Разработка и исследование технологии замораживания и низкотемпературного хранения твердых сыров

• Автор: Буянова, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 05.18.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 440 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
Глава 1 Научные и практические основы технологии низкотемпературного хранения пищевых продуктов
1.1 Анализ методов холодильной обработки как средства сохранения качества пищевых продуктов.

1.2 Физикохимические основы замораживания пищевых продуктов

1.2.1 Состояние и свойства воды в пищевых системах при замораживании

1.2.2 Механизм и кинетика перехода воды в лед

1.2.3 Роль незамерзающей воды

1.3 Факторы, регулирующие действие замораживания.

1.3.1 Скорость замораживания и кристаллообразование

1.3.2 Скорость замораживания и денатурация белков

1.3.3 Температура и продолжительность хранения.
1.4 Формы и виды связи влаги в сырах.
1.5 Современные тенденции использования низкотемпературной технологии для хранения сыров.
1.5.1 Особенности хранения сыров при субкриоскопических температурах
1.5.2 Особенности применения низкотемпературной технологии в производстве и хранении сыров.
Глава 2 Обоснование основных направлений исследований, их цель и
задачи.
Глава 3 Методология проведения исследований
3.1 Организация и схема проведения исследований
3.2 Технические средства и методика замораживания сыров
3.3 Объекты и методы исследований
Глава 4 Исследование состава и свойств сыров как объекта низкотемпературного хранения.
4.1 Изучение состава и свойств сыров как факторов, регулирующих дейст
вие замораживания
4.2 Влияние химического состава сыров на фазовые превращения влаги.
4.3 Прогнозирование качества сыров по доле вымороженной воды
4.4 Кинетика вымерзания воды в твердых сырах.
4.5 Исследование влияния фазового перехода воды на изменение гидратации белкового комплекса сыров .
4.6 Заключение.
Глава 5 Исследование особенностей замораживания твердых сыров
5.1 Исследование технологических и теплофизических условий замораживания мелко фасованных сыров.
5.2 Исследование технологических и теплофизических условий замораживания крупных блочных сыров
5.3 Аналитические исследования замораживания сыров.
5.3.1 Обоснование выбора математической модели для определения продолжительности замораживания сыров.
5.3.2 Выбор математической модели для определения продолжительности замораживания мелкокусковых сыров
5.3.3 Определение интегральных характеристик математической модели.
5.3.4 Выбор математической модели для определения продолжительности замораживания крупных сыров
5.4 Обобщенная численная характеристика качества замороженных сыров
в хранении и обоснование выбора рациональных режимов.
5.5 Заключение.
Глава 6 Микробиологические аспекты замораживания и низкотемпературного хранения сыров.
6.1 Изучение условий жизнеспособности микроорганизмов в экспериментальных сырах
6.2 Влияние температурных параметров замораживания на микрофлору
6.3 Влияние режимов хранения на состояние микрофлоры.
6.4 Гигиеническое обоснование сроков годности замороженных
6.5 Заключение.
Глава 7 Исследование и обоснование основных технологических режимов низкотемпературного хранения твердых сыров.
7.1 Изменения белков при низкотемпературном хранении сыров.
7.2 Изменения липидов при низкотемпературном хранении сыров
7.3 Количественные изменения влаги.
7.4 Микроструктура замороженных сыров
7.5 Оптимизация температурных условий и сроков хранения
7.6 Заключение.
Глава 8 Технологические принципы управления размораживанием сыров
8.1 Исследование тепло и массообмена при размораживании сыров
8.2 Изменение свойств сыров при размораживании.
8.3 Заключение.
Глава 9 Исследование пищевой ценности сыров после длительного хранения
Глава Практическая реализация результатов исследований
.1 Разработка технологии замораживания и низкотемпературного хранения сыров
.2 Характеристика сыров после хранения в замороженном виде.
.3 Номограммы для определения условий низкотемпературного хранения
.4 Производственная проверка технологического регламента.
.5 Техникоэкономическая эффективность низкотемпературного хранения сыров
Выводы.
Список использованной литературы


Следствием быстрого замораживания явилось образование большого количества мельчайших кристаллов льда по толщине продукта. Э. Алмаши высказывает свою точку зрения на образование мелкокристаллической ледовой структуры, которую можно достичь в продукте при использования глубокого замораживания в области . С5. Решающая роль в сохранении первоначальных свойств тканей, клеток и структуры продукта он видит в размерах кристаллов льда, которые ответственны за обратимость процесса замораживания. Чем меньше кристалл, тем менее вероятно повреждение клеток, строение тканей, пищевых продуктов. По мнению многих ученых, медленное замораживание отличает образование крупных внеклеточных кристаллов льда, которые травмируют ткани. Механизм кристаллообразования исследователи представляют следующим образом сначала образуются кристаллы затравки льда из межклеточного раствора относителыю невысокой концентрации. Повышенное давление пара над переохлажденной, но еще не затвердевшей жидкостью внутри клетки, вызывает диффузию водяного пара, и в результате его конденсации на поверхности кристаллов затравок образуются крупные кристаллы льда. Во время превращения воды в лед расширение воды обусловливает сдавливание волокон и клеток, что способствует дополнительному оттоку воды из них. Только дальнейшее снижение температуры вызовет кристаллообразование внутри волокон и клеток, где остается уже небольшое количество влаги в концентрированном растворе 7,0. Авторы констатируют, что содержащаяся вне клеток и волокон влага, слабо связана с компонентами и она значительно перемещается при медленном замораживании из клеток и волокон в межклеточные и межволоконные пространства с образованием в них крупных кристаллов льда. Продукт, полученный в таких условиях замораживания, претерпевает структурные изменения механического воздействия кристаллов льда. Кроме того, после медленного замораживания, помимо внеклеточного льда внутри клеток оставалась фаза незамерзшего раствора, который трактуется многими учеными, как дополнительный фактор, вызывающий изменения на молекулярном уровне 5,,1,4,0. Так, О. Цуранов отмечал осмотическое воздействие незамерзшего раствора повышенной концентрации на ткани клетки, что явилось причиной потери тканевого сока при размораживании. Медленно замороженные продукты, например, рыба и мясо, теряют свои первоначальные физикохимические свойства, когда из них вытекает от 3 до 5 сока 4. Многие исследования были проведены по изучению влияния скорости замораживания на характеристики кристаллов льда. Согласно результатам Г. Б. Чижова при медленном замораживании средний диаметр кристаллов льда равен 0,5 мм, а их длина достигала мм. Быстрое замораживание снижало диаметр кристаллов до 5 мкм, а их длину до 0,1 мм. По данным своих экспериментов С. Люет сделал заключение о влиянии различной скорости прохождения фронта кристаллизации по слоям продукта на неоднородность льда на разной глубине более крупные характерны для внутренних слоев продукта около 0 нм, а мелкие для периферии от до нм 4. Э.И. Каухчешвили, Н. В. Михайлин, В. Н. Кулагин отмечают лучшую сохранность тканей мяса с уменьшением размеров ледяных кристаллов, которые образуются внутри клеток в результате частичного уравновешивания наружного давления внутренним ,4. В случае сверхбыстрого замораживания, проводимого при температуре от 0 до 0 С, отмечали исключительно внутриклеточное кристаллообразование по слоям продукта, следствием чего явились наименьшие по размерам кристаллики льда, средний диаметр которых составлял всего от до 0 нм. В тоже время, по мнению отечественных и зарубежных ученых слишком высокие скорости замораживания могут привести к ухудшению качества, поскольку трудно добиться равномерного охлаждения по всему объему продукта. Большой градиент температур между поверхностными и внутренними слоями, а также сильное внутреннее давление замерзшего водного раствора в поверхностных слоях, особенно для крупных продуктов, могут привести к излишним механическим напряжениям и растрескиванию продукта. По мнению И. А. Рогова и В.