Научная статья на тему 'Расчет продолжительности процесса термовлажностной обработки полуфабрикатов на основе животного и растительного сырья'

Расчет продолжительности процесса термовлажностной обработки полуфабрикатов на основе животного и растительного сырья Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
79
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕРМО-ВЛАЖНОСТНАЯ ОБРАБОТКА / ЖИВОТНОЕ СЫРЬЕ / РАСТИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ / ПАРАМЕТРЫ ТЕРМООБРАБОТКИ / THERMO-MOISTURE TREATMENT / ANIMAL RAW MATERIALS / VEGETABLE RAW MATERIALS / HEAT TREATMENT PARAMETERS

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Глаголева Л.Э., Зацепилина Н.П., Копылов М.В., Нестеренко И.В.

Расчет параметров термообработки исследуемых систем (продолжительность процесса, распределение температуры внутри изделия и изменение его массы) осложнен как внешним, так и внутренним переносом влаги. В связи с этим строгое математическое описание влагои теплообмена между поверхностью полуфабриката, который необходимо рассматривать как капиллярно-пористое тело, и окружающей средой должно основываться на совместном решении уравнений гидродинамики и конвективного теплои массопереноса с учетом нормальной составляющей массового потока на поверхности тела, что усложняет задачу. Рассмотрение такой задачи в части, касающейся переноса влаги под действием градиентов влагосодержания, температуры и давления возможно, если движущими силами процессов переноса считать не эти градиенты потенциалов на поверхности капиллярнопористого тела, а разности между потенциалами, усредненными по поверхности и объему тела. Успешное применение этой теории для широкого использования при решении практических задач осложняется отсутствием систематизированной базы данных по гигрои гидроскопическому равновесию обрабатываемых полуфабрикатов с технологическими средами. С другой стороны, даже при наличии экспериментальных данных по гидрои гигроскопическому равновесию в этом случае находятся не поля потенциалов переноса, а только их среднеобъемные и среднеповерхностные значения, что принципиально не позволяет рассчитать длительность термообработки как время достижения необходимой температуры в центре продукта. Мясные и рыбные продукты обрабатываются при не слишком высоких температурах и вследствие этого градиенты потенциалов переноса внутри капиллярнопористых тел не слишком велики, поэтому можно считать, что внутренний перенос влаги существенно не изменяет температурное поле внутри мясных и рыбных изделий. Обоснованы ресурсосберегающие режимы термо-влажностной обработки комбинированных изделий: обжаривание при t = 200 °С, без увлажнения, продолжительность 5 мин; запекание при 180 °С, расход воды на увлажнение (4,0–4,3)10-6 м3/с продолжительность 10–15 мин, обеспечивающие снижение технологических потерь массы готового продукта с 18% до 5–7%.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Глаголева Л.Э., Зацепилина Н.П., Копылов М.В., Нестеренко И.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Calculation of the process duration of thermo-moisture treatment of semi-finished products based on animal and vegetable raw materials

Calculation of the parameters of studied systems heat treatment (the process duration, temperature distribution inside the product and in its mass change) is complicated both by external and internal moisture transfer. In this regard, a strict mathematical description of moisture and heat transfer between the surface of the semi-finished product, which must be considered as a capillary-porous body, and the surrounding medium should be based on a joint solution of hydrodynamics equations and convective heatand mass transfer, taking into account the normal component of the mass flow on the body surface, which complicates the task. Consideration of such a task with regard to moisture transfer under the action of water content gradients, temperature and pressure is possible if the driving forces of transfer processes do not consider these potential gradients on the surface of a capillary-porous body, but the differences between potentials averaged over the surface and volume of the body. This theory successful application for widespread use in practical problems solving is complicated by the absence of a systematized database on the hygroand hydro-mechanical equilibrium of treated semi-finished products with technological media. On the other hand, even in the presence of experimental data on hydroand hygroscopic equilibrium, in this case there are not fields of transfer potentials, but only their average volume and mean surface values, which in principle does not allow calculating of heat treatment duration as the time to reach the required temperature in the middle of the product. Meat and fish products are treated at not too high temperatures and as a result gradients of transfer potentials inside capillary-porous bodies are not too great, therefore it can be considered that the internal moisture transfer does not change the temperature field inside meat and fish products significantly. Resource-saving modes of thermo-moisture treatment of combined products were justified: frying at t = 200 ° C, without humidification, duration 5 min; baking at 180 ° C, water consumption for humidification (4.0-4.3)10-6 m3 / s with 10-15 minutes duration, providing a reduction in process losses of the finished product weight from 18% to 5-7%

