СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Перспективные технологии и устройства для активирования жидкостей в пищевой промышленности

Нажмите, чтобы узнать подробности

Аннотация: Технологии, построенные на водопроводной воде, омагниченной слабым магнитным полем выгодно отличаются от процессов переработки продовольствия и приготовления пищи на необработанной воде. При этом качество продукта после обработки выше, чем при традиционном производстве.

Ключевые слова: магнитная обработка, вода, свойства, растворы.

Громцев Александр Сергеевич, преподаватель специальных дисциплин Техникум пищевой промышленности, Санкт-Петербургский Государственный Экономический Университет. Санкт-Петербург. Россия. [email protected]

При поддержке: Кравченко Никита Николаевич, магистр 1го года обучения кафедры процессы и аппараты пищевых производств, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики. Университет ИТМО. Санкт-Петербург. Россия. [email protected]

В настоящие время длительности хранения пищевых продуктов уделяется все больше внимания. Для увеличения срока годности таких продуктов эффективно применяются технологии активирования жидкостей и соответственно устройства их активации.

Особый интерес, представляет внесение продукта в среду, обработанную постоянным магнитным полем. Даже кратковременное наложение постоянного магнитного поля вносит серьезные изменения в технологические процессы: варки пищи, сушки продуктов, брожения теста, овощей и вин, дефростации мяса и рыбы. Основой этих изменений, по нашему мнению, является изменение свойств воды и растворов, подвергнутых обработке в магнитном, электрическом и других полях. В частности, ниже приведена таблица, составленная авторами на основании многочисленных литературных источников и экспериментальных исследований.

Таблица Свойства водопроводной воды, обработанной слабым постоянным магнитным полем.

Процесс

Описание

1. Память омагничивания

2-4 часа и более, в зависимости от температуры воды и ее подвижности (стоячая, текучая, кипящая, подверженная вибрации или механическому перемешиванию).

2. Растворимость в воде

  • значительно улучшается растворимость солей, и даже нерастворимые соли становятся малорастворимыми;
  • кислорода – повышается;
  • растворяет стирального порошка в 2,2-3 раза больше;
  • растворяет и разрыхляет накипь от воды в котлах и трубах;
  • стекло, гранит, песок и другие минеральные вещества растворяются в воде после обработки в 1,3-4 раза быстрее;
  • скорость экстракции органических и красящих веществ из продуктов в воде и концентрация бульонов значительно возрастают;
  • вымачивание соленой рыбы ускоряется в 1,6 раза;
  • частично растворяются пищевые жиры;
  • моющие свойства обработанной воды увеличиваются в 2 раза.

3. Поверхностное натяжение воды после обработки

Увеличивается на 2-3% при силе омагничивания, что равносильно использованию 0,1% раствора ПАВ.

4. Смачивание (капиллярная пропитка)

Увеличивается процент поглощения воды на 10-15% даже у неорганических веществ: песок, глина, цемент, пыль. Влагоудерживающая способность возрастает.

5. Диффузия в омагниченной воде

Красители более глубоко проникают даже в синтетические материалы. Набухание пористых материалов идет интенсивнее. Посол рыбы, мясопродуктов, овощей ускоряется в 1,3-1,7 раза.

6. Кристаллизация

Ускоряется образование кристаллов и уменьшается их величина, что важно при замораживании продуктов. Размораживание продуктов в слабом магнитном поле уменьшает потери мясного сока на 50% (мелкие кристаллы льда не нарушают клеточные структуры).

7. Скорость испарения

Увеличивается на 7-11% после нахождения продукта в магнитном поле (сушка макарон, овощей, тканей, бумаги).

8. Сила сцепления частиц в омагниченной водной суспензии

Увеличивается в 1,5-4 раза: они становятся крупнее и тяжелее, быстрее выпадают в осадок. Коагуляция органических частиц также ускоряется. Прочность макарон, сухарей увеличивается. Ускоряется полимеризация белков и других мономеров (гель холодца прочнее, тесто более упругое и меньше подвержено опаданию от сквозняков и вибрации).

9. Электропроводность природной воды

Увеличивается на несколько процентов и остается заметной до 8 часов.

