Совершенствование и оптимизация системы контроля процесса замораживания и качества мясорастительных полуфабрикатов

• Автор: Поляков, Руслан Иванович
• Шифр специальности: 05.18.12, 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗАМОРАЖИВАНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ МЯСОРАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 АППАРАТУРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

1.2 РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ПРОЦЕССА

ЗАМОРАЖИВАНИЯ.

1.3 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

Глава 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ЗАМОРАЖИВАНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ МЯСОРАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ.

2.1 ПОСТАНОВКА ОПТИМИЗАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ.

2.2 ОСНОВНЫЕ ДОПУЩЕНИЯ И ОГРАНИЧЕНИЯ

2.3 ВЫБОР СПОСОБОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАМОРАЖИВАЕМОГО ПРОДУКТА
2.3.1 Расчет коэффициента теплоотдачи в зависимости от условий теплоотвода
2.3.2 Расчет теплофизических характеристик по аналитическим уравнениям в зависимости от влажности
2.3.3 Расчет теплофизических характеристик при помощи статистической модели
2.4 РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ ЗАМОРАЖИВАНИЯ
2.4.1 Расчет времени изотермического замораживания.
2.4.2 Расчет времени охлаждения от криоскопической до заданной температуры
2.4.3 Расчет времени охлаждения от начальной до криоскопической температуры
2.5 РЕШЕНИЕ ОПТИМИЗАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ
2.5.1 Синтез системы уравнений, характеризующей состояние процесса замораживания.
2.5.2 Формирование неравенств, определяющих ограничения диапазонов изменения параметров процесса замораживания.
2.5.3 Выбор критериев оптимизации и формализация их в виде целевых функций
2.5.4 Выбор метода поиска экстремума целевой функции.
2.6 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОВЕРКИ АДЕКВАТНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ.
2.7 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
Глава 3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
3.1 СТРУКТУРНЫЙ СОСТАВ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
3.2 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ
3.3 ПРОГРАММИРОВАНИЕ РАСЧЕТНОГО МОДУЛЯ.
3.4 ОПИСАНИЕ ИНТЕРФЕЙСА
3.5 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
Глава 4. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОАППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА
4.1 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОАППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА.
4.2 ПРИМЕР ОПТИМИЗАЦИИ IIЮГО РАСЧЕТА
И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.3 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Таким образом, в настоящее время научно обоснована медико-биологическая целесообразность производства комбинированных мясных продуктов, содержащих растительные наполнители и, в частности, овощи. Отмечают целесообразность производства схожих видов полуфабрикатов с некоторыми различиями в рецептуре. Например, предложено в качестве растительного компонента комбинированных полуфабрикатов использовать кабачки или цветную капусту [1]. Замена части дорогостоящего мясного сырья более дешевыми растительными добавками снижает стоимость комбинированных полуфабрикатов, делая этот продукт доступным для широких кругов потребителей. В литературе имеются сведения о различных аппаратурнотехнологических решениях при производстве комбинированных полуфабрикатов на основе мяса и овощей [, , , , , 2, 7, 8, 9, 1, 4, 8, 1]. Значительная часть этих решений предусматривает консервирование полуфабрикатов различными способами [, , , 7, 6, 6, 0]. Широко используют быстрое замораживание в скороморозильных аппаратах различного типа [, , , , , 9, 3, 2, 3, 0, 8, 0]. В отечественной практике традиционно применяется воздушный метод замораживания мясопродуктов []. При этом применяют различные типы морозильного оборудования. Примерная характеристика параметров замораживания для различных морозильных аппаратов приведена в табл. Таблица 1. Морозильная камера с естественной подвижностью воздуха - . Камера при искусственном движении воздуха - . Морозильный аппарат туннельного типа - . Скороморозильный аппарат - . Кроме того, известно, что на качество дефростированной продукции существенно влияет процесс кристаллизации внутриклеточной влаги, протекающий при замораживании и вызывающий повреждение клеток [, ]. При быстром замораживании происходит более мелкое и равномерное образование кристаллов льда в замораживаемых тканях, что приводит к меньшему разрушению клеточных структур и повышает обратимость процесса [6, , 7, 0]. Однако доказано, что не всегда лучшие результаты обеспечиваются повышенной скоростью замораживания. Опыт холодильной технологии свидетельствует, что каждый продукт или группа продуктов требуют определенной оптимальной скорости замораживания []. Мясорастительные полуфабрикаты представляют собой многокомпонентные продукты, для приготовления которых используют различные виды сырья: жилованное мясо из говядины, свинины, субпродукты и жировое сырье всех видов скота в остывшем, охлажденном и размороженном состоянии; молоко и молокопродукты, яйца и яйцепродукты; лук и чеснок, муку, крупы, специи и другие вспомогательные материалы. Сырье и материалы должны отвечать требованиям действующей нормативнотехнической документации [1]. В качестве примера в табл. Таблица 1. Кроме того, по нормативной документации допускается применять сырье в различном физическом состоянии. Например, при производстве мясорастительных фрикаделек используют основные компоненты (мясо и овощи) в свежем, охлажденном и замороженном состоянии в различных сочетаниях, осуществляя при этом различные подготовительные операции, которые вызывают деструкцию сырья [1]. Химический состав мяса, входящего в рецептуру комбинированных полуфабрикатов в качестве основного сырья, может значительно варьироваться в зависимости от возраста и упитанности животного, от вида мяса и соотношения в нем различных составных частей (мышечной, соединительной, жировой, костной, нервной тканей, лимфы и крови) [1]. В несколько меньшей степени проявляется нестабильность характеристик овощного сырья [, , ]. Предельные значения диапазонов варьирования химического состава сырья, используемого при производстве комбинированных полуфабрикатов, приведены в табл. Таблица 1. На основании данных табл. Как следствие, теплофизические характеристики (ТФХ) полуфабрикатов, изготовленных из различных партий сырья, могут варьироваться от партии к партии. В результате, если соответствующим образом не корректировать теплофизические параметры процесса замораживания, то показатели качества готового продукта (температура в центре после завершения замораживания, органолептические и реологические характеристики полуфабрикатов, подвергнутых кулинарной обработке) также не будут стабильными в различных партиях.