7. Фізичні властивості м’яса

Переглянути презентацію “Фізико-хімічні основи виробництва м’ясних продуктів

У ході технологічних процесів отримання і переробки м’яса використовують різні зовнішні дії: термічну обробку, ультразвук, інфрачервоний і високочастотний нагріви, обробку тиском. Ефективність цих процесів залежить від фізичних характеристик сировини.

Більшість приладів контролю м’яса і м’ясних продуктів заснована на вимірюванні їх фізичних показників.

Густина м’яса залежить від вмісту в його складі жирової тканини і кістки. Середня густина знежиреного м’яса близько 1070, жирової тканини 950-970, кістки 1130-1300 кг/м³ залежно від вмісту в ній щільної речовини.

Міцнісні властивості залежать від вигляду, вгодованості, сорту м’яса і змінюються в процесі технологічної обробки. Межа міцності при розтягуванні м’язової тканини складає (10-20)•105 Па, колагенових волокон (2000-6500))•105 Па, еластинових волокон (1000-2000)•105 Па. Напруга зрізу сирої свинини лежить у межах (1,3-1,9)•105 Па, після варіння зростає до (2,7-4,7)•105 Па.

Теплофізичні властивості. Найважливішими теплофізичними властивостями м’яса є теплоємність, коефіцієнт теплопровідності, температуропровідність і ентальпія (теплоутримання).

Термофізичні показники м’яса залежать від вмісту вологи і жиру.

Питома теплоємність м’яса також залежить від його складу, зокрема від вмісту води. Величини питомої теплоємності [Дж/(кг-К)] деяких м’ясопродуктів при температурі вище кріоскопічної точки складають: яловичина (при вогкості 75 %) – 3,8•10³, свинина (при вогкості 40 %) – 2,0•103, м’ясо птаха (при вогкості 74 %) – 3,3•10³, жир яловичий зовнішній (при вогкості 7 %) – 3,4•10³, шпик свинячий (при вогкості 3 %) – 4,3•10³.

Коефіцієнт теплопровідності [Вт/(м·К)] при температурі вище за кріоскопічну точку рівний для яловичини (вогкість 75 %) – 0,488, для свинини (вогкість 40 %) – 0,330, для жиру яловичого зовнішнього (вогкість 7 %) – 0,203 – 0,237, для свинячого шпика (вогкість 3 %) – 0,186.

Температуропровідність м’яса (швидкість зміни температури в м’ясі при нагріванні або охолоджуванні складає (0,1100–0,1250) • 10-6 м²/с. Вона, як і коефіцієнт теплопровідності, залежить від хімічного складу м’яса. Температуропровідність значно зростає після розморожування м’яса.

Ентальпія (теплоутримання) м’яса, як і інших харчових продуктів, при будь-яких температурах залежить від вологоутримання W. Ентальпія м’яса (кДж/кг) при температурі tM (°C) від 0 до 30 °С може бути розрахована за формулою:

     i = [(0,75 W + 0,2 tM + 114W– 12,2] • 4,187

Електрофізичні властивості характеризуються комплексною діелектричною проникністю
ε = ε’ – jε”,

де ε’– дійсна частина, звана діелектричною проникністю, яка прямо впливає на кількість енергії, яка може бути запасена у матеріалі у формі електричного поля; ε” – уявна частина, так званий чинник втрат, є мірою того, скільки енергії може розсіяти матеріал у формі тепла;

j = √-1

М’ясо, як об’єкт з точки зору його поведінки в електромагнітному полі, є гетерогенною сумішшю діелектриків (чисті білки, жири, вуглеводи, вода) і провідників (водні розчини солей), що утруднює вивчення і математичний опис його властивостей.

Величини ε’ і ε” залежать від частоти випромінювання, температури і складу м’яса. Значення ε’ і ε” максимальні при низьких частотах, із збільшенням частоти вони різко зменшуються. Якнайповніше електрофізичні характеристики м’яса і м’ясопродуктів досліджені для СВЧ-діапазону.