Текст научной работы на тему «Расчет продолжительности процесса термовлажностной обработки полуфабрикатов на основе животного и растительного сырья»

BernnuxJBryWT/Proceedmgs of VSUET, Ж 80, № 2, 2018-

Оригинальная статья/Original article_

УДК 642.58

DOI: http://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-51-57

Расчет продолжительности процесса термовлажностной обработки полуфабрикатов на основе животного и растительного _сырья_

Людмила Э. Глаголева 1 milaprofi@mail.ru

Наталья П. Зацепилина 1 nataha.zatsepilina@yandex.ru

Максим В. Копылов 1 kopylov-maks@yandex.ru Ирина В. Нестеренко

1

1 Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия Реферат. Расчет параметров термообработки исследуемых систем (продолжительность процесса, распределение температуры внутри изделия и изменение его массы) осложнен как внешним, так и внутренним переносом влаги. В связи с этим строгое математическое описание влаго- и теплообмена между поверхностью полуфабриката, который необходимо рассматривать как капиллярно-пористое тело, и окружающей средой должно основываться на совместном решении уравнений гидродинамики и конвективного тепло- и массопереноса с учетом нормальной составляющей массового потока на поверхности тела, что усложняет задачу. Рассмотрение такой задачи в части, касающейся переноса влаги под действием градиентов влагосодержания, температуры и давления возможно, если движущими силами процессов переноса считать не эти градиенты потенциалов на поверхности капиллярнопористого тела, а разности между потенциалами, усредненными по поверхности и объему тела. Успешное применение этой теории для широкого использования при решении практических задач осложняется отсутствием систематизированной базы данных по гигро- и гидроскопическому равновесию обрабатываемых полуфабрикатов с технологическими средами. С другой стороны, даже при наличии экспериментальных данных по гидро-и гигроскопическому равновесию в этом случае находятся не поля потенциалов переноса, а только их среднеобъемные и среднеповерхностные значения, что принципиально не позволяет рассчитать длительность термообработки как время достижения необходимой температуры в центре продукта. Мясные и рыбные продукты обрабатываются при не слишком высоких температурах и вследствие этого градиенты потенциалов переноса внутри капиллярнопористых тел не слишком велики, поэтому можно считать, что внутренний перенос влаги существенно не изменяет температурное поле внутри мясных и рыбных изделий. Обоснованы ресурсосберегающие режимы термо-влажностной обработки комбинированных изделий: обжаривание при X = 200 °С, без увлажнения, продолжительность 5 мин; запекание при 180 °С, расход воды на увлажнение (4,0-4,3)10-6 м3/с продолжительность 10-15 мин, обеспечивающие снижение технологических потерь массы готового продукта с 18% до 5-7%.

Ключевые слова

^ермо-влажностнаяобработка^животноесырье^^астит

Calculation of the process duration of thermo-moisture treatment of semi-finished products based on animal and vegetable raw materials

Lyudmila E. Glagoleva 1 milaprofi@mail.ru

Natal'ya P. Zatsepilina 1 nataha.zatsepilina@yandex.ru

Maksim V. Kopylov 1 kopylov-maks@yandex.ru Irina V. Nesterenko 1

1 Voronezh state university of engineering technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

Summary.Calculation of the parameters of studied systems heat treatment (the process duration, temperature distribution inside the product and in its mass change) is complicated both by external and internal moisture transfer. In this regard, a strict mathematical description of moisture and heat transfer between the surface of the semi-finished product, which must be considered as a capillary-porous body, and the surrounding medium should be based on a joint solution of hydrodynamics equations and convective heat- and mass transfer, taking into account the normal component of the mass flow on the body surface, which complicates the task. Consideration of such a task with regard to moisture transfer under the action of water content gradients, temperature and pressure is possible if the driving forces of transfer processes do not consider these potential gradients on the surface of a capillary-porous body, but the differences between potentials averaged over the surface and volume of the body. This theory successful application for widespread use in practical problems solving is complicated by the absence of a systematized database on the hygro- and hydro-mechanical equilibrium of treated semi-finished products with technological media. On the other hand, even in the presence of experimental data on hydro- and hygroscopic equilibrium, in this case there are not fields of transfer potentials, but only their average volume and mean surface values, which in principle does not allow calculating of heat treatment duration as the time to reach the required temperature in the middle of the product. Meat and fish products are treated at not too high temperatures and as a result gradients of transfer potentials inside capillary-porous bodies are not too great, therefore it can be considered that the internal moisture transfer does not change the temperature field inside meat and fish products significantly. Resource-saving modes of thermo-moisture treatment of combined products were justified: frying at t = 200 ° C, without humidification, duration - 5 min; baking at 180 ° C, water consumption for humidification (4.0-4.3)10-6 m3 / s with 10-15 minutes duration, providing a reduction in process losses of the finished product weight from 18% to 5-7%

Keywords:thermo-moisture treatment, animal raw materials, vegetable raw materials, heat treatment parameters

Для цитирования Глаголева Л.Э., Зацепилина Н.П., Копылов М.В., Нестеренко И.В. Расчет продолжительности процесса термовлажностной обработки полуфабрикатов на основе животного и растительного сырья // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 2. С. 51-57. ёо1:10.20914/2310-1202-2018-2-51-57

For citation

Glagoleva L.E., Zacepilina N.P., Kopylov M.V., Nesterenko I.V. Calculation of the process duration of thermo-moisture treatment of semi-finished products based on animal and vegetable raw materials. Vestnik VGUIT [Proceedings of VSUET]. 2018. vol. 80. no. 2. pp. 5157. (in Russian). doi:10.20914/2310-1202-2018-2-51-57

51

БД Agris

<Ветшк&ТУИТ/Фгоиг£^ о/ЧЯиЕТ, Т. 80, № 2, 2018-

Введение

Цель работы - исследовать влияние технологических режимов на процессы тепло- и массообмена при тепловой обработке изделий, обосновать ресурсосберегающие режимы тепловой и низкотемпературной обработки полуфабрикатов и готовых изделий на основе рыбно-печеночно-растительных композиций.

Расчет параметров термообработки исследуемых систем (продолжительность процесса, распределение температуры внутри изделия и изменение его массы) осложнен как внешним, так и внутренним переносом влаги. В связи с этим строгое математическое описание влаго-и теплообмена между поверхностью полуфабриката, который необходимо рассматривать как капиллярно-пористое тело, и окружающей средой должно основываться на совместном решении уравнений гидродинамики и конвективного тепло- и массопереноса с учетом нормальной составляющей массового потока на поверхности тела, что усложняет задачу [1-4]. Тем не менее, рассмотрение такой задачи в части, касающейся переноса влаги под действием градиентов влагосодержания, температуры и давления возможно, если движущими силами процессов переноса считать не эти градиенты потенциалов на поверхности капиллярнопори-стого тела, а разности между потенциалами, усредненными по поверхности и объему тела.

Успешное применение этой теории для широкого использования при решении практических задач осложняется отсутствием систематизированной базы данных по гигро- и гидроскопическому равновесию обрабатываемых полуфабрикатов с технологическими средами. С другой стороны, даже при наличии экспериментальных данных по гидро- и гигроскопическому равновесию в этом случае находятся не поля потенциалов переноса, а только их среднеобъем-ные и среднеповерхностные значения, что принципиально не позволяет рассчитать длительность термообработки как время достижения необходимой температуры в центре продукта [5, 6].

Результаты и обсуждение

Мясные и рыбные продукты обрабатываются при не слишком высоких температурах и вследствие этого градиенты потенциалов переноса внутри капиллярнопористых тел не слишком велики, поэтому можно считать, что внутренний перенос влаги существенно не изменяет температурное поле внутри мясных и рыбных изделий. В связи с этим, для определения времени достижения кулинарной готовности полуфабрикатов целесообразно рассматривать не сопряженную систему уравнений

переноса количества движения, теплоты и массы, а только нестационарное уравнение теплопроводности, которое в декартовой системе координат имеет вид:

ИТ

(

- = а

дЧ сП_ ~дхГ+ дуТ + д2

(1)

где т - время, с; а - температуропроводность продукта, м2/с;^ - температура,°С.

Решая уравнение (1) с соответствующими начальными и граничными условиями можно найти распределение температуры от времени в теле произвольной формы, причем в общем случае это возможно лишь использованием численных методов.

Для тел простейшей формы (неограниченные пластина и цилиндр, шар) уравнение (1) становится одномерным

д( 1 д ( „ д(

— = а--1 х —

дт хп дх I дх

(2)

где п - индекс формы (0 - пластина; 1 - цилиндр; 2 - шар) и может быть решено аналитически.

В [3, 4] предполагается, что температурные возмущения в обрабатываемом изделии распространяются с конечной скоростью, что характерно для мясных и рыбных продуктов, а производная по времени в уравнении (2) для области, где за счет взаимодействия с окружающей средой происходит изменение температуры, заменяется ее средним значением по переменной во времени подлине возмущенной области. При этом уравнение (2) превращается в обыкновенное дифференциальное уравнение, для которого ищется решение задачи распространения теплоты в исследуемых системах.

Замена производной в уравнении (2) ухудшает точность описания температурного поля внутри изделий. Кроме того, следует отметить, что при термической обработке пищевых полуфабрикатов сложно учитывать происходящие при этом различные физико-химические превращения (тепловая денатурация белковых веществ, разваривание и дезагрегация коллагена, изменение состояния и свойств жиров, разваривание и клейстеризация крахмалов, изменение структурно-механических свойств), которые вызывают изменение теплофизических характеристик объектов исследования. Если учесть, что справочные данные по их температурным зависимостям весьма ограничены [6, 7], а уравнения конвективного теплопереноса обычно позволяют определить характеристики теплообмена между телом и окружающей средой с точностью порядка 20% [1, 2, 9], использование классического уравнения нестационарной теплопроводности (2),

в котором скорость распространения теплоты предполагается бесконечно большой, для расчета продолжительности термообработки рыбно-пе-ченочно-растительных полуфабрикатов можно считать достаточно обоснованным. Как показывает практика инженерных расчетов аналитические зависимости из [3, 6, 8], выведенные для различных начальных и граничных условий, позволяют получить результаты, вполне согласующиеся с вычислениями времени достижения кулинарной готовности продуктов по формулам из [4, 5]. К тому же геометрия подвергаемых термообработке изделий, в которых можно аналитически определить распределение температуры, в данном случае может быть расширена за счет того, что кроме тел в виде неограниченных цилиндра, пластины и шара, можно рассматривать тела конечных размеров, получающиеся при пересечении приведенных выше тел простейшей формы.

С учетом сказанного рассчитаем время достижения кулинарной готовности, то есть достижения температуры 80 °Св центре изделий, при их термообработке в печи с вынужденной конвекцией и увлажнением теплоносителя. Будем рассматривать биточки как тело в виде ограниченного цилиндра, получающегося при пересечении неограниченного цилиндра диаметром 2Я и неограниченной пластины высотой 2Н.

Для выбора расчетной формулы необходимо обосновать вид граничных условий. В связи с этим необходимо учесть, что после разогрева и подачи воды в рабочей камере аппарата образуется содержащая водяной пар и аэрозольные частицы воды среда, при взаимодействии которой с обрабатываемым изделием происходит интенсивный теплообмен, сопровождающийся конденсацией пара и осаждением аэрозольных частиц на поверхности изделий. В этом случае коэффициенты теплоотдачи между изделием и окружающей средой достаточно велики и, следовательно, можно предположить, что на поверхности биточков реализуются граничные условия первого рода, то есть температура поверхности изделия совпадает с температурой

окружающей среды . Кроме того, будем считать, что начальная температура изделия одинакова

по всему его объему и равна ^. Нахождение температурного поля тела в виде цилиндра конечных размеров связано с решением дифференциального уравнения теплопроводности:

dt ( г, z, т)

дт

= a

'd2t(г,z, т)

дг2

(3)

(4)

(5)

1 dt (г, z, г) d2t (г, z, г) +--1-- +-ъ—2--

г дг dz

(т > 0; 0 < г < R; - h < z < +h)

при начальном условии

t (r,z,0) = t0 = const

и при граничных условиях

t ( г ,± h, т) = tc; t ( R, z ,т) = tc

Решение сформулированной задачи в безразмерном виде О (г, z, т) таково:

0(г^,т) = 0(г,т)-0(^т), (6)

где 0(г,т) = (tc -1(г,т))1(tc -10) - решение для неограниченного цилиндра, а

О (^,) = (tc-t (z, т))/(^ -) _ решение для неограниченной пластины, пересечением которой с неограниченным цилиндром образован конечный цилиндр. В этом случае начальные и граничные условия остаются прежними, то есть

t ( г,0) = t (z,0) = t0 = const, (7)

t (R, т) = t (± h, т) = tc = const, (8)

а решение поставленной задачи определяется выражением:

0( г, z,t) =

tc -1 (г, z,T)

tc - t0

= xx anamj0 i mn~ i cos i mm-

xexp< 2

где An = 'j (Я ),

м+1 мт R

M _ ,

Fo !

(9)

корни характеристического уравнения J0 (я) = 0, J0 (я) и — (я) -функции Бесселя первого рода нулевого и пер-

4, =(-1)"*' яя

вого порядка соответственно, и",

-г ^ ат

я = (2" -1)-- = ?

При этом среднюю температуру биточков, необходимую для определения их теплофизиче-ских характеристик, можно найти по формуле

=YlLB„Bm • exp \-

n=1 m=1

B = A B = A

т-> ттр n 2 m 2

где м , м .

nm

М2 + I Mm R

Fo !

(10)

Переход от безразмерной температуры к размерной осуществляется по выражению

t ( г, z ,т) = tc-e( r, z, т)-( tc-10 ) .(11)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Результаты вычислений температуры в центре изделий и их средней температуры при различных условиях термообработки в конвектомате приведены в приложении и на рисунке 1, где для сравнения также представлены результаты экспериментального исследования времени достижения кулинарной готовности рыбно-печеночно-растительных биточков. В этих опытах использовали изделия массой около 52 г., содержащие по 36,4% говяжьей печени и филе зубатки, 13% геркулеса 10% воды и 4,5% соли. В биточки (изделия приплюснуто-цилиндрической формы) диаметром около 6 см и высотой около 2 см с помощью специального приспособления вводили термокерн и затем помещали в разогретый пароконвек-томат с определенными температурой и подачей воды. После достижения заданного времени фиксировали температуру в центре продукта и вынимали его из конвектомата для контроля положения термокерна и массы изделия.

Как показывают результаты расчетов изменения температуры в центре рыбно-печеночно-растительных биточков, рассматриваемых как цилиндры конечных размеров, достаточно хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Без подачи воды теплообмен между изделием и окружающей средой, имеющей постоянную температуру, осуществляется по конвективному механизму и можно считать, что на поверхности биточков будут реализовываться граничные условия третьего рода.

е=(МУ<Ма

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

■ 120 эксп -120 расч А 160 эксп -160 расч

Ж 180 эксп —•—180 расч ♦ 80 эксп -80 расч

0,8 0,9 1 т/то

Рисунок 1. Изменение температуры в центре рыбно-печеночных биточков от времени

Figure 1. Change in temperature in the center of fish-liver cells from time

Распределение температуры внутри цилиндра конечных размеров при условии симметричности задачи найдется из решения системы уравнений (3)-(4) и (12)—(15):

Mf^+ft'c -1 (R, ,,)] = 0

dr лт '

dt (0z t) = 0. t ( 0, z

dr ' ,

dt(r,h,z) a r ^ 4-1

-a ftc-'(r>,r)] = 0,

dt ( r,0,r)

dz

= 0,

(12)

(13)

(14)

(15)

где - теплопроводность комбинированных рубленых систем, Вт/(м К); а - осредненный по поверхности коэффициент теплоотдачи цилиндрического тела конечных размеров, Вт/(м2К).

Начало координат находится в центре цилиндра.

Как и ранее решение сформулированной задачи в безразмерном виде определится уравнением (6). Начальные условия определяются уравнением (7), а граничные условия для неограниченных цилиндра и пластины остаются такими же, как и для цилиндра конечных размеров, то есть

.MM+art _ t(r,t)]=0

dr лт L c v ' ,] ,

^M+^t c -1 (M] =0,

dz

dt(0,т) _ dt(0,t)

= 0

(16)

(17)

(18)

(> dz

Расчетное соотношение для нахождения поля температуры внутри ограниченного цилиндра имеет вид:

в( r, z,t) =

tc - t (r, z,t)

t -t0

c 0

= ZZAAlJ0 I ^R-JCOSI

(19)

exp<

где

H +I Hi

At =-

R

Fo!

2Bi1

A, =(-1)1

J0 0 )[ + Bi1 ], 2Bi2yfBi

2 2 2 +H

H,( Bil + Bi2 + hI)

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,2

0,1

0

0

0,1

X

<Ветшк&ТУИТ/Фгоиг£^ о/Т. 80, № 2, 2018-

Здесь я и я - корни характеристиче-

„ -сЫ =я с^я =я В1 = —

ских уравнений: - (я )= В?1; 1 В1г; лт ак

В12 = —

Л

- числа Био для неограниченных

цилиндра и пластины соответственно.

Осредненный по поверхности биточков коэффициент теплоотдачи находится из соотношения:

а =

а1Ъ1 * а2 ¥2

Ъ * Р.

(20)

где а и а2 - коэффициенты теплоотдачи от боковой и торцовой поверхности цилиндра, площади которых равны соответственно ^ и .

Коэффициент теплоотдачи от торцовой поверхности цилиндра рассчитывается как для случая теплообмена при обтекании плоской поверхности длиной 2Я. Для Яе < 5 105 расчетное соотношение имеет вид [4, 5]:

Ыы1 = 0,664 Яе1/2 Рг1

(21)

а1 ■ 2Я

Рг =

урс

Яе = ы ■ 2Я/ V

где --1 а ; Л

Л, V, рс - теплопроводность Вт/(м К), кинематическая вязкость, м2/с, и объемная теплоемкость влажного воздуха, Дж/(м3 К);ы - скорость обтекания биточков влажным воздухом, м/с.

Коэффициент теплоотдачи от боковой поверхности цилиндра для 103 < Яе < 2 ■ 105 определяется по формуле:

Ыы = 0,25Яе Рг0

(22)

_ а2 ■ 2Я где Ыы2 = Л .

Для влажного воздуха, который является бинарной смесью водяного пара и сухого воздуха, приближенное значение коэффициента теплопроводности определяется по правилу аддитивности согласно [4, 10]:

о М!

Л1х +Лммт

х + -

М,

(23)

где теплопроводность водяного пара и сухого воздуха рассчитываются соответственно по следующим соотношениям: 0,0595 ■ г0'5

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Л =-

1+

Л =

2,46 г

0,0347 ■ г0

1 +

0,454 г

(24)

(25)

Здесь М, = 18,016 кг/кмоль, Мм = 28,96 кг/кмоль - молярные массы водяного пара и сухого воздуха соответственно; г = Т/Т0 ;Т - температура рабочей среды в конвектомате, К; Т0 = 273,15 К;Х - влагосодержание паровоздушной смеси, которое находится через заданную относительную влажность воздуха ф по формуле [4, 11]:

Р

М± Ма.

(р/р,) гА ехр [-В (1 - г-1) + С (1 - г )]-р

, (26)

Численные значения коэффициентов А, В, С, согласно [4, 5], равны А = 9,248; В = 27,098; С = 2,005; р = 101325 Па - давление в камере конвектомата, которое примем

равным атмосферному давлению; рг = 610,8 Па -давление насыщенных паров воды при Т0 = 273,15 К.

Плотность влажного воздуха рассчитывается по зависимости из [7, 4]:

р=р1 (х + 1) / (х + М1 /Мш), (27)

где плотность водяного пара р, можно найти из уравнения состояния

М,р

р,1 =■

(28)

ЯТ '

Я = 8314 Дж/(кмоль К) - универсальная газовая постоянная.

Объемная теплоемкость среды определяется по формуле из [5]:

рс = р,с, (х + с® / п, )/ (х + М, /Мш), (29)

где изобарные теплоемкости водяного пара и воздуха равны соответственно при 80 °С п, = 1873 Дж / (кг К), пм = 1006 Дж / (кг К), а при 120о С п = 1894 Дж / (кг К), пш = 1012 Дж/(кг К) [9].

Заключение

На основе исследований процессов тепло-и массообмена при тепловой обработке комбинированных рыбно-печеночно-растительных систем обоснованы ресурсосберегающие режимы термо-влажностной обработки комбинированных изделий: обжаривание при 1 =200 °С, без увлажнения, продолжительность 5 мин; запекание при 180 °С, расход воды на увлажнение (4,0-4,3)- 10-6 м3/с, продолжительность 10 - 15 минут, обеспечивающие снижение технологических потерь массы готового продукта с 18% до 5-7%.

и

Л

ЛИТЕРАТУРА

1 Родионова Н.С., Попов Е.С., Бахтина Т.И., Погребная Д.А. Исследование влияния режимов термовлажностной обработки на сенсорные и биохимические показатели полуфабрикатов из гидробионтов//ВестникВГУИТ. 2013. №1. С. 177-181.

2 Родионова НС., Гачеу Л., Попов Е.С., Бахтина Т.И. Исследование процесса тепловой обработки предварительно вакуумированных пищевых систем на основе растительного и животного сырья // Фундаментальные исследования. 2013. № 10-2. С. 288-293.

3 Сычева О.В., Скорбина Е.А., Трубина И.А., Измайлова С.А. и др. Использование продуктов переработки растительного сырья в технологии мясных полуфабрикатов // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания. 2017. №4 (18). С. 43-48.

4 Шугурова Т.Б.Инновации в термообработке полуфабрикатов // Мясные технологии. 2011. № 2 (98). С. 10-11.

5 ВороненкоБ.А,КобылянскийИ.Г.,ЦурановО.А. Математическое моделирование процесса теплопереноса в объеме замороженного продукта в условиях хранения в торговом холодильном оборудовании // Технико-технологические проблемы сервиса. 2015. № 2 (32). С. 45-48.

6 Верболоз Е.И., Романчиков С.А. Особенности низкотемпературной тепловой обработки мясопродуктов в пароконвектомате с наложением ультразвуковых колебаний // Вестник ВГУИТ. 2017. №3 (73). С. 35-41.

7 Peshuk L.V., Ivanova T.M. Analysis of thermal treatment methods on quality indicators for spécial meat products // Науковий вюник Львiвського нащонального ушверситету ветеринарноï медицини та бютехнологш шеш С.З. Гжицького. 2015. V. 17. № 4 (64). Р. 96-100.

8 Беляева М.А. Оптимизация пищевой и биологической ценности мясных полуфабрикатов в процессе тепловой обработки с целью обеспечения населения качественными продуктами питания. М.: Русайнс, 2017. 342 с.

9 Гайсин И.А., Исрафилов И.Х., Галиакбаров А.Т. Тепловая обработка пищевых продуктов // Современные тенденции развития науки и технологий. 2017. № 1-1. С. 36-38.

ЮБекишева Г.Б., Токаев С.Д. Методы тепловой обработки мясных консервов // Международная научно-практическая конференция, посвященная памяти Василия Матвеевича Горбатова. 2016. № 1. С. 56.

11 Баранец С.Ю., Куракин М.С., Костина Н.Г., Мотырева О.Г. и др. Влияние способов технологической обработки сырья животного происхождения на потребительские свойства готовой продукции // Техника и технология пищевых производств. 2015. № 1 (36). С. 5-11.

REFERENCES

1 Rodionova N.S., Popov E.S., Bakhtina T.I., Pogrebnaya D.A. Study of the influence hygrothermal

treatment regimes on sensory and biochemical parameters of the semi-aquatic. Vestnik VGUIT [Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies] 2013. no. 1. pp. 177-181. (in Russian).

2 Rodionova N.S., Gacheu L., Popov E.S., Bakhtina T.I. Investigation of the process of heat treatment of previously evacuated food systems based on plant and animal raw materials. Fundamental 'nye issledovaniya [Fundamental Research] 2013. no. 10-2. pp. 288-293. (in Russian)

3 Sycheva O.V., Skorbina E.A., Trubina I.A., Izmaylova S.A. Use of products of processing of vegetative raw materials in technology of meat semifinished products. Tekhnologii pishchevoi I pererabatyvayushchei promyshlennosti [Technologies of food and processing industry of AIC - healthy food products] 2017. no. 4 (18). pp. 43-48. (in Russian)

4 Shugurova T.B. Innovations in heat treatment of semi-finished products. Myasnye tekhnologii [Meat technologies] 2011. no. 2 (98). pp. 10-11. (in Russian)

5 Voronenko B.A., Kobyliansky I.G., Tsuranov

0.A. Mathematical modeling of the heat transfer process in the volume of the frozen product under storage conditions in commercial refrigeration equipment. Tekhniko-tekhnologicheskie problemy servisa [Technological and technological problems of service] 2015. no. 2 (32). pp. 4548. (in Russian)

6 Verboloz E.I., Romanchikov S.A. Features of low-temperature heat treatment of meat products in a combi steamer with superposition of ultrasonic oscillations. Vestnik VGUIT [Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies] 2017. no. 3 (73). pp. 35-41. (in Russian)

7 Peshuk L.V., Ivanova T.M. Analysis of thermal treatment methods for special indicators for special meat products. Scientific herald of Lviv National University of veterinary medicine of biotechnology named after S.Z. Zhytsky. 2015. vol. 17. no. 4 (64). pp. 96-100.

8 Belyaeva M.A. Optimizatsiya pishchevoi I biologicheskoi tsennosti myasnykh polufabrikatov [Optimization of food and biological value of meat semifinished products in the process of heat treatment in order to provide the population with quality food products] Moscow, Rusains, 2017. 342 p. (in Russian)

9 Gaisin I.A., Israfilov I.Kh., Galiakbarov A.T. Heat treatment of food products. Sovremennye tendentsii razvitiya nauki I tekhnologii [Modern trends in the development of science and technology] 2017. no. 1-1. pp. 36-38. (in Russian)

10 Bekisheva G.B., Tokaev S.D. Methods of heat treatment of canned meat. Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya pamyati V.M. Gorbatov [International scientific and practical conference dedicated to the memory of Vasily Matveyevich Gorbatov] 2016. no.

1. pp. 56. (in Russian)

11 Baranets S.Yu., Kurakin M.S., Kostina N.G., Motyreva O.G. et al. Influence of methods of technological processing of raw materials of animal origin on consumer properties of finished products. Tekhnika I tekhnologiya pishchevykh proizvodstv [Technique and Technology of Food Production] 2015. no. 1 (36). pp. 5-11. (in Russian)

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ INFORMATION ABOUT AUTHORS

Людмила Э. Глаголева д.т.н., профессор, кафедра туризма Lyudmila E. Glagoleva Dr. Sci. (Engin.), professor, Depart-

и гостиничного, Воронежский государственный университет ment of Tourism and Hotel Management, Voronezh state univer-

инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, sity of engineering technologies, Revolution Av., 19 Voronezh,

394036, Россия, milaprofi@mail.ru 394036, Russia, milaprofi@mail.ru

Наталья П. Зацепилина к.т.н., доцент, кафедра туризма и гостиничного, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия, nataha.zatsepilina@yandex.ru Максим В. Копылов к.т.н., доцент, кафедра технологии жиров, процессов и аппаратов химических и пищевых производств, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия, kopylov-maks@yandex.ru

Ирина В. Нестеренко магистрант, кафедра туризма и гостиничного дела, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

КРИТЕРИЙ АВТОРСТВА

все авторы в равной степени принимали участие в написании рукописи и несут ответственность за плагиат КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. ПОСТУПИЛА 16.04.2018 ПРИНЯТА В ПЕЧАТЬ 11.05.2018

Natal'ya P. Zatsepilina Cand. Sci. (Engin.), associate professor, Department of Tourism and Hotel Management, Voronezh state university of engineering technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia, nataha.zatsepilina@yandex.ru

Maksim V. Kopylov Cand. Sci. (Engin.), associate professor, Department of Tourism and Hotel Management, Voronezh state university of engineering technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia, kopylov-maks@yandex.ru

Irina V. Nesterenko master student, Department of Tourism and Hotel Management, Voronezh state university of engineering technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

CONTRIBUTION

all authors equally participated in the writing of the manuscript and are responsible for plagiarism

CONFLICT OF INTEREST The authors declare no conflict of interest. RECEIVED 4.16.2018 ACCEPTED 5.11.2018

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.