Водозв’язуюча здатність та структурно-механічні властивості м’ясопродуктів

Практичне заняття 2

Тема 2: Водозв’язуюча здатність та структурно-механічні властивості м’ясопродуктів.

Завдання 1. Вивчення структурно-механічних властивостей мясоПродуктів

Структурно-механічні, або Реологічні, властивості харчових продуктів характеризують їх опірність впливу зовнішньої енергії, обумовлену будовою і структурою продукту, а також якість харчових продуктів і враховуються при виборі умов їх перевезення і зберігання.

Реологічні властивості багатьох продуктів (м’ясних, рибних й ін.) досліджуються у зв’язку з розробкою нових процесів обробки і створення нових видів продуктів.

Реологія — наука про деформації і течії різних тіл — дає можливість зрозуміти багато явищ, що відбуваються при виробництві, транспортуванні і зберіганні продуктів.

Реологічні властивості характеризують поведінку продуктів в умовах напруженого стану, основними показниками якого є напруга, величина і швидкість деформації.

Напруга в —це величина внутрішньої сили (Р), яка чисельно дорівнює дії зовнішніх сил (навантаженню), що виявляються при деформації, і віднесена до одиниці площіперетину тіла.

Якщо зовнішні сили, прикладені до тіла, будуть настільки великі, що частки, які переміщуються в процесі деформації тіла втратять взаємний зв’язок, настає руйнування тіла.

Деформація — це процес, при якому під дією зовнішніх сил змінюється відстань між точками тіла, який може супровод Використовується цей показник при визначенні пружності м’ясних, рибних виробів, клейковини борошняних виробів й ін.

Пластичність — здатність продукту до незворотних деформацій, тобто — це здатність текти при напрузі вище критичної, виявляючи залишкові деформації, що розвиваються в часі. В реології при зсувних деформаціях використовують поняття „гранична напруга зсуву», що позначається 60. При напрузі нижче критичної тіло поводиться, як пружне. Цей показник характеризує якість фаршу, тіста та ін.

Міцність — здатність продукту пручатися механічному руйнуванню. Це показник, зворотний крихкості, визначається при оцінці якості плодів, овочів, цукру-рафінаду та ін.

В залежності від характеру надання зусиль властивості діляться на зсувні, компресійні і поверхневі на межі поділу з іншим матеріалом:

Зсувні властивості, що визначають поводження об’єму продукту при впливі на нього зсувних, дотичних напружень. Зсувні реологічні властивості — максимальна напруга зсуву, в’язкість ефективна і пластична, період релаксації — найбільш повно відображають внутрішню сутність об’єкта, тому їх прийнято вважати основними. За допомогою них розраховують течію продуктів в трубах, робочих органах машин і апаратів, визначають необхідні зусилля для переміщення продукту;

Компресійні властивості, що характеризують поводження об’єму продукту при впливові на нього нормальних напруг у замкнутій формі між пластинами або при якому-небу дь-іншому одноосьовому розтягнені—стиску зразка продукту. До основних компресійних властивостей відносяться модуль пружності, рівноважний модуль, період релаксації деформації при постійній напрузі, відносній деформації. Ці параметри необхідні для розрахунку процесів шприцювання, формування, дозування і течії по трубопроводах пластично-в’язких продуктів. Ці властивості також можна використовувати для оцінки якості пластично-в’язких (фаршу) і пружноеластичних (ковбасних виробів) продуктів;

Поверхневі властивості, що характеризують поводжен­ня поверхні продукту на межі поділу з іншим, твердим ма­теріалом при впливові нормальних (адгезія або липкість) і дотичних (зовнішнє тертя) напруг. Поверхневі властивості (адгезія, коефіцієнт зовнішнього тертя і ін.) характеризують зусилля при взаємодії між поверхнями контакту при нормальному відриві або зсуві.

Адгезія (ра) — злипання різнорідних твердих або рідких тіл, що стикаються своїми поверхнями. Це явище поширено в природі й використовується в техніці. Розрізняють два види адгезії: специфічна (власно адгезія) й механічна. Перша є результатом сил зчеплення між поверхнями матеріалу. Друга виникає при проникненні адгезива в пори матеріалу, що склеюється, і утриманні його внаслідок механічного заклинювання. Формально адгезію (липкість) визначають по рівнянню як питому силу нормального відриву пластини від продукту:

Відрив може бути трьох видів: адгезійний — по межі контакту, когезійний — по шару продукту й адгезійно-когезіний, тобто змішаний. При будь-якому виді відриву питому силу часто називають липкістю або тиском прилипання.

Липкість — здатність продукту проявляти більш або менш значні сили взаємодії з іншим продуктом або з поверхнею тари, в якій знаходиться продукт. Липкістю в значній мірі володіють: варена ковбаса, борошняне тісто, овочеві і м’ясні кот­летні маси, сир, вершкове масло й ін. При розрізанні вони прилипають до леза ножа, кришаться або ламаються, при розжовуванні липнуть до зубів і піднебіння. Липкість продуктів визначають з метою керування цією властивістю у процесі вироб­ництва і зберігання товарів. Зайва липкість продуктів може порушувати роботу машин, апаратів у зв’язку з можливим прилипанням продуктів до робочих органів і поверхонь машин. Недостатня липкість може вплинути на технологічні процеси перемішування, штампування, формування виробів.

