Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ Чирков Александр Алексеевич

Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ
<
Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Чирков Александр Алексеевич. Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.12 / Чирков Александр Алексеевич; [Место защиты: Воронеж. гос. технол. акад.].- Воронеж, 2010.- 197 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/1972

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Современное состояние теории, техники и технологии обработки гидробионтов в поле ТВЧ 8

1.1. Выбор гидробионотов, как объектов исследований процесса дефростации 8

1.1.1. Классификация гидробионтов и продуктов их перерабоки 8

1.1.2. Способы исслежований свойств гидробионотов 13

1.1.3. Объекты исследований и их характеристика 15

1.2. Классификация способов размораживания гидробионтов 22

1.2.1. Способы поверхностного размораживания 23

1.2.2. Способы объемного размораживания 50

1.3. Математическое описание процессов отепления и плавления пищевых сред 75

1.3.1. Моделирование процессов отепления и плавления замороженной влаги при размораживании гидробионтов градиентными способами 75

1.3.2. Особенности воздействия ТВЧ-энергии на пищевые продукты и математическое описание процессов отепления и плавления с использованием ТВЧ 84

1.4. Цель и задачи исследования 91

Глава 2. Свойства гидробионтов как объектов дефростации в поле ТВЧ 92

2.1. Определение электрофизических характеристик гидробионтов 92

2.2. Определение фактора поглощения 100

2.3. Определение количества вымороженной влаги 104

Глава 3. Математическая модель твч-размораживания гидробионтов 105

3.1. Постановка задачи 105

3.2. Математическа модель для случая Ре 111

3.3. Математическа модель для случая Ре<со 113

3.4. Идентификация параметра А" 134

3.5. Инженерная методика расчета 136

Глава 4. Исследование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ 138

4.1. Экспериментальная установка и методика проведения экспериментов 138

4.2. Кинетика отепления и размораживания образцов различных видов гидробионтов 140

4.3. Кинетика отепления и размораживания образцов гидробионтов при повышении напряженности ТВЧ-воздействия от центральной части блока к его периферии 141

4.4. Кинетика отепления и размораживания образцов гидробионтов путем моделирования динамизации воздействия переменной напряженности электромагнитного поля на образцы гидробионтов в периодической ТВЧ-установке 143

4.5 Оценка качественных показателей размораженных гидробионтов безградиентным способом в поле ТВЧ 145

Глава 5. Практическое применение результатов исследования 147

5.1. Способ диэлектрической обработки продуктов в блоках 150

5.2. Диэлектрическая установка для непрерывной дефростации в ТВЧ поле 153

5.3. Способ автоматического управления непрерывной ТВЧ-дефростации продуктов в блоках 155

Основные выводы и результаты работы 166

Библиографический список 167

Приложения 184

Введение к работе

Среди различных способов консервирования рыбы и нерыбных водных объектов промысла одним из лучших, высокоэффективных и наиболее распространенных в настоящее время является холодильная обработка, обеспечивающая максимальное сохранение нативных свойств продукта.

Известно [8, 14], что производство пищевой рыбной продукции из мороженного сырья составляет заметную долю (свыше 70%) в общем объеме. При этом экономия ресурсов в рыбной отрасли дает в 2-3 раза больший эффект, чем увеличение добычи гидробиологического сырья [94, 103].

Большой объем получения замороженных гидробионтов на рыболовецких судах требует при использовании их для переработки и реализации в торговли совершенных способов размораживания [13, 14,18, 36].

Критерием размораживания служит не только полное и быстрое размораживание, но и обеспечение восстановления после размораживания основных свойств ткани продукта. Традиционно гидробионты размораживают в основном в воде методом погружения или орошения, в потоке теплого насыщенного воздуха, а также в неподвижном воздухе. Способы, основанные на теплопередаче от воды или воздуха с теплофизической точки зрения не совершенны, так как процесс длительный из-за того, что теплопроводность оттаявшей части продукта значительно меньше замороженной и это же является причиной неравномерности температуры по поверхности и в толще блока. Поэтому перспективным способами являются методы размораживания с использованием объемных видов подвода энергии различными энергетическими полями.

Развитие принципиально новых электрофизических методов обработки пищевых продуктов, в том числе и использование ВЧ-энергетики [88] для размораживания гидробионтов позволяет существенно обеспечить энерго- и ресурсосбережение при значительной интенсификации технологических процессов щадящей обработки сырья.

Несмотря на то, что явление нагрева диэлектриков, помещенных в переменное магнитное поле, было известно давно, попытки использовать это явление для практических целей появились значительно позднее. С середины XX года были начаты работы по применению токов высокой частоты для технологических целей в пищевой, химической, деревообрабатывающей, керамической и резиновой про-

7 мышленности. Были проведены широкие исследования по разработке ТВЧ-установках конвейерного типа, предназначенных для обезвоживания, бланширования, варки, пастеризации, стерилизации и дефростации различных продуктов. В дальнейшем интерес к этому методу снизился в связи с отсутствием надежной техники, однако в последнее время вновь наблюдается оживление, как в создании аппаратуры, так и в разработке новых процессов. Появились работы, посвященные комплексной оценке качества готовых изделий, обработанных ТВЧ [21].

Значительный вклад в развитие теории размораживания и создание новых видов размораживающих установок внесли В.М. Стефановский, Г.Б. Чижов, Н. А. Головкин, И. Г. Алямовский, Н. А. Воскресенский, В.П. Зайцев, В.В. Станкович, И.И. Горбатов, Н.П. Янушкин, В.А. Попов, А.Г. Ханжин, И.Ю. Алексанян и др.

Во всех устройствах высокочастотного нагрева общими процессами являются электромагнитные и тепловые, причем тепловые процессы включают в себя процессы теплопередачи внутри нагреваемого тела и внешнего теплообмена, в том числе теплообмена с окружающей средой при термообработке. В различных технологических устройствах появляются также специфические взаимосвязанные явления разной физической природы [108]. В результате нагрева и охлаждения возникают внутренние термические и структурные напряжения, происходят преднамеренно создаваемые или сопутствующие физико-химические процессы. К полезным относятся процессы химико-термической обработки, гомогенизации, фазовые превращения и т. д. Сопутствующими являются процессы роста зёрна, поверхностного обезуглероживания и окисления и т. п. [25].

Особенностью высокочастотного метода нагрева, принципиально отличающей его от других методов, является выделение тепловой энергии в самой массе нагреваемого материала и глубиной воздействия.

В настоящее время в зависимости от электрических свойств материала широко распространены два способа высокочастотного нагрева: индукционный нагрев проводниковых материалов в магнитном поле и нагрев непроводниковых или другими словами диэлектрических материалов в электрическом поле.

Классификация способов размораживания гидробионтов

Размораживание гидробионтов заключается в фазовом переходе кристаллов льда, содержащихся в их тканях, из твердого замороженного состояния в жидкое, т.е. в воду. Для обеспечения такого процесса требуется повышение температуры гидробионтов выше криоскопической и выше путем подвода к кристаллам льда теплоты. Так, например, криоскопическая температура пресноводных рыб находится рыб находится в пределах от минус 0,5 С до минус 1 С, а морских рыб и гидробионтов - от минус 0,8 С до минус 2,2С [26,97].

В процессе размораживания при повышении температуры и таянии кристаллов льда происходят необратимые процессы, снижающие биологическую и пищевую ценность гидробионтов в результате денатурации белков (особенно при прохождении критического диапазона температур от минус 5 до минус 1 С), вытекания тканевых соков и окисления жира.

Исходя из этого способ размораживания гидробионтов и конструкцию оборудования выбирают с учетом вида замороженной продукции: рыба, замороженная поштучно (отдельные экземпляры); рыба, замороженная в блоках целиком, потрошеная или потрошеная и обезглавленная; филе, замороженное в блоках; рыбный фарш, а также креветки или кальмары в блоках.

В процессе размораживания в воде масса рыбы в зависимости от породы увеличивается на 5-6 %, при этом часть минеральных веществ из рыбы переходит в воду. Для уменьшения этих потерь надо добавлять в воду поваренную соль: при размораживании речной рыбы на литр воды 7 г, морской - 10-13 г. Крупных осетров размораживают при комнатной температуре 6-10 ч. Мороженое филе размораживают непосредственно в упаковочной бумаге [97].

Так как после размораживания микроорганизмы, которые не погибли при замораживании, начинают развиваться в жидкой фазе, как только температура продукта станет положительной. Поэтому, применяемый способ размораживания должен быть, с одной стороны, кратковременным, а с другой, обеспечивать поддержание более высокой, но наиболее близкой к криоскопической температуре [26,97].

Применяемые способы размораживания можно разделить на две группы: градиентные способы с поверхностным нагревом, при которых размораживание происходит за счет поступления теплоты извне через поверхность тела, и безградиентные способы с объемным нагревом, при которых теплота, необходимая для размораживания, генерируется непосредственно в объеме тела замороженного продукта [26, 97].

