Состав и свойства пищевых продуктов. Состав и основные свойства пищевых продуктов. Краткая характеристика диетических свойств основных пищевых продуктов

1. Реологические, теплофизические, электрофизические, оптические и сорбционные свойства пищевого сырья.

Различие свойств пищевых продуктов обусловлено большим разнообразием структур и химического состава. Пищевые продукты бывают твердые, полутвердые и жидкие. Твердые могут иметь кристаллическую структуру (поваренная соль, твердые жиры) или аморфную (карамельные изделия). Хлеб, крупа, макаронные изделия, печенье, ткани мяса, рыбы, плодов и овощей характеризуются капиллярно-пористо-коллоидной структурой, кусковой сахар - капиллярно-пористой. Крахмал, мармелад, желатин - концентрированные студни. Мясной и рыбный фарш, овощное и плодовое пюре, тесто, сгущенное молоко, майонез - полужидкие продукты. Жидкие продукты - мед, молоко, растительное масло, вино, пиво, соки, напитки представляют собой либо коллоидные растворы, либо эмульсии, суспензии, полярные и неполярные растворы.

Большинство пищевых продуктов (мясо и мясные продукты, рыба, зерно, плоды, а также продукты их переработки) - сложные гетерогенные системы.

Свойства пищевых продуктов зависят от температуры, давления, технологии получения и других факторов. В характеристике качества пищевых продуктов свойства играют важную роль, обусловливая условия их перевозки и хранения. Некоторые показатели качества позволяют судить не только о свойствах, но и о биологических особенностях, химическом составе и органолептических достоинствах.

Способы кулинарной обработки зависят от свойств пищевого сырья. Свойства пищевых продуктов в связи со сложностью исследования гетерогенных систем изучены еще недостаточно.

Основные физические свойства. К ним относятся форма, размер, масса (масса единицы продукции, плотность, объемная или насыпная масса).

Форма плодов и овощей - показатель ботанического вида и сорта. Форма хлебобулочных и кондитерских изделий и сычужных сыров характеризует качество сырья и правильность проведения технологического процесса. Для сычужных сыров, колбасных изделий, макарон, яблок, овощей нормируется размер; рыбу по размеру делят на крупную, среднюю, мелкую и т. Д

Масса единицы продукции устанавливается при оценке качества многих пищевых продуктов. Масса в кг устанавливается при определении размера некоторых рыб, при заготовке и реализации свежей капусты - масса кочана, а для шоколада, печенья, вафель и некоторых других кондитерских изделий массу ограничивают. Для злаковых зерен и кофе показателем качества является масса 1000 зерен, для ореха - 100 шт., для карамели и конфет регламентируется количество штук изделий в 1 кг.

Плотность есть масса (в кг) единицы объема (в м3) однородного продукта, выраженная в кг/м3. В жидких продуктах определяют относительную плотность - безразмерную величину, которую находят делением массы продукта (при 20°С) на массу равного объема дистиллированной воды при той же температуре. Вследствие теплового расширения тел при повышении температуры продукта плотность уменьшается.

По плотности определяют, например, массовую долю сахара в винограде, используемом в виноделии, содержание поваренной соли в рассолах квашеной капусты и соленых огурцов, крепость спиртных напитков, содержание крахмала в клубнях картофеля (чем больше плотность клубней картофеля, тем больше в них крахмала).

Плотность может характеризовать химический состав жиров и молока. Так как с увеличением содержания кислорода в молекуле жирной кислоты плотность ее выше, то плотность предельных высокомолекулярных жирных кислот будет меньше, чем низкомолекулярных, а непредельных жирных кислот - возрастать с увеличением числа двойных связей. Поэтому по плотности жира можно судить о его жирнокислотном составе.

Объемную или насыпную массу продукта в кг/м3 определяют как отношение массы его к занимаемому им объему вместе с пустотами и порами. Объемную массу продукта необходимо учитывать при определении емкости тары, складских помещений, размещении продуктов для хранения, транспортных средств при перевозках.

Структурно-механические свойства пищевых продуктов. Эти свойства характеризуют сопротивляемость пищевых продуктов механическому воздействию. Они зависят не только от химического состава, но и от строения, или структуры, продукта. К ним относятся: прочность, твердость, упругость, пластичность, релаксация, вязкость, липкость.

Механические свойства продуктов проявляются в процессе их деформации, когда изменяется форма и размер тела под действием внешних сил.

Реология - наука о деформации и течении различных тел - дает возможность понять явления, которые происходят при производстве и хранении пищевых продуктов. При определении реологических свойств продовольственных товаров замеряют количество механической энергии, расходуемой во времени на создание в продуктах обратимых (упругих) или остаточных (пластических) деформаций, которые характеризуют силы химических связей между молекулами и звеньями, входящими в состав структуры. Эти данные позволяют судить о скорости протекающих в продуктах химических и биохимических процессов.

Прочность - способность продукта сопротивляться механическому разрушению - определяется при определении качества макарон, сахара-рафинада, сухарей и других продуктов.

Твердость - краевая прочность тела - свойство тела препятствовать проникновению в него другого (более твердого) тела. Для определения твердости на поверхность продукта воздействуют твердым наконечником, имеющим форму шарика, конуса, пирамиды или иглы. Определяют твердость сахара, зерна, плодов, овощей и других продуктов.

Упругость - способность мгновенно восстанавливать форму тела после приложения внешней силы (надавливания) и эластичность - способность восстанавливать форму после надавливания через некоторое время - имеют значение при хранении и перевозке товаров (хлеб, плоды, овощи) и при определении качества (мякиша хлеба, клейковины муки, свежести мяса и рыбы и др.).

