Методики расчета продолжительности запекания изделий из мясного фарша при тепловой обработке в конвекционных печах

Экономия энергетических ресурсов, оптимизация производственных процессов и обеспечение высокого качество готовой продукции – важные задачи, стоящие перед пищевой промышленностью Республики Беларусь на современном этапе социально-экономического развития. С этой точки зрения актуальным направлением научной деятельности является разработка методик прогнозного определения продолжительности тепловой обработки пищевых продуктов, применение которых позволит повысить уровень планирования производства, рационально осуществлять производственные процессы, обеспечить получение готовой продукции с высокими потребительскими характеристиками без недогрева или перегрева материала обрабатываемых тел, оптимизировать затраты энергетических ресурсов на проведение тепловых процессов. В работе предлагается методика теоретического расчета продолжительности запекания изделий из мясного фарша при прямом контакте греющей среды с обрабатываемым телом в современных конвекционных аппаратах. При разработке теоретического расчета процессы теплообмена разделены на внутренние и внешние. При описании процессов внутреннего теплообмена учтены изменения теплофизических характеристик материала обрабатываемого тела, обусловленные протекающими массообменными процессами и наличием физико-химических изменений структурных элементов с преобразованием сырого фарша в готовый продукт с запеченной коркой. Процессы внешнего теплообмена описаны согласно режимным параметрам современных конвекционных печей, применяемых в малых и средних предприятиях пищевой промышленности и общественном питании. Получены значения продолжительности тепловой обработки на примере изделий из куриного фарша при различных температурах греющей среды. Разработаны специальные стержневые кассеты с конструкцией жесткого крепления термопар, обеспечивающие проведение корректного эксперимента. Отклонения значений продолжительности запекания между теоретически – рассчитанными и полученными экспериментально составляют от 1,49 до 4,44 % для различных температур греющей среды, что свидетельствует о эффективности разработанной методики. Предложенная методика расчета продолжительности процесса запекания изделий из мясного фарша при нагревании позволит оптимизировать производственные процессы, обеспечить экономию энергетических ресурсов и получать готовую продукцию с высокими потребительскими характеристиками. Благодарности. Работа выполнена в рамках государственной программы научных исследований «Качество и эффективность агропромышленного производства».

1. Фейнер, Г. Мясные продукты: научные основы, технологии, практические рекомендации / Г. Фейнер ; пер. с англ. Н.В. Магды. – СПб. : Профессия, 2010. – 719 с. https://doi.org/10.1533/9781845691721

2. Рогов, И.А. Технология мяса и мясных продуктов : учебник / И.А. Рогов, А.Г. Забашта, Г.П. Казюлин. – М.: КолосС, 2009. – Кн. 2 : Технология мясных продуктов. – 710 с.

3. Пелеев, А.И. Тепловое оборудование колбасного производства / А.И. Пелеев, А.М. Бражников, В.А. Гаврилова. – М. : Пищевая пром-сть, 1970. – 384 с.

4. Бражников, А.М. Теория термической обработки мясопродуктов / А.М. Бражников. – М.: Агропромиздат, 1987. – 271 с.

5. Тышкевич, А.С. Исследование физических свойств мяса / А.С. Тышкевич ; пер. с пол. Т.С. Клоссовского ; под ред. А.А. Соколова. – М. : Пищевая пром-сть, 1972. – 96 с.

6. Липатов, Н.Н. Процессы и аппараты пищевых производств / Н.Н. Липатов. – М. : Экономика, 1987. – 272 с.

7. Кэйс, В.М. Конвективный тепло- и массообмен / В.М. Кэйс ; пер. с англ. И.Н. Дулькина. – М. : Энергия, 1972. – 446 с.

8. Математическое моделирование процессов нагрева и охлаждения колбасных изделий / A.B. Жучков [и др.] // Вестн. Воронеж. гос. ун-та инженер. технологий. – 2013. – №4 (58). – С. 100–105.

9. Вороненко, Б.А. Аналитическое решение задачи тепломассопереноса в колбасных изделиях при их тепловой обработке / Б.А. Вороненко, В.В. Пеленко, В.В. Стариков // Изв. высш. учеб. заведений. Пищевая технология. – 2009. – №4 (310). – С. 102–104.

10. Жукаускас, А.А. Конвективный перенос в теплообменниках / А.А. Жукаускас. – М. : Наука, 1982. – 472 с.

11. Jihan, F. Modeling heat transfer during cooling of ready-to-eat meat and poultry products using three-dimensional finite element analysis and web-based simulation : Ph.D. Thesis / F. Jihan. – Nebraska, 2010. – 231 p.

12. Kondjoyan, A. Comparison of calculated and experimental heat transfer coefficients at the surface of circular cylinders placed in a turbulent cross-flow of air / А. Kondjoyan, H.C. Boisson // J. of Food Engineering. – 2005. – Vol. 34, №2. – P. 123–143. https://doi.org/10.1016/s0260-8774(97)00103-9

13. Elansari, A. Effect of temperature and moisture content on thermal conductivity of four types of meat / A. Elansari, A. Hobani // Intern. J. of Food Properties. – 2002. – Vol. 12, №2. – P. 308–315. https://doi.org/10.1080/10942910701687519

14. Горбатов, В.М. Совершенствование тепловой обработки мясных продуктов / В.М. Горбатов, С.А. Александров, Л.А. Цария // Мяс. индустрия СССР. – 1986. - №7. – С. 28–29.

15. Расчет и проектирование печей хлебопекарного и кондитерского производств / А.А. Михелев [и др.]. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Пищевая пром-сть, 1979. – 326 с.

16. Кирик, И. М Экспериментальное исследование процесса тепловой обработки тестовых заготовок в пароконвектомате / И.М. Кирик, А.В. Кирик // Пр. Тавр. держ. агротехнол. ун-ту. – 2012. – Вип. 12, т. 2. – С. 189–202.

17. Коршунов, Н.П. Тепловые процессы в жарочных и пекарных шкафах предприятий общественного питания : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.18.12 / Н.П. Коршунов. – М., 1982. – 25 с.

18. Вазагов, В.М. Разработка и обоснование технологии жаренья крупнокусковых мясных полуфабрикатов на предприятиях общественного питания : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.18.16 / В.М. Вазагов ; Моск. ин-т нар. хоз-ва им. Г.В. Плеханова. – М., 1977. – 24 с.

19. Давыдов, Д.М. Разработка режимов и аппаратов для размораживания и разогрева кулинарных изделий при конвективном теплообмене : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.18.12 / Д.М. Давыдов ; Рос. экон. акад. им. Г.В. Плеханова. – Москва, 2005. – 21 с.