Проведены исследования по изучению скорости температурного прироста в подкорковом и центральном слоях изделий из мясного сырья с различным соотношением влажность/жирность при нагревании в паровоздушных средах. В качестве объектов исследований выбраны куриное филе без кожи (влажный обезжиренный образец (далее ВОО), влажность – 74,5 %, жирность – 1,4 %) и мясо лопаточной части свиной туши (маловлажный жирный образец (далее МЖО), влажность – 55,1 %, жирность – 29,4 %). Изделия формовались в виде одномерных цилиндра и пластины. Нагревание осуществлялось в среде сухого воздуха и паровоздушной смеси влагосодержанием 80–85 % при температурах теплоносителя 160–240 °С. Замеры осуществлялись в подкорковом слое (верхний влажный) и в центре (внутренний влажный). Определены общие скорости температурного прироста в исследуемых слоях, описаны наблюдаемые закономерности. Для более полного описания процесс разделили на периоды разогрева и доведения до готовности; выбран вариант разделения по темпу нагревания, которое осуществлено по результатам анализа изменений избыточной температуры во времени. Для анализа представленных данных рассчитывали соотношения скоростей температурного прироста в зависимости от вида теплоносителя и образца. Показано, что скорость температурного прироста увеличивается при повышении температуры теплоносителя на обоих периодах обработки для всех исследуемых вариантов. На начальном этапе более высокая скорость температурного прироста наблюдается при нагревании в паровоздушной смеси (связано с преобладающей теплоотдачей за счет конденсации), в основном этапе – в воздушной (связано с преобладающей теплоотдачей за счет конвекции). Для подкоркового слоя на начальном этапе более высокий температурный прирост наблюдается для МЖО, в основном этапе – для ВОО (связано с испарительной способностью материала). Для центра более высокий прирост наблюдается для ВОО в обоих периодах (связано с тормозящим эффектом жирового расплава МЖО).

1. Ahmad S., Khan M. A., Kamil M. Mathematical modeling of meat cylinder cooking // LWT-Food Science and Technology. 2015. V. 60. №. 2. P. 678-683. doi: 10.1016/j.lwt.2014.10.061

2. Li J., Deng Y., Xu W., Zhao R. et. al. Multiscale modeling of food thermal processing for insight, comprehension, and utilization of heat and mass transfer: A state-of-the-art review // Trends in Food Science & Technology. 2023. V. 131. P. 31–45. doi: 10.1016/j.tifs.2022.11.018

3. Kubo M.T.K., Baicu A., Erdogdu F., Poças M.F. et. al. Thermal processing of food: challenges, innovations and opportunities. A position paper // Food reviews international. 2021. doi: 10.1080/87559129.2021.2012789

4. Видин Ю.В., Злобин В.С., Казаков Р.В., Федяев А.А. и др. Нестационарная теплопроводность твердых тел на начальной стадии // Системы Методы Технологии. 2022. № 1 (53). C. 72–77.

5. Rabeler F., Hailu Feyissa A. Modelling the transport phenomena and texture changes of chicken breast meat during the roasting in a convective oven // Journal of Food Engineering. 2018. V. 237. P. 60–68.

6. Королева Е.И., Малахов И.В. Влияние параметров теплового процесса на его продолжительность // материалы Первой международной научной конференции «Траектории развития». 2018. С. 390–398.

7. Rocca-Poliméni R., Zárate Vilet N., Stéphanie, Jean-Luc B.R. Continuous measurement of contact heat flux during minced meat grilling // Journal of Food Engineering. 2019. V. 242. Р. 163–171. doi:10.1016/j.jfoodeng.2018.08.032

8. Skrypnyk V.O., Farisieiev A.G. Analytical model of heat treatment of meat products with high content of connective tissue in vacuum termopackets // Journal of chemistry and technologies. 2019. V. 27. №. 2. Р. 201–211.

9. Jain A. The role of thermal effusivity in heat exchange between finite-sized bodies //International Journal of Heat and Mass Transfer. 2023. V. 202. P. 123721. doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.123721.

10. Cheng Y., Wang S., Ju S., Zhou S. et al. Heat-Treated Meat Origin Tracing and Authenticity through a Practical Multiplex Polymerase Chain Reaction Approach // Nutrients. 2022. V. 14. №. 22. P. 4727. doi: 10.3390/nu14224727

11. Kumari S., Samanta S. K. The efficient thermal processing of cylindrical multiphase meat: a study on the selection of microwave heating strategy // International Journal of Food Engineering. 2022. V. 18. №. 6. P. 437-450. doi: 10.1515/ijfe2021–0255

12. Agafonychev V.P., Makhonina V.N. Calculation methods in the meat and egg sausages technology // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2022. V. 1052. №. 1. P. 012058. doi: 10.1088/1755–1315/1052/1/012058.

13. Губарева К.В., Попов А.И., Чуянов Д.О., Зинина С.А. Исследование процесса теплопроводности в пластине с переменными теплофизическими свойствами и внутренними источниками теплоты // Наукосфера. 2020. № 12–1. С. 192–196.

14. Еремин А.В. Об одном методе решения нелинейных задач теплопроводности // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2018. Т. 24. № 3. С. 471–481.

15. Еремин А.В., Губарева К.В. Аналитический метод решения задач теплопроводности с граничными условиями третьего рода // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2019. № 6. С. 67–74.

16. Moya J., Lorente-Bailo S., Salvador M.L., Ferrer-Mairal A. et al. Development and validation of a computational model for steak double-sided pan cooking // Journal of Food Engineering. 2021. V. 298. P. 110498. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2021.110498

17. Nelson H., Deyo S., Granzier-Nakajima S., Puente P. et. al. A mathematical model for meat cooking // European Physical Journal Plus. 2020. V. 135(3). doi: 10.1140/epjp/s13360–020–00311–0

18. Emanual M., Brown B.C., Ackermann S.L., Bateman R. MTPS analytical temperature and heat flux solution with thermal contact resistance // Journal of Heat Transfer. 2022. V. 144. №. 7. P. 071401. doi:10.1115/1.4054383

19. Глаголева Л.Э., Зацепилина Н.П. Копылов М.В, Нестеренко И.В. Расчет продолжительности процесса термовлажностной обработки полуфабрикатов на основе животного и растительного сырья // Вестник ВГУИТ. 2018. Т.80. № 2 (76). С. 51–57.

20. Желудков А.Л., Смагин Д.А., Смагина М.Н. Сырой фарш-готовый продукт как массивное тело в ходе запекания в конвекционных печах // Наука, питание и здоровье. 2020. С. 37-41.