Пластичность - способность продукта к необратимым деформациям - характеризует качество карамельной массы, теста и др.

Релаксация - свойство продуктов твердо-жидкой структуры, характеризующее время перехода упругих деформации в пластические при постоянной нагрузке. Определенной величиной релаксации обладают сыр, творог, мышечная ткань, мясной фарш. Это свойство имеет большое значение при перевозке хлеба и хлебобулочных изделий, плодов и овощей, кондитерских товаров и др.

Явление ползучести - свойства постепенного нарастания пластической деформации, особенно нагретого продукта без увеличения нагрузки, - характерно для коровьего масла, маргарина, сычужных сыров, мороженого, мармелада, повидла и других кондитерских изделий.

Вязкость характеризует внутреннее трение, происходящее при относительном движении соседних слоев сиропов, патоки, меда, майонеза, соков, растительных масел и других жидкостей и зависящее от сил сцепления между частицами и молекулами вещества (в значительной мере от температуры продукта).

Липкость (адгезия) - способность продуктов проявлять в различной мере силы взаимодействия с другим продуктом или с поверхностью тары, в которой находится продукт. Свойствами липкости обладают сливочное масло, сыр, мясной фарш, вареная колбаса, ирис, хлебный мякиш и другие продукты, которые при разрезании прилипают к лезвию ножа, крошатся или ломаются. Липкость продуктов определяют для управления этим свойством в процессе производства и хранения товаров.

Для характеристики структурно-механических свойств пищевых продуктов в товароведении применяют термин «консистенция». Под консистенцией понимают вязкость, липкость, эластичность и другие свойства, обнаруживаемые при осязании и разжевывании пищевого продукта.

Оптические свойства. Это прозрачность, цветность, рефракция и оптическая активность, которые определяются зрением.

Прозрачность - важный показатель качества продуктов, характеризует способность их пропускать свет. Прозрачность характерна для ликеро-водочных изделий, пива, минеральных вод, рафинированных растительных масел, столовых виноградных вин, шампанского. Старые вина, десертные и ликерные вина могут иметь легкое помутнение, допускается незначительное помутнение для нерафинированных масел.

Цвет пищевых продуктов обусловлен естественными красящими веществами (пигментами) или добавлением искусственных красителей, должен соответствовать виду товара, быть однородным по всей массе. При тепловой обработке (варке) цвет продуктов (мяса, овощей) изменяется.

По способности продуктов и их растворов преломлять луч света, характеризуемой коэффициентом преломления света, судят о качестве некоторых (сахара, жира) продуктов и количестве отдельных составных частей (массовая доля сухих веществ в томатопродуктах, соках, кофе и др.).

По оптической активности, т. е. способности вращать плоскость поляризованного луча света, судят о видах сахаров и их количестве в растворе. Оптически активны крахмал, гликоген, сахар, амины, кислоты и другие вещества.

Теплофизические свойства. Эти свойства выявляются при действии на пищевые продукты тепловой энергии и характеризуются теплоемкостью, теплопроводностью, температурой плавления, затвердевания, замерзания. Знание теплофизической характеристики необходимо для обеспечения качества при варке, выпечке, пастеризации, стерилизации, замораживании, размораживании, перевозке и хранении продуктов.

Качество многих продуктов определяется скоростью их охлаждения в начале хранения. Теплоемкость - количество тепла, поглощенное телом при нагревании на 1 °С. Теплоемкость, рассчитанная на 1 кг продукта, называется удельной теплоемкостью и выражается в Дж/(кг-град). Она зависит от химического состава, структуры, биологических особенностей и многих внешних причин. Низкой теплоемкостью отличаются продукты с большой массовой долей жира, большой - имеющие много влаги.

Коэффициентом теплопроводности называется количество тепловой энергии, которая протекает через 1 м2 поверхности продукта на толщину 1 м при разнице температур в 1°С за единицу времени. Вода и продукты с большим содержанием влаги отличаются большей теплопроводностью, чем жиросодержащие, пористые и сыпучие продукты.

Продукты с высокой теплопроводностью способны быстро нагреваться и быстро охлаждаться. Охлаждение внутренних слоев партии продукта с низкой теплопроводностью (жирная свинина) тормозится, что может вызвать его порчу.

Температура плавления жиров несколько выше температуры затвердевания. Эти характеристики используются при изучении состава и качества жиров.

Температура замерзания продукта должна учитываться при охлаждении, замораживании и хранении продуктов свежими. Хранение при температуре ниже точки замерзания отрицательно сказывается на качестве молочных продуктов, вин и других напитков.

Сорбционные свойства продуктов. Сорбцией называется процесс, при котором продуктом поглощаются из окружающей среды пары или газы. Процесс, обратный сорбции, называется десорбцией. Так как при сорбции и десорбции паров и газов происходит изменение качества пищевых продуктов, то важно знать, какое количество пара, газа способны поглотить продукты в различных условиях хранения, а также как влияют поглощенные вещества на свойства продуктов.

Увлажнение продуктов происходит в том случае, если давление водяных паров в воздухе превышает давление водяных паров на поверхности продукта в результате испарения части свободной воды самого продукта. Продукты поглощают в этом случае влагу как за счет адсорбции (образования тонкого слоя на его поверхности), абсорбции (путем объемного поглощения гидрофильными веществами), так и в результате капиллярной конденсации (при наличии макро- и микрокапилляров).