10. Бактерицидные свойства воды

Магнитное поле для микроорганизмов угнетает их развитие и останавливает. Менее чувствительны дрожжевые и молочнокислые бактерии, плесени. Более чувствительны к действию магнитного поля золотистый стафилококк и некоторые болезнетворные микроорганизмы.

11. Стимулирующее биологическое

действие воды и слабых водных растворов солей, обработанных в течение нескольких секунд.

Дрожжевые клетки размножаются в 3-4 раза активнее, нормально развиваются при пониженных на 8-100 С и при повышенных температурах на 5-70С, менее чувствительны к концентрации солей и собственным ядам. Аналогично реагируют молочнокислые бактерии. Даже скорость роста многоклеточной хлореллы увеличивается на 30%. Медики объясняют эти явления повышенной проницаемостью биологических мембран. При этом набухаемость тканей повышенная; хороший обмен с межклеточным раствором обеспечивает интенсивный рост организма. Скорость потребления кислорода возрастает значительно.

12. Стабилизация эмульсий

Водно-масляная эмульсия разделяется в 4-5 раз медленнее (на воду и масло); до 30 суток визуально незаметно разделение соусов, майонеза.

13. Химические реакции

Гашение извести происходит на 9-10% быстрее, насыщение водных растворов углекислым газом возрастает. Ферментативная активность дрожжей, судя по выделению СО2, очень высока.

14. Текучесть смесей

Тесто вначале замеса более жидкое, затрачивается меньше энергии. Для макаронного теста допустимо снижение воды с 31% до 28% при отличном качестве прессования

15. Изменение рН воды

Вода, обработанная в магнитном поле, имеет щелочную реакцию и рН до 8,1. После закипания падает рН до 7,8. Развариваемость продуктов в такой среде ускоряется.

16. Вязкость воды и растворимость газов

После омагничивания пузырьки воздуха в воде поднимаются медленнее, насыщение воды кислородом и углекислым газом выше на 2-3%.

На кафедре процессы и аппараты пищевых производств, Университета ИТМО в течение нескольких лет проводились исследования по ускорению технологических процессов: тестоведения без применения химических разрыхлителей и пищевых кислот; квашения капусты с наложением кратковременного постоянного магнитного поля; получение кисломолочных продуктов и творога; наложение кратковременного постоянного магнитного поля на суспензию дрожжей дали положительные результаты [1, 2, 3, 4]. Проводятся опыты по изменению этих процессов с применением электрического поля малой мощности. Планируется исследование влияния магнитного и электрических полей на процессы хранения, консервирования и приготовления пищи.

Выводы. Возможные эффекты от применения устройств для активирования жидкостей:

1. Продолжительность замораживания жидкой фазы продукта уменьшается на 6-10%, снижается расход холода на 10-14% образуется мелкокристаллический лед, энергетически менее затратный при формировании кристаллов. При этом обнаружено щадящее действие на качество продуктов при их замораживании – размеры кристаллов льда существенно снижаются и механическое разрушение структуры тканей уменьшается.

2. Посол в активированной воде ускоряется в 1,3 раза и более.

3. pH после обработке изменяется на 0,8 – 1,5 единиц в щелочную сторону (до 8,0 – 8,5), что положительно сказывается на развариваемости растительных пищевых продуктов и длительности хранения. Увеличения срока хранения пищевых продуктов в 1,5 – 2 раза.

Литература

  1. Громцев С.А., Антуфьев В.Т., Ивлева Е.Н. Перспективы повышения качества хлебобулочных изделий за счет применения новых технологий Современные тенденции развития науки и технологий. 2015. № 8-2. С. 37-39.
  2. Антуфьев В.Т., Громцев С.А., Яковлев А.С. Безреагентная технология ускоренного тестоведения Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. 2009. № 1. С. 22-26.
  3. Антуфьев В.Т., Корниенко Ю.И. и др. Исследование эффективности применения активированной сыворотки для ускоренного тестоведения Антуфьев В.Т., Корниенко Ю.И., Иванова М.А., Безус Е.В. Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. 2012. № 2. С. 4.
  4. Исследование эффективности предварительной подготовки молочных продуктов к переработке Верболоз Е.И., Антуфьев В.Т., Кобыда Е.В. Вестник Международной академии холода. 2014. № 3. С. 69-72.
Категория: Химия
31.10.2017 23:50


Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!