Совершенствование производства быстрозамороженной растительной продукции с использованием жидкого и газообразного азота

• Автор: Ручьев, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.18.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с.

ВВЕДЕНИЕ
Важнейший фактор обеспечения питанием населении мира создание и сохранение нишевых продуктов. Для сохранения продуктов питания основная роль отводится искусственному холоду. По данным МИХ Международного института холода в обозримом будущем основным способом консервирования пишевых продуктов останется искусственный холод. Ежегодные мировые капиталовложения на приобретение холодильных машин и холодильного технологического оборудования составляет 0 миллиардов долларов, а стоимость продуктов, подвергаемых холодильной обработке в раз больше 1.
Холодильная техника обеспечивает питание населения мира, стабилизацию рынка и ограничение колебаний цен на сельскохозяйственные продукты, а также может в значительной мерс способствовать быстрому выходу из кризисных ситуаций больших экономических систем ,, ,.
Холодильная техника до последнего времени рассматривалась как один из многочисленных потребителей энергии и не включалась в большую энергетику, охватывающую системы преобразования топлива в электроэнергию и теплоту, а также их транспортировку к потребителям 4, .
Этим обстоятельством можно объяснить отставание отечественной холодильной техники от современного мирового уровня, поскольку при решении задач энерго и ресурсосбережения страны основное внимание уделялось системам большой энергетики. Такое отношение к холодильной технике не оправдано по двум причинам

рост значимости искусственного холода в жизнеобеспечении человечества

высокими энергетическими затратыми на произволе во искусственного холода.

Особое место в холодильной технике занимают процессы и оборудование быстрого замораживания пишевых продуктов. По данным В. Камински наиболее важным нововведением века
является производство быстрозамороженных продуктов, мировой объем которого достиг миллионов тонн без учета производства мороженого млн.т . Производство быстрозамороженных продуктов в России не превышает десятых долей процента от мирового объема 2,4, 1.
Ассортимент продуктов, консервируемых быстрым замораживанием, в мировой практике чрезвычайно широк. Наиболее представительная группа быстрозамороженных продуктов практически во всех странах быстрозамороженные овощи, ягоды, плоды. Развитие производства быстрозамороженных растительных продуктов, а также изделий из них, в значительной степени способствует решению задачи равномерною в течение года снабжения населения ценными продуктами питания.
В настоящее время производством быстрозамороженной, в том числе и растительной продукции, занимаются более 0 различных компаний мира 4, , , , , , , 9, 0. Ведущее место в производстве такой продукции занимают США, Венгрия, Польша, Голландия, Франция, Италия, Япония и другие. В этих странах на душу населения приходится от 5 до кг замороженных продуктов в год. Развитие производства быстрозамороженных продуктов в Российской Федерации до настоящего времени не достигло желаемого уровня, как по объему производства, так н по технической оснащенности. И в то же время наплыв из Европейских стран в Россию быстрозамороженных мелкофасованных плодов, ягод и овощей в широком ассортименте, реализуемых по очень высоким ценам, показал, что значительный спрос на эту продукцию у нас имеется практически в течении всего года 4,,,,, .
Указанное отставание в большой мере обусловлено отсутствием современных и серийно выпускаемых моделей отечественной скороморозильной техники.
В то же время в нашей стране накоплен значительный теоретический и практический научный потенциал по технологии и технике быстрого замораживания пищевых продуктов. Этому способствовали работы таких отечественных ученых как Бабакин Б.С., Большаков , Венгер К.П., Голяид М.М., Горбатов В.М.,
Журавская Н.К., Ионов А.Г., Константинов Л.И., Малеванный Б.Н., Макеницкий С.Я., Федоров В.Г., Судзн.товский И.И. и др. В основу этих работ положены фундаментальные исследования процесса замораживания, проведенные Алячовским И.Г., Бражниковым Л.М., Гейнцем Р.Г., Рютовым Д.Г., Христодуло ДЛ., Чижовым Г.К., Чумаком И.Г., Юшковым П.П. и др. Большой вклад в области определения тсп.тофизических характеристик объектов замораживания, без которых не возможно появление расчетных методик, внесли Гинзбург А.С., Маслов Л.М., Косой В.Д., Эрлихмах В.Н., Горбатов Л.М., Латышев В.II. реологические характеристики, Рогов И .А., Журавская Н.К. и др.
В настоящее время особое внимание уделяется вопросу оптимизации процессов, конструкций аппаратов и холодильных систем в целом. Фундаментальные исследования в этой области холодильной техники выполнены в нашей стране Бродянскмм В.М., Оносовскнм В.В., Ришаром , Филаткиным В.Н., Курылевым Е.С., Камовмиконым Б.П., Бражниковым А.М., Космодемьянским Ю.В., Венгер К.П. н др.
Актуальность