Поглощение продуктом газов или паров с образованием химических соединений называется хемосорбцией. Когда давление водяных паров на поверхности продукта больше, чем давление водяных паров в воздухе, происходит десорбция влаги продуктом. Сорбция или десорбция влаги продуктом происходит до приобретения им равновесной влажности, когда давление водяного пара в воздухе и на поверхности продукта становится равным.

Гигроскопичность - способность продукта сорбировать влагу из окружающей среды. Зависит этот показатель от пористости рыхлых тел и в большей мере от свойств веществ данного продукта. Поглощать влагу способны сухие и относительно сухие продукты (сухое молоко, сухофрукты, чай, кофе), богатые белком, крахмалом, фруктозой и инертным сахаром; продукты, богатые жиром или содержащие очень много влаги, не поглощают ее.

Массовая доля гигроскопичной влаги в продукте зависит от его химического состава, а также от относительной влажности воздуха, которую измеряют психрометром или гигрографом.

Относительная влажность воздуха, выражаемая в процентах, есть отношение абсолютного количества влаги в воздухе к количеству воды при наибольшем насыщении для данной температуры, т. с. степень насыщения воздуха водяным паром.

Описание работы

Различие свойств пищевых продуктов обусловлено большим разнообразием структур и химического состава. Пищевые продукты бывают твердые, полутвердые и жидкие. Твердые могут иметь кристаллическую структуру (поваренная соль, твердые жиры) или аморфную (карамельные изделия). Хлеб, крупа, макаронные изделия, печенье, ткани мяса, рыбы, плодов и овощей характеризуются капиллярно-пористо-коллоидной структурой, кусковой сахар - капиллярно-пористой. Крахмал, мармелад, желатин - концентрированные студни.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Свойства пищевых продуктов

Кулинарную продукцию производят из разнообразных компонентов (ингредиентов). Ингредиент -- вещество животного, растительного, микробиологического или минерального происхождения, а также природные или синтезированные пищевые добавки, используемые при подготовке или производстве пищевого продукта и присутствующие в готовом изделии в исходном или измененном виде. Среди них есть жидкие и порошкообразные сыпучие продукты, а также имеющие пастообразную и твердую консистенцию. Отдельные экземпляры пищевых продуктов, имеющих твердую консистенцию, могут характеризоваться линейными, иногда довольно значительными размерами. К физическим свойствам пищевых продуктов относят структурно механические свойства, сыпучесть, способность к самосортированию, скважистость, сорбционные и теплофизические свойства.

Структурно-механические свойства -- особенности продукта, проявляющиеся при ударных, сжимающих, растягивающих и других воздействиях. Эти свойства характеризуют способность продуктов сопротивляться приложенным внешним силам или изменяться под их воздействием. К ним относятся прочность, твердость, упругость, эластичность, пластичность, вязкость.

Прочность, т. е. способность твердого тела сопротивляться разрушению при приложении к нему внешней силы при растяжении или сжатии -- одно из важнейших структурно-механических свойств. Прочность материала зависит от его структуры и пористости. Материалы, имеющие линейное расположение частиц и меньшую пористость, более прочные. Чем прочнее единичный экземпляр продукта, тем меньше он разрушается или деформируется. Прочность имеет важное значение для качественной характеристики таких продовольственных товаров, как макароны, сахар-рафинад, печенье, плоды, овощи и др. Если пищевые продукты недостаточно прочные, увеличивается количество лома, крошки. Твердость -- местная краевая прочность тела, которая характеризуется сопротивлением проникновению в него другого тела. Твердость продуктов зависит от их природы, формы, структуры, размеров и расположения атомов, а также сил межмолекулярного сцепления. На твердость кристаллических тел влияет кристаллизационная вода, которая ослабляет внутренние связи и уменьшает твердость. Твердость определяют при оценке степени зрелости свежих плодов и овощей, так как при созревании их ткани размягчаются. Деформация -- способность объекта изменять размеры, форму и структуру под влиянием внешних воздействий, вызывающих смещение отдельных частиц по отношению друг к Другу. Деформация зависит от величины и вида нагрузки, структуры и физико-химических свойств объекта. Деформации могут быть обратимыми и необратимыми. При обратимой деформации первоначальные размеры, форма и структура тела после снятия нагрузки восстанавливаются полностью, при необратимой -- не восстанавливаются. Способность к обратимым деформациям характеризуется упругостью и эластичностью, разница между которыми заключается во времени, в течение которого восстанавливаются исходные параметры. Необратимые деформации обусловлены плотностью. Упругость -- способность объекта к мгновенно обратимым деформациям. Этим свойством обладают хлебобулочные изделия, для которых упругие свойства мякиша являются одним из наиболее важных показателей, характеризующих степень свежести. Сыпучесть -- способность перемещаться по наклонным плоскостям. Все порошкообразные продукты (мука, крупы, сахар-песок и др.), а также состоящие из единичных экземпляров более или менее округлой формы (зерно, корнеплоды, овощи, многие плоды) обладают хорошей сыпучестью. С увеличением влажности продукта его сыпучесть значительно понижается. Сыпучесть продуктов учитывают при проектировании и эксплуатации хранилищ, мельниц и других предприятий. Самосортирование. Любое перемещение сыпучих продуктов сопровождается самосортированием, т. е. неравномерным распределением входящих в них компонентов по отдельным участкам насыпи. Самосортирование обусловлено неодинаковой сыпучестью компонентов массы, оно нарушает однородность массы продукта и создает условия, способствующие развитию нежелательных явлений. При свободном падении массы продукта (например, в процессе заполнения силоса элеватора) самосортированию способствует парусность, т. е. неодинаковое сопротивление, оказываемое воздухом каждой отдельной частичке. Вследствие самосортирования в насыпи продукта появляются участки, резко отличающиеся по своему составу. При хранении зерна и ряда других продуктов это крайне нежелательно, так как в тех участках, где скапливаются мелкие щуплые зерна или легкие примеси, начинаются активные физиологические процессы, что может при­вести к порче зерна.

