Сельское хозяйство/4.Технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции.

Равнюшкин Е.А.

ФГБОУ ВО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет), Россия

Анализ изменения теплофизических свойств мягких сыров при сушке

По пищевой и энергетической ценности сыры занимают одно из первых мест среди всех продуктов питания. Высокая биологическая ценность сыров обусловлена большим содержанием в них белков, жиров, витаминов и минеральных веществ, которые присутствуют в сбалансированном соотношении и в легкоусвояемой форме [1, 2].

При разработке технологий переработки данного вида продукции, предусматривающих процессы, сопровождающиеся повышением или понижением температуры, необходимо знать об изменениях теплофизических характеристик сыров. Одним из таких процессов является сушка, представляющая собой один из наиболее перспективных способов переработки пищевого сырья в продукты длительного хранения.

Данная работа направлена на исследование зависимости основных теплофизических свойств мягких сыров в зависимости от влагосодержания.

В качестве объекта исследования выступали мягкие сыры следующих марок: Адыгейский, Рокфор и Русский камамбер.

Опыты проводили экспериментально и расчетным путем.

Для расчета удельной теплоемкости сыров использовали правило аддитивности в соответствии со следующей формулой:

(1)

где с_к – теплоемкость компонента.

Для определения коэффициента теплопроводности использовали формулу Лихтнекера:

(2)

где l_эф – эффективный коэффициент теплопроводности продукта; l_k – коэффициент теплопроводности компонента; V_k – объем, занимаемый компонентом; V – полный объем продукта.

Температуропроводность сыров определялась по следующей формуле:

(3)

На рис. 1÷3 представлены графики сравнения экспериментальных и расчетных данных по теплофизическим свойствам мягких сыров.

Рисунок 1 – Теплоемкость мягких сыров полученная экспериментальным (точки) и расчетным (линия) методами

Рисунок 2 – Теплопроводность мягких сыров полученная экспериментальным (точки) и расчетным (линия) методами

Рисунок 3 – Температуропроводность мягких сыров полученная экспериментальным (точки) и расчетным (линия) методами

Зависимости между теплоемкостью и теплопроводностью от влагосодержания сыров имеют линейный характер. Данные зависимости могут быть представлены следующим образом.

Теплоемкость сыров:

(4)

Теплопроводность сыров:

(5)

Нижними регистрами обозначены соответствующие наименования сыров. Величина достоверности аппроксимации вышеприведенных уравнений равна 1.

Величина температуропроводности исходных мягких сыров лежит в диапазоне (1,17…1,32)·10⁷ м²/с. По мере обезвоживания наблюдается нелинейная зависимость снижения температуропроводности в среднем на 35÷40 % в зависимости от вида сыра.

Данные зависимости можно описать квадратичными уравнениями:

(6)

Величина достоверности аппроксимации вышепредставленных уравнений также равна 1.

По результатам сравнения степень отклонений расчетных и экспериментальных данных не превышает 2,5%.

Таким образом, были получены уравнения зависимости теплофизических характеристик мягких сыров от влагосодержания. Приведенные результаты исследований могут быть полезны работникам пищевой промышленности при разработке технологий переработки мягких сыров.

Список литературы

1. Буянова, И.В. Физико-химические особенности технологии холодильного низкотемпературного хранения сыров / И.В. Буянова. – Кемерово, 2005. – 196 с.

2. Крусь Г.Н. Технология молока и молочных продуктов / Г.Н. Крусь, А.Г. Храмцов, З.В. Волокитина, С.В. Карпычев; Под ред. А.М. Шалыгиной. – М .: КолосС, 2007. – 455 с.