Помощь студентам в учебе
Исследование процессов быстрого замораживания фасованных овощных полуфабрикатов
|
Введение 4
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 6
1.1 Свойства и теплофизические характеристики 6
1.2 Способы замораживания овощных полуфабрикатов 12
1.3 Хранение, отепление и размораживание овощных полуфабрикатов 26
2 РАЗРАБОТКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА 32
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 42
3.1 Объекты исследования и режимы замораживания 42
3.2 Подготовка приборов и средств измерения к работе 43
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ АНАЛИЗ 54
5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ 59
Заключение 67
Список литературы 68
Приложения 70
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 6
1.1 Свойства и теплофизические характеристики 6
1.2 Способы замораживания овощных полуфабрикатов 12
1.3 Хранение, отепление и размораживание овощных полуфабрикатов 26
2 РАЗРАБОТКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА 32
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 42
3.1 Объекты исследования и режимы замораживания 42
3.2 Подготовка приборов и средств измерения к работе 43
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ АНАЛИЗ 54
5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ 59
Заключение 67
Список литературы 68
Приложения 70
В настоящее время необходимым является создание продуманной и научно обоснованной концепции развития холодильной отрасли в нашей стране. Для этого требуется разработка долгосрочной научно-технической программы развития холодильной промышленности, объединение усилий ученых, производителей и потребителей холода, представителей власти. Для создания концепции развития необходимо решить вопросы, связанные с внедрением новейших технологий холодильной обработки и хранения пищевой продукции, разработка этого оборудования и его рационной эксплуатацией, применением холода на пищевых предприятиях и перерабатывающей промышленности, в различных видах транспорта, в сельском хозяйстве, в сфере торговли и в быту.
Природные и географические особенности Российской Федерации предполагают развитие всех отраслей пищевой промышленности. Сезонность производства продукции можно скомпенсировать, сохранив ее пищевую и биологическую ценность в течение длительного времени это возможно с помощью консервирования. Наиболее эффективным при обработке и хранении продуктов питания является холодильное консервирование. Охлаждение является распространенным и экономичным способом, который предотвращает порчу и сокращает потери, вызывая минимальные изменения первоначальных свойств продукции при сохранении ее пищевой ценности и потребительских свойств. Холодильная технология представляет собой отрасль науки, которая изучает рациональные и научно обоснованные способы использования холода в пищевой промышленности, решает задачи сохранения продуктов питания.
Технологические составляющие холодильного консервирования требуют знания научно обоснованных методов проведения процессов охлаждения, замораживания, размораживания, продолжительности обработки, температурно-влажностных режимов при транспортировке и хранения пищевых продуктов. Необходимы знания о применении дополнительных к холоду средств. Это использование регулируемых и модифицированных газовых сред, экологически безопасных и синтетических препаратов, влияющих на физиологические и технологические свойства пищевых продуктов, упаковочных материалов. Создание и совершенствование новых технологий холодильной обработки и хранения совместно с другими методами консервирования позволяет решить задачу сохранения качества пищевых продуктов.
Научно-технические разработки в области холодильной технологии должны учитывать структуру холодильного хозяйства нашей страны. Холодильное хозяйство включает в себя холодильники агропромышленного комплекса, рыбного хозяйства, государственного резерва, холодильный транспорт, а также холодильники торговых сетей и бытовые холодильники.
Совершенствование холодильной технологии консервирования возможно техническим перевооружением холодильных предприятий за счет применения со-временных высокоэффективных машин, аппаратов, приборов и сооружений.
В данной работе рассматриваются способы охлаждения, замораживания и хранения упакованной плодоовощной продукции. Рассматриваются теплофизические процессы происходящие в продукте при замораживании.
Быстрозамороженные плодоовощные продукты - это продукты, которые приготовлены из целых, нарезанных плодов и овощей с добавлением натуральных пищевых компонентов или без них, упакованные и замороженные ускоренным способом до достижения внутри продукта температуры - 18 0С и предназначенные для хранения и реализации при этой температуре [12].
