Тепловые процессы в технологии

К тепл. пр. относятся такие техн. процессы, скорость которых определяется скоростью подвода или отвода теплоты: нагревание, испарение (в том числе выпаривание), охлаждение, конденсация и др.

В кач-ве теплоносителя в пищ. промышленности широко применяют насыщенный или перегретый водяной пар. В качестве промежуточных теплоносителей используют водяной пар, воду и высокотемпературные теплоносители (минеральные масла, органические жидкости, расплавленные соли металлы и др.).

В холодильной технике в качестве теплоносителей используют хладоагенты: воздух, рассолы, аммиак, диоксид углерода, фреон и др.

Тепловая обработка продуктов осуществляется разными способами: погружением в жидкую среду, обработкой паровоздушной и пароводяной смесями, острым паром и др.

Тепловая обработка (пастеризация и стерилизация) продуктов и сред играет большую роль в обезвреживании их от микроорганизмов, что очень важно для последующего сохранения высокого качества продуктов или для проведения технологических процессов в биологически чистых средах.

Пастеризация - тепловая обработка продукта с целью уничтожения болезнетворных микроорганизмов, в частное неспорообразующих патогенных бактерий, или снижения общего их количества. Пастеризацию проводят при нагревания продуктов не выше 100 °С в пастеризаторах. Применяется также как промежуточный процесс в производстве некоторых пищевых продуктов (например, сыра, кефира, простокваши и др.). Иногда в пищевой промышленности применяют пастеризацию и в отношении малокислых продуктов. В этом случае споры микроорганизмов выживают, а уничтожаются лишь сами клетки микроорганизмов. Поэтому такие частично обеспложенные продукты (пастеризованное молоко) не могут долго сохраняться.

Стерилизация — тепловая обработка, предназначенная дляуничтожения всех микроорганизмов и их спор. Осуществляется при температурах выше 100 °С в течение определенного времени. Применяется для подавления микроорганизмов в продуктах питания и производственных средах.

Консервы стерилизуют при температурах в диапазоне +75... 120 °С, при этом температура выбирается в зависимости от активной кислотности пищевого продукта, влияющей на термоустойчивость микроорганизмов.

Выпаривание — концентрирование (сгущение) растворов, суспензий и эмульсий (чаще твердых веществ в воде) при кипении. В процессе выпаривания парообразование (кипение) происходит в объеме выпариваемой жидкости за счет подвода тепловой энергии.

Варка продуктов в воде приводит к смягчению тканей, свертыванию белков, растворению некоторых питательных компонентов, набуханию и клейстеризации крахмала, переходу многих соединений, в основном минеральных и витаминов, в воду. Продукты можно варить на пару при нормальном давлении и температуре +100...101 °С. Так варят картофель, овощи, мясо. В процессе варки на пару выход сока из продукта минимален.

Обжаривание используется при изготовлении некоторых консервов. Целевое назначение - размягчение продукта и придание ему приятного вкуса и аромата. Обжаривание осуществляется в механизированных паромасляных печах. Нарезанные овощи, обжаривают при температуре+120... 160 °С в течение 5-20 мин в зависимости от вида овощей и назначения готового продукта (количество масла в печи в 4—5 раз превышает массу обжариваемого сырья).

Разновидностью обжаривания является пассерование, при котором количество масла в 5-6 раз меньше массы обрабатываемых овощей. Перед пассерованием овощи нагреваются до температуры +130... 140 °С, до появления легкого золотистого оттенка.

Охлаждение — процесс понижения температуры материала путем отвода от него теплоты. Охлаждение всегда связано с переносом тепла от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Способы получения искусственно­го холода классифицируются по требуемой температуре охлаждения. Условно различают умеренное охлаждение (диапазон температур +20... —100 °С) и глубокое охлаждение (температура ниже -100 °С).

Замораживание — процесс понижения температуры продук­та, сопровождаемый переходом в лед почти всего количества содержащейся в нем воды. Замораживание существенно отли­чается от охлаждения и подмораживания. Оно обеспечивает большую стойкость продукта при хранении. Так, большинство скоропортящихся продуктов в замороженном состоянии могут успешно храниться в течение года и более.

При замораживании вода превращается в лед, что препят­ствует питанию микроорганизмов, резко сокращается скорость

Большинство замороженных продуктов (мясо, рыба) перед употреблением или дальнейшей переработкой подвергается размораживанию.

Размораживание быстрозамороженных продуктов в мелкой фасовке часто совмещают с их кулинарной обработкой.

Существующие способы размораживания группируются в зависимости от способа подвода тепла. Тепло продукту сообщается воздухом, паровоздушной смесью, жидкостью, электрическим полем, инфракрасными лучами.