Прилипання обумовлюється зв’язками молекулярного характеру, що виникають між продуктом і твердою поверхнею. Кількість цих зв’язків залежить від площини дійсного молекулярного контакту, що, у свою чергу, визначається в’язкістю (пластичністю) продукту, товщиною його шару, тривалістю контактування, тиском притиснення, ступенем жорсткості твердої поверхні й ін.

До основних реологічних властивостей продуктів відно­сяться пружність, пластичність, в’язкість і щільність. У одного і того ж матеріалу в залежності від його стану та умов навантаження проявляються різні властивості. Наприклад, макаронне тісто при миттєвому впливі навантаження веде себе як пружне тіло, при інших умовах навантаження більше проявляють­ся в’язкі і пластичні властивості. Звісно багато випадків, коли в процесі технологічної обробки один і той же продукт переходить із одного реологічного стану в інший, часто протилежний за властивостями першому.

В’язкість — властивість рідини надавати опір пе­реміщенню однієї її частини відносно другої під впливом дії зовнішньої сили. Вона реалізується в істинно-в’язких (нью-тонівських) рідинах при будь-яких як завгодно малих напругах зрушення і описується рівнянням Ньютона. В’язкість виявляється в тому, що при будь-якій малій постійній напрузі деформація тіла безупинно зростає з перебігом часу (при цьому критичне напруження руйнування дорівнює нулеві). При підвищенні температури в’язкість зменшується. Визначають в’язкість рідких продуктів, рослинних олій, спиртів, напоїв, соків, меду й ін. Зворотна величина в’язкості — Плинність — виражається в одиницях Па’*с-1. В’язкість залежить від температури, тиску, вологості або жирності, концентрації, ступеню дисперсності і т. ін.

Щільність — маса речовини, що міститься в одиниці об’єму.

Величина щільності продукту обумовлюється концентрацією сухих речовин у ньому. Так, щільність несолоної яловичини 1-го сорту складає 1048 кг/м3, а яловичини солоної без води — 1054 кг/м3. Підвищення щільності яловичини солоної пояснюється ущільненням тканин при засолі в результаті виділення частини клітинного соку. Щільність жирів обчислюють при визначених температурах: рослинних олій — при 10,15 і 20°С, тваринних жирів — при 50 і 100°С.

Для деяких харчових продуктів визначають відносну Щільність — це відношення щільності досліджуваного продукту до щільності води при температурі 40С і нормальному атмосферному тиску або відношення маси продукту до маси води, взятих в однакових об’ємах, при одній і тій же температурі (при 20 або 15°С).

Щільність характеризує якість харчових продуктів. За її величиною можна судити про кількість спирту в горілці, саха­рози в розчині цукру, солі в розсолі; можна встановити склад продукту, його будову, уникаючи при цьому складних аналізів. Наприклад, чим вище щільність картоплі, тим більше утримується в ній крохмалю; яблука з більш високою щільністю містять у тканинах менше повітря; чим вище щільність зрілих томатів, тим більше вихід томатного пюре.

Для ряду харчових продуктів (зерна, крупи, овочів, плодів і ін.) важливим показником є Насипна (об’ємна) Щільність. Під цим показником розуміється маса продукту в одиниці об’єму при вільному з пустотами вкладанні. Напри­клад, насипна щільність картоплі 640, капусти — 430 кг/м3 і т. ін. Показник насипної щільності продуктів використовується для розрахунку швидкості повітря при примусовому вентилю­ванні насипу овочів, зерна, а також для визначення необхідної кількості тари, ємності овоче — і зерносховищ для розміщення на зберігання визначеної маси продукції, потрібної кількості транспортних засобів.

Шпаруватість — показник, зворотний насипній щільності. Він вказує на щільність при завантаженні навалом плодів, овочів, картоплі та ін. Так, шпаруватість картоплі, цибулі, буряку, баклажанів, моркви — 0,45, міжбульбові проміжки складають 40 % до об’єму насипу картоплі. При більшій шпаруватості овочі легше забезпечити повітрям і провентилювати.

Питомий об’єм (м3/кг) — об’єм 1 кг продукту в кубічних метрах — показник, зворотний щільності, служить для визна­чення якості продуктів. Наприклад, величина питомого об’єму хліба характеризує його пористість і т. ін.

Релаксація — властивість матеріалу, що характеризує швидкість (час) переходу пружних деформацій в пластичні при постійному навантаженні. Вона є результатом універсального теплового руху молекул тіла. Визначеною величиною релак­сації характеризуються тільки продукти твердо-рідкої структури (м’язова тканина, м’ясний фарш, сир і ін.). Ця властивість продуктів має велике значення при транспортуванні плодів, овочів, хлібних і кондитерських виробів та інших продуктів.

Кожне тіло має свій період релаксації, що визначається як відношення в’язкості тіла до його модуля пружності на зрушення.

Стан тіла, що піддається впливові якої-небудь сили, визначається співвідношенням часу дії напруги, викликаної цією силою, до періоду релаксації. Якщо час впливу деформуючої сили значно менше періоду релаксації, то за цей час не встигає розвинутися залишкова деформація, і тіло поводиться, як тверде пружне. Чим більше період релаксації тіла, тим у більшій мірі виявляються його пружні і високоеластичні властивості. Для твердих тіл період релаксації досить значний. Для звичайних легкотекучих рідин період релаксації дуже малий. Наприклад, для води він дорівнює 10 с.

Релаксаційні властивості відіграють важливу роль при механічній обробці продуктів щодо впливу на утворення форми, розвиток необхідного об’єму і структури.

Повзучість — властивість матеріалу безперервно деформуватися під дією постійного навантаження. Це явище спостерігається у металах при високих температурах, у матеріалах органічного походження при нормальних температурах. У харчових матеріалах повзучість проявляється дуже швидко, з чим приходиться рахуватися при їх обробці.

Тиксотропія — здатність деяких дисперсних систем мимовільно відновлювати структуру, зруйновану механічним впливом. Вона властива дисперсним системам і виявлена в ба­гатьох напівфабрикатах і продуктах харчової промисловості.

Таким чином, структурно-механічні властивості потрібні для визначення і контролю з точки зору якості продукту структурно-механічних характеристик; розробки технологій, які забезпечують отримання дисперсних систем із заздалегідь заданими властивостями; розробки науково обгрунтованих методів розрахунку машин і апаратів з урахуванням особливостей продукту, який обробляється; створення автоматизованих систем контролю і управління технологічними процесами.

У ковбасному виробництві, яке займає провідне місце в виробництві м’ясопродуктів, за допомогою структурно-механічних властивостей і приладів можна контролювати технологічні параметри сировини і фаршу, якість продукції на будь-якій стадії технологічного процесу фаршевиготовлення (від дозрівання м’яса до набивки фаршу в оболонку або форму), а також консистенцію готових виробів.

Для правильного ведення технологічних процесів, їх механізації і автоматизації необхідне глибоке знання структур-но-мехаиічних властивостей сировини, проміжних продуктів і готових виробів. Від цих властивостей в значній мірі залежить протікання різноманітних процесів — теплових, механічних, дифузійних. Вони часто визначають поводження продуктів у найрізноманітніших технологічних процесах і енергетичних полях, характеризують агрегативний стан, дисперсність, будову, структуру і вид взаємодій усередині продукту. Цимивластивостями обумовлюються також смакові якості і засвою­ваність їжі.

Таким чином, основна мета вивчення структурно-механічних властивостей продуктів харчування — розробка методів їх регулювання в напряму найбільш раціонального використання у виробництві. В залежності від результатів вимірів можна пред’являти визначені вимоги до технологічних властивостей сировини, методів її переробки та зберігання, якості готових продуктів

Питання для самоконтролю

Що таке реологія? Які поняття включає реологія? Які структурно-механічні властивості характерні для мясних продуктів? Дайте визначення реологічних понять.

Tagged with: , , , ,
Posted in Науково-практичні основи технологіі м’яса і м’ясних продуктів
Перелік предметів:
  1. Інформаційні технологіі в галузі
  2. Інформаційні технологіі в системах якості стандартизаціісертифікаціі
  3. Історія української культури
  4. Бухоблік у ресторанному господарстві
  5. Діловодство
  6. Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами
  7. Науково-практичні основи технологіі молока і молочних продуктів
  8. Науково-практичні основи технологіі м’яса і м’ясних продуктів
  9. Організація обслуговування у підприємствах ресторанного господарства
  10. Основи наукових досліджень та технічноі творчості
  11. Основи охорони праці
  12. Основи підприємницькоі діяльності та агробізнесу
  13. Політологія
  14. Технологічне обладнання для молочноі промисловості
  15. Технологічне обладнання для м’ясноі промисловості
  16. Технологічний семінар
  17. Технологія зберігання консервування та переробки молока
  18. Технологія зберігання консервування та переробки м’яса
  19. Технологія продукціі підприємств ресторанного господарства
  20. Технохімічний контроль
  21. Технохімічний контроль
  22. Управління якістю продукціі ресторанного господарства
  23. Вища математика 3к.1с
  24. Вступ до фаху 4к.2с.
  25. Загальні технології харчових виробництв
  26. Загальна технологія харчових виробництв 4к.2с.
  27. Мікробіологія молока і молочних продуктів 3к.1с
  28. Математичні моделі в розрахунках на еом
  29. Методи контролю харчових виробництв
  30. Основи фізіології та гігієни харчування 3к.1с
  31. Отримання доброякісного молока 3к.1с
  32. Прикладна механіка
  33. Прикладна механіка 4к.2с.
  34. Теоретичні основи технології харчових виробництв
  35. Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса
  36. Фізика
  37. Харчові та дієтичні добавки
  38. Фізичне виховання 3к.1с

На русском

  1. Методы контроля пищевых производств
  2. Общая технология пищевых производств
  3. Теоретические основы технологий пищевых производств
  4. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
LiveInternet