Введение к работе
Актуальность темы. В продовольственной базе Монголии мясу отводиться особая роль. Оно является важнейшим составляющим ежедневного рациона населения страны и обеспечивает значительные доходы, как на внутреннем, так и на внешнем рынках.
Ведущей отраслью животноводства в Монголии является овцеводство, которое дает более 50% всей его товарной продукции. Общий годовой объем заготовки баранины в Монголии, включая экспортный объем, составляет порядка 90 - 120 тыс.т. Однако естественная убыль массы мяса убойных животных при холодильной обработке и транспортировке в целом составляет около 7-Ю тыс. т в год, что равноценно дополнительному выращиванию 350 - 500 тыс. голов мелкого рогатого скота. Из общих потерь мяса на процесс охлаждения приходится около 60%. Хотя, страна располагает уникальным экологически чистым мясом, потери его качества от микробиологической порчи и естественной убыли массы при его заготовке, холодильной обработке и транспортировки еще довольно велики.
В настоящее время на мировом рынке мяса и мясопродуктов наблюдается тенденция роста товарооборота охлажденного мяса, способствующего сокращению потери от усушки и себестоимости мяса в целом. В этой ситуации для Монголии возникает необходимость использовать уникальную возможность растущего спроса на охлажденное мясо на мировом рынке, опираясь на собственный земельный потенциал и животноводство и решить вопрос о возрождении сельского хозяйства и пищевой промышленности. При этом необходимо найти наиболее эффективный и рациональный способ решения проблемы микробиологической порчи охлажденного мяса, связанной с его нестойкостью при хранении вследствие недостаточного соблюдения санитарного режима при его производстве.
Вновь создаваемые в Монголии холодильные комплексы, ориентированные на охлажденное мясо в местах выращивания скота в условиях пастбищного хозяйства, разбросанных по всей территории страны должны оснащаться мобильными легко возводимыми холодильниками, имеющими техническое оснащение, позволяющее обеспечивать качество мяса как в процессе охлаждения и хранения, так и при его подготовке к холодильной обработке.
В связи с этим разработка новых способов и технических средств для осуществления традиционной выдержки, охлаждения и хранения баранины с учетом национальной особенности переработки ее в Монголии является актуальной задачей.
Благодаря развитию малоэнергоемких электрофизических методов открываются новые возможности их использования для совершенствования традиционных процессов и аппаратов. Использование электрофизических методов, в частности ЭГД системы, для совершенствования процессов выдержки, охла-
ждения и хранения баранины, полученной при разделке туши по анатомическим суставам в парном состоянии, позволит интенсифицировать данные процессы, сократить естественные убыли массы, сохранить качества мяса, что, безусловно, актуально.
Изложенные положения определили цель и основные задачи данной диссертационной работы.
Целью работы является разработка процессов холодильной обработки баранины в условиях Монголии с использованием электрогазодинамической (ЭГД) системы.
В соответствии с поставленной целью решались следующие основные задачи:
Разработка методик исследования для предварительной выдержки и охлаждения отрубов баранины с использованием ЭГД системы последующего ее хранения в отсутствие электроконвекции.
Разработка экспериментальных стендов для холодильной обработки отрубов баранины с использованием ЭГД системы с последующим их хранением.
Разработка ЭГД системы для камер предварительной выдержки и охлаждения баранины, исследование его динамической и вольтамперной характеристик (ВАХ). Получение, на основе анализа результатов экспериментальных исследований, эмпирической математической модели зависимости тока коронного разряда от основных конструктивных параметров, разработанной ЭГД системы для комбинированного типа электродов.
Исследование, методом активного эксперимента, влияния обработки поверхностной фасции баранины с использованием ЭГД системы в процессе ее предварительной выдержки на естественную убыль массы продукта при последующем воздушном охлаждении и хранении.
