CC BY
32
рекомендована в виде планшета при ручных методах расчета или в виде выходного документа при автоматизированных методах расчета.
В результате данной оценки наглядно отражается уровень технической готовности судна с учетом человеческого фактора, что позволяет прогнозировать возможные технические происшествия и отказы, а также своевременно определять и устранять предпосылки к их возникновению.
Литература
1. Артамонов А.В., Ванюрихин Г.И. Человеческий фактор и проблемы подготовки специалистов к безопасной деятельности // Сб. материалов 3-й Всерос. науч-техн. конф. - Л.: Пушкин, 1993. - С. 59-68.
2. Белов О.А. Пути снижения аварийности технических средств ЭМБЧ // Пути и методы повышения качества профессиональной подготовки специалистов: материалы науч. -техн. конф. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2003 - С. 61-64.
3. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. - М.: Наука, 1965. - 524 с.
4. Вопросы математической теории надежности / Е.Ю. Барзилович, Ю.К. Беляев,
B.А. Каштанов, И.Н. Коваленко, А.Д. Соловьев, И.А. Ушаков. - М.: Радио и связь, 1983. - 376 с.
5. Белов О.А., Горбачев В.А. Расчетно-аналитические методы прикладных задач безопасности сложных технических систем: метод. пособие. - СПб.: ВМИИ, 2005. - 24 с.
6. Горбачев В.А. Научные основы безаварийной эксплуатации кораблей и технических средств. - СПб.: ВМИИ, 2001. -124 с.
7. Белов О.А., Горбачев В.А. Предупреждение аварийности объектов транспортных систем: метод. пособие. - СПб.: Академия военных наук, 2005. - 28 с.
8. Китаев-Смык Л.А., Боброва Э.С. Стресс как психологический фактор операторской деятельности // Психологические факторы операторской деятельности. - М.: Наука, 1988. -
C.111-125.
УДК 664.951.2:639.211.2
М.В. Благонравова
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 е-mail: [email protected]
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СУХОГО НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО
ПОСОЛА ЛОСОСЕВЫХ
В статье приводятся результаты исследований по разработке сухого низкотемпературного посола с использованием крупной соли. Предложенная в статье технология позволяет значительно упростить технологический процесс производства малосоленой рыбы и сокращает его продолжительность, это делает возможным посол непосредственно в местах добычи рыбы, зачастую трудноступных, что для Камчатки является, безусловно, актуальной задачей.
Ключевые слова: посол, биохимическое созревание, малосоленая рыба, буферность, массовая доля соли.
M.V. Blagonravova (Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003) Development of dry low-temperature salmon salting technology
The article deals with research results as for development of dry low-temperature salting with coarse salt. The technology offered in the article allows to simplify technological process of slightly salted fish manufacture considerably and reduces its time. It makes salting possible directly in the places of fish catch which are usually difficult of access that is certainly an actual problem for Kamchatka.
Key words: salting, biochemical maturing, slightly salted, buffer capacity, mass fraction of salt.
Введение
Камчатка - один из последних регионов, где происходит естественное воспроизводство дикого лосося в больших масштабах. На Камчатке воспроизводится около пятой части мировых запасов природного лосося и наблюдается одно из самых больших в мире видовое разнообразие [1].
Лососевые рыбы - важнейший объект промысла в водоемах Камчатки, имеющий наибольшее значение как по объемам промысла и стоимости производимой продукции, так и с точки зрения пищевой ценности. Возможная добыча лососей в камчатских водоемах ежегодно составляет от 110 до 250 тыс. тонн [2]. Наиболее ценные виды лососевых, такие как чавыча и нерка, достигают промысловой численности только в прикамчатских водах [3]. Около 98% вылова лососевых составляют горбуша, кета, нерка и кижуч. Лососевые обладают высокой пищевой и биологической ценностью. Мясо лососевых богато аминокислотами, в том числе незаменимыми, водорастворимыми (Вь В2, В12, РР, пантотеновая кислота) и жирорастворимыми витаминами (А, Б, Е) [4].