Зміна температури від 0 до 30 °С не викликає змін у діелектричних характеристиках м’яса. З підвищенням температури, коли відбувається перерозподіл вологи за рахунок денатурації білків і подальшої втрати вологи тканинами м’яса, значення діелектричних характеристик змінюється: ε’ зменшується, а ε” – збільшується, досягнувши максимуму при 60 °С, а потім з подальшим підвищенням температури зменшується.

Одним з визначальних чинників хімічного складу м’яса, що істотно впливають на його діелектричні характеристики, є вологість.

Залежність діелектричних характеристик від вологості тканин м’яса у зв’язку з різноманітністю форм зв’язку в матеріалі носить складний характер. Для розрахунку залежностей ε’ і ε” від W використовують емпіричні формули. При зміні вологості від 30 до 80 % значення ε’ і ε” м’язової тканини м’яса збільшуються.

Збільшення жирності м’яса приводить до зменшення ε’ і ε”. Подібна зміна діелектричних характеристик відбувається також із зміною густини тканин м’яса.

Питома електрична провідність м’яса (см/м) залежно від вмісту жиру при різній температурі коливається в межах:  0°С – 0,3;   20°С – 0,5-0,6;   70°С –1,2-1,4;  100 °С – 1,6-1,9.

Електрофізичні властивості м’яса широко використовуються при обробці м’яса струмами високої і надвисокої частоти.

Оптичні властивості. М’ясо і м’ясопродукти у зв’язку зі складністю мікроструктури має велику оптичну густину. Для технологічних цілей найчастіше використовують терморадіаційні характеристики м’яса і м’ясопродуктів.

До них відносяться величини, що характеризують властивості матеріалу поглинати, відображати або пропускати падаюче ззовні випромінювання, а також випромінювати енергію.

Ці величини називають відповідно коефіцієнтами поглинання, відображення, пропускання.

Оптичні характеристики можуть бути спектральними і інтегральними. У першому випадку вони характеризують явища, що відбуваються при певній хвилі випромінювання λ, в другому – для довжин хвиль λ=0÷ ∞. Для аналітичних цілей використовують спектральні характеристики, для інженерної практики – інтегральні.

Як і всі фізичні характеристики, оптичні властивості залежать від кількості і стану води у м’ясопродуктах. Для води характерне значне поглинання і невелике розсіювання випромінювання за усім ІЧ-спектром, що є слідством енергії і форми зв’язку вологи з матеріалом. Велике значення має також фазовий стан води. Оптичні характеристики залежать від довжини випромінювання.

Оптичні властивості м’яса виконують важливу роль в оцінці кольоровості. За відображенням поверхні зразка можна визначити інтенсивність забарвлення м’яса і м’ясних продуктів. Для визначення кольору м’яса використовують спектрофотометри. Вимірювання коефіцієнтів відображення при довжинах хвиль 627, 635 і 650 нм дає можливість встановити утворення міоглобіну, погіршуючого забарвлення м’яса.

Відбивна і пропускна здатність м’яса і м’ясопродуктів для інтегрального потоку ІЧ-випромінювання, що використовується в практиці, представлена в таблицях 2 і 3.

 Таблиця 2 – Відбивна здатність м’яса і м’ясопродуктів для інтегрального потоку
ІЧ-випромінювання

Продукт Воло-гість, % Відбивна здатність (%) при  λmах, мкм
1,04 2,3-2,5 4,5
до термо-обробки після термо- обробки до термо- обробки після термо- обробки до термо- обробки після термо- обробки
Свинина 70-72 9,6 13,4 6,6-7,2 9,1-10 6,0-6,1 8,4-8,5
Яловичина 75-78 8,4 11,6 6,45-7,1 8,9-9,8 4,1-4,6 5,71-6,4
М’ясо курей біле 69 13,3 16,4 8,4 10,6 6,0 7,8
Фарш докторської ковбаси 71-72 14,7-15,3 6,7 6,0-6,6