Скважистость. Многие продукты не абсолютно плотно заполняют объемы. Остаются промежутки между твердыми частицами, которые заполнены воздухом. Наличие таких промежутков называется скважистостью. Образование скважин в массе продукта влияет на многие протекающие в нем физические и физиологические процессы. Скважистость позволяет продувать продукт воздухом или вводить в него пары различных веществ для обеззараживания. От скважистости зависит объемная, или насыпная масса продуктов. Чем выше скважистость, тем меньше продукта поместится в емкость определенных размеров, поэтому скважистость продукта необходимо учитывать при проектировании хранилищ и транспортных средств. Влажность, или массовая доля влаги, -- один из главнейших показатели оценки качества сырья, полуфабрикатов и готовых изделий. Количество влаги в объекте необходимо знать в первую очередь для определения его энергетической ценности. Чем больше воды в продукте, тем меньше в нем полезных сухих веществ на единицу массы. От влажности зависит не только содержание сухого вещества, но и пригодность продукта для хранения и дальнейшей переработки. Избыточная влага способствует развитию микроорганизмов, в том числе вызывающих гниение и разложение продукта, ускоряет ферментативные, химические и другие процессы. В связи с этим содержание влаги в объекте предопределяет условия и сроки его хранения. Кроме того, влажность сырья влияет на технико-экономические показатели работы предприятий. Так, увеличение влажности муки на 1 % понижает выход хлеба на 1,5-2%, а повышение влажности мякиша хлеба на 1 % приводит к повышению его выхода на 2-3 %.

Теплофизиче ские свойства пищевых продуктов

К наиболее важным теплофизическим свойствам пищевых продуктов относят удельную теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность, удельную энтальпию, криоскопическую температуру, плотность, равновесное давление пара.

Удельной теплоемкостью называется величина, численно равная количеству теплоты, необходимому для нагревания или охлаждения 1 кг вещества на 1°С. Изменение удельной теплоемкости продуктов в интервале температур замораживания определяется в основном начальным влагосодержанием продукта и количеством вымороженной воды. Теплоемкость убывает с понижением температуры, стремясь к нулю при абсолютном нуле температуры (третий закон термодинамики). Удельная теплоемкость воды равна 1 Дж/К, углеводов -- 0,34, жиров -- 0,42, белков -- 0,37 Дж/К, поэтому теплоемкость продуктов зависит от их химического соста­ва.Теплопроводность -- один из видов теплопередачи, при котором перенос теплоты имеет атомно-молекулярный характер. Явления теплопроводности возникают при разности температур между отдельными участками тела (продукта). Коэффициент теплопроводности численно равен количеству теплоты, переносимому через единицу площади поверхности в единицу времени при градиенте температуры, равном единице.

При положительных температурах температуропроводность продукта практически неизменна, но с началом льдообразования она резко уменьшается. Это вызвано выделением теплоты кристаллизации. При дальнейшем понижении температуры вследствие роста теплопроводности и уменьшения теплоемкости температуропроводность увеличивается и достигает постоянного значения, когда вода полностью переходит в лед. Энтальпия -- однозначная функция состояния термодинамической системы, часто называемая тепловой функцией или теплосодержанием, измеряется в Дж/кг. Данными об изменении энтальпии продовольственных продуктов в холодильной технологии пользуются обычно для определения отведенной или подведенной теплоты при холодильной обработке продуктов. Энтальпию отсчитывают при какой-либо начальной температуре (обычно?20°С), при которой ее значение принимается за 0.

Криоскопическойтемпературой называют температуру начала замерзания жидкой фазы продуктов. Тканевый сок продовольственных продуктов представляет собой диссоциированный коллоидный раствор сложного состава, которому соответствует криоскопическая температура?0,5 + ?5°С.

Плотностью называется отношение массы продукта к его объему. При замораживании плотность продукта уменьшается (на 5-8%), поскольку вода в тканях, превратившись в лед, увеличивается в объеме при неизменной массе. Плотность большинства скоропортящихся продуктов составляет около 1000 кг/м3.

Равновесное давление пара над поверхностью продукта Рп из-за содержания во влаге продуктов растворенных веществ (сахара, соли и др.) несколько ниже давления насыщенного пара Рн при той же температуре даже при полном насыщении.

Отношение давления пара воды, содержащейся в продукте, к давлению пара чистой воды (или льда) при той же температуре называется относительным понижением давления водяного пара.

Процессы холодильной обработки

Лучший способ консервирования - это тот, который позволяет длительное время хранить продукт с наименьшими потерями им пищевой ценности и массы.Способ консервирования холодом основан на том, что при понижении температуры значительно снижается активность жизнедеятельности. Кроме того, температура - это один из самых мощных факторов воздействия на химические реакции: в результате её снижения реакции в биологических объектах и пищевых продуктах замедляются. Температурный режим холодильной обработки устанавливается в зависимости от свойств продукта, сезонности их получения, требуемой продолжительности хранения и назначения продукции.

Продолжительность процесса замораживания зависит от вида продукта, его упаковки и толщины. Замерзание начинается с поверхности. Через некоторое время продукт покрывается твердой замороженной коркой, тогда как внутренние слои его остаются мягкими. Затем начинают промерзать и внутренние слои. Продолжительность замораживания зависит от тех же факторов, что и продолжительность охлаждения: от содержания жира, от толщины, от упаковки и тары, от температуры и скорости движения охлаждающей среды.

Все процессы холодильной обработки подразделяются на две группы:

ОСНОВНЫЕ - обязательные условия, без которых нельзя обеспечить население пищевым рационом:

1. Процессы в которых теплота отводится от продуктов и их температура понижается:

Охлаждение - это процесс понижения темп.продукта от начального до конечного значения, которое выше темп. Замерзания раствора в продукте, которая для большинства продуктов близка к -1, изменение природных свойств небольшие.

Переохлаждение (подмораживание) - понижение температуры….Которое не ниже -4 на глубине 1 см. от поверхности и 0 - 3 в толще, а толщина подмороженного слоя не должна превышать 25 см. Этот техн - ий процесс незначительно снижает качество охлаждённого продукта, например лосося, мяса, гот. мясных блюд. 2. Процессы в которых стремятся к поддержанию постоянной температуры: Хранение, транспортирование

3. Процессы в которых тепло подводится к продуктам с целью повышения их температуры и восстановления первоначального состояния:

Размораживание - повышение темп. Замороженного продукта для плавления содержащегося в них льда.

Отепление - подвод теплоты к охлаждённым продуктам с повышением их температуры до температуры окружающей среды или несколько ниже.

ПРОИЗВОДНЫЕ- процессы, в которых холод используется в качестве основы для переработки, изменения формы, вида и свойств пищевых продуктов:

Сублимационная сушка - способ консервации продукта путём сушки в замороженном состоянии. При этом способе пищевые продукты сохраняют практически все свои свойства, удаляется только влага. Первоначальное качество длительный срок хранения в течение ряда лет и продукт способен быстро восстанавливаться (сухие закваски, биопрепараты, гранулированный кофе, космическая пища).

Холодная сушка - процесс, протекающий при низких положительных температурах.

Криоконцентрирование - способ консервации продукта (напитков, разл. Фруктовых и овощных соков, молока, чая, кофе..) путём частичного обезвоживания его вымораживанием. Он состоит из 2 - х процессов льдообразования и сепарирования льда.

Криоизмельчение - процесс, при котором продукт переходит в хрупкое состояние и может быть измельчён до любого заданного размера (в области температур от -50 до -190oС).

Криоразмельчение - процесс, осуществляемый при температурах ниже криоскопической, при котором производится фракционирование - разделение частиц различных размеров, слипающихся при положительных температурах.Криоскопическая температура - температура начала образования кристаллов льда в жидкой фазе пищевых продуктов. Температура, соответствующая окончанию льдообразования, находящейся в продукте в свободном или связанном состоянии воды называется эвтектической (криогидратной) температурой.

Продолжительность процесса.

Замораживания зависит от вида продукта, его упаковки и толщины. Замерзание начинается с поверхности. Через некоторое время продукт покрывается твердой замороженной коркой, тогда как внутренние слои его остаются мягкими. Затем начинают промерзать и внутренние слои. Продолжительность замораживания зависит от тех же факторов, что и продолжительность охлаждения: от содержания жира, от толщины, от упаковки Толщина замораживаемого слоя влияет на продолжительность процесса замораживания. При больших значениях коэффициента теплоотдачи продолжительность замораживания пропорциональна квадрату толщины слоя продукта, в связи» с чем стремятся уменьшить эту толщину, например при фасовании продукта.и тары, от температуры и скорости движения охлаждающей среды. В морозильных аппаратах возможно получение замороженного продукта правильной геометрической формы и стандартных размеров, что, в свою очередь, дает возможность увеличить загрузку камер хранения и транспортных средств, механизировать и автоматизировать технологические операции. С теплофизической точки зрения замораживание предусматривает понижение температуры продукта ниже криоскопической, сопровождаемое льдообразованием. Вследствие превращения воды в лед происходит своеобразное обезвоживание продукта, что в сочетании с действием низких температур повышает стойкость продуктов при хранении. Размер, форма и распределение кристаллов льда, образующихся при замораживании, зависит от свойств продукта и условий замораживания. Быстрое снижение температуры продукта способствует образованию мелких, равномерно распределенных кристаллов льда. От размера кристаллов льда зависит степень повреждения клеток продукта. При медленном замораживании образуются крупные кристаллы льда и наблюдаются наибольшие структурные повреждения. Значительные механические повреждения, появление микротрещин возможны при сверхбыстром замораживании продукта. Таким образом, с понижением температуры и повышением скорости ее изменения, с одной стороны, увеличивается производительность морозильного устройства, а с другой стороны, возрастают энергозатраты и возможно ухудшение качества замороженной продукции, т. е. речь идет о выборе оптимальной скорости замораживания. Выбор скорости невозможен без расчета продолжительности замораживания. Возможности снижения температуры теплоотводящие среды для сокращения продолжительности замораживания невелики. По мере понижения температуры воздуха от --18 до --25°С на 1° продолжительность замораживания сокращается в среднем на 4,5%. Однако при этом возрастают затраты на выработку холода. При очень низкой температуре возникает опасность перемораживания поверхностных слоев продукта. Могут возникнуть внутренние напряжения и, как следствие, появление трещин. Чаще всего ускорение процесса замораживания достигается увеличением коэффициента теплоотдачи. Следует иметь в виду, что увеличение этого коэффициента в большей степени влияет на сокращение продолжительности процесса при замораживании тонких слоев, чем толстых. В зависимости от конструкции морозильных аппаратов увеличение коэффициента теплоотдачи реализуется различными путями. В воздушных аппаратах -- при интенсивном (со скоростью 4--5 м/с) обдуве продукта воздухом. При этом возрастает мощность электродвигателей вентиляторов, необходима также тепловая компенсация работы вентиляторов.

Расчёт температуры в термическом центре охлаждаемого продукта

ингредиент пищевой продукт флюидизация

Для выполнения расчётов по шифру выбираются исходные данные из Приложения 2. Расчёты следует выполнять в следующей последовательности.

Определяют температуропроводность продукта:

а = лох / (Сох · с) , м?/с,

где лох - коэффициент теплопроводности продукта, Вт / (м · к); сох - теплоёмкость продукта, кДж / (кг · К);

с - плотность продукта, кг/м?.

Рассчитывается критерий Био: Bi = (б · R) / лох,где б - коэффициент теплоотдачи между продуктом и охлаждающей средой, Вт/(м? ·К),выбирается в зависимости от условий теплообмена;

R - половина величины характерного размера (толщины, диаметра) продукта, м.

Рассчитывается критерий Фурье: F0 = (аох · ф) / RІ.

По номограмме (Приложение 4, 5, 6) находят значение величины безразмерной температуры U с учётом конкретной физической модели.

Подставив в выражение: U=(tк - ts) / (tM - ts), известные значения ts, tM, U определяют tк.

Флюидизация

Компания «АГРОПРОМХОЛОД» представляет оборудование для заморозки и пищевые агрегаты: камера шоковой заморозки, инъектор. Наши специалисты рассчитают параметры установок для различных отраслей пищевого производства (например промышленная заморозка). Когда скорость работы конвейеров нужно увеличить, а качество продукции сохранить надолго, используется быстрая заморозка.

флюидизации (глубокой заморозки) ягод, фруктов, овощей, грибов и др. продуктов. Принцип действия данных аппаратов основан на заморозке продукта в воздушном потоке высокого давления, который подаётся под конвейерную ленту от высоконапорных вентиляторов, проходя предварительно через воздухоохладитель. Продукты замораживаются остаточно быстро и без деформации, что важно для продуктов влажных, с нежной консистенцией, которые могут слипаться. Во флюидизационном слое (во взвешенном состоянии) можно замораживать только мелко штучные продукты или продукты нарезанные на мелкие кусочки, которые близки по форме, размерам (20 - 25 мм.) и массе, например зелёный горошек, кубики моркови, ломтики яблок, клубнику, малину, смородину.

Основные преимущества данных систем: сохранение товарного вида и формы продукта; сокращение потерь влажности продукта (сохранение вкуса и снижение себестоимости); получение продукта так называемой «сухой заморозки», отделённого друг от друга; легко встраивается в производственную линию; низкие затраты на эксплуатацию.

К недостаткам этих аппаратов можно отнести следующее: потеря массы продукта вследствие испарения; быстрый рост инея на поверхности воздухоохладителей; значительных расход энергии на привод центробежных вентиляторов; потребность в относительной низкой температуре кипения и большие затраты на работу холодильной установки.

Процесс замора живания

Замораживанием называется отвод теплоты от продуктов с понижением температуры ниже криоскопической при кристаллизации большей части воды, содержащейся в продукте.

Процесс замораживания применяется также для достижения следующих целей:

1. отделения влаги при концентрировании жидких пищевых продуктов;

2. изменения физических свойств продуктов (твердость, хрупкость и др.) при подготовке их к дальнейшим технологическим операциям;

3. сублимационной сушки;

4. производства своеобразных пищевых продуктов и придания им специфических вкусовых и товарных качеств (мороженое,пельмени и другие быстрозамороженные продукты).

Эффект замораживания достигается при температуре в центре продукта минус 6 °С и ниже. Вода в продуктах содержит растворенные соли, поэтому она замерзает не при 0 °С, а при более низкой температуре, называемой криоскопической, значение которой на несколько градусов ниже температуры замерзания воды.

При -- 5 °С обычно замерзает около 75% воды в мясе, при -- 10 °С - более 80%, а при -- 20 °С - около 90%. Дальнейшее понижение температуры на эту величину практически не влияет.

Ниже приведены значения криоскопической температуры для ряда продуктов: мясо от -- 0,6 до -- 1,2 ?С; рыба от -- 0,6 до -- 2,0 ?С; яйца -- 0,5 ?С; молоко коровье -- 0,55 ?С; яблоки от -- 1,5 до -- 2,1 ?С; картофель от -- 1,1 до -- 1,6 ?С.

Замораживание продуктов может происходить быстро или медленно. При быстром замораживании в тканях образуются более мелкие кристаллы льда, меньше повреждающие ткани, поэтому качество продуктов сохраняется лучше.Продолжительность процесса замораживания зависит от вида продукта, его упаковки и толщины. Замерзание начинается с поверхности. Через некоторое время продукт покрывается твердой замороженной коркой, тогда как внутренние слои его остаются мягкими. Затем начинают промерзать и внутренние слои. Продолжительность замораживания зависит от тех же факторов, что и продолжительность охлаждения: от содержания жира, от толщины, от упаковки и тары, от температуры и скорости движения охлаждающей среды.

Замороженный продукт отличается от охлажденного рядом признаков и свойств:

1. твердостью - результат превращения воды в лед;

2. яркостью окраски - результат оптических эффектов, вызываемых кристаллизацией льда;

3. уменьшением удельного веса - следствие расширения воды при замораживании;

4. изменением термодинамических характеристик (теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность).

При замораживании, в отличие от охлаждения, происходит частичное перераспределение влаги, травмирование тканей продукта кристаллами льда, а также иногда частичная денатурация белка. В общей сложности все это может снизить вкусовые и питательные достоинства продукта, если замораживание осуществлено неправильно.

