Аннотация

В производство пищевой продукции, в том числе мясной, внедряются пароконвектоматы, для рационального применения которых необходимо создавать научно-практические основы. Цель работы – исследование характера изменения среднеобъемной температуры и температурного градиента в мясных изделиях, выполненных в форме одномерных тел и различающихся по нутриентному составу, при термообработке в сухом воздухе и паровоздушной смеси.
Исследовали два образца мясных изделий, различных по содержанию влаги и жира: из куриного филе (влажность 74,5 %, содержание жира 1,9 %) и лопаточной части свинины (влажность 55,1 %, содержание жира 29,4 %). Изделия формировались в виде одномерных цилиндра и пластины, а затем подвергались нагреванию в диапазоне температур 160–240 оС в пароконвекционном аппарате Unox-203G (Италия). В качестве греющей среды применяли сухой воздух и паровоздушную смесь влажностью 80–85 %. Для измерения температуры применяли термопары, подключенные к измерителю Сосна-004.
Выявили закономерности изменения среднеобъемной температуры и температурного градиента в исследуемых слоях мясных изделий. Для температурного градиента выделили три этапа при обработке в паровоздушной смеси и четыре в сухом воздухе. Изменение среднеобъемной температуры для паровоздушной смеси описывается уравнением степенной зависимости, для сухого воздуха – линейной. При нагревании в сухом воздухе темп изменения температурного градиента был постоянен, но снижался на определенном этапе. Темп изменения среднеобъемной температуры в течение 5 мин был невысоким, но затем повышался, сохраняя значение до конца процесса. При нагревании в паровоздушной смеси темп изменения температурного градиента вначале снижался, достигая минимума на 4–5 мин, а затем рос. Для среднеобъемной температуры характерен высокий темп изменения в течение первых 5 мин, а затем снижение. Изделия с низким содержанием жира (куриное филе) прогреваются быстрее на 13–26 % при обработке в паровоздушной смеси и на 9–23 % в сухом воздухе. Для изделий в форме пластины была характерна более длительная термообработка. На характер изменения температурного градиента и среднеобъемной температуры состав и форма выраженного влияния не оказывали.
Полученные зависимости позволяют осуществить подбор оптимальных температурно-влажностных режимов конвективной жарки мясопродуктов.

Ключевые слова

Мясопродукты, пароконвектомат, термообработка, термометрические показатели, температурный градиент, среднеобъемная температура, сухой воздух, паровоздушная смесь, одномерное тело

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Agafonychev VP, Makhonina VN. Calculation methods in the meat and egg sausages technology. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022;1052. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1052/1/012058
2. Jain A. The role of thermal effusivity in heat exchange between finite-sized bodies. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2023;202. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.123721
3. Бражников А. М. Теория термической обработки мясопродуктов. М.: Агропромиздат, 1987. 271 с.
4. Glagoleva LE, Zatsepilina NP, Kopylov MV, Nesterenko IV. Calculation of the process duration of thermo-moisture treatment of semi-finished products based on animal and vegetable raw materials. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018;80(2):51–57. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-51-57
5. Li J, Deng Y, Xu W, Zhao R, Chen T, Wang M, et al. Multiscale modeling of food thermal processing for insight, comprehension, and utilization of heat and mass transfer: A state-of-the-art review. Trends in Food Science and Technology. 2023;131:31‒45. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2022.11.018
6. Kubo MTK, Baicu A, Erdogdu F, Poças MF, Silva CLM, Simpson R, et al. Thermal processing of food: Challenges, innovations and opportunities. A position paper. Food Reviews International. 2021;39(6):3344–3369. https://doi.org/10.1080/87559129.2021.2012789
7. Moya J, Lorente-Bailo S, Salvador ML, Ferrer-Mairal A, Martínez MA, Calvo B, et al. Development and validation of a computational model for steak double-sided pan cooking. Journal of Food Engineering. 2021;298. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2021.110498
8. Nelson H, Deyo S, Granzier-Nakajima S, Puente P, Tully K, Webb J. A mathematical model for meat cooking. The European Physical Journal Plus. 2020;135. https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-020-00311-0
9. Rabeler F, Feyissa AH. Modelling the transport phenomena and texture changes of chicken breast meat during the roasting in a convective oven. Journal of Food Engineering. 2018;237:60‒68. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2018.05.021
10. Rocca-Poliméni R, Zárate Vilet N, Roux S, Bailleul J-L, Broyart B. Continuous measurement of contact heat flux during minced meat grilling. Journal of Food Engineering. 2019;242:163‒171. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2018.08.032
11. Skrypnyk VO, Farisieiev AG. Analytical model of heat treatment of meat products with high content of connective tissue in vacuum termopackets. Journal of Chemistry and Technologies. 2019;27(2):201‒211. (In Ukrainian). https://doi.org/10.15421/081920
12. Kumari S, Samanta SK. The efficient thermal processing of cylindrical multiphase meat: a study on the selection of microwave heating strategy. International Journal of Food Engineering. 2022;18(6):437–450. https://doi.org/10.1515/ijfe-2021-0255
13. Cheng Y, Wang S, Ju S, Zhou S, Zeng X, Wu Z, et al. Heat-treated meat origin tracing and authenticity through a practical multiplex polymerase chain reaction approach. Nutrients. 2022;14(22). https://doi.org/10.3390/nu14224727
14. Gurinovich GV, Khrenov VA, Patrakova IS, Patshina MV. Studying an effect of thermal treatment methods on physico-chemical properties of beef depending on aging technology. Food Systems. 2022;5(4):376–382. (In Russ.). https://doi.org/10.21323/2618-9771-2022-5-4-376-382
15. Kaltovich IV. Rational process parameters of chopped semi-finished products production using emulsions from collagen-containing raw materials. Topical Issues of Processing of Meat and Milk Raw Materials. 2020;(14):199–213. (In Russ.). https://doi.org/10.47612/2220-8755-2019-14-199-213
16. Царегородцева Е. В. Влияние способа тепловой обработки на качество готовых мясных продуктов // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. 2021. № 23. С. 234–237. https://www.elibrary.ru/IONVNA
17. Smagina MN, Smagin DA, Smolyak AA. Influence of changes in the thermal characteristics of the material on the heating process of minced meat products. Food Industry: Science and Technologies. 2020;13(4):61–69. (In Russ.). https://doi.org/10.47612/2073-4794-2020-13-4(50)-61-69
18. Smagina MN, Smagin DA. Heat exchange in wet capillary-porous bodies of various compositions during convective heating in vapor-air media. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical Series. 2023;68(2):137–147. (In Russ.). https://doi.org/10.29235/1561-8358-2023-68-2-137-148
19. Гинзбург А. С., Громов М. А., Красовская Г. И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1980. 288 с.
20. Скурихин И. М., Тутельян В. А. Химический состав российских пищевых продуктов. М.: ДеЛи принт, 2002. 235 с.