Подвергая продукт замораживанию, стремятся, прежде всего, сохранить его питательные и вкусовые свойства, для этого необходимо достичь максимальной обратимости изменений, которые происходят под влиянием отрицательных температур. Решение этой задачи, является одной из важнейших в холодильной технологии и требует знаний тех процессов, которые происходят в продукте. Необходимо регулировать ход этих процессов в необходимом направлении и создавать такие условия протекания процесса замораживания и хранения, которые позволяют сделать действие отрицательных температур наиболее обратимым.
Целью выпускной квалификационной работы является подбор и исследование методов замораживания плодоовощной смеси, определение теплофизических характеристик в свежем и замороженном состоянии.
Поставлены следующие задачи: разработать и изготовить лабораторный стенд для проведения экспериментальных исследований процесса замораживания смеси, выбрать методику расчета теплофизических свойств, рассчитать продолжительность замораживания плодоовощной смеси.
Природные и географические особенности Российской Федерации предполагают развитие всех отраслей пищевой промышленности. Сезонность производства продукции можно скомпенсировать, сохранив ее пищевую и биологическую ценность в течение длительного времени это возможно с помощью консервирования. Наиболее эффективным при обработке и хранении продуктов питания является холодильное консервирование. Охлаждение является распространенным и экономичным способом, который предотвращает порчу и сокращает потери, вызывая минимальные изменения первоначальных свойств продукции при сохранении ее пищевой ценности и потребительских свойств. Холодильная технология представляет собой отрасль науки, которая изучает рациональные и научно обоснованные способы использования холода в пищевой промышленности, решает задачи сохранения продуктов питания.
Технологические составляющие холодильного консервирования требуют знания научно обоснованных методов проведения процессов охлаждения, замораживания, размораживания, продолжительности обработки, температурно-влажностных режимов при транспортировке и хранения пищевых продуктов. Необходимы знания о применении дополнительных к холоду средств. Это использование регулируемых и модифицированных газовых сред, экологически безопасных и синтетических препаратов, влияющих на физиологические и технологические свойства пищевых продуктов, упаковочных материалов. Создание и совершенствование новых технологий холодильной обработки и хранения совместно с другими методами консервирования позволяет решить задачу сохранения качества пищевых продуктов.
Научно-технические разработки в области холодильной технологии должны учитывать структуру холодильного хозяйства нашей страны. Холодильное хозяйство включает в себя холодильники агропромышленного комплекса, рыбного хозяйства, государственного резерва, холодильный транспорт, а также холодильники торговых сетей и бытовые холодильники.
Совершенствование холодильной технологии консервирования возможно техническим перевооружением холодильных предприятий за счет применения со-временных высокоэффективных машин, аппаратов, приборов и сооружений.
В данной работе рассматриваются способы охлаждения, замораживания и хранения упакованной плодоовощной продукции. Рассматриваются теплофизические процессы происходящие в продукте при замораживании.
Быстрозамороженные плодоовощные продукты - это продукты, которые приготовлены из целых, нарезанных плодов и овощей с добавлением натуральных пищевых компонентов или без них, упакованные и замороженные ускоренным способом до достижения внутри продукта температуры - 18 0С и предназначенные для хранения и реализации при этой температуре [12].
Подвергая продукт замораживанию, стремятся, прежде всего, сохранить его питательные и вкусовые свойства, для этого необходимо достичь максимальной обратимости изменений, которые происходят под влиянием отрицательных температур. Решение этой задачи, является одной из важнейших в холодильной технологии и требует знаний тех процессов, которые происходят в продукте. Необходимо регулировать ход этих процессов в необходимом направлении и создавать такие условия протекания процесса замораживания и хранения, которые позволяют сделать действие отрицательных температур наиболее обратимым.
Целью выпускной квалификационной работы является подбор и исследование методов замораживания плодоовощной смеси, определение теплофизических характеристик в свежем и замороженном состоянии.