Во время замораживания продуктов происходит их усушка. Унесенная воздухом влага осаждается на поверхности воздухоохладителей в виде "снеговой шубы". Усушка почти не происходит, если продукт находится в герметичной таре или упаковке.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Основные составные элементы пищевых продуктов растительного и животного происхождения. Консервирование холодом скоропортящихся пищевых продуктов для снижения скорости биохимических процессов. Способы размораживания мяса, сливочного масла, рыбы, овощей.

контрольная работа , добавлен 30.03.2012


Характеристика основных требований к безопасности пищевых продуктов: консервов, молочных, мучных, зерновых, мясных, рыбных, яичных продуктов. Санитарные и гигиенические требования к кулинарной обработке пищевых продуктов. Болезни пищевого происхождения.

курсовая работа , добавлен 20.12.2010


Состав и ценность для здорового рациона продуктов растительного происхождения, рекомендации по их использованию в сбалансированном питании. Пищевая и биологическая ценность продуктов животного происхождения. Характеристика консервированных продуктов.

курсовая работа , добавлен 11.12.2010


Характеристика всех технологических процессов обработки пищевых продуктов и приготовления полуфабрикатов, блюд и кулинарных изделий. Требования к качеству продукции. Изменения свойств продуктов под влиянием различных способов их тепловой обработки.

учебное пособие , добавлен 06.12.2010


Органолептические характеристики качества и безопасности продуктов: консервы, молоко, мясо, рыба, яйца, мука, хлеб. Санитарные требования к кулинарной обработке и хранению пищевых продуктов. Болезни пищевого происхождения, вызываемые микроорганизмами.

реферат , добавлен 21.03.2010


Проблемы безопасности пищевых продуктов. Модификация, денатурализация продуктов питания. Нитраты в сырье для пищевых продуктов. Характеристика токсичных элементов в сырье и готовых продуктах. Требования к санитарному состоянию сырья и пищевых производств.

курсовая работа , добавлен 17.10.2014


Потребительские свойства пищевых функциональных продуктов. Маркетинговые исследования потребительских мотиваций и анализ сегмента рынка пищевых продуктов. Обоснование выбора ингредиентов для производства пюреобразных супов функционального назначения.

дипломная работа , добавлен 03.11.2015


Технико-технологические карты блюд. Схемы алгоритма производства продукции. Характеристика пищевых продуктов, их технологические свойства. Процессы и изменения, происходящие при обработке пищевых продуктов, расчет их пищевой и энергетической ценности.

контрольная работа , добавлен 02.11.2012


Классификация пищевых продуктов и добавок. Этапы контроля продуктов питания: отбор пробы, приготовление смеси, выделение целевого компонента, анализ. Методы анализа пищевых продуктов: титриметрические, оптические, электрохимические и хроматометрические.

курсовая работа , добавлен 21.12.2014


Влияние добавок на консистенцию молочных продуктов. Стабилизаторы, применяемые в их производстве. Технологические свойства пищевых добавок на основе лактатов и белковых препаратов. Соевые изоляты. Свойства и функции загустителей и гелеобразователей.

Пищевые продукты различны по химическому составу, перевариваемости, характеру воздействия на организм человека, что надо учитывать при построении лечебных диет и выборе оптимальных способов кулинарной обработки продуктов. Продукты питания характеризует их пищевая, биологическая и энергетическая ценность. Пищевая ценность - общее понятие, включающее энергоценность продукта, содержание в нем пищевых веществ и степень их усвоения организмом, органолентические достоинства, доброкачественность (безвредность). Более высока пищевая ценность продуктов, химический состав которых в большей степени соответствует принципам сбалансированного питания, а также продуктов - источников незаменимых пищевых веществ. Энергетическая ценность определяется количеством энергии, которую дают пищевые вещества продукта: белки, жиры, усвояемые углеводы, органические кислоты. Биологическая ценность отражает прежде всего качество белков в продукте, их аминокислотный состав, перевариваемость и усвояемость организмом. В более широком смысле в это понятие включают содержание в продукте других жизненно важных веществ (витамины, микроэлементы, незаменимые жирные кислоты).

Различные продукты отличаются по своей пищевой ценности, однако среди них нет вредных или исключительно полезных. Продукты полезны при соблюдении принципов сбалансированного питания, но могут оказать вред при нарушении указанных принципов. Это положение сохраняет свою силу в лечебном питании, хотя в зависимости от заболевания одни продукты в диетах на короткий или продолжительный срок ограничивают, исключаю или допускают после особой кулинарной обработки, а другие считают более предпочтительными.

Среди продуктов питания отсутствуют такие, которые удовлетворяют потребность человека во всех пищевых веществах. Например, молочные продукты бедны витамином C и кроветворными микроэлементами; фрукты и ягоды бедны белками и некоторыми витаминами группы B. Только широкий продуктовый набор обеспечивает организм всеми пищевыми веществами. Расстройства питания организма часто связаны с недостатком или избытком одних продуктов в ущерб другим. Учет этого особенно важен при составле¬нии меню лечебного питания. Можно сравнивать различные продукты по биологической ценности, кулинарным достоинствам и другим показателям, но не противопоставлять их. При сравнении надо принимать во внимание количество используемых в питании продуктов, национальные особенности питания и другие факторы. Например, в красном сладком перце в 5 раз больше витамина C, чем в белокочанной капусте, но последняя в повседневном питании является реальным источником витамина C. При многих заболеваниях не рекомендуется баранина, так как она содержит тугоплавкие жиры. Однако в тех республиках, где баранина является основным видом потребляемого с детства мяса, можно использовать нежирную молодую баранину и в лечебном питании.