Таблиця 3 – Пропускна здатність м’яса і м’ясопродуктів для інтегрального потоку
ІЧ-випромінювання

 

Продукт

Товщина

зразка, мм

Пропускна спроможність (в %) при λх,, мкм
1,04 2,3-2,5 2,7-2,9 3,8 4,5
Свинина 0,5 42,0 18,1 14,4 7,6 5,1
(W = 70-72 %) 1,0 21,0 7,2 5,2 2,3 1,4
2,0 10,6 2,6 2,0 1,5 0,39
4,0 5,2 1,1 0,75 0,36 0,11
Яловичина 0,5 34,0 15,2 12,4 10,1 4,6
(W = 75-78 %) 1,0 17,3 5,3 4,4 3,3 1,15
2,0 8,8 2,2 1,5 1,1 0,23
3,0 5,9 1,2 0,84 0,58 0,13
4,0 4,4 0,8 0,55 0,37 0,07
Біле м’ясо курей 0,5 54,6 17,2 13,4 11,6 9,0
(W = 69 %) 1,0 33,1 9,5 8,6 7,3 5,1
2,0 21,3 3,1 2,8 2,0 1,8
Фарш докторської 4,0 10,0 0,5 0,3 0,2
ковбаси 0,5 30,9 10,2 7,8 5,6 3,3
(W = 71-72%) 1,0 16,3 6.3 4,3 2,5 1,0
2,0 7,6 1,0 0,5
2,5 5,0
Свинячий жир 0,5 47,4 20,0 17,6 13,2 11,0
(W = 5-7 %) 1,0 35,3 11,1 8,3 6,1 6,0
2,0 18,8 5,0 5,2 1,4 0,9
Желатин 4,0 6,0 0,1 0,7
(W=14%) 4,0 30,0 6,0 4,3 3,1 2,6

Акустичні властивості. Основними характеристиками акустичного поля є частота коливань, швидкість звуку, амплітуда, хвильовий і питомий акустичний опір середовища, звуковий тиск, інтенсивність звуку.

Неоднорідність будови м’язових волокон м’яса веде до різного поглинання звуку окремими елементами, тобто спостерігається анізотропія загасання звуку.

Поглинання звуку в рідинах обумовлено в’язкістю середовища, а також теплопровідністю. Розповсюдження звукових хвиль у середовищі супроводжується втратами на розсіювання, які зовні виявляються в підвищенні температури середовища.

Коефіцієнт поглинання залежить від частоти ультразвукового поля: лінійно зростає із збільшенням частоти незалежно від виду тканини, а при опромінюванні суспензій лінійно зростає із збільшенням концентрації.

Анізотропія (від грец. άνισος — нерівний, неоднаковий та грец. τροπή — напрям) — відмінність властивостей середовища у різних напрямках (на відміну від ізотропії).Щодо одних властивостей середовище може бути ізотропним, щодо інших — анізотропним. Може різнитися також ступінь анізотропії. Це явище характерне для  показника загасання звуку, показника заломлення світла, діелектричної сталоїтеплопровідностімагнітних властивостей кристалів, проникності порід і т.і. Анізотропія поглинання ультразвуку особливо сильно виявляється біля тканин, що складаються з шарів, що чергуються, з різними властивостями (шкура, жирові прошарки і др). У цьому випадку загасання акустичної енергії залежить від напряму ультразвуку – уздовж або впоперек шарів.

Акустичні характеристики різних тваринних тканин представлені в таблиці 4.