Поставлены следующие задачи: разработать и изготовить лабораторный стенд для проведения экспериментальных исследований процесса замораживания смеси, выбрать методику расчета теплофизических свойств, рассчитать продолжительность замораживания плодоовощной смеси.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был проведен обзор литературы по теме исследования, в котором рассматривались свойства плодов и овощей, их теплофизические характеристики, закономерности их изменения в ходе замораживания. Был проведен анализ существующих методов замораживания плодоовощной продукции. Изучены процессы хранения, отепления и размораживания овощных полуфабрикатов.
Подобраны методы замораживания для экспериментальных исследований с учетом того, что продукт сначала упаковывается в термоусадочную пленку, после этого подвергается замораживанию.
Согласно выбранным методам замораживания был изготовлен лабораторный стенд, состоящий из двух туннелей для замораживания в потоке воздуха и для контактного замораживания на металлической плите. Туннели устанавливали в морозильный ларь, для определения и фиксирования температуры в ходе замораживания использовали термопары, измерительный комплекс, компьютер.
В качестве объекта исследования использовали плодоовощную смесь «Гарнир с тыквой», упакованную в термоусадочный пакет, доза продукта 400 г. Замораживание проводили в двух температурных режимах: -40 и -30 °С. Использовали 4 метода: замораживание в потоке восходящего воздуха, замораживание на металлической плите, замораживание между двух металлических плит, комбинированное замораживание.
Описана подготовка приборов и средств измерения к работе, алгоритм об-работки полученных результатов.
Был проведен теоретический расчет продолжительности замораживания, которая составила 113 минут.
Для каждого компонента смеси были рассчитаны изменения теплофизических свойств в процессе замораживания, также были определены средние тепло-физические характеристики для всей смеси с учетом рецептуры.
По полученным данным были построены графики изменения температуры в ходе замораживания в центре пакета с продуктом и на поверхности пакета. Были сделаны соответствующие выводы: целесообразно использовать комбинированный метод, сочетающий конвекционное подмораживание в потоке восходящего воздуха и контактное домораживание на металлической плите. Конвекционное замораживание не обеспечивает быстроту процесса, замораживание на плите и между двух плит приводит к примерзанию пакета к поверхности и его повреждению при отделении. Комбинированный метод позволяет избежать примерзания, обеспечивает небольшую продолжительность процесса.
Подобраны методы замораживания для экспериментальных исследований с учетом того, что продукт сначала упаковывается в термоусадочную пленку, после этого подвергается замораживанию.
Согласно выбранным методам замораживания был изготовлен лабораторный стенд, состоящий из двух туннелей для замораживания в потоке воздуха и для контактного замораживания на металлической плите. Туннели устанавливали в морозильный ларь, для определения и фиксирования температуры в ходе замораживания использовали термопары, измерительный комплекс, компьютер.
В качестве объекта исследования использовали плодоовощную смесь «Гарнир с тыквой», упакованную в термоусадочный пакет, доза продукта 400 г. Замораживание проводили в двух температурных режимах: -40 и -30 °С. Использовали 4 метода: замораживание в потоке восходящего воздуха, замораживание на металлической плите, замораживание между двух металлических плит, комбинированное замораживание.
Описана подготовка приборов и средств измерения к работе, алгоритм об-работки полученных результатов.
Был проведен теоретический расчет продолжительности замораживания, которая составила 113 минут.
Для каждого компонента смеси были рассчитаны изменения теплофизических свойств в процессе замораживания, также были определены средние тепло-физические характеристики для всей смеси с учетом рецептуры.
По полученным данным были построены графики изменения температуры в ходе замораживания в центре пакета с продуктом и на поверхности пакета. Были сделаны соответствующие выводы: целесообразно использовать комбинированный метод, сочетающий конвекционное подмораживание в потоке восходящего воздуха и контактное домораживание на металлической плите. Конвекционное замораживание не обеспечивает быстроту процесса, замораживание на плите и между двух плит приводит к примерзанию пакета к поверхности и его повреждению при отделении. Комбинированный метод позволяет избежать примерзания, обеспечивает небольшую продолжительность процесса.