- •260302.65 «Технология рыбы и рыбных продуктов»
- •Рекомендуемая литература
- •1 Консервирование рыбного сырья холодом
- •1.1 Теоретические основы консервирования рыбного сырья холодом
- •Расчет теплофизических характеристик продукта в процессе охлаждения
- •Определение коэффициента теплоотдачи от охлаждающей среды к продукту
- •Определение продолжительности охлаждения рыбы методом сеток
- •Решение задачи (28) при постоянных теплофизических характеристиках выглядит следующим образом
- •Варианты заданий: задание (номер варианта практической работы) студент выбирает по сумме двух последних цифр шифра зачетной книжки в Приложении № 6.
- •Построение и анализ экспериментальной температурной кривой замораживания трески атлантической
- •Расчет теплофизических характеристик продукта в процессе замораживания
- •Расчет экспериментального значения коэффициента теплоотдачи от охлаждающей среды к рыбе
- •Расчет расхода холода на замораживание рыбы и линейной скорости замораживания
- •1 Консервирование рыбного сырья посолом
- •1.1 Теоретические основы консервирования рыбного сырья посолом
- •1.2 Основные положения процесса переноса массы при посоле
- •1.3 Уравнение продолжительности просаливания рыбы н.Н. Рулева
- •1.4 Метод материального баланса
- •Варианты заданий: задание (номер варианта практической работы) студент выбирает по сумме двух последних цифр шифра зачетной книжки в Приложении № 7.
- •Решение задачи на посол рыбы методом материального баланса
- •Построение и анализ экспериментальной кривой изменения массы полуфабриката и выхода при посоле сельди атлантической
- •Варианты заданий: задание (номер варианта практической работы) студент выбирает по сумме двух последних цифр шифра зачетной книжки в Приложении № 8.
- •1. Построение экспериментальных кривых распределения соли по толщине рыбы в процессе посола и расчет средней солености
- •2. Расчет удельной интенсивности насыщения рыбы солью
- •Определение градиента концентрации соли методом графического дифференцирования
- •4. Расчет коэффициента диффузии соли
- •1 Консервирование рыбного сырья сушкой
- •1.1 Теоретические основы консервирования рыбного сырья сушкой
- •Продолжительность сушки на втором этапе
- •Варианты заданий: задание (номер варианта практической работы) студент выбирает по сумме двух последних цифр шифра зачетной книжки в Приложении № 9.
- •Расчет потерь влаги рыбой в процессе сушки и построение графика изменения массы рыбы
- •2. Расчет влагосодержания рыбы и построение кривой кинетики обезвоживания рыбы
- •3.Расчет средней скорости обезвоживания рыбы
1.2 Основные положения процесса переноса массы при посоле
Разработка теории посола началась относительно недавно. Большой вклад в ее развитие внесли отечественные ученые М.И. Турпаев, Н.А. Воскресенский, И.П.Леванидов, Л.П. Миндер, Н.Н. Рулев.
Посол – сложный процесс, состоящий из двух противоположно направленных процессов переноса массы:
- диффузионного перехода соли в рыбу;
- диффузионно-осмотического переноса воды из рыбы в тузлук или наоборот из тузлука в рыбу в зависимости от крепости посола.
При посоле массообменные процессы сопровождаются глубокими физико-химическими и биохимическими изменениями: денатурацией и гидролизом белков, липидов и экстрактивных веществ, изменением микрофлоры и витаминов.
В основе всех существующих способов посола (сухой, тузлучный, смешанный) лежат одни и те же закономерности. Целесообразно рассмотреть их на примере тузлучного посола рыбы.
При погружении рыбы в тузлук низкой концентрации возникает неуравновешенная система рыба-тузлук. Эта система стремится к равновесию концентраций соли и влаги. В начальный период посола мышечная ткань рыбы, в основном представленная солерастворимыми белками, впитывает соль, влагу и набухает. По достижении в тканевом соке рыбы критической для солерастворимых белков концентрации соли (около 8 %) происходит их высаливание (коагуляция), в результате белки частично утрачивают свои гидрофильные свойства, и рыба начинает отдавать воду в тузлук.
Главной движущей силой просаливания рыбы является разность концентраций соли в тканевом соке и в тузлуке. Процесс продолжается до установления в системе равновесной концентрации соли.
Если рыба погружается в тузлук в высокой концентрацией соли, то высаливание белков происходит практически сразу и раба уже в начальный период посола теряет влагу.
Процесс просаливания по мнению Крина происходит в виде «фронта» на ограниченном участке. «Фронт» движется (рис. 7) через ткани рыбы к ее центру, и водно-солевой обмен происходит на его поверхности. Выделяющаяся при просаливании из рыбы вода разбавляет тузлук в пограничном с поверхностью рыбы слое, при этом снижается концентрация тузлука у поверхности рыбы и, следовательно, резко уменьшается движущая сила процесса просаливания.
Рисунок 7 – Схематичное изображение «фронтальной» теории посола Крина
При посоле принято различать внешнюю и внутреннюю диффузии соли.
Внешняя диффузия представляет собой процесс переноса соли из внешнего по отношению к рыбе раствора поваренной соли (тузлука) к поверхности рыбы под действием разности осмотических давлений тузлука непосредственно у поверхности рыбы и в объеме раствора. Внешняя диффузия представляет собой конвективный массоперенос, который упрощенно может быть описан законом Ньютона
, (45)
где - плотность потока поваренной соли через промежуток времени после начала процесса просаливания на единицу поверхности рыбы, кг/(м2·с);
- коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом массообмена или внешней диффузии, численно равен количеству соли, отдаваемой тузлуком в единицу времени с единицы поверхности при разности концентраций соли равной единице, м/с;
- концентрация поваренной соли в тузлуке, кг/м3;
- концентрация соли в рыбе в поверхностном слое рыбы в момент времени , кг/м3.
На скорость этого процесса влияют следующие факторы:
- концентрация тузлука (определяет разность осмотических давлений – величину движущей силы процесса внешней диффузии соли), чем она выше, тем выше скорость внешней диффузии;
- удельная поверхность рыбы (является поверхностью массообмена), чем более развита поверхность рыбы, тем выше скорость внешней диффузии;
- наличие циркуляции тузлука (восстанавливает движущую силу процесса внешней диффузии, способствуя «смыванию» опресненного слоя тузлука с поверхности рыбы, формирующегося согласно «фронтальной теории посола» Крина).
Внутренняя диффузия – это процесс переноса соли из поверхностных слоев рыбы во внутренние. С физической точки зрения является молекулярной диффузией и может быть описана законом Фика.
На скорость внутренней диффузии оказывают влияние следующие факторы:
- химический состав рыбы, прежде всего, содержание в рыбе жира (жир, не растворяясь в воде, и не растворяя в себе соль, препятствует массообмену, уменьшая его активный объем в рыбе), чем выше жирность рыбы, тем меньше скорость процесса;
- температура посола (с повышением температуры растет кинетическая энергия движения молекул соли в направлении переноса), чем выше температура посола, тем выше скорость внешней диффузии;
- толщина рыбы (определяет среднюю длину пути молекул соли от поверхности рыбы к ее центру), чем больше толщина рыбы, тем меньше скорость внутренней диффузии.
Согласно закону сохранения массы количество соли, перенесенное из объема тузлука к поверхности рыбы в единицу времени под действием внешней диффузии, должно быть равно количеству соли, которое проникает с единицы поверхности рыбы в единицу времени внутрь тела рыбы под действием внутренней диффузии.