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.

говядина, фазовый переход, влагосодержание, вымороженная вода, криоскопическая температура

1. Гинзбург А.С. Теплофизические характеристики пищевых продуктов. Справочник. М.: Агропромиздат, 1990. 288 с.

2. Дибирасулаев М.А. и др. Влияние субкриоскопической температуры хранения на количество вымороженной воды в nor и DFD говядине // Теория и практика переработки мяса. 2016. Т. 1. №. 2. C. 18–23.

3. Латышев В.П., Цирульникова Н.А. Рекомендуемые справочные материалы для проведения тепловых расчётов пищевых продуктов. М.: НПО«Агрохолодпром», 1992. 86 с.

4. Рютов Д.Г. Влияние связанной воды на образование льда в пищевых продуктах при их замораживании // Холодильная техника. 1976. №. 5. С. 32–37.

5. ASHRAE Handbook. Refrigeration. 2014.

6. Belozerov A.G. et al. A Study of the Thermophysical Properties of Human Prostate Tumor Tissues in the Temperature Range from160 to+ 40° C // Biophysics. 2018. V. 63. №. 2. P. 268–273.

7. Kaale L.D. et al. Superchilling of food: A review // Journal of food engineering. 2011. V. 107. №. 2. P. 141–146.

8. Pongsawatmanit R., Miyawaki O. Measurement of temperature-dependent ice fraction in frozen foods // Bioscience, biotechnology, and biochemistry. 1993. V. 57. №. 10. P. 1650–1654.

9. Riedel L. The problem of bound water in meat // Refrigeration. 1961. V. 13. P. 122.

10. Sanz P.D., Alonso M.D., Mascheroni R.H. Thermophysical properties of meat products: General bibliography and experimental values // Transactions of the ASAE. 1987. V. 30. №. 1. P. 283–290.

11. Thermal Properties of Meat – Tabulated Data. Agricultural Research Council, 1972.

12. Van der Sman R.G.M., Boer E. Predicting the initial freezing point and water activity of meat products from composition data // Journal of Food Engineering. 2005. V. 66. №. 4. P. 469–475.