Министерство образования и науки Российской Федерации
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
Институт холода и биотехнологий
В.И. Филиппов
Теплофизические основы производства колбас и мясных полуфабрикатов
Учебно-методическое пособие
Санкт-Петербург 2012
УДК 637.52
Филиппов В.И. Теплофизические основы производства колбас и мясных полуфабрикатов: Учеб.-метод. пособие. - СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2012. - 32 с.
Рассмотрены темы и содержание рабочей программы, сформулированы цели и задачи практических и лабораторных занятий, содержание и порядок выполнения контрольных работ, даны рекомендации к самостоятельной работе студентов специальности 260301 и бакалавров направления 260200 очной и заочной форм обучения.
Рецензент: доктор техн. наук, проф. А.Я. Эглит
Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом Института холода и биотехнологий
В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена программа его развития на 2009-2018 годы. В 2011 году Университет получил наименование «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики».
© Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 2012
© Филиппов В.И., 2012
Введение
Высокое качество и безопасность продукции отраслей пищевой индустрии достигается только при условии строгого соблюдения технологических параметров ее производства. Основу технологий производства продуктов питания мясной промышленности составляют различные физические, тепловые, химические и биологические процессы.
В курсе «Теплофизические основы производства колбас и мясных полуфабрикатов» рассматриваются процессы термической обработки мяса и мясопродуктов, их содержание, механизм и закономерности, взаимосвязь с точки зрения теплофизических и технологических аспектов. Причем теплофизическая основа процессов тепловой и холодильной обработки мясного сырья и готовой продукции рассматривается с единой позиции. Это связано с тем, что общим для всех процессов является теплообмен продукта с окружающей средой. Различаться эти процессы могут только направлением теплового потока (подвод или отвод теплоты) и возникающими при этом вторичными технологическими эффектами. По этим причинам методы теории нестационарной теплопроводности являются достаточной методической основой для описания процессов распространения теплоты при термической обработке различных мясных продуктов вне зависимости от конкретной технологии их производства. Это относится ко всем технологическим операциям термической обработки при производстве колбасно-кулинарной продукции – тепловой обработке (подсушка, обжарка, варка, копчение, сушка), охлаждению, подмораживанию, замораживанию, отеплению и размораживанию.
Не менее важным фактором, влияющим на качество мясопродуктов, является установление рациональных технологических параметров хранения пищевых продуктов (температуры и влажности воздуха) и выбор технических средств для поддержания их в камерах хранения, обеспечивающих сохранение качества и минимальные потери (усушку). Хранение является преимущественно теплофизическим процессом, без рассмотрения которого нельзя прийти к правильным инженерным решениям.
Аналитическое описание процессов распространения теплоты в конкретных технологических операциях основано на приближенном решении уравнений стационарной и нестационарной теплопроводности.
В настоящее время используются два взаимодополняющих подхода к математическому описанию процессов распространения теплоты и массы в сложных объектах биологического происхождения, какими являются мясопродукты.
Первый подход основан на численном решении задач или использовании эмпирически полученных уравнений. Эти методы не позволяют определить внутренние связи исследуемой задачи.
Второй подход обусловлен получением точного аналитического решения, однако формулировка задачи, как правило, связана с упрощающими предположениями.
Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, полученных студентами при освоении курсов физики, математики, информатики, термодинамики и химического цикла, а также общей технологии мясной отрасли.
Основная задача курса – помочь будущему специалисту по технологии мяса и мясных продуктов получить навыки в постановке и решении реальных задач современной технологии и техники, научить методам, обеспечивающим максимальную эффективность технологических процессов, высокое качество и минимальные потери мясного сырья, колбасных изделий и полуфабрикатов, дать необходимые знания о принципах выполнения теплофизических расчетов для нахождения рациональных режимов и создания эффективных технических средств тепловой и холодильной обработки мяса и мясных продуктов.
В результате изучения дисциплины студент должен
знать: теплофизические основы и принципы теплового и холодильного консервирования пищевых продуктов; теорию и практику применяемых методов тепловой и холодильной обработки и хранения пищевых продуктов; пути повышения эффективности технологических процессов и улучшения качества продукции;
уметь: разрабатывать рациональные технологические условия тепловой и холодильной обработки и хранения пищевых продуктов, производить выбор наиболее эффективного технологического оборудования;
иметь: навыки в определении качества пищевых продуктов и его изменений при холодильной обработке и хранении, в оценке технологической эффективности условий теплового и холодильного консервирования, в определении теплофизических параметров режимов тепловой, холодильной обработки и хранения пищевых продуктов;
освоить: методологию применения вычислительной техники для решения конкретных задач, требующих расчетов, связанных с определением температуры продукта при термической обработке, продолжительности его нагрева, охлаждения, замораживания и размораживания, усушки, показателей качества, теплофизических характеристик и других параметров.
После изучения теоретической части курса студенты выполняют две контрольные работы, предусматривающие решение расчетно-практических задач по теплофизическим процессам тепловой обработки и холодильного консервирования мяса и мясопродуктов.
Во время сессии по теоретической части курса студентам читают лекции в объеме 12 ч, после чего они выполняют одну лабораторную работу, оформляют и защищают отчет по ней. На практических занятиях студенты изучают типовые примеры решения теплофизических задач, связанных с производством мяса и мясных продуктов. Полученные практические навыки решения таких задач необходимы студенту для выполнения курсовых и дипломных проектов.
Изучение данной дисциплины завершается сдачей экзамена в объеме всего курса.