Исследование процесса охлаждения отрубов баранины в электроконвективном воздушном потоке после их предварительной выдержки с использованием ЭГД системы и последующего хранения в отсутствие электроконвекции. Получение, на основе анализа экспериментальных данных, эмпирических математических моделей: а) продолжительности электроконвективного воздушного охлаждения отрубов баранины в зависимости от текущей среднеобъемной их температуры; б) теплообмена от поверхности отрубов баранины к электроконвективной воздушной среде.
Разработка процессов холодильной обработки баранины, включающие ее предварительную выдержку и охлаждения с использованием ЭГД системы, последующего хранения в отсутствие электроконвекции, а также разработка конструктивных особенностей оформления и технических решений камер предварительной выдержки и охлаждения баранины, учитывающие национальной особенности переработки и потребления мяса в Монголии.
Научная новизна состоит в следующем.
.Разработаны процессы предварительной выдержки и охлаждения баранины с использованием ЭГД системы с последующим ее хранением, позволяющие сократить длительность процесса охлаждения, снизить естественную убыль массы продукта и создавать асептические условия при холодильной обработке.
Разработан рациональный способ модификации поверхностной фасции отрубов баранины с использованием ЭГД системы, обеспечивающий сокращение естественной убыли массы продукта при последующей холодильной обработке.
Получены эмпирические математические модели: а) продолжительности электроконвективного воздушного охлаждения отрубов баранины в зависимости от текущей среднеобъемной их температуры; б) теплообмена от поверхности отрубов баранины к электроконвективной воздушной среде.
Разработана ЭГД система для камер предварительной выдержки и охлаждения баранины, позволяющая получать озоно-воздушной среды и обеспечивать электроконвективный воздушный поток с заданными параметрами с независимой их регулировкой.
Получена эмпирическая математическая модель зависимости тока коронного разряда от основных конструктивных параметров, разработанной ЭГД системы для комбинированного типа электродов.
Практическая значимость. Разработанные, на кафедре «Холодильная техника» МГУПБ, экспериментальные стенды для предварительной выдержки и охлаждения отрубов баранины с использованием ЭГД системы используется в учебном процессе МГУПБ по специальности 140504, 190603. Разработаны методики исследований процессов предварительной выдержки и охлаждения отрубов баранины с использованием ЭГД системы с последующим их хранением. Разработаны конструктивные особенности оформления и технических решений камер предварительной выдержки баранины с ЭГД системой (заявка №2009109638 в ФГУ ФИПС на патент РФ) и охлаждения в электроконвективном воздушном потоке (заявка №2009138147 в ФГУ ФИПС на патент РФ). По результатам проведенных исследований подана заявка № 2008146310 в ФГУ ФИПС на изобретения «Способ холодильной обработки сырья животного происхождения». На основании выполненных теоретических и экспериментальных работ разработаны рекомендации по использованию результатов исследований и применению камер предварительной выдержки и охлаждения баранины с ЭГД системой в качестве мобильных сборных модуль в составе передвижной бойни при значительном радиусе доставки скота в Монголии.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на международных, всероссийских и внутривузовских научно-технических
конференциях в период с 2006 по 2009гг. (названия конференций приведены в списке публикаций).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК. Поданы 3 заявки на патент РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка использованной литературы и приложений. Основной текст работы изложен на 131стр. машинописного текста, содержит 18 таблиц и 28 рисунок. Список использованных источников включает 137 наименований. Приложения к работе представлены на 15 страницах.
На защиту выносится.
Результаты исследований процессов холодильной обработки баранины с использованием ЭГД системы, обеспечивающих модификацию и антисептическую обработку поверхности продуктов для последующего их хранения.
Эмпирические математические модели: а) продолжительности электроконвективного воздушного охлаждения отрубов баранины в зависимости от текущей среднеобъемной их температуры; б) теплообмена от поверхности отрубов баранины к электроконвективной воздушной среде.
. Конструктивные особенности решения ЭГД системы для камер предварительной выдержки и охлаждения отрубов баранины.
Эмпирическая математическая модель зависимости тока коронного раз
ряда от основных конструктивных параметров, разработанной ЭГД системы
для комбинированного типа электродов.
