Введение к работе
Актуальность работы.
Традиционно копчение считается способом консервирования, однако, учитывая изменяющиеся потребительские требования к качеству продукции, производство копченых изделий постоянно совершенствуется. Следствием этого является то, что в настоящее время целью обработки полуфабриката коптильными компонентами становится не только консервирование, но и придание изделию таких органолептических свойств, которые будут привлекательны для потребителя.
Коптильный дым по своему составу очень сложен, поэтому оценка его влияния на качество копченых изделий связана со значительными трудностями методического характера, так как часто трудно оценить влияние незначительных количеств веществ, способных изменить аромат главных компонентов. Влияние отдельных классов веществ на свойства копченого продукта сомнению не подлежит, однако их одновременное присутствие в дыме делает необходимым определение технологических свойств дыма в комплексе.
Развитие технологии копчения тесно связано с совершенствованием методов исследования. Применение количественных методов оценки качества сырья, полуфабрикатов, готовых изделий позволяет установить закономерности формирования основных свойств последних, обосновать новые технологические решения, осуществлять контроль на основных операциях, обосновать безопасность продукции.
К важнейшим показателям качества копченой продукции относят цвет, аромат, вкус, обуславливающие гастрономическую привлекательность изделия. Перечисленные показатели оценивают, в основном, сенсорными методами. Для повышения степени их объективности разрабатывают специальные бальные шкалы. При оценке степени прокопченности изделия выполняют анализ содержания основных коптильных компонентов, к которым относят фенольные, карбонильные и кислотные соединения. Эти показатели используют для оценки качества жидких коптильных сред, экстрактов и коптильного дыма.
Разработкой химических и физико-химических методов оценки качества копченой продукции, дыма, жидких коптильных сред и экстрактов, в том числе методов определения фенолов, кислот и карбонильных соединений, занимались такие признанные в этой области ученые, как Курко В. П., Мезенова О. Я., Ким И. Н. и др. Однако использование этих методов затруднено в производственных условиях из-за сложного и длительного анализа. Поэтому актуальной является проблема количественного определения коптильных компонентов в процессе производства с минимальными затратами времени, материальных и энергетических ресурсов.
Цель работы.
Целью работы является разработка способа экспрессного количественного определения коптильных компонентов в конденсированном дыме, жидких коптильных средах и экстрактах.
Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:
обосновать применение радиоволнового метода для измерения состава
жидких коптильных сред, полученных путем абсорбции водой коптильных
веществ, конденсированного дыма и вкусо-ароматических коптильных
экстрактов, полученных методом гидротермолиза;
разработать конструкцию радиоволнового концентратомера;
разработать методику определения содержания коптильных компонентов в
жидких коптильных средах, конденсированном дыме и вкусо-ароматических
коптильных экстрактах;
установить функциональную зависимость между показаниями
концентратомера и содержанием коптильных компонентов в объектах
исследования;
провести экспериментальное исследование динамики абсорбции
карбонильных соединений, фенолов и кислот в процессе приготовления
жидкой коптильной среды методом абсорбции.
Научная новизна.
Разработан научно-обоснованный метод непрерывного определения концентрации коптильных компонентов в жидких коптильных средах и вкусо-ароматических экстрактах.
Разработано устройство для реализации этого метода - радиоволновый концентратомер.
Получена зависимость между показаниями прибора и содержанием коптильных компонентов в объектах исследования, показана возможность контроля изготовления жидких коптильных сред.
Предложены математические модели, адекватно описывающие динамику абсорбции водой коптильных компонентов из дыма.
Практическая значимость.
Разработан и изготовлен опытный образец радиоволнового концентратомера, позволяющий в течение всего процесса получения жидкой коптильной среды контролировать ее состав и получать продукт с заданными свойствами. Разработана техническая документация на устройство: исходные требования, проект методики выполнения измерений. Радиоволновый концентратомер может быть применен как в промышленном производстве для контроля и автоматизации технологических процессов, так и в производственных лабораториях для экспрессного и неразрушающего анализа качества продукции (жидких коптильных сред, экстрактов).
Внедрение.
Результаты диссертационной работы в виде аппаратного комплекса для контроля процесса изготовления жидкой коптильной среды «СКВАМА-2» и вкусо-ароматических коптильных экстрактов «ВАКЭ» внедрены в лаборатории «Современные технологии производства продуктов из гидробионтов» (СТППГ). кафедры технологий пищевых производств ФГБОУ ВПО «Мурманский государственный технический университет». Практические результаты работы отражены в ГБ НИР № 01 900025623. «Разработка электрофизического метода измерения химического состава коптильных препаратов и вкусо-ароматических экстрактов». Опытно-промышленный образец радиоволнового концентратомера прошел успешные промышленные испытания, что подтверждено актом двусторонней комиссии в составе представителей ООО «Севтехцентр» и ВГОУ
ВПО «Мурманский государственный технический университет». Принципы работы разработанных устройств рассматриваются в учебном процессе студентов, обучающихся по специальностям "220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств», по дисциплине «Технические измерения и приборы», в учебном процессе специальности 260302.65 «Технология рыбы и рыбных продуктов» по дисциплине «Современные методы исследования свойств сырья и пищевых продуктов».
Основные положения, выносимые на защиту:
Радиоволновый метод измерения концентрации коптильных компонентов в жидких коптильных средах и вкусо-ароматических коптильных экстрактах.
Конструкция радиоволнового концентратомера.
Установленные функциональные зависимости между показаниями концентратомера в определенных режимах его работы и содержанием коптильных компонентов (кислот, карбонильных соединений и фенолов).
Результаты исследования с помощью концентратомера процесса получения жидкой коптильной среды методом сорбции.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы представлены на международной научно-практической конференции «Наука и образование - 2005» (Мурманск, МГТУ, 6-14 апреля 2005 г.), на международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования водных биологических ресурсов Мирового океана» (Москва, ВНИРО, 9-10 ноября 2005 г.), международной научно-технической конференции «Наука и образование - 2009» (1-9 апреля 2009 г., Мурманск, МГТУ), 2-й международной заочной научно-практической конференции «Интеграция науки и производства» (Тамбов, 19-20 мая 2009, ТГТУ), школе молодых ученых «Научно-практические проблемы химической технологии сырья гидробионтов Кольского региона» (Мурманск, 2009 г, МГТУ), международной научно-технической конференции «Наука и образование - 2011» (4-8 апреля 2011 г., Мурманск, МГТУ).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации.
