Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Естествознание arrow Многокритериальная оптимизация тепловой обработки мясных полуфабрикатов с использованием современных электрофизических методов нагрева
Посмотреть оригинал

Моделирование изменения аминокислотного состава мясных изделий в процессе тепловой обработки

Массообменные процессы в гетерогенных пищевых смесях, в частности многокомпонентных мясных продуктах питания, характеризуются не только описанием температурно-влажностных полей, но и распределенными параметрами изменения основных и вспомогательных ингредиентов биопродукта, как например амино- и жирнокислотного, углеводного, витаминного и микроэлементного составов в зависимости от теплового воздействия.

В связи с этим для интенсификации процессов тепловой обработки гетерогенного биосырья становится необходимым нахождение и анализ математических зависимостей массовых долей элементов химического состава продукта и их ингредиентов от температуры, интенсивности теплового потока и других факторов с последующим определением оптимальных режимов по различным критериям.

С этой целью проведены комплексные технологические и медико-биологические исследования белков котлет приготовленных различными способами (традиционным, ИК- нагрев), при различных видах тепловой обработки. Полученные статистические данные позволили установить уравнения регрессии амино- и жирокислотных составов и вместе с ними показателей пищевой и биологической ценности от температуры, време-ни и условий нагрева в виде степенных полиномов [15,19,21,28,34,37] :

с коэффициентами Ру, определяемыми методом наименьших квадратов.

В табл. 4.4 и 4.8 представлены уравнения регрессии изменения массовых долей аминокислот в аминокислотном составе, (% к общему белку) от плотности лучистого потока в кВт/м2 и температуры, полученные в результате обработки экспериментальных данных. Сравнение расчетных критериев Фишера с табличным значением показало, что расчетное меньше табличного, что свидетельствует об адекватности математических описаний.

В процессе тепловой обработки снижается биологическая ценность готового продукта за счет разрушения части аминокислот во всем продукте, и особенно в поверхностных слоях. Потери аминокислот возрастают с повышением температуры в центре изделия и могут достигать 15 %. Биологическая ценность поджаристой корочки значительно ниже ценности центральных слоев, причем это различие тем больше, чем поджаристее корочка, и может достигать 30- 35 %. Поэтому при жарке необходимо получить по возможности наиболее тонкую поджаристую корочку, этого можно достигнуть путем разработки рациональных режимов и оптимизации процесса, подобрать режим, при которых аминокислоты максимально сохраняются в готовом продукте по всей высоте.

Т а б л и ц а 4.4

Математические описания изменения аминокислот в зависимости от интенсивности лучистого потока инфракрасной энергии

