д.т.н., зав. лаб., лаборатория исследования теплофизических свойств пищевых продуктов, ул. Костякова, 12, г. Москва, 127422, Россия
Dr. Sci. (Engin.), Head. lab., research laboratory of Food Products Thermophysical Properties, Kostyakova str., 12 Moscow, 127422, Russia
аспирант, м.н.с., лаборатория исследования теплофизических свойств пищевых продуктов, ул. Костякова, 12, г. Москва, 127422, Россия
graduate student, junior research assistant, research laboratory of Food Products Thermophysical Properties, Kostyakova str., 12 Moscow, 127422, Russia
аспирант, м.н.с., лаборатория исследования теплофизических свойств пищевых продуктов, ул. Костякова, 12, г. Москва, 127422, Россия
graduate student, junior research assistant, research laboratory of Food Products Thermophysical Properties, Kostyakova str., 12 Moscow, 127422, Russia
лаборант-исследователь, лаборатория исследования теплофизических свойств пищевых продуктов, ул. Костякова, 12, г. Москва, 127422, Россия
laboratory researcher, research laboratory of Food Products Thermophysical Properties, Kostyakova str., 12 Moscow, 127422, Russia
С развитием процессов обработки и хранения пищевых продуктов при близкриоскопических температурах все большее внимание уделяется разработке методов расчета вымороженной влаги и криоскопической температуры на основе данных об их компонентном составе. Среди существующих экспериментальных данных различных исследователей и методов расчета для теплофизических свойств говядины наблюдается значительная дисперсия. В представленном исследовании авторами методом дифференциальной сканирующей калориметрии определены энтальпия фазовых переходов, теплоемкость говядины с различным влагосодержанием и ее криоскопическая температура. На основе анализа энтальпии фазовых переходов установлено, что доля незамерзающей воды для говядины составляет n = 0,35 (г воды на 1 г сухого вещества). Установлено наличие стекловидной фазы в области температур около минус 85°С, наиболее заметно проявляющийся при влагосодержании образцов w = 37–45,8%, что говорит о формировании аморфных растворов в процессе замораживания пищевых продуктов. Начало пика плавления влаги Тн.п. имеет место при температурах от минус 35 °С до минус 25 °С, соответственно для образцов с низким и нормальным влагосодержанием. На основании теоретического соотношения Хелдмана предложена зависимость для расчета криоскопической температуры. Представленные полуэмпирические зависимости энтальпии фазовых переходов и доли вымороженной влаги обеспечивают повышение точности расчетов при низких значениях влагосодержания в продукте. Результаты исследований могут быть использованы в качестве исходных данных при математическом моделировании процессов теплообмена и разработке методов расчета теплофизических свойств пищевых продуктов на основе их компонентного состава.
With the development of food processing and storage at near-cryoscopic temperatures, more and more attention is being paid to the development of methods for frozen out moisture and cryoscopic temperature calculating based on their component composition data. There is a significant dispersion among the existing experimental data of various researchers and calculation methods for beef thermophysical properties. In the study given, the authors determined the enthalpy of phase transitions, beet heat capacity with different moisture content and its cryoscopic temperature with the method of differential scanning calorimetry. With the analysis of the phase transitions enthalpy, it was found out that the share of non-freezing water for beef is n = 0.35 (g of water per 1 g of dry matter). The presence of the vitreous phase in the temperature range of about -85 ° С was established, most noticeably manifested when the moisture content of the samples is w = 37–45.8%, which indicates the formation of amorphous solutions in the process of food products freezing. Beginning of moisture melting peak Tm.b. takes place at temperatures range from -35 ° C till -25 ° C for the samples with low and normal moisture content respectively. Acccording to the theoretical Heldman ratio, a dependence for cryoscopic temperature calculating was proposed . The given semi-empirical dependences of the phase transitions enthalpy and the frozen moisture fraction provide an increase in the accuracy of calculations at low values of moisture content in the product. The research results can be used as input data in mathematical modeling of heat exchange processes and the development of calculating methods for the thermophysical properties of food products based on their composition.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.