Розглянуто теплові процеси та апарати, що використовуються під час виробництва смажених і випечених виробів на підприємствах харчування, малих харчових виробництвах і харчовій промисловості, зокрема, у галузі овочеконсервного та рибопереробного виробництв. Значну увагу приділено аналізу нових розробок конструкцій жарильних апаратів з високими технологічними параметрами, що дозволяють інтенсифікувати процес, скоротити енергетичні витрати, підвищити якість виробів.

Наведено результати експериментальних досліджень динаміки теплопровідних властивостей поверхневого шару м'ясних січених виробів, смажених традиційним способом та у герметичних середовищах. Установлено, що в разі смаження у герметичних середовищах товщина утворювальної скоринки менша, а коефіцієнт теплопровідності більший. Це, в свою чергу, позитивно впливає на зниження термічного поверхневого шару та сприяє підвищенню ефективності теплоперенесення.

Досліджено процес двостороннього жаріння м'яса під осьовим тиском. Встановлено, що раціональний тиск на м'ясо в процесі двостороннього жаріння за умов нежорсткої фіксації верхньої поверхні жаріння залежить від структурно-механічних властивостей м'яса. На підставі результатів досліджень розроблено апарат жаріння з покращаними показниками продуктивності, енергоекономічності та екологічної чистоти. Запропоновано математичну модель тривалості теплової обробки та виходу готових виробів з м'яса. Доведено високу якість готового продукту, що пройшов теплову обробку на вдосконаленому обладнанні за розробленою технологією.

Запропоновано наукову концепцію для розв'язання проблеми зниження витрат енергетичних і матеріальних ресурсів під час виробництва смажених кулінарних виробів та можливі напрямки її реалізації. Розроблено теоретичні теплові моделі процесів інфра-червоного (ІЧ) смаження у регульованих за складом газових середовищах (РСГС) та смаження у функціональних замкнених середовищах (ФЗС). Досліджено зміни теплотехнічного стану газового середовища з підвищеним вмістом двоокису вуглецю та пароповітряного середовища за умов ІЧ-нагріву, а також закономірності тепло- та масоперенесення у разі ІЧ-смажіння у РСГС. Розроблено комбіновані процеси ІЧ-смажіння в РСГС та смаження у ФСЗ. Науково обгрунтовано та реалізовано методологію цілеспрямованого регулювання складу компонентів напівфабрикатів з урахуванням їх оптичних, теплофізичних і адсорбційних властивостей складових компонентів та ступеня масивності під час розробки енерго- та ресурсоощадних технологічних процесів виробництва багатокомпонентних кулінарних виробів. Розроблено конструкції обладнання нового типу та визначено технологічні показники теплової обробки клінарних виробів. Оцінено економічну ефективність науково-технічних розробок і запропоновано заходи щодо упровадження їх у виробництво.

Теоретично обгрунтовано та розроблено високоефективний енерго- та ресурсоощадний процес смаження січених кулінарних виробів у функціональних замкнених середовищах (ФЗС), що утворюються у разі щільного контакту заглибинами двох геометричних подібних нагрівальних поверхонь. Розроблено теоретичну теплову модель процесу та проведено дослідження тепло- та масоперенесення під час смаження січених виробів зазначеним способом, зміну їх структурно-механічних, фізико-хімічних, мікробіологічних та органолептичних показників. Запропоновано процес виробництва м'ясоовочевих котлет з використанням кабачкового наповнювача, якому властива висока адсорбційна здатність поглинати вологу та жир, що забезпечує зменшення витрат матеріальних ресурсів під час смаження. Для реалізації процесу смаження у ФЗС розроблено новий пристрій ПССВ-0,2, що відрізняється високими техніко-експлуатаційними показниками. Оцінено економічну ефективність наукових розробок і здійснено комплекс заходів щодо впровадження їх у виробництво.

Приведены результаты разработки и исследований универсального теплового аппарата для объектов общественного питания - пароконвектомата. Исследован процесс теплопроводности в выпекаемой тестовой заготовке из пшеничной муки. Показано, что при обработке экспериментальных данных предельной температурой для внутренней массы изделия следует считать температуру насыщенного пара. Получено критериальное уравнение для определения температуры в центре выпекаемой тестовой заготовки для инженерных расчетов.

Наведено фізичний і комп'ютерний експерименти, які доводять прийнятну вірогідність методики, одержаної шляхом розв'язання зворотної задачі опромінювання, для визначення профілю відбивача, який забезпечує рівномірне сумарне опромінювання приймача півеліптичного перерізу одним випромінювачем і відбивачем. Відбивачі, спрофільовані за цією методикою, зменшують енерговитрати інфрачервоного обладнання для жарення та покращують органолептичні властивості харчової продукції.

Вперше запропоновано теоретичне обгрунтування нового способу жаріння м'яса з високим вмістом сполучної тканини (ВВСТ), який здійснюється за двостороннього жаріння у функціонально замкнених ємкостях (ФЗЄ) за умов стиснення. Запропоновано аналітичну залежність тривалості процесу двосторонього жаріння м'яса з ВВСТ від зусилля стиснення. Визначено раціональні значення зусилля стиснення за виходом готового продукту та його якісними показниками за двосторонього жаріння м'яса з ВВСТ у ФЗЄ. Встановлено, що двостороннє жаріння за умов стиснення у ФЗЄ сприяє інтенсифікації процесу теплового оброблення та гідротермічного розпаду колагену в глютин у кількості, достатньої для доведення м'яса з ВВСТ до стану кулінарної готовності.

Запропоновано новий критерій оцінювання ступеня рівномірності обігріву жарильної поверхні апаратів за показником імовірності існування заданого перепаду температур. Розроблено математичну модель, яка описує теплофізичні особливості процесу жарення та полягає у визначенні характеру розвитку градієнта температур у виробі з часом. Встановлено, що оптимальна тривалість жарення визначається за умов досягнення максимального градієнта температур на першому етапі жарення та досягнення нормативної температури у центрі виробу на другому етапі, яка визначається температурою жарильної поверхні та теплофізичними характеристиками кулінарного виробу. Удосконалено критеріальні рівняння конвекційного теплообміну для універсального жарильного апарата з непрямим обігрівом. Набуло подальшого розвитку аналітичне розв'язання задачі конвекційного теплообміну у мастильній оболонці універсального жарильного апарату, яке дозволяє проводити його конструктивні розрахунки за теплотехнічними показниками.

Увагу приділено інтенсифікації процесів жаріння кулінарної продукції шляхом використання електроконтактного нагрівання (ЕКН). В основу роботи покладено ідею комбінування поверхневих методів нагрівання з ЕКН, що дозволило інтенсифікувати процеси жаріння (смаження і запікання) та забезпечити рівномірне нагрівання окремих шарів за об'ємом виробу. Основною передумовою для цього є цілеспрямоване регулювання режимних параметрів нагрівання напівфабрикату шляхом застосування ЕКН за безпечних параметрів електричного струму, що надає можливість забезпечити прогрівання внутрішнього шару до температури кулінарної готовності протягом часу, який не перевищує тривалості формування скоринки на поверхні, та безпечність обслуговування апаратів під час ручного завантаження-розвантаження. Доведено можливість інтенсифікації процесів жаріння шляхом комбінування поверхневих методів нагрівання з ЕКН за прямокутної форми змінного електричного струму. Проведено експериментальні дослідження впливу параметрів електричного струму (типу, форми, частоти, напруги та сили струму) на характер перебігу ЕКН, впливу компонентного складу напівфабрикатів і факторів механічного впливу (кратності подрібнення та прикладеного тиску) на електропровідність, впливу комбінованого способу жарення з ЕКН на тривалість термообробки та вихід готової продукції. Визначено раціональні параметри процесу, які узагальнено у вигляді практичних рекомендацій, і розроблено нові апарати. Оцінено соціально-економічну ефективність наукових розробок і здійснено комплекс заходів щодо їх впровадження у виробництво та навчальний процес.

Запропоновано нову методику визначення коефіцієнта масопровідності та величини потоку речовини, що виникає в м'ясі під впливом струму електроосмосу, теплового потоку та їх комбінованої дії. Вперше встановлено характер закономірностей виникнення потоку речовини в м'ясі під впливом струму електроосмосу, теплового потоку та їх комбінованої дії від величини прикладеної різниці потенціалів, підведеного теплового потоку, площі й товщини зразка м'яса та прикладеного надлишкового тиску. Запропоновано аналітичну залежність для визначення величини потоку речовини, що виникає в м'ясі під впливом струму електроосмосу, теплового потоку та їх комбінованої дії. Встановлено раціональні параметри напруги та частоти струму електроосмосу, величини підведеного теплового потоку та прикладеного тиску під час проведення процесу двостороннього смаження м'яса в умовах електроосмосу за тривалістю та виходом готового продукту. Розроблено експериментальний стенд для визначення коефіцієнта масопровідності та величини потоку речовини, що виникає в м'ясі під впливом струму електроосмосу, теплового потоку та їх комбінованої дії.

Наведено результати дослідження температурних режимів сонячної печі типу "теплоізольована коробка", проаналізовано коефіцієнт корисної дії печі за умов середніх широт.

Мета роботи - розробка нового обладнання для теплової обробки овочів без води та жирів. Розроблено дві нові економічні конструкції металевих ємностей для теплової обробки овочів за максимального збереження вітаміну С на базі запропонованого селективного теплоакумулювального елемента зі сплаву АК 12 і шлікерної кераміки. Забезпечити змикання фланців кришки та металевої ємності без зазору, ширина кільцевої поверхні змикання фланців повинна бути не менше 2 мм, краї фланців кришки повинні бути загнутими та входити у внутрішню частину ємності не менше, ніж на 5 - 8 мм для забезпечення умов режиму теплової обробки без втрат.

Обгрунтовано енергоефективні та ресурсозберігальні процеси кондуктивного жарення (КЖ) м'ясних порційних натуральних виробів і розроблено обладнання для їх реалізації. Сформульовано технологічні вимоги до процесу КЖ м’яса, в тому числі і з високим вмістом сполучної тканини, з метою упередження утворення в них гетероциклічних амінів. Розроблено нову комплексну методику оцінювання енергетичної ефективності процесів КЖ м’яса в апаратах для їх реалізації, за якою проведено аналіз енергетичної ефективності цих процесів в основних видах обладнання для жарення. Сформульовано напрями підвищення енергетичної ефективності та ресурсозберігання процесу КЖ. Розроблено науково- теоретичні основи процесів КЖ м’яса під впливом фізичних та електрофізичних методів. Розроблено оригінальні методики й установки, за допомогою яких одержані експериментальні дані, що підтверджують адекватність обгрунтованої аналітичної та розробленої теплової моделей процесів КЖ м’яса під впливом фізичних та електрофізичних методів, а також ефективність використання цих процесів та актуальність створення нового енерго- та ресурсозберігального обладнання. Визначено раціональні режими та конструктивні параметри обладнання для двостороннього жарення і розроблено апарати для їх реалізації. Розроблено технічну документацію на виготовлення експериментальних зразків обладнання для двостороннього жарення м’яса під впливом фізичних та електрофізичних методів. Установлено підвищення енергетичної ефективності та технологічних показників розроблених процесів з використанням нового обладнання і їх соціально-економічної ефективності.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л990.2

Рубрики:

Теплове оброблення продуктів

Шифр НБУВ: Ж101341 Пошук видання у каталогах НБУВ 

У дослідженні проведено оцінку якості смажених на жирах макаронних виробів, які значною кількістю споживаються в багатьох країнах світу. З метою повної екстракції олій смажені макаронні вироби піддавали обробці в апараті Сокслета з використанням гексану як розчинника. Жирнокислотний склад добутих екстрагуванням олій встановлено за допомогою методу ГХ-МС. Для розробки простої методології кількісної оцінки груп жирних кислот (ЖК) та їх співвідношень проводили реєстрацію спектрів тих самих зразків олії з застосуванням методу ІЧ-Фур'є спектроскопії. У всіх досліджуваних зразках смажених макаронних виробів виявлено високий вміст жиру (19,77 - 32,99 %). Серед насичених і мононенасичених ЖК переважали пальмітинова (34,6 - 47,5 %), стеаринова (4,76 - 10,6 %), олеїнова (27,2 - 37,0 %) і елаїдинова кислоти (12,0 - 24,3 %). У порівняно меншій кількості виявлено поліненасичені ЖК (0,66 - 5,99 %). Високий вміст транс-ізомерів ЖК у смажених макаронних виробах свідчить про використання гідрогенізованого жиру в процесі їх приготування. Співвідношення важливих груп ЖК встановлено у межах: 0,72 - 1,92 - насичені ЖК/НЖК, 0,013 - 0,130 цис-ПНЖК/насичені ЖК, 0,1 - 1,81 транс-ЖК/цис ЖК, 0,01 - 0,097 цис-ПНЖК/насичені ЖК + ТЖК, 27,7 - 37,05 цис-МНЖК + цис ПНЖК/НЖК + ТЖК. На підставі результатів, одержаних методом ІЧ-Фур'є спектроскопії і співвідношень, визначених за допомогою методу ГХ-МС, розроблено калібрувальні моделі для кількісного визначення груп ЖК та їх співвідношень із застосуванням хемометричного методу PLS. Розроблені PLS моделі в обраних діапазонах довжини хвиль високо корелюють (>> 0,99) з результатами ГХ-МС. Зроблено висновки, що якість смажених макаронних виробів є проблемою, що потребує особливої уваги з боку контролюючих органів. Запропонований метод ІЧ-Фур'є спектроскопії є швидким, простим і точним інструментом для кількісної оцінки основних груп ЖК та їх співвідношень.

Установлено залежність середньоінтегрального температурного напору між температурою поверхні жарення та температурою поверхневого шару м'яса від температури поверхонь жарення. Уточнено методику розрахунку коефіцієнта теплопередачі через парові прошарки під час двостороннього жарення м'яса за умов стиснення та встановлено його залежність від середньоінтегрального температурного напору між поверхнею жарення та поверхневим шаром м'яса.

Описано переваги комбінованого способу жарення кулінарних виробів із застосуванням електроконтактного нагрівання у комбінованому режимі з поверхневим та інфрачервоним нагріванням. Наведено результати експериментальних досліджень способу. Обгрунтовано перспективність способу, що полягає у багатьох перевагах, а також різноманітності можливих варіантів здійснення відповідних процесів залежно від виду продукції та потрібного ефекту.

Увагу приділено вирішенню проблеми нерівномірності променевого теплообміну під час інфрачервоного (ІЧ) жарення харчових продуктів. Уперше розв'язано обернену задачу теплообміну випромінюванням і розроблено методику визначення профілів відбивачів променевого потоку для рівномірного опромінювання приймачів опуклого перерізу. Проведено верифікацію створеної методики визначення профілів відбивачів шляхом комп'ютерного експерименту з використанням програмних комплексів TracePro та Mathcad. Валідацією розробленої методики визначення профілів відбивачів шляхом фізичного експерименту з використанням експериментального апарата ІЧ-жарення доведено її прийнятність для проєктування ІЧ-обладнання харчових виробництв і ресторанного господарства. Шляхом аналітичного моделювання одержано диференційні рівняння кінетики середньої температури внутрішніх шарів продукту за умов ІЧ-жарення м'ясних напівфабрикатів і потрібної тривалості процесу в розробленому апараті ІЧ-жарення зі спрофільованим відбивачем. Зазначено, що використання в апараті спрофільованого відбивача скорочує термін жарення натуральних порційних напівфабрикатів із яловичини на 33 %. Одержано профілограму органолептичної оцінки, що доводить покращення зовнішнього вигляду, консистенції, кольору на поверхні та розрізі продукту з яловичини, здобутого за умови жарення з відбивачем. Уперше шляхом застосування системного аналізу створено імітаційні моделі кінетики температури м'ясних напівфабрикатів під час ІЧ-жарення та комплексного оцінювання економічної ефективності розробленого апарата ІЧ-жарення з відбивачем променевого потоку.