Физические свойства рыбы

При решении вопросов, связанных с приемом, транспортированием, хранением и обработкой рыбы, необходимо знание ее физических свойств.

К физическим свойствам рыбы относят размеры тела, плотность, объемную массу, центр тяжести, угол естественного откоса, угол скольжения и коэффициент трения, консистенцию мяса рыбы, удельную теплоемкость, тепло- и температуропроводность, электрические свойства (электросопротивление).

Размеропределяется по массе или длине тела рыбы. С возрастом размеры и масса рыбы увеличиваются. Имеют место и сезонные изменения размеров рыб, выражающиеся в увеличении объема и массы тела за счет развития гонад перед нерестом.

Кроме линейных размеров большое практическое значение имеет удельная поверхность рыбы, т. е. отношение поверхности рыбы к ее объему или массе (выражается соответственно в см²/мл или см²/г). Чем выше этот показатель, тем быстрее происходят охлаждение, замораживание, просаливание и прогревание рыбы. Величина удельной поверхности зависит от формы тела рыбы. Чем меньше отношение толщины тела рыбы к ее длине, тем больше удельная поверхность. У рыб одного вида величина удельной поверхности зависит от их размеров. С увеличением размеров рыб уменьшается их поверхность.

Плотность – это отношение массы рыбы к ее объему. Плотность целой рыбы в естественных условиях мало отличается от плотности воды, поэтому живая рыба может подниматься и опускаться на глубину при изменении объема газа в плавательном пузыре.

Плотность потрошеной рыбы и мяса разных видов колеблется от 1,05 до 1,08 г/см³. С увеличением размеров рыбы плотность снижается. У рыб одного вида плотность тушки и мяса уменьшается при увеличении содержания жира. Плотность рыбы изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. При замораживании рыбы вследствие увеличения ее объема при переходе содержащейся в ней воды в лед плотность заметно уменьшается. Например, плотность сазана при 15 ºС составляет 0,987, а при 0 °С – 0,922.

Объемная, или насыпная, масса – это масса рыбы (в кг или т), вмещающаяся в единицу объема (в м³). Знать этот показатель необходимо при расчетах вместимости тары для хранения и посола рыбы, определении площадей цехов приема и аккумуляции сырья на заводах, расчете транспортных средств, тары для упаковки готовой рыбной продукции. Насыпная масса в значительной степени зависит от состояния рыбы. Живая рыба плотнее заполняет емкость, чем снулая, и имеет соответственно большую насыпную массу. Уснувшую рыбу до наступления посмертного окоченения и рыбу в стадии автолиза, имеющую гибкое тело, можно уложить плотнее, чем свежую окоченевшую и замороженную, у которой твердое, негнущееся тело и наименьшая насыпная масса.

Центр тяжестиу рыбы расположен ближе к голове, чем определяется положение ее тела при свободном падении в воздухе или в воде, а также при скольжении по наклонной плоскости (на транспортерах). Рыба в этих случаях всегда располагается головой вперед по направлению движения. Это свойство учитывают при подаче рыбы в машины на механизированных линиях.

Угол естественного откосаопределяют следующим образом. Если рыбу насыпать на горизонтальную поверхность, то между конической и горизонтальной поверхностями рыбы образуется угол, называемый углом естественного откоса. Величина его зависит от вида рыбы и ее состояния. Например, у живого сазана угол естественного откоса (в градусах) равен 24, у воблы – 34, у леща – 15, у снулой и мороженой рыбы – соответственно 34, 37, 17 и 51, 51, 30.

Углом скольженияназывается угол наклона плоскости, при котором положенная на нее рыба начинает скользить вниз под воздействием силы тяжести, преодолевая силу трения о плоскость.

Коэффициент трениявыражается тангенсом угла скольжения. У крупной рыбы угол скольжения и коэффициент трения меньше, чем у мелкой рыбы того же вида; у живой рыбы он меньше, чем у снулой. Это свойство рыбы учитывают при конструировании устройств и механизмов, предназначенных для перемещения и обработки рыбы.

Консистенциямяса имеет большое значение при оценке качества рыбы. Мясо рыбы высокого качества имеет упругую консистенцию. По мере снижения качества рыбы упругость ее мяса уменьшается.

Удельная теплоемкостьвыражается количеством теплоты, необходимым для нагревания или охлаждения единицы массы рыбы на 1 ºС. Обозначают показатель символом кДж/кг (кг · °С). Удельная теплоемкость рыбы и отдельных органов ее тела зависит от химического состава и определяется по сумме теплоемкостей веществ, входящих в состав рыбы или ее органов. Жирные рыбы имеют меньшую удельную теплоемкость, чем тощие. С повышением температуры удельная теплоемкость рыбы возрастает, с понижением температуры ниже 0 °С уменьшается, так как теплоемкость льда меньше теплоемкости воды. В интервале температуры от 0 до 30 °С удельная теплоемкость разных видов рыб колеблется от 3,09 до 3,75 кДж/кг (кг · °С).

Теплопроводность – это способность рыбы проводить тепло при нагревании или охлаждении. Характеризуется коэффициентом теплопроводности А, С и обозначается символом Вт/(м · К), показывающим количество тепла Q (в Дж), проходящего в единицу времени через единицу поверхности слоя рыбы определенной толщины при разности температур поверхностей слоя в 1 ºС. Коэффициент теплопроводности рыбы заметно возрастает с увеличением содержания в ней воды (т. е. с уменьшением количества жира). При температуре 0–30 ºС теплопроводность рыбы изменяется незначительно, но при замораживании сильно возрастает, поскольку коэффициент теплопроводности льда почти в 4 раза выше, чем воды. Коэффициент теплопроводности свежей рыбы 0,5, мороженой – 1,6 Вт (м • К).

Температуропроводность – это скорость изменения температуры тела рыбы при нагревании или охлаждении. Температуропроводность (м²/с) зависит от теплопроводности, теплоемкости и плотности рыбы. Коэффициент температуропроводности повышается с увеличением теплопроводности и уменьшением плотности и теплоемкости рыбы. При отрицательной температуре он сильно возрастает в связи с увеличением теплопроводности и одновременно уменьшением теплоемкости и плотности.

Электросопротивление – сопротивление тканей рыбы прохождению электрического тока. Величина его зависит от состояния рыбы, частоты подаваемого тока и температуры. Мясо живой и только что уснувшей рыбы имеет высокие значения этого показателя. Однако во время посмертных изменений рыбы электросопротивление значительно снижается. Это свойство используется при разработке новых способов консервирования рыбы, связанных с воздействием на нее электрического тока (электрокопчение, проварка с помощью токов высокой частоты, диэлектрическая дефростация и др.). Измеряя электросопротивление, можно определить степень свежести рыбы. Электросопротивление понижается при увеличении частоты пропускаемого через тело рыбы тока, а также при повышении температуры рыбы до температуры свертывания белков.