Исследование и разработка компьютерной системы управления микробиологическими процессами при производстве сыровяленых мясопродуктов

• Автор: Митин, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. Параметры и процессы производства, формирующие качество сыровяленых мясных изделий

1.1. Состав и свойства сырья.

1.2. Подготовка и обработка мясного сырья.

1.3. Процессы ферментации и термической обработки мясных изделий.

1.4 Жизненный цикл микроорганизмов и накопление полезных веществ

при созревании мясных изделий

1.5. Изменение структуры и состава ферментированного мясного изделия в

процессе сушки и созревания

ГЛАВА 2. Математическое моделирование микробиологических и биохимических процессов.

2.1. Математические модели с учетом диффузии субстрата в зону микробиологического синтеза.
2.2. Детерминированные математические модели роста и развития микробных популяций.
2.3. Стохастические модели микробиологических процессов
2.4. Математические модели инактивации микроорганизмов
ГЛАВА 3. Разработка математической модели процесса созревания сыровяленых мясных изделий.
3.1 Синтез математической модели созревания сыровяленых и сырокопченых колбас.
3.2 Реализация системы управления производством сыровяленых мясных изделий на основе математической модели.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


При микробиологической и ферментной обработке мясного сырья определяющими являются микробиологические, биохимические и диффузионные процессы, которые зависят от физических свойств мяса и мясопродуктов таких как: активность воды, структура и соотношение элементов, теплофизические и массово-обменные показатели [, ]. Вода в мясном сырье и ее связь, и взаимодействие со сгруктурными составляющими и химическими элементами определяют многие качественные показатели готового ферментированного продукта, его устойчивость при хранении []. Степень взаимодействия воды, с растворенными в ней химическими элементами []. Р Р. О.В. Ро - давление водяного пара на поверхности чистой воды, Па Р. О.В. Зависимости (1) и (2) свидетельствуют о том, что с уменьшением вода становится менее доступна для биохимических реакций и жизнедеятельности микроорганизмов, а следовательно, и снижается вероятность порчи готового продукта. С - константа энергии связи При большой поверхностной энергии, когда С —> 1 уравнен е принимает вид изотермы Лэнгмюра []. Обобщенные результаты исследований влияния активности воды на скорость гибели микроорганизмов приведены на рис. Экстремум зависимостей К,- = Г (а*,) рис. Увеличение скорости гибели клеток при а(0 < 0,3 может быть вызвано воздействием свободных радикалов, численность которых возрастает при уменьшении количества воды до монослоя. Рис. Рис. Вегетативные клетки имеют минимальную скорость гибели при а,. Увеличение скорости гибели при аГ! В работе [] рассмотрены разные концептуальные подходы к причинам бактериальной порчи пищевых продуктов и методам их определения. Анализ результатов многочисленных исследований показал, что содержание воды в продукте является главной причиной бактериальной порчи. Показана определенная связь между активностью воды, скоростью биохимических реакций и репродукцией микроорганизмов. Теоретическое обоснование такой связи получено при анализе динамики жидких сред. Величина а* является важным показателем качества пищевых продуктов. Законодательства многих стран предусматривает обязательное определение а<:, и поддержание се на определенном уровне в мясных продуктах. Как отмечается в работе [], величина активности воды влияет на следующие качественные характеристики мясных продуктов: возможность размножения микроорганизмов, содержание белков и витаминов, органолептические свойства (цвет, запах, вкус), постоянство состава при созревании. Удаляя влагу высушиванием при производстве сырых колбас, увеличивают относительное содержание соли, при этом повышается осмотическое давление и уменьшается активность воды. Активность воды в мясе находится в пределах а*,- 0. Ь 0, при содержании влаги + %, в сырокопченых колбасах а*= 0,-4-0, при содержании влаги ч- %. Микробиологические и биохимические процессы при производстве ферментированных мясных изделий в значительной степени связаны с показателем pH сырья. Мясное сырье, идущее на их изготовление, не должно превышать pH 6,2. Снижение pH мясного сырья при его созревании после убоя, сопровождается изменением содержания гликогена, глюкозы, молочной и фосфорной кислот, Накопление в мясе молочной и фосфорной кислот соответственно увеличивает концентрацию ионов водорода, которая в течение суток может достигнуть значений pH 5,7 и ниже. Источником накопления молочной кислоты является гликоген, максимальное количество которого (до 1%) содержится в мышечных тканях. Гликоген превращается в кислоту в результате ряда промежуточных биохимических реакций, катализируемых ферментами гликозидазы. Изменение содержания гликогена и молочной кислоты при созревании мяса приведены на рис. Как видно из рис. Зависимость качества мяса от условий предубойного содержания и транспортировки, рассмотренные в работе [], во многом связана с содержанием в мышечной ткани гликогена. В промышленной переработке используется свежее мясо в соответствии с ГОСТ 9 - , П 1. Данный ГОСТ разрешает использование говядины различных сроков хранения в зависимости от температуры и влажности воздуха в холодильных камерах.