При использовании градиентных способов с поверхностным нагревом теплота подводится к поверхности продукта от различных видов теплоносителей, в качестве которых чаще всего используются воздушная среда, вода, пар, кристаллизующаяся вода, соляной раствор, греющая поверхность. При этом размораживание производится последовательно за счет внешнего теплообмена от поверхности продукта в направлении его внутренних слоев.

Объемное безградиентное размораживание основывается на свойствах замороженных гидробионтов выступать в качестве слабых проводников и диэлектриков, путем включения их в электрическую цепь или помещения в переменное электромагнитное поле, в результате чего они разогреваются как диэлектрики [26].

Этими способами гидробионты размораживают при омывании их жидкой или газообразной средой, конденсирующимся паром, кристаллизующейся водой, путем лучистого теплообмена и контакта с греющей поверхностью.

При поверхностном размораживании возникает опасность перегрева поверхности продукта, что может привести к значительному снижению качества. Ограничение максимальной температуры замедляет процесс размораживания [97].Размораживание газообразной средой.

Одним из наиболее простых и доступных способов размораживания гидробионтов является обработка газообразной средой. При этом в качестве размораживающего агента широко используют воздух, а в некоторых случаях газообразные азот или окись углерода. При этом воздух, как рабочий агент распространен, как наиболее дешевый теплоноситель.

Продолжительность размораживания и технологические эффекты процесса зависят от параметров воздуха: температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха.

Размораживание в воздушной среде характеризуется большой продолжительностью процесса вследствие невысокого коэффициента теплоотдачи в условиях естественной циркуляции воздуха.

Воздух может быть использован на любом предприятии, где нет достаточного количества воды. Однако тешюфизические свойства, в частности низкий коэффициент теплопроводности X и небольшая теплоемкость с, удлиняют процесс размораживания и требуют большой кратности циркуляции воздуха.

Размораживание в воздухе осуществляют в условиях свободного или вынужденного движения, причем применяют два температурных режима: с использованием воздуха комнатной (15.. .20 С) и низкой (0.. .5 С) температуры.

Размораживание в неподвижном холодном воздухе часто называют медленным размораживанием. Этот способ гарантирует равномерное распределение температуры по толщине рыбы. Продукт доводится до полуразмороженного состояния при минимальных потерях сока, однако процесс происходит слишком медленно (до 30 ч.). В летние месяцы при высокой температуре воздуха качество рыбы может ухудшиться, поэтому крупную рыбу (типа тунца) пересыпают дробленым льдом. Такой прием рассматривают как разновидность способа медленного размораживания [97].

Медленное размораживание непригодно для блоков мороженой сельди, так как мясо становится мягким и непригодным для машинной разделки [97].

На многих рыбообрабатывающих предприятиях блоки мелкой рыбы, а также отдельные экземпляры крупной рыбы (осетровые) размораживают воздухом при атмосферном давлении в условиях свободной конвекции. Замороженный продукт раскладывают на стеллажи или просто на столах и оставляют на ночь в помещении с положительной температурой. Крупная рыба не всегда успевает полностью разморозиться, но температура -3...-4 С весьма удобна при разделке осетровых на балыки. Рез получается ровный, гладкий, без задиров. Этот метод размораживания дает хорошие результаты, если его умело использовать, кроме того, он не нуждается в частом контроле [26, 97].

Экспериментально установлено, что при размораживании рыбы и мяса при температуре воздуха 4-6С качество продукта значительно выше, чем при размораживании при температуре 15-20С, но однако при этом процесс является длительным [78, 137,141].

Результаты исследований, проведенные Дедюхиной В.П. [38], также показали, что размороженное китовое мясо в воздушной среде при температуре 5С в течение 48 ч имело более высокие качественные показатели по сравнению с раз

Определение фактора поглощения

Гидробионты состоят на 70.. .80 % из воды, а молекула воды дипольная и при воздействии электромагнитного поля происходит ее движение за счет так называемых квазиупругих сил. Процесс поляризации является релаксационным в связи с отставанием по времени изменения величины поляризации от изменения напряженности поля. Ориентация молекул осуществляется за счет поглощаемой энергии приложенного поля, которая в конечном виде преобразуется в тепловую.

