоної риби відповідають вимогам нормативної документації. Визначено раціональні параметри процесу соління риби за допомогою ультразвукової обробки тривалістю 10…15 хв і частотою 30 кГц. Розроблено апарат для соління риби за допомогою ультразвуку. Здійснено комплекс заходів щодо впровадження результатів досліджень у виробництво.

Диссертация посвящена интенсификации процесса посола рыбы океанического промысла с помощью ультразвука. Теоретически обоснована возможность интенсификации процесса посола с помощью ультразвука. Разработана математическая модель влияния ультразвуковой обработки на процесс внутреннего массопереноса при посоле рыбы. Получена уточненная формула для расчета продолжительности посола в условиях ультразвукового воздействия, учитывающая индивидуальные характерные размеры рыбы (габаритные размеры и отношение объема к площади поверхности), коэффициент массоотдачи и коэффициент диффузии. Исследована кинетика диффузии NaCl в рыбе в условиях тузлучного посола. По результатам органолептических и микробиологических исследований установлено, что образцы соленой рыбы соответствуют требованиям нормативной документации. Определены рациональные параметры процесса посола рыбы с помощью ультразвуковой обработки продолжительностью 10...15 мин и частотой 30 кГц. Разработан аппарат для посола рыбы с помощью ультразвука. Осуществлен комплекс мероприятий по внедрению результатов исследований в производство.

The thesis is devoted to the intensification of the process of salting fish ocean fishing by ultrasound. Theoretically substantiated the possibility of salting process intensification by ultrasound. It is shown that there is a minimum frequency of ultrasound for intensification of external mass transfer in comparison with natural convection (f max =24 kHz, E min =87 MW/m 2 ). The mathematical model of the effect of ultrasonic treatment on the process of internal mass transfer during salting. Developed a mathematical model of the effect of ultrasonic treatment on the internal process of mass transfer in salting fish. Obtained a refined formula for the calculation of the duration of the salting in the conditions of ultrasound exposure, taking into account the individual characteristic size of the fish (overall size and the ratio of volume to surface area), the mass transfer coefficient and diffusion coefficient. To determine the distribution of energy in fish during salting using ultrasound have investigated the distribution of temperature on the volume of the sample fish. It is revealed that the energy that is dissipated in the samples of different fish species, with increasing duration of ultrasonic treatment increases with a constant supply of energy. Studied the kinetics of diffusion of NaCl in fish in conditions of brine salting. Defined rational parameters of the process of salting fish with the help of ultrasonic treatment duration of 10...15 min and a frequency of 30 kHz. It is shown that for Atlantic herring Clupea harengus length salting τ=24...36 h, the salinity of the prepared fish S=7...10% with a coefficient buffer capacity 160...220, for Atlantic mackerel Scomber scombrus – τ=30...42 h, S=8...10% with a coefficient buffer capacity 120...190, for Pacific sardine Sardinops melanostictus – τ=18...24 h, S=7...9,5% with a coefficient buffer capacity 120...190. Compared with the ordinary salting proved that the use of pretreatment with ultrasound accelerates the maturation process of the fish on 15...25%. The experimental results revealed that the indicators of quality fish, cured with the use of ultrasonic treatment, comply with relevant regulatory requirements by organoleptic and microbiological indicators. Developed the design of the device for salting fish using ultrasound, designed its main characteristics and parameters developed technical description and operating instructions of the proposed apparatus. Developed draft recommendations on the use of ultrasonic installations at fish processing plants, manufactured and applied in the production of experimental prototype of the apparatus for salting fish using ultrasound. The results of the work implemented in the educational process of the Kharkiv State University of Food Technology and Trade.