 Таблиця 4 –  Питомий акустичний опір тваринних тканин 

 

Зразок

Температура, °С Швидкість звуку с•10³, м/с Густина ρ,  кг/м³ Питомий акустичний опір ρ•с, Па • с/м
Тканина:

М’язова (яловичина)

Жирова (свинина)

Мозкова (свинина)

Печінка

Кістка (щільна маса)

 

16-20

16-20

16-20

16-20

16-20

 

1,575-1,578

1,444

1,506

1,553

3,37

 

1033-1048

930

1026

1064

1850

 

1,79

1,32

1,55

1,63

6,23

23 Comments

  1. Jonny was here buy siagra in australia Adjusted net profit for the quarter reached $2.71 billioncompared with expectations of $3.41 billion and with $3.6billion a year ago. Profit was also hit by lower prices and bylower production – partly the result of asset sales to pay thecosts of the spill, which killed 11 men and despoiled the Gulfof Mexico coastline.

  2. I can’t stand football testopia 2.5 download Speaking with I-talk’s Isabel Kumar about his reasons for writing the book, Halter described French people as perhaps the most pessimistic in the world: “They are even more pessimistic than the Israelis who are still at war. So there’s something wrong. That’s why I wanted to shake them, tell them: do it! Move it!”

  3. We’d like to invite you for an interview bactroban otc uk The two opposing waves (emitted and reflected) interfere with one another, creating a standing wave. Certain parts of the wave, called nodes, don’t move. And when the standing wave is parallel with gravity, some portions of it have a constant downward pressure and other portions have a constant upward pressure — the nodes, however, have very little (virtually zero) pressure.

  4. Whereabouts in are you from? toddler tylenol concentration Lead scientist Dr Jeremy Blaydes, from the University of Southampton and funded by the Breast Cancer Campaign, said: “Because this is an entirely new approach to treatment, the drugs we are developing could be effective against breast cancers that have become resistant to current chemotherapies.

  5. We work together dr david williams monroe la “If there is a chance to prevent a military scenario with outside interference, then there are chances that the months-long work to prepare the Geneva-2 (meeting) might finally turn into practice. We are not going to usurp this preparation work in the Russia-US framework. International experts, experts from the UN and the Organisation for the Prohibition of Chemical Weapons must take part in this work,” said Lavrov.

  6. A Second Class stamp paracetamol 500mg caplets uk Loeb is credited with forcing change at Yahoo Inc, where he waged an aggressive campaign to upend its previous management in 2011 and 2012, accusing then-CEO Scott Thompson of padding his resume with a non-existent computer science degree. Thompson was out within weeks.

  7. I stay at home and look after the children viagra sale in dubai “As things stand today, I don’t think there is any possibility of the Socialists reaching a deal with the coalition without any concessions from the government as they will not back the continuation of policies which they reject,” said Filipe Garcia, head of Informacao de Mercados Financeiros consultants in Porto.

  8. I don’t know if it’s just me or if everybody else experiencing problems with your site.
    It appears as though some of the text in your content are running off
    the screen. Can somebody else please comment and let me know if this
    is happening to them too? This could be a problem with my internet browser because
    I’ve had this happen before. Thanks

    Feel free to surf to my webpage – zambila01

  9. We’re a gaggle of volunteers and opening a new scheme in our community.
    Your site provided us with helpful information to work on. You’ve done a formidable
    job and our whole neighborhood might be thankful to you.

  10. Hi just wanted to give you a quick heads up and let you know a
    few of the images aren’t loading correctly. I’m not sure why but I think its a
    linking issue. I’ve tried it in two different browsers and both
    show the same outcome.

  11. Hey there! I could have sworn I’ve been to this website before but
    after browsing through some of the post I realized it’s new to me.
    Nonetheless, I’m definitely glad I found it and I’ll be bookmarking and
    checking back often!

  12. Excellent post. I was checking continuously this blog and I
    am impressed! Extremely useful information particularly the last part 🙂 I care for such information a lot.
    I was seeking this certain info for a long time. Thank you and good luck.

1 Trackback / Pingback

  1. Зміст | НАУКОВО-ТЕХНІЧНА БІБЛІОТЕКА

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*