В то же время недооцененным и не используемым в должной мере является такой важный промысловый вид, как гольцы. Надо отметить, что годовой вылов этих рыб может достигать 0,5-1,5 тыс. тонн. Они широко распространены в водоемах камчатского полуострова, имеют большое видовое разнообразие [5], но при этом промышленной переработки их практически нет. Однако гольцы, как и другие лососевые, обладают высокой пищевой и биологической ценностью, нежным вкусным мясом и могут использоваться для производства соленой, копченой продукции, консервов и кулинарии [1]. В связи с высокой ценностью лососевых большое значение имеет совершенствование технологий их переработки, в частности разработка новых способов посола. При этом необходимо учесть, что посол является основным видом обработки лососевых рыб [6].
Разработанная на настоящий момент технология низкотемпературного посола лососевых путем инъецирования солевого раствора позволяет проводить первичное консервирование лососевых в местах добычи. Данная технология разрабатывалась для нерки, интерес вызывает разработка подобной технологии для гольцов. Вероятно, использование инъецирования в данном случае нецелесообразно. Как известно, оно проводится на оборудовании, которое имеет высокую стоимость, требует технического обслуживания, подготовки мест для размещения оборудования и специалистов для его обслуживания. Так как технология низкотемпературного посола предполагает посол рыбы в местах ее добычи, установка и обслуживание такого высокотехнологичного оборудования в условиях производства зачастую невозможны или вызывают значительные проблемы [7]. Также ценность гольцов значительно ниже нерки, в связи с чем встает вопрос о возможности низкотемпературного посола гольцов путем пересыпания солью, в частности солью крупного помола.
В ходе настоящего исследования впервые изучены процессы, происходящие при совмещенном замораживании и посоле крупной солью с применением подпрессовывания как фактора, ускоряющего процесс просаливания рыбы.
Разработанная технология производства малосоленых гольцов, в которой совмещаются процессы просаливания и замораживания с применением подпрессовывания как фактора, ускоряющего процесс просаливания, а также созревания и размораживания, позволяет упростить технологический процесс и сократить его продолжительность.
Материалы и методы
Предметом исследования являлся голец-сырец (^а/уе/шш), мороженый и малосоленый голец. При подготовке проб к исследованиям гольца обесшкуривали, потрошили, филетировали и мышечную ткань измельчали на волчке.
При проведении исследований определяли органолептические показатели, массовую долю соли в мясе рыбы, предельное напряжение сдвига мяса рыб (ПНС), буферность. Отбор проб для лабораторных испытаний проводили по ГОСТ 31339-2006 [8]. Определение органолептических показателей проводили по ГОСТ 7631-2008 [9]. Для определения массовой доли хлористого натрия использовали стандартный аргентометрический метод по ГОСТ 7636-85 [10]. Буферность определяли по ГОСТ 19182-89 [11]. Предельное напряжение сдвига (ПНС) оценивали на струк-турометре СТ-1М методом, основанным на определении усилия нагружения конуса при его внедрении на определенную глубину в пищевой продукт и установлении времени релаксации напряжений, возникших при его деформировании.
Графическая обработка полученных данных проводилась при помощи программы «Microsoft Office Word 2007». Для получения достоверных результатов рассчитывали необходимое число опытов. Цифровые величины, указанные в таблицах и диаграммах, представляют арифметические средние, надежность которых (Р) 0,85-0,95, доверительный интервал (А) ±10 %.