Аминокислота

Математические описания

Дисперсия

Расчетный

критерий

Фишера

Аспарагин

пщ . . = — 4.173 + 1.806 с/ц -0.11 Цц2

1,277

2,237

Треонин

та2 .. = - 1.494 + 0.782 цц- 0.782 цц2

0,187

1,724

Серин

таъи = - 1,611 - 0,042 +0.011 с/и 2

0,165

3,24

Глутамин

там? = -1.835 -0.873 с]^ + 0,055

0,374

2,351

Пролин

та5 . .= —11,662 +3.174 _0,172 цц

1,922

1,133

Глицин

та6 . j= — 20,998 - 3,041 цц + 0.147 ц,/

3,988

1,602

Аланин

та1. . = 89,633- 14.12 с/^ + 0,579

6,444

1,364

Цистеин

тан. ] = 0,308 + 0,589 .0.046 щ/

0,609

3,591

Валин

та1) и = 19,011 - 2,709 Чц-0.119 цц2

2,501

0,975

Метионин

тс1ю . . = 0,650 + 0,246 цц -0.01 <:/,;/

0,019

1,940

Изолейцин

та[и } = - 2.667 + 0,939 цц- 0.053 цц

0,218

1,318

Лейцин

тап . . = 5.938 - 1,973 + 0,053 цц

12,29

3,97

Тирозин

таи . . = 13,55 - 1,643 + 0.061 qif

1,339

1,623

Фенилаланин

та14 . = 13.851 -2.089 цц + 0.087 цц

1,385

1,277

Г истидин

таХ5. ] = 10.087 - 1.336 + 0.05 цц

0,813

1,687

Аргинин

та16. . = 24.658 - 4.158 + 0.209 ц^2

2,732

0,921

Анализ результатов экспериментальных исследований показывает, что в большинстве случаев зависимость массовой доли аминокислот от температуры является нелинейной параболической и унимодальной в определенном диапазоне изменения температуры (за исключением первых четырех аминокислот).

Та б л и ц а 4.5

Математические описания изменения массовых долей аминокислот в зависимости от температуры в процессе инфракрасной

обработки

Аминокислота

Математические описания

Лизин

таи ] = 4.82-0.19 ? /у

Г истидин

та2 . . = 2.62-0.098 ? *у

Аргинин

лш3/ ? = 3.491-0.138 ? /у

Аспарагиновая кислота

та4! ] = 3.705-0.043 ?

Треонин

та5. . = 0.48-0.09 ? г,7 - 0.001 • /Т

Серин

та6{ . = 2.205-0.066 ? 1^ + 0.001 ? tfj

Глутаминовая кислота

та1.] = -11.178 + 1.212 ? 1и-0.014 • Г2.

Пролин

таг . = 0.043 + 0.778- /,,-0.007 • ^

Глицин

9.] = 2.379 - 0.016 ? /у

Аланин

та,0. . = 1.883 + 0.05 ? Г;

Цистин

тйП( . = 0.694 + 0.082 • /у- 0.007 • гг

Валин

тар (. J = 0.653 + 0.702 • - 0.007 • гТ

Метионин

та,3.} = 0.91 + 0.015 ? /у - /Т

Изолсйцин

. = 0.472 + 0.738 • 0.002 • Г2;

Лейцин

таХ5. ] = 3.497 + 0.07 • /,7- 0.007 • ^]

Тирозин

гщ61] = - 0.406. + 0.774 • 0.002 • /2.

Фенилаланин

та{1. . = - 3.077 - 0.103 ? /у + 0.007 • tf ]

Зависимости суммарной массовой доли незаменимых аминокислот Мнзамк, заменимых аминокислот Мзамк и белка в целом Мшк от температуры также унимодальные и описываются следующими параболическими уравнениями регрессии:

На примере запекания карбонада с применением инфракрасного энергоподвода [111] видно, что в процессе тепловой обработки прогрев изделия происходит по высоте неодинаково, в связи, с чем распределение аминокислот по высоте продукта также неодинаково. Сначала обезвоживаются поверхностные слои, затем происходят физико-химические изменения в центре продукта, поэтому в поверхностных слоях денатурационные изменения происходят, гораздо быстрее, чем в центральных. Влагоудерживающая способность запеченных мясных изделий при различных способах тепловой обработки и несущественных различиях pH составляет в поверхностных слоях 6,02-6,06 и центральных - 5,88-5,93. В связи с этим постденатураци- онные изменения в белковой системе проходят гораздо бысгрее и глубже в поверхностных слоях, нежели в центральных слоях.

Температура поверхностного слоя после испарения из него влаги поднимается до 102-105 °С и выше, что приводит к термическому распаду органических веществ поверхностного слоя мяса (белков, жиров, углеводов, экстрактивных веществ, витаминов). В результате этого поверхностный слой уплотняется, образуется корочка, толщина и цвет которой зависят от температуры греющей среды и продолжительности нагрева [5,92,121].

Содержащиеся в мясе свободные аминокислоты имеют различный вкус. Так, серину, аланину, глицину и триптофану присущ в большей или меньшей степени сладковатый вкус, тогда как тирозину, лейцину и валину горьковатый. Треонин при нагревании до 160 °С в течение часа образует продукт, обладающий запахом бульона, обусловленным действием акетомасляной кислоты.

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы