Физические методы обработки сырья пищевой промышленности. Методические указания по выполнению самостоятельной работы для студентов специальности 271000 «Технология рыбы и рыбных продуктов» и направления 552400 «Технология продуктов питания»

Камчатский государственный технический университет

Кафедра технологии рыбных продуктов

С.А. Журавлева

ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ СЫРЬЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Методические указания по выполнению самостоятельной работы для студентов специальности 271000 «Технология рыбы и рыбных продуктов» и направления 552400 «Технология продуктов питания»

Петропавловск-Камчатский 2005

УДК 641 ББК 36.84 Ж91

Рецензент М.В. Ефимова, доцент кафедры технологии рыбных продуктов КамчатГТУ

Журавлева С.А. Ж91

Физические методы обработки сырья пищевой промышленности. Методические указания по выполнению самостоятельной работы для студентов специальности 271000 «Технология рыбы и рыбных продуктов» и направления 552400 «Технология продуктов питания». – Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2005. – 8 с. Методические указания составлены в соответствии с требованиями к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы подготовки специалиста по специальности 271000 «Технология рыбы и рыбных продуктов» и направления 552400 «Технология продуктов питания» государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования. Рекомендовано к изданию решением учебно-методического совета КамчатГТУ (протокол № 5 от 18 февраля 2005 г.).

УДК 641 ББК 36.84

© КамчатГТУ, 2005 © Ефимова М.В., 2005

2

ВВЕДЕНИЕ Важным элементом подготовки студентов и получения ими необходимых знаний по дисциплине «Физические методы обработки сырья пищевой промышленности» является самостоятельная работа. Процесс изучения дисциплины «Физические методы обработки сырья пищевой промышленности» предусматривает ряд функционально связанных этапов, включающих проведение лекционных аудиторных занятий, самостоятельную работу студентов в межсессионный период, отчет о самостоятельной работе и сдачу зачета по дисциплине. Самостоятельная работа студентов в межсессионный период предполагает активное, последовательное и подробное освоение ими соответствующих учебных материалов дисциплины по всем ее структурным разделам с использованием рекомендуемой основной и дополнительной литературы. Освоение учебных материалов по основной и дополнительной литературе следует осуществлять строго системно и последовательно с учетом нижеизложенных заданий и рекомендаций, касающихся самостоятельного изучения и самоконтроля усвоения различных разделов дисциплины. Самостоятельная работа требует от студента творческой активности, умения найти и переработать информацию, необходимую для усвоения вопросов, предложенных для самостоятельного изучения. Для успешного усвоения изучаемого материала рекомендуется: – составить конспекты основных положений, понятий, определений, отдельных наиболее сложных вопросов; – составить ответы на основные вопросы изучаемых тем. В ходе самостоятельной работы студент должен систематически осуществлять самостоятельный контроль хода и результатов своей работы, постоянно корректировать и совершенствовать способы ее выполнения. Преподаватель контролирует ход и результаты самостоятельной работы в различных формах: – рецензирование выполненных студентами в письменной форме докладов, рефератов, контрольных работ; – заслушивание на консультациях по самостоятельной работе рефератов и докладов, подготовленных студентами по результатам самостоятельной работы; – проведение контрольных работ по вопросам, которые подготовлены студентами самостоятельно; – обсуждение с учебной группой результатов индивидуальной самостоятельной работы. 3

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ОТДЕЛЬНЫХ ТЕМ КУРСА ТЕМА 1. АКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ СЫРЬЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. При изучении темы «Акустические методы обработки сырья пищевой промышленности» студенты должны освоить понятия об основных свойствах упругих механических колебаний, изучить методы и аппаратуру для получения упругих колебаний, технологическую аппаратуру и опыт ее применения при обработке пищевых продуктов, воздействие ультразвука на основные компоненты пищевых продуктов. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Применение ультразвука в диффузионных процессах. 2. В чем заключается сущность пьезоэффекта. 3. Применение ультразвука в процессах диспергирования. 4. Типы ультразвуковых излучателей. 5. Применение ультразвука в процессах экстракции. 6. Влияние ультразвука на скорость посола. 7. В каких процессах применяется акустическая коагуляция. 8. Сущность импульсного метода обработки ультразвуком. 9. Перечислить технологические процессы, в которых применяется ультразвук. 10. Как ультразвук влияет на основные компоненты пищевых продуктов. 11. В чем заключается эффект явления кавитации. 12. Преимущества ультразвуковой экстракции. 13. Применение ультразвука в процессах мойки и очистки. 14. От чего зависит кавитационный порог жидкости. ТЕМА 2. ОБРАБОТКА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ. При изучении темы «Обработка пищевых продуктов в электростатическом поле» студенты должны освоить теоретические основы обработки материалов в электростатическом поле, изучить технологические процессы обработки продуктов происходящие в электрическом поле коронного разряда, конструкции аппаратов для электросепарирования, электрокопчения, электропанировки, электропанирования. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Какой процесс лежит в основе обработки продуктов в электростатическом поле. 4

2. Перечислить технологические процессы, в которых используется электростатическое поле. 3. Технологическая схема горячего электрокопчения. 4. На каких свойствах неоднородных систем основано электросепарирование. 5. За счет чего создается увеличение выхода готовой продукции при электрокопчении. 6. Определить критерий эффективности электросепарирования и степень извлечения мясной фракции при содержании мясной фракции в исходном сырье – 39%, в разделенном – 95%, при выходе разделенного сырья – 34%. 7. Технологическая схема электросепарирования мясокостного сырья. 8. Факторы влияющие на прокопченность продукта при электрокопчении. 9. Схема, принцип действия камерного электросепаратора. ТЕМА 3. ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ. При изучении темы «Электроконтактные методы обработки пищевых продуктов» студенты должны изучить возможности заключенные в технологии простого электроконтактного метода: от разрушения оболочек клеток (электроплазмолиз) до объемного нагрева продуктов, аппаратурное оформление процесса электроплазмолиза, электрофлотации, электростимуляции. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Перечислить процессы электроконтактной обработки. 2. Как влияет электроконтактная обработка на химический состав и на выход готовой продукции. 3. Сущность электроплазмолиза. 4. Что вызывает электрокоагуляцию, как она влияет на качество продукта. 5. Сущность процесса электрофлотации. 6. Факторы влияющие на эффективность электроплазмолиза. 7. В каких процессах применяется электроконтактный нагрев, электростимуляция. 8. Виды электроплазмолиза. 9. Принцип действия электрофлотационной установки с растворимыми анодами. 10. Перечислить виды электрофлотационных установок. 11. Схема валкового электроплазмолизатора. 5

ТЕМА 4. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ И СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ. При изучении темы «Высокочастотные и сверхвысокочастотные методы обработки пищевых продуктов» студенты должны изучить физические основы нагрева пищевых продуктов токами высокой частоты, электрофизические свойства рыбы, методы применения высокочастотного нагрева при обработке пищевых продуктов. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Каким образом происходит нагрев продукта в высокочастотном поле. 2. Схема СВЧ-установки в камерой резонаторного типа. 3. Влияние частоты, длины волны электромагнитного поля, степени измельчения на диэлектрическую проницаемость и на диэлектрические потери пищевых продуктов. 4. Особенности СВЧ-размораживания. 5. От чего зависит скорость нагрева материала в СВЧ-поле. 6. Из чего состоит СВЧ-аппарат. 7. Отличия ВЧ-сушки от конвективной. 8. Величины, которыми характеризуются электрофизические свойства продуктов. 9. Влияние температуры, содержания жира и влаги на диэлектрическую проницаемость и на диэлектрические потери пищевых продуктов. 10. Схема СВЧ-установки для нагрева в волноводе. 11. Факторы влияющие на глубину проникновения электромагнитного поля в продукт. 12. Преимущества СВЧ-размораживания. 13. Факторы влияющие на увеличение скорости ВЧ-сушки. 14. Схема СВЧ-сушилки с разряжением. ТЕМА 5. ОБРАБОТКА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ИНФРАКРАСНЫИ ИЗЛУЧЕНИЕМ. При изучении темы «Обработка пищевых продуктов инфракрасным излучением» студенты должны изучить теоретические основы радиационного нагрева инфракрасными лучами, оптические свойства пищевых продуктов, источники инфракрасного излучения и их характеристику, установки инфракрасного излучения. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Дать определения характеристикам теплового излучения (Ф, R) 2. Какой диапазон длин волн инфракрасного излучения используется в промышленности. 6

3. От чего зависят оптические свойства пищевых продуктов. 4. Чем характеризуются оптические свойства материала. 5. Какое тело называют абсолютно черным телом. 6. От чего зависит глубина проникновения инфракрасного излучения в материал. 7. Перечислить виды генераторов инфракрасного излучения. 8. Преимущества светлых ИК излучателей перед темными. 9. Использование инфракрасного излучения в пищевой промышленности. 10. Компоновочные схемы инфракрасных аппаратов. 11. Схемы расположения ИК излучателей и обрабатываемого продукта. ТЕМА 6. ОБРАБОТКА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ. При изучении темы «Обработка пищевых продуктов ультрафиолетовым излучением» студенты должны изучить физические свойства ультрафиолетовых лучей и их воздействие на пищевые продукты, установки и методы применения ультрафиолетовых лучей в пищевой промышленности. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Назвать искусственные источники ультрафиолетового излучения. 2. Использование ультрафиолетовых лучей в пищевой промышленности. 3. Какую часть спектра электромагнитных волн занимает ультрафиолетовое излучение? 4. Чем обусловлено бактерицидное действие ультрафиолетовых лучей? 5. Дать определение понятиям: флуоресценция, фосфоресценция, люминесценция, люминофоры. 6. На чем основан метод люминесцентного анализа пищевого сырья? 7. Как ультрафиолетовое излучение влияет на организм человека? ТЕМА 7. ОБРАБОТКА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ИОНИЗИРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ. При изучении темы «Обработка пищевых продуктов ионизирующим излучением» студенты должны изучить воздействие радиоактивных излучений на пищевые продукты, источники излучения, перспективы применения ионизирующих излучений для хранения пищевых продуктов. 7

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Какие излучения относят к ионизирующим? 2. Свойства радиоактивных α-частиц, β-частиц, γ-лучей? 3. Источники ионизирующего излучения? 4. Единицы измерения ионизирующего излучения? 5. Преимущества и недостатки ионизирующего излучения. 6. В чем заключается эффект ионизации? 7. Влияние свободных радикалов на свойства пищевых продуктов. 8. Особенность лучевой стерилизации. 9. Действие облучения на микроорганизмы. 10. Изменения происходящие в клетке при радиоактивном облучении.

ЛИТЕРАТУРА 1. Рогов И.А. Электрофизические методы обработки пищевых продуктов. – М.: ВО «Агропромиздат»,1988 2. Шестюк В.Н., Беляев П.Д. Физические методы обработки рыбы. – М: «Пищевая промышленность» 1981 3. Борхерт Р., Юбиц В. Техника инфракрасного нагрева. – М.: «Государственное энергетическое издательство», 1983 4. Информационный пакет. «Обработка рыбы и морепродуктов». – 1991г.

8