В последнее время рекомендуется определение средней скорости замораживания, сформулированное МХ, как отношение минимального расстояния между поверхностью и термическим центром ко времени, прошедшему от достижение поверхностью температуры 0С до охлаждения, термического центра на С ниже криоскопической температуры. Согласно Р. В мировой практике ассортимент продуктов, консервируемых быстрым замораживанием, чрезвычайно широк. Во многих странах мира США, Венгрия, Польша, Бельгия, Франция, Голландия, Италия, и др. В США к г. В странах, занимающих ведущие позиции в мире по производству быстрозамороженных продуктов, приходится в год на душу населения кг таких продуктов. Это не только монокульту ра, но и готовые блюда из них. В России в г. Росмисмолюрга. При этом следует отметить, что в г. ЦСУ изза несвоевременной переработки погибло годового урожая плодов, что составило около млн. При наличии потребительского спроса на быстрозамороженные плоды, ягоды, овощи и продукты их переработки пюре, джемы, десерты, гарниры, суповые наборы и др. Россия несоизмеримо 0, 0. Поставки изза рубежа быстрозамороженных мелкофасованных фруктов, ягод и овощей в широком ассортименте, реализуемых по очень высоким ценам, показали, что спрос на эту продукцию в нашей стране не спадает в течение всего года. Это значит, что производство быстрозамороженных продуктов рентабельно, имеет важное экономическое н социальное значение. Качество быстрозамороженных продуктов определяется многими факторами, такими как отбор сырья, специально предназначенного для замораживания, предварительная обработка сырья мойка, антиферментная обработка, упаковка и условии холодильного хранения и размораживания перед употреблением . При замораживании растительного сырья наблюдаются изменения физического, биохимического и органолептического характера, которые зависит от основных парамегров процесса продолжительности, скорости н, следовательно, от метода замораживания ,, ,, . Физические изменения. В процессе замораживания в растительных клетках и межклеточных пространствах образуются кристаллы льда, которые вызывают повреждения клеточных оболочек. При медленном замораживании размеры кристаллов составляю от 0 до 0 мк, тогда как при быстром замораживании плодов и ягод россыпью . Следовательно, увеличение скорости замораживания оказывает положительное влияние, однако не беспредельно. Так, при замораживании растительного сырья земляника, черная смородина, томаты, огурцы в жидком азоте методом погружения наблюдалось растрескивание целых плодов вследствие большого температурного перепада около 0С между продуктом и криоагентом. С, где они предварительно замораживаются до 1. С на поверхности. Затем продукт попадает в зону орошения жидким азотом, где температура на поверхности продукта достигает . С, а в центре 3. С. В третьей зоне выравнивается температу ра до С по толщине продукта 4, . Биохимические изменения. При замораживании растительных продуктов происходят важные биохимические изменения меняются ферментативная и витаминная активность, количество сахаров, сухих веществ и т. Чем меньше наблюдаются при замораживании биохимические изменения, тем выше качество замороженного продукта. При быстром замораживании плодов и овошей содержащиеся в них окислительные, восстановительные, гидролитические и другие ферменты не погибают. Однако вследствие превращения части воды в кристаллы льда оставшийся не замерзшим клеточный сок становится более концентрированным и как бы отравляет клеточные ферменты, снижая их активность. Среди ферментов, не снижающих своей активности при замораживании и хранении замороженной растительной продукции, можно назвать инвертазу. Этот фермент катализирует инверсию сахарозы и накопление моносахаридов. Известна тенденция уменьшения витаминов при замораживании растительной продукции . Однако реакции разных витаминов на действие отрицательных температур неоднозначная. Хорошо сохраняются при замораживании витамины групп Л и В. Снижается при замораживании растительной продукции содержание витамина С, причем степень снижения зависит в частности, от метода замораживания табл.