При диэлектрическом размораживании условно можно выделить три периода нагрева: первый период — быстрый и одновременный подъем температуры по всей массе продукта; второй период — незначительное повышение температуры в каждой точке продукта, которые в течение некоторого времени характеризуются равномерностью нагрева; третий период — резкий подъем температуры в размороженных частях при почти мгновенном увеличении диэлектрических констант в момент изменения агрегатного состояния.

В связи с неоднородностью продукта резкие переходы свойств наблюдаются в отдельных местах, что приводит к лавинообразному неконтролируемому разогреву. При переходе продукта из замороженного состояния в размороженное диэлектрическая проницаемость значительно увеличивается, что уменьшает глубину проникновения электромагнитной энергии согласно уравнению:

Из-за местных перегревов отдельных участков процесс размораживания в этих условиях становится неуправляемым. Для создания более стабильных условий необходимо снижать частоту поля, с тем, чтобы сохранить достаточно высокое значение А. [86]

Интенсивность объемного выделения теплоты, которая количественно характеризуется мощностью внутренних источников теплоты qv (Вт/м ), определяется выражениемгде Е - напряженность электрического поля, В/м;/— частота колебаний, Гц.

Из выражения (2.5) следует, что мощность, выделяющаяся при нагреве напрямую завистит от произведения диэлектрической проницаемости на тангенс угла диэлектрических потерь, которое называется фактором поглощения. Фактор поглощения отражает характер изменения выделившейся в процессе диэлектрического нагрева мощности в объема материала. Наиболее существенное влияние на значении диэлектрических характеристик оказывает влагосодержание продукта, поскольку свободная влага является основной средой, где энергия переменного электромагнитного поля превращается в тепловую. [86]. Чем больше є ", тем интенсивнее на данной частоте и напряженности поля происходит нагрев продукта. Для его определения для всех видов гидробионтов воспользуемся уравнением s gS=s", и построим графики зависимости фактора поглощения гидробионтов от температуры при различных частотах (рис. 2.17-2.21).

Рассматривая результаты проведенных экспериментов можно придти к выводу, что величина фактора поглощения электромагнитной энергии замороженной килькой возрастает при повышении ее температуры и снижается с увеличением частоты электромагнитного поля. Поскольку фактор поглощения является основной характеристикой процесса нагревания продукта в электромагнитном поле и в полной мере отражает характер поглощения продуктом энергии поля, идущей на его нагревание можно указать следующие рекомендации. Наиболее выгодным с точки зрения затрат энергии на нагревание при осуществлении процесса ВЧ разморозки гидробионтов будет выбор более низкой частоты электромагнитного поля/= 13,56 МГц. Процесс размораживания следует вести до достижения продуктом криоскопическои температуры, поскольку из рисунков видно, что по достижении этой температуры продуктом происходит скачкообразное изменение диэлектрических характеристик и быстрое возрастание количества выделяющейся энергии, что может привести к неконтролируемому лавинообразному перегреву продукта и его порче.

Математическа модель для случая Ре

Для данного случая система (3.31) — (3.40) еще более упрощается за счет рассопряжения задачи поиска изменения температур по элементам и принимает вид решением которой будет Wi=W2=W3. Таким образом, для случая Ре— х расположение электродов несущественно, несущественно, главное чтобы выделяемая ими мощность была одинакова. Такая ситуация является идеализированной, в которой не учитывается перетекание теплоты за счет теплопроводности между элементами в направлении оси OY. Это возможно, если Ре со. В этом случае приходится анализировать систему (3.31) - (3.40) полностью. Однако и здесь есть возможность ее упрощения за счет осреднения температуры в элементах по направлению OY. Действительно, подвергнем такой процедуре уравнение (3.31): Параметр модели К определим из следующих соображений. Для этого воспользуемся решением задачи о распространении теплоты в системе двух полуограниченных тел [16] (рис. 3.2). Начальные температуры тел различные. В начальный момент времени тела приведены в соприкосновение. Начало координат находится в месте соприкосновения. Математическая формулировка такова: 1. Задаемся объемной мощностью одного из источников, в данном случае под номером 3, т. е. Q [Вт/м2]. 2. По справочным данным выбираем теплофизические параметры блоков: плотность/? [кг/м ], теплоемкость ср \Дж/(кг-К)], теплопроводность "К [Вт/(мК)]. 3. Определяем темп нагрева источника: 4. Выбираем геометрические характеристики блока l,h (длину и ширину). Заметим, что выбор высоты блока зависит напрямую от Q. 5. Задаемся скоростью движения блока по конвейеру v, и его начальной температурой t0. 6. Определяем температуропроводность блока: a=V(SP) С целью экспериментального изучения процесса размораживания гид-робионтов в поле токов высокой частоты использовалась промышленная установка, общий вид и детализированная картина рабочей камеры, которой показаны на рис. 4.1. Экспериментальная установка была подключена к переменному источнику 380 В с соответствующей системой безопасного заземления. Порядок работы с этой установкой соответствует выполнению санитарно - техническим нормам работы с оборудованием, имеющим высокочастотное излучение. Для проведения эксперимента была изготовлена емкость размером 30x30x20 мм, с толщиной стенки 4 мм из фторопласта. Данный материал выбран из соображений минимальность tgd угла потерь, т.е. этот материал практически электро-нейтрален к высокочастотному излучению (tge&0).

Сверху емкости накрываются крышками, выполненными из диэлектрика, в качестве которого использовался материал эбонит. При этом для проведения имитации адресного воздействия токами высокой частоты использовались крышки с выполненными в них отверстиями различной формы и расположения, моделирующие соответственные электроды.

Замороженные образцы гидробионтов поочередно размещались в емкости и накрывались крышками с отверстиями (рис. 4.2) После этого пилотную емкость помещали в рабочую камеру, между высоко и низкопотенциальными электродами. Крышка рабочей камеры закрывалась и с помощью регулировочного винта устанавливалось требуемое расстояние между электродами для создания требуемой напряженности Е электромагнитного поля.

После этого с пульта управления 5 запускался в работу генератор с одновременным отсчетом времени по электронному хронометру (точность отсчета времени в режиме остановка-пуск 0,1 с). Через определенные промежутки времени проводили измерения температуры образца гидробионта в различных его точках после периодического отключения генератора с помощью электронного термометра ТРМ-200, имеющего две игольчатые хромель-копелевые термопары, причем место их установки в средней части образца гидробионта выбиралось вне зоны ТВЧ-воздействия, т.е. под защитой диэлектрической крышки. Время измерения температуры образца составляло 2-3 секунды, после чего установка включалась вновь. Механизм измерения температуры с помощью хромель-копелевой термопары выбирался таким образом, чтобы измерить ее значение в центре образца. Предвари тельными экспериментами установлено: обозначенный интервал прерывания нагрева существенным образом не влиял на кинетику нагрева образца гидробионтов. Такие настроечные эксперименты проводились при непрерывном режиме нагрева и дискретном режиме нагрева. Получено, что с увеличением напряженности электромагнитного поля время разогрева образцов гидробионтов увеличивается.

Для исследования и контроля ТурЫ образца для 8-Ю прерыванийнагрева составляет не более 1-1,5 С. Эта информация учитывалась при обработке температурных кривых нагрева путем введения соответствующих поправок. Анализ гидротермической обстановки внутри рабочей камеры показывал, что теплообменом через боковые поверхности пилотного объема пренебрегать нельзя, особенно когда речь идет о нагреве образцов геометрических объемов намного больше превышающий пилотный.

Кинетика отепления и размораживания образцов различных видов гидробионтов

По результатам проведенных экспериментов при фиксированной частоте 81,37 МГц были получены зависимости температуры различных видов гидробионтов от времени нагрева (рис. 4.3).

Следует отметить нелинейный характер кинетических температурных кривых, что, обусловлено неоднородным содержанием в пилотном объеме воды с различными формами связи. J4 J 1 % / л / »г Рис. 4.3 Зависимость температуры гид- раживания имеют образцы гидро-робионтов от времени плавления в цен- бионтов? СОдЄрЖащие меньшую вла гу и большее количество жира. Это объясняется тем, что в таких замороженных объектах содержится большее количество невымороженной влаги, которая при взаимодействии с ТВЧ-полем вызывает выделение большего количества теплоты.

Для исследования ТВЧ-воздействия на образцы гидробионтов от центральной части к его периферии при повышении напряженности поля исполь риферии были определены точки на блоке гидробионтов (рис. 4.5).

По результатам проведенных экспериментов были получены зависимости температуры гидробионтов от времени нагрева при уменьшении напряженности электромагнитного поля, воздействующего в направлении от центральной части образца гидробионта к его периферии через равные промежутки времени в следующей последовательности: 1 - Е=68,57 кВ/м; 2-Е=53,ЗкВ/м; 3-Е=43,6кВ/м. (рис. 4.6.)

ТВЧ-воздействия на образцы гидро Рис. 4.6 Температурные кривые отепле- бионтов от центральной части к его ния и размораживания гидробионтов в периферии при повышении напря различных точках поверхности блока живания практически не отличались от исследовании моделирования динамиза женности поля по времени размора ции воздействия переменной напряженности электромагнитного поля. Для имитации динамического воздействия ТВЧ-энергии на образцы гидробионтов использовались специально-изготовленные крышки электроизоляторы с отверстиями (рис. 4.7), которыми закрывались емкости. Рис. 4.7 Крышки изоляторы емкостей. Для контроля температуры в процессе динамизации воздействия ТВЧ-энергии были определены равноудаленные точки на блоке гидробионтов (рис. 4.8), а с целью сокращения времени измерений, обеспечивающих их точность, они были получены зави симости температуры гидробионтов от времени нагрева (рис. 4.9.) в раз личных точках поверхно сти блока (рис. 4.8). Рис. 4.8 Схема расположения точек контроля тем Анализ экспериментальных исследований показывает, что точечное, ад-пературы на блоке гидробионтов 144 ресное воздействие на различные зоны гидробионтов позволяет обеспечить равномерное и бережное размораживание гидробионтов, так как различные зоны блока ТВЧ-воздействию подвергаются не постоянно, а окончательное их размораживание происходит в результате перетока теплоты в них из соседних зон и который осуществляется в основном теплопроводностью.

Завершение процесса размораживания определялось по факту выравнивания по всей поверхности образца гидробионтов, т.е. когда во всех точках поверхности значения температур были примерно равны.

В процессе ТВЧ-размораживания гидробионтов в их мышечной ткани происходят физико-химические, биохимические и структурные изменения, обуславливающие уровень качественных показателей размороженной продукции.

С целью научного обоснования эффективности проведенных процессов размораживания были определены технологические параметры процесса размораживания безградиентным способом в поле ТВЧ и осуществлены исследования качественных показателей размороженных гидробионтов, которые сведены в таблицу 4.1.

Анализ технологических параметров процессов размораживания безградиентным способом в поле ТВЧ и качественных показателей размороженных гидробионтов показал, что на продолжительность процесса размораживания и качество различных видов гидробионтов влияет, прежде всего, их морфологический состав и особенно содержание воды, белков и жира.

Вследствие скоротечности размораживания в поле ТВЧ по сравнению с длительными градиентными способами размораживания жиры не так значительно подвергаются гидролизу и окислению под действием кислорода воздуха.

Высокая скорость процесса ТВЧ-размораживания гидробионтов также 146 обеспечивает незначительное денатурационное воздействие не миофибрил-лярные белки мышечной ткани гидробионтов, что обуславливает их высокий уровень растворимости. При этом сравнительно более высокий уровень растворимости миофибриллярных белков мышечной ткани кильки, сельди и скумбрии по сравнению с треской и кальмаром также объясняется видовым различием гидробионтов, и прежде всего их содержанием воды и белково-липидного комплекса.

Высокочастотный нагрев пищевых продуктов — прогрессивный технический прием, позволяющий интенсифицировать термические процессы. Однако метод будет эффективным лишь в том случае, если для него найдена рациональная область использования, преодолены многочисленные технические трудности (конструкция электродов, колебания электрофизических свойств объекта нагрева, равномерного воздействия ЭМП на весь объем загружаемого продукта и др.) и стабилизированный выход и качество продукции.

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований, анализа конструкций аппаратов использующих ТВЧ - энергоподвод, можно сделать вывод о целесообразности дальнейших научных разработок оригинальных способов и конструкций установок для их осуществления с целью интенсификации процесса термообработки и достижения оптимальных энергозатрат.

Большой объем получения замороженных гидробионтов на рыболовецких судах требует при использовании их для переработки и реализации в торговли совершенных способов размораживания.

Критерием размораживания служит не только полное и быстрое размораживание, но и обеспечение восстановления после размораживания основных свойств ткани продукта.

Традиционно гидробионты размораживают в основном в воде методом погружения или орошения, в потоке теплого насыщенного воздуха, а также в неподвижном воздухе.

Способы, основанные на теплопередаче от воды или воздуха с теплофи-зической точки зрения не совершенны, так как процесс длительный из-за того, что теплопроводность оттаявшей части продукта значительно меньше замороженной и это же является причиной неравномерности температуры по поверхности и в толще блока.

Похожие диссертации на Совершенствование процесса размораживания гидробионтов в поле ТВЧ