Число потребляемых натуральных продуктов ограничено: в основном это свежие овощи, фрукты, ягоды, орехи, мед. Большинство продуктов употребляют после переработки: колбасные, кондитерские, хлебобулочные изделия, кисломолочные продукты, различные блюда и т. д. Целесообразно применение в лечебном питании комбинированных для лучшей сбалансированности пищевых веществ продуктов: новые виды круп, яичные и молочные макаронные изделия, сливочное масло и плавленный сыр с пастой «Океан» и др. Перспективно использование искусственных продуктов. Эти продукты получают на основе белков и других пищевых веществ природного происхождения, но их состав, структура, внешний вид и другие свойства образованы искусственным путем (искусственные крупо-макаронные изделия и мясопродукты, икра белковая зернистая и др.). В искусственных продуктах можно регулировать химический состав, что важно для создания специальных продуктов лечебного питания.

Многие пищевые продукты, в частности после соответствующей кулинарной обработки, обладают теми или иными лечебными (диетическими) свойствами применительно к отдельным заболеваниям. Однако это не дает основания называть их диетическими продуктами. Диетические продукты - специально разработанные продукты, предназначенные главным образом для больных людей. Эти продукты условно подразделяют на две группы. 1-я группа диетических продуктов используется при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, нарушении акта жевания и глотания, в послеоперационном периоде. Эти продукты должны обеспечить механически и химически щадящее питание, поэтому они имеют высокую степень измельчения, в них мало клетчатки, экстрактивных веществ, натрия хлорида (поваренной соли), нет специй. К таким продуктам относятся мука тонкого помола из круп; гомогенизированные (особо протертые) консервы из освобожденных от несъедобной части овощей, фруктов, мяса, рыбы; энпиты - сухие растворимые в воде концентраты высокой питательной ценности и др. 2-я группа диетических продуктов предназначена для заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ (атеросклероз, сахарный диабет, ожирение, недостаточность почек и др.). В этих продуктах ограничены некоторые пищевые вещества (жиры с насыщенными жирными кислотами, сахар, натрия хлорид, пурины и др.) и увеличено содержание витаминов, незаменимых жирных кислот, лецитина, минеральных солей и других нормализующих обменные процессы пищевых веществ. К таким диетическим продуктам относятся различные хлебобулочные изделия (булочки с лецитином и морской капустой, белково-пшеничный и бессолевой хлеб и др.); кондитерские изделия, фруктовые пюре, компоты, соки, варенье с ксилитом или сорбитом вместо сахара; безбелковые макаронные изделия; кисломолочные продукты и сливочное масло, обогащенные растительными маслами; колбасные изделия с белково-минеральным обогатителем и др. Особо следует выделить диетические продукты, предназначенные для больных с наследственными нарушениями обмена веществ. В таких продуктах исключены или резко ограничены непереносимые организмом пищевые вещества, например некоторые аминокислоты или лактоза.

Условность группировки диетических продуктов объясняется тем, что некоторые продукты используются при заболеваниях, включенных в обе группы: хлеб зерновой и докторский, кисломолочные продукты с включением растительных масел и др. Некоторые диетические продукты одновременно являются продуктами детского питания, например гомогенизированные консервы.

Качество продуктов - это совокупность свойств, обусловливающих пригодность данной продукции к удовлетворению определенных потребностей в соответствии с назначением ГОСТ.

Органолептические свойства продуктов - внешний вид, консистенция, цвет, запах, вкус - важные показатели их качества. Изменение органолептических качеств продукта указывает обычно и на ухудшение их биологической ценности (уменьшение содержания витаминов, незаменимых жирных кислот и др.) и возможное накопление вредных для организма, особенно больных людей, продуктов распада белка, разложения углеводов, окисления жиров. При плесневении продуктов возможно образование ядовитых веществ. Органолептическим изменениям скоропортящихся продуктов может сопутствовать размножение болезнетворных микробов.

При приеме продуктов в пищеблоки и диетические столовые, а также перед кулинарной обработкой хранившихся продуктов их качество проверяют по органолептическим показателям.

Классификация. С учетом общих характерных признаков и особенностей использования можно выделить следующие группы пищевых продуктов: 1) молоко и молочные продукты; 2) мясо и мясные продукты; 3) рыба, рыбные продукты и морепродукты; 4) яйца и яйцепродукты; 5) пищевые жиры; 6) крупы и макаронные изделия; 7) мука, хлеб и хлебобулочные изделия, отруби; 8) овощи, плоды (фрукты, ягоды, орехи) и грибы свежие и переработанные; 9) сахар и его заменители, мед, кондитерские изделия; 10) консервы и концентраты; 11) вкусовые продукты (чай. кофе, пряности, приправы, пищевые кислоты); 12) минеральные воды. Продукты всех групп делят на виды по происхождению или получению. Некоторые продукты делят на сорта и категории с учетом качества в соответствии с требованиями стандарта. Например: вид коровьего масла - сливочное несоленое, сорта высший и 1-й; говядина I и II категории - по упитанности; яйца свежие I и II категории - по массе и качеству.

Химический состав и энергоценность основных пищевых продуктов представлены в таблице "Химический состав и энергетическая ценность 100г съедобной части основных пищевых продуктов" , а данные о содержании в продуктах аминокислот (лизин, метионин, триптофан), линолевой кислоты, холестерина и клетчатки - соответственно в Таблицах , , и раздела "Основы питания здорового и больного человека".