Исследование динамики просаливания рыбы при посоле сухим низкотемпературным способом с применением соли крупного помола
Целью работы является изучение возможности проведения низкотемпературного посола гольцов с использованием сухого способа солью крупного помола. При проведении исследований охлажденный голец разделывали на филе с кожей и пересыпали солью помола № 2 с двух сторон в количестве 5% от массы рыбы. Пересыпанную рыбу замораживали до температуры минус 18°С и хранили при этой температуре. В процессе замораживания и холодильного хранения с целью исследования динамики просаливания в рыбе определяли содержание хлорида натрия в наружных и внутренних слоях, а также температуру.
Результаты исследований физико-химических показателей представлены в табл. 1.
Таблица 1
Изменение физико-химических показателей мяса гольца сухого низкотемпературного посола с применением крупной соли в процессе замораживания и последующего холодильного хранения
Продолжительность замораживания и последующего холодильного хранения рыбы Температура в слое мяса рыбы, °С Содержание хлорида натрия в слое мяса рыбы, %
Наружный слой без кожи Внутренний слой Наружный слой с кожей Наружный слой без кожи Внутренний слой Наружный слой с кожей
0 ч +4°С 0,3
1 ч -7°С -4°С -7°С 4,2 3,5 4,1
2 ч -11°С -10°С -11°С 5,0 3,6 4,8
3 ч -18°С -18°С -18°С 5,0 3,6 4,8
4 ч -18°С -18°С -18°С 5,0 3,6 4,8
2 недели -18°С -18°С -18°С 5,0 3,6 4,8
Как видно из результатов исследования, уже в процессе замораживания (через 1 ч) содержание соли во всех слоях достигло значений, соответствующих требованиям стандарта для малосоленых лососевых (3-5%) [12]. В то же время интенсивность диффузионно-осмотических процессов через два часа замедлилась и практически не изменялась в течение последующего часа, что, очевидно, связано с понижением температуры в мясе и переходе воды в лед. Через 3 часа температура достигла значений, свойственных мороженой рыбе, и процесс просаливания прекратился.
На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что сухой посол филе гольца с кожей крупной солью, совмещенный с замораживанием, возможен. В то же время проведенная работа показывает, что, несмотря на то, что при разделке на филе с кожей можно получить продукт, соответствующий требованиям стандарта по массовой доле соли в мясе рыбы, уже в процессе замораживания. Распределение соли в мясе рыбы происходит неравномерно, и в процессе холодильного хранения рыбы при температуре минус 18°С перераспределения соли в мясе не происходит - содержание соли не изменяется послойно в течение последующих двух недель холодильного хранения. В связи с этим дальнейшие исследования были направлены на поиски путей интенсификации процесса просаливания внутренних слоев рыбы в процессе посола, совмещенного с замораживанием. С этой целью предложено использовать подпрессовывание рыбы.
Для проведения исследований голец, разделанный на филе с кожей, пересыпали солью помола № 2 в количестве 3 и 5% от массы рыбы и замораживали в условиях подпрессовывания. Контрольный образец замораживали без подпрессовывания, используя крупную соль в количестве 5% от массы рыбы. Как установлено (рис. 1-3), использование пересыпания солью помола №2 в условиях подпрессовывания позволяет более равномерно просаливать внутренние и внешние слои, достигая значений содержания соли в мясе, свойственных малосоленой продукции из лососевых (3-5%). В то же время применение меньшего количества соли для пересыпания (3%) не позволяет получить продукцию, соответствующую требованиям стандарта.
Я 2,5
Ч
1,5
^ 0,5
□ Наружный слой без кожи
□ Внутренний слой
□ Наружный слой с кожей
1 2
Продолжительность замораживания, ч
Рис. 1. Изменение массовой доли соли в мясе гольца при использовании сухого низкотемпературного посола с применением крупной соли в количестве 3% от массы рыбы в процессе замораживания в условиях подпрессовывания
2
1
0
5 4,5
* 4
*3,5 о
и 3
§2,5
ч
в 2
я
§1,5
и % 1
^0,5 0
□ Наружный слой без кожи
□ Внутренний слой
□ Наружный слой с кожей
12
Продолжительность замораживания, ч
Рис. 2. Изменение массовой доли соли в мясе гольца при использовании сухого низкотемпературного посола с применением крупной соли в количестве 5% от массы рыбы в процессе замораживания в условиях подпрессовывания
ч
о и в Ч о ч в
□ Наружный слой без кожи
□ Внутренний слой
□ Наружный слой с кожей
12
Продолжительность замораживания, ч
Рис. 3. Изменение массовой доли соли в мясе гольца при использовании сухого низкотемпературного посола с применением крупной соли в количестве 5% от массы рыбы в процессе замораживания без подпрессовывания (контроль)
5
4
3
2
1
Как известно, процесс посола состоит из двух протекающих параллельно явлений - просаливания и созревания. В связи с этим необходимо установить, успевает ли рыба созреть в процессе замораживания, совмещенного с просаливанием. Для получения ответа на этот вопрос в процессе замораживания и холодильного хранения определяли буферность как объективный показатель степени созревания рыбы, а также органолептические показатели продукции. Созревание рыбы является сложнейшим комплексом биохимических превращений белков, липидов и углеводов, входящих в состав мяса рыбы. В связи с вышесказанным органолептическая оценка и установление наличия «букета созревания» на настоящий момент является основным способом оценки процессов созревания, несмотря на успехи биохимии и наличие объективных аналитических способов.
Результаты исследований (табл. 2, 3) свидетельствуют об отсутствии процессов биохимического созревания при замораживании и холодильном хранении. Как видно, буферность мяса не изменялась в процессе замораживания и последующего хранения при температуре минус 18°С в течение 2 недель. Полученные результаты коррелируются с органолептической оценкой - появления «букета» созревшего мяса не произошло.
Таблица 2
Изменение буферности мяса гольцов в процессе замораживания и холодильного хранения, °
Продолжительность замораживания и последующего холодильного хранения рыбы Содержание соли, в % к массе рыбы
3 5
0 ч 45 45
1 ч 45 45
2 ч 45 45
3 ч 45 45
4 ч 45 45
2 недели 45 45
Таблица 3
Органолептическая оценка гольцов в процессе замораживания и холодильного хранения
Продолжительность замораживания и последующего холодильного хранения рыбы Внешний вид поперечного среза Запах сырости Консистенция «Букет» созревшего мяса
0 ч Не блестящий Присутствует Плотная Отсутствует
1 ч Не блестящий Присутствует Плотная Отсутствует
2 ч Не блестящий Присутствует Плотная Отсутствует
3 ч Не блестящий Присутствует Плотная Отсутствует
4 ч Не блестящий Присутствует Плотная Отсутствует
2 недели Не блестящий Присутствует Плотная Отсутствует
Для установления возможности созревания рыбы в процессе размораживания исследуемые образцы размораживали при температуре 0 - минус 2°С. В процессе размораживания определяли буферность, органолептические показатели, а также предельное напряжение сдвига как показатель изменений упруго-пластичных свойств мяса, происходящих в результате биохимического созревания.
Результаты органолептической оценки малосоленого филе гольцов представлены в табл. 4. Как видно из табл. 4, при размораживании рыбы при температуре 0 - минус 2°С уже через сутки консистенция мяса рыбы становится мягкой и сочной, «букет» созревшего мяса выражен, то есть у рыбы появляются явные органолептические признаки созревания.
Таблица 4
Органолептическая оценка гольцов сухого низкотемпературного посола после размораживания
Температура размораживания, °С Способ разделки Количество соли, используемой для пересыпания, % от массы рыбы Продолжительность размораживания, сут Консистенция «Букет» созревшего мяса
3 1
0 - минус 2°С Филе 3 Мягкая, Ярко
с кожей 5 1 сочная выражен
3
Сделанные выводы согласуются с результатами определения ПНС и буферности мяса, приведенными в табл. 5 и 6. Как видно, ПНС плавно снижается в процессе размораживания. Буфер-ность мяса гольцов при этом увеличивается, причем наибольших значений достигает в образце, пересыпанном солью в количестве 3%, что очевидно связано с торможением биохимических процессов созревания под действием более высокой концентрации хлористого натрия.
Таблица 5
Изменение предельного напряжения сдвига мяса гольцов после размораживания, кПа
Продолжительность хранения после размораживания, сут Количество соли, используемой для пересыпания, в % к массе рыбы
3 5
0 14,2 22,0
1 13,7 20,5
2 12,9 19,6
Таблица 6
Изменение буферности мяса гольцов после размораживания, °
Продолжительность хранения после размораживания, сут Содержание соли в % к массе рыбы
2 5
0 45 45
1 52 52
2 58 57
Таким образом, установлено, что размораживание малосоленых гольцов возможно совместить с созреванием в течение 1 суток при температуре 0 - минус 2°С и получить продукт полной кулинарной готовности.
На основании проведенных исследований предложена следующая схема технологического процесса получения малосоленого филе гольцов низкотемпературным способом с применением сухой крупной соли (рис. 4).
Рис. 4. Технологическая схема сухого низкотемпературного посола лососевых
Выводы
На основании проведенных исследований установлена возможность сухого низкотемпературного посола гольцов с использованием крупной соли. Доказано, что просаливание происходит в процессе замораживания гольцов, разделанных на филе с кожей. Установлено, что использование подпрессовывания в процессе замораживания позволяет добиться более равномерного распределения соли во внутренних и внешних слоях рыбы.
Проведенные исследования позволили сделать вывод, что в процессе замораживания и последующего хранения при температуре минус 18°С процесс биохимического созревания мяса рыбы не происходит. Доказана возможность созревания рыбы и доведения ее до полной кулинарной готовности в процессе размораживания, совмещенного с созреванием, в течение 1 суток при температуре 0 - минус 2°С. Разработана технологическая схема сухого низкотемпературного посола гольцов крупной солью.
Разработанная технология значительно упрощает технологический процесс и сокращает его продолжительность, что позволит проводить посол гольцов непосредственно в местах добычи рыбы, зачастую трудноступных, что для Камчатки является, безусловно, актуальной задачей.
Литература
1. Богданов В.Д., Карпенко В.И., Норинов Е.Г. Водные биологические ресурсы Камчатки: Биология, способы добычи, переработка. - Петропавловск-Камчатский: Новая книга, 2005. -264 с.
2. Информация об итогах работы рыбохозяйственного комплекса Камчатского края в 2012 году [Электронный ресурс]. - URL: (http://www.kamchatka.gov.ru/?cont=oiv_din&mcont= 4575&menu=4&menu2=0&id=169).
3. Карпенко В.И., Рассадников О.А. Состояние запасов дальневосточных лососей в современный период // Исследование водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. - Петропавловск-Камчатский: КамчатНИРО, 2004. - С. 14-21.
4. Кизеветтер И.В. Технологическая и химическая характеристика промысловых рыб Тихоокеанского бассейна. - Владивосток: Дальиздат, 1971. - 298 с.
5. Бугаев В.Ф. Многовидовой промысел лососей бассейна р. Камчатка // Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей: материалы V науч. конф. (22-24 ноября 2004 г.). - Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс, 2004. - С. 168-172.
6. Благонравова М.В., Маклакова М.А., Максимов С.Г. Обоснование целесообразности посола гольцов низкотемпературным способом // Вестник КамчатГТУ. - 2010. - № 13 - С. 10-15.
7. Богданов В.Д., Благонравова М.В., Салтанова Н.С. Современные технологии производства соленой продукции из сельди тихоокеанской и лососевых. - Петропавловск-Камчатский: Новая книга, 2007. - 235 с.
8. ГОСТ 31339-2006. Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Правила приемки и методы отбора проб. - М.: Стандартинформ, 2007. - 15 с.
9. ГОСТ 7631-2008. Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Методы определения органолептических и физических показателей. - М.: ИПК Стандартов, 2008. - 73 с.
10. ГОСТ 7636-85. Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 170 с.
11. ГОСТ 19182-89. Пресервы рыбные. Методы определения буферности. - М.: Изд-во стандартов. - 1989. - 5 с.
12. ГОСТ 16080-2002. Лососи дальневосточные соленые. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 2002. - 11 с.
УДК 621.313.333
А.А. Марченко1, О.А. Онищенко2, С.Ю. Труднев1
'Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003;
2Одесская национальная морская академия, Украина, Одесса, 65029 e-mail: [email protected]
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПОД НАГРУЗКОЙ
В данной статье рассматривается метод нагружения асинхронного электродвигателя без использования дополнительной нагрузки. В настоящее время получили распространение полупроводниковые преобразователи частоты, позволяющие изменять координаты электропривода в более широком диапазоне. Изменение частоты напряжения напрямую влияет на момент на валу машины и ток электродвигателя. Применяя эти свойства, можно получить средний ток и момент, эквивалентные номинальному току и моменту, что является необходимым при испытании машин после ремонта. Для проверки данной гипотезы авторами была разработана математическая модель асинхронного электродвигателя с возможностью изменения перечисленных параметров. Далее модель была перенесена в программу Simulink для осуществления быстрых расчетов. В рамках исследования решались две основные задачи. Во-первых, опытным путем были определены значения пониженной частоты напряжения. Во-вторых, для определения параметров преобразователя были выявлены значения напряжения, соответствующие номинальному току электродвигателя. Далее для выявления зависимости эксперимент проводился на нескольких электрических двигателях серии 4А различной мощности. Результаты проведенных экспериментов свидетельствуют о возможности получения номинального тока электродвигателя без участия механической нагрузки при циклическом переводе машины в кратковременный генераторный режим.
Ключевые слова: асинхронный двигатель, мощность, режим противовключения, номинальный ток, преобразователь частоты, момент, коммутация, частота напряжения.
A.A. Marchencko1, O.A. Onischenko2, S.U. Trudnev1 (Kamchatka State Technical University, Petropav-lovsk-Kamchatsky, 683003; 2Odessa national maritime academy, Ukraine, Odessa, 65029) Characterization of voltage during tests of asynchronous electric motors under loading
Method of asynchronous electric motor loading without use of additional loading is given in the article. At present semiconductor frequency converters allowing to change electric drive characteristics in wider range gained distribution. Voltage frequency variation influences the moment on the machine shaft and electric motor current. Applying these properties it is possible to receive average current and the moment equivalent to rated current and the moment that is necessary at machine repair test. The mathematical model of asynchronous electric motor with possibility of change of the listed parameters was developed by the authors for given hypothesis test. Then the model was transferred to Simulink program for implementation of fast calculations. Two main problems were solved during research. First, values of voltage under frequency were estimated experimentally. Secondly, for estimation of converter's parameters we revealed voltage values corresponding to rated current of the electric motor. Then for detection of dependence experiment was made on several electric motors of type 4A of various capacities. The results of carried out experiments testify to possibility of receiving rated current of the electric motor without mechanical loading at cyclic transfer of the machine to the short-time generating mode.
Key words: asynchronous engine, power, opposition circuit mode, rated current, frequency converter, moment, switching, voltage frequency.
Поломки современного асинхронного электропривода чаще всего напрямую связаны с выходом из строя самого асинхронного электродвигателя.
Частое изменение параметров машины вследствие изменения характеристик сети (несинусоидальные формы напряжения и тока), а также вследствие скачкообразного изменения нагрузок является наиболее частой причиной неисправности машины. Кроме того, причиной могут быть износ отдельных частей и ошибки технологии производства электрической машины.
