УДК: 664. 8.037.5
Табл. 1. Ил. 2. Библ. 7.
DOI: 10.21323/2071-2499-2022-6-20-23

К расчёту изменения содержания количества вымороженной воды в мясе при охлаждении воздушным потоком

Белозеров Г.А.¹, доктор техн. наук, Сучков А.Н.¹, Семенов Е.В.², доктор техн. наук, Никитин И.А.², доктор техн. наук
¹ВНИИ холодильной промышленности – филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова
²Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет).
Ключевые слова: кинетика процесса, фронт промерзания, суперохлаждение,
Реферат:
Использование охлаждения как способ технологической обработки в пищевой, мясной, химической, микробиологической и других отраслях промышленности постоянно расширяется. Данный, не имеющий альтернативы в обозримой перспективе, метод обработки связан с решением проблем перерабатывающих производств, в вопросах поддержания здоровья населения путём применения технологии сохранения и консервирования пищевых продуктов, крови, медицинских и биохимических препаратов и др. Очевидно при этом, для того чтобы сохранить качество продуктов при их быстром охлаждении, или, наоборот, с той же целью обеспечить термостабильное максимально длительное их хранение, необходимо располагать научно обоснованной прогнозируемой кинетикой тепловой обработки этих субстанций. Одним из путей обеспечения безопасности, сохранения качества и увеличения срока годности (хранения) мяса при минимальной переработке сырья является применение представляющего собой технологический процесс холодильной обработки на базе суперохлаждения, обеспечивающего понижение температуры мяса (на 1-2 °C) ниже криоскопического значения. Что предотвращает развитие в пищевых продуктах нежелательных необратимых изменений в них как результата кристаллообразования в мышечных волокнах. В данном исследовании, исходя из базирующегося на законе сохранения энергии уравнения теплопроводности и концепции передачи тепла на фронте промерзания обоснован расчёт, проведено численное исследование протекания процесса охлаждения образца мяса и вымороженной в нём влаги суперохлаждённым воздушным потоком по времени стратификации температуры в продукте, выявлено влияние параметров процесса на реализацию технологии важного в практическом отношении субкриоскопического показателя температуры мяса, установлено количественное согласие теоретических и опытных результатов исследуемой проблемы.

To the calculation of the change in the quantity of frozen-out water in meat during cooling by air flow

Belozerov G.A.¹, Suchkov A.N.¹, Semenov E.V.², Nikitin I.A.^2
1All-Russian Scientific Research Institute of Refrigeration Industry – branch of Gorbatov Research Center for Food Systems
²Moscow State University of Technologies and Management named after K.G. Razumovsky (First Cossack University).
Key words: process kinetics, freezing front, super cooling
Summary:
The use of refrigeration as a method for technological processing in the food, meat, chemical, microbiological and other industries is constantly expanding. This method of processing, which has no alternative in the foreseeable future, is associated with solving the problems of processing industries in matters of maintaining public health through the use of technology for the preservation of foods, blood, medical and biochemical preparations, etc. Obviously, in order to preserve the quality of products during their rapid cooling, or, conversely, to ensure their thermostable storage for the longest possible time for the same purpose, it is necessary to have scientifically based predictable kinetics of heat treatment of these substances. One of the ways to ensure safety, preserve quality and increase the shelf life (storage) of meat with minimal processing of raw materials is the use of the supercooled refrigeration process, which is a technological process that reduces the temperature of meat (by 1-2 °C) below the cryoscopic value. This prevents the development of undesirable irreversible changes in food products as a result of crystal formation in muscle fibers. In this study, using the equation of thermal conductivity based on the law of conservation of energy and the concept of heat transfer at the freezing front, the calculation has been justified, a numerical study of the course of the cooling process of a meat sample and the moisture frozen in it by a supercooled air flow according to the time of temperature stratification in a product has been carried out, the influence of process parameters on the implementation of the technology of the subcryoscopic temperature indicator that is important in practical terms has been revealed. The quantitative agreement of the theoretical and experimental results of the problem under study has been established.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ / REFERENCES:

1.Корешков, В.Н. О мероприятиях по уменьшению потерь мясного сырья и готовой продукции на производственных холодильниках / В.Н. Корешков, В.А. Лапшин, Л.М. Хохлова // Пищевая индустрия. – 2018. – № 1 (35). – С. 32-33.

Koreshkov, V.N. O meropriyatiyakh po umen'sheniyu poter' myasnogo syr'ya i gotovoy produktsii na proizvodstvennykh kholodil'nikakh [On measures to reduce the loss of meat raw materials and finished products in industrial refrigerators] / V.N. Koreshkov, V.A. Lapshin, L.M. Khokhlova // Pishchevaya industriya. – 2018. – № 1 (35). – P. 32-33.

2. Корешков, В.Н. К методике определения фактических потерь массы мяса и мясных продуктов при холодильно-технологических процессах / В.Н. Корешков, А.Н. Сучков, В.В. Никитин, Т.А. Минин // Мясные технологии. – 2022. – № 7 (235). – С. 8-11.

Koreshkov, V.N. K metodike opredeleniya fakticheskikh poter' massy myasa i myasnykh produktov pri kholodil'no-tekhnologicheskikh protsessakh [To the methodology for determining the actual mass loss of meat and meat products during refrigeration technological processes] / V.N. Koreshkov, A.N. Suchkov, V.V. Nikitin, T.A. Minin // Myasnyye tekhnologii. – 2022. – № 7 (235). – P. 8-11.

3. Дибирасулаев, М.А. К разработке научно обоснованных режимов хранения мяса и мясных продуктов в переохлаждённом состоянии / М.А. Дибирасулаев, Г.А. Белозеров, Д.М. Дибирасулаев, А.Г. Донецких, С.Г. Рыжова // Все о мясе. – 2020. – № 5. – С. 40-45. DOI: 10.21323/2071-2499-2020-5-40-45.

Dibirasulaev, M.A. K razrabotke nauchno obosnovannykh rezhimov khraneniya myasa i myasnykh produktov v pereokhlazhdonnom sostoyanii [To the development of scientifically based storage modes of meat and meat products in a supercooling state] / M.A. Dibirasulaev, G.A. Belozerov, D.M. Dibirasulaev, A.G. Donetskikh, S.G. Ryzhova // Vsyo o myase. – 2020. – № 5. – Р. 40-45. DOI: 10.21323/2071-2499-2020-5-40-45.

4. Березовский, Ю.М. Анализ и совершенствование подходов определения доли вымороженной воды в мясе / Ю.М. Березовский, И.А. Королев, Т.А. Саранцев // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2018. – № 4. – С. 20-28.

Berezovskiy, Yu.M. Analiz i sovershenstvovaniye podkhodov opredeleniya doli vymorozhennoy vody v myase [Analysis and improvement of approaches to determining the proportion of frozen water in meat] / Yu.M. Berezovskiy, I.A. Korolev, T.A. Sarantsev // Khraneniye i pererabotka sel'khozsyr'ya. – 2018. – № 4. – P. 20-28.

5. Лыков, А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков. – М.: Высш. шк., 1967. – 600 с.

Lykov, A.V. Teoriya teploprovodnosti [Theory of thermal conductivity] / A.V. Lykov. – M.: Vyssh. shk., 1967. – 600 p.

6. Михеев, М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михеева. – М.: Энергия, 1973. – 320 с.

Mikheyev, M.A. Osnovy teploperedachi [Fundamentals of heat transfer] / M.A. Mikheyev, I.M. Mikheyeva. – M.: Energiya, 1973. – 320 p.

7. Головкин, Н.А. Холодильная технология пищевых продуктов / Н.А. Головкин. – М.: Пищевая промышленность, 1984. – 239 с.

Golovkin, N.A. Kholodil'naya tekhnologiya pishchevykh produktov [Refrigeration technology of food products] / N.A. Golovkin. – M.: Pishchevaya promyshlennost', 1984. – 239 p.

Контакты:

Белозеров Георгий Автономович
gabelozerov@mail.ru
Сучков Александр Николаевич
alexandr-truba@yandex.ru
Семенов Евгений Владимирович
sem-post@mail.ru
тел.: 8-495-670-15-10
Никитин Игорь Алексеевич
nikitinia@mgutm.ru

Для цитирования:

Белозеров, Г.А. К расчёту изменения содержания количества вымороженной воды в мясе при охлаждении воздушным потоком / Г.А. Белозеров, А.Н. Сучков, Е.В. Семенов, И.А. Никитин // Все о мясе. – 2022. – № 6. – С. 20-23. DOI: 10.21323/2071-2499-2022-6-20-23.

For citation:

Belozerov, G.A. To the calculation of the change in the quantity of frozen-out water in meat during cooling by air flow / G.A. Belozerov, A.N. Suchkov, E.V. Semenov, I.A. Nikitin // Vsyo o myase. – 2022. – № 6. – Р. 20-23. DOI: 10.21323/2071-2499-2022-6-2