Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) конспекты лекций материалы для практических занятий
Скачать 2.06 Mb.
|
| Раздел 1.2 Физические, физико-химические и структурно-механические свойства мяса и мясопродуктов (1 ч). Лекция 2. Лекция-информация Тема 1.2.1. Физические свойства. Тема 1.2.2.Теплофизические свойства. Тема 1.2.3. Функционально-технологические свойства. Тема 1.2.4.Структурно-механические свойства. В технологических процессах продукты подвергаются внешним воздействиям, интенсивность которых зависит от сопротивляемости сырья, т. е. его физических характеристик. Величины сопротивляемости особенно важны при проведении процессов с использованием высококонцентрированных источников энергии (инфракрасный и высокочастотный нагревы, высокоскоростная механическая обработка, ультразвук, обработка давлением и др.). Характеристика продукта складывается из комплекса физических свойств. Отдельные свойства, например электропроводность, не отражают поведения материала даже в простейшем процессе электроконтактного нагрева. Поэтому для эффективного решения технологических задач необходимо знание динамики изменения структурно-механических, биохимических и других свойств продукта. Всестороннее изучение свойств сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, т. е. одновременное исследование структурно-механических, физико-химических, электрофизических, биохимических, микробиологических, гистологических и других характеристик, необходимо при обязательной оценке пищевой ценности. Только путем сопоставления и совместного рассмотрения полученных данных можно получить ответ на вопрос о возможности применения на практике новых способов обработки животного сырья, имеющего столь сложный состав и пищевое назначение. Комплексное исследование свойств мясопродуктов необходимо при обосновании новых физических способов обработки, позволяющих интенсифицировать, а в некоторых случаях и механизировать пассивные технологические процессы. Особо важное значение приобретает изучение взаимосвязи и взаимовлияния, казалось бы, различных на первый взгляд характеристик. Так, нежность мяса принято характеризовать совокупностью механических свойств. Использование комплекса физических методов позволяет по- новому решать ряд технологических проблем на более высокой ступени организации и интенсификации процессов, получить новые высококачественные продукты. Физические свойства мясопродуктов лежат в основе разработки моделей взаимодействия энергетического поля с продуктом, создания безотходных технологий, высокопроизводительного оборудования, гибких автоматизированных производств, а также систем автоматического проектирования (САПР). Значительные различия численных значений физических величин обусловлены чрезвычайной сложностью строения и состава мяса, а также их нестабильностью вследствие биологического происхождения (порода, пол, возраст животного, степень автолиза, введение в мясопродукт различных ингредиентов при последующей обработке и т.д.). Эти различия достаточно велики. Они проявляются в ходе технологического процесса, когда продукт также претерпевает большие изменения. Так, пластические свойства мясного фарша в процессе термической обработки в результате коагуляционно-денатурационных изменений становятся упругими, в процессе посола резко увеличивается электропроводность и т. д. Тема 1.2.1 Физические свойства Мясо и мясопродукты в связи со сложностью микроструктуры имеют большую оптическую плотность. Поглощение и рассеивание излучения определяются в основном четырьмя процессами: резонансным поглощением излучения молекулами сухого вещества, а также молекулами структурной и связанной влаги; рассеиванием излучения, обусловленным флуктуациями плотности вещества, а также рассеиванием излучения на молекулах белков, полисахаридов, ионах, на взвешенных коллоидных частицах, клетках, частицах пигментов на оптических неоднородностях – капиллярах и порах. При исследовании диффузно отражательных образцов в качестве эталонов используют диффузно отражательные поверхности с известным спектральным коэффициентом отражения, например свеженапыленный оксид магния (полный коэффициент отражения 0,97…0,98). Оптические свойства мяса играют весьма важную роль в оценке цветности. Объективно измерение цвета мяса служит для оценки его пригодности как сырья для переработки; качества готового продукта; правильности хода технологических процессов; дополнения или контроля правильности органолептических оценок. В технологических исследованиях объективное измерение цвета чаще всего применяют в качестве второй по важности (после измерения активной кислотности) качественной проверки испытуемого образца. В исследованиях процессов, связанных с сохранением окраски (например, посол мяса), оно выдвигается на первое место. Мясо имеет специфический цвет благодаря пигменту миоглобину. Все нормальные мышцы содержат миоглобин, но в разном количестве. Большая реактивность миоглобина проявляется в посмертный период, вследствие чего он может давать производные различного цвета. Кроме миоглобина и его производных на цвет мяса влияет ряд других факторов, таких, как системы ахроматические и слабо поглощающие светлые лучи (внутритканевый жир, соединительная ткань); кислотность, изменяющаяся в период посмертного окоченения; поверхностная дегидратация и т. п. Для определения цвета продуктов в отраженном монохроматическом свете используют универсальный монохроматор УМ-2 и спектрофотометры. Измерение коэффициентов отражения при длинах волн 627, 635 и 650 нм дает возможность установить образование метмиоглобина. По отражению поверхности образца можно определить интенсивность окраски различных видов мяса, а также некоторых колбасных и других продуктов. Неоднородность в строении мышечных волокон мяса ведет к различному поглощению звука отдельными элементами, т. е. наблюдается анизотропия затухания звука. Основными характеристиками акустического поля являются частота колебаний, скорость звука, амплитуда, волновое и удельное акустическое сопротивление среды, звуковое давление, интенсивность звука. Тема 1.2.2 Теплофизические свойства Аналитическая теория теплопроводности представляет собой теорию распространения теплоты в различных неравномерно нагретых телах, которые рассматриваются как сплошные среды, непрерывно заполняющие пространство, без учета молекулярного строения и молекулярных свойств вещества. В соответствии с этим тела характеризуются так называемыми макросвойствами. К ним относятся коэффициенты теплопроводности и температуропроводности, удельная теплоемкость, объемная масса, вязкость вещества, коэффициенты диффузии и т.д. Теплофизические свойства различных тел зависят от их химического состава, микроструктуры, пористости, влажности, предварительной термообработки, температуры и т. д. Зависимость тепловых свойств веществ от большого количества взаимно связанных факторов делает эксперимент практически единственным источником получения данных для определения этих свойств. Одновременно с этим эксперимент является источником дополнительной информации о поведении веществ, что позволяет углубить существующие физические представления о механизмах переноса теплоты, поскольку они относятся обычно не к реальным телам, а к их идеализированным моделям. Модельные представления о веществе дают возможность построить соответствующие расчетные методы для определения некоторых тепловых свойств. Методы исследования тепловых свойств при установившихся и неустановившихся тепловых режимах позволяют на основании одного опыта найти какой-либо один тепловой параметр. Если необходимо иметь данные по ряду физических свойств, то такой комплекс физических параметров может быть получен путем комбинации двух или нескольких приборов. Это связано с использованием нескольких образцов из исследуемого материала и трудностями сохранения идентичности свойств при их изготовлении, с увеличением погрешностей, а также затрат времени на проведение измерений. Поэтому в настоящее время стараются одновременно получить данные нескольких тепловых свойств из одного опыта, на одной установке и одном образце. Такие методы получили название комплексные, дающие наиболее полное представление о тепловых свойствах и поведении исследуемого вещества, кроме того, они позволяют сократить время на проведение экспериментов. Они могут базироваться на теориях начальной и основной стадий процессов нестационарной теплопроводности, на их совокупности, а также на процессах теплопроводности, протекающих в условиях установившихся тепловых режимов. Тема 1.2.3 Функционально-технологические свойства Мясное сырье многокомпонентно, вариабельно по составу и свойствам, что значительно сказывается на качестве готовой продукции. В связи с этим особенно важное значение приобретает информация о функционально-технологических свойствах различных видов основного сырья и его компонентах, влиянии вспомогательных материалов и внешних факторов на характер их изменения. Под функционально-технологическими свойствами (ФТС) мясного сырья понимают совокупность показателей, характеризующих уровни эмульгирующей, водосвязывающей, жиро-, водопоглощающей и гелеобразующей способностей, структурно-механические свойства (липкость, вязкость, пластичность и т. д.), сенсорные характеристики (цвет, вкус, запах), величину выхода и потерь при термообработке различных видов сырья и мясных систем. Перечисленные показатели имеют приоритетное значение при определении степени приемлемости мяса для производства пищевых продуктов. Под функциональными свойствами изолированных белков принято понимать широкий комплекс физико-химических характеристик, определяющих их поведение при переработке и хранении, обеспечивающих желаемую структуру, технологические и потребительские свойства готовых продуктов. При технологической обработке мясного сырья со свойствами белков связаны следующие взаимодействия: белок – белок (гелеобразование); белок – вода (набухание, водосвязывающая и жироудерживающая способности), а также поверхностно-активные свойства – образование и стабилизация пен и эмульсий. Мясной фарш – сложная гетерогенная система, функциональные свойства которой зависят от соотношения тканей, содержания в них специфических белков, жиров, воды и морфологических компонентов. В составе мяса мышечная ткань оказывает значительное влияние на ФТС, так как состоит из комплекса белков, имеющих структурные отличия. При получении мясопродуктов от функциональных свойств мышечных белков зависит эффективность образования мясных эмульсий. Количественное содержание белка в системе, его качественный состав, условия среды предопределяют степень стабильности получаемых мясных систем, влияют на уровень водосвязывающей, жиропоглощающей и эмульгирующей способности, структурно-механические и органолептические характеристики. Количественное содержание наиболее важного функционального белка – миозина в мышечной ткани составляет 54…60 %. Его молекулы имеют выраженную ферментативную активность, легко взаимодействуют между собой и актином, обладают высокой водосвязывающей, гелеобразующей и эмульгирующей способностями. На характер взаимодействия в системе белок-вода оказывают влияние такие факторы, как растворимость белковых систем, концентрация, вид, состав белка, степень нарушения нативной конформации, глубина денатурационных превращений, pH системы, наличие и концентрация солей в системе. Знание и направленное использование особенностей связывания влаги различным белоксодержащим сырьем позволяют прогнозировать и регулировать выход, уровень потерь влаги при термообработке и органолептические характеристики продукта. В реальных многокомпонентных мясных системах поведение белка как основного стабилизирующего компонента рецептуры рассматривают во взаимосвязи как с другими компонентами (жир, вода, минеральные вещества, морфологические элементы), так и с изменяющимися в процессе технологической обработки сырья условиями среды. При изготовлении вареных колбас, сосисок, сарделек, мясных хлебов для направленного регулирования ФТС мясных фаршевых систем кроме поваренной соли используют пищевые фосфаты – смеси различных солей фосфорной кислоты в количестве 0,3…0,4 % к массе фарша. Фосфаты действуют как синергисты поваренной соли, вызывая изменение величины pH среды, повышая ионную силу растворов и связывая ионы кальция в системе актомиозинового комплекса, обеспечивают интенсивное набухание мышечных белков, увеличивают уровень водосвязывающей, влагоудерживающей и эмульгирующей способностей. Особенно эффективно использование фосфатов при переработке размороженного и тощего мяса, сырья с нарушениями нормального хода автолиза. В последние годы в связи с увеличением объемов мясного сырья с нарушениями нормального хода автолиза возникла необходимость расширения диапазона pH фосфатных препаратов, используемых в отечественной промышленности, с 6,9 до 9,0. Экспериментально установлено, что вареные колбасы имеют в среднем приемлемое качество и удовлетворительную органолептическую оценку при устойчивости фаршевой эмульсии не ниже 85 %, влагоудерживающей способности – приблизительно 85 % общего содержания влаги в фарше, или около 90…92 % связанной влаги в сыром фарше, и жироудерживающей способности – на уровне 95 % содержания жира в фарше. Тема 1.2.4 Структурно-механические свойства Структурно-механические (реологические) свойства характеризуют поведение мяса и мясопродуктов в условиях напряженного состояния, основными показателями которого при приложении силы являются напряжение, величина и скорость деформации. В зависимости от характера приложения усилий свойства делятся на сдвиговые (касательные напряжения), компрессионные (нормальные напряжения растяжения – сжатия) и поверхностные на границе раздела с другим маюрпалом (нормальные и касательные). В реальных условиях имеет место сочеыние всех свойств, в то же время в зависимости от направленности процесса превалирует одно из них. К основным компрессионным (объемным) свойствам относятся модуль упругости Е (Па), равновесный модуль ER (Па), период релаксации деформации при постоянном напряжении та (с), относительная деформация г. Эти параметры необходимы для расчета процессов шприцевания, формования, дозирования и течения по трубопроводам пластично-вязких продуктов. Обьемные свойства можно также использовать для оценки качества пластично-вязких (фарши) и упругоэластичных (колбасные изделия) продуктов. Особое место среди структурно-механических характеристик занимают поверхностные свойства (адгезия, коэффициент внешнего трения и др.). Они характеризуют усилие при взаимодействии между поверхностями контакта при нормальном отрыве или сдвиге. Для пищевых материалов различают три основных вида отрыва: адгезионный, когезионный и адгезионно-когезионный, или так называемый смешанный отрыв. Поверхностные характеристики необходимы для выбора и разработки новых видов контактирующих материалов с продуктом для оборудования, тары, трубопроводов и т.д., поверхности которых должны обладать малой адгезией и минимальным сопротивлением при движении продукта. Кроме того, величины поверхностных свойств частично могут характеризовать консистенцию продукта. Структурно-механические свойства отражают внутреннее строение (структуру) и состав вещества. Наиболее полно они характеризуют структуру, которая может быть коагуляционной и конденсационно-кристаллизационной. Для мясопродуктов наиболее распространен коагуляционный тип структуры, которая является следствием взаимодействия между частицами вещества на основе сил Ван-дер-Ваальса через дисперсионную среду. Структурам такого типа присуща тиксотропия, т. е. способность восстанавливать свои свойства после снятия напряжения или даже после Очевидно, что структурно-механические свойства коагуляционных систем значительно зависят от содержания воды, размеров частиц и прослоек, их физико-химических свойств. Для технологии особенно важна зависимость структурно-механических свойств от изменения размеров частиц, например при измельчении мяса в процессе приготовления колбасного фарша, и других факторов. С помощью приборов и оценки структурно-механических свойств мясных фаршей можно контролировать любую технологическую стадию и управлять качеством продукции. |
Похожие:
 | Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа дисциплины... Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания» разработан для студентов 3 курса... | | Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) 5 конспекты лекций 33... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... |
 | Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) 6 конспект лекций 20... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | | Учебной дисциплины 3 менеджмент 3 конспекты лекций 25 материалы практических... Рабочая программа составлена на основании типовой программы гос впо и авторских разработок |
| Учебной дисциплины 3 гражданское право 3 конспекты лекций 11 материалы... Рабочая программа составлена на основании типовой программы гос впо и авторских разработок | | Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Учебно-методический комплекс дисциплины «Компьютерная графика» разработан для студентов 3 курса по специальности 240902. 65 «Пищевая... |
| Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Учебно-методический комплекс дисциплины «Физика» разработан для студентов 1,2 курса по специальности 240902. 65 «Пищевая биотехнология»... | | Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Учебно-методический комплекс дисциплины «Анатомия и биоресурсы пищевого сырья» разработан для студентов 4 курса по специальности... |
| Учебно-методического комплекса дисциплины Рабочая учебная программа... Приложение №1 «Тематический план лекций»; Тематический план практических занятий | | Учебно-методического комплекса дисциплины Рабочая учебная программа... Приложение №1 «Тематический план лекций»; Тематический план практических занятий |
| Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Учебно-методический комплекс дисциплины «Биотехнология комбинированных пищевых продуктов на основе молочного и микробиологического... | | Учебно-методического комплекса дисциплины • Рабочая учебная программа... Программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо по направлению подготовки стоматология |
| Учебно-методического комплекса дисциплины I. Рабочая учебная программа... Целью изучения дисциплины является овладение студентами знаний о различных формах делового общения, позволяющих достигать конструктивного... | | Рабочая учебная программа дисциплины Конспекты лекций Материалы практических занятий «Политология». Курс опирается на знания, полученные студентами в процессе изучения таких дисциплин как «Теория политики», «Сравнительная... |
| Рабочая программа учебной дисциплины 5 Конспекты лекций 12 Материалы... Специальность —240802. 65 Основные процессы химических производств и химическая кибернетика | | Учебно-методического комплекса дисциплины Титульный лист умкд рабочая... Цельдисциплины –дать будущим специалистам здравоохранения оптимальный объем правовых знаний, позволяющий